Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng
Cơ sở đánh giá chất lượng.
1 5 Hòa hợp, nồng, dịu, hậu tốt, vị đặc trưng cho sản phẩm.
2 4 Chưa hoàn tồn hịa hợp, hậu vừa phải, vị
đặc trưng cho sản phẩm.
3 3 Chưa hòa hợp, hơi gắt, gốc hậu yếu, ít đặc
trưng cho sản phẩm.
4 2 Hơi chua, sốc, vị lạ, khơng cịn đặc trưng
cho sản phẩm.
5 1 Vị chua rõ, sốc, không đặc trưng cho sản phẩm.
6 0
2,0
Theo hệ điểm 20, chất lượng của sản phẩm chia làm 6 mức: Bảng 2.5: Các mức chất lượng Mức Điểm Tốt 18,6 – 20,0 Khá 15,2 – 18,5 Trung bình 11,2 – 15,1 Kém 7,2 – 11,1 Rất kém 4,0 – 7,1 Hỏng 0 – 3,9
II.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm II.5.1. Xác định thành phần của lê II.5.1. Xác định thành phần của lê
Xác định tỉ lệ thành phần ăn được của lê:
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần ăn được của lê
Phương pháp xác định hàm lượng ẩm của lê bằng cách sấy ở nhiệt độ cao (1000C – 1050C).
Phương pháp xác định hàm lượng tro của lê bằng cách nung ở nhiệt độ cao (5500C – 6000C).
Phương pháp xác định hàm lượng tro sunfat.
Phương pháp xác định hàm lượng acid.
Phương pháp xác định hàm lượng glucid theo phương pháp Bertrand.
Xác định pH: Sử dụng máy đo pH.
Gọt vỏ, lấy hạt, tách riêng phần thịt quả
Cân phần thịt quả, phần vỏ và hạt
Kết quả thu được Lê đã được lựa chọn, cân.
II.5.2. Nuôi tăng sinh khối nấm men
II.5.2.1. Chuẩn bị môi trường ni tăng sinh
Có thể chuẩn bị mơi trường tự nhiên hoặc môi trường nhân tạo:
* Môi trường tự nhiên: là môi trường nước quả dùng để lên men, đây là môi trường thuận lợi và dễ chuẩn bị, có đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết. Nấm men được nhân giống trong môi trường này sẽ có ưu điểm là chúng quen dần với môi trường lên men, nên khi bổ sung vào dịch lên men chúng phát triền mạnh mẽ ngay từ đầu rất thuận lợi cho quá trình lên men mạnh. Nếu dùng nước quả phải tiến hành điều chỉnh thành phần đường sao cho đạt 10–12%, ngoài ra cần thiết phải cho thêm các chất như: thêm 0,3-0,5g/l amonsunphat hay amoncacbonat và 0,5 - 1mg B1/l.
* Môi trường nhân tạo: Là môi trường tự pha chế với các thành phần chính
như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nước cất : 1000 ml.
Đường kính : 10 – 12 %.
Acid citric : 6 gam.
Hỗn hợp muối khoáng : 3gam (Kali phosphat 2 gam, Amonsunphat 1gam ).
Vitamin B1; B6; PP; B3 : mỗi thứ từ 0,2–1 mg..
Biotin : 20-100 mg.
Mesoinoziton : 5- 10 mg.
Hình 2.4: Sơ đồ chuẩn bị môi trường nuôi cấy nấm men Lê Lê Rửa sạch, gọt vỏ, bỏ hạt và lõi. Ép. Dịch quả. Thanh trùng (60-700C, 3-5 phút)
Môi trường nuôi nấm men. B1: 0,5 – 1 mg. 0,3-0,5 g /l amonsunphat Điều chỉnh pH = 4,5; [Đường]=12-140Bx. Acid citric
II.5.2.2. Thao tác cấy nấm men và điều kiện nuôi cấy, xác định số lượng tế bào nấm men
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ni tăng sinh khối nấm men
Môi trường đã chuẩn bị được chuyển vào bình tam giác 1000ml. Tiến hành cấy nấm men của 2-3 ống giống vào môi trường này. Tiến hành nhân giống trong điều kiện:
Nhiệt độ nuôi cấy là 250C.
