Trên thực tế để đưa một sản phẩm đến với người sử dụng và được họ chấp nhận thì phải trải qua rất nhiều quá trình nghiên cứu. Và với những sản phẩm khác nhau thì quá trình tiến hành cũng khác nhau do tính chất nguyên liệu đưa vào sản xuất. Chính vì thế bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học em đã đưa ra quy trình dự kiến (hình 2.3) và tiến hành nghiên cứu các công đoạn của quy trình để đưa ra một quy trình sản xuất hoàn chỉnh.
2.3.1. Qui trình dự kiến: (Hình 2.3) 2.3.2. Thuyết minh quy trình dự kiến
Gạo lức đưa vào sản xuất phải có chất lượng tốt, phải được kiểm tra kĩ, không bị mốc, mọt.
Gạo phải được vo, rửa sạch dưới vòi nước chảy để loại bỏ bụi, tạp chất,…Như vậy sẽ đảm bảo hơn cho chất lượng sản phẩm sau này. Ngay sau khi rửa, gạo phải được đem đi làm ráo ngay để không làm ẩm hạt gạo và làm ráo để chuyển vào công đoạn rang tiếp theo. Lúc này gạo còn hơi ẩm nên thuận lợi cho công đoạn rang không bị cháy khét.
Rang gạo nhằm tạo mùi thơm cho sản phẩm sau này, đồng thời rang giòn gạo cũng thuận lợi cho công đoạn xay được dễ dàng hơn. Với quy mô phòng thí nghiệm thì tiến hành rang bằng chảo rang.
Xay gạo thành bột nhằm mục đích làm cho cấu tử nhỏ dễ dàng bị hồ hóa khi nấu chiết, đồng thời giúp cho việc chiết các chất có trong hạt gạo dễ dàng hơn. Quá trình xay được thực hiện bằng máy xay bột khô tại phòng thí nghiệm.
Nấu là công đoạn rất quan trọng, nó quyết định đến chất lượng dịch chiết, do đó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau này.
Lọc bằng vải lọc có kích thước lỗ nhỏ để thu dịch gạo trong, không lắng cặn. Dịch sau lọc sẽ được phối trộn các phụ gia như đường saccharose, glucose, pectin, hương liệu,…để làm cơ chất cho quá trình lên men, đồng thời tạo chất lượng cảm quan cho sản phẩm. Hỗn hợp sau phối trộn được đem đi đồng hóa nhằm tạo sự
Hình 2.3: Sơ đồ dự kiến quy trình nước uống lên men lactic từ gạo lức Rửa, làm ráo Xay bột Nấu chiết dịch(90-95°C) Cấy men Rót chai Lên men chính Lên men phụ Gạo lức Rang sơ bộ Bã gạo Phối chế và đồng hóa Lọc thu dịch gạo Sản phẩm Sữa chua Phân lập Nuôi cấy Nhân giống 1 Nhân giống 2 Nước En Termamyl 0,1% (3-4phút) (42-45°C) Làm nguội nhanh Chuẩn bị chai Bảo quản lạnh Gia nhiệt Đường Glucose 2% Pectin Hương cốm Kalisorbat
đồng nhất, hạn chế sự phân tầng sản phẩm trong quá trình bảo quản. với điều kiện phòng thí nghiệm chỉ có thể đồng hóa bằng máy xay sinh tố.
Gia nhiệt dịch lên men trong khoảng 3 - 4 phút để tiêu diệt vi sinh vật. Đây cũng là công đoạn ảnh hưởng đến chất lượng và vi sinh sản phẩm. Do không có điều kiện nên công đoạn gia nhiệt này em chỉ thăm dò cảm quan của dịch sau gia nhiệt về màu sắc cũng như trạng thái.
Sau đó phải hạ nhiệt nhanh xuống nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn lactic lên men giữ nhiệt độ này trong suốt quá trình lên men chính.
Sau quá trình lên men chính là lên men phụ ở nhiệt độ 10-12°C trong vài giờ và đem đi bảo quản lạnh sản phẩm ở 5-7°C.
Với quy trình dự kiến như hình 2.3, tiến hành bố trí thí nghiệm để xác định các thông số cần thiết cho quy trình. Các thông số đã được nghiên cứu ở các công đoạn trước thì được cố định để tiếp tục nghiên cứu cho công đoạn sau.
2.4. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
2.4.1. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian rang
Mục đích: chọn thời gian rang thích hợp để thu được sản phẩm có chất lượng cao nhất về màu, mùi,...
