Trong nghiên cứu của Robert N. và các đồng sự (2008), chiết xuất dầu từ nhân hạt xồi dại gabonensis khơng sử dụng dung mơi hữu cơ, nhưng sử dụng enzyme để chiết dầu. Kết quả cho thấy rằng, quá trình chiết xuất mà khơng cĩ enzyme cho phép thu hoạch được 27,4% dầu từ nhân hạt. Khi sử dụng từng enzyme
Alcalase, Pectinex và Viscozyme một cách riêng biệt, hiệu xuất chiết dầu tương ứng là 35,0; 42,2 và 68,0%. Nhĩm tác giả thực hiện tối ưu hĩa điều kiện chiết xuất dầu từ nhân hạt với enzyme Viscozyme, xác định được điều kiện tối ưu như sau: tỷ lệ nhân hạt: nước 0,11:1, nồng độ enzyme 1,4 – 2,0% và thời gian ủ 14 – 18giờ. Kết quả, sau khi xử lý bột nhân hạt bằng Viscozyme 2% trong 18 giờ, đã thu được hiệu xuất chiết dầu 83,0%. Trong cùng điều kiện, bằng cách thêm Alcalase 1% trong 2 giờ, hiệu suất 90,0%.
Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh việc sử lý bột ớt bằng enzyme Viscozyme L. ở nhiệt độ 500C, lắc trong thời gian 7 giờ, tốc độ 120 vịng/phút, tỷ lệ bột ớt : nước là 1:50 dẫn đến sự gia tăng hiệu xuất đáng kể (11% carotenoid và 7% cho capsaicinoid).
Zheng H. và các cộng sự (2009) đã nghiên cứu về sử dụng enzyme Viscozyme nhằm tăng hiệu suất chiết xuất poly phenol từ quả táo. Nhĩm tác giả đã xử lý quả táo bằng 0,02% Viscozyme, pH = 3,7, nhiệt độ 500C, thời gian 12 giờ. Kết quả, hiệu suất chiết polyphenol (7,08%) cao hơn nhiều so với mẫu chiết khơng được xử lý bằng Viscozyme (3,2%).
Lương Thị Trúc Mai (2012)_ “Sử dụng Enzyme thương mại Viscozyme cải tiến quy trình chiết Luterin eater từ cánh hoa cúc vạn thọ (Tagetes arectaL.)”, Trường Đại học Nha Trang; Từ nghiên cứu trên với việc sử lý nguyên liệu theo quy trình tách chiết Luterin ester cho hiệu suất cao gấp 6,85 lần so vối khi khơng sử lý với thơng số thích hợp: nồng độ Viscozyme 1%(v/v), tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu là 1:1(v/w), pH tối ưu là 5,5, nhiệt độ ủ lắc 400C, tốc độ ủ lắc là 250rpm, thời gian lắc là 5 giờ.
Hồng Thị Phượng (2012)_“Nghiên cứu sản xuất Carrageenan từ rong sụn
Kapphycusalvarezil ( Doty) bằng phương pháp sử dụng Viscozyme L”, Trường Đại học Nha Trang đã đưa ra các thơng số tối ưu cho quy trình xử lý như sau: tỷ lệ nước nấu trên rong là 55/1, nhiệt độ xử lý enzyme là 550C, nồng độ enzyme là 1,5%, thời gian nấu là 80phút, mơi trường nấu pH= 4,8.
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 2.1.1. Nguyên liệu chính 2.1.1.1. Rong nho
Hình 2.1: Ảnh rong nho tƣơi
Tên khoa học: Caulerpa lentilliera thuộc ngành rong lục (Chlorophyta). Rong nho được mua tại xã Đơng Hà - Ninh Hải - Ninh Hịa, nguyên liệu rong nho tươi đã qua sơ chế xử lý tại cơ sở sản xuất. Sau khi thu hoạch rong được loại bỏ phần thân bị và phần bị hư hỏng, đạt tiêu chuẩn chất lượng tại cơ sở. Rong nho được bọc trong các túi PE kín, cĩ đệm lớp giấy thấm nước bên dưới và được vận chuyển vào Nha Trang để làm nguyên liệu nghiên cứu.
