PHẦN 4 : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.2. Kết quả nghiên cứu lựa chọn nồng độ chất chất tan tổng số ban đầu thích hợp
Trong quá trình lên men, nấm men sử dụng cơ chất là đƣờng để chuyển hóa đƣờng thành rƣợu. Sự biến đổi chất khơ hịa tan tổng số có ảnh hƣởng lớn tới chất lƣợng và thành phần của sản phẩm rƣợu chuối. Nếu nồng độ đƣờng sử dụng cho lên men thấp thì sẽ tạo ra sản phẩm rƣợu có nồng độ cồn thấp. Ngƣợc lại, nếu nồng độ đƣờng quá cao sẽ ức chế sự phát triển của nấm men, vi khuẩn lactic phát triển mạnh, gây nên bệnh rƣợu và cuối q trình lên men, nấm men sẽ khơng phân hủy đƣợc hết đƣờng làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng rƣợu.
Kết quả đƣợc trình bày trong bảng 4.5:
Bảng 4.5. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khơ hịa tan tổng số đến chất lƣợng hóa lý của rƣợu chuối
0Bx Lƣợng CO2 (g/l) Hàm lƣợng etanol (%v/v) Hàm lƣợng axít (theo a.lactic) (g/l) Hàm lƣợng đƣờng sót (g/l) 16 76,72c 8,54e 1,54b 3,61e 18 81,14c 9,52d 1,68a 4,24d 20 84,62b 10,61c 1,43cd 4,72c 22 87,17a 11,72a 1,40d 4,95b 24 87,15a 10,93b 1,46c 8,73a LSD05 0,067 0,054 0,035 0,072
(Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì khơng có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Bảng 4.6. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khơ hịa tan tổng số đến chất lƣợng cảm quan của rƣợu chuối
0
Bx Màu sắc Hƣơng Vị Trạng thái Nhận xét
16 7,0b 8,0b 5,0d 8,0b Thơm, vị chua, cay của rƣợu 18 8,2a 8,2b 5,0d 8,0b Thơm, vị chua, cay của rƣợu 20 8,4a 8,0b 8,0b 8,0b Thơm, vị hài hòa
22 8,5a 8,5a 9,0a 8,5a Thơm, vị hài hòa
24 6,5c 8,0b 6,5c 8,0b Thơm, hơi ngọt
LSD05 0,37 0,28 9,43 0,37
(Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì khơng có sự
khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Qua kết quả thu đƣợc từ bảng 4.5: Cho chúng ta thấy nồng độ chất khô ảnh hƣởng rõ rệt đến sự tạo thành cồn và hàm lƣợng CO2 trong dịch lên men. Độ Bx tăng thì độ cồn tăng do độ Bx càng cao thì lƣợng đƣờng chuyển hóa thành rƣợu càng nhiều. Tại nồng độ chất khô 22oBx lƣợng rƣợu tạo ra nhiều nhất (11,72%v/v) và thấp nhất ở nồng độ chất khô 16oBx cho hàm lƣợng rƣợu đạt 8,54 (%v/v).
Qua bảng 4.6 cũng cho chúng ta thấy nồng độ chất khơ hịa tan khác nhau ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng cảm quan của sản phẩm. Với nồng độ chất khô 16o
Bx tại nồng độ này lƣợng đƣờng trong dịch lên men ít, lƣợng axit tạo ra nhiều hơn nên ngồi vị đặc trƣng cịn cảm thấy vị chua mạnh của rƣợu. Tại nồng độ 24oBx, lƣợng đƣờng trong dịch vẫn cịn nhiều làm cho vị của sản phẩm có vị ngọt đây là vị không mong muốn. Nồng độ 22oBx tạo dịch lên men có vị hài hịa và cho độ cồn là 11,72%v/v phù hợp với yêu cầu của sản phẩm rƣợu hoa quả có nồng độ rƣợu cao (11 – 13 %v/v). Do dó chúng tơi lựa chọn nồng độ đƣờng đầu cho lên men sản xuất rƣợu chuối là 22oBx.
4.3. Kết quả xác định các thông số công nghệ của quá trình lên men sản phẩm rƣợu chuối
4.3.1. Xác định pH thích hợp cho q trình lên men rượu chuối
pH quá thấp sẽ ức chế hoạt động của nấm men, ngƣợc lại với pH quá cao sản phẩm chính tạo thành là glycerin chứ khơng phải là etanol nhƣ ta mong muốn.