Tiến hành thí nghiệm: gạo lức sau khi kiểm tra cảm quan, rửa và làm ráo rồi được chia thành 4 mẫu và cho vào chảo rang với khối lượng là 200gam/mẻ.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian rang Gạo lức
Rửa, làm ráo
Rang sơ bộ(phút/100g/mẻ)
Nhận xét về màu và mùi của gạo Chọn thời gian rang thích hợp
2.4.2. Nghiên cứu xác định chế độ nấu chiết dịch gạo lức
a. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước bổ sung vào nấu chiết dịch
Mục đích: tìm ra tỷ lệ nước cho vào nấu chiết dịch thích hợp để thu được chất lượng cảm quan của sản phẩm là cao nhất.
Tiến hành thí nghiệm: gạo lức sau khi xay thành bột sẽ đem đi nghiên cứu tỷ lệ nước cho vào nấu chiết dịch, bổ sung enzyme Termamyl 0,1% so với nguyên liệu, thời gian nấu là 20 phút. Đồng thời cố định các thông số ở các công đoạn sau.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước
bổ sung vào nấu chiết dịch
Gạo lức Rửa, làm ráo
Rang sơ bộ (thời gian thích hợp) Nấu chiết dịch Lọc thu dịch Phối chế và đồng hóa Gia nhiệt(1phút) Làm nguội nhanh(42-45°C) Cấy men Rót chai Lên men chính(τ=10h) Lên men phụ(τ=8h) Bảo quản lạnh Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ nước bổ sung thích hợp Nước sôi/Bột gạo
(10/1; 12/1; 14/1; 16/1; 18/1) (En=0,1%,τ=30 phút) Đường 4% Glucose Pectin 0,3% Hương cốm 0,06% Kalisorbat 0,08% VK = 7,5%
b. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian nấu chiết dịch gạo lức
Mục đích: tìm ra các thông số cho chế độ ủ chiết để thu được dịch chiết là cao nhất mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
Tiến hành thí nghiệm: gạo lức sau khi rang với thời gian thích hợp sẽ được đem đi xay, sau đó đem đi hồ hóa và ủ chiết dịch. Lượng nước cho vào như đã nghiên cứu ở công đoạn trước, giữ nhiệt trong khoảng 95-100°C. Tiếp theo cho enzyme Termamyl với tỷ lệ enzyme = 0,1% so với nguyên liệu và tiến hành ủ trong thời gian thí nghiệm là 10 phút, 15 phút, 20 phút, 25 phút, 30 phút.
Mỗi mẫu thí nghiệm sau khi lọc, dịch thu được sẽ được kiểm tra hàm lượng đường khử và cảm quan màu và trạng thái dịch chiết để tìm ra thời gian ủ chiết thích hợp nhất.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian nấu chiết dịch gạo
Gạo lức Rửa, làm ráo
Rang sơ bộ (thời gian thích hợp) Nấu chiết dịch
Lọc thu dịch
Xác định hàm lượng đường khử và cảm quan dịch chiết
Chọn thời gian nấu chiết dịch thích hợp
(En=0,1%,Nước sôi/Bột gạo đã chọn)
15phút 20phút 25phút
10phút 30phút
2.4.3. Nghiên cứu xác định tỷ lệ các phụ gia phối chế a. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung a. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung
Mục đích: tìm ra tỉ lệ đường bổ sung thích hợp cho lên men tạo mùi vị hài hòa cho sản phẩm.
Tiến hành thí nghiệm: các thông số đã nghiên cứu ở công đoạn trước sẽ được cố định. Sau khi lọc thu dịch, tiến hành bổ sung đường với các tỷ lệ 5%, 6%, 7%, 8%, 9%. Đồng thời cố định các thông số của các công đoạn tiếp theo.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung
Gạo lức ….. Phối trộn và đồng hóa Gia nhiệt(3-4phút) Làm nguội nhanh(42-45°C) Cấy men Rót chai Lên men chính(τ=10h) Lên men phụ (τ=8h) Bảo quản lạnh Đánh giá cảm quan Chọn tỷ lệ đường bổ sung thích hợp Tỷ lệ đường (5%; 6%; 7%; 8%; 9%) VK=7,5% Glucose 2% Pectin 0,2% Hương cốm0,06% Kalisorbat 0,08%
b. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ pectin bổ sung
