CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát
Bố trí thí nghiệm tổng quát theo sơ đồ hình 2.2.
Giải thích sơ đồ
- Nguyên liệu: Nguyên liệu sử dụng là nước dừa già (12 tháng tuổi), tươi tốt đáp ứng tiêu chuẩn lựa chọn sản xuất rượu vang.
- Lọc:
Mục đích: tách phần lớn các tạp chất thô còn nằm trong nước dừa sau khi được chuyển đến nơi thí nghiệm sản xuất đồ rượu vang trái cây từ nước dừa. Quá trình này nhằm mục đích chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo.
Nước dừa sau khi thu hoạch không thật sự tinh khiết mà vướng phải nhiều tạp chất thô như: xơ dừa, cơm dừa. Quá trình lên men của Saccharomyces cerevisiae chủ yếu biến đổi từ đường glucose thành rượu nên việc xuất hiện các thành phần khác cũng gây khó khăn cho quá trình lên men, nguy cơ nhiễm khuẩn sẽ rất cao. Việc lọc phải tiến hành nhanh, tránh sự lên men ngoài ý muốn và vải lọc (màng lọc) phải đảm bảo vệ sinh, tránh nhiễm chéo.
- Xác định thành phần hóa học ban đầu của nước dừa trước khi lên men như xác định hàm lượng chất khô hòa tan, pH, đường khử, đường tổng, protein, tro, lipit, mục đích là để ổn định thành phần nguyên liệu đầu vào trước khi lên men.
- Tiến hành thí nghiệm khảo sát các chế độ bảo quản nước dừa vì từ khi thu mua, vận chuyển dừa nguyên liệu đến lúc lên men trải qua một khoảng thời gian dài, nên nếu không chọn một chế độ bảo quản thích hợp thì nước dừa sẽ bị hư hỏng.
Hình 2.2. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát - Quá trình tiệt trùng, làm nguội:
Mục đích của tiệt trùng là tiêu diệt hệ vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm, các vi sinh vật khác và vô hoạt các enzyme có trong dung dịch, chuẩn bị cho quá trình lên men.
Làm nguội là đưa dung dịch nước dừa về nhiệt độ thích hợp cho Saccharomyces cerevisiae phát triển (27 ÷ 350C).
- Nhân giống nấm men trên môi trường tự nhiên (môi trường nước dừa): Trước khi sử dụng nấm men cho vào quá trình lên men rượu, quá trình nhân giống được thực
Nước dừa
Chủng nấm men
Nhân giống Lên men
Bảo quản Lọc
Xử lý
Làm trong Bảo quản sản phẩm
Rượu vang
Đánh giá: Thành phần hóa học: chất khô hòa tan, pH, đường khử, đường tổng, protein, tro, lipit
Nghiên cứu điều kiện bảo quản: Nhiệt độ, pH, thời gian
Nghiên cứu các yếu tô ảnh hưởng đến quá trình lên men: Nồng độ đường, pH, tỉ lệ nấm men/nguyên liệu, nhiệt độ lên men, thời gian lên men
Nghiên cứu điều kiện bảo quản sản phẩm: Nhiệt độ, thời gian
Đánh giá chất lượng sản phẩm: Cảm quan, hóa lý, vi sinh
hiện bằng cách sử dụng nước dừa có pH 4,5, nồng độ chất khô 12 ÷ 140Brix, cần thiết phải cho thêm các chất như: thêm 0,3 ÷ 0,5g/l amonsunphat hay amoncacbonat và 0,5
÷ 1mg B1/L. Thanh trùng ở nhiệt độ 1210C trong 15 phút, nuôi cấy ở nhiệt độ 30 ÷ 320C trên máy lắc (140 RPM). Kiểm soát chất lượng nấm men thông qua số lượng tế bào/ml môi trường ≥ 120.106 ÷ 149.106, số lượng tế bào nẩy chồi 10 ÷ 15%, lượng tế bào chết không quá 2 ÷ 4%.
- Để quá trình lên men thu được độ cồn phù hợp thì cần phải cung cấp lượng đường ban đầu cần thiết cho nấm men sinh trưởng và phát triển. Đã có những nghiên cứu để đưa ra bảng quy đổi độ Brix cần có để đạt được độ cồn tương ứng cho rượu vang, nhưng chưa có nghiên cứu nào cho rượu vang dừa. Vì vậy, ta cần tiến hành các thí nghiệm để xác định khoảng Brix phù hợp, lượng men cần sử dụng, giá trị pH và nhiệt độ thích hợp cho lên men rượu.
- Sau khi tạo môi trường lên men phù hợp thì ta bổ sung men vào nước dừa.
Lượng men cần được tính toán thí nghiệm để quá trình lên men diễn ra chậm rãi, lên men hoàn toàn dịch, sinh ra hương vị cồn thơm ngon nhưng vẫn giữ được mùi thơm tự nhiên của nước dừa.
Kết thúc quá trình lên men chính ta bổ sung lượng natribisulfit. Việc bổ sung này nhằm mục đích diệt các vi sinh vật có hại, các nấm men dại để bảo đảm vệ sinh, tránh các vi sinh vật khác tham gia vào quá trình lên men, tạo sản phẩm ngoài ý muốn.
Lượng natribisulfit sử dụng phụ thuộc vào mức độ vệ sinh khi thực hiện thu nhận và xử lý nước dừa. Với điều kiện phòng thí nghiệm, ta có thể xử lý nhẹ với lượng 100mg/l.
- Tiến hành khảo sát và tối ưu hóa các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men rượu: nhiệt độ lên men, tỉ lệ nấm men, pH.
- Tiến hành khảo sát điều kiện bảo quản của sản phẩm sau lên men ở nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh để từ đó chọn phương pháp bảo quản tốt nhất cho sản phẩm.
Để đánh giá chất lượng sản phẩm rượu dựa vào các chỉ tiêu: Chỉ tiêu cảm quan:
Màu, mùi, vị, trạng thái; Chỉ tiêu hóa học: Nồng độ cồn, hàm lượng m ethanol, hàm lượng chất khô hòa tan, pH, hàm lượng acid tổng số, hàm lượng este và hàm lượng SO2, hàm lượng diaxetyl, hàm lượng aldehyd; Chỉ tiêu vi sinh: Xác định tổng số bào tử nấm men - nấm mốc, Xác định Clostridium perfringens, Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí, Xác định Escherichia coli.