2.1.2.1. Đường.
Đường sử dụng nhằm mục đích làm tăng hàm lượng đường của dịch quả trước khi đưa vào lên men. Đường sử dụng trong sản xuất rượu này là đường cát trắng Biên Hòa, yêu cầu đường phải đạt:
- Hàm lượng đường saccarose > 99%. - Hàm lượng nước < 0,2%.
- Đường không lẫn tạp chất, hàm lượng đường khử <0,1%
- Hàm lượng tro < 0,03%. Hình 2.3. Đường cát trắng Biên Hòa
Hình 2.2. Táo nguyên liệu
2.1.2.2. Acid citric.
Acid citric có rất nhiều trong thiên nhiên nhất là trong chanh, acid citric được dùng với mục đích điều chỉnh độ PH đạt đến độ yêu cầu trong thí nghiệm. Acid citric được dùng phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
Hàm lượng acid citric > 99%. Lượng nước < 0,2%.
Dạng tinh thể, không lẫn tạp chất.
2.1.2.3. Enzyme pectinaza.
Đây là dạng chế phẩm của hãng Novo (Đan Mạch), có các đặc tính sau: + Điều kiện phản ứng:
Cơ chất: axit pectic
Nhiệt độ thích hợp: 30 – 45oC pH thích hợp: 3,5 – 4,5
+ Dạng sản phẩm: là dung dịch có màu nâu, pH khoảng 4,5 có mùi nhẹ đặc trưng của sản phẩm lên men.
+ Đóng gói: Pectinex Ultra SP-L được chứa trong các chai 1 lít, can 25 lít, thùng kim loại 200 lít và 1000 lít.
+ Bảo quản: nhiệt độ bảo quản thích hợp
là 0 -10oC, khi Pectinaza Ultra SP-L được bảo quản
ở 20oC, hoạt độ của nó duy trì trong 3 tháng. Những giai đoạn bảo quản lâu hơn, sẽ xảy ra sự giảm 1 -2% hoạt độ trên 1 tháng.
2.1.2.4. Nấm men.
Chủng nấm men được dùng để nghiên cứu đề tài này là chủng Saccharomyces cerevisiae được giữ trong ống nghiệm, nấm men ở dạng tiềm sinh trên môi trường thạch. Chủng nấm men được cung cấp từ phòng thí nghiệm Vi Sinh Khoa chế biến trường Đại học Nha Trang.
Hình 2.4. Acid citric
Hì
Hìnnhh22..66..NNấấmmmmeennddùùnnggllààmmtthhíínngghhiiệệm m
2.1.2.5. Các nguyên liệu phụ khác.
Vitmin B1: 0,5 – 1 mg/l dùng trong dịch tăng sinh
Amon sunphat hoặc amon cacbonat 0,3 – 0,5 g/l cho dịch tăng sinh. Natri cacbonat dùng để điều chỉnh pH cho dịch tăng sinh và dịch lên men
2.1.4. Dụng cụ và thiết bị dùng trong quá trình nghiên cứu.
+ PH kế, tên thiết bị: Digital pH Meter, hiệu: ATAGO sản xuất tại Nhật Bản.
+ Khúc xạ kế, tên thiết bị: ATC – 1E, Brix: 0 – 32%, hiệu: ATAGO sản xuất tại Nhật Bản.
+ Bình tam giác dùng nhân giống, dụng cụ dùng chứa dịch lên men. + Bình định mức 25 ml, cốc thủy tinh 500ml,1000ml. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Que cấy, đèn cồn, ống nghiệm. + Pipet 1ml, 5ml.
+ Ống bóp cao su, ống đong 100ml. + Thiết bị chưng cất đơn giản. + Cân phân tích.
+ Cốc thủy tinh 50ml, 500ml, 1000ml.
+ Buồng đếm hồng cầu dùng để đếm số lượng tế bào nấm men.
