Enzyme pectinaza đư ợc mua tại công ty TNHH Nam Giang, quận Phú Nhuận, thành phố Hồ Chí Mính.
Đặc tính của sản phẩm:
- Hoạt độ: 2600 PG/ml (pH = 3,5) - Điều kiện phản ứng:
- Cơ chất: acid pectic
- Nhiệt độ thích hợp 30-450C - pH 3,5 -4,5
Dạng sản phẩm: là dung dịch màu nâu đen, pH khoảng 4,5 có mùi nhẹ đặc trưng của sản phẩm lên men.
Bảo quản: nhiệt độ bảo quản thích hợp là 0 -10 0C, khi bảo quản ở 20 0C hoạt độ của nó duy trì trong 3 tháng.
2.1.6 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.
Bể ổn nhiệt
Máy xay sinh tố
Bình tam giác dùng nhân giống, dụng cụ dùng chứa dịch lên men.
Bình định mức 25 ml, cốc thủy tinh 500ml,1000m
Que cấy, đèn cồn, ống nghiệm.
Pipet 1ml, 5ml
Ống bóp cao su, ống đong 100ml.
Cân phân tích.
Cốc thủy tinh 50ml, 500ml, 1000ml.
Buồng đếm hồng cầu dùng để đếm số lượng tế bào nấm men.
2.2 Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang xoài khảo sát:
Hình 2.3: Sơ đồ quy trình sản xuất rượu vang xoài
Thuyết minh quy trình:
1) Xử lý nguyên liệu:
Nguyên liệu ban đầu có ảnh hưởng rất lớn đến chất l ượng của rượu vang thành phẩm. Vì vậy xoài dùng cho sản xuất rượu vang phải là xoài chín, có màu vàng đ ẹp, không bị dập nát, sâu, úng thối để tránh hiện t ượng oxy hóa nước quả cũng như các biến đổi xấu khác. Xo ài sau khi được lựa chọn phân loại được đem đi rửa để loại bỏ tạp chất.
Nhân giống nấm men
Quả xoài Xử lýQuả xoài Thịt quả xoài Ủ ở 450C , t = 1,5h Ép dịch Điều chỉnh thành phần
Lên men yếm khí
Xử lý sau lên men
Kiểm tra vi sinh
Rượu vang xoài
Bổ sung enzyme pectinaza
Nấm men thuần chủng
saccharomyces cerevisiae
Nước cái men
Đường pH
Sau khi rửa tiến hàn bỏ vỏ và hạt. Sau khi loại bỏ tất cả những phần không ăn được, thịt xoài được đem đi xay nhỏ, sau đó bổ sung enzyme pectinaza vàủ.
2) Bổ sung enzyme pectinaza:
Trộn enzyme pectinaza vào thịt quả xay nhỏ ,ủ ở 450C trong 1,5h
3) Ép dịch:
Sau khi ủ xong tiến hành đem ép dịch ngay, khi ép bổ sung th êm nước để tăng giá trị kinh tế và hiệu xuất thu hồi dịch quả.
4) Điều chỉnh thành phần:
Dịch xoài sau khi ép có bổ sung thêm nước để có dịch lên men tốt cần phải tiến hành điều chỉnh các thành phần như đường, pH, chất kích thích lên men để tạo môi trường thuận lợi cho quá trình lên men rượu.
5) Lên men:
Trước khi lên men cần bổ sung nấm men vào dịch lên men. Tiền hành lên men yếm khí trong thời gian nhất định.
6) Xử lý sau lên men:
Sau thời gian lên men dịch lên men còn lẫn tế bào nấm men do đó cần loại bỏ chúng bằng cách lắng gạn làm trong rượu.
2.3 Các thông số chính cần nghiên cứu:
+ Khảo sát lượng enzyme pectinase cần bổ sung để làm tăng hiệu suất ép dịch và làm trong dich ép.
