Chương 2 : TỔNG QUAN
3.2. Vật liệu thí nghiệm
- Nguyên liệu
Dứa tươi được mua tại chợ Văn Thánh
cĩ nguồn gốc từ tỉnh Tiền Giang.
Đường cát trắng Biên Hồ.
- Chủng nấm men: Saccharomyces cerevisiae
được cung cấp từ phịng vi sinh - Hố chất
Mơi trường giữ giống nấm men – mơi
trường thạch hansen gồm glucose 50g, peptone 10g, MgSO4 3g,KH2PO4 3g,
agar 20g, nước cất 1000ml. Hình 3.1: Dứa nguyên liệu
Mơi trường nhân giống nấm men – mơi trường hansen lỏng gồm glucose 50g,
peptone 10g, MgSO4 3g,KH2PO4 3g, nước cất 1000ml.
K3Fe(CN)6 1%, NaOH 2.5N, HCl 5%... - Dụng cụ và thiết bị
Máy ép trái cây. Máy đo pH.
Khúc xạ kế Atago (0 – 32%).
Rượu kế cĩ vạch đo rượu và nhiệt độ. Ống đong thuỷ tinh.
3.3. NƠI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Các thí nghiệm được tiến hành trên cơ sở chọn thơng số tối ưu cuả thí nghiệm trước làm cơ sở cho các thí nghiệm sau.
3.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ pha lỗng thích hợp
3.3.1.1. Mục đích
Xác định tỷ lệ pha lỗng thích hợp nhằm giảm giá thành sản phẩm so với sản phẩm dùng nguyên liệu khơng pha lỗng nhưng vẫn giữ được chất lượng sản phẩm tốt nhất.
3.3.1.2. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1 yếu tố, bố trí hồn tồn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức là tỷ lệ pha lỗng nước dứa nguyên liệu bằng cách bổ sung nước cất theo tỷ lệ 1:0; 1:1/2; 1:1; 1:2.
Mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần.
3.3.1.3. Cách tiến hành
Chuẩn bị nguyên liệu: Bố trí 4 erlen, đánh dấu 1 đến 4. Cho nước dứa và nước
cất vào các erlen theo bảng sau
Bảng 3.1: Phối trộn nước ép dứa với nước cất theo các tỷ lệ
Bổ sung đường saccharose vào các erlen sao cho cả 4 nghiệm thức đạt nồng
độ chất khơ (Bx) cuả dung dịch dứa trước lên men là 18oBx.
Điều chỉnh pH bằng NaCO3 hay acid citric sao cho pH nguyên liệu trước lên
men là 3.5.
Thanh trùng dung dịch dứa trên ở 70-800C trong 15’.
Chuẩn bị lên men: Chuẩn bị dịch men giống cuả chủng nấm men được cung
cấp từ phịng vi sinh bằng cách nhân giống trên mơi trường hansen. Men giống cho vào tế bào phải đang ở giai đoạn sinh sản mạnh khoảng 108 tế bào/ml.
Lên men: Cấy men giống vào các erlen đã thanh trùng và để nguội với tỷ lệ
giống là 7% so với thể tích dịch dứa.
Thời gian theo dõi: 10 ngày. Nhiệt độ lên men: Nhiệt độ phịng.
Nước ép dứa (ml) Nước cất (ml) Tỷ lệ pha lỗng
1 100 0 1:0
2 100 50 1:1/2
3 100 100 1:1
Thành phẩm Lên men chính Lắng tách cặn Cặn Lên men phụ Bảo quản lạnh Gạn lọc, chiết chai Cặn nnn Thanh trùng Cấy giống Nhân giống Nấm men Dứa Phân loại Gọt vỏ, bỏ lõi Ép lấy nước Chỉnh pH Trái hư, dập Nước, đường NaCO3, a.citric Phối chế Để nguội
Sơ đồ 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1
3.3.2.Thí nghiệm 2: Khảo sát nồng độ chất khơ hịa tan trong nguyên liệu trước lên men
3.3.2.1. Mục đích
Nồng độ chất khơ được coi như biểu thị nồng độ đường, mà đường là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình lên men, lượng đường thấp sẽ làm giảm hiệu suất lên men, khơng tạo được độ cồn mong muốn trong rượu vang. Lượng đường khá cao sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu và làm mất trạng thái cân bằng sinh lí cuả nấm men, vì thế lượng đường nhiều sẽ dẫn đến ức chế khơng những tạp khuẩn mà cả nấm men. Thí nghiệm nhằm khảo sát tìm ra nồng độ chất khơ trong nguyên liệu trước khi lên men thích hợp để q trình lên men đạt hiệu quả cao nhất.