Để tìm ra pH thích hợp cho q trình lên men chúng tơi tiến hành nghiên cứu các giá trị pH khác nhau và kết quả đƣợc thể hiện ở bảng 4.7. dƣới đây
Bảng 4.7. Ảnh hƣởng của pH dịch lên men đến chất lƣợng hóa lý của rƣợchuối Giá trị pH của dịch lên men Lƣợng CO2 (g/l) Hàm lƣợng etanol (%v/v) Hàm lƣợng axít (theo a.lactic) (g/l) Hàm lƣợng đƣờng sót (g/l) 4,0 82,95d 8,78e 1,35c 8,85b 4,5 87,63a 11,66a 1,37c 4,77e 5,0 84,3b 11,38b 1,66b 5,13d 5,5 83,95c 10,72c 2,61a 7,21c 6,0 77,97e 10,47d 2,63a 9,54a LSD05 0,218 0,054 0,039 0,058
(Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì khơng có sự
khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05).
Bảng 4.8. Ảnh hƣởng của pH dịch lên men đến chất lƣợngcảm quan của rƣợu chuối
Giá trị pH của
dịch lên men Màu sắc Hƣơng Vị Trạng thái Nhận xét
4,0 7,5c 8,0b 5,5c 8,0b Thơm, ngọt
4,5 8,5a 8,5a 8,5a 8,5a Thơm, vị hài hòa
5,0 8,5a 8,5a 7,0a 8,5a Thơm, vị hơi ngọt 5,5 8,0b 8,0b 6,5b 8,0b Thơm nhẹ, vị hơi chua
6,0 7,0d 8,0b 5,0c 8,0b Vị chua
LSD05 0,42 0,40 0,54 0,402
(Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì khơng có sự
Qua bảng kết quả cho chúng ta thấy: Trong quá trình lên men pH khác nhau cho chất lƣợng sản phẩm rƣợu khác nhau. pH = 4,0 thì hàm lƣợng ethanol tƣơng đối thấp do nấm men hoạt động yếu và hàm lƣợng đƣờng cịn lại nhiều làm cho sản phẩm có vị ngọt, chất lƣợng cảm quan không cao.
Khi lên men ở pH = 5,5 và pH=6,0 cho hàm lƣợng cồn đều đạt yêu cầu (10 - 13%v/v), lƣợng đƣờng còn lại lớn, nhƣng lƣợng axit tạo ra cao làm cho sản phẩm có vị chua nhẹ, đây là vị khơng mong muốn.
Đối với giá trị pH=4,5 và 5,0 thì ở pH=4,5 cho hàm lƣợng cồn và CO2 cao hơn hẳn so với công thức pH=5,0. Mặt khác về mặt cảm quan ở pH = 5,0 có hàm lƣợng đƣờng cao tạo cho sản phẩm có vị hơi ngọt và đạt điểm cảm quan về vị thấp hơn so với các cơng thức cịn lại. Ở pH = 4,5 cho chất lƣợng cao nhất, hƣơng vị hài hịa thích hợp cho sản phẩm rƣợu chuối. Kết quả nghiên cứu tƣơng tự theo Nguyễn Đình Thƣởng et al (2007) [14], pH thích hợp nhất cho q trình lên men rƣợu là 4,5 – 5,0. Từ những lập luận trên chúng tơi lựa chọn pH thích hợp cho lên men sản xuất rƣợu chuối là 4,5.
4.3.2. Xác định tỷ lệ tiếp giống nấm men thích hợp cho q trình lên men rượu chuối
Lƣợng nấm men là yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến tốc độ phát triển nhanh hay chậm của quá trình lên men. Để xác định lƣợng nấm men bổ sung ban đầu thích hợp chúng tơi tiến hành nghiên cứu cho lên men dịch chuối bổ sung chủng nấm men
Saccharomyces cerevisiae với các tỷ lệ tiếp giống khảo sát 0,01; 0,03; 0,05; 0,07; 0,09% (so với thể tích dịch lên men), lên men 10 ngày ở nhiệt độ 21±1oC.
