2.2.1. Phƣơng pháp hóa lý:
Để cho quá trình nghiên cứu đƣợc tiến hành thuận lợi và thu đƣợc kết quả chính xác, tôi chọn những phƣơng pháp thích hợp nhất, thỏa mãn các yêu cầu:
- Phƣơng pháp tƣơng đối đơn giản, nhanh, chính xác, sai số trong phạm vi cho phép.
- Phƣơng tiện, dụng cụ, hóa chất cần thiết cho phƣơng pháp phải dễ kiếm trong điều kiện thực tế.
2.2.1.1. Xác định hàm lƣợng nƣớc bằng phƣơng pháp sấy.
2.2.1.2. Xác định hàm lƣợng tro (khoáng) bằng phƣơng pháp xác định tro toàn phần.
2.2.1.3. Xác định nồng độ chất khô bằng khúc xạ kế. 2.2.1.4. Xác định độ pH bằng máy đo pH.
2.2.1.5. Xác định hàm lƣợng acid tổng số theo acid citric.
2.2.1.6. Xác định hàm lƣợng đƣờng khử bằng phƣơng pháp Graxianop (phƣơng pháp Ferixianua kali). [2]
- Nguyên tắc:
Phƣơng pháp này dùng chất oxy hóa là ferixianua kali, có phản ứng chính: 2K3[Fe(CN)6] + 2KOH 2K4Fe(CN)6 + H2O + O.
Tiếp theo, oxy nguyên tử oxy hóa mạnh đƣờng để tạo ra acid tƣơng ứng.
CH2OH(CHOH)4 + 2O. HOOC(CHOH)4COOH
Phản ứng tổng quát:
4K3[Fe(CN)6] + 4KOH + CH2OH(CHOH)4CHO 4K4[Fe(CN)6] +
HOOC(CHOH)4COOH + 2H2O
- Dụng cụ, hóa chất:
+ Dụng cụ, vật liệu thông thƣờng của phòng thí nghiệm nhƣ pipet các loại, buret, bình tam giác, phễu thủy tinh, giấy lọc…
+ Nồi cách thủy. + Nhiệt kế đo đƣợc đến 1000 C. + HCl tinh khiết (d = 1.19 g/ml). + Phenolphtalein 1%. + Methylene xanh. + Ferixianua kali 1%. + Dung dịch KOH 2.5N. + Giấy đo pH. + Dung dịch NaOH 20%, 10%, 1%. - Tiến hành: + Chuẩn bị dịch mẫu:
Cân một lƣợng mẫu, tính sao cho phần lọc để chuẩn độ sẽ có nồng độ đƣờng (biểu thị bằng glucose) vào khoảng 4 – 10%.
Cho lƣợng mẫu thử vào bình định mức dung tích 250ml, tráng lại dụng cụ đựng mẫu vài lần bằng nƣớc cất và cho cả vào bình (chú ý không quá 250ml).
Trung hòa acid hữu cơ có trong mẫu thử bằng dung dịch NaOH 10% đến pH = 7 (kiểm tra bằng giấy đo pH).
Tiến hành thủy phân bằng cách lấy 50ml dung dịch lọc cho vào bình định mức, với 5ml HCl đậm đặc. Đóng nút bình có cắm sẵn một nhiệt kế đo đƣợc đến 1000C. Đặt bình vào trong nồi cách thủy (nƣớc đã đun đến 750
C). Sau 2 phút dung dịch thủy phân trong bình phải đạt đến 680C, giữ dung dịch ở nhiệt độ 68 - 700C trong đúng 5 phút. Làm nguội nhanh chóng dƣới vòi nƣớc chảy.
Trung hòa dung dịch trƣớc bằng NaOH 20%, sau bằng NaOH 0.1% với phenolphtalein làm chỉ thị màu. Làm nguội đến nhiệt độ phòng và thêm nƣớc cất vừa đủ 100ml. Dung dịch này dùng để chuẩn độ.
+ Dùng pipet lấy 20ml dung dịch ferixianua kali 1% cho vào bình tam giác 250ml. Sau đó cho vào 5ml dung dịch KOH 2.5N và 3 – 4 giọt methylene xanh. Lắc đều và đặt trên bếp điện sao cho đun 1 – 2 phút thì sôi. Tiếp theo dùng dung dịch đƣờng khử cần phân tích chuẩn nhỏ liên tục vào bình và để bình sôi liên tục đến mất màu của methylene xanh. Đọc thể tích dung dịch đƣờng khử cần phân tích chuẩn đã tiêu tốn.