3.3.2.2. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1 yếu tố, bố trí hồn tồn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức là nồng độ chất khơ trong nguyên liệu lần lượt là 180, 200, 220, 240.
Mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần.
3.3.2.3. Cách tiến hành
Chuẩn bị nguyên liệu: Bố trí 4 erlen, đánh dấu 1 đến 4.
Pha lỗng nước dứa nguyên liệu theo tỷ lệ được chọn ở thí nghiệm 1.
Bổ sung đường saccharose vào các erlen sao cho 4 nghiệm thức đạt nồng độ
chất khơ (Bx) cuả dung dịch dứa trước lên men lần lượt là 180Bx, 200Bx, 220Bx, 240Bx.
Điều chỉnh pH bằng NaCO3 hay acid citric sao cho pH nguyên liệu trước lên
men là 3.5.
Thanh trùng dung dịch dứa trên ở 70-800C trong 15’.
Chuẩn bị lên men: Chuẩn bị dịch men giống cuả chủng nấm men được cung
cấp từ phịng vi sinh bằng cách nhân giống trên mơi trường hansen. Men giống cho vào tế bào phải đang ở giai đoạn sinh sản mạnh khoảng 108 tế bào/ml.
Lên men: Cấy men giống vào các erlen đã thanh trùng và để nguội với tỷ lệ
giống là 7% so với thể tích dịch dứa.
Thời gian theo dõi: 10 ngày. Nhiệt độ lên men: Nhiệt độ phịng
Thành phẩm Lên men chính Lắng tách cặn Cặn Lên men phụ Bảo quản lạnh Gạn lọc, chiết chai Cặn nnn Thanh trùng Cấy giống Nhân giống Nấm men Dứa Phân loại Gọt vỏ, bỏ lõi Ép lấy nước Chỉnh pH Trái hư, dập Nước, đường NaCO3, a.citric Phối chế Để nguội
Sơ đồ 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2
3.3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát độ pH của dung dịch trước khi lên men
3.3.3.1. Mục đích
pH cĩ ảnh hưởng lớn đến quá trình lên men, ở pH thấp sẽ ức chế vi khuẩn nhưng pH quá thấp cũng sẽ ức chế hoạt động cuả nấm men, ngược lại, ở pH quá cao sản phẩm chính tạo thành là glycerin chứ khơng phải là etanol như ta mong muốn.
Vì vậy thí nghiệm này nhằm khảo sát tìm ra pH thích hợp để lên men tạo rượu vang cĩ độ cồn mong muốn.
3.3.3.2. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1 yếu tố, bố trí hồn tồn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức là pH cuả nguyên liệu trước lên men lần lượt là 3.5, 3.8, 4.0, 4.2.
Mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần.
3.3.3.3. Cách tiến hành
Chuẩn bị nguyên liệu: Bố trí 4 erlen , đánh dấu 1 đến 4.
Pha lỗng nước dứa nguyên liệu theo tỷ lệ được chọn ở thí nghiệm 1.
Bổ sung đường saccharose vào các erlen sao cho 4 nghiệm thức đạt nồng độ
chất khơ (Bx) cuả dung dịch dứa trước lên men là nồng độ được chọn ở thí nghiệm 2.
Điều chỉnh pH bằng NaCO3 hay acid citric sao cho pH nguyên liệu trước lên
men lần lượt là: 3.5; 3.8; 4.0; 4.2.
