Chúng tôi tiến hành khảo sát ở 3 thời gian thanh trùng 10 phút, 15 phút, 20 phút và nhiệt độ thanh trùng sản phẩm 700C, 800C, 900C. Để chọn ra nhiệt độ và thời gian tối ưu thanh trùng sản phẩm.
Bảng 3.7: Kết quả khảo nhiệt độ và thời gian thanh trùng sản phẩm
Nhiệt độ Thời gian Hàm lƣợng vitamin C (mg/L) 700C 800C 900C 10 phút 131 123 102 15 phút 114 104 91 20 phút 98 85 78
Dựa vào kết quả khảo sát hàm lượng vitamin C ta thấy nhiệt độ và thời gian thanh trùng càng tăng thì hàm lượng vitamin C giảm dần. Ở nhiệt độ 700
C thời gian 10 phút thì hàm lượng vitamin C cao nhất và giảm dần khi nhiệt độ tăng. Sau đó chúng tôi mang mẫu thanh trùng 700C trong 20 phút kiểm vi sinh thì kết quả số vi sinh vật hiếu khí cao 8,9x101cfu/ml, do đó loại trường hợp 700C. Chọn nhiệt độ 800C thời gian 15 phút đi kiểm tra vi sinh vật thì kết quả là 3x100cfu/ml nên chúng tôi không chọn nhiệt độ 800C và thời gian 10 phút, 15 phút. Cũng 800C nhưng thời gian 20 phút thì hàm lượng vitamin C thấp nên chúng tôi không chọn. Chúng tôi chọn nhiệt độ 900C để đi khảo sát.
Bảng 3.8: Ảnh hưởng của thời gian thanh trùng đến hàm lượng vitamin C ở 900C
Thời gian (phút) 10 15 20
Hình 3.7: Khảo sát thời gian thanh trùng ở nhiệt độ 900C
Kết luận
Dựa vào kết quả phân tích ta thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa thời gian thanh trùng và hàm lượng vitamin C ở mức ý nghĩa 95%. Khi thời gian thanh trùng càng dài thì hàm lượng vitamin C mất càng nhiều, ở thời gian 10 phút thì hàm lượng vitamin C còn lại trong sản phẩm là cao nhất nên chúng tôi chọn thời gian thanh trùng là 10 phút, sau đó mang mẫu thanh trùng này kiểm vi sinh thì kết quả đạt rất tốt nên chúng tôi chọn thời gian này để thanh trùng sản phẩm.
102 91 78 0 20 40 60 80 100 120 10 15 20 Hàm lƣợng vitamin C (mg/L) Thời gian (phút)
3.7 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm nƣớc giải khát từ trái điều
Bảng 3.9: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm nước giải khát từ trái điều
Kết luận
Điểm chất lượng của sản phẩm nước giải khát từ trái điều là 16,4. Nằm trong khoảng 15,2 – 18,5 nên sản phẩm đạt loại khá.
3.8 Đặc điểm sinh học của vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
3.8.1 Quan sát vi thể – đại thể
- Tiến hành cấy ria trên môi trường thạch đĩa để kiểm tra độ thuần của giống. - Chọn ra khuẩn lạc đặc trưng nhất để cấy giữ giống trên môi trường thạch nghiêng.
- Sau đó cấy chuyền vào môi trường MRS lỏng sau 24 giờ để tăng sinh giống. - Khi đạt sinh khối tốt sẽ tiến hành nhân giống cấp 2 để chuẩn bị cho quá trình lên men tạo sản phẩm.
Chỉ
tiêu Điểm từng thành viên Tổng
TB chƣa có hệ số quan trọng Hệ số quan trọng TB có hệ số quan trọng T1 T2 T3 T4 T5 Màu 5 4 3 4 5 21 4,2 1,3 5,46 Mùi 3 4 4 5 4 20 4 0,6 2,40 Vị 4 5 5 3 4 21 4,2 1,4 5,88 Trạng thái 4 5 3 4 3 19 3,8 0,7 2,66 Điểm chất lượng: 16,4 Xếp loại: khá
- Khuẩn lạc hình tròn, trơn, bề mặt lồi, màu trắng đục, phát triển tốt trên môi trường thạch đĩa sau khi cấy khoảng 24 giờ và ủ ở 370
C, đường kính khoảng 0,8 – 1,2mm.
