2.1.2.1 Vi sinh vật
Giống vi sinh vật được sử dụng để lên men là chủng giống vi khuẩn
Lactobacillus sp được cung cấp bởi phòng Vi sinh thuộc bộ môn Hóa Vi sinh, khoa
Chế biến, trường Đại Học Nha Trang
2.1.2.2 Đường
Đường đóng vai trò là chất tạo vị cho sản phẩm. Sử dụng đường sacaroza có công thức hóa học C12H22O11.Đường bổ sung vào sản phẩm là đường tinh luyện RE (đạt chất lượng theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 1695-87), có độ tinh khiết (pol ≥ 99,5%), độ ẩm ≤ 0,05% và đạt các chỉ tiêu cảm quan sau:
Hình dạng: dạng tinh thể tương đối đều, tơi khô, không vón cục. Mùi, vị: vị ngọt, không có mùi lạ.
Màu sắc: tất cả các tinh thể đều trắng óng ánh. Khi pha trong dung dịch nước cất thì dung dịch trong suốt.
2.1.2.3 Nước
Nước sử dụng trong sản xuất và trong sinh hoạt phải đảm bảo theo Quyết định 1329/2002/BYT/QĐ của Bộ Y tế
Nước được cung cấp từ nhà máy nước thành phố, được lấy tại phòng thí nghiệm Đại học Nha Trang.
2.1.2.4 Bao bì thủy tinh
Loại chai thủy tinh được sử dụng là chai thủy tinh có dung tích 240ml. Có độ trong suốt cao để người tiêu dùng quan sát được sản phẩm bên trong.
2.1.2.5 Hương liệu
- Hương xoài tổng hợp được phép sử dụng trong thực phẩm.
2.1.3 Hóa chất dùng trong phân tích
- NaOH 0,1N, phenolphtalein 1% - Một số hóa chất cần thiết khác 2.1.4 Thiết bị sử dụng - Cân điện tử - pH kế - Khúc xạ kế. - Tủ lạnh - Cân đồng hồ. - Bể điều nhiệt.
Và một số dụng cụ thông thường khác cần dùng trong phòng thí nghiệm
2.2 Nội dung nghiên cứu
2.2.1 Xác định một số thành phần của nguyên liệu
+ Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu + Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu
Xác định hàm lượng ẩm Xác định pH
Xác định nồng độ chất khô
2.2.2 Xây dựng thang điểm cảm quan cho sản phẩm nước giải khát lên men lactic xoài lactic xoài
2.2.3 Xây dựng quy trình sản xuất tham khảo
Đưa ra quy trình tham khảo sau đó nghiên cứu để xác định các thông số sau:
- Xác định tỉ lệ nước
- Kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm
- Xác định hàm lượng nồng độ chất khô cần có trong dịch lên men
- Xác định thời gian lên men
- Xác định tỉ lệ hương xoài cần bổ sung
2.3 Phương pháp nghiên cứu
2.3.1 Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu
Thành phần khối lượng của nguyên liệu là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá giá trị thực phẩm của nguyên liệu, là cơ sở cho việc lựa chọn nguyên liệu, dự trù lượng nguyên liệu, xây dựng định mức nguyên liệu và hoạch toán giá thành sản xuất.
Nguyên liệu xoài được chia thành hai phần chính:
- Phần ăn được: thịt quả
- Phần không ăn được: hạt, xơ, vỏ.
2.3.2 Xác định thành phần hóa học và chỉ tiêu hóa lý
a) Xác định hàm lượng ẩm
Xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 100 1050C. Các bước tiến hành được trình bày ở phụ lục 2.
b) Xác định hàm lượng hàm lượng đường
Sử dụng khúc xạ kế đo độ đường, đơn vị Brix% (% Mas Sucrose) chuyển đổi về 200C. Cách đo được tiến hành ở phụ lục 3
c) Xác định pH
Để xác định pH của dung dịch mẫu ta có thể dùng giấy đo pH hoặc dùng pH kế. Các sử dụng được trình bày ở phụ lục 4
d) Xác định hàm lượng axit chung (axit tổng số) Dùng phương pháp thể tích để xác định acid Các bước tiến hành được trình bày ở phụ lục 5
2.3.3 Phương pháp phân tích cảm quan
Tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm bằng phương pháp cảm quan cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79).
Trong TCVN 3215-79 sử dụng hệ 20 diểm xây dựng trên một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0-5) và điểm 5 là điểm cao nhất, 0 là điểm thấp nhất cho một chỉ tiêu.
