2.3.2.1 Chần [5]
Chần là quá trình xử lý nguyên liệu ở nhiệt cao, sử dụng nước nóng hoặc hơi nước. Trong trường hợp sử dụng nước nóng người ta nhúng nguyên liệu cần chần vào trong nước.
Mục đích
- Rã đông nhanh nguyên liệu, giúp các tinh thể đá tan chảy nhanh, không làm vỡ thành tế bào, để quá trình ép đạt hiệu suất cao.
- Làm vô hoạt enzym polyphenoloxidase ở mặt ngoài của quả làm chậm quá trình oxi hóa.
- Làm mềm cấu trúc nguyên liệu để tạo điều kiện cho công đoạn tiếp theo được dễ dàng.
Tiến hành
Chuẩn bị nước sôi 1000C, cho điều lạnh đông vào chần trong thời gian 2 phút sau đó vớt ra rổ để ráo.
2.3.2.2 Sơ chế [7] Mục đích
- Loại bỏ những phần không ăn được hoặc có giá trị dinh dưỡng thấp của nguyên liệu như: cuống, phần sâu, dập nát.
- Tạo điều kiện cho quá trình ép đạt hiệu suất cao.
Tiến hành
- Dùng dao gọt bỏ cuống, những phần bị sâu, dập.
- Có thể cắt nguyên liệu nhỏ để giúp cho quá trình ép thực hiện dễ dàng.
2.3.2.3 Ép
Ép là quá trình sử dụng áp lực để phá vỡ cấu trúc nguyên liệu.
Để làm tăng hiệu suất ép ta có thể cắt nhỏ nguyên liệu trước khi tiến hành ép.
Mục đích
Tiến hành
- Dùng máy ép trái cây Philips của phòng thí nghiệm thuộc khu liên hiệp thí nghiệm khoa Công nghệ Hóa – Thực phẩm.
- Thu được dịch ép và loại bỏ bã.
2.3.2.4 Gia nhiệt Mục đích
- Tiêu diệt một phần vi sinh vật, làm biến tính protein.
- Trong dịch quả điều có chứa tanin gây ra vị chát, khó chịu và nếu không loại bỏ được thì nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của nước.
Tiến hành
- Tiến hành gia nhiệt nước sau khi ép để protein biến tính, dễ dàng loại bỏ kết tủa khi lọc.
2.3.2.5 Lọc lần 1 Mục đích
- Loại bỏ 1 phần tủa tanin ra khỏi dịch ép sau khi gia nhiệt.
Tiến hành
- Sử dụng vải lọc để phân riêng tủa tanin và dịch ép. Dịch ép đi qua lớp vải và tanin bị giữ lại.
2.3.2.6 Làm lạnh
Là quá trình làm giảm nhiệt độ của dịch ép đến 50C để tạo điều kiện cho các protein bị biến tính kết lắng tốt hơn. Giúp quá trình tách tanin kết thúc nhanh.
2.3.2.7 Lọc lần 2 Mục đích
- Khai thác: loại bỏ tủa tanin ra khỏi dịch ép sau khi làm lạnh, giúp cho quá trình lọc nhanh hơn.
- Hoàn thiện: cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm.
Tiến hành
2.3.2.8 Phối chế Mục đích:
- Tạo cơ chất cho vi khuẩn L. acidophilus sinh trưởng và phát triển
- Tạo mùi vị hài hòa cho sản phẩm, nâng cao giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Tiến hành
- Đường sacchrose được bổ sung vào dịch ép với tỉ lệ thích hợp tạo mùi vị hài hòa cho sản phẩm.
2.3.2.9 Thanh trùng [5]
Là quá trình tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm và ức chế quá trình sinh tồn hợp độc tố của chúng. Quá trình thanh trùng không làm tổn thất đáng kể giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm. Tuy nhiên, sau quá trình thanh trùng, hệ vi sinh vật trong thực phẩm vẫn chưa bị tiêu diệt hết, đặc biệt là nhóm vi sinh vật chịu nhiệt và nhóm vi sinh vật sinh bào tử.