2.2. Phương pháp nghiên cứu. 2.2.1. Quy trình dự kiến 2.2.1. Quy trình dự kiến
Rượu vang từ táo và chuối dùng phương pháp lên men không có xác quả nên quy trình dự kiến sản xuất vang trắng như sau:
Hình 2.7. Quy trình dự kiến sản xuất rượu vang Chuối, Táo.
2.2.2. Các thông số chính cần nghiên cứu.
- Nghiên cứu tỷ lệ nguyên liệu phối trộn chuối / táo.
- Nghiên cứu tỷ lệ enzyme pectinase cần bổ sung để tăng hiệu suất ép dịch
- Nuôi tăng sinh nấm men và đếm số lượng tế bào nấm men. Nguyên liệu (Táo, chuôi)
Xử lý Ủ bằng Pectinaza (1,5 h; 45oC) Ép dịch Lên men Thanh trùng (65oC; 10 ph) Điều chỉnh thành phần
Xử lý sau lên men
Rượu vang trắng từ Chuối, Táo Nấm men thuần chủng S.cerevisiae Nhân giống Men giống - Đường - Độ pH - Các thành phần khác: ((NH4)2SO4); B1)
- Nghiên cứu các thông số của quá trình lên men: + Hàm lượng đường lên men thích hợp + pH thích hợp để lên men
+ Tỷ lệ nước cái men cần bổ sung để lên men + Thời gian lên men
Để xác định các thông số tối ưu, ta dựa vào sự kết hợp giữa điểm cảm quan, độ cồn, hàm lượng acid còn lại của mẫu. Mẩu tối ưu là mẫu có độ cồn cao trong mức yêu cầu, hàm lượng acid còn lại ít, điểm cảm quan cao.
- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất rượu vang từ quả táo, chuối.
- Sơ bộ tính giá thành.
2.2.3. Các phương pháp phân tích kiểm nghiệm [3]. 2.2.3.1. Phân tích hóa học. (Xem phần phụ lục)
a. Xác định độ rượu của dịch lên men bằng phương pháp gián tiếp dùng bình tỷ trọng b. Xác định lượng axit toàn phần bằng phương pháp trung hòa
2.2.3.2. Phương pháp phân tích vi sinh.
a. Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí theo TCVN 5165 - 1990. b. Xác định Coliform theo TCVN 4882 -2001
c. Xác định Escherichia coli (E.coli) theo TCVN 6846 -2001 d. Xác định Clostridium perfringens theo TCVN 4991- 89 e. Xác định Staphylococcus aureus theo TCVN 4830 - 89
f. Xác định tổng số bào tử nấm men – nấm mốc theo TCVN 5166 - 1990.
2.2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu.
Phương pháp xử lý số liệu và vẽ đồ thị bằng Microsoft office Excel 2003.
2.2.3.4. Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang [10].
Đánh giá cảm quan rượu vang bằng phương pháp đánh giá cảm quan theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 - 79 – Tiêu chuẩn phân tích cảm quan thực phẩm – phương pháp cho điểm. Là tiêu chuẩn hiện đang được áp trong việc kiểm định chất lượng các sản phẩm thực phẩm ở nước ta. Dùng thang điểm 20 đánh giá sản phẩm thực phẩm, gồm có 6 bậc
(từ 0 - 5) ứng với mức chất lượng tương ứng. Bảng điểm kiểm nghiệm cảm quan đối với rượu vang chuối, táo như sau: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Chỉ tiêu Bậc Đánh giá Điểm CCT L HS QT Cơ sở đánh giá
1 5 Rượu trong suốt, không vẩn đục, màu vàng nhạt hấp dẫn, rót ra chảy lỏng đều
2 4 Rượu trong suốt, không vẩn đục, màu hơi nhạt hay hơi sẫm vẫn hấp dẫn, rót ra chảy lỏng đều
3 3 Rượu có vẫn đục do tế bào nấm men lơ lửng chưa tách hết, màu hơi nhạt hơn hay hơi sẫm rót ra chảy lỏng đều
4 2 Rượu bị vẫn đục do tế bào nấm men lơ lửng tương đối nhiều, màu ít đặc trưng, rót ra vẫn chảy đều
5 1 Có kết bông protein màu trắng hay màu đỏ sẫm nhưng ít, sau khi lọc có thể trong, bảo quản ngắn. Màu sắc độ trong 6 0 0,8
Có kết bông protein màu trắng hay màu đỏ sẫm nhiều, lọc không trong hay bị sệ rót không chảy lỏng đều
1 5
Mùi thơm hài hòa của nguyên liệu, ethanol, axit bay hơi, glycerin… tất cả tạo thành tổ hợp mùi hấp dẫn, đặc trưng cho rượu van,. lưu mùi lâu..
