Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 37
PHẦN 4 - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Kết quả chuẩn hóa lại một số thông số kỹ thuật thực hiện trong quá trình lên men
4.1.1. Kết quả xác ựịnh loại nguyên liệu thực hiện trong quá trình lên men
Trong thắ nghiệm này, chúng tôi không ựi sâu xác ựịnh sự thay ựổi các chỉ tiêu hóa lý cụ thể mà chỉ dựa trên phần ựánh giá cảm quan qua bảng 4.1 ựể lựa chọn nguyên liệu tốt nhất cho các nghiên cứu tiếp theọ Bốn loại nguyên liệu là bột gạo nếp, bột gạo nếp cẩm, bột bỏng nếp, bột bỏng nếp cẩm sau khi chịu tác ựộng của xử lý cơ học và nhiệt ựã trình bày trong quy trình nghiên cứu sẽ ựược tiến hành lên men trong thời gian 24h với chủng vi khuẩn lactic L. amylophilus. Sau khi tạo thành sản phẩm, chúng tôi tiến hành phối trộn sản phẩm lên men với ựường saccharoseở nồng ựộ 3% là loại nồng ựộ ựược nhiều người ưa thắch nhất sau khi ựã thử nghiệm nhiều lần với các nồng ựộ ựường từ 1% ựến 5% (số liệu không ựưa ra). Kết quả thu ựược như sau:
Bảng 4.1. Kết quả cảm quan ựể chọn nguyên liệu gạo sử dụng Chỉ tiêu
Loại gạo Cấu trúc, màu sắc độ sánh Mùi, vị
Bột gạo nếp ( nồng ựộ 12%) Dịch vàng ngà, không phân lớp, ựồng ựều cấu trúc và màu sắc Sánh, hơi
ựặc Thơm, chua ngọt vừa
Bột gạo nếp cẩm ( nồng ựộ 12%) Dịch không phân lớp, tắm ựều Sánh, hơi ựặc
Không thơm, chua ngọt vừa, hơi chát
Bột bỏng nếp
( nồng ựộ 12%)
Dịch vàng sáng, không phân lớp, ựồng
ựều cấu trúc và màu sắc
Sánh vừa Rất thơm, chua ngọt hài hòa
Bột bỏng nếpcẩm
( nồng ựộ 12%)
Dịch không phân lớp,
tắm ựều Sánh vừa
Thơm nhẹ, chua ngọt vừa, hơi chát, sắt lưỡi Từ bảng 4.1, ta thấy:
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 38
Về cấu trúc, màu sắc: Tất cả các mẫu ựều có màu sắc ựẹp. Trạng thái
ựồng nhất, không bị phân lớp. đối với hai loại bột nếp và bột nếp cẩm tạo thành sản phẩm có ựộ sánh cao, hơi ựặc gây cảm giác khó uống. Các loại bột bỏng có ựộ sánh vừa phảị điều này có thể giải thắch như sau: các phương thức sơ chế nguyên liệu bằng cơ học, nhiệt học ựều góp phần làm biến ựổi cấu trúc và hàm lượng tinh bột. Cùng một loại gạo với cách sơ chế khác nhau sẽ tạo ra những tắnh chất khác nhau, bột gạo lên men có ựộ sánh cao hơn so với bột bỏng. điều này là do bột bỏng ựã bị biến tắnh nhiều bởi nhiệt trước khi hồ hóa, nên trong quá trình hồ hóa ắt bị trương nở hơn so với mẫu bột gạọ
Về mùi, vị: Các mẫu bột gạo có mùi thơm không hấp dẫn như sản phẩm
ựược tạo ra từ các loại bột bỏng là do ép ựùn, ngoài biến ựổi cấu trúc hạt tinh bột còn cho mùi hương tốt hơn so với nguyên liệu ban ựầụ Bột nếp thơm bột nếp cẩm bởi hương vị tự nhiên vốn có của gạo nếp.
