4. Tình hình nghiên cứu
2.2.Bố trí thí nghiệm
2.2.1. Khảo sát ảnh hƣởng của các loại đƣờng bổ sung vào môi trƣờng nƣớc dừa đến sự hình thành thạch dừa
Bảng 2.5. Khảo sát ảnh hưởng của các loại đường bổ sung vào môi trường lên men Nghiệm thức (nt) Loại đƣờng Nồng độ (%) Gl Glucose 10 S Sucrose 10 L Lactose 10 M Maltose 10 D Dextrin 10 Ga Galatose 10 ĐC Không bổ sung đường 0
Môi trường nước dừa già có bổ sung một trong các loại đường (Glucose, sucrose, lactose, maltose, dextrin, galatose) tùy theo từng nghiệm thức với tỉ lệ là 10%, pH = 5,0, hấp khử trùng ở 121o
C, 1 atm, trong 15 phút.
2.2.2. Khảo sát ảnh hƣởng của nồng độ sucrose bổ sung vào môi trƣờng nƣớc dừa già đến trạng thái cấu trúc của thạch dừa
Bảng 2.6. Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ sucrose bổ sung vào môi trường nước dừa già đến trạng thái cấu trúc của thạch dừa
NT Nồng độ Sucrose (%) S0 0 S1 2,0 S2 4,0 S3 6,0 S4 8,0 S5 10,0 S6 12,0 S7 14,0
37
Môi trường nước dừa già, có bổ sung sucrose với các nồng độ khác nhau, pH = 5,0 hấp khử trùng ở 121o
C, 1 atm trong 15 phút.
2.2.3. Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ đến quá trình hình thành thạch dừa
Bảng 2.7. Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình hình thành thạch dừa Nghiệm thức ( nt) Nhiệt độ ( to ) T1 15 T2 20 T3 25 T4 28 – 32 T5 35 T6 40
Môi trường nước dừa già, có bổ sung sucrose 8%, pH = 5,0.
2.2.4. Khảo sát ảnh hƣởng của pH đến quá trình hình thành thạch dừa
Bảng 2.8. Khảo sát ảnh hưởng của pH đến quá trình hình thành thạch dừa
NT pH P1 2,5 P2 3,0 P3 3,5 P4 4,0 P5 4,5 P6 5,0 P7 5,5 P8 6,0 P9 9,5 P10 7,0 P11 7,5 P12 8,0
38
Môi trường nước dừa già, có bổ sung sucrose 8%, pH thay đổi từ 2,5 đến 8,0 tùy theo từng nghiệm thức thí nghiệm, hấp khử trùng ở 121o
C, 1 atm trong 15 phút.
2.3. Lên men
Đổ môi trường vào các dụng cụ, cấy giống theo tỷ lệ 1:10. Đậy thau, chậu bằng vải mỏng hoặc giấy báo. Giữ nhiệt độ phòng ở 28 - 32oC trong vòng 9 - 15 ngày. Trong thời gian này tránh khuấy động môi trường để tránh làm cho lớp thạch đang hình thành bị tách lớp.
39
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hƣởng của các loại đƣờng đến sự hình thành
thạch dừa trong nƣớc dừa ở pH = 5,0.
Trạng thái thạch dừa tạo thành chịu ảnh hưởng nhiều của đường.
Acetobacter xylinum có thể sử dụng glucose , sucrose , lactose , maltose , dextrin và galactose do đó ứng với mỗi lọai đường khác nhau mà ta sử dụng sẽ cho ra thạch dừa có trạng thái khác nhau.
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của các loại đường đến sự hình thànhnthạch dừa khi nuôi cấy Acetobacter xylinum trong nước dừa ở pH = 5,0 sau 15 ngày lên men
NT Loại đƣờng Khối lƣợng thạch dừa Độ dày – Trạng thái
Gl Glucose 198,50 Dày – chắc S Sucrose 193,79 Dày – chắc L M Lactose Maltose 84,50 86,35 Màng mỏng – mềm Màng mỏng – mềm D Dextrin 81,20 Màng mỏng – mềm Ga Galactose 50,45 Màng mỏng – mềm
ĐC Không bổ sung đường 50,00 Màng mỏng – mềm
- Từ bảng 3.1. cho thấy việc bổ sung đường vào môi trường lên men làm gia tăng khối lượng thạch dừa . (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đường galactose ít thích hợp cho quá trình lên men thạch dừa của vi khuẩn
Acetobacter xylinum vì khối lượng thạchdừa tạo ra (50,45g) cao hơn đối chứng (50,00g) không đáng kể.
40
- Khối lượng thạch dừa tạo ra sau 15 ngày lên men trong môi trường nước dừa già có bổ sung Dextrin (81,20g ); Maltose ( 86,35g ); Lactose ( 84,50g ) có cao hơn đối chứng (50,00g ).
