Các thí nghiệm được tiến hành trên cơ sở chọn thống số tối ưu các thí nghiệm trước làm cơ sở cho các thí nghiệm sau.
2.5.1. Thí nghiệm 1: xác định lượng enzyme pectinaza thích hợp cần bổ sung:
Mục đích :
Thịt xoài sau khi xay nhỏ có dạng sánh đặc, độ nhớt cao do đó tôi sử dụng enzyme pectinaza để xử lý nhằm tăng hiệu suất thu hồi dịch ép, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình lên men.
Tiến hành:
Thịt xoài xay nhỏ được chia làm 5 mẫu, mỗi mẫu 200ml rồi cho tỷ lệ enzyme so với dịch lên men ở các mẫu lần lượt là: 0%; 0,1%; 0,15%; 0,2%; 0,25% và trộn đều. Sau khi bổ sung enzyme tôi tiến hành ủ thịt quả xoàiở 450C trong 1,5h.
Sau đó tiến hành ép dịch xoài rồi xác định các chỉ tiêu : hiệu suất thu hồi dịch, hàm lượng đường khử, chỉ tiêu cảm quam về mầu sắc và độ trong.
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định enzyme pectinase bổ sung
Thịt quả xoài xay nhỏ
Bổ sung E.pectinase tỷ lệ(%) 0 0.1 0.15 0.2 0.25 Ủ 450C, 1.5h Ép dịch Xác định các chỉ tiêu Chọn lượng Enzyme cần bổ sung tối ưu(ETU)
2.5.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ nước bổ sung khi ép dịch Xoài:
Mục đích:
Xác định tỷ lệ nước pha loãng để tăng giá trị kinh tế nhưng đồng thời phải đảm bảo giá trị cảm quam và khả năng lên men tốt. Khi bổ sung thêm nước sẽ tạo thuận lợi cho việc ép dịch.
Tiến hành:
Xoài sau khi rửa sạch, tách thịt, xay nhỏ và ủ với enzyme pectinaza ở 45 0C trong 1,5h. Sau đó tiến hành ép dịch trong quá trình ép dịch tôi tiến hành bổ sung thêm nước.Tiến hành thí nghiệm với 4 mẫu, có tỷ lệ n ước/xoài lần lượt là: 10%, 15%, 20%, 25%.
Sau khi ép xong tiến hành điều chỉnh lại các thành phần lên men, cấy men để lên men. Các yếu tố cố định:
Tỷ lệ enzyme bổ sung: ETU
pH lên men : 3.4
Hàm lượng đường : 220Bx
Thời gian lên men : 7 ngày
Nhiệt độ lên men : nhiệt độ phòng
Tỷ lệ nước cái men : 10% so với dịch lên men.
Hàm lượng NaHSO3 sử dụng: 162,5 mg/l
Chỉ tiêu theo dõi:
Chỉ tiêu hóa lý:độ cồn, lượng đường sót lại sau lên men Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, độ trong, mùi vị.
Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỷ lệ n ước bổ sung khi ép dịch xoài Bổ sung E.pectinaza : ETU Thịt xoài xay nhỏ Ủ 450C , 1.5h Ép dịch xoài Điều chỉnh thành phần Tỷ lệ nước bổ sung (%)
Lên men yếm khí, 270C,7 ngày
Xử lý sau lên men
Xác định các chỉ tiêu Nước cái men (10%) Nhân giống Men giống Chọn tỷ lệ nước bổ sung tối ưu (NTU)
pH =4 Đường: 220mg/l Amonphotphat: 0.4g/ mẫu Vitamin B1, B2, B6 Khử trùng bằng NaHSO3 (162.5mg/l) 9 15 20 25 30
2.5.3. Thí nghiệm 3: khảo sát hàm lượng đường thích hợp cho lên men.
Mục đích:
Xác định nồng độ chất khô thích hợp cho quá trình lên men.
Tiến hành:
Để xác định lượng đường thích hợp cho quá trình lên men tôi cũng tiến hành thí nghiệm với 4 mẫu dịch quả xoàiđược ép sau khi ủ enzyme và pha loãng với nước ở tỷ lệ thích hợp. Các mẫu dịch xo ài được bổ sung thêm đường để đạt nồng độ chất khô ban đầu lần lượt là: 180Bx, 200Bx, 220Bx, 240Bx. Tiến hành điều chỉnh các thành phần còn lại, bổ sung nước cái men và tiến hành lên men.