Kết luận: Xét về mặt tổng quát, chỉ tiêu cảm quan rất quan trọng ựối với
ựồ uống. đồ uống muốn ựược ựa số người tiêu dùng chấp nhận phải có ựộ sánh vừa phải, mùi, vị ựặc trưng, màu sắc hấp dẫn. Chỉ ở nồng ựộ chất khô 12% trên nền bột bỏng nếp và bỏng nếp cẩm mới cho ựộ sánh phù hợp ựể lên men ựồ uống. Các mẫu nếp cẩm có màu ựẹp nhưng ựều gây chát và sắt lưỡi hơn so với mẫu nếp. Vì vậy, chúng tôi quyết ựịnh chọn bột bỏng nếp làm nguyên liệu ựể thực hiện cho quá trình lên men.
4.1.2. Kết quả xác ựịnh một số chỉ tiêu lý, hóa học của bột bỏng nếp thông qua các công ựoạn sơ chế trước khi lên men công ựoạn sơ chế trước khi lên men
Bảng 4.2 dưới ựây sẽ cho ta số liệu về các chỉ tiêu lý, hóa học của bột bỏng nếp 12% trải qua các công ựoạn hồ hóa, ựồng hóa và tiệt trùng. Tất cả các quá trình này ựều liên quan tới những tác ựộng cơ học và nhiệt học làm biến ựổi cấu trúc hạt tinh bột, dẫn ựến sự thay ựổi các tắnh chất của nguyên liệu, giúp vi khuẩn có thể tác ựộng vào cơ chất ựược dễ dàng hơn trong quá trình lên men.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 39
Qua bảng 4.2, ta nhận thấy ựồng hóa giúp cho ựộ nhớt của nguyên liệu giảm ựi ựáng kể, từ 200,45 xuống 35,24 mPạs. Công ựoạn tiệt trùng thì ựộ nhớt lại có sự tăng nhẹ (35,24 lên 41,24 mPạs). điều này có thể giải thắch là ở khâu ựồng hóa cao áp, do không có tác ựộng của nhiệt mà chỉ có tác ựộng cơ học nên hạt tinh bột bị phá vỡ nhưng không phồng nở. Còn ựến khâu tiệt trùng thì một số ắt các hạt tinh bột chưa bị phá vỡ hoàn toàn sẽ tiếp tục trương nở làm tăng ựộ nhớt (ựộ sánh) của nguyên liệụ
Bảng 4.2. Các chỉ tiêu lý, hóa học qua quá trình sơ chế nguyên liệu bột bỏng nếp ở nồng ựộ 12% chất khô
Sơ chế độ nhớt
(mPạs)
Hàm lượng tinh bột
(g/100g chất khô)
Hàm lượng chất khô hòa tan
(g/100g chất khô)
Bột 77,32 ổ 0,88 9,43 ổ 0,18
Hồ hóa 200,45 ổ 4,15 74,20 ổ 1,03 10,56 ổ 0,07 đồng hóa 35,24 ổ 0,67 70,10 ổ 0,78 11,51 ổ 0,14 Tiệt trùng 41,24 ổ 0,58 68,10 ổ 0,95 11,38 ổ 0,02
Về hàm lượng tinh bột: Hàm lượng tinh bột có giảm nhẹ qua từng công
ựoạn sơ chế nhưng không cùng tỉ lệ giảm như ựộ nhớt. điều này cho thấy dưới tác ựộng của cơ học và nhiệt, tinh bột bị biến ựổi nhiều về mặt cấu trúc mà ắt có sự biến ựổi hơn về hàm lượng. Duprat et al., 1980 khi nghiên cứu về các loại
tinh bột cũng có kết luận như vậỵ
Về hàm lượng chất khô hòa tan: Dưới tác ựộng ựồng hóa (cơ học) sau khi
ựã hồ hóa, hàm lượng chất khô hòa tan tăng mạnh (10,56 lên 11,51 g/100g chất khô). điều này cũng cho thấy rằng, khi cấu trúc tinh bột ựã bị lỏng lẻo sau khi hồ hóa, bổ sung thêm ựồng hóa sẽ phá vỡ tiếp các liên kết và làm tăng lượng chất khô hòa tan. Ở công ựoạn tiệt trùng, hàm lượng này có giảm ựi chút ắt (11,51 lên 11,38 g/100g chất khô), có thể do khi ựồng hóa, cấu trúc hạt tinh bột mới chỉ bị phá vỡ mà không phồng nở, ựến khi tác ựộng nhiệt bằng tiệt trùng,
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 40
các hạt tinh bột còn lại tiếp tục trương nở nhưng không bị phá vỡ và làm giảm lượng chất khô hòa tan.