Bảng 4.9. Ảnh hƣởng của tỷ lệ nấm men đến chất lƣợng hóa lý của rƣợu chuối Tỷ lệ nấm men bổ sung (%) Lƣợng CO2 (g/l) Hàm lƣợng etanol (%v/v) Hàm lƣợng axít (theo a.lactic) (g/l) Hàm lƣợng đƣờng sót (g/l) 0,01 82,53e 9,35c 1,4a 17,92a 0,03 85,17d 10,2b 1,43a 15,33b 0,05 87,77a 11,65a 1,37a 4,91c 0,07 87,65b 11,67a 1,36a 4,85d 0,09 87,44c 11,74a 1,35a 4,57e LSD05 0,080 0,439 0,137 0,08
(Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì khơng có sự
Bảng 4.10. Ảnh hƣởng của tỷ lệ nấm men đến chất lƣợng cảm quan của rƣợu chuối
Tỷ lệ nấm men
bổ sung (%) Màu sắc Hƣơng Vị Trạng thái Nhận xét
0,01 7,5c 8,5a 5,5c 8,0b Thơm nhẹ, ngọt 0,03 8,0b 8,5a 5,4c 8,5a Thơm nhẹ, ngọt
0,05 8,5a 8,5a 9,0a 8,5a Thơm, dịu, hậu vị tốt
0,07 7,0d 8,5a 8,5a 8,0b Thơm dịu, vị hài hòa 0,09 6,0e 8,5a 7,0b 8,0b Thơm, chua nhẹ LSD05 0,41 0,46 0,51 0,42
(Ghi chú: Các giá trị trên cùng một cột có chỉ số mũ giống nhau thì khơng có sự khác nhau có ý nghĩa ở mức ý nghĩa α = 0,05)
Qua bảng 4.9 và 4.10: Chúng tôi thấy tỉ lệ nấm men bổ sung có ảnh hƣởng đến chất lƣợng rƣợu chuối. Với tỉ lệ nấm men bổ sung càng cao thì hàm lƣợng cồn tạo ra càng nhiều và hàm lƣợng đƣờng sót giảm nhanh. Khi tăng tỉ lệ nấm men từ 0,01- 0,09% thì độ cồn cũng tăng dần và tăng mạnh ở nồng độ 0,05% đạt 11,65 (%v/v). Sau đó tiếp tục tăng tỉ lệ tiếp giống nấm men lên 0,07% , 0,09% thì hàm lƣợng cồn tăng khơng đáng kể (đạt 11,67 %v/v và 11,47 %v/v).
Khi tỉ lệ nấm men bổ sung thấp (0,01 - 0,03%) thì hàm lƣợng cồn sinh ra chƣa đạt yêu cầu và hàm lƣợng đƣờng sót cao 17,92 (g/l) và 15,33 (g/l) vì vậy tạo cho sản phẩm có vị ngọt, đây là vị không mong muốn.
Khi tỉ lệ nấm men bổ sung từ 0,05 - 0,09% đều tạo ra độ cồn trên 11% (đạt yêu cầu 10-13%). Tuy nhiên ở tỉ lệ nấm men bổ sung 0,07% và 0,09% khơng có sự khác biệt về hàm lƣợng axit tổng số và hàm lƣợng ethanol khi so sánh với tỉ lệ nấm men bổ sung 0,05. Bên cạnh đó ở nồng độ 0,09% hàm lƣợng đƣờng sót cịn lại thấp vì vậy tạo cho sản phẩm có vị chua nhẹ.
Do đó, chúng tơi lựa chọn tỉ lệ cấy giống nấm men vào dịch lên men trong quá trình len men rƣợu chuối là 0,05%.
4.3.3. Xác định nhiệt độ lên men thích hợp cho q trình lên men rượu chuối
Nhiệt độ ảnh hƣởng rõ rệt đến khả năng lên men của nấm men và chất lƣợng rƣợu chuối. Ở nhiệt độ cao, lên men bắt đầu xảy ra sớm, xảy ra mạnh mẽ nhƣng dễ bị dừng lại ngang chừng và kết thúc lên men khi đƣờng sót cịn lại ở dịch lên men khá
lớn. Các đƣờng dễ bị vi khuẩn lactic sử dụng làm cho rƣợu chuối có vị chua và khi lên men ở nhiệt độ cao sẽ taọ ra nhiều sản phẩm phụ nhƣ este, aldehyt làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng rƣợu chuối. Ngƣợc lại, khi lên men ở nhiệt độ thấp thì khả năng lên kém và kéo dài. Do đó chúng tơi nghiên cứu lên men ở điều kiện nhiệt độ phòng và nhiệt độ 21±1oC.