Thời gian nhân giống khảo sát từ 4 – 36 giờ. Chọn thời gian thích hợp nhất để ni tăng sinh nấm men: khi nấm men đạt số lượng cao nhất và ở trạng thái cân bằng
thì dừng.
Kết quả thu được. Oxy vô
trùng
Cấy nấm men vào môi trường nuôi tăng sinh.
Nuôi trong điều kiện:
+ Nhiệt độ thường (250C) + Có sục khí đã qua khử trùng.
Định kỳ kiểm tra số lượng nấm men với tần suất 4h/lần.
Có sục khí oxy vơ trùng bằng cách sử dụng khí đã được sục qua dung dịch thuốc tím.
Hình 2.6: Mơ hình sục khí ni tăng sinh nấm men
Trong q trình ni, ta phải định kì kiểm tra số lượng nấm men tăng sinh được với tần suất 4h/lần. Thao tác kiểm tra như sau: hút 5ml dịch ni cấy (chú ý hút ở đáy bình, vì ở đây lượng nấm men tập trung cao nhất), mang đi ly tâm ở tốc độ 3000 vòng/phút trong 15 phút. Gạn lọc phần nước ở trên và cho nước cất vào để tiếp tục ly tâm, ly tâm đến khi lớp nước ở trên trong là được. Lần gạn nước cuối cùng, ta bổ sung nước cất sao cho bằng với thể tích ban đầu hút đi ly tâm. Sau đó tiến hành đếm dưới kính hiển vi nhờ buồng đếm.
Quy tắc đếm trên buồng đếm như sau:
X X
X
X X
Hình 2.7: Cấu tạo của buồng đếm
Buồng đếm gồm 25 ô lớn bằng nhau như đã vẽ ở trên, trong mỗi ơ lớn có 16 ô nhỏ. Khi đếm, ta tiến hành đếm 5 ơ đã được đánh dấu , sau đó lấy giá trị trung bình. Nếu số lượng nấm men quá nhiều, các tế bào nấm men nằm sát và chồng lên nhau, ta khơng đếm được thì tiến hành pha loãng bậc 10 để đếm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết quả sau khi đếm được tính như sau: ) / ( 1000 * * ml tb V F A X
Trong đó: X: Số tế bào nấm men trong 1ml dịch (tb/ml). F: Hệ số pha loãng.
V: Thể tích dịch hút đi ly tâm (ml).
II.6.3. Quy trình sản xuất dự kiến tại phịng thí nghiệm
Hình 2.8: Sơ đồ quy trình sản xuất thử nghiệm rượu vang lê tại phịng thí nghiệm Lê Rửa sạch, gọt vỏ, bỏ hạt và lõi. Ép. Dịch quả. Lên men.
Xử lý sau lên men Điều chỉnh thành phần
của dịch lên men: [Đường], pH. Acid citric, đường. Sản phẩm. Dịch cái men.
II.5.4. Thuyết minh quy trình
Xử lý nguyên liệu
Lê nguyên liệu: chọn quả đạt độ chín kỹ thuật, khơng bị sâu bệnh, bầm dập, thối cuống, nấm cuống,… Sau đó, rửa sạch, gọt vỏ, lấy lõi, bỏ hạt, và ngâm ngay vào dung dịch có vitamin C để chống hiện tượng oxy hóa gây biến màu xấu.
Sau đó tiên hành ép dịch, trong quá trình ép ta bổ sung vitamin C vào dịch để tránh biến màu của dịch, gây màu xấu cho sản phẩm.