+ Khảo sát các thông số ảnh h ưởng đến quá trình lên men: - Lượng nước bổ sung vào dịch xoài khi ép.
- Lượng đường cần bổ sung để lên men. - pH thích hợp cho lên men.
- Thời gian nhân giống nấm men
- Tỷ lệ nấm men bổ sung vào dịch để lên men. - Thời gian lên men.
Tiến hành khảo sát các yếu tố trên, để xác định các thông số tối ưu, dựa vào sự kết hợp giữa điểm chung cảm quan với độ cồn, v à hàm lượng đường của mẫu để chọn ra thông số tối ưu. Mẫu tối ưu là mẫu có độ cồn cao trong mức yêu cầu, lượng đường còn lại ít đồng thời điểm cảm quan cao nhất.
2.4 Phương pháp nghiên c ứu:
Để cho quá trình nghiên cứu được tiến hành thuận lợi và thu được kết quả chính xác, tôi chọn những phương pháp thích hợp nhất, thỏa mãn các yêu cầu:
-Phương pháp tương đ ối đơn giản, nhanh, chính xác, sai số trong phạm vi cho phép. - Phương tiện, dụng cụ, hóa chất cần thiết cho phương pháp phải dễ kiếm trong điều kiện thực tế.
2.4.1 Xác định độ rượu của dịch lên men:[7]
Phương pháp xác định độ cồn bằng bình tỷ trọng
Nguyên tắc chung:
Bình tỷ trọng có nhiều loại khác nhau nh ưng đều dựa trên nguyên tắc là xác định tỷ số giữa tỷ số của chất lỏng v à nước cất ở cùng thể tích.
Tiến hành:
Để đo độ cồn bằng bình tỷ trọng, đầu tiên ta rửa bình thật sạch, sấy khô và làm lạnh trong bình hút ẩm, sau đó đem cân bình không ta được khối lượng là m1 gam.
Tiếp theo rót nước cất vào bình đến trên ngấn định mức, đặt bình vào nồi cách thủy, có nhiệt độ 200C. Sau 15 phút dùng giấy lọc thấm nước tới ngấn bình định mức đồng thời thấm khô phần không có n ước, lâu khô nước và dậy lại. Lấy bình ra khỏi nồi điều nhiệt, lâu khô phía ngoài bình rồi đem cân ta được m2 gam. Tiếp theo đổ nước ra khỏi bình, tráng bình 2 đến 3 lần bằng dung dịch cần đo tỷ trọng rồi cũng rót chất lỏng tới trên vạch định mức, sau đó l àm tương tự như bình chứa nước cất, giả sử bình chứa dịch cân được m3 gam.
Kết quả:
Tỷ trọng của chất lỏng so với nước cùng nhiệt độ 200C sẽ là:
m m m m d 1 2 1 3 20 20
Căn cứ vào tỷ trọng tra ở phụ lục ta sẽ biết đ ược % rượu trong chất lỏng.
Trường hợp khi độ chất lỏng khác 200C nhưng biết rõ nhiệt độ khi cân nước là 200C, ta có thể chuyển dt20sang d2020 theo phụ lục bảng hiệu chỉnh tỷ trọng đo đ ược về 200C, rồi tiếp đó mới tra phụ lục để biết độ cồn.
2.4.2 Xác định độacid toàn phần:[7]
Độ acid toàn phần bao gồm tất cả các acid có thể định l ượng bằng kiềm tiêu chuẩn, các acid này chủ yếu là acid hữu cơ: acid acetic, acid malic, acid tactric, acid citric…
Các acid cacbonic và SO2 ở dạng nước tự do hay kết hợp đều không tính trong độ chua, mặc dù các hợp chất này cũng xác định được bằng kiềm.
