Vô cơ hóa thực phẩm bằng H2SO4 đậm đặc và chất xúc tác. Dùng một chất kiềm mạnh NaOH hoặc KOH đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 hình thành ra thể tự do. Định lượng NH3 bằng một acid.
Dụng cụ, vật liệu và thuốc thử
Dụng cụ vật liệu thông thường của phòng thí nghiệm. + Bình K + H2SO4 đậm đặc (D = 1,84) Chất xúc tác có thể sử dụng các hỗn hợp sau đây: K2SO4 50g CuSO4 3,5g K2SO4 100g CuSO4 10g Seleni bột 1g K2SO4 100g CuSO4 10g HgO 10g
Hai loại xúc tác sau làm chất vô cơ hóa nhanh nhưng chất thứ 3 hơi độc do sinh ra hơi Hg rất độc.
NaOH 50% (D = 1,33) không chứa cacbonat. Chất chỉ thị màu có thể dùng:
Alizarin natri sunfonat
Chất chỉ thị màu Tashiro gồm:
Dung dịch A: Metyl đỏ 0,1g và cồn 95o 100ml vừa đủ
Dung dịch B: Dung dịch xanh metylen 1% trong nước 4ml và cồn 95o vừa đủ 100ml.
Hỗn hợp chỉ thị màu này có màu xanh lục ở pH > 5,5 chuyển sang màu tím ở pH < 5,5. Chuyển màu ở giai đoạn màu xám bẩn (pH = 5,5).
Dung dịch acid boric bảo hòa pH = 5,5. + Acid boric 40g
+ Nước cất vừa đủ 1000ml
+ Dung dịch chuẩn H2SO4 0,1N hoặc HCl 0,1N
+ Natri hyposunfit tinh khiết (Na2S2O3) hoặc natri hypophotphit (NaPO2H2)
Tiến hành thử
Cho chính xác 1ml dung dịch nước chấm vào bình Kjedahl với: 20ml H2SO4 dd
Khoảng 5g chất xúc tác
Để bình Kjedahl trên bếp và đun từ từ. Nếu thực phẩm chứa nhiều đun đến khi nước bốc hơi hết và hình thành khói trắng SO3. Đun đến khi dung dịch chuyển sang trong suốt hoặc xanh lơ của CuSO4. Để nguội.
Chuyển những bình trên vào máy cất đạm. Định lượng NH3 sinh ra bằng H2SO4
0,1N
Tính kết quả
NTOÀN PHẦN = 0,0014*N*100/P n là số ml H2SO4 0,1N sử dụng 3.4.6. Phương pháp trung hoà
Sử dụng NaOH khan (dạng vảy) cho vào dịch thuỷ phân thu được để nâng pH lên khoảng 9 – 10. Sau đó cho thêm acid acetic (dấm) để hạ pH xuống khoảng còn 4 – 5 và điều vị lại bằng acid citric.
Mục đích của việc trung hoà
Để loại bỏ bớt lượng 3 – MCPD sinh ra trong quá trình thuỷ phân, ta tiến hành bước thuỷ phân bằng kiềm. Kiềm sử dụng phải nằm trong danh sách các phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm như Sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide hay sodium carbonate với mục đích tăng pH lên mức 9 – 13 đơn vị. Sau đó, hỗn hợp sản phẩm này được đem đun và giữ ở nhiệt độ 1100C – 1400C trong 5 phút. Sau khi hạ nhiệt độ xuống 250C sản phẩm đạt lí tưởng là pH = 8.
Ta áp dụng phương pháp trung hoà trên vì 3 – MCPD là chất dễ dàng bị phân huỷ ở nhiệt độ cao và pH kiềm.
Tiến hành đo đạm tổng số và đạm formol lần cuối để đưa ra hiệu suất thuỷ phân của phương pháp này.
3.4.7. Phương pháp đánh giá cảm quan
Chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan tại phòng thí nghiệm vi sinh và phòng mô hình xử lí môi trường của Khoa Môi trường và Công nghệ sinh học.
Đối với mỗi thí nghiệm cần đánh giá cảm quan. Các mẫu được đánh giá một cách ngẫu nhiên ở các chỉ tiêu như màu sắc, mùi vị, độ trong được bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215 – 79.
3.4.8. Phương pháp xử lí số liệu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hiệu suất thuỷ phân được tính theo công thức: Hàm lượng đạm formol trong dịch thuỷ phân / Hàm lượng đạm tổng số trong dích thuỷ phân * 100%.
Kết quả số liệu thí nghiệm được xử lí trên phần mềm Stagraphic 3.0. Vẽ biểu đồ trên phần mềm Microsotf Excel.
CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TỶ LỆ MỐC KHÁC NHAU LÊN QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN
4.1.1. Theo dõi sự phát triển của nấm mốc trên cơ chất
Chúng tôi tiến hành khảo sát các tỷ lệ mốc khác nhau 3%, 4% và 5%.