- Tính kết quả:
Hàm lƣợng đƣờng khử trong dung dịch cần phân tích sẽ tính theo công thức: 1000
m a
D (g/l)
Trong đó:
m: Số ml dịch đƣờng tiêu hao khi chuẩn 20ml ferixianua kali 1%. a: Lƣợng glucose tƣơng ứng với 20ml dung dịch ferixianua kali 1%.
Xác định hệ số a: Cân 0.5g glucose hoặc fructose tinh khiết sấy khô, pha với nƣớc cất thành 100ml. Dùng dung dịch này làm chuẩn để chuẩn với 20 ml dung dịch ferixianua kali 1% xem nó tƣơng ứng với bao nhiêu mg đƣờng.
2.2.2. Phƣơng pháp vi sinh.
Phƣơng pháp phân lập vi khuẩn lactic bằng cách cấy ria trên đĩa thạch dùng môi trƣờng MRS Agar.
Thành phần các chất có trong môi trƣờng MRS agar đƣợc thể hiện ở bảng 2.1. Khi nhân giống cấp 1, dùng môi trƣờng MRS lỏng thì trong thành phần môi trƣờng không có agar.
Bảng 2.1: Thành phần môi trƣờng MRS Agar.
Thành phần % Khối lƣợng (g) trong 1
lit môi trƣờng
Casein peptone 0.1 1
Cao thịt (Meat extract) 0.8 8
Cao nấm men (Yeast extract) 0.4 4
Glucose 2 20 Tween 80 (polysorbate 80) 0.1 1 K2HPO4 0.2 2 CH3CO2Na (Acetat Natrium) 0.5 5 Citrat ammonium 0.2 2 MgSO4.7 H2O 0.02 0.2 MnSO4 .H2O 0.005 0.05 Agar 2 20 Nƣớc cất vừa đủ 1000ml
Điều chỉnh sao cho pH khoảng 6.2 - 6.5.
2.2.3. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan sản phẩm.
Đánh giá chất lƣợng cảm quan bằng phƣơng pháp cho điểm chất lƣợng tổng hợp của sản phẩm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 – 79. Đây là tiêu chuẩn sử dụng hệ 20 điểm xây dựng trên một thang thống nhất 6 bậc 5 điểm trong đó điểm 0 ứng với chất lƣợng sản phẩm bị hỏng, còn từ điểm 1 đến điểm 5 ứng với mức khuyết tật giảm dần.
2.2.3.1. Chuẩn bị mẫu thử:
Cần đảm bảo đủ lƣợng mẫu cho mỗi lần thử, mẫu thử đƣợc đựng trong cốc thủy tinh không màu.
2.2.3.2. Phòng đánh giá cảm quan:
Phòng đánh giá cảm quan phải đảm bảo sạch sẽ, không có mùi lạ, thoáng mát và yên tĩnh. Phòng đƣợc duy trì ở nhiệt độ 20 0C 20C, và sử dụng hệ thống chiếu sáng đồng nhất.
2.2.3.3. Tiến hành thử:
- Tiến hành thử và cho điểm theo trình tự sau:
+ Trƣớc hết cầm chai nƣớc giơ lên nơi có ánh sáng để xem độ trong, độ vẩn đục. + Rót nƣớc ra cốc, xem màu nƣớc.
+ Ngửi mùi trên miệng cốc.
+ Nếm trong miệng để xác định vị đặc trƣng của nƣớc giải khát lên men lactic. - Các thành viên của hội đồng cảm quan sau khi quan sát và nếm thử sẽ đƣa ra nhận xét của mình đối với mỗi chỉ tiêu của sản phẩm và đối chiếu với bảng mô tả cụ thể của mỗi chỉ tiêu đƣợc quy định để cho điểm. Sau mỗi lần nếm thử mẫu dùng bánh mì lạt và nƣớc trắng không mùi để thanh vị. Khi cho điểm các kiểm nghiệm viên không đƣợc dùng số lẻ để cho điểm mà phải dùng số nguyên từ 0 – 5 để cho điểm. Trong quá trình đánh giá điểm của từng chỉ tiêu của mỗi mẫu sẽ lấy điểm trung bình cộng của các kiểm nghiệm viên.