2 4 Có mùi thơm nhẹ nhưng vẫn hài hòa đặc trưng của rượu vang, lưu mùi tương đối lâu, không có mùi lạ.
3 3 Mùi thơm rất nhẹ của rượu vang nhưng không có mùi lạ, lưu mùi hơi lâu
4 2 Có mùi lạ nhưng nhanh hết, vẫn có mùi thơm đặc trưng của rượu vang .
5 1 Có mùi lạ lâu hết, vẫn có ít mùi thơm đặc trưng của vang Mùi
6 0
1,2
Có mùi lạ rõ, không còn mùi đặc trưng của vang
Bảng 2.1.Thang điểm đánh giá cảm quan chỉ tiêu màu sắc, độ trong
Tích các điểm trung bình của một số chỉ tiêu với hệ số quan trọng của chỉtiêu đó là điểm trung bình có trọng lượng của chỉ tiêu đó. Điểm chung là tổng số điểm có trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu cảm quan.
Sau khi có điểm chung về cảm quan, ta phân cấp chất lượng mẫu rượu vang theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 – 79 như sau:
Chỉ tiêu Bậc đánh giá Điểm CCTL HSQT Cơ sở đánh giá 1 5
Vị hài hòa giữa vị chua axit, vị ngọt của ethanol, glycerin, đường sót và vị chát của polyphenol, vị mặn của muối khoáng có trong quả. Uống vào nóng từ bụng nóng lên và hậu tốt.
2 4
Hơi thiếu vị chát nhưng vị ngọt dịu, vị mặn dịu và vị chua nhẹ vẫn đảm bảo tổ hợp vị tương đối hài hòa, lưu vị lâu.
3 3
Vị hơi chua gắt của axit hay vị hơi ngọt làm cho tổ hợp vị ít hài hòa nhưng uống được. Hậu vị vừa phải.
4 2
Vị hơi đắng hay quá chua, có mùi lạ nhẹ, không cảm nhận được vị ngọt chát.
5 1
Có vị đắng và vị lạ rất mạnh và hoàn toàn không có vị đặc trưng của rượu vang.
Vị (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6 0
2
Có vị lạ khó chịu, vừa đắng vừa chua của axit acetic. Không có vị đặc trưng của rượu vang.
Bảng 2.3. Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm rượu vang theo TCVN 3215-79.
Cấp chất lượng Điểm chung
Yêu cầu về điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với các chỉ tiêu Loại tốt 18,6÷20 Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 4,7 Loại khá 15,2÷18,5 Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 3,8 Loại trung bình 11,2÷15,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 2,8
Loại kém (không đạt mức chất lượng qui định trong tiêu chuẩn nhưng còn khả năng bán được)
7,2÷11,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,8
Loại rất kém (không có khả năng bán được nhưng sau khi tái chế thích hợp vẫn còn sử dụng được)
4,0÷7,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,0
Loại hỏng (không còn sử dụng
được nữa) 0÷3,9
2.2.4. Phương pháp xác định số lượng nấm men trong quá trình tăng sinh (0- 36 h). Phương pháp tăng sinh. Phương pháp tăng sinh.