- Trong đó cho thấy khi bổ sung sucrose và Glucose vào môi trường nuôi cấy thì khả năng tạo thạch dừa của Acetobacter xylinum gia tăng đáng kể, cụ thể khi bổ sung Sucrose khối lượng thạch dừa tạo thành là 193,79 g, khi bổ sung Glucose vào môi trường lên men thì khối lượng thạch dừa tạo ra là cao nhất (198,50g ). Trạng thái của khối thạch dừa ở môi trường bổ sung Glucose và sucrose là dày và có cấu trúc chắc.
3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ sucrose đến trạng thái cấu trúc của thạch dừa sau 15 ngày lên men
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ sucrose đến trạng thái cấu trúc của thạch dừa sau 15 ngày lên men dừa sau 15 ngày lên men
NT Nồng độ sucrose (%) Khối lƣợng thạch dừa (g) Trạng thái cấu trúc của thạch dừa
S0 Không bổ sung đường 50,00 Trung bình – chắc S1 2,0 146,45 Trung bình – chắc S2 4,0 165,76 Trung bình – chắc S3 6,0 187,54 Trung bình – chắc S4 8,0 198,58 Dày – chắc S5 10,0 188,78 Trung bình – chắc S6 12,0 185,65 Trung bình – chắc S7 14,0 95,88 Màng mỏng
41
- Từ bảng 3.2. cho thấy khi bổ sung Sucrose vào môi trường nước dừa già thì quá trình lên men thạch dừa gia tăng đáng kể. Cụ thể, khi tăng nồng độ Sucrose từ 2% - 8% thì khối lượng thạch dừa tăng dần và đạt cao nhất khi bổ sung sucrose 8% vào môi trường nước dừa già để lên men thì cho năng suất tạo thạch dừa là cao nhất (198,58g ), trạng thái dày, cấu trúc chắc. Tuy nhiên khi tiếp tục tăng nồng độ Sucrose từ 10 – 14% thì khối lượng thạch dừa sau quá trình lên men lại giảm dần. Điều này cho thấy nếu bổ sung Sucrose với nồng độ quá cao sẽ dẫn đến ức chế quá trình tạo thạch dừa, làm cho cấu trúc thạch dừa long lẽo hơn, tạo màng mỏng, dễ bị mất hình dạng, mềm.
- Như vậy bổ sung Sucrose 8% (s4 ) là thích hợp cho quá trình lên men tạo thạch dừa.
3.3. Ảnh hƣởng của nhiệt độ đến sự hình thành thạch dừa trong môi trƣờng nƣớc dừa già ở pH = 5,0 sau 15 ngày lên men
Ngoài các yếu tố trên nhiệt độ lên men cũng ảnh hưởng đáng kể đến sự hình thành sản phẩm.
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự hình thành
thạch dừa trong môi trường nước dừa già ở pH = 5,0 sau 15 ngày lên men
Nhiệt độ (oC) Khối lƣợng trung bình (g) Trạng thái thạch dừa
15 0,00 Không phát triền 20 87,50 Màng mỏng – mềm 25 128,82 Trung bình – chắc 28 - 32 195,02 Dày – chắc 35 0,00 _ 40 0,00 _
42
Từ bảng 3.3. cho thấy :
- Ở 15oC Sau khi lên men lên men 15 ngày thạch dừa không thấy có sự hình thành.
- Ở 20o
C Sau khi lên men 15 ngày thạch dừa bắt đầu hình thành nhưng màng thạch dừa còn mỏng và mềm khối lượng đạt ( 87,50 ở NT (T2)).
- Ở 25o
C Sau 15 ngày lên men thì thạch dừa đã phát triển tốt hơn nhưng cấu trúc màng thạch dừa chưa chắc tuy nhiên khối thạch dừa có độ dày trung bình khối lượng đạt (128,82g).
- Ở 28 – 32o
C Sau 15 ngày lên men thạch dừa có cấu trúc dày và chắc,khối lượng thạch dừa đạt cao nhất (195,02g NT (T4)).
- Và khi người ta tiếp tục tăng nhiệt độ đến 35 – 400 thì vi sinh vật tăng sinh nhưng không hình thành thạch dừa.
- Như vậy nhiệt độ tối ưu thích hợp cho quá trình lên men tạo thạch dừa là từ 28 – 32oC.
43 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.4. Ảnh hƣởng của pH đến sự hình thành thạch dừa khi nuôi cấy trong môi trƣờng nƣớc dừa già sau 15 ngày lên men.