Mục đích: xác định lượng pectin thích hợp với cảm quan của sản phẩm. Tiến hành thí nghiệm: cố định các thông số đã nghiên cứu ở các công đoạn trước, tiến hành xác định tỷ lệ pectin ở các tỷ lệ 0%, 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%. Đồng thời cố định các thông số của các công đoạn tiếp theo.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ pectin bổ sung
Gạo lức ….. Phối trộn và đồng hóa Gia nhiệt(3-4phút) Làm nguội nhanh(42-45°C) Cấy men Rót chai Lên men chính(τ=10h) Lên men phụ (τ=8h) Bảo quản lạnh Nhận xét về trạng thái của sản phẩm Chọn tỷ lệ pectin bổ sung thích hợp VK=7,5% Đường(tỷ lệ thích hợp) Glucose 2% Hương cốm 0,06% Kalisorbat 0,08% Tỷ lệ pectin (0%; 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%)
c. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ hương cốm bổ sung
Mục đích: tạo hương thơm cho sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Tiến hành thí nghiệm: các thông số đã nghiên cứu ở các công đoạn trước sẽ được cố định. Tiến hành thí nghiệm 5 mẫu với các tỷ lệ hương cốm bổ sung khác nhau là 0%; 0,02%; 0,04%; 0,06%; 0,08%. Đồng thời cố định các thông số của các công đoạn tiếp theo.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ hương cốm bổ sung
Gạo lức ….. Phối trộn và đồng hóa Gia nhiệt(3-4phút) Làm nguội nhanh(42-45°C) Cấy men Rót chai Lên men chính (τ=10h) Lên men phụ (τ=8h) Bảo quản lạnh Nhận xét về mùi của sản phẩm Chọn tỷ lệ hương cốm bổ sung thích hợp VK=7,5% Đường(tỷ lệ thích hợp) Glucose 2% Pectin(tỷ lệ thích hợp) Kalisorbat 0,08% Tỷ lệ hương cốm (0%; 0,02%; 0,04%; 0,06%; 0,08%)
2.4.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính chính
Mục đích: chọn tỷ lệ vi khuẩn và thời gian cần thiết để lên men sản phẩm tạo có chất lượng cao nhất.
Tiến hành thí nghiệm: dịch sau khi làm nguội đến 42-45°C. Bố trí thí nghiệm, trong đó ứng với mỗi mốc thời gian lên men là 8 giờ, 10 giờ, 12 giờ, 14 giờ, cho chạy các tỷ lệ vi khuẩn là 4,5%, 6%, 7,5%, 9%, 10,5%. Đồng thời cố định các thông số của các công đoạn tiếp theo.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn
cần bổ sung và thời gian lên men chính
Gạo lức ….. Cấy men Rót chai Lên men chính Lên men phụ (τ =8h) Bảo quản lạnh Đánh giá cảm quan
Xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính Thời gian (h) τ = 8h τ = 10h τ = 12h τ = 14h Vi khuẩn(%) 4,5 6 7,5 9 10,5 4,5 6 7,5 9 10,5 4,5 6 7,5 9 10,5 4,5 6 7,5 9 10,5
2.4.5. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men phụ
Mục đích: tìm ra thời gian cần thiết để tạo hương vị thơm ngon cho sản phẩm.
Tiến hành thí nghiệm: dịch sau khi lên men chính với tỷ lệ vi khuẩn và thời gian thích hợp được bố trí lên men phụ với 5 mốc thời gian là 6 giờ, 8 giờ, 10 giờ, 12 giờ, 14 giờ. Đồng thời cố định các thông số của các công đoạn tiếp theo.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men phụ
2.4.6. Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh 5-7°C
Mục đích: tìm ra thời gian bảo quản chấp nhận được cho sản phẩm ở các điều kiện bảo quản khác nhau.
Tiến hành thí nghiệm: sản phẩm sau khi xử lý được tiến hành bảo quản ở nhiệt độ lạnh 5-7°C, sau thời gian 1 tuần, 2 tuần, 3 tuần, 4 tuần đem đi đánh giá cảm quan và kiểm tra vi sinh trong sản phẩm. Tuy nhiên do không có điều kiện nên sau em chỉ đánh giá cảm quan sản phẩm sau các tuần bảo quản. Còn việc kiểm nghiệm vi sinh chỉ được thực hiện 1 lần sau 2 tuần bảo quản để xem sản phẩm có khả năng bảo quản được lâu dài không.
Gạo lức ….. Lên men chính
(tỷ lệ vi khuẩn và thời gian thích hợp) Lên men phụ
Bảo quản lạnh Đánh giá cảm quan
Chọn thời gian lên men phụ thích hợp
Sơ đồ bố trí thí nghiệm:
Hình 2.12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh 5-7°C.