Các yếu tố cố định:
Tỷ lệ enzyme bổ sung: ETU
Tỷ lệ nước bổ sung khi ép : NTU
pH lên men : 3.5
Thời gian lên men : 7 ngày
Nhiệt độ lên men : nhiệt độ phòng
Tỷ lệ nước cái men bổ sung : 10% so với dịch lên men
Hàm lượng NaHSO3 sử dụng: 162,5 mg/l
Chỉ tiêu theo dõi:
Chỉ tiêu hóa lý: độ cồn, lượng đường còn sót lại sau lên men. Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị, độ trong.
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát lượng đường thích hợp cho lên men Bổ sung E.pectinaza : ETU Thịt xoài xay nhỏ Ủ 450C , 1.5h Ép dịch xoài
Lên men yếm khí, 270C,7 ngày
Xử lý sau lên men
Xácđịnh các chỉ tiêu Nước cái men (10%) Nhân giống Men giống Chọn lượng đường cần bổ sung tối ưu (ĐTU)
pH =4 Amonphotphat: 0.4g/ mẫu Khử trùng bằng NaHSO3 (162.5mg/l) Nước : NTU 180g/l 200g/l 220g/l 240g/l Hàm lượng đường của các mẫu
(g/l) 200ml dịch / mẫu
2.5.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát pH của dịch lên men.
Mục đích: Xác định độ pH thích hợp cho lên men.
Tiến hành:
Chuẩn bị dịch lên men như ở các thí nghiệm trước, tiến hành thí nghiệm với 4 mẫu ,mỗi mẫu 200ml, điều chỉnh pH của các mẫu lần lượt là : 2.8; 3.1; 3.4; 3.7. Đi ều chỉnh các thành phần còn lại, bổ sung nước cái men để lên men.
Các yếu tố cố định:
Tỷ lệ enzyme bổ sung : ETU
Tỷ lệ nước pha loãng khi ép : NTU
Hàm lượng đường lên men : DTU
Tỷ lệ nước cái men bổ sung : 10% so với dịch lên men.
Thời gian lên men : 7 ngày
Nhiệt độ lên men : nhiệt độ phòng
Hàm lượng NaHSO3 sử dụng : 162.5 mg/l
Chỉ tiêu theo dõi:
Chỉ tiêu hóa lý:độ cồn, hàm lượng đường còn sót lại, acid tổng số Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị , độ trong.
Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát pH thích hợp cho lên men
Bổ sung E.pectinaza : ETU Thịt xoài xay nhỏ
Ủ 450C , 1.5h
Ép dịch xoài
Lên men yếm khí, 270C,7 ngày
Xử lý sau lên men
Xác định các chỉ tiêu Nước cái men (10%) Nhân giống Men giống
Chọn pH tối ưu cho lên men (PTU) Đường = ĐTU Amonphotphat: 0.4g/ mẫu Khử trùng bằng NaHSO3 (162.5mg/l) Nước :NTU pH=2.8 pH=3.1 pH=3.4 pH=3.7
Điều chỉnh pH của các mẫu 200ml dịch/ mẫu
VitaminPP, B1, H
2.5.5 Thí nghiệm 5: khảo sát tỷ lệ n ước cái men bổ sung vào dịch lên men.
Mục đích : xác định tỷ lệ nước cái men bổ sung vào dịch lên men thích hợp. đảm bảo qua trình lên men diễn ra tốt, tạo sản phẩm rượu có độ cồn thích hợp, màu sắc, mùi vị hài hòa.
Tiến hành:
Chuẩn bị dịch xoài như ở các thí nghiệm trước.
Thí nghiệm cũng tiến hành với 4 mẫu, mỗi mẫu 200ml, bổ sung tỷ lệ nước cái men lần lượt là 6%, 8%, 10%,12%.