Độ pH ảnh hưởng nhiều đến năng suất cũng như sự hình thành sản phẩm Bảng 3.4. Ảnh hưởng của pH đến sự hình thành thạch dừa
pH Độ dày – Trạng thái Khối lƣợng thạch dừa sau 15 ngày lên men (g)
2,5 _ _ 3,0 _ _ 3,5 Màng mỏng – mềm 92,60 4,0 Trung bình – mềm 148,52 4,5 Dày – chắc 188,32 5,0 Dày – chắc 193,89 5,5 Dày – chắc 184,20 6,0 Dày – chắc 173,70 6,5 Trung bình – chắc 163,85 7,0 Màng mỏng – mềm 86,90 7,5 _ _ 8,0 _ _
- pH là một trong những yếu tố rất quan trọng nó ảnh hưởng nhiều đến năng suất cũng như sự hình thành thạch dừa trong quá trình lên men.
- Từ bảng 3.4 cho thấy pH quá thấp (2,5 – 3,0, pH acid ) đều ảnh hưởng không tốt đến sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, đa số các vi sinh vật đều không thích hợp khi nuôi cấy ở khoảng pH này. Cho nên ở nghiệm thức p1 và p2 không hình thành thạch dừa.
44
- Ngược lại ở pH quá cao ( từ 7,5 – 8,0; pH kiềm ) cũng không thích hợp cho
Acetobacter xylinum. Kết quả là không hình thành thạch dừa.
- Acetobacter xylinum sinh trưởng và hình thành thạch dừa trong khoảng pH từ 3,5 – 7,0. Khi tăng pH từ 3,5 – 5,0 khả năng hình thành thạch dừa tăng dần, cấu trúc thạch dừa chắc dần. Ở pH = 5,0 cho khả năng hình thành thạch dừa tốt nhất, khối lượng thạch dừa cao nhất ( 193,89g ) khối thạch dừa rất dày và cấu trúc chắc. Tiếp tục tăng pH từ 5,5 – 7,0 thì khả năng hình thành thạch dừa giảm dần, khối thạch dừa mỏng dần, cấu trúc mềm dần.
- Như vậy: pH = 5,0 ( nghiệm thức p6 ) là thích hợp nhất cho quá trình lên men tạo thạch dừa của Acetobacter xylinum khi lên men trên môi trường nước dừa già.
45
Nước dừa già
Nhân giống
Lọc
Trộn đều
Đun sôi 10 - 45 phút
Để nguội
Cho acid Axetic
Cấy giống Lên men 28-320 trong 9-15 ngày Thạch dừa thô Nước đường Giống Môi trường
3.5. Quy trình sản xuất thạch dừa thô
46
3.6. Thu nhận thạch dừa thô
Sau khoảng 9 - 15 dùng vợt đề vớt khối cellulose ra khỏi dịch lên men. Sau đó rửa khối cellulose bằng nước lạnh.
(a)
(b)
47
48
3.7. Quy trình chế biến từ thạch dừa thô sang thạch dừa thành phẩm
Hình 3.3. Quy trình chế biến từ thạch dừa thô sang thạch dừa thành phẩm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Thạch dừa thô
Cắt nhỏ (1x1,5x2cm) Ngâm đường 20%
Sên lửa nhẹ Ngâm đường 70-80%
Để nguội
Bổ sung hương trái cây Ngâm trong dd Na2CO3 3-5% trong 15phút Vô keo, dán nhãn, xuất xưởng
Bổ sung Siro, hương trái cây Xả nước lạnh Vô hộp Thanh trùng Đun sôi 10-15 phút Dán nhãn, xuất xưởng Để ráo Mứt thạch dừa Cocktail
49
Vì thạch dừa thô chỉ là khối hemicellulose nên không mùi, không vị. Chính vì vậy cần phải chế biến để phù hợp với khẩu vị của người tiêu dùng.
Dùng máy cắt để cắt khối cellulose tạo các miếng nhỏ, đều đặn. Ngâm sản phẩm trong dung dịch Na2CO3 3 - 5% trong 15 phút để trung hoà acid acetic còn sót bên trong thạch. Sau đó xả lại bằng nước lạnh.
Đun sôi để làm trong sản phẩm và tao độ dai bằng cách bổ sung chất tạo dai.
Ngâm đường tạo độ ngọt và tăng độ trong cho sản phẩm. Bổ sung màu, mùi để hoàn thiện giá trị cảm quan.
50
Hình 3.5. Ngâm đường tạo độ ngọt và tăng độ trong cho sản phẩm.
51
3.7. Một số sản phẩm sau khi chế biến
52
Như vậy, việc sản xuất thạch dừa từ vi khuẩn Acetobacter xylinum đã giải quyết được hai vấn đề: Bảo vệ môi trường sử lý nước dừa thải ra của các nhà máy cơm dừa nạo sấy, tăng giá trị sử dụng cùa cây dừa cũng như nước dừa. với sản phẩm này đã đem lại nhiều lợi nhuận cho nông dân, nhất là những công ty sản xuất và chế biến thạch dừa với quy mô lớn. Đồng thời cũng tạo việc làm cho người dân và đưa ra thị trường những mặt hàng mới làm đa dạng hóa thị trường hơn.