Gạo lức ….. Gia nhiệt Làm nguội nhanh
Cấy men(tỷ lệ vi khuẩn thích hợp) Rót chai
Lên men chính(thời gian thích hợp) Lên men phụ(thời gian thích hợp)
Bảo quản lạnh 5-7°C
Đánh giá cảm quan và kiểm tra vi sinh Chọn thời gian bảo quản thích hợp cho sản phẩm
Chương III:
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1.1. Kết quả phân lập vi khuẩn lactic
Các hình ảnh thu được trong quá trình phân lập vi khuẩn được trình bày trong các hình dưới đây:
Hình a Hình b
Hình d Hình e
Hình f
Hình 3.1: Một số hình ảnh thu được trong quá trình phân lập vi khuẩn lactic
Hình a: Cấy ria trên đĩa thạch
Hình b: Cấy ria trên thạch nghiêng
Hình c: Môi trường MRS sau khi pha
Hình d: Ống nghiệm chứa môi trường MRS chưa cấy vi khuẩn có màu vàng trong
Hình e: Sau khi nhân giống cấp 1 vi khuẩn phát triển làm đục môi trường
Sau khi tiến hành phân lập vi khuẩn từ sữa chua Vinamilk ta thu được 2 chủng vi khuẩn lactic có hình dạng khác nhau.
Chủng liên cầu khuẩn được xác định là Streptococcus thermophilus. Còn chủng hình que được xác định là Lactobacillus bulgaricus.
3.1.2. Kết quả xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu
Chất khoáng rất cần thiết cho sức khỏe con người và hàm lượng khoáng trong gạo lức phụ thuộc vào vùng nguyên liệu, điều kiện khí hậu,...nên phải xác định hàm lượng khoáng của gạo lức tại vùng nguyên liệu nghiên cứu.
Cách tiến hành được trình bày ở phụ lục 2 và kết quả thu được được trình bày trong bảng dưới đây:
Bảng 3.1: Kết quả xác định hàm lượng khoáng trong nguyên liệu gạo lức
Chỉ tiêu Mẫu Khối lượng cốc nung (g) Khối lượng cốc và mẫu trước khi nung (g) Khối lượng cốc và mẫu sau khi
nung(g) Hàm lượng khoáng (%) 1 33,246 35,246 33,275 1,45 2 29,417 31,417 29,442 1,25 3 33,242 35,242 33,274 1,6
Hàm lượng khoáng trung bình 1,43
Qua bảng kết quả trên ta thấy, hàm lượng khoáng trọng gạo lức tương đối cao, chứng tỏ giá trị dinh dưỡng của gạo lức là rất cao.
3.1.3. Kết quả xác định hàm lượng acid của sản phẩm
Việc xác định hàm lượng acid của sản phẩm rất quan trọng, giúp ta biết được hàm lượng acid thích hợp cho sản phẩm để điều chỉnh cho phù hợp trong quá trình sản xuất và bảo quản. Nếu hàm lượng acid quá cao hay quá thấp cũng sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm.
Cách xác định hàm lượng acid có trong sản phẩm được trình bày ở phụ lục 3 và kết quả thu được được trình bày ở bảng dưới đây:
Bảng 3.2: Hàm lượng acid trong sản phẩm Chỉ tiêu Mẫu Thể tích NaOH tiêu tốn (ml) Hàm lượng acid (mg/l) 1 1,4 3,15 2 1,35 3,04 3 1,5 3,38
Hàm lượng acid trung bình 3,19 Nhận xét:
Qua bảng trên ta thấy hàm lượng acid trung bình trong sản phẩm là 3,19mg/l. Acid trong sản phẩm chủ yếu là acid lactic có tác dụng tạo chất lượng cảm quan cho sản phẩm, đồng thời còn có tác dụng bảo quản sản phẩm. Tuy nhiên đây chưa phải là hàm lượng acid cố định mà nó có thể tăng lên tùy theo điều kiện bảo quản.
3.1.4. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian rang
Sau khi tiến hành thí nghiệm với các mốc thời gian rang, có nhận xét như bảng sau:
Bảng 3.3: Bảng nhận xét chất lượng gạo qua các thời gian rang
Mẫu Thời gian rang Nhận xét
1 4 phút Gạo lức có màu đỏ đặc trưng, mùi thơm nhẹ
2 6 phút Gạo lức có màu đỏ đặc trưng, mùi thơm mạnh, bền 3 8 phút Gạo lức bị biến nâu, có mùi thơm nhưng hơi khét 4 10 phút Gạo lức bị cháy, mùi khét
Thảo luận:
Mẫu 1: thời gian chưa đủ để nhận nhiệt và biến đổi các thành phần trong nguyên liệu, nhiệt chưa khuếch tán vào trong tâm nguyên liệu, vì thế các hợp chất có mùi thơm chưa tạo thành.
Mẫu 2: nhiệt đã đủ để biến đổi các thành phần trong nguyên liệu, phản ứng caramen hóa tạo hợp chất thơm cho nguyên liệu.
Mẫu 3, 4: thời gian gia nhiệt lâu sẽ làm nguyên liệu biến nâu, xảy ra hiên