Hình 3.8: Hình dạng khuẩn lạc Lactobacillus acidophilus
Các tế bào vi khuẩn L. acidophilus sau khi nhuộm Gram bắt màu tím, tế bào dạng hình que, đặc biệt có hình dạng chữ “Y” rất rõ. Đứng riêng lẻ hoặc xếp thành đôi.
Hình 3.9: Hình nhuộm Gram vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
3.8.2 Tăng sinh giống trên môi trƣờng MRS
Môi trường MRS lỏng được tiệt trùng ở áp suất 1at trong 30 phút.
Giống được tăng sinh trên môi trường MRS lỏng sau 24 giờ nuôi và được xác định gián tiếp số lượng tế bào bằng cách đếm số lượng các khuẩn lạc mọc trên môi trường thạch đĩa.
Mật độ giống ổn định trong khoảng 7,86x109cfu/ml sau 24 giờ nuôi cấy. Mật độ giống được theo dõi ổn định trong suốt quá trình thực hiện đề tài. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.8.3 Xây dựng đƣờng cong sinh trƣởng của Lactobacillus acidophilus
trong môi trƣờng dịch ép điều
Dịch ép điều sau khi xử lý được thanh trùng ở 900C trong 10 phút và được làm nguội, sau đó bổ sung vi khuẩn7,86x108cfu/ml. Để cho vi khuẩn vào và bắt đầu khảo sát đường cong sinh trưởng của vi khuẩn trong vòng 24 giờ liên tục.
Cứ sau 2 giờ lại hút 0,1ml dịch ép chứa vi khuẩn mang đi trải đĩa đếm số vi khuẩn sống sótthông qua số khuẩn lạc.
Hình 3.10: Đường cong sinh trưởng của L. acidophilus trong môi trường dịch ép điều
3.9 Khảo sát điều kiện lên men
3.9.1 Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng bổ sung
Thông số cố định: tỉ lệ giống cấy 4%, pH trước lên men là 4,5. Thông số theo dõi trong phụ lục 19.
Bảng 3.10: Kết quả phân tích ảnh hưởng của hàm lượng đường đến lượng acid lactic
Hàm lƣợng đƣờng % (w/v) 5 7 9 11 13 15 Hàm lƣợng acid lactic (g/L) 1,68 b 1,92c 2,19d 2,31d 1,29a 1,47ab 5 6 7 8 9 10 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 log (cfu/ml) Thời gian (giờ)
Dựa vào kết quả phân tích cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hàm lượng đường bổ sung và lượng acid lactic tạo thành ở mức độ tin cậy 95%, sự khác biệt được thể hiện rõ trong biểu đồ bên dưới.
Hình 3.11: Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng đường và hàm lượng acid lactic, độ Brix và số lượng vi khuẩn lactic
Kết luận:
Từ kết quả phụ lục 19 cho thấy, khi nồng độ chất khô ban đầu (0Bx) tăng từ 13,8 đến 20,5 thì nồng độ chất khô sau lên men cũng tăng tương ứng từ 12,1 đến 18,9. Nếu nồng độ đường saccharose trong dịch lên men càng cao, lượng acid lactic sinh ra càng lớn. Tuy nhiên, nếu nồng độ đường trong dịch lên men quá cao sẽ tạo áp suất thẩm thấu lớn, phá vỡ cân bằng sinh lý của vi khuẩn lactic, làm cho vi khuẩn bị ức chế, giảm khả năng sinh trưởng và phát triển. Ngược lại, nếu nồng độ đường quá ít, hàm lượng acid lactic tạo thành ít, lượng đường sót còn lại trong dịch lên men ít, ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan sản phẩm. Hàm lượng đường ít nên lượng cơ chất thấp không đủ cho vi khuẩn sử dụng do vậy lượng vi khuẩn ít nên hàm lượng acid lactic tạo ra không nhiều nên không thích hợp để lựa chọn. Từ kết quả được trình bày trong biểu đồ hình 3.10 cho thấy, khi hàm lượng đường bổ sung 11% thì hàm lượng acid lactic sau lên men đạt cao nhất, về mặt kinh tế, nếu lên men với nồng độ chất khô lớn, thì cần phải bổ sung lượng saccharose lớn vào dịch trước lên men, điều này làm tăng chi
0 3 6 9 12 15 18 5 7 9 11 13 15
Độ Brix sau lên men log (cfu/ml)
Acid lactic (g/L)
Hàm lƣợng đƣờng % (w/v)
phí sản xuất, dẫn đến tăng giá thành sản phẩm. Vì vậy chúng tôi chọn hàm lượng đường 11% để khảo sát tiếp.