Nấm men dùng trong thí nghiệm ở dạng tiềm sinh trên môi trường thạch, muốn dùng để lên men thì phải tăng sinh (nhân giống) để số lượng tế bào nấm men tăng lên đủ để lên men.
+ Trước tiên phải vô trùng dụng cụ tăng sinh ở tủ sấy tiệt trùng. Dụng cụ phải được rửa sạch và tiến hành bao gói sấy vô trùng ở 1600C trong 2 giờ (dụng cụ là bình tam giác và pipet để lấy mẫu).
+ Tiến hành hấp khử trùng dịch tăng sinh ở 1000C trong vòng 15 phút .
Dịch tăng sinh là dịch quả hổn hợp giữa táo và chuối sau khi ép. Sau đó điều chỉnh độ đường khoảng 12 - 14 độ Brix , pH 3,2 – 3,5, sau đó thêm một lượng vitamin B1 và amon sunfat.
+ Để nguội dịch tăng sinh, sau đó tiến hành cấy nấm men trong điều kiện vô trùng. + Sau đó nhân giống ở nhiệt độ phòng trong vòng 24 – 36 h, sục khí oxy liên tục trong quá trình nhân giống để đảm bảo quá trình sinh trưởng và phát triên của nấm men. + Trong quá trình nuôi cấy nấm men ta đếm nấm men trong các khoảng thời gian 0; 4; 8; 12; 16; 20; 24; 28; 32; 36 giờ đọc kết quả và vẽ đồ thị. Chọn ra thời gian nuôi cấy nấm men thích hợp nhất trước khi đem đi lên men.
Đếm số lượng tế bào nấm men bằng buồng đếm Thomas.
+ Buồng đếm Thomas có tất cả 25 ô lớn, trong mỗi ô lớn lại 16 ô nhỏ, diện tích mỗi ô nhỏ là 1/400 m2.
+ Chuẩn bị mẫu:
- Pha loãng mẫu nấm men tới 102, lau lá kính thật sạch bằng 1 miếng bông thấm nước có tẩm cồn.
- Lấy 1 miếng bông có thấm nước chùi sơ 2 khe của buồng đếm, để phiến kính dễ dính.
- Cho 1 ít dịch tế bào lên lá kính, đậy lá kính lên giữa 2 khe trên buồng đếm, sao cho không có khí ở khu vực buồng đếm, lấy bông thấm dịch hoặc nước 2 bên buồng đếm nếu có.
- Đưa buồng đếm đặt lên khay kính hiển vi, quan sát ở vật kính x40, chỉnh vi ốc và ánh sáng để thấy rõ.
- Tế bào nấm men hiện lên trong buồng đếm hình cầu trong, sáng có màng tế bào bao quanh, nguyên sinh chất trong suốt. Có tế bào riêng biệt, có tế bào đang nảy chồi đang còn dính với nhau.
- Đếm tế bào ở ô theo 2 đường chéo của buồng đếm hình vuông.
- Quan sát ở vật kính x40 thì một ô lớn chiếm hầu hết diện tích vi trường nên rất khó xác định ô đếm, ta phải xác định ô đầu tiên là 1 trong 4 ô ở các góc, sau đó mới đi xác định các ô tiếp theo kề nó.
X X
X (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
X X
Đếm số lượng nấm men ở 5 ô lớn tương ứng với 80 ô nhỏ (1 ô giữa và 4 ô xung quanh) trong buồng đếm sau đó chia trung bình. Kết quả sau khi đếm được tính như sau:
X = *1000 025 , 0 *F A (tb/ml)
Trong đó X: số tế bào nấm men trong 1ml dịch ( tb/ml ) F : hệ số pha loãng.
A: trung bình số tế bào đếm được.
0,025 * 103 : Thể tích một ô lớn buồng đếm.