Các yếu tố cố định:
- Tỷ lệ enzyme bổ sung: ETU - Tỷ lệ nước pha loãng khi ép: NTU - Hàm lượng đường lên men : DTU - pH dịch lên men: PTU - Thời gian lên men : 7 ngày
- Nhiệt độ lên men : nhiệt độ phòng - Hàm lượng NaHSO3 sử dụng : 162.5 mg/l
Chỉ tiêu theo dõi :
Chỉ tiêu hóa lý :độ rượu, lượng đường còn lại sau lên men. Chỉ tiêu cảm quan : màu sắc, mùi vị, độ trong.
Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỷ lệ n ước cái men bổ sung Nhân giống Men giống Thịt xoài xay nhỏ Bổ sung E.pectinaza : ETU Ủ 450C , 1.5h Ép dịch xoài
Lên men yếm khí, 270C,7 ngày
Xử lý sau lên men
Xác định các chỉ tiêu
Chọn tỷ lệ nước cái men bổ sung tối ưu (MTU)
Đường = ĐTU Amonphotphat: 0.4g/ mẫu Khử trùng bằng NaHSO3 (162.5mg/l) Nước : NTU 6 8 10 12
Tỷ lệ nước cái men bổ sung (%) 200ml dịch / mẫu
pH=PTU vitamin B1,6,H
2.5.5. Thí nghiệm 6: khảo sát thời gian lên men.
Mục đích:
Xác định thời gian lên men tốt nhất để kết thúc quá trình lên men chính.
Tiến hành:
Chuẩn bị dịch lên men theo các thông số tối ưu đãđược chọn từ các thí nghiệm trước đó.
Thí nghiệm được tiến hành với 4 mẫu, mỗi mẫu 200ml, lên men ở 4 mức thời gian khác nhau: 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày, 9 ngày.
Các yếu tố cố định:
- Tỷ lệ enzyme pectinaza bổ sung: ETU
- Tỷ lệ nước pha loãng: NTU
- Hàm lượng đường lên men: DTU
- pH lên men: PTU
- Tỷ lệ nước cáimen bổ sung: MTU - Hàm lượng NaHSO3 sử dụng: 162.5 mg/l.
- Nhiệt độ lên men: nhiệt độ phòng khoảng 27 ÷ 300C
Chỉ tiêu theo dõi :
Chỉ tiêu hóa lý :độ rượu, lượng đường còn lại sau lên men. Chỉ tiêu cảm quan : màu sắc, mùi vị, độ trong.
Hình 2.10: Sơ đồ bố thí nghiệm khảo sát thời gian lên men Thịt xoài xay nhỏ Nước : NTU Bổ sung E.pectinaza : ETU Ủ 450C , 1.5h Ép dịch xoài
Lên men yếm khí
Xử lý sau lên men
Xác định các chỉ tiêu Men = MTU
Xác định thời gian lên men tối ưu (TTU)
Đường = ĐTU Amonphotphat: 0.4g/mẫu 200ml dịch / mẫu pH=PTU vitamin B1,6 ,H t = 270C, 3 ngày t = 270C, 5 ngày t = 270C, 7 ngày t = 270C, 9 ngày Khử trùng bằng NaHSO3 (162.5mg/l) Thịt xoài xay nhỏ Thịt xoài xay nhỏ
2.5.6. Thí nghiệm 7: khảo sát hàm lượng NaHSO3 cần dùng.
Mục đích:
Xác định lượng NaHSO3 cần dùng để bổ sung vào dịch lên men nhằm ức chế các vi khuẩn có hại nhưng không ảnh hưởng để quá trình lên men và chất lượng thành phẩm sau này.
Tiến hành:
Khi xác định hàm lượng NaHSO3 sử dụng tôi tiến hành làm 4 mẫu thí nghiệm, mỗi mẫu 200ml, dịch l ên men được chuẩn bị với các thông số tối ưu ở các thí nghiệm trước. Hàm lượng NaHSO3 sử dụng ở 4 mẫu lần l ượt là 97.5 mg/l, 130 mg/l, 162.5mg/l, 195.0mg/l.