Điều chỉnh thành phần của dịch lên men
Điều chỉnh thành phần của dịch thu được bằng đường và acid citric để phù hợp với yêu cầu của thí nghiệm.
Lên men
Bổ sung dịch cái men theo tỉ lệ mà thí nghiệm yêu cầu, tiến hành lên men theo điều kiện cần khảo sát.
Xử lý sau lên men
Sau thời gian lên men, nấm men chết, xác nấm men và các cặn của dịch bắt đầu lắng xuống đáy thì tiến hành lắng gạn. Sau đó bảo quản rượu ở nhiệt độ thấp hơn (120C) để ổn định rượu, làm chín rượu.
II.5.5. Xác định điều kiện lên men
Sử dụng chương trình tối ưu hóa NemrodW để tiến hành thí nghiệm xác định điều kiện lên men thích hợp.
Các thơng số đầu vào của thí nghiệm như sau:
Tỉ lệ dịch men cần bổ sung: 5 – 10 – 15 – 20 (%).
[Đường] của dịch lên men: 180 – 200 – 220 – 240 (g/l). Thời gian lên men: 5 – 7 – 9 – 11 (ngày).
Bảng 2.6: Ma trận thực nghiệm quá trình lên men rượu
STT [Đường] trong dịch (g/l)
Dịch nấm men bổ sung (%) Thời gian lên men (ngày) 1 24 8 8 2 18 8 8 3 23 10 8 4 20 6 8 5 23 6 8 6 20 10 8 7 23 9 10 8 20 7 6 9 23 7 6 10 21 9 6 11 20 9 10 12 20 7 10 13 21 8 8 14 21 8 8 15 21 8 8
Chuẩn bị các mẫu với các thông số tương ứng theo bảng trên và tiến hành khảo sát quá trình lên men theo điều kiện tương ứng. Theo dõi các yếu tố của quá trình lên men để đánh giá quá trình lên men.
II.5.6. Xác định nồng độ cồn của sản phẩm
Để xác định độ cồn của sản phẩm, em sử dụng máy khúc xạ kế 1E: Đo nồng độ chất khô của dịch sau lên men của dịch sau chưng cất, từ đó suy ra nồng độ cồn của sản phẩm.
CHƯƠNG III
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN III.1. Xác định thành phần của lê (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
III.1.1. Xác định tỉ lệ thành phần ăn được của lê
Tỉ lệ thành phần ăn được của lê thể hiện giá trị sử dụng của nó. Tỉ lệ ăn được càng cao thì giá trị sử dụng càng lớn.
Từ các thí nghiệm, ta có bảng kết quả sau:
Bảng 3.1: Kết quả xác định tỉ lệ thành phần ăn được của lê
STT
Khối lượng mẫu ban đầu.
(g)
Khối lượng phần ăn được.
(g)
Khối lượng phần không ăn được. (g) Tỉ lệ hao hụt. (%) 1 660 573 87 13,18 2 700 602 98 14,00 3 1200 1035 165 13,75 Trung bình 13,64
Thành phần ăn được của lê cao: 80 – 90%, cho thấy giá trị sử dụng của lê lớn. Lê có tỉ lệ thành phần ăn được cao hơn rất nhiều so với các loại trái cây khác như: xồi, mít,…đặc biệt là các loại trái cây có vỏ dày hay cứng.
III.1.2. Xác định hàm lượng ẩm của lê
Lê là một loại trái cây có hàm lượng nước trong nguyên liệu rất cao. Muốn thu được dịch quả sao cho hiệu quả nhất thì cần phải nghiên cứu phương pháp ép cho phù hợp.