Nghiệm thức I (3% mốc): Mốc phát triển đều, đẹp trên khắp bề mặt cơ
chất, có màu vàng hoa cau, có mùi thơm nhẹ.
Nghiệm thức II (4% mốc): Mốc phát triển tương đối đều, đẹp và có mùi thơm dễ chịu.
Nghiệm thức III (5% mốc): Mốc phát triển tương đối đều nhưng ít có mùi thơm.
Qua thí nghiệm chúng tôi nhận thấy rằng mốc phát triển tương đối đều và đẹp trên tất cả các nghiệm thức với điểm chấm bình quân tương đối cao và đều nhau. Sau 24 giờ trên tất cả các nghiệm thức mốc lên tơ trắng đều. Sau 48 giờ mốc lên đều khắp bề mặt và bắt đầu chuyển sang màu vàng hoa cau. Càng về sau tơ nấm càng phát triển dày, ta thấy mốc phát triển vàng đều khắp khối nguyên liệu, tạo sự kết dính thành khối bện chặt lại với nhau mà ta có thể dễ dàng lấy ra khỏi hộp nhựa.
Từ đó chúng tôi nhận thấy rằng tỷ lệ mốc cho vào cơ chất không ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của tơ nấm. Chỉ cần có bột bào tử nấm mốc trong nguyên liệu thì mốc có thể phát triển tốt.
4.1.2. Theo dõi quá trình thuỷ phân
Biến thiên hàm lượng đạm formol của các nghiệm thức được trình bày trong bảng 4.1
Bảng 4.1: Hàm lượng đạm formol theo thời gian ở các tỷ lệ mốc khác nhau
Nghiệm thức I Mốc 3% Nghiệm thức II Mốc 4% Nghiệm thức III Mốc 5% 0 5,52 5,57 5,63 2 6,09 5,78 5,71 4 6,55 6,11 5,83 6 6,72 6,27 5,94 8 6,96 6,44 6,04 10 7,14 6,67 6,28 12 7,30 6,86 6,47 14 7,46 7,04 6,64 16 7,57 7,12 6,70 18 7,60 7,15 6,72 20 7,62 7,18 6,75
Xét về phương diện thống kê học, chúng tôi đưa ra bảng so sánh kết quả về lượng đạm formol ở ngày thứ 20 của các tỷ lệ mốc khác nhau được trình bày ở bảng 4.2.
Bảng 4.2 : Bảng so sánh kết quả về lượng đạm formol ở ngày thứ 20 của các tỷ lệ mốc khác nhau
Tỷ lệ mốc (%) 3 4 5
Đạm formol (g/l) 7,62a 7,18b 6,75c
Ghi chú: Trong cùng một hàng các số có cùng mang một chữ cái thì không có sự khác biệt ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD.
Qua bảng số liệu 4.1 và kết quả phân tích thống kê ở bảng 4.2, ta thấy hàm lượng đạm formol từ ngày thứ 0 đến ngày thứ 20 ở các tỷ lệ mốc khác nhau thì có sự khác biệt có ý nghĩa về phương diện thống kê học (p < 0,05).
Sự khác biệt về hàm lượng đạm formol theo thời gian ở các tỷ lệ mốc khác nhau được minh hoạ ở hình 4.1.
Biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở các tỷ lệ mốc 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Ngày th ứ L ư ợn g đạ m f or m ol ( g/ l) 3% Nấm mốc 4% Nấm mốc 5% Nấm mốc
Hình 4.1: Sự biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở các tỷ lệ nấm mốc khác nhau
Dựa vào đồ thị ta thấy rằng hàm lượng đạm formol tạo thành tăng dần theo thời gian thủy phân cũng như có sự chênh lệch giữa các nghiệm thức với nhau. Bên cạnh đó tỷ lệ mốc 3% thì cho lượng đạm formol cao nhất. Điều đó chứng minh rằng:
+ Có sự ảnh hưởng của tỷ lệ nấm Aspergillus oryzae lên quá trình thuỷ phân.
+ Tỷ lệ 3% cho chất lượng dịch thuỷ phân tốt nhất, có ít mùi mốc hơn so với hai tỷ lệ còn lại.
Sở dĩ, hàm lượng đạm formol tăng lên dần theo thời gian thuỷ phân là do enzyme protease tạo ra từ nấm mốc có tác dụng phân cắt các mạch protein trong nguyên liệu để tạo thành các acid amine hoặc các peptide hoặc các phân tư đơn giản hơn. Tuy nhiên qua thí nghiệm thực tế thì chúng tôi nhận thấy rằng thời gian thuỷ phân sau ngày thứ 16 mặc dù lượng đạm vẫn còn tăng nhưng khác biệt không đáng kể. Vì vậy, chúng tôi quyết định chọn thời gian thuỷ phân tối ưu là 16 ngày để tiết kiệm thời gian và năng lượng ủ ấm. Từ những kết quả nhận được chúng tôi quyết định chọn tỷ lệ mốc 3% làm nghiệm thức tốt nhất với thời gian thủy phân là 16 ngày.