2.2.3.4. Cơ sở đánh giá cảm quan thực phẩm:
Bảng cơ sở đánh giá cảm quan thực phẩm đƣợc thể hiện ở bảng 2.2. Bảng 2.2. Cơ sở đánh giá cảm quan thực phẩm.
Bậc đánh giá Điểm chƣa có trọng lƣợng Cơ sở đánh giá
1 5 Trong chỉ tiêu đang xét, sản phẩm có tính chất tốt đặc trƣng rõ
rệt cho chỉ tiêu đó, sản phẩm không có lỗi hoặc khuyết tật nào.
2 4 Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi nhỏ hoặc cả hai nhƣng
không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm.
3 3
Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai. Số lƣợng và mức độ của sai tật làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm nhƣng vẫn đạt tiêu chuẩn.
4 2
Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai. Số lƣợng và mức độ sai lỗi làm sản phẩm không đạt chất lƣợng quy định theo tiêu chuẩn nhƣng vẫn có khả năng bán đƣợc.
5 1
Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức độ trầm trọng không đạt mục đích sử dụng chính của sản phẩm. Sản phẩm vẫn chƣa đƣợc coi là bị hỏng. Sản phẩm đó không thể bán đƣợc nhƣng sau khi tái chế thích hợp vẫn có thể sử dụng đƣợc.
6 0 Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức độ rất trầm trọng, sản
phẩm bị coi là hỏng, không sử dụng đƣợc nữa.
2.2.3.4. Bảng điểm cảm quan:
Qua tài liệu tham khảo và thực tế làm thí nghiệm, tôi xây dựng bảng cơ sở chấm điểm cảm quan cho sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm nhƣ sau:
Bảng 2.3. Bảng cơ sở chấm điểm cảm quan sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm.
Tên chỉ tiêu Điểm chƣa có
trọng lƣợng Yêu cầu
Độ trong và màu sắc
5 Chất lỏng trong suốt, không vẩn đục và có vật
thể lạ nhỏ, màu vàng sáng tự nhiên.
4 Chất lỏng trong suốt, không vẩn đục, có ít vật
thể lạ nhỏ, màu vàng nhạt.
3 Chất lỏng trong, có lơ lửng ít vật thể lạ nhỏ, màu vàng sẫm.
2 Chất lỏng hơi đục, có nhiều vật thể lạ lơ lửng,
có lắng cặn ít, màu vàng sẫm. 1 Chất lỏng đục, nhiều vật thể nhỏ lơ lửng, bị lắng cặn nhiều, màu vàng sẫm. 0 Chất lỏng đục, màu sẫm, cặn lắng nhiều nhƣ bị phân tầng. Mùi
5 Thơm nhẹ của hồng xiêm chín, mùi đặc trƣng
của sản phẩm lên men.
4 Thơm nhẹ của hồng xiêm chín
3 Khó nhận thấy mùi hồng xiêm, có mùi chua.
2 Có mùi chua mạnh, thoảng mùi lạ.
1 Mùi chua gắt.
0 Có mùi lạ khó chịu của sản phẩm hỏng.
Vị
5 Vị chua ngọt hài hòa, hậu vị hơi ngọt.
4 Vị chua ngọt kém hài hòa, hậu vị hơi ngọt.
Vị 2 Vị chua mạnh, hậu vị chua.
1 Vị chua gắt.
0 Vị chua gắt, cay của sản phẩm hỏng.
Trạng thái
5 Chất lỏng trong suốt, không vẩn đục và có rất
ít vật thể lạ nhỏ, không lắng cặn.
4 Chất lỏng trong suốt, không vẩn đục, có ít vật
thể lạ nhỏ, lắng rất ít ở đáy.
3 Chất lỏng trong, có lơ lửng ít vật thể lạ nhỏ, lắng ít ở đáy, khi lắc thì phân tán đều.
2 Chất lỏng hơi đục, có nhiều vật thể lạ lơ lửng,
có lắng cặn, khi lắc thì phân tán đều. 1
Chất lỏng đục, nhiều vật thể nhỏ lơ lửng, bị lắng cặn nhiều, khi lắc thì phân tán đều nhƣng nhanh bị lắng lại.