2.4 Nghiên cứu các công đoạn của quy trình công nghệ 2.4.1 Quy trình sản xuất dự kiến 2.4.1 Quy trình sản xuất dự kiến
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến Lọc Nguyeân lieäu Phân loại Nguyeân lieäu Xay Cắt miếng Rửa, gọt vỏ Chuẩn bị dịch lên men Men giống Nhân giống Cấy men Nước Lên men Đồng hóa Bảo quản Thành phẩm Rót chai
2.4.2 Giải thích các công đoạn nghiên cứu
Để một sản phẩm chế biến có chất lượng cao thì điều kiện cần là nguyên liệu phải đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật, nhưng yếu tố quyết định vẫn là công nghệ chế biến. Và mỗi công đoạn trên quy trình đều có ảnh hưởng nhất định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Tức là phải đảm bảo mỗi công đoạn đều đúng kỹ thuật tối ưu thì mới có sản phẩm đạt chất lượng cao.
Lựa chọn, phân loại:
Lựa chọn nguyên liệu nhằm loại trừ các nguyên liệu đưa vào chế biến không đủ quy cách như sâu bệnh, men, mốc, hư hỏng.
Muốn cho sản phẩm có chất lượng tốt thì nguyên liệu đầu vào phải có chất lượng tốt. Thông thường nguyên liệu chế biến phải thích hợp với quy trình chế biến thì mới thu được sản phẩm có chất lượng tốt sản lượng cao, đồng thời sẽ giảm được hao phí nguyên vật liệu.
- Yêu cầu nguyên liệu:
+ Xoài chín, trạng thái còn cứng không dập nát. + Có màu vàng tươi.
Sơ chế:
Gồm có công đoạn rửa và xử lý cơ học:
+ Rửa nhằm mục đích làm sạch nguyên liệu loại bỏ các tạp chất cơ học như cát , sạn đồng thời loại bỏ được một phần vi sinh vật trên bề mặt vỏ nguyên liệu.
Yêu cầu nguyên liệu sau khi rửa xong phải sạch, không bị dập nát, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất. Lượng nước dùng phải ít nhất, nước rửa cũng như nước dùng trong chế biến phải là nước uống được đảm bảo các chỉ tiêu do bộ y tế quy định.
Xoài sau khi rửa tiến hành gọt vỏ, cắt thành từng miếng để dễ dàng khi xay, bỏ hạt. Sau khi đã loại bỏ hết phần không ăn được, tiến hành tiếp công đoạn xay
Xay:
Xay giúp xé rách các tế bào chứa đựng phần dịch (thịt) làm dịch, thịt quả thoát ra dễ dàng, nâng cao hiệu xuất tách dịch. Để quá trình xay được thuận lợi thì cần bổ sung 1 lượng nước thích hợp. Nếu lượng nước bổ sung ít thì quá trình xay sẽ khó, và ngược lại nếu quá nhiều nước dịch xay sẽ không nhuyễn nên hiệu suất tách
dịch sẽ thấp, đồng thời lượng nước bổ sung trong quá trình xay còn ảnh hưởng đến mùi, vị , trạng thái của sản phẩm.
Lọc:
Nhằm loại bỏ các chất xơ, những phần có giá trị dinh dưỡng thấp, để thu được dịch trong. Sử dụng nhiều lớp vải lọc để lọc dịch nhằm đạt được dịch nước quả tốt, không bị lắng cặn, phân lớp.
Chuẩn bị dịch lên men:
Trong công đoạn chuẩn bị dịch lên men, ta tiến hành điều chỉnh một số thông số cần thiết giúp tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic phát triển, đồng thời giúp tạo vị hài hòa cho sản phẩm
Việc điều chỉnh dịch lên men bao gồm: + Điều chỉnh pH dịch từ 6,3- 6,5
+ Điều chỉnh nồng độ nồng độ chất khô trong dịch xoài trước khi lên men. + Điều chỉnh tỷ lệ vi khuẩn lactic.
Đồng hoá:
Đồng hoá là một phương pháp làm cho sản phẩm đặc hoặc lỏng được đồng nhất bằng cách làm cho các phần tử của sản phẩm có kích thước rất nhỏ (phần lớn là tới vài chục micromet). Sản phẩm đã qua đồng hoá thì tăng giá trị mùi vị, độ mịn, độ tiêu hoá và làm giảm sự phân lớp sau này. Tuy nhiên, khi tiến hành đồng hóa sẽ làm cho các chất phân tán đều hơn và cũng làm cho protein bị biến tính đi nên khi lên men pH sẽ đưa về điểm đẳng điện sẽ làm cho protein tạo gel, do đó cần tiến hành khảo sát kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm
Lên men:
Ngoài các yếu tố về độ pH, nồng độ chất khô, tỉ lệ vi khuẩn, thì để tạo được mùi vị hài hòa cho sản phẩm thì yếu tố về thời gian lên men cũng cần được chú ý, vì nó ảnh hưởng đến lượng acid lactic sinh ra.