Mục đích
- Bảo quản: làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và ức chế hệ vi sinh vật trong thực phẩm, nhờ đó kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
Tiến hành
- Sử dụng thiết bị thanh trùng nằm ngang.
2.3.2.10 Cấy ria Mục đích
- Kiểm tra độ thuần của giống, chọn khuẩn lạc đặc trưng để: + Chuẩn bị cho quá trình nhân giống cấp 1.
+ Cấy chuyền giống vào môi trường MRS thạch nghiêng để giữ giống.
Tiến hành
- Hút 0,1ml dịch cấy nhỏ lên đĩa petri có môi trường MRS đặc. - Dùng que trang gạt phân phối giọt dịch đều khắp mặt thạch đĩa.
2.3.2.11 Nhân giống [4]
Là quá trình làm tăng số lượng tế bào vi khuẩn. Xét về mặt kỹ thuật thì mục đích của quá trình nhân giống là phải thu nhận được nhiều tế bào và các tế bào phải có hoạt tính trao đổi chất cao. Như vậy, nhân giống là một quá trình nuôi cấy tế bào mà sản phẩm cần thu nhận chính là sinh khối vi khuẩn.
Mục đích
- Làm tăng sinh khối của vi khuẩn.
- Thu nhận được sinh khối tốt để chuẩn bị cho quá trình lên men tiếp.
Tiến hành
- Nhân giống cấp 1: chọn khuẩn lạc đặc trưng cấy chuyền vào ống nghiệm chứa 10ml môi trường MRS lỏng, tăng sinh giống sau 24 giờ nuôi cấy.
- Nhân giống cấp 2: hút 1ml canh trường MRS lỏng từ ống nghiệm cấy chuyền vào erlen chứa 100ml môi trường MRS lỏng, tăng sinh giống sau 24 giờ nuôi cấy.
2.3.2.12 Cấy vào dịch ép đã thanh trùng
Mục đích
- Khảo sát đường cong sinh trưởng của vi khuẩn L. acidophilus trong môi trường dịch ép điều.
- Xác định thời gian thu nhận sinh khối tốt nhất để quá trình lên men được tốt hơn.
Tiến hành
- Hút 1ml canh trường MRS lỏng từ erlen cấy chuyền vào erlen chứa 100ml dịch ép điều đã thanh trùng.
2.3.2.13 Lên men [5]
Là quá trình nuôi cấy vi sinh vật để chuyển hóa môi trường thành sản phẩm hoặc để thu nhận các sản phẩm trao đổi chất do vi sinh vật tổng hợp nên.
Mục đích
- Chế biến: quá trình lên men làm thay đổi sâu sắc thành phần hóa học của môi trường ban đầu, biến đổi môi trường thành sản phẩm.
- Tạo cho sản phẩm có một lượng vi khuẩn có lợi cho cơ thể, tối thiểu là 109cfu/ml dịch.
- Nâng cao giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Tiến hành
- Dịch ép sau khi thanh trùng sẽ được cấy giống vi khuẩn và được tiến hành lên men trong 48 giờ ở 370C.
2.3.2.14 Rót chai Mục đích
- Bảo quản: định lượng vào chai, đậy kín để bảo quản và sử dụng dễ dàng. - Hoàn thiện sản phẩm.