Rong Nho được sử dụng nghiên cứu cĩ các đặc điểm:
Chiều dài 7-8cm với số hạt cầu rong từ 98 – 120hạt.
Đường kính rong nho trung bình 9,530 ± 0,302mm.
Đường kính của hạt cầu rong nho trung bình 2,120 ± 0,133mm.
Đường kính của thân rong nho trung bình 1,9100 ± 0,0123mm.
2.1.1.2. Viscozyme L
Viscozyme L. được sử dụng trong đề tài là sản phẩm của hãng Novozyme- Đan Mạch. Viscozyme L hoạt động ở nhiệt độ 40-500C, điều kiện pH tối ưu cho Viscozyme là 3,3-5,5.
Nguồn gốc: Viscozyme được sản xuất bởi một chủng nấm Aspergillus aculeatus.[18]
Đặc tính của sản phẩm Viscozyme:
Màu sắc: nâu.
Trạng thái vật lý: lỏng.
Nhiệt độ bảo quản: 3-50C.
2.1.2. Nguyên liệu phụ 2.1.2.1. Đƣờng sacaroza 2.1.2.1. Đƣờng sacaroza
Bổ sung đường kính trắng RS đựng trong bao bì Polime sản xuất tại Cơng ty Cổ phần đường Biên Hịa – Khu Cơng nghiệp Biên Hịa I – tỉnh Đồng Nai, đạt tiêu chuẩn TCVN 6958:2001 – đường kính tinh luyện.
Các chỉ tiêu hĩa lý của nguyên liệu đường như sau:
Saccharose ≥ 99,8%.
Độ màu ≤ 20icu MSA.
Đường khử ≤ 0,03%.
Tro ≤ 0,03%.
Hàm lượng chất sạn bằng 0.
Trạng thái cảm quan ĩng ánh, khơng vĩn cục, khơng ẩm, khơng mùi lạ, vị ngọt, khơng cĩ vị khác.
2.1.2.2. Nƣớc
Nước sử dụng trong sản xuất phải đảm bảo tiêu chuẩn theo Quyết định số 1329/2002/BYT/QĐ của Bộ Y Tế. Nước sử dụng là nước máy do Thành phố Nha Trang cung cấp.
2.1.2.3. Acid ascobis
Sử dụng Acid ascobis được cho phép sử dụng trong thực phẩm. Các chỉ tiêu hĩa lý:
Độ tinh khiết ≥ 95%.
Trạng thái cảm quan: màu trắng ĩng ánh, khơng vĩn cục, khơng ẩm, khơng mùi lạ, cĩ vị chua, khơng cĩ vị lạ khác.
2.1.2.4. Hƣơng lá dứa xanh
Sử dụng hương lá dứa xanh cho phép sử dụng trong thực phẩm, được mua tại Cơng ty Trách Nhiệm Hữu Hạn TAM HƯNG.
2.1.2.5. Bao bì thủy tinh
Bao bì thủy tinh cĩ dung tích là 300ml, chiều cao 22cm, cĩ màu trắng trong suốt. Chai phải đảm bảo các yêu cầu:
Bền về mặt cơ học.
Bền với nhiệt.
Bền với tác nhân acid.
Thành chai phải đều khơng cĩ vết nứt, khơng cĩ nếp nhăn.
Miệng chai phải phẳng, khơng cĩ sức mẻ.
Đáy chai phải lỏm để chịu lực nén.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Xác định thành phần hĩa học cơ bản của rong nho.
Xác định chế độ chần rong (nhiệt độ, thời gian).
Xác định tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu.
Xác định nhiệt độ thủy phân dịch rong nho bằng Viscozyme.
Xác định thời gian thủy phân dịch rong nho bằng Viscozyme.
Xác định tỷ lệ phối trộn (syrup đường, hương lá dứa xanh).