Từ thí nghiệm ta có bảng kết quả sau:
Bảng 3.2: Kết quả xác định độ ẩm của lê
STT G (g) G1 (g) G2 (g) XH2O (%)
1 32,648 37,642 33,264 87,67
2 26,166 31,189 26,781 97,76
3 26,154 31,133 26,726 88,51
Hàm ẩm trong lê rất cao: 8590%. Do đó, khi ta ép lê thu được nhiều dịch mà không cần phải sử dụng enzyme để nâng cao hiệu suất ép như các loại trái cây khác khi muốn ép dịch để lên men rượu như: xồi, mít, mãng cầu, … Mặt khác, với độ ẩm cao, hàm lượng đường cao, trong cấu trúc quả có nhiều mạng lưới ống khí siêu nhỏ, quả xốp… là điều kiện thuận cho sự biến đổi, lên men gây hư hỏng quả sau khi thu hái. Do đó, ta cần chế biến càng nhanh càng tốt sau khi thu hái nhằm làm giảm sự hư hỏng của lê (lên men, biến nâu,…), làm giảm lượng nước trong quả dẫn dến lượng dịch sau ép thu được giảm.
III.1.3. Xác định hàm lượng tro của lê
Hàm lượng tro của lê thể hiện hàm lượng khống có trong nó. Các chất khống có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm men, từ đó làm ảnh hưởng đến năng lực lên men của nấm men. Ngồi ra, hàm lượng khống cịn có vai trị làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan cho sản phẩm, bổ sung một lượng khoáng đa lượng và vi lượng cho cơ thể.
Từ các thí nghiệm ta được kết quả ở bảng sau:
Bảng 3.3: Kết quả xác định hàm lượng khoáng của lê
STT P (g) G (g) G5 (g) Xsunfat (%) Xtoàn phần (%)
1 5 36,819 36,839 0,400 0,360
2 5 34,365 34,385 0,400 0,360
3 5 33,721 33,739 0,360 0,324
Trung bình 0,348
Hàm lượng tro trong lê trung bình, khoảng: 0,348% thấp hơn so với xoài cát (0,47%) và chanh (0,46%) nhưng lại chứa thành phần khoáng phong phú, cung cấp dưỡng chất cho nấm men và các khoáng chất cho cơ thể. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
III.1.4. Xác định hàm lượng acid của lê
Hàm lượng acid trong quả ảnh hưởng đến độ pH của dịch quả, ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng, phát triển và hoạt lực lên men của nấm men. Giá trị pH thích hợp cho nấm men hoạt động là 3,6 – 3,8. Ngoài ra, các acid còn ảnh hưởng đến vị của sản phẩm sau này.
Từ các thí nghiệm ta thu được kết quả ở bảng sau:
Bảng 3.4: Kết quả xác định hàm lượng acid của lê
STT
VNaOH 0,1N dùng (ml).
Hàm lượng acid toàn phần (%).
1 0,7 0,0012
2 0,9 0,0015
3 0,6 0,0010
Trung bình 0,0012
Hàm lượng acid của lê là: 0,0012%. Tương ứng với hàm lượng acid này dịch quả có pH = 5,1, cao hơn so với giá trị thích hợp. Do đó, dịch quả cần phải được hạ pH xuống còn 4,5 bằng acid citric trước khi mang đi lên men.
III.1.5. Xác định hàm lượng glucid của lê
Từ các thí nghiệm em thu được kết quả sau:
Bảng 3.5: Kết quả xác định hàm lượng glucid của lê
STT VKMnO4 0,1N dùng (ml) G1 (mg) X (%)
1 21,1 72,75 8,73
2 21,4 73,50 8,82
3 21,3 74,00 8,88
Trung bình 8,81
Hàm lượng glucid trong lê là: 8,81%. Tương ứng với hàm lượng đường trong dịch thu được là 100Bx, tương đối cao so với các loại trái cây khác như chanh dây (5,60Bx), dâu tằm (50Bx). Do đó, cần bổ sung thêm đường vào dịch lên men cho phù hợp với yêu cầu.