Tiến hành
2.3 Sơ đồ nghiên cứu
Hình 2.6: Sơđồ nghiên cứu
KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH XỬ LÝ TANIN
Khảo sát nhiệt độ gia nhiệt
550C, 600C, 650C, 700C
Khảo sát thời gian làm lạnh
10, 15, 20, 25 phút
Khảo sát thời gian gia nhiệt
3, 5, 7, 9 phút
Khảo sát hàm lượng đường
6%, 8%, 10%, 12%
Khảo sát nhiệt độ và thời gian thanh trùng
700C, 800C, 900C – 10, 15, 20 phút
Dịch ép điều
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU
Xác định hàm lượng tanin Xác định hàm lượng vitamin C Xác định hàm lượng polyphenol
KHẢO SÁT ĐIỀU KIỆN LÊN MEN
Khảo sát hàm lượng đường 5, 7, 9, 11, 13, 15 % Khảo sát ảnh hưởng của pH 3,5; 4,0; 4,5; 5,0 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ 250C, 320C, 370C, 420C Đánh giá chất lượng sản phẩm Kết luận
2.4 Các phƣơng pháp phân tích
2.5.1 Phƣơng pháp xác định hàm ẩm [TCVN 5613 – 91]
Nguyên lý
Dùng nhiệt năng làm bay hơi hết nước trong thực phẩm. Cân và tính số liệu của hai lần cân trước và sau khi sấy khô, từ đó tính ra phần trăm nước có trong thực phẩm. (xem phụ lục 1)
2.5.2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng đƣờng tổng [TCVN 4594 – 88]
Nguyên lý
Dùng HCl thủy phân các đường đa dễ hòa tan thành các đường đơn, hàm lượng đường đơn được xác định qua các phản ứng với dung dịch Feling, Sunlfat sắt Ш và KMnO4 0,1N. (xem phụ lục 2)
2.5.3 Phƣơng pháp xác định pH
Sử dụng máy đo pH của phòng thí nghiệm khoa Công Nghệ Hóa – Thực Phẩm trường Đại học Lạc Hồng. (xem phụ lục 3)
2.5.4 Phƣơng pháp xác định nồng độ chất khô hòa tan
Nhằm xác định tổng lượng chất hòa tan tương đương số gram saccharose/100g dung dịch (%) bằng khúc xạ kế. (xem phụ lục 4)
2.5.5 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tanin [ISO 9648:1988]
Nguyên lý
Chiết tách tanin bằng cách lắc với dimethylformamide (HCON(CH3)2). Sau khi ly tâm, bổ sung ferric ammonium citrate và ammonia vào phần dịch nổi sau khi ly tâm (lượng hóa chất thêm vào là bội số của phần dịch nổi sau khi ly tâm) và xác định tại quang phổ kế tại bước sóng 525nm. Hàm lượng tanin được xác định dựa trên một đường cong chuẩn của acid tannic. (xem phụ lục 5)
2.5.6 Phƣơng pháp tính hiệu suất ép
Hiệu suất ép là tỉ lệ phần trăm (%) giữa lượng dịch ép thu được so với lượng dịch có trong trái điều ban đầu.
Trong đó:
b là lượng dịch thu dược sau khi ép (b=730ml/1kg nguyên liệu).
2.5.7 Phƣơng pháp tính hiệu suất tách tanin
Hiệu suất tách tanin là tỉ lệ phần trăm (%) giữa hàm lượng tanin còn lại trong dich ép (đã qua xử lý) so với hàm lượng tanin có trong dịch ép nguyên liệu.
Hiệu suất tách tanin được tính như sau: H
Trong đó:
a là hàm lượng tanin trong dịch ép nguyên liệu, g. b là hàm lượng tanin trong sản phẩm, g.
