Sản phẩm lên men lactic dễ có những biến đổi nếu sau lên men không có chế độ bảo quản thích hợp. Vì vậy, tôi sử dụng chất bảo quản là natri benzoat bổ sung vào sản phẩm sau lên men để ức chế vi khuẩn, nấm men và nấm mốc phát triển. Theo tham khảo tài liệu về sử dụng các chất phụ gia trong thực phẩm (Quyết định số 3742/2001/QĐ - BYT), tôi tiến hành thí nghiệm với 3 mẫu có nồng độ natri benzoat bổ sung là 0.05 – 0.1%, bƣớc nhảy là 0.025 và một mẫu đối chứng không bổ sung chất
Enzyme pectinase 0.08% =3h, t = 440C Dịch lên men Không lắng Lắng Bảo quản lạnh Đánh giá cảm quan
bảo quản. Ở mỗi tỉ lệ bổ sung natri benzoat, một mẫu đƣợc bảo quản ở nhiệt độ thƣờng và một mẫu đƣợc bảo quản ở điều kiện lạnh.
Sau 2 tuần, đem mẫu đi đánh giá cảm quan, đo pH và nồng độ chất khô. Từ đó đƣa ra chế độ bảo quản thích hợp nhất.
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu chế độ bảo quản. Dịch lên men
Đánh giá cảm quan và đo pH, 0Bx Bảo quản
Nhiệt độ thƣờng Nhiệt độ lạnh
Lƣợng natri benzoat bổ sung vào (%)
0 0.05 0.075 0.01
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. 3.1. Kết quả nghiên cứu:
Sau khi đã chọn đƣợc phƣơng pháp nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm, tôi đã thu đƣợc các kết quả dƣới đây:
3.1.1. Kết quả xác định thành phần hóa học của quả hồng xiêm.
Để biết đƣợc chính xác chất lƣợng dịch quả và từ đó có thể điều chỉnh các thành phần còn thiếu hay chƣa có trong nƣớc quả, tôi đã tiến hành xác định các thành phần cơ bản của quả hồng xiêm dùng trong nghiên cứu.
3.1.1.1. Thành phần khối lƣợng:
Bảng 3.1: Thành phần khối lƣợng của hồng xiêm: Chỉ tiêu Mẫu Khối lƣợng mẫu (kg) Phần ăn đƣợc (kg) Phần không ăn đƣợc (kg) % ăn đƣợc 1 1.00 0.82 0.18 82.00 2 1.20 0.97 0.23 80.83 3 1.50 1.24 0.26 82.67 Phần ăn đƣợc trung bình (%) 81.83
Bảng 3.2. Lƣợng dịch quả thu đƣợc sau khi xay và lọc: Chỉ tiêu Mẫu Khối lƣợng thịt quả (kg) Lƣợng dịch quả thu đƣợc (kg) Khối lƣợng phần bã (kg) Hiệu suất (%) 1 0.80 0.60 0.20 75 2 1.00 0.75 0.25 75 3 0.50 0.36 0.15 72
Hiệu suất trung bình 74
Qua kết quả nghiên cứu về thành phần khối lƣợng hồng xiêm và hiệu suất ép dịch quả thể hiện ở bảng 3.1 và bảng 3.2 cho thấy, phần ăn đƣợc trung bình của hồng
xiêm là 81.83% và hiệu suất thu hồi dịch quả là 74%. Tỷ lệ này tƣơng đối cao, phù hợp cho sản xuất nƣớc giải khát.
3.1.1.2. Thành phần chất khô của hồng xiêm:
- Nồng độ chất khô đo đƣợc bằng khúc xạ kế đối với dịch quả là 19.50Bx.
- Qua kết quả nghiên cứu về nồng độ chất khô trong quả thể hiện ở bảng 1- phụ lục 2 và đo đƣợc trong dịch quả, ta thấy nồng độ chất khô trong trái hồng xiêm là rất cao, thích hợp cho quá trình lên men mà không cần bổ sung thêm đƣờng.
3.1.1.3. Hàm lƣợng tro của hồng xiêm:
Qua kết quả nghiên cứu thể hiện ở bảng 2 – phụ lục 2, hàm lƣợng tro của hồng xiêm là 0.65%.