Thanh trùng dung dịch dứa trên ở 70-800C trong 15’.
Chuẩn bị lên men: Chuẩn bị dịch men giống cuả chủng nấm men được cung
cấp từ phịng vi sinh bằng cách nhân giống trên mơi trường hansen. Men giống cho vào tế bào phải đang ở giai đoạn sinh sản mạnh khoảng 108 tế bào/ml.
Lên men: Cấy men giống vào các erlen đã thanh trùng và để nguội với tỷ lệ
giống là 7% so với thể tích dịch dứa.
Thời gian theo dõi: 10 ngày. Nhiệt độ lên men: Nhiệt độ phịng.
Thành phẩm Lên men chính Lắng tách cặn Cặn Lên men phụ Bảo quản lạnh Gạn lọc, chiết chai Cặn nnn Thanh trùng Cấy giống Nhân giống Nấm men Dứa Phân loại Gọt vỏ, bỏ lõi Ép lấy nước Chỉnh pH Trái hư, dập Nước, đường NaCO3, a.citric Phối chế Để nguội
Sơ đồ 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3
3.3.4.Thí nghiệm 4: Khảo sát tỷ lệ dịch men giống thích hợp
3.3.4.1. Mục đích
Cho đến nay, người ta vẫn khơng khẳng định là để nước quả lên men tự nhiên thì sẽ cho sản phẩm rượu vang tốt, do vậy với sản xuất ở qui mơ cơng nghiệp cĩ thể nĩi sự cần thiết là phải bổ sung men giống vào nước quả lên men. Thí nghiệm nhằm xác định tỷ lệ nấm men bổ sung vào thích hợp để lên men tốt nhất.
3.3.4.2. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm 1 yếu tố, bố trí hồn tồn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức là tỷ lệ dịch men giống cho vào lần lượt là 7%, 10%, 12%, 15%.
Mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần.
3.3.4.3. Cách tiến hành
Chuẩn bị nguyên liệu: Bố trí 4 erlen, đánh dấu 1 đến 4.
Pha lỗng nước dứa nguyên liệu theo tỷ lệ được chọn ở thí nghiệm 1.
Bổ sung đường saccharose vào các erlen sao cho 4 nghiệm thức đạt nồng độ
chất khơ (Bx) cuả dung dịch dứa trước lên men là nồng độ được chọn ở thí nghiệm 2.
Điều chỉnh pH bằng NaCO3 hay acid citric sao cho pH nguyên liệu trước lên
men là pH được chọn ở thí nghiệm 3.
Thanh trùng dung dịch dứa trên ở 70-800C trong 15’.
Chuẩn bị lên men: Chuẩn bị dịch men giống cuả chủng nấm men được cung
cấp từ phịng vi sinh bằng cách nhân giống trên mơi trường hansen. Men giống cho vào tế bào phải đang ở giai đoạn sinh sản mạnh khoảng 108 tế bào/ml.
Lên men: Cấy men giống vào các erlen đã thanh trùng và để nguội với tỷ lệ
giống lần lượt là 7%,10%,12%,15% so với thể tích dịch lên men.
Thời gian theo dõi: 10 ngày. Nhiệt độ lên men: Nhiệt độ phịng.
Thành phẩm Lên men chính Lắng tách cặn Cặn Lên men phụ Bảo quản lạnh Gạn lọc, chiết chai Cặn nnn Thanh trùng Cấy giống Nhân giống Nấm men Dứa Phân loại Gọt vỏ, bỏ lõi Ép lấy nước Chỉnh pH Trái hư, dập Nước, đường NaCO3, a.citric Phối chế Để nguội
Sơ đồ 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4
3.3.5. Các chỉ tiêu theo dõi
- Tổng lượng chất rắn hồ tan (%)- đo bằng khúc xạ kế Atago (0 – 32%).
- Độ cồn đo 3ngày/lần – đo bằng cồn kế cĩ vạch đo rượu và nhiệt độ.