Kết luận: Các phương thức sơ chế nguyên liệu bằng cơ học, nhiệt học ựều góp phần làm biến ựổi cấu trúc và hàm lượng tinh bột. đặc biệt giai ựoạn ựồng hóa làm tăng ựộ ựồng nhất và ựộ mịn của sản phẩm. Do ựó, chúng tôi quyết ựịnh nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất ựồng hóa tới ựộ ựồng nhất của dịch lên men.
4.1.3. Kết quả về ựộng thái lên men bột bỏng nếp ở nồng ựộ 12% chất khô
Theo dõi ựộng thái lên men của sản phẩm nhằm ựể biết ựược sự biến ựổi các chất do vi khuẩn lactic tiêu thụ hoặc tạo ra, ựồng thời có cơ sở ựể kết thúc quá trình lên men ở thời ựiểm phù hợp nhất.
Sau khi lựa chọn ựược nguyên liệu bột bỏng nếp với nồng ựộ chất khô 12% và phương pháp sơ chế (ép ựùn, xay mịn), chúng tôi tiến hành lên men theo như trình bày ở phần quy trình chế biến. Sử dụng lên men ựộc lập 3 chủng vi khuẩn L. amylophilus, L18, vi khuẩn sữa chua với tỉ lệ tiếp giống ựồng nhất 106 tế bào/ml. Như ựã trình bày ở phần bố trắ thắ nghiệm, trong thời gian lên men, chúng tôi lấy mẫu 2h/lần ựể theo dõi ựộng thái lên men, lưu mẫu ựể phân tắch các chỉ tiêu hóa sinh (acid, chất khô hòa tan, ựường khử, ựường tổng, tinh bột...), xác ựịnh ựộ nhớt của dịch lên men, thời ựiểm pH ựạt 4,5 và cảm quan sơ bộ sản phẩm.
Các chỉ tiêu ựược xác ựịnh trong quá trình theo dõi ựộng thái lên men bột bỏng nếp gồm có sự biến ựổi pH, ựộ nhớt, ựường khử và tinh bột (hình 4.1)
Hình 4.1(a) cho thấy các chủng vi khuẩn sử dụng ựều lên men tốt ở nguồn cơ chất ựã lựa chọn, (pH ựều ựạt ≈ 4 ổ 0,2 sau 12h lên men). Ngay cả chủng vi khuẩn sữa chua (S. thermophilus và L. bulgaricus) không có khả năng thủy phân tinh bột, mà chủ yếu lên men từ ựường vẫn có thể phát triển tốt, ựiều này chứng
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 41
tỏ ngoài tinh bột, gạo lứt còn chứa nhiều hợp chất dinh dưỡng khác (protein, lipidẦcó trong lớp vỏ cám), quá trình sơ chế cũng ựã làm lỏng lẻo hơn cấu trúc của tinh bột, hỗ trợ tốt cho sự phát triển của các chủng nàỵ
Chủng L. amylophilus phát triển chậm trong khoảng 8h ựầu so với 2 chủng còn lại (chỉ ựạt 5,28 trong khi ựó chủng L18 và vi khuẩn sữa chua ựã hạ xuống lần lượt là 4,64 và 5,05) nhưng pH sau 24h của chủng này là chỉ ựứng sau chủng L18.