3.1.1.4. Hàm lƣợng acid:
Qua kết quả xác định hàm lƣợng acid tổng số thể hiện ở bảng 3 – phụ lục 1, cho thấy hàm lƣợng acid tổng số trong quả hồng xiêm là không cao, vì vậy hồng xiêm là loại trái cây thích hợp để lên men lactic.
3.1.1.5. Độ pH:
Độ pH của dịch quả đo đƣợc bằng máy đo pH kế là 5.20.
Do trong quá trình phân lập và nhân giống, tôi hiệu chuẩn môi trƣờng về pH thích hợp cho vi khuẩn lactic phát triển nên dịch quả trƣớc khi lên men cũng đƣợc hiệu chuẩn về pH = 6.2 – 6.5.
3.1.1.6. Hàm lƣợng đƣờng khử:
Qua kết quả xác định hàm lƣợng đƣờng khử trong dịch quả hồng xiêm bằng phƣơng pháp Graxianop thể hiển ở bảng 4 – phụ lục 1, hàm lƣợng đƣờng khử trong quả hồng xiêm là 177 (g/l). Cho thấy, hàm lƣợng đƣờng khử trong dịch quả tƣơng đối cao, thích hợp cho vi khuẩn lactic sử dụng và phát triển mà không cần bổ sung thêm đƣờng khử vào.
3.1.2. Kết quả xác định hàm lƣợng đƣờng.
Tiến hành khảo sát sự ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng nhƣ đã trình bày ở sơ đồ bố trí thí nghiệm 2. Kết quả đƣợc thể hiện nhƣ sau:
Bảng 3.3: Nhận xét cảm quan sản phẩm theo hàm lƣợng chất khô. Chỉ tiêu
0
Bx
Nhận xét cảm quan
Màu sắc Mùi Vị Trạng thái
6 Vàng rất nhạt Thơm nhẹ Nhạt, chua ít Không vẩn đục
9 Vàng nhạt Thơm nhẹ Hơi ngọt, chua ít Không vẩn đục
12 Vàng sáng Thơm nhẹ Chua, ngọt hài hòa Không vẩn đục
15 Vàng sáng Thơm Ngọt, ít chua Không vẩn đục
18 Vàng sáng đậm Thơm Ngọt đậm, ít chua Không vẩn đục
Bảng 3.4: Ảnh hƣởng của hàm lƣợng chất khô đến quá trình lên men.
Mẫu
Các yếu tố lên men Sau 6h lên men
Nồng độ chất khô (0Bx) pH Tỷ lệ vi khuẩn (%) Nồng độ chất khô (0Bx) pH Hàmlƣợng acid tổng số (g/l) S1 6 6.20 12 7 4.23 2.78 S2 9 6.21 12 9.6 4.36 3.25 S3 12 6.20 12 12 4.20 3.45 S4 15 6.20 12 15 4.24 3.12 S5 18 6.21 12 18.4 4.26 2.35
Trong đó: tỉ lệ dịch vi khuẩn Lactobacillus : Streptococus = 2 : 1.
Dựa vào phụ lục 4 và bảng 3.4, tôi có đồ thị về điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo hàm lƣợng đƣờng nhƣ sau:
0 2 4 6 8 10 12 14 16 6 9 12 15 18 Nồng độ chất khô (oBx)
Điểm cảm quan trung bình Hàm lƣợng acid tổng số
Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo hàm lƣợng đƣờng.
Nhận xét: Qua biểu đồ ta thấy ở nồng độ chất khô là 120Bx sản phẩm có điểm cảm quan trung bình là 16.24 và hàm lƣợng acid tổng số là 3.45 là cao nhất. Vì ở 120Bx quá trình lên men là tốt nhất, pH thấp nhất và hàm lƣợng acid là cao nhất. Đồng thời nó cho sản phẩm có chất lƣợng cảm quan cao nhất, sản phẩm có vị chua, ngọt hài hòa, màu vàng sáng, mùi thơm đặc trƣng. Do đó trong quá trình thí nghiệm tôi chọn nồng độ chất khô để lên men là 120Bx.