0 Chất lỏng đục, màu sẫm, cặn lắng nhiều nhƣ bị
phân tầng.
2.2.3.5. Danh mục chỉ tiêu và hệ số quan trọng:
Bảng 2.4. Danh mục chỉ tiêu và hệ số quan trọng.
Tên chỉ tiêu Hệ số quan trọng
% Trên 4
Màu sắc 25 1.0
Mùi 25 1.0
Vị 30 1.2
2.2.3.6. Xử lý và báo cáo kết quả theo TCVN 3215 – 79.
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 – 79 qui định các cấp chất lƣợng đối với sản phẩm thực phẩm có các điểm chung và các điểm trung bình chƣa có trọng lƣợng đối với một số chỉ tiêu tƣơng ứng nhƣ sau:
Bảng 2.5. Bảng quy định cấp chất lƣợng sản phẩm.
Cấp chất lƣợng Điểm chung Yêu cầu về ĐTB chƣa có trọng lƣợng
đối với các chỉ tiêu
Loại tốt 18.6 – 20.0 Các chỉ tiêu quan trọng nhất lớn hơn
hoặc bằng 4.7
Loại khá 15.2 – 18.5 Các chỉ tiêu quan trọng nhất lớn hơn
hoặc bằng 3.8
Loại trung bình 11.2 – 15.1 Mỗi chỉ tiêu lớn hơn hoặc bằng 2.8
Loại kém 4.2 – 11.1 Mỗi chỉ tiêu lớn hơn hoặc bằng 1.8
Loại rất kém 4.0 – 7.1 Mỗi chỉ tiêu lớn hơn hoặc bằng 1.0
Loại hỏng 0.0 – 3.9
Nhƣ vậy, đối với một sản phẩm, để đạt yêu cầu về chất lƣợng (loại trung bình), số điểm trung bình chƣa có trọng lƣợng của mỗi chỉ tiêu cảm quan phải đạt ít nhất 2.8 và điểm chung ít nhất phải đạt 11.1.
Dựa vào bảng quy định các cấp chất lƣợng đối với chất lƣợng của sản phẩm mà ta nhận xét cho thích hợp.
2.2.4. Quy trình dự kiến: 2.2.4.1. Sơ đồ quy trình: 2.2.4.1. Sơ đồ quy trình:
Qua tham khảo tài liệu, tôi tự đƣa ra quy trình dự kiến nhƣ hình 2.2.
2.2.4.2. Thuyết minh quy trình:
Nguyên liệu là yếu tố quan trọng quyết định rất lớn đến chất lƣợng sản phẩm. Vì vậy, cần chọn những nguyên liệu có độ chín đồng đều, vỏ bóng, nguyên vẹn, không sâu bệnh, không dập nát.
- Rửa
Nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất cơ học nhƣ: cát sạn, đá, bụi bám trên bề mặt quả, đồng thời loại bỏ đƣợc một lƣợng đáng kể vi sinh vật bề mặt, đặc biệt là nấm men. Tiến hành rửa hai lần, trƣớc và sau khi xử lý cơ học.
- Xử lý cơ học
Quá trình xử lý cơ học gồm có gọt vỏ, bỏ hạt, cắt miếng nhằm mục đích loại bỏ những phần không ăn đƣợc, làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng cảm quan của sản phẩm. Cắt miếng để tạo thuận lợi cho quá trình xay.
- Xay và lọc
Nhằm loại bỏ phần bã, nhựa và chất xơ, thu lấy phần dịch quả trong để lên men. - Hiệu chuẩn: cần hiệu chuẩn môi trƣờng dịch quả về pH = 6.2 – 6.5 để tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic hoạt động.
- Lên men
Trƣớc khi lên men phải tiến hành quá trình nhân giống để làm tăng sinh khối vi khuẩn. Quá trình lên men đƣợc thực hiện ở nhiệt độ 42 – 450C.
- Phối chế: Sau khi lên men tiến hành phối chế với chất bảo quản natri benzoat để ức chế sự phát triển của vi sinh vật, và bổ sung vitamin C để chống sự oxy hóa tanin, làm kéo dài thời gian bảo quản và tăng chất lƣợng cảm quan cho sản phẩm.
Hình 2.4. Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm.