Bảng 4.11. Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên men đến chất lƣợng hóa lý của rƣợu chuối
Nhiệt độ lên men Lƣợng CO2 (g/l) Hàm lƣợng etanol (%v/v) Hàm lƣợng axít (theo a.lactic) (g/l) Hàm lƣợng đƣờng sót (g/l) Nhiệt độ phịng 89,16 12,10 2,15 4,37 21oC 87,72 11,61 1,32 4,89
Bảng 4.12. Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên men đến chất lƣợng cảm quan của rƣợu chuối
Nhiệt độ lên men Màu sắc Hƣơng Vị Trạng thái Nhận xét
Nhiệt độ phòng 7,0 8,0 5,0 8,0 Thơm, vị hơi chua
21oC 8,0 8,5 8,5 8,0 Thơm, vị hài hòa
Qua bảng kết quả 4.11 và 4.12: Cho thấy với điều kiện nhiệt độ khác nhau thì chất lƣợng rƣợu chuối cũng khác nhau. Giữa lên men ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ 21oC thì hàm lƣợng ethanol và hàm lƣợng CO2 sinh ra khơng có sự khác biệt lớn và đều đạt yêu cầu. Tuy nhiên, ở nhiệt độ phòng cho hàm lƣợng axit lớn hơn hẳn (2,15g/l ) vì vậy tạo cho sản phẩm có vị chua, điểm cảm quan về vị thấp (đạt 5/9 điểm). Khi lên men ở 21o
C sản phẩm có mùi thơm, vị ngọt hài hịa và đạt điểm cảm quan cao hơn hẳn so với nhiệt độ phòng.
Qua kết quả theo dõi chất lƣợng hóa lý của rƣợu chuối và kết quả đánh giá cảm quan sau 10 ngày lên men, chúng tôi thấy ở 21 oC cho chất lƣợng rƣợu
4.4. Kết quả xây dựng quy trình sản xuất rƣợu chuối. pH = 4,5 400C trong 20 phút Tỉ lệ men giống: 0,05%. pH = 4,5 0,05%, pH = 4,5. T0 = 210C, ʈ = 10 Ngày.
Hình 4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất rƣợu chuối
Làm sạch, bỏ vỏ Xử lý enzyme Pha chế dịch lên men Lọc trong xay Sản phẩm Lên men Chuối Bổ sung nƣớc (1:1) Enzyme Pectinex Ultra-L Đƣờng saccarozơ 220Bx Nấm men S.cerevisiae
Thuyết minh quy trình:
1. Làm sạch, bỏ vỏ
Chọn lọc những nguyên liệu đủ tiêu chuẩn nhƣ đạt độ chín phù hợp, chuối chín, ruột chuối khơng mềm q nhƣng không nhũn, hƣơng thơm, vị ngọt, loại bif những quả không đạt yêu cầu nhƣ bầm dập, thối sâu, sau đó rửa bằng nƣớc sạch.
Bóc vỏ: Dùng dao nhọn đầu cắt 2 đầu quả rồi lột vỏ lấy hết xơ bám trên mặt chuối, bỏ những chỗ chai, dập.
2. Xay
Mục đích: Cắt nhỏ thịt quả, phá vỡ mơ và tế bào nguyên liệu, giải phóng dịch ra ngồi, tạo thuận lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo.
3. Xử lý enzyme
Nguyên liệu sau khi nghiền đƣợc xử lý enzyme pectinex Ultra SPL 0,15% ở 400C trong 20 phút nhằm thủy phân hàm lƣợng pectin trong thịt quả và cellulose trong thành tế bào để quá trình thu hồi dịch quả dễ dàng hơn.
4. Lọc trong
Đƣợc thực hiện nhằm loại bỏ các cặn bã cịn sót lại sau q trình trích ly, thu đƣợc dịch trong.
5. Pha chế dịch lên men
Dịch quả sau khi tách sẽ đƣợc bổ sung nƣớc và đƣờng kính để tạo lƣợng dịch phù hợp cho sự lên men tạo thành sản phẩm nhƣ sau: Tỷ lệ nguyên liệu/nƣớc là 1:1, phối chế đƣờng saccarozo sao cho hàm lƣợng chất khơ hịa tan là 220Bx.