Các yếu tố cố định:
- Tỷlệ enzyme bổ sung : ETU - Tỷ lệ nước pha loãng: NTU - Hàm lượng đường lên men: DTU
- pH lên men: PTU
- Tỷ lệ nước cáimen bổ sung: MTU
- Thời gian lên men: TTU
- Nhiệt độ lên men: nhiệt độ phòng khoảng 27 ÷ 300C
Chỉ tiêu theo dõi:
- Chỉ tiêu hóa lý: độ rượu
Hình 2.11: Sơ đồ bố trí thí nghệm khảo sát l ượng NaHSO3 khử trùng dịch lên men
Bổ sung E.pectinaza : ETU Thịt xoài xay nhỏ
Ủ 450C , 1.5h
Ép dịch xoài
Lên men yếm khí 270C , TTU
Xử lý sau lên men
Xác định các chỉ tiêu Nước cái
men = MTU
Chọn hàm lương NaHSO3 cần dùng tối ưu ( FTU)
Đường = ĐTU Amonphotphat: 0.4g/ mẫu Nước : NTU 97,5mg/l 130,0mg /l 162,5mg /l 195,0mg/l Hàm lượng NaHSO3 thanh trùng (mg/l) 200ml dịch / mẫu
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết quả xác định tỷ lệ enzyme pectinase cầnbổ sung.
3.1.1. Kết quả cảm quan các mẫu sau khi ép dịch.
Bảng 3.1 Đặc điểm cảm quan của các mẫu TN xác định tỷ lệ enzyme bổ sung.
Mẫu Tỷ lệ E.pectinnaza (%) Đặc điểm cảm quan
1 0 Màu của dịch ép vàng nhạt, đục, nhiều
cặn, vị đặc trưng
2 0,10 Màu của dịch ép vàng nhạt, hơi đục docòn cặn lơ lửng
3 0,15 Màu của dịch ép màu vàng, trong, còn hơi
có vẩn đục
4 0,20 Màu của dịch ép màu vàng đẹp, trong, ít vẫn đục.
5 0,25 Màu của dịch ép màu vàng sẩm, trong, ít vẫn đục.
Bảng 3.2: Bảng tổng hợp các thông s ố của TN xác định tỷ lệ enzyme bổ sung.
Thông số Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5
Số ml dịch ép 120 150 162 168 170
Hiệu suất thu hồi (%) 60 75 81 84 85
Hàm lượng đường khử(g/l) 150.5 162.8 167.5 171.4 172.5
Thảo luận : khi bổ sung enzyme pectinaza, d ưới tác dụng của enzyme cùng với sự có mặt của ion Ca2+, pectinnic acid và pectin sẽ tạo thành hai dạng muối: calcium galacturonate và calcium polygalacturonate. Do đó khi l ọc, dịch ép sẽ trong hơn khi không có enzyme. Độ trong tăng dần từ mẫu 1 đ ến mẫu 5, tuy nhiên đến mẫu 5 màu của dịch ép hơi sẫm và mất màu đặc trưng.
3.1.2. Kết quả xác định hiệu suấtthu hồi dịch ép. 6 0 7 5 8 1 8 4 8 5 1 0 3 0 5 0 7 0 9 0 0 0 .1 0 .1 5 0 .2 0 .2 5 T ỷ lệ e n z y m e ( %) H iệ u s u ấ t th u h ồ i (% )
Hình 3.1 Hiệu suất thu hồi dịch ép phụ thuộc vào tỷ lệ enzyme
Thảo luận: đối với mẫu không có Enzyme pectinaza, trong mẫu có chứa nhiều pectin, pectinic acid có phân tủ lượng lớn nên làm cho mẫu bị đục. Mặt khác pectin và pectinic có khả năng hydrat rất lớn vì thế rất khó lọc, hiệu suất ép không cao. Vì vậy để tăng hiệu suất thu hồi dịch ép tôi d ùng enzyme pectinaza đ ể xử lý thịt quả.