2.5.8 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng vitamin C [TCVN 4715 – 89]
Nguyên lý
Chiết vitamin C của mẫu bằng acid clohydric, sau đó chuẩn độ acid ascobic ở dạng khử bằng dung dịch natri 2,5 – diclo – fenolindofenol. (xem phụ lục 6)
2.5.9 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng polyphenol [Folin – Ciocalteau]
(xem phụ lục 7)
2.5.10Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng sản phẩm
2.5.10.1 Phƣơng pháp đánh giá chất lƣợng sản phẩm thực phẩm theo
TCVN 3215 – 79 (xem phụ lục 8)
2.6 Chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng sản phẩm
Bảng 2.3: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước giải khát [1]
STT Loại vi sinh vật Giới hạn vi sinh vật (1ml sản phẩm)
1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí 102 2 E. Coli 0 3 Coliforms 10 4 Cl. Perringens 0 5 Streptococci faecal 0 6 Tổng số nấm men – nấm mốc 10 7 S. aureus 0 8 P. aeruginosa 0 2.7 Các thí nghiệm khảo sát
2.7.1 Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin
Mục đích:
Khảo sát ở nhiều nhiệt độ khác nhau để chọn ra nhiệt độ tối ưu để quá trình xử lý tanin đạt hiệu suất cao nhất có thể. Sau khi gia nhiệt dịch ép được mang đi làm lạnh để tiếp tục quá trình xử lý. Mang dịch ép đi lọc và xác định hàm lượng tanin còn sót lại sau quá trình xử lý từ đó dựa vào hàm lượng tanin ban đầu trước khi xử lý để tính được hiệu suất tách tanin. Nhằm chọn ra nhiệt độ thích hợp cho các quá trình xử lý tiếp theo.
Thí nghiệm được tiến hành ở 4 nhiệt độ khác nhau. Mỗi một nhiệt độ lặp lại 3 lần và lấy kết quả trung bình của ba lần lặp lại.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Dịch ép điều
Gia nhiệt
t1 t2 t3 t4
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ gia nhiệt
Trong đó: t là nhiệt độ gia nhiệt dịch ép với t1, t2, t3, t4 lần lượt là các nhiệt độ 550C, 600C, 650C, 700C.
Thông số cố định: thời gian gia nhiệt (t) 5 phút. Chỉ tiêu khảo sát: hiệu suất tách tanin.
2.7.2 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin
Mục đích
Chọn ra thời gian gia nhiệt tối ưu đủ làm biến tính tanin để tách đạt hiệu suất cao. Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Dịch ép điều
Gia nhiệt (nhiệt độ tối ưu của thí nghiệm 1)
T1 T2 T3 T4
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian gia nhiệt
Trong đó T là thời gian gia nhiệt dịch ép với T1, T2, T3, T4 lần lượt là thời gian gia nhiệt 3 phút, 5 phút, 7 phút, 9 phút.
Thông số cố định là nhiệt độ gia nhiệt tối ưu của thí nghiệm 1. Chỉ tiêu khảo sát: hiệu suất tách tanin.
2.7.3 Khảo sát ảnh hƣởng của thời gian làm lạnh đến hiệu suất tách tanin Mục đích
Chọn ra thời gian tối ưu nhất cho quá trình tách tanin đạt hiệu suất cao nhất. Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Dịch ép điều
Gia nhiệt (nhiệt độ và thời gian tối ưu)
Làm lạnh (50C)
T1 T2 T3 T4
Sơ đồ 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian làm lạnh
Trong đó: T là thời gian làm lạnh dịch ép với T1, T2, T3, T4 lần lượt là thời gian gia nhiệt 10 phút, 15phút, 20 phút, 25 phút.
Thông số cố định là nhiệt độ gia nhiệt tối ưu của thí nghiệm 1 và thời gian gia nhiệt tối ưu của thí nghiệm 2.
Chỉ tiêu khảo sát: hiệu suất tách tanin.
2.7.4 Khảo sát hàm lƣợng đƣờng bổ sung vào sản phẩm nƣớc giải khát
Hàm lƣợng đƣờng % (w/v) 6 8 10 12
Nghiệm thức M1 M2 M3 M4
Mục đích
Dựa vào mức độ ưa thích của người cảm quan để chọn hàm lượng đường thích hợp cho sản phẩm.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Dịch ép điều
Xử lý tanin
Bổ sung đường
M1 M2 M3 M4
Sơ đồ 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát hàm lượng đường bổ sung vào nước giải khát
Chỉ tiêu khảo sát: mức độ ưa thích của người đánh giá cảm quan.