6. Lên men
Mục đích của lên men là để chuyển hóa đƣờng thành rƣợu và một số sản phẩm phụ góp phần hình thành hƣơng vị của rƣợu chuối
Tiến hành lên men dịch sau khi làm nguội trong các dụng cụ chứa đựng kín, với nồng độ nấm men bổ sung 0,05% so với dịch lên men, quá trình lên men đƣợc tiến hành ở 210C trong 10 ngày.
7. Chƣng cất
bán thành phẩm. Quá trình chƣng cất rƣợu nhằm tách hỗn hợp rƣợu và nƣớc có nhiệt độ sơi khác nhau. Ở áp suất thƣờng, rƣợu sôi và bốc hơi ở 780C, còn nƣớc là1000C. Khi chƣng cất rƣợu đƣợc tách ra khỏi nƣớc nhờ bay hơi dễ hơn nƣớc. Quá trình chƣng cất đƣợc tiến hành bằng cách đun sôi hỗn hợp lên men, hơi bay lên đƣợc đƣa qua ống dẫn và đƣợc làm lạnh bằng cách cho qua bồn nƣớc để ngƣng tụ rƣợu. Dung dịch rƣợu thu đƣợc trong suốt, có mùi thơm đặc trƣng và nồng độ rƣợu sẽ giảm dần theo thời gian chƣng cất.
4.5. Giá thành sản phẩm
Tính tốn sơ bộ chi phí sản xuất rƣợu chuối quy mơ phịng thí nghiệm. Dựa vào tỷ lệ thu hồi, giá nguyên liệu tại thời điểm nghiên cứu cùng các chi phí cứu về bao bì, chai thủy tinh, nhân cơng…Tơi tính tốn chi phí để sản xuất cho 1 chai 1 lít sản phẩm rƣợu chuối.
Bảng 4.12. Dự kiến giá thành sản phẩm rƣợu chuối (tính cho 1 lít sản phẩm, đơn vị : VNĐ)
STT Nguyên liệu Số
lƣợng Đơn giá (VNĐ) Thành tiền (VNĐ) 1
Chuối 0,7 kg 15.000/1kg 10.500
2 Đƣờng 245 g 20.000/1kg 4.900
3 Enzyme 1,5 ml 1.500.000/1 lít 2.250
4 Men giống 0,5 g 500.000/1 ống 100g 2.500
5 Chai thủy tinh 1 1000 1000
6 Nhân công 1 5000 5000
7 Điện nƣớc, chi phí
khác 10.000 10.000
Thành tiền sản phẩm 27.150
Chi phí sản xuất là 27.150 VNĐ, với giá thị trƣờng hiện nay của một số loại rƣợu nhƣ rƣợu gạo rƣợu nếp tẻ: 32 độ: 20.000 VNĐ/1 lít, rƣợu nếp thơm: 40 độ 30.000VNĐ/ 1lít, rƣợu nếp cái: 45 độ 37.000VNĐ/ l Lít. Với giá thành nhƣ vậy quy
trình sản xuất rƣợu chuối phù hợp với điều kiện của doanh nghiệp nhỏ đến doanh nghiệp lớn.
PHẦN 5
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Từ những kết quả thu đƣợc trong các thí nghiệm đã tiến hành, tôi đƣa ra những kết luận sau đây:
- Xác định đƣợc các thông số tối ƣu sử dụng chế phẩm enzyme pectinex Ultra SP-Ltrích ly dịch quả chuối: Nhiệt độ ủ là 400C, thời gian 20 phút, pH = 4,5, nồng độ enzyme: 0,15%.
- Xác đinh nồng độ chất tan tổng số ban đầu: 220Bx.
- Xác định một số yếu tố cơng nghệ trong q trình lên men: Nồng độ nấm men 0,05%, pH = 4,5, nhiệt độ lên men : 210C ; thời gian 10 ngày.
- Xây dựng quy trình chế biến rƣợu chi.
5.2. Đề nghị
Do thời gian và kinh phí thực hiện đề tài có hạn, chúng tơi có một số đề nghị nhƣ sau:
- Sử dụng các kết quả nghiên cứu trên cho các nghiên cứu tiếp theo;
- Để hoàn thiện chất lƣợng cho sản phẩm rƣợu chuối cần tiếp tục nghiên cứu thêm một số vấn đề sau:
+ Tiến hành nghiên cứu phƣơng pháp xử lý chống biến màu dịch quả chuối để