III.1.6. Xác định pH của dịch lê
Mỗi chủng nấm men có giá trị pH tối ưu cho sự sinh trưởng và phát triển nhất định. Do đó ảnh hưởng đến hoạt lực lên men của nấm men, làm ảnh hưởng đến chất lượng của rượu vang tạo thành.
pH quá thấp: thì làm ức chế hoạt động của nấm men, làm teo nguyên sinh chất, gây rối loạn quá trình trao đổi chất, có thể làm nấm men bị chết, quá trình lên men yếu, lượng rượu tạo thành ít. Ngồi ra, nấm men chết làm rượu bị đục và tạo nhiều sản phẩm phụ khác, gây mùi vị xấu.
pH quá cao: khác xa ngoài giá trị pH tối ưu của nấm men sẽ là điều kiện thuận lợi cho các xi khuẩn lạ phát triển, cạnh tranh với nấm men và phát triển nhanh hơn, làm ức chế sự sinh trưởng và phát triển của nấm men nên quá trình lên men chậm và yếu, có nhiều sản phẩm phụ và lạ do vi khuẩn lạ tạo ra, gây mùi vị xấu cho sản phẩm.
pH là môi trường của hỗn hợp lên men, là yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men, chất lượng của sản phẩm. Do đó xác định pH của lê và dịch là cần thiết để điều chỉnh cho phù hợp với quá trình lên men.
Sử dụng máy đo pH, em thu được kết quả sau:
Bảng 3.6: Bảng đo giá trị pH của lê
Lần đo thứ Giá trị pH đo được
1 5,1 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2 5,1
3 5,1
Trung bình 5,1
pH của lê là 5,1. Cao hơn so với giá trị pH cần của dịch mang lên men. Do đó, ta cần phải điều chỉnh pH của dịch sau khi ép đến giá trị pH thích hợp, sử dụng acid citric để hạ pH của dịch.
III.2. Nuôi tăng sinh nấm men
Trước khi lên men, ta cần phải tiến hành nhân giống để men giống sinh sôi đủ số lượng tế bào có khả năng lên men tùy thuộc vào quy mơ sản xuất. Quy trình nhân giống có thể qua nhiều cấp với thể tích của mỗi cấp tăng dần.
Muốn thực hiện lên men trong công nghiệp, đặc biệt là lên men rượu, cần phải đủ số lượng tế bào nấm men ở độ trẻ, khỏe, sinh sản mạnh. Đối với lên men
rượu số lượng tế bào Saccharomyces vào khoảng 120160.106 tế bào/ml dịch men giống (sau khi ni cấy 20h).
Từ thí nghiệm ni tăng sinh nấm men em thu được kết quả sau:
Bảng 3.7: Số lượng nấm men qua các thời điểm đếm được
Thời gian (h)
Trung bình đếm Hệ số pha loãng (lần) Số lượng nấm men (tb/ml) 4 5 10 2.106 8 12,4 10 4,96.106 12 24,5 10 9,8.106 16 4,3 100 17,2.106 20 8,1 100 32,4.106 24 15,3 100 61,2.106 28 15,9 100 63,6.106 32 16,2 100 64,8.106 36 16,4 100 65,6.106
Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn quá trình tăng sinh khối của nấm men 0 0 2.107 4.107 6.107 8.107 Thời gian (h) S ố lư ợ ng nấm men (TB/ml) Số lượng nấm men 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36
Nhìn vào đồ thị ta thấy: trong khoảng thời gian nuôi cấy, số lượng nấm men tăng dần, và tăng nhanh trong khoảng thời gian từ 16 – 24h rồi đạt giá trị cực đại tại thời điểm 24h, sau đó tăng nhẹ và đạt trạng thái cân bằng. Vì vậy, ta nên kết thúc q trình ni tăng sinh nấm men sau 24h nuôi, lúc này số lượng nấm men đạt cực đại, nấm men còn trẻ, hoạt lực cao, phù hợp với yêu cầu của lên men rượu với quy mơ ở phịng thí nghiệm.
Từ đồ thị ta có phương trình thực nghiệm sau:
y = 2.106x - 107