2.7.5 Khảo sát nhiệt độ và thời gian thanh trùng
Mục đích
Chọn ra nhiệt độ và thời gian thanh trùng tối ưu nhất để kéo dài thời gian bảo quản. Sơ đồ bố trí thí nghiệm: Dịch ép điều Xử lý tanin Bổ sung đường Thanh trùng T1 T2 T3 t1 t2 t3 Sơ đồ 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ và thời gian thanh trùng
Trong đó: t1, t2, t3 là nhiệt độ thanh trùng sản phẩm tương ứng lần lượt là 700 C, 800C, 900C. T1, T2, T3 là thời gian thanh trùng tương ứng lần lượt là 10 phút, 15phút, 20 phút.
Chỉ tiêu khảo sát: số lượng vi sinh vật hiếu khí và hàm lượng vitamin C.
2.7.6 Khảo sát điều kiện lên men và tạo sản phẩm probiotic
Tiến hành lên men trong 48 giờ, dựa trên các chỉ tiêu pH, lượng acid lactic (g/l), số lượng vi khuẩn L. acidophilus (cfu/ml), nồng độ chất khô hòa tan (0Bx), khảo sát các ảnh hưởng của các yếu tố:
- Hàm lượng đường sacharose thích hợp bổ sung vào dịch ép điều lên men. - Tỉ lệ giống vi sinh vật ban đầu cấy vào dịch lên men.
- pH thích hợp cho dịch ép điều lên men. - Nhiệt độ thích hợp cho điều kiện lên men.
2.7.6.1 Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng bổ sung
Đường vừa đóng vai trò là cơ chất thêm vào cho vi khuẩn hoạt động tạo acid lactic, vừa tạo vị ngọt cho sản phẩm sau khi lên men.
Vì vậy, trong lên men, cần khảo sát nồng độ đường ban đầu thích hợp để tạo điều kiện cho vi khuẩn lactic hoạt động tối ưu, đồng thời đạt chất lượng cảm quan sản phẩm tốt nhất.
a. Mục đích: chọn ra hàm lượng đường saccharose tối ưu cho quá trình lên men và đạt chất lượng cảm quan sản phẩm.
b. Sơ đồ bố trí thí nghiệm: khảo sát yếu tố hàm lượng đường saccharose.
Hàm lƣợng đƣờng
% (w/v) 5 7 9 11 13 15
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Nước ép điều (hiệu chỉnh pH 4,5)
Cấy giống (4% v/v)
Lên men (300C, 48giờ)
M1 M2 M3 M4 M5 M6
Bảo quản (4 – 60C)
Sơ đồ 2.6: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng đường c. Phương pháp thực hiện:
Nguyên vật liệu được chuẩn bị như trên sơ đồ qui trình thành 6 mẫu (mỗi mẫu 30ml), mỗi thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ trên ở nhiệt độ 300C. Tuy nhiên, hàm lượng đường saccharose bổ sung được thay đổi theo nghiệm thức như trên.
d. Các chỉ tiêu khảo sát:
Thông số pH, hàm lượng acid lactic (g/L), số lượng vi khuẩn (cfu/ml), hàm lượng chất khô hòa tan (0
Bx), tiến hành đánh giá và phân tích cảm quan.
2.7.6.2 Khảo sát ảnh hƣờng của pH đến quá trình lên men
a. Mục đích: chọn ra pH thích hợp cho quá trình lên men. b. Sơ đồ bố trí thí nghiệm: thí nghiệm một yếu tố pH.
pH 3,5 4 4,5 5 5,5
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Nước ép điều
Cấy giống (4% v/v)
Lên men (300C, 48giờ)
M1 M2 M3 M4 M5
Bảo quản (4 – 60C)
Sơ đồ 2.7: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của pH c. Phương pháp thực hiện:
Nguyên vật liệu được chuẩn bị như trên sơ đồ qui trình thành 5 mẫu (mỗi mẫu 30ml), mỗi thí nghiệm được tiến hành theo sơ đồ trên ở điều kiên tối ưu đã được khảo sát. Tuy nhiên, pH được thay đổi theo nghiệm thức 1, 2, 3, 4 và 5.