Phối chế:
Nhằm mục đích nâng cao chất lượng cảm quan cho sản phẩm, ở đây là nhằm tăng mùi thơm cho sản phẩm, phù hợp thị hiếu của người tiêu dùng.
Rót chai, đóng nắp
Sau khi lên men, tiến hành bổ sung chất bảo quản rồi rót chai và dập nắp ngay để tránh không khí và vi sinh vật xâm nhập, gây hư hỏng, ảnh hưởng đến chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm.
2.5 Bố trí thí nghiệm
2.5.1 Nghiên cứu xác định tỉ lệ cái: nước
a) Mục đích: tìm ra tỉ lệ nước thích hợp vừa tạo thuận lợi cho quá trình xay lọc vừa đảm bảo mùi vị đặc trưng của sản phẩm
b) Chuẩn bị mẫu:
Nguyên liệu được rửa sạch, gọt vỏ, cắt miếng rồi tiến hành thí nghiệm theo Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ cái: nước. Để quá trình xay được dễ dàng thì cần bổ sung nước nhất định để các chất dinh dưỡng trong dịch bào chảy ra và hòa tan vào nước. Ngoài ra, do dịch đặc quánh nên phải bổ sung nước để quá trình lọc dễ dàng hơn.
Qua thăm dò thị hiếu của người tiêu dùng và tham khảo tài liệu, tỉ lệ cái : nước được chọn là: 2:1; 1,5:1; 1:1; 1:1,5; 2:1.
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ cái: nước. Nguyeân lieäu Nguyeân lieäu Đánh giá cảm quan Xay Xử lý Tỉ lệ cái: nước 2:1 1,5:1 1:1 1:1,5 1:2 Lọc Xác định tỉ lệ nước thích hợp
2.5.2 Kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm
a) Mục đích : kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm.
b) Chuẩn bị mẫu
Nguyên liệu được xử lý đem đi xay rồi lọc. Ta thu được dịch xoài rồi tiến hành bố trí thí nghiệm như Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm
Tiến hành thí nghiệm :
Sau khi xử lý nguyên liệu, ta thu được dịch quả rồi tiến hành chuẩn bị dịch lên men. Một phần dịch quả ta tiến hành lên men, một phần thì trước khi lên men ta tiến hành đồng hóa trong 2 phút. Hai mẫu sau khi cho lên men trong 6 giờ, với tỷ lệ vi khuẩn lactic bổ sung vào là 11%, ta cho vào tủ lạnh để bảo quản. Từ đó ta tiến hành đánh giá cảm quan hai mẫu để xác định quá trình đồng hóa có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm không.
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra ảnh hưởng của quá trình đồng hóa đến chất lượng sản phẩm Nguyeân lieäu Nguyeân lieäu Xử lý Chuẩn bị dịch lên men Lên men (t=6 giờ) Bảo quản lạnh Đánh giá cảm quan Đồng hóa (t = 2 phút)
Lên men (t= 6giờ)
Bảo quản lạnh Đánh giá cảm quan pH= 6,3-6,5 TLVK: 11% Nồng độ chất khô: 120Bx
2.5.3 Nghiên cứu xác định nồng độ chất khô cần có trong dịch lên men
a) Mục đích : tìm ra tỷ lệ đường thích hợp để giúp tạo vị cho dịch lên men.
b) Chuẩn bị mẫu
Nguyên liệu được xử lý đem đi xay rồi lọc. Ta thu được dịch xoài, sau khi điều chỉnh pH của dịch đến 6,3-6,5, bổ sung tỷ lệ vi khuẩn là 11%, tiến hành bố trí thí nghiệm như hình Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất khô cần có trong dịch lên men. Sau khi lên men trong 8 giờ, tiến hành đánh giá cảm quan rồi rút ra kết luận, chọn nồng độ chất khô thích hợp.