Nguyên tác :
Dùng dung dịch kiềm tiêu chuẩn để chuẩn độ toàn bộ acid trong dung dịch chuẩn với chỉ thị phenolphtalein
Tiến hành:
Lấy khoảng 50 g mẫu đem đi ép lấy dịch sau đó lọc và pha loãng (hệ số pha loãng f = 100). Cho vào cốc thuỷ tinh 250 ml sạch v à khô, sau đó lấy 50 ml dịch thử cho vào vài giọt chất chỉ thị phenolphtalein 1%. Đem cốc đi chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N đến khi dung dịch có màu hồng bền thì dừng lại, đọc thể tích NaOH tiêu tốn.
Tính kết quả: 100 a A K f X P (%) Trong đó:
Xa: Hàm lượng acid quy về acid citric. A: Số ml NaOH 0,1N dùng chuẩn độ f: Hệ số pha loãng
P: Là khối lượng mẫu.
2.4.3 Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp Bertrand.[7]
Nguyên tắc:
Glucid khử Cu(OH)2 ở môi trường kiềm mạnh, cho kết tủa d ưới dạng tinh thể Cu2O màu đỏ gạch. Số lượng Cu2O tương ứng với số lượngGlucid khử oxy.
RCHO + 2Cu(OH)2 = RCOOH + Cu2O + 2H2O.
Cu2O có tính khử, nó khử muối Fe3+ thành muối Fe2+ở môi trườngacid. Cu2O + Fe2(SO4)3 + H2SO4 = 2CuSO4 + 2FeSO4 + H2O
Sau đó dùng KMnO4 0,1N để chuẩn độ FeSO4 ở môi trườngacid.
10 FeSO4 + 8 H2SO4 + 2 KMnO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O Từ số ml KMnO4 0,1N dùng để chuẩn độ FeSO4hình thành, tra bảng để suy ra hàm lượng đường glucose, maltoza, lactoza hay saccharo se trong mẫu (mg) nhân với hệ số pha loãng ta có hàm lượng đường trong 100g thực phẩm.
Tiến hành:
Chuẩn bị dung dịch thử:
Đong một lượng V(ml) chất thử nếu là mẫu chất lỏng hay cân một l ượng P(g) chất thử nếu là rắn, rồi nghiền nhỏ, rồi cho 250ml n ước cất trung tính vào khuấy để hòa tan đường vào trong nước. lượng chất thử thích hợp sao cho phần lọc để chuẩn độ cố nồng độ đường 4 ÷ 10%.
Trung hòa acid hữu cơ có trong chất thử bằng NaOH 0,1N đến khi pH = 7.
Cho bình định mức vào nồi đun cách thủy ở nhiệt độ 800C trong 15 phút, thỉnh thoảng lắc đều khi đun nóng để hòa tan hết đường. Sau đó đem là nguội nhanh và đem khử tạp chất bằng Pb(CH3COO)2 thừa, thêm nước cho đủ V1 ml. Để lắng lọc lấy dung dịch, bỏ kết tủa.
Do trong mẫu có đườngsaccharose nên ta thủy phân bằng cách lấy V2 ml dung dịch trên vào bình định mức 100 ml. cho 5ml HCl đậm đặc, đun cách thủy ở 70 0C trong 5 phút để thủy phân, sau đó làm nguội, trung hòa bằng NaOH 10% cho đến khi pH =7. Thêm nước cất cho đủ V3 ml ta được dung dịch thử chứa hỗn hợp các loại đường.Định lượng đường khử:
Cho vào bình tam giác dung tích 250ml: Dung dịchFehling A: 10ml
Dung dịchFehling B:10ml
Đun sôi bình tam giác. Sau đó cho vào A(ml) dung d ịch thử và 20ml nước cất. Dun nhanh để sau 3 phút thì dung dịch phải sôi trở lại, duy trì nhiệt độ sôi 2 phút để xuất hiện két tủa đỏ gạch d ưới đáy bình. Lấy bình ra để nghiêng cho cặn Cu2O lắng xuống. Chú ý dung dịch bên trên lớp cặn chỉ có màu xanh của Cu(OH)2. Nếu dung dịch bên trên có màu lục, màu vàng, hay màu nâu thì phải làm lại và lấy một lượng dung dịch lọc ít hơn.