Hồng xiêm
Lựa chọn, phân loại
Rửa lần 1 Gọt vỏ Rửa lần 2 Bỏ hạt, cắt miếng Xay Lọc Hiệu chuẩn (pH = 6.2 – 6.5) Lên men (t = 42 – 450C) Men giống Nhân giống cấp 1 Nhân giống cấp 2 Cấy men Lắng Phối chế Rót chai Đóng nắp, dán nhãn Bảo quản
2.2.5. Bố trí thí nghiệm:
2.2.5.1. Xác định thành phần hóa học của quả hồng xiêm.
a. Xác định thành phần khối lƣợng.
b. Xác định thành phần chất khô của hồng xiêm.
c. Xác định hàm lƣợng tro bằng phƣơng pháp xác định tro toàn phần.
d. Xác định hàm lƣợng acid theo acid citric. Dùng phƣơng pháp chuẩn độ bằng NaOH 0.1N, với chỉ thị phenolphtalein.
e. Đo pH bằng máy đo pH kế.
f. Xác định hàm lƣợng đƣờng khử bằng phƣơng pháp Graxianop.
2.2.5.2. Nghiên cứu hàm lƣợng đƣờng.
Dựa vào tài liệu tham khảo em chọn hàm lƣợng đƣờng theo sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lƣợng đƣờng nhƣ hình 2.5.
Do nồng độ chất khô trong hồng xiêm khá cao (19.50
Bx), vì vậy cần điều chỉnh hàm lƣợng đƣờng để tạo cho sản phẩm có vị hài hòa nhất, đồng thời tạo điều kiện thích hợp để vi khuẩn lactic phát triển và lên men tạo acid lactic.
Tiến hành điều chỉnh dịch quả ở các nồng độ chất khô khác nhau, sau đó đem lên men ở nhiệt độ 42 – 450C trong 6 giờ, rồi đi đánh giá cảm quan và xác định hàm lƣợng acid tổng số.
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lƣợng đƣờng.
2.2.5.3. Nghiên cứu tỉ lệ vi khuẩn lactic.
Để tăng tốc độ lên men ngoài việc chọn nhiệt độ và pH của môi trƣờng thích hợp thì cũng cần chú ý đến lƣợng vi khuẩn ban đầu. Do vậy, qua tham khảo tài liệu tôi
Nguyên liệu Xử lý cơ học
Dịch lọc
Lên men (t = 42 – 450C, = 6h, lƣợng vi khuẩn lactic là 10%)
Đánh giá cảm quan Hàm lƣợng acid tổng số
Hiệu chuẩn (pH = 6.2 – 6.5)
Hàm lƣợng chất khô của dịch lên men (0Bx)
6 9 12 15 18
chọn tỉ lệ dịch vi khuẩn ban đầu cần bổ sung vào môi trƣờng là 6%, 8%, 10%, 12% và 14% (trong đó tỉ lệ Lactobacilus : Streptococus = 2 : 1).
Sau đó tiến hành lên men ở nhiệt độ 42 – 450C trong 6 giờ, rồi đi đánh giá cảm quan và xác định hàm lƣợng acid tổng số. Từ kết quả thí nghiệm đƣa ra tỉ lệ dịch vi khuẩn bổ sung vào thích hợp nhất.
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ dịch vi khuẩn. Nguyên liệu Xử lý cơ học Lọc Lên men (t = 42 – 450C, = 6h) Hiệu chuẩn (pH = 6.2 – 6.5, 0Bx)
Lƣợng dịch vi khuẩn lactic cho vào (%)
6 9 12 15 18
Chọn tỉ lệ dịch vi khuẩn thích hợp
2.2.5.4. Nghiên cứu về thời gian lên men.
Để tạo ra đƣợc trạng thái cảm quan tốt nhất cho sản phẩm về mùi vị, thì thời gian lên men phải thích hợp. Vì nếu quá trình lên men kéo dài, sẽ tạo ra nhiều acid lactic, tạo nên vị và mùi chua mạnh. Qua tham khảo tài liệu, tôi tiến hành lên men ở nhiệt độ 42 – 45oC trong thời gian 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ, 12 giờ. Sau đó đi đánh giá cảm quan và xác định hàm lƣợng acid tổng số, đƣa ra thời gian lên men thích hợp