Hình 4.1. động thái lên men của bột bỏng nếp ở nồng ựộ 12% chất khô Ký hiệu: (): chủng L. amylophilus; (x): chủng L 18; (o): Chủng SC (L. bulgaricus + S. thermophilus)
34.8 33.74 41.24 35.36 25 30 35 40 0 4 8 12 16 20 24 28 đ ộ n h ớ t (m P a .s ) Thời gian (h) 4.19 4.00 4.33 6.65 3 4 5 6 7 0 4 8 12 16 20 24 28 p H Thời gian (h) (a) (b) (c) (d) Bột bỏng nếp 4.00 4.19 4.94 3.5 4.0 4.5 5.0 0 4 8 12 16 20 24 28 đ ư ờ n g k h ử ( g /1 0 0 g c h ấ t k h ô ) Thời gian (h) Bột bỏng nếp 53.22 55.619 40 50 60 70 80 0 4 8 12 16 20 24 28 T in h b ộ t (g /1 0 0 g c h ấ t k h ô ) Thời gian (h)
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 42
Trong quá trình lên men chúng tôi ựặc biệt chú ý ựến thời gian pH ựạt giá trị bằng 4,5. đó là giá trị ức chế tất cả sự phát triển của các mầm vi sinh vật gây hạị đối với sản phẩm lên men, giá trị pH ựạt 4,5 càng ngắn thì nguy cơ sản phẩm hỏng do nguy cơ do vi sinh vật có hại càng thấp.
Chủng vi khuẩn L18 cho giá trị pH = 4,5 trong thời gian ngắn nhất. Thời gian ựể chủng L. amylophilus ựạt pH ựạt 4,5 ngắn hơn so với chủng vi khuẩn
sữa chuạ Thời ựiểm pH giảm xuống giá trị 4,5 ựặc biệt có ý nghĩa trong ứng dụng lên men công nghiệp. Sự giảm pH nhanh sẽ tiết kiệm ựược thời gian và chi phắ theo dõi ựộng thái lên men.
đối với sản phẩm ựồ uống loại này, pH nằm trong khoảng 4,2ổ0,2 là ựạt yêu cầụ Như vậy, dựa vào các kết quả thu ựược, ta có thể dừng quá trình lên men sau 16h.
Ngoài giá trị pH, ựộ nhớt cũng thể hiện khả năng lên men của vi khuẩn sử dụng. đồ thị 4.1(b) thể hiện ựộ nhớt của dịch lên men. Theo ựồ thị, ta thấy ựộ nhớt của dịch lên men giảm theo thời gian. Mẫu bột bỏng nếp ban ựầu có ựộ nhớt 41,24 mPas sau 24 h lên men với chủng L. amylophilus, ựộ nhớt giảm
xuống còn 34,8 mPas, với chủng L18, ựộ nhớt giảm xuống còn 33,74 mPas. Nhưng trong cùng ựiều kiện ựó, chủng vi khuẩn sữa chua không làm giảm nhiều ựộ nhớt của dịch lên men (ựộ nhớt sau 24 giờ lên men là 35,36 mPas). Khả năng làm giảm ựộ nhớt dịch lên men của chủng vi khuẩn L18 trong hầu hết các thắ nghiệm lựa chọn ựể lên men cao hơn chủng vi khuẩn L. amylophilus và chủng vi khuẩn sữa chuạ Từ khả năng giảm ựộ nhớt của dịch lên men của hai chủng L.
amylophilus và L18 cho thấy chúng thủy phân tinh bột tốt. Ngược lại vi khuẩn
sữa chua hầu như không có khả năng thủy phân tinh bột trong quá trình lên men. Sự giảm nhẹ ựộ nhớt ở các mẫu lên men có thể ựược giải thắch bởi sự tăng hàm lượng acid trong quá trình lên men. Giải thắch sự giảm ựộ nhớt sẽ ựược làm rõ hơn qua sự biến ựổi hàm lượng ựường khử, tinh bột (hình 4.1 c, d).