Trên cơ sở hoạt động của enzyme pectinaza, khi ủ thịt quả ở 450C với sự có mặt của ion Ca2+ có sẳn trong thịt quả, enzyme này hoạt động mạnh, thúc đẩy các quá trình thủy phân các liên kết cao phân tử tạo các phân tử đ ơn giản hơn và làm giảm độ nhớt, làm cho dịch chiết thoát ra dễ dàng, nhờ đó mà hiệu suất dịch ép tăng dần qua các mẫu. Ở mẫu 1 hiệu suất thu hồi dịch đạt 60%, mẫu 2 đạt 75%, tới mẫu 3 hiệu suất thu hồi dịch đạt 81 %, qua mẫu 4 đạt 84, mẫu 5 đạt 85%. Qua đồ thị ta thấy hiệu suất thu hồi dịch tăng rỏ rệt từ mẫu 1 đến mẫu 4, còn ở mẫu 5 hiệu suất thu hồi dịch tăng không đáng kể so với mẫu 3. Qua đây chứng tỏ, khi dùng tỉ lệ enzyme pectinaza là 0,2% đủ để thủy phân thịt quả xoài, dịch ép thu được đảm bảo gia trị cảm quam và cho hiệu suất cao.
1 5 0 .5 1 6 2 .8 1 6 7 .5 1 7 1 .4 1 7 2 .5 1 3 5 1 4 0 1 4 5 1 5 0 1 5 5 1 6 0 1 6 5 1 7 0 1 7 5 0 0 .1 0 .1 5 0 .2 0 .2 5 T ỷ lệ e n z y m e ( % ) H à m l ư ợ n g đ ư ờ n g k h ử ( g /l )
Hình 3.2 Sự thay đổi hàm lượng đường khử ttrong các mẫu thí nghiệm có tỷ lệ
enzyme bổ sung khác nhau
Thảo luận: do phản ứng thủy phân pectin và pectinnic acid sẽ tạo thành một số đường đơn giản nên sau khi xử lý enzyme, các mẫu có nồng độ enzyme bổ sung tăng dần thì hàm lượng đường khử cũng tăng dần. Trên đồ thị, tỷ lệ enzyme từ 0 – 0,2% thì độ dốc lớn, còn khi tỷ lệ enzume > 0,2 % độ dốc nhỏ. Như vậy nếu càng tăng tỷ lệ enzyme thì hàm lượng đường tăng không đáng kể. Do đó tôi chọn tỷ lệ enzyme 0,2% là thích hợp.
Kết quả: căn cứ vào kết quả cảm quan, hiệu suất thu hồi dịch ép v à hàm lượng
đường khử tôi thấy mẫu 3 cho hiệu suất ép dịch, h àm lượng đường khử tương đối cao, đồng thời dịch có màu vàng đẹp, trong, vị đặc trưng. Vì vậy chỉ cần bổ sung 2 ml enzyme pectinaza vào 1kg thịt quả để cải thiện chất l ượng dịch ép thu được.
3.2 Kết quả khảo sát tỷ lệ n ước pha loãng dịch cốt xoài:
Trong quá trình ép xoài có bổ sung thêm nước với các tỷ lệ khác nhau vào các mẫu thí nghiệm, tỷ lệ pha loãng dịch xoài có ảnh hưởng rất lớn tới chỉ tiêu cảm quan của rượu vang thành phẩm. Sau khi điều chỉnh thành phần, lên men rồi tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm thu được.
Bảng 3.3 Chất lượng cảm quan các mẫu sau lên men.
% nước bổ sung 15% 20% 25% 30%
Màu sắc Màu vàng hơi sậm, Màu đặc trưng của xoài Màu vàng sáng, có màu đặc trưng của xoài Vàng nhạt, Màu đặc trưng của xoài rất ít Mất màu đặc trưng của xoài
Hương thơm Mùi thơm của rượuethanol,
hương xoài mạnh
Mùi thơm của rượuethanol,
hương thơm xoài hài hòa
Mùi thơm rượu, mùi thơm xoài nhẹ Có mùi rượu nhẹ, mùi thơm xoài rất ít Vị Vị rượu đậm, đặc trưng của vang xoài. Vị rượu hài hòa, có vị đặc trưng của vang xoài Vị rượu nhạt, ít vị đặc trưng của xoài Vị rượu nhạt, mất vị đặc trưng. 16.56 15.84 13.36 9.04 0 4 8 12 16 20 15 20 25 30 Tỷ lệ nước bổ sung(%)