- pH cuả dịch lên men 3ngày/lần bằng máy đo pH
- Đánh giá cảm quan và mùi vị rượu sau khi kết thúc q trình lên men chín nhằm chọn ra nghiệm thức tốt nhất.
3.3.6. Xác định chất lượng rượu thành phẩm
Chọn nghiệm thức được đánh giá tốt nhất ở mục 3.3.4 để kiểm tra các chỉ tiêu hố học và đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm.
- Xác định lượng đường sĩt bằng phương pháp Ferry cyanure (Phụ lục 1).
- Acid tổng –chuẩn độ acid bằng phương pháp chuẩn độ NaOH 0.1N với chỉ thị màu phenolphtalein.
- Đánh giá cảm quan rượu vang bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215- 79 (Phụ lục 2)
3.4. XỬ LÍ SỐ LIỆU
0 1 2 3 4 5 6 7 8 1:00 1:1/2 1:01 1:02 Tỷ lệ pha lỗng Đ ộ c ồ
n 5 ngày lên men
10 ngày lên men CHƯƠNG 4
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. THÍ NGHIỆM 1: KHẢO SÁT TỶ LỆ PHA LỖNG THÍCH HỢP Qua quá trình theo dõi, thu được kết quả như sau: Qua quá trình theo dõi, thu được kết quả như sau:
4.1.1. Ảnh hưởng cuả tỷ lệ pha lỗng đến độ cồn sinh ra trong q trình lên men chính
Bảng 4.1: Ảnh hưởng cuả tỷ lệ pha lỗng đến độ cồn sinh ra trong q trình lên men
chính (0) Tỷ lệ pha lỗng
Thời gian (ngày)
1: 0 1:1/2 1:1 1:2
0 0 0 0 0
5 5.1a 4.3a 5a 4.8a
10 6.8a 6.1a 5.1b 5b
Các giá trị trong cùng một hàng cĩ các chữ cái đứng sau khơng cùng một kí tự thì khác biệt cĩ ý nghiã thống kê(p< 0.05).
Theo phân tích thống kê (phụ lục 4.1) của 4 nghiệm thức cho thấy sau 5 ngày đầu lên men, khơng cĩ sự khác biệt cĩ ý nghiã về thống kê giữa 4 nghiệm thức ở độ tin cậy 95%.
Theo phân tích thống kê (phụ lục 4.2) và đồ thị 4.1, sau 10 ngày lên men, độ cồn tạo thành ở nghiệm thức A4 là thấp nhất (50). Và nghiệm thức A1 cho độ cồn cao nhất (6.80) trong 4 nghiệm thức thí nghiệm, mà nồng độ cồn tạo thành ở nghiệm thức A1 khơng cĩ sự khác biệt về mặt thống kê ở độ tin cậy 95% với nghiệm thức A2 và cĩ sự khác biệt với 2 nghiệm thức cịn lại. Vậy nghiệm thức A1, A2 cho sản phẩm rượu cĩ độ cồn cao nhất.
4.1.2. Đánh giá cảm quan rượu vang
Bảng 4.2: đánh giá cảm quan rượu vang sau 10 ngày lên men theo phương pháp mơ
tả
Tỷ lệ pha lỗng Phương pháp mơ tả
A1 1:0 Vàng đậm, đục, mùi thơm,hơi chua, hậu vị chưa tốt lắm.
A2 1:1/2 Vàng đậm, trong, mùi thơm, hơi chua, hậu vị chưa tốt lắm.
A3 1:1 Vàng nhạt, trong, mùi ít đặc trưng, sốc cồn, chua, hơi đắng.
A4 1:2 Vàng nhạt, trong, mùi chưa đặc trưng, sốc cồn, vị chua, hơi đắng.
Về màu sắc: cả 4 nghiệm thức cho rượu cĩ màu vàng nhưng về độ trong thì nghiệm thức A1 chưa được đánh giá cao vì cĩ màu hơi đục so với màu vàng trong suốt cuả các nghiệm thức cịn lại. Tuy nhiên xét về sự đậm đà cuả màu sắc thì 2 nghiệm thức A3 và A4 cho thấy khơng được đậm đà.