3.9.2 Khảo sát ảnh hƣởng của pH
Thông số cố định là hàm lượng đường 11% (đã khảo sát), tỉ lệ giống cấy 4%. Thông số theo dõi trong phụ lục 20.
Bảng 3.11: Kết quả phân tích ảnh hưởng của pH đến lượng acid lactic
pH 3,5 4 4,5 5 5,5
Hàm lƣợng acid lactic (g/L) 0,84a 2,28d 2,91e 1,77c 1,14b
Kết quả phân tíchcho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 95% giữa pH và hàm lượng acid lactic, sự ảnh hưởng của pH đến quá trình lên men sản phẩm được thể hiện rõ hơn trong biểu đồ bên dưới.
Hình 3.12: Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng acid lactic, độ Brix và số lượng vi khuẩn lactic với pH
Kết luận
Dựa vào kết quả phụ lục 20 và hình 3.11 cho thấy ở pH 4,5 thì vi khuẩn phát triển tốt và hàm lượng acid lactic sinh ra là cao nhất. Khi thay đổi pH ban đầu từ pH 3,5 đến pH 5,5; vùng pH sau lên men dao động từ 3,38 đến 5,13; độ Brix dao động trong khoảng 16,4 – 16,2 và hàm lượng acid lactic nằm trong khoảng từ 0,84 – 1,19g/L.
0 5 10 15 20 25 3.5 4 4.5 5 5.5
Độ Brix sau lên men Log (cfu/ml) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Acid lactic (g/L)
L. acidophilus có thể phát triển trong môi trường acid pH từ 4 – 4,5. Nếu pH thấp, nồng độ ion H+ có trong môi trường lớn, ức chế vi khuẩn sinh trưởng và phát triển. Do vậy, cần thiết phải tiến hành thực nghiệm để chọn vùng pH tối ưu cho quá trình tạo sản phẩm. Dựa vào kết quả phân tích và biểu đồ chúng tôi chọn pH 4,5 để khảo sát tiếp.
3.9.3 Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình lên men
Thông số cố định: hàm lượng đường 11%, pH trước lên men 4,5, tỉ lệ giống 4% Thông số khảo sát theo dõi trong phụ lục 21.
Bảng 3.12: Kết quả phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ đến lượng acid lactic
Nhiệt độ (0C) 25 32 37 42
Hàm lƣợng acid lactic (g/L) 1,8a 2,64b 3,12c 2,4b
Dựa vào kết quả phân tích cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhiệt độ nuôi cấy và hàm lượng acid lactic sinh ra ở mức ý nghĩa 95%. Sự khác biệt được thể hiện rỡ qua biểu đồ sau.
Hình 3.12: Biểu đồ tương quan giữa hàm lượng acid lactic, độ Brix và số lượng vi khuẩn lactic với nhiệt độ
0 3 6 9 12 15 18 25 32 37 42
Độ Brix sau lên men log (cfu/ml)
Acid lactic (g/L)
Kết luận
Biểu đồ và phụ lục 21 cho thấy ở nhiệt độ 250C, hoạt lực lên men lactic yếu, giống cũng tăng trưởng nhưng với hàm lượng acid lactic tạo ra không cao, ở nhiệt độ 470
C vi khuẩn bị ức chế nên lượng acid lactic tạo ra ít.