Giải thích: Do khi nồng độ đƣờng cao sẽ tạo áp suất thẩm thấu lớn, làm ức chế sự hoạt động của vi khuẩn, nên khi nồng độ chất khô lớn hơn 120Bx quá trình lên men có xu hƣớng chậm lại.
3.1.3. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ vi khuẩn lactic.
Sau khi thí nghiệm lên men thử với các tỉ lệ vi khuẩn lactic 6%, 8%, 10%, 12%, 14% (trong đó: tỉ lệ vi khuẩn Lactobacillus : Streptococus = 2 : 1) và tiến hành lên men 6h. Tôi thu đƣợc kết quả sau:
Bảng 3.5: Nhận xét cảm quan sản phẩm theo tỉ lệ vi khuẩn cần bổ sung vào. Chỉ tiêu Tỉ lệ vi khuẩn (%) Nhận xét cảm quan Màu sắc Mùi Vị Trạng thái
6 Vàng sáng Thơm nhẹ của hồng xiêm. Chua, ngọt không
hài hòa, ít chua.
Không lắng cặn.
8 Vàng sáng Thơm nhẹ của hồng xiêm. Chua, ngọt không
hài hòa, ít chua.
Không lắng cặn.
10 Vàng sáng Thơm nhẹ của hồng xiêm. Chua, ngọt không
hài hòa, vị chua ít.
Không lắng cặn.
12 Vàng sáng
Thơm nhẹ của hồng xiêm, mùi đặc trƣng của lên men
lactic.
Chua, ngọt hài hòa. Hậu vị ngọt.
Không lắng cặn.
14 Vàng sáng Mùi thơm của hồng xiêm,
mùi hơi chua mạnh.
Chua, ngọt hài hòa. Hậu vị hơi chua.
Không lắng cặn.
Nhận xét: Khi tỉ lệ vi khuẩn bổ sung vào cao (lớn hơn 12%), quá trình lên men xảy ra mạnh hơn, nên sau 6 giờ lên men sản phẩm có vị chua gắt và mùi chua rõ rệt.
Bảng 3.6: Ảnh hƣởng của tỉ lệ vi khuẩn bổ sung vào đến quá trình lên men.
Mẫu
Các yếu tố lên men Sau 6h lên men
Nồng độ chất khô (0Bx) pH Tỷ lệ vi khuẩn (%) Nồng độ chất khô (0Bx) pH Hàm lƣợng acid tổng số (g/l) S1 12 6.20 6 11.8 4.08 3.25 S2 12 6.20 8 11.8 4.14 3.25 S3 12 6.20 10 12.0 4.08 4.12 S4 12 6.20 12 12.0 4.04 4.12 S5 12 6.20 14 12.0 4.04 4.12
Dựa vào bảng điểm cảm quan sản phẩm theo tỉ lệ vi khuẩn thể hiện ở phụ lục 6 và bảng 3.6, tôi có đồ thị về điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo tỉ lệ vi khuẩn nhƣ sau:
Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo tỉ lệ vi khuẩn.
Nhận xét: Dựa vào biểu đồ ta thấy ở tỉ lệ vi khuẩn Lactic là 14% thì điểm cảm quan trung bình của sản phẩm là thấp nhất (14.20), ở tỉ lệ dịch vi khuẩn là 12% sản phẩm có điểm cảm quan là 16.64 là cao nhất.
Giải thích:
Khi lƣợng vi khuẩn ban đầu càng nhiều, thì quá trình lên men lactic diễn ra càng mạnh, khi đó hàm lƣợng đƣờng giảm đồng thời hàm lƣợng acid lactic tăng làm cho pH giảm, vị chua tăng lên và sản phẩm có mùi chua đặc trƣng. Khi tỉ lệ vi khuẩn lớn hơn 12% thì quá trình lên men lactic diễn ra mạnh làm vị chua và mùi chua của sản phẩm tăng, do đó điểm cảm quan trung bình của sản phẩm giảm xuống.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 6 8 10 12 14 Tỉ lệ vi khuẩn (%)
Điểm cảm quan trung bình Hàm lƣợng acid tổng số
Khi tăng tỉ lệ vi khuẩn lên 12% thì điểm cảm quan trung bình tăng lên vì lƣợng vi khuẩn cho vào ở mức vừa phải, nên quá trình lên men diễn ra không mãnh liệt nhƣ khi tỉ lệ vi khuẩn lớn hơn 12%, nên mùi vị sản phẩm hài hòa hơn.