Tiến hành thí nghiệm :
Vì sau khi phối trộn với nước dịch xoài đem lên men trở nên loãng, hàm lượng đường lúc này chỉ có 7 -80Bx, vì vậy phải bổ sung thêm đường thích hợp, vừa nhằm mục đích tạo vị cho sản phẩm, tạo điều kiện thích hợp cho vi khuẩn lactic phát triển. Qua tham khảo tài liệu và làm một vài thí nghiệm thăm dò, chọn hàm lượng chất khô có trong dịch là 80Bx, 100Bx, 120Bx, 140Bx, 160Bx.
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất khô cần có trong dịch lên men 16 Nguyeân lieäu
Lọc
Xử lý
Chuẩn bị dịch lên men
Nồng độ chất khô cần
có trong dịch lên men (0Bx) 8 10 12 14 Lên men (t= 8 giờ) Đánh giá cảm quan Thành phần hóa học Chọn nồng độ chất khô thích hợp pH= 6,3-6,5 Tỷ lệ vi khuẩn: 11%
2.5.4 Nghiên cứu xác định tỷ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung vào
a) Mục đích : tìm ra tỷ lệ vi khuẩn thích hợp cần bổ sung vào dịch lên men để tạo mùi vị hài hòa cho sản phẩm.
b).Chuẩn bị mẫu :
Thí nghiệm được tiến hành qua các bước theo sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung vào.Sau khi lên men tiến hành đánh giá cảm quan rồi chọn tỷ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung thích hợp.
Giải thích : ngoài việc hiệu chỉnh pH của dịch lên men từ 6,3-6,5 và chọn nhiệt độ thích hợp là 440 C để nhằm mục đích tăng tốc độ lên men, thì ta cũng cần chú ý đến lượng vi khuẩn ban đầu, vì lượng vi khuẩn lactic ban đầu có ảnh hưởng đến lượng acid lactic sinh ra, từ đó có ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm. Do vậy, qua tham khảo tài liệu và sau khi đã tiến hành một vài thí nghiệm thăm dò, tỉ lệ vi khuẩn cần có ban đầu được chọn như sau : 9%, 11%, 13%, 15%.
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn lactic cần bổ sung vào. Nguyeân lieäu Xử lý pH= 6,3-6,5 Nồng độ chất khô: 120Bx Chuẩn bị dịch lên men Lên men (t= 8 giờ) Đánh giá cảm quan Thành phần hóa học Chọn tỷ lệ vi khuẩn thích hợp Tỉ lệ vi khuẩn (%) 9 11 13 15
2.5.5 Nghiên cứu xác định thời gian lên men
a) Mục đích : tìm ra thời gian lên men thích hợp để dừng quá trình quá trình lên men, nhằm mục đích tạo mùi vị hài hòa cho sản phẩm.
b) Chuẩn bị mẫu :
Thí nghiệm được tiến hành qua các bước theo sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men. Sau khi lên men, tiến hành đánh giá cảm quan chọn ra thời gian lên men thích hợp.
Giải thích : thời gian lên men có ảnh hưởng đến mùi vị và trạng thái của sản phẩm, sau khi đã tiến hành một vài thí nghiệm thăm dò, chọn thời gian lên men như sau : 2 giờ , 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ.
Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men.
Đánh giá cảm
quan
Kiểm tra thành phần hóa học
Chọn thời gian lên men thích hợp
Chuẩn bị dịch lên men (pH= 6,3-6,5 Nồng độ chất khô: 120Bx Tỷ lệ vi khuẩn: 13%) Nguyeân lieäu Nguyeân lieäu Xử lý Lên men 2
Thời gian lên men (giờ)
2.5.6 Nghiên cứu xác định hàm lượng hương xoài bổ sung
a) Mục đích : tìm ra hàm lượng hương xoài cần bổ sung thích hợp để tăng mùi thơm đặc trưng cho sản phẩm
b) Chuẩn bị mẫu
Tiến hành thí nghiệm :
Thí nghiệm được tiến hành qua các bước theo sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng hương xoài bổ sung, sau khi lên men ta thu được dịch lên men. Qua thăm dò thị hiếu của người tiêu dùng, các sản phẩm nước giải khát đã có mặt trên thị trường và tham khảo tài liệu, chọn hàm lượng hương xoài bổ sung là: 0,01%; 0,03%; 0,06%; 0,09%
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng hương xoài cần bổ sung Chuẩn bị dịch lên men
(pH= 6,3-6,5 Nồng độ chất khô: 120Bx Tỷ lệ vi khuẩn: 13%) Nguyeân lieäu Xử lý Lên men (t=8 giờ) Phối chế 0,01 0,03 0,06 0,09 Đánh giá cảm quan
Chọn hàm lượng hương xoài
thích hợp