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 43
Theo hình 4.1 c, d, khi lên men, tất cả các chủng ựều tiêu thụ ựường khử và tinh bột nhưng với các mức ựộ khác nhaụ Chủng vi khuẩn sữa chua làm giảm nhiều nhất hàm lượng ựường khử và giảm ắt hàm lượng tinh bột của dịch lên men hơn các chủng còn lại, ựiều ựó có thể giải thắch ựược do chủng này không có khả năng thủy phân tinh bột nên nó sử dụng chủ yếu nguồn ựường khử có sẵn ựể lên men. Chủng L18 tiêu thụ mạnh ở cả hai cơ chất trên hầu hết trên mọi công thức, ựiều này cũng lý giải tại sao chủng này lên men cho pH giảm nhiều hơn so với các chủng còn lại và ựộ nhớt của sản phẩm cũng thấp nhất. Các chỉ tiêu phân tắch trên mới chỉ phần nào ựánh giá ựược ựộng thái lên men. Muốn biết ựược sản phẩm có ựược chấp nhận hay không, cần có thêm các ựánh giá cảm quan (bảng 4.3).
4.1.4. Kết quả ựánh giá cảm quan sản phẩm ựồ uống lên men từ bột bỏng nếp ở nồng ựộ 12% chất khô nồng ựộ 12% chất khô
Các chỉ tiêu phân tắch trên mới chỉ phần nào ựánh giá ựược ựộng thái lên men. Muốn biết ựược sản phẩm có ựược chấp nhận hay không, cần có thêm các ựánh giá cảm quan (bảng 4.3).
Bảng 4.3. Kết quả phân tắch cảm quan sản phẩm sau 24 giờ lên men
điểm trung bình các chỉ tiêu có hệ số trọng lượng
Mẫu Vi khuẩn Màu sắc (0,4) Cấu trúc (0,6) Mùi (1,2) Vị (1,8) Tổng Xếp loại L.a 1,72 2,82 5,66 8,44 18,64 Tốt L18 1,72 2,88 4,08 7,12 15,80 Khá Bỏng nếp SC 1,68 2,80 5,04 7,64 17,16 Khá
Ký hiệu: L.a: L. amylophilus; L18; SC: (L. bulgaricus + S. thermophilus) Các chỉ tiêu ựều có ựộ lệch < 0,04
đánh giá sản phẩm trên từng chỉ tiêu cho thấy:
Về màu sắc: các mẫu lên men ựều có ựiểm ở mức khá.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 44
với nhận xét lựa chọn cơ chất lên men từ các thắ nghiệm ựầu (dịch lên men ựồng nhất, không bị phân lớp và không có sự khác nhau nhiều về chất lượng cảm quan giữa các chủng lên men lựa chọn.
Về mùi và vị: chỉ tiêu mùi, vị có hệ số trọng lượng khá caọ Với cùng cơ
chất khi sử dụng các chủng khác nhau thì chủng L. amylophilus cho hương tốt hơn cả, tiếp tới là chủng SC và cuối cùng là L18.
Kết luận: Với các kết quả thu ựược ở trên, ta có thể thấy gạo lứt nếp và
nếp cẩm ở nồng ựộ 12% khi lên men với các chủng lactic có hay không có khả năng thủy phân tinh bột ựều có thể tạo ựược ựồ uống lên men lactic có ựộ mịn và ựộ sánh phù hợp. Tuy nhiên chỉ có chủng L. amylophilus lên men trên bột bỏng nếp mới cho kết quả tốt nhất. Chắnh vì vậy chúng tôi sẽ sử dụng bột bỏng nếp nồng ựộ 12% lên men với chủng L. amylophilus.
4.2. Kết quả hoàn thiện một số thông số kỹ thuật cho sản phẩm ựồ uống lên men bột bỏng nếp 12% chất khô men bột bỏng nếp 12% chất khô
Mặc dù sản phẩm ựã thu ựược những kết quả tốt nhưng ựó mới chỉ là kết quả thu ựược sau 24h lên men, các ựiểm còn tồn tại cần giải quyết là: có hiện tượng lắng trong quá trình bảo quản, hương thơm chưa ựược ựậm ựà, sắc nét, bao bì, nhãn mác vẫn cần ựược bổ sung, sửa ựổị Dưới ựây là những kết quả thu ựược sau các tác ựộng Ộkhắc phụcỢ
4.2.1. Kết quả ựánh giá ựộ lắng của sản phẩm khi thay ựổi áp suất ựồng hóa sau 30 ngày bảo quản ngày bảo quản