Do vậy, tôi chọn tỉ lệ vi khuẩn bổ sung vào là 12%.
3.1.4. Kết quả nghiên cứu về thời gian lên men.
Sau khi thí nghiệm lên men thử 5 mẫu với thời gian lên men là 4 giờ, 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ và 12 giờ, tôi thu đƣợc kết quả nhƣ sau:
Bảng 3.7: Nhận xét cảm quan sản phẩm theo thời gian lên men. Chỉ tiêu
T.gian (h)
Nhận xét cảm quan
Màu sắc Mùi Vị Trạng thái
4 Màu vàng
sáng.
Mùi thơm nhẹ của hồng xiêm. Ngọt trội, rất ít chua Không vẩn đục, ít lắng cặn. 6 Màu vàng sáng. Mùi thơm nhẹ. Ngọt, ít chua. Không vẩn đục, ít lắng cặn. 8 Màu vàng sáng.
Mùi thơm của hồng xiêm lẫn mùi hơi chua của lên men
lactic. Chua, ngọt hài hòa. Không vẩn đục, ít lắng cặn. 10 Màu vàng
sáng. Mùi chua mạnh. Chua gắt, ít
ngọt.
Không vẩn đục, ít lắng cặn.
12 Màu vàng
sáng. Mùi chua mạnh. Chua gắt, ít
ngọt.
Không vẩn đục, ít lắng cặn.
Nhận xét: Thời gian lên men càng dài thì quá trình lên men nhiều tạo nhiều acid lactic, làm vị chua của sản phẩm tăng lên và mùi chua thể hiện rõ hơn.
Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của thời gian lên men đến quá trình lên men.
Mẫu
Các yếu tố lên men Sau 6h lên men
Thời gian lên men (giờ) Nồng độ chất khô (0Bx) pH Tỷ lệ vi khuẩn (%) Nồng độ chất khô (0Bx) pH Hàm lƣợng acid tổng số (g/l) S1 4 12 6.20 12 12 4.09 3.91 S2 6 12 6.20 12 12 4.01 4.36 S3 8 12 6.20 12 12 3.89 5.13 S4 10 12 6.20 12 12 3.83 5.80 S5 12 12 6.20 12 12 3.80 6.13
Dựa vào bảng điểm cảm quan sản phẩm theo thời gian lên men thể hiện ở phần phụ lục 8 và bảng 3.8, tôi có đồ thị về điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo thời gian lên men nhƣ sau:
Hình 3.3. Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan trung bình và hàm lƣợng acid tổng số của sản phẩm theo thời gian lên men.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 4 6 8 10 12
Thời gian lên men (h)
Điểm cảm quan trung bình Hàm lƣợng acid tổng số
Nhận xét: Dựa vào biểu đồ ta thấy ở 12 giờ lên men thì điểm cảm quan trung bình là thấp nhất (13.08), nếu giảm thời gian lên men thì điểm cảm quan trung bình tăng dần, và đạt cao nhất ở 8 giờ (16.88), sau đó điểm cảm quan giảm dần, ở 4 giờ lên men điểm cảm quan trung bình chỉ còn 14.88.
Vậy, qua đồ thị ta thấy lên men ở thời gian 8 giờ là tốt nhất, lúc này sẽ cho sản phẩm có màu vàng sáng, vị chua ngọt hài hòa và mùi thơm đặc trƣng của lên men lactic.
Giải thích: Thời gian lên men càng dài nhƣng vẫn trong khoảng thời gian vi khuẩn lactic hoạt động mạnh thì quá trình lên men xảy ra càng mạnh, làm cơ chất (đƣờng glucose) bị giảm đi và hàm lƣợng acid lactic tăng lên. Do vậy, khi tăng thời gian lên men thì pH của sản phẩm giảm mạnh, sản phẩm có vị chua gắt và mùi chua thể hiện rõ. Tuy nhiên, ban đầu khi vi khuẩn lactic còn hoạt động mạnh, thì theo thời gian lên men hàm lƣợng acid lactic sinh ra nhiều và pH giảm nhanh. Nhƣng khi thời gian lên men lớn hơn 8 giờ, thì quá trình lên men xảy ra chậm hơn, pH của sản phẩm giảm chậm và lƣợng acid lactic sinh ra cũng giảm đi.