Vi khuẩn Acetobacter xylinum là đối tượng nghiên cứu của các nhà khoa học về đề tài ứng dụng Acetobacter xylinum vào chế tạo nên màng sinh học Bacterial cellulose. Màng Bacterial cellulose vừa có cấu trúc vừa có đặc tính cơ học rất giống với cellulose của thực vật nhưng có thêm một số tính chất hóa lý đặc biệt như: độ bền cơ học, đường kính sợi nhỏ, độ tinh khiết cao,độ đàn hồi lớn, khả năng thấm hút nhanh,khả năng polymer hóa lớn. Nhờ những đặc tính trên mà màng Bacterial cellulose được xem là nguồn polymer sinh học mới, thu hút được sự chú ý của nhiều nhà khoa học trên thế giới và được ứng dụng trên nhiều lĩnh vực. Trong công nghiệp giấy màng Bacterial cellulose được dùng để sản xuất giấy điện tử chất lượng cao. Trong công nghệ môi trường đã sử dụng màng Bacterial cellulose làm màng phân tách để sử lý nước và biến đổi độ nhớt của nước. Trong công nghệ thực phẩm người ta đã sử dụng vi khuẩn Acetobacter xylinum nuôi trong môi trường nước dừa tạo màng Bacterial cellulose để sản xuất thạch dừa nói chung và làm màng nối mạch máu, trị bỏng …
53
Chƣơng 4: Kết Luận Và Đề Nghị
4.1. kết luận
Ảnh hƣởng của các loại đƣờng
Sử dụng glucose cho quá trình lên men sẽ cho khối lượng thạch dừa cao nhất và trạng thái thạch dừa thu được cũng rất tốt. Tuy nhiên khi người ta làm thí nghiệm sử dụng sucrose ở các nồng độ khác nhau cho quá trình lên men thì người ta thấy rằng sucrose ở nồng độ 10% sẽ cho khối lượng thạch dừa cao nhất.
Ảnh hƣởng của nồng độ đƣờng
Khi bổ sung đường sucrose có nồng độ là 8,0 là tốt nhất và sẽ cho khối lượng của thạch dừa sau 15 ngày lên men là 198,58 g có cấu trúc dày và chắc .
Ảnh hƣởng của nồng độ chất khô
Nồng độ chất khô thích hợp cho quá trình hình thành thạch dừa là 11,5-12o Bx.
Ảnh hƣởng của nhiệt độ
Nhiệt độ tốt nhất để lên men là 28oC – 32oC sẽ cho khối lượng 195,02 g và có trạng thái dày và chắc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ảnh hƣởng của pH
Như vậy độ pH thích hợp nhất là 5,0 do sinh khối tao ra trong khoãng này là tốt nhất.
54
4.2. Đề nghị
Vì thời gian tiến hành khóa luận tương đối ngắn, nên chưa nghiên cứu được các yếu tố khác như nồng độ chất khô, (NH4)2PO4, (NH4)2SO4,… Và các cơ chất khác bổ sung vào môi trường lên men.
Cần tiến hành khảo sát các chủng vi sinh vật có khả năng lên men thạch dừa khác để tăng năng suất hình thành thạch dừa.
Thêm vào thạch dừa hương thơm của các loại trái cây hay là hương hoa để tăng hương vị của thạch dừa và tạo được nhiều sự lựa chọn cho người tiêu dùng.
55
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng việt
[1] Nguyễn Đức Lượng ( 2003 ), Cơ sở vi sinh vật công nghiệp Tập 3, Thực
phẩm lên men truyền thống, NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM.
[2] Trần Minh Tâm ( 2000), Công nghệ vi sinh ứng dụng, NXB Nông nghiệp TP HCM.
[3] Trần Phú Hòa (1992 ), Nghiên cứu về thạch dừa , Luận văn tốt nghiệp.
[4] Vương Thị Việt Hoa, Trương Nguyễn Quỳnh Hương, Đa dạng hoá môi trường sản xuất nata de coco từ vi khuẩn Acetobacter xylinum, Tạp chí khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiêp, số 2&3/ 2005, p85-88.
[5] Đặng Thị Kim Nhung (2003), Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng tới khả năng tạo màng nhày của vi khuẩn Acetobacter xylinum, Những vấn đề nghiên cứu cơ bản trong khoa học dự sống, NXB Khoa học & kĩ thuật Hà Nội.
[6] Nguyễn Như Phúc (1998 ), các phương pháp lên men thực phẩm truyền thống ở Việt Nam và các nước trong vùng. NXB nông nghiệp TP HCM.