Kết quả cho thấy ở nhiệt độ 30 – 370C hoạt lực lên men của vi khuẩn L.
acidophilus là mạnh nhất, giống tăng trưởng và phát triển tốt, pH giảm mạnh và
hàm lượng acid lactic tạo ra nhiều nhất. Hơn nữa nhiệt độ 370C chính là thân nhiệt của người bình thường, sản phẩm nước nước điều giàu probiotic định hướng là một sản phẩm probiotic. Do đó nhiệt độ lên men 370C là nhiệt độ lí tưởng để sản phẩm tiếp tục phát huy hoạt lực probiotic khi chuyển vào cơ thể người sử dụng.
3.10 Kết quả khảo sát trong sản phẩm
3.10.1 Hàm lƣợng polyphenol trong sản phẩm
Dựa vào đường chuẩn hình 3.1 ta có hàm lượng polyphenol trong sản phẩm là: 0,214
.
Với x là lượng polyphenol.
0,214 là giá trị OD khi pha loãng mẫu ở 40 lần và đo ở bước sóng 765nm.
3.10.2 Hàm lƣợng tanin trong sản phẩm
Dựa vào đường chuẩn hình 3.2 và phương trình y = 1,274x – 0,003 suy ra x =
Trong đó:
y là giá trị OD đo được. (phụ lục 10)
x là nồng độ acid tanic của dung dịch được đọc từ đường chuẩn, mg/ml Hàm lượng tanin được biểu diễn như là % khối lượng của acid tanic so với chất khô, được tính theo công thức: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đó:
M là khối lượng dịch đem kiểm tra, g.
H là hàm lượng nước chứa trong mẫu đem kiểm tra (H=87,88). Bảng 3.13: Kết quả khảo sát hàm lượng tanin trong sản phẩm (g/100g sản phẩm)
Lặp lại Hàm lƣợng tanin Trung bình
1 0,12
0,12
2 0,12
3 0,13
3.10.3 Hiệu suất tách tanin
H =
3.11 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm probiotic điều
Bảng 3.14: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm probiotic điều
Kết luận
Điểm chất lượng của sản phẩm probiotic điều là 17,4. Nằm trong khoảng 15,2 – 18,5 nên sản phẩm đạt loại khá.
Chỉ tiêu Điểm từng thành viên Tổng
TB chƣa có hệ số quan trọng Hệ số quan trọng TB có hệ số quan trọng T1 T2 T3 T4 T5 Màu 4 5 4 4 4 21 5,25 1,3 6,83 Mùi 5 3 3 5 4 20 4,0 0,6 2,40 Vị 3 4 4 4 4 19 3,8 1,4 5,32 Trạng thái 4 3 4 5 4 20 4,0 0,7 2,80 Điểm chất lượng: 17,4 Xếp loại: khá
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Từ những kết quả thu được trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi đưa ra một số những kết luận chính như sau:
Đã xác định được một số thành phần hóa học của nước ép điều: - Hàm lượng đường tổng: 5,2%
- Nồng độ chất khô: 9,930Bx - pH: 3,94
- Hàm lượng vitamin C: 314,5mg/100g
Đã xây dựng được đường chuẩn của acid galic và acid tanic, từ đó xác định được:
- Hàm lượng polyphenol: 2808,3mg/L - Hàm lượng tanin: 1,5g/100g
Đã tách được một hàm lượng tanin đáng kể ra khỏi nước ép điều, bước đầu thành công trong việc tạo sản phẩm nước uống từ trái điều.
Quá trình xử lý tanin gồm 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: gia nhiệt dịch ép 600C trong 5 phút đủ làm biến tính tanin và cho giá trị cảm quan tốt nhất. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Giai đoạn 2: làm lạnh 50
C thời gian 20 phút để hỗ trợ cho quá trình kết lắng nhanh hơn.