Gạn rửa nhiều lần bằng n ước cất đã đun sôi cho đến khi dung dịch hết màu xanh. Lần cuối cùng gạn nhanh hết nước rồi nhanh chóng cho vào kết tủa 20ml dung dịch Bertrand. Đem đun bình tam giác đến 800C rồi chuẩn độ bằng KMnO4 0,1N tiêu tốn, tra bảng Bertrand để tìmđược số mg đường khử có trong A ml dung dịch thử.
Tính kết quả:
Đối với mẫu rắn: % đường khử có trong mẫu:
đ k . .100 % .1000 G F X P
Đối với mẫu lỏng: số gam đ ường khử có trong 1 lít mẫu:
đ k . ( / ) G F X g l V
Trong đó: G: số mg đường khử tương ứng với số ml KMnO4 0,1N tiêu tốn V: thể tích mẫu thử ban đầu ( mẫu lỏng)
P : khối lượng mẫu thử ban đầu ( mẫu tắn) F : hệ số pha loãng tộng cộng
Saccharose là đường disaccharide, trong môi trường acid nó bị thủy phân tạo đường khử theo phương pháp Bertrand. Xác định lượng đường khủ thủy phân từ saccharose để xác định để xác định l ượng saccharose.
2.4.4 Phương pháp xác định độ pH tại phòng thí nghiệm:
Dụng cụ xác định pH l à máy đo pH, dịch xoài sau khi ép bỏ vào cốc thủy tinh để chuẩn bị đo pH.
Sử dụng máy đo pH Mettler Toledo của phòng thí nghiệm.
Cách sử dụng:
Hiệu chỉnh điện cực bằng dung dịch đệm. Rửa sạch điện cực, lâu khô bằng bông thấm, nhúng điện cực vào dung dịch muốn đo. Khi máy đo k êu “ tít” thì có thể đọc giá trị pH trên màn hình. Khi đo nhiều lần liên tiếp thì sao mỗi lần đo nhúng điện cực vào nước cất, trước khi đo lại lau khô đầu điện cực rồi nhúng vào dung dịch cần đo. Sau khi đo xong tắt máy, rửa sạch điện cực, lau khô vào cho dung dịch vào dung dịch KCl 3M .
2.4.5 Phương pháp xác định độ khô hòa tan bằng khúc xạ kế :
Dụng cụ: Bx kế của phòng thí nghiệm, đũa thuy tinh, bông thấm, bình tia, nước cất.
Nguyên tắc: khi đi từ môi trường khí vào môi trường chất lỏng. Tia sáng sẽ bị
khúc xạ. nếu chất lỏng là dung dịch chất hòa tan, dựa trên độ sai lệch của tia sáng, ta có thể xác định được nồng độ chất hòa tan trong dung dịch.
Tiến hành:
Trước khi đo, chỉnh độ khô về 0 bằng n ước cất, lau khô bằng bông thấm. Dùng đũa thủy tinh khuấy nhẹ dung dịch cần đo, lấy ra một giọt nhỏ vào bề mặt kính, đậy nắp kính lại. Quan sát v à đọc độ Bx qua ống kính bằng vạch phân chia vùng tối và vùng sáng trên thang đo. Xoay nh ẹ ống kính nếu thang đo bị mờ. Sau đó rửa sạch lại kính bằng nước cất và lau khô nhẹ nhàng băng bông thấm.
2.4.6 Đánh giá chất lượng sản phẩm:[8]
Đánh giá cảm quan sản phẩm rượu vang theo tiêu chuẩn TCVN 3215 – 79. Theo TCVN 3215-79, dùng thang điểm 20 đánh giá sản phẩm thực phẩm. Gồm có 6 bậc (từ 0-5) và điểm 5 là điểm cao nhất.