Hình 4.2: Các mẫu sản phẩm thu nhận được trong việc khảo sát để chọn ra tỷ lệ mốc tốt nhất. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.2. KẾT QUẢ KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC TỶ LỆ BÃ MALT BIA KHÁC NHAU LÊN QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN
4.2.1. Theo dõi quá trình thủy phân
Biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở các tỷ lệ bã Malt bia khác nhau được trình bày ở bảng 4.2.
Bảng 4.3: Bảng biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở các tỷ lệ bã Malt bia khác nhau.
Biến thiên hàm lượng đạm formol (g/l) Bã malt bia (%)
Ngày 10 20 30 40 50
0 4,62 4,80 5,03 5,09 5,18
2 4,87 5,14 5,33 5,45 5,70 4 5,31 5,61 5,72 5,96 6,25 6 5,52 5,84 6,16 6,56 6,64 8 5,75 6,04 6,62 6,87 7,05 10 6,11 6,38 6,86 7,24 7,45 12 6,32 6,76 7,25 7,55 7,72 14 6,44 7,03 7,52 7,76 8,05 16 6,55 7,25 7,73 7,91 8,13
Xét về phương diện thống kê học khi xử lí các số liệu thu được ở bảng 4.2, chúng tôi đưa ra bảng so sánh kết quả về lượng đạm formol ở ngày thứ 16 của các tỷ lệ bã malt bia khác nhau được trình bày ở bảng 4.3.
Bảng 4.4 : Bảng so sánh kết quả về lượng đạm formol ở ngày thứ 16 của các tỷ lệ bã malt bia khác nhau
Tỷ lệ bã malt bia (%) 10 20 30 40 50
Đạm formol (g/l) 6,55a 7,25b 7,73c 7,91c 8,13d
Ghi chú: Trong cùng một hàng các số có cùng mang một chữ cái thì không có sự khác biệt ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD.
Qua các số liệu mà chúng tôi tính toán được ở bảng 4.3 và kết quả phân tích thống kê ở bảng 4.4. Chúng ta có thể nhận thấy rằng hàm lượng đạm formol của các nghiệm thức ở ngày thứ 16 tương ứng với các tỷ lệ bã malt bia khác nhau thì có sự chênh lệch khác biệt, có ý nghĩa với độ tin cậy 95% (p < 0,05). Ở đây ta lượng đạm formol tăng theo tỷ lệ bã malt bia và ở tỷ lệ bã malt bia 50% thì cho lượng đạm formol cao nhất, tỷ lệ bã malt bia 10% thì cho kết quả thấp nhất. Còn ở hai tỷ lệ bã men bia 30% và 40% thì không có sự khác biệt về lượng đạm formol.
Biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở các tỷ lệ bã malt bia 4 5 6 7 8 9 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Ngày thứ H à m l ư ợ n g đ ạ m fo rm o l (g /l ) 10% Bã malt bia 20% Bã malt bia 30% Bã malt bia 40% Bã malt bia 50% Bã malt bia
Hình 4.3: Bảng biến thiên hàm lượng đạm formol theo thời gian ở các tỷ lệ bã malt bia khác nhau
Qua đồ thị trên chúng tôi nhận thấy rằng hàm lượng đạm formol tăng dần theo thời gian cũng như tỷ lệ thuận với tỷ lệ bã malt bia. Ở đây hàm lượng đạm formol tạo ra nhiều nhất ở tỷ lệ bã malt 50% và thấp nhất là 10%. Còn ở tỷ lệ 30% và 40% bã malt hầu như nằm gần sát với nhau, điều đó cho thấy lượng đạm tạo thành ở hai tỷ lệ này gần tương đương nhau.
Điều này có thể giải thích rằng do trong bã mallt còn chứa lại một lượng ít đường, đấy trở thành nguồn thức ăn dinh dưỡng cho sự phát triển của nấm mốc. Bên cạnh đó lượng bã malt nhiều sẽ giúp môi trường nuôi cấy nấm xốp và thoáng khí hơn, sẽ rất phù hợp cho quá trình hô hấp của loài nấm mốc hiếu khí này.
Để có được nghiệm thức tốt nhất để tiến hành thí nghiệm 3, chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan tất cả 5 nghiệm thức trên của thí nghiệm 2.