- Hiệu suất tách tanin đạt 92,07%.
Đã tạo ra được sản phẩm “Nước giải khát từ trái điều” Dịch ép sau khi xử lý
- Bổ sung 10% đường saccharose để tạo sản phẩm nước giải khát. - Thanh trùng ở 900C, 10 phút.
Với quy trình tạo sản phẩm như trên, “Nước giải khát từ trái điều” có chất lượng cảm quan được đánh giá vào loại khá và sản phẩm được đảm bảo các chỉ tiêu về vi sinh.
Bước đầu thành công trong việc nuôi cấy vi khuẩn để tạo “Sản phẩm probiotic điều”
- Đã xác định được mật độ vi khuẩn trong trong môi trường MRS lỏng sau 24 giờ là 7,86x109cfu/ml.
- Đã xây dựng được đường cong sinh trưởng của vi khuẩn L. acidophilus
trong môi trường dịch ép điều. Từ đó xác định được thời gian thu nhận sinh khối của vi khuẩn L. acidophilus nằm trong khoảng 16 – 18 giờ.
- Đã xác định được các thông số tối ưu cho quá trình lên men + Hàm lượng đường saccharose bổ sung 11%.
+ pH tối ưu trong khoảng 4 – 4,5.
+ Nhiệt độ lên men tối ưu nhất được chọn là 370C.
Với quy trình tạo sản phẩm như trên, “Sản phẩm probiotic điều” có chất lượng cảm quan được đánh giá vào loại khá. Và tổng số vi khuẩn L. acidophilus trong sản phẩm là 1,57x109cfu/ml.
Qua đó, chúng tôi nhận thấy môi trường dịch ép điều sau khi loại bỏ tanin , là môi trường phù hợp cho sự sinh trưởng và phát triển đối với vi khuẩn L. acidophilus
với các thông số về điều kiện sống đã được khảo sát ở trên.
Kết quả đạt được từ quá trình khảo sát sẽ là tiền đề cho những nghiên cứu sâu hơn nhằm góp phần hoàn thiện sản phẩm.
2. Kiến nghị
Do thời gian thực hiện đề tài có hạn nên chúng tôi chưa khảo sát hết các yếu tố ảnh hưởng trong suốt quy trình tạo sản phẩm. Vì vậy chúng tôi có một số kiến nghị như sau:
- Tiến hành nghiên cứu trên nguồn gốc của nguyên liệu ở các tỉnh khác như: Bình Phước, Đaklak, … hiện tại chúng tôi đang khảo sát trên nguyên liệu lấy tại Xuân Lộc (Đồng Nai).
- Tiến hành khảo sát trên giống nguyên liệu là điều vàng hay điều đỏ. - Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nuôi cấy đến chất lượng sản phẩm. - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy đến quá trình lên men.
- Khảo sát thời gian bảo quản của sản phẩm nước giải khát - Khảo sát thời gian bảo quản của sản phẩm probiotic.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
[1]. Bộ Y Tế (2008), Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa học
trong thực phẩm, NXB Hà Nội.
[2]. Đại học công nghiệp TP. Hồ Chí Minh (2009), Giáo trình công nghệ sản xuất
đường, NXB TP. Hồ Chí Minh.
[3]. Nguyễn Thị Hồng Hà (2003), Nghiên cứu công nghệ sản xuất chế phẩm lactic probiotic, Viện cơ điện nông nghiệp và sau thu hoạch.
[4]. Nguyễn Đức Lượng (2004), Thí nghiệm công nghệ sinh học (tập 2), Thí nghiệm vi sinh vật, NXB ĐHQG TPHCM
[5]. Lê Văn Việt Mẫn (2011), Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB ĐH Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[6]. Phạm Thị Nga (2011), Nghiên cứu sản xuất sản phẩm probiotic nước cà rốt từ vi khuẩn L. plantarum, ĐH Đà Nẵng.
[7]. Nguyễn Hồng Khôi Nguyên (2012), Giáo trình Công nghệ bảo quản và chế