Đối với rượu vang dựa trên tiêu chuẩn này đánh giá các chỉ tiêu: màu sắc, mùi, vị, trạng thái, từ đó đánh giá chất l ượng sản phẩm. Mỗi điểm đánh giá t ương ứng với một mức chất lượng nhất định, dựa vào đó các kiểm nghiệm viên cho điểm.
Bảng 2.1: Bảng điểm cảm quan chỉ tiêu vị của rượu vang.
Bậc đánh giá
Điểm chưa có trọng lượng
Cơ sở đánh giá
1 5 Vị ngọt ethanol, glycerin và đường hài hòa với vị chua nhẹ của acid, vị chát của tannin, vị đậm đà của muối khoáng tạo thành vị hài hòa đặc trưng dễ uống và lưu vị lâu hơn.
2 4 Ít đậm đà, vị chua nhẹ, ngọt dịu, vị vẫn đảm bảo hài hòa, lưu vị lâu
3 3 Thiếu mặn mà, vị chua hơn, ít hài hòa, ít lưu vị
4 2 Vị chua của acid hơi gắt hay vị ngọt hơi gắt làm vị ít hài hòa nhưng vẫn uống được
5 1 Vị chua rất gắt, vị chất nhiều, không cảm nhận đ ược mùi
6 0 Vị chua rất gắt, có vị lạ, không cảm nhận đ ược mùi
Bảng2.2: Bảng điểm cảm quan chỉ tiêu mùi của rượu vang
Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng
Cơ sở đánh giá
1 5 Mùi thơm của chất có nguồn gốc Tecpen, hài hòa với mùi thơm của các ancol cao như Amylic, Izoamylic. 2 4 Có mùi thơm nhẹ, hài hòa không có mùi lạ
3 3 Mùi thơm rất nhẹ khó cảm nhận nhưng có mùi lạ 4 2 Có mùi lạ thoảng qua, vẫn có mùi đặc trưng của rượu vang 5 1 Có mùi lạ, ít có mùi thơm đặc trưng
6 0 Có mùi lạ, không có mùi đặc trưng
Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng
Cơ sở đánh giá
1 5 Rượu trong, không vẫn đục, m àu vàng đẹp, hấp dẫn, rót chảy đồng đều.
2 4 Rượu trong, không vẩn đục, m àu hơi nhạt, chảy lỏng đều
3 3 Hơi vẩn đục do còn tế bào nấm men, màu vàng hơi sẩm, rót ra chảy lỏng đều
4 2 Rượu bị vẫn đục ít do tế bào nấm men còn lơ lửng nhiều, màu ít đặc trưng
5 1 Có cợn trắng, không trong, màu vàng sẫm 6 0 Có cợn trắng, lọc không trong, màu rất sẫm
Khi đánh giá các chỉ tiêu cảm quan trên thì có 5 kiểm nghiệm viên tham gia cho điểm. Kết quả trình bày là trung bình cộng các kiểm nghiệm vi ên. Đối với rượu vang chỉ tiêu cảm quan có hệ số quan trọng K nh ư sau:
Vị : 2.0 , Mùi: 1.2 , Màu sắc và độ trong : 0,8
Tính điểm trung bình của một chỉ tiêu với hệ số quan trọng của chỉ tiêu đó là điểm trung bình có trọng lượng của tiêu đó. Điểm chung về cảm quan của một mẫu là tổng số điểm có trọng l ượng của tất cả các chỉ tiêu cảm quan. Sau khi cho điểm chung về cảm quan ta phân cấp chất l ượng rượu vang theo tiêu chuẩn TCVN 3215- 79.
Bảng2.4: phân cấp chất lượng rượu vang theo TCVN 3215-79.
Phân loại Điểm chung Yêu cầu chung 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