Hì
2.3. Nội dung nghiên cứu.
Trong các thí nghiệm xác định các thông số của quy trình , nguyên liệu táo, chuối mua về phải tương đối đồng đều vê chất lượng, về độ chín, kiểm tra lại hàm lượng đường, hàm lượng axit toàn phần để điều chỉnh đường và pH thích hợp trước khi đi lên men.
TN1. Thí nhiệm xác định thành phần khối lượng của táo và chuối.
Các mẫu thí nghiệm được bố trí như sau:
Để sản xuất nước rượu vang thì một yếu tố vô cùng quan trọng là độ chín của quả, nó ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm.
Xác định thành phần khối lượng của táo và chuối:
Cân 1kg, tách vỏ, bỏ hạt. Sau đó cân xác định khối lượng phần không ăn được và phần ăn được.
Xác định độc lập 3 lần sau đó lấy trung bình cộng là thông số kết quả cuối cùng.
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác thành phần khối lượng của táo và chuối.
TN2. Thí nhiệm xác định tỷ lệ phối trộn chuối / táo.
Các mẫu thí nghiệm được bố trí như sau:
Táo, chuối sau khi xử lý ta tiến hành phối trộn nhằm tạo sản phẩm có sự hài hòa cả về màu sắc và hương vị. Tiến hành làm 5 thí nghiệm với tỷ lệ chuối/táo là 0,65/1; 0,5/1; 1/1; 1,5/1; 2/1. Sau đó ủ enzyme với tỷ lệ là 0,15 % trong 1,5h ở 45oC rồi ép dịch, đem điều chỉnh thành phần sao cho dịch đạt 220 Bx, pH 3,4. Đem lên men trong 7 ngày, tiến hành tách cặn và nấm men, sau đó đem đi chưng cất đo độ cồn và đánh giá cảm quan, đưa ra tỷ lệ phối trộn phù hợp.
Nguyên liệu
Cân
Lột vỏ, bỏ hạt
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn chuối / táo.
Xác định
Cảm quan Lên men yếm khí 7 ngày
Thanh trùng 650C, 10 ph Làm nguội đến 270C Ép dịch Ủ En pectinaza 1,5h, 450C Điều chỉnh thành phần Thịt quả làm nhỏ Nhân giống Men giống
Tỷ lệ nguyên liêu chuối / táo (Topt) 0,5/1
0,65/1 1/1 1,5/1 2/1 Phối trộn theo tỷ lệ chuối / táo
Nguyên liệu
Độ cồn Xác định (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
TN3. Thí nhiệm xác định tỷ lệ enzyme pectinaza thích hợp cần bổ sung.
Các mẫu thí nghiệm được bố trí như sau:
Để xác định tỷ lệ enzyme cần bổ sung, sử dụng thịt quả táo và chuối với tỷ lệ tối ưu Topt đã xử lý và làm nhỏ. Chia làm 5 mẫu với lượng là 200g/mẫu.
Tỷ lệ enzyme bổ sung lần lượt vào các mẫu với nồng độ lần lượt là 0%; 0,1%; 0,15%; 0,2%; 0,25% tức là lượng enzyme bổ sung tương ứng lần lượt là 0ml; 0,2ml; 0,3ml; 0,4ml; 0,5ml. Tiếp theo trộn đều rồi mang đi ủ ở bể ổn nhiệt trong thời gian 1,5h ở 45oC.
Sau đó tiến hành lọc dịch rồi xác định các chỉ tiêu: lượng dịch thu hồi, chỉ tiêu cảm quan về màu sắc và độ trong trước khi chọn lượng tỷ lệ enzyme pectinaza bổ sung tối ưu.
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ enzyme pectinaza bổ sung thích hợp
Ép dịch 0,1%
0 % 0,15% 0,2% 0,25% Ủ bằng En pectinaza trong 1,5h, ở 450C với tỷ lệ: 1kg thịt quả làm nhỏ với tỷ lệ chuối/táo (Topt)
Xác định
Số ml dịch ở mỗi mẫu
Cảm quan mỗi mẫu: màu săc, độ trong