Khi thời gian lên men ngắn (dƣới 8 giờ), thì cơ chất lên men bị phân giải chƣa nhiều, hàm lƣợng acid lactic đƣợc tạo ra còn ít, sản phẩm còn có vị ngọt nhiều, ít chua nên điểm cảm quan trung bình thấp.
3.1.5. Kết quả nghiên cứu ảnh hƣởng của quá trình lắng sản phẩm:
Sau khi bảo quản lạnh 1 ngày, đem so sánh hai mẫu về chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị, trạng thái. Kết quả thể hiện ở bảng 3.9.
Bảng 3.9. So sánh hai mẫu sản phẩm khi lắng và không lắng.
Chỉ tiêu Không lắng sau lên men Có lắng sau lên men
Màu sắc Màu vàng sáng Màu vàng rất nhạt
Mùi Có mùi thơm của hồng xiêm, mùi
chua nhẹ của lên men lactic.
Có mùi thơm của hồng xiêm, mùi chua nhẹ của lên men lactic.
Vị Vị chua ngọt hài hòa. Vị chua ngọt hài hòa.
Trạng thái Dạng lỏng, phần đáy có lắng ít chất nhỏ. Khi lắc lên, phân bố đều trong nƣớc
Dạng lỏng trong suốt, phần đáy có lắng rất ít chất nhỏ. Khi lắc lên, không phân bố đều trong chai, mà bị tụ lại, lơ lửng rất dễ thấy.
Nhận xét:
Qua bảng 3.9 ta thấy, sản phẩm sau khi lên men đƣợc lắng sẽ có độ trong suốt, có màu vàng nhạt, phần cặn lắng xuống đáy ít, các phần tử nhỏ tụ lại với nhau, khi lắc khó hòa tan lại trong dịch quả tạo sản phẩm đồng nhất.
Giải thích:
+ Trong quá trình lắng, enzyme pectinase hoạt động phân hủy nhóm metoxyl làm nƣớc quả lắng cặn. Đồng thời, chất chát trong nƣớc quả còn tác dụng với protein tạo thành muối không tan và kết tủa. Tuy nhiên, quá trình lắng cũng kéo theo các hợp chất tạo sắc tố vàng của sản phẩm bị lắng xuống, sản phẩm có màu rất nhạt, không đảm bảo đƣợc màu vàng sáng ban đầu.
+ Enzyme pectinase phân cắt các hợp chất pectin, nên quá trình lọc không hoàn toàn triệt để để loại hết các phần tử nhỏ. Khi bảo quản lạnh các phần tử nhỏ dễ dàng tụ lại với nhau, lắng xuống đáy và khó hòa tan lại trong nƣớc khi lắc.
Do vậy, đối với sản phẩm nƣớc giải khát lên men lactic từ hồng xiêm không nên có quá trình lắng sau lên men để đảm bảo về chất lƣợng cảm quan cho sản phẩm.
3.1.6. Kết quả nghiên cứu chế độ bảo quản:
Sau khi lên men, tiến hành nghiên cứu chế độ bảo quản trên 8 mẫu với hàm lƣợng natri benzoat bổ sung vào là 0%, 0.05%, 0.075% và 0.1%. Sau đó đem đi bảo quản thƣờng và bảo quản lạnh trong thời gian 15 ngày. Tôi thu đƣợc kết quả sau:
Bảng 3.10: Bảng kết quả đo nồng độ chất khô và độ pH sau 15 ngày bảo quản với chế độ bảo quản khác nhau:
Mẫu
Yếu tố ban đầu Sau khi bảo quản 15 ngày
Nồng độ chất khô (oBx) pH Hàm lƣợng natri benzoat (%) Chế độ bảo quản (0C) Nồng độ chất khô (oBx) pH Hiện tƣợng S1 11.5 3.80 0 32 – 34 6.8 3.17 Nổi váng trắng sau 1 ngày bảo quản, có mùi khó chịu.