Về mùi vị: Cả 4 nghiệm thức điều cĩ vị chua, tuy nhiên nghiệm thức A3, A4 cĩ mùi cồn sốc, chưa cho mùi thơm trái cây đặc trưng, ngồi ra cịn cĩ vị đắng. Nghiệm thức A1 và A2 được đánh giá cao hơn vì cho mùi thơm đặc trưng dù cĩ vị chưa được tốt.
0 2 4 6 8 10 12 18 20 22 24 Hàm lượng chất khơ hồ tan Đ ộ c ồ n
5 ngày lên men 10 ngày lên men
4.2. THÍ NGHIỆM 2: KHẢO SÁT NỒNG ĐỘ CHẤT KHƠ HỊA TAN CỦA NGUYÊN LIỆU
Qua quá trình theo dõi, thu được các kết quả sau
4.2.1. Ảnh hưởng cuả nồng độ chất khơ hồ tan trong nguyên liệu trước lên men đến độ cồn sinh ra trong q trình lên men chính
Bảng 4.3: Ảnh hưởng cuả nồng độ chất khơ hồ tan trong nguyên liệu trước lên men
đến độ cồn sinh ra trong q trình lên men chính Nồng độ chất khơ(%)
Thời gian (ngày)
18 20 22 24
0 0 0 0 0
5 4.5a 7.3b 6.5b 6.8b
10 6.1a 9.2b 10.7c 9.7bc
Các giá trị trong cùng một hàng cĩ các chữ cái đứng sau khơng cùng một kí tự thì khác biệt cĩ ý nghiã thống kê (p< 0.05).
Theo phân tích thống kê (phụ lục 4.2) và đồ thị 4.2 cho thấy sau 5 ngày đầu lên men, độ cồn sinh ra ở nghiệm thức B2 là thấp nhất (4.50) và cĩ khác biệt cĩ ý nghĩa thống kê với các nghiệm thức cịn lại. Độ cồn tạo ra ở nghiệm thức B2 là cao nhất (7.30), các nghiệm thức B2, B3, B4 khơng cĩ khác biệt cĩ ý nghiã thống kê ở độ tin cậy 95%. Sau 10 ngày lên men thì độ cồn tạo thành ở nghiệm thức B1 là thấp nhất và cĩ sự khác biệt cĩ ý nghiã thống kê với các nghiệm thức cịn lại, độ cồn tạo thành ở nghiệm thức B3 là cao nhất (10.70), và cĩ sự khác biệt cĩ ý nghiã với nghiệm thức B1 và B2 ở độ tin cậy 95%. Vậy ở nồng độ chất khơ hồ tan cuả nguyên liệu trước lên men đạt 22% thì cho rượu cĩ độ cồn cao nhất.
4.2.2. Đánh giá cảm quan rượu vang
Bảng 4.4: Đánh giá cảm quan rượu vang sau 10 ngày lên men bằng phương pháp mơ
tả Nồng độ chất khơ hồ tan
(%)
Phương pháp mơ tả
B1 18 Vàng trong, mùi thơm, hơi chua, hậu vị chưa tốt. B2 20 Vàng trong, mùi thơm khá đặc trưng, hơi chua,
hậu vị chưa tốt.
B3 22 Vàng trong, mùi thơm khá đặc trưng, hậu vưà phải.
B4 24 Vàng hơi đục, mùi chưa đặc trưng, vị chua, khá đắng.
Các nghiệm thức thí nghiệm điều cho rượu được đánh giá khá tốt về màu sắc và mùi, chỉ cĩ nghiệm thức B4 là cĩ mùi lạ khơng đặc trưng cho sản phẩm.
Ngồi ra, cả 4 nghiệm thức thí nghiệm vẫn cịn vị chua.
Riêng nghiệm thức B3 được đánh giá cảm quan tốt nhất trong 4 nghiệm thức thí nghiệm.
0 5 10 15 20 25 0 2 4 6 8 10 12 Thời gian (ngày)