4.2.2. Đánh giá cảm quan các mẫu thí nghiệm trog quá trình khảo sát ảnh hưởng của bã malt bia lên quá trình thủy phân
Chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm với hội đồng đánh giá cảm quan tại phòng thí nghiệm vi sinh. Tiến hành đánh giá trên bốn chỉ tiêu: Màu sắc, mùi, vị và độ trong.
Mẫu 1: 10% bã malt bia + 90% bánh dầu đậu phộng. Mẫu 2: 20% bã malt bia + 80% bánh dầu đậu phộng.
Mẫu 3: 30% bã malt bia + 70% bánh dầu đậu phộng. Mẫu 4: 40% bã malt bia + 60% bánh dầu đậu phộng. Mẫu 5: 50% bã malt bia + 50% bánh dầu đậu phộng.
Mẫu 6: Mẫu nước tương được phép lưu hành trên thị trường (mẫu đối chứng). Qua các bảng điểm đánh giá cảm quan của các mẫu được trình bày trong phần phụ lục. Chúng tôi đưa ra bảng kết quả về sự khác biệt giữa các điểm chung của các mẫu cảm quan được trình bày ở bảng 4.5.
Bảng 4.5: Bảng điểm chung của các mẫu cảm quan.
Mẫu cảm quan Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6
Điểm chung 14,62 14,76 16,61 15,07 14,87 16,76
Sự khác biệt về điểm chung của các mẫu cảm quan được thể hiện ở hình 4.4.
Sự khác biệt về điểm chung của các mẫu cảm quan 14 .6 2 14 .76 16 .6 1 15.0 7 14 .8 7 16 .76 13 14 15 16 17
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6 Các mẫu đánh giá cảm quan (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đ iể m c h u n g Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6
Hình 4.4: Sự khác biệt về điểm chung của các mẫu cảm quan.
Dựa vào đồ thị chúng ta có thể thấy có sự chênh lệch khá nhiều trong việc đánh giá cảm quan các mẫu nước chấm. Ở mẫu nước chấm số 6 (mẫu đối chứng) thì có điểm số trung bình cao nhất trong tổng cái mẫu là 16,76 và kế tiếp là mẫu nước chấm thứ 3 với điểm trung bình là 16,61. Thông qua điểm trung bình ta thấy mẫu nước chấm thứ 3 có hương vị, màu sắc tương đương với mẫu đối chứng (mẫu nước tương trên thị trường) và tốt nhất trong số các mẫu cảm quan còn lại.
Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy ở tỷ lệ 50% bã malt thì hàm lượng đạm formol được tạo ra nhiều nhất và ít nhất ở tỷ lệ 10%. Điều đó cho thấy sự ảnh hưởng của tỷ
lệ bã malt lên lượng đạm được tạo thành trong quá trình thủy phân. Tuy nhiên nhưng khi đánh giá cảm quan thì mẫu chứa 30% bã malt cho kết quả tốt nhất nên chúng tôi quyết định chọn mẫu 3 là nghiệm thức tối ưu để tiến hành thí nghiệm 3.
Hình 4.5 : Các mẫu sản phẩm thu được trong quá trình khảo sát để chọn ra tỷ lệ bã malt bia tốt nhất
4.3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT LÊN QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN
Bước đầu nghiên cứu tận dụng bã malt bia và bánh dầu đậu phộng để sản xuất nước chấm bằng phương pháp bán hóa giải nhẹ (kết hợp giữa thủy phân bằng
protease của nấm mốc Aspergillus oryzae và bằng Acid Chlohydric (HCl)).
4.3.1. Theo dõi quá trình thủy phân
Giai đoạn 1: Thủy phân nhờ protease tạo ra từ nấm Aspergillus oryzae
Biến thiên hàm lượng đạm formol ở giai đoạn thủy phân bằng nấm mốc được trình bày ở bảng 4.6.
Bảng 4.6: Bảng biến thiên hàm lượng đạm formol ở giai đoạn thủy phân bằng nấm
mốc Aspergillus oryzae
Ngày thứ Hàm lượng đạm formol (g/l)
0 5,03
2 5,33
6 6,16
Giai đoạn 2: Thủy phân của HCl
Biến thiên hàm lượng đạm formol ở giai đoạn thủy phân bằng tác nhân HCl được trình bày ở bảng 4.7.
Bảng 4.7: Bảng biến thiên hàm lượng đạm formol sau khi bổ sung HCl Nồng độ HCl bổ sung
vào dịch thủy phân Lượng đạm formol (g/l) Ngày thứ 6% 7% 8% 6 6,16 6,16 6,16 7 8,53 10,28 11,43 8 10,19 11,32 12,18 9 10,82 12,06 12,74 10 11,55 12,43 13,18
Xét về phương diện thống kê học chúng tôi đưa ra bảng so sánh kết quả về lượng đạm formol ở ngày thứ 10 ở các nồng độ HCl khác nhau và được trình bày ở Bảng 4.8.