Xác định chế độ thanh trùng.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.3.1. Các phƣơng pháp phân tích hĩa học
Xác định độ ẩm của rong nho bằng phương pháp sấy khơ.
Xác định hàm lượng tro của rong nho bằng phương pháp nung ở nhiệt độ 550÷6000C.
Xác định hàm lượng protein của rong nho theo TCVN 4328 - 2001.
Xác định hàm lượng khống theo AOAC 1998.
Xác định độ nhớt bằng nhớt kế Rotational roto 1-4, xuất xứ: Trung quốc.
Xác định pH của dịch rong và nước uống rong nho bằng máy đo pH - orion 420v; 22D/9v-1A.No32861, xuất xứ: Mỹ.
Xác định chế độ chần, tỷ lệ phối trộn bằng phương pháp đánh giá cảm quan và dùng Brix kế để đo chất hịa tan, Bx kế cĩ dải đo từ: 0%-38%, 58%÷99%, xuất xứ: Atogo-Nhật Bản.
Xác định độ đục bằng máy đo độ đục Serial No: 57539, dải do từ 0NTU đến 2000NTU, sai số: ±0.2÷±50NTU, xuất xứ: Aqualytic.
2.3.2. Phƣơng pháp đánh giá cảm quan
Đánh giá cảm quan theo TCVN 3215-79
Phương pháp cho điểm được sử dụng để đánh giá chất lượng sản phẩm. Tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng hệ 20 điểm xây dựng trên một thang điểm thống nhất cĩ 6 bậc từ 0÷5 và điểm 5 là điểm cao nhất cho một sản phẩm nước uống.
Cách tiến hành đánh giá cảm quan cho sản phẩm.
Màu sắc: đổ ra cốc thủy tinh đặt đối diện với nguồn sáng, quan sát dưới ánh sáng. Ghi nhận và cho điểm.
Mùi: mẫu sau khi rĩt từ 5÷10phút mới xác định mùi, được tiến hành ở nơi thống mát khơng cĩ mùi lạ. Ghi nhận và cho điểm.
Vị: yêu cầu trước khi dùng 2giờ khơng được dùng chất kích thích, uống từng ngụm nhỏ để cảm nhận vị của sản phẩm. Ghi nhận và cho điểm.
Trạng thái: đặt cốc giữa nguồn sáng và mắt quan sát độ trong, độ đồng nhất, độ đục, cặn lơ lững của sản phẩm. Ghi nhận và cho điểm.
Mức chất lượng sản phẩm theo tổng số điểm trung bình cho hệ số trọng lượng của các thành viên trong hội đồng.
TCVN 3215-79 quy định các cấp chất lượng đối với các sản phẩm thực phẩm cĩ các điểm chung như sau:
Bảng 2.1: Bảng phân cấp chất lƣợng sản phẩm
Danh hiệu chất lƣợng Điểm trung bình
Tốt 18,6-20 Khá 15,2-18,5 Trung bình 11,2-15,1 Kém 7,2-11,1 Rất kém 4,0-7,1 Khơng sử dụng được 0-3,9
2.3.3. Các phƣơng pháp phân tích vi sinh
Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí bằng phương pháp TCVN 4884:2005.
Xác định Coliforms bằng phương pháp TCVN 6848:2007.
Xác định E. coli bằng phương pháp TCVN 6846:2007.
Xác định S. aureus bằng phương pháp TCVN 4830-1:2005.
Xác định Streptococus faecalis bằng phương pháp TCVN 6189-2:1996.
Xác định P. aeruginosa bằng phương pháp 3347/2001/QĐ-BYT.
Xác định Cl. Perfringens bằng phương pháp TCVN 4991:2005.
Xác định tổng số bào tử nấm men-mốc bằng phương pháp TCVN 8275- 2:2010.
2.4. Quy trình dự kiến sản xuất nƣớc uống từ rong nho
Tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu Nhiệt độ thủy phân
Thời gian thủy phân Syrup đường
Hương lá dứa xanh Xay
Bổ sung Viscozyme
Phối trộn Lọc 1 Rong nho tươi
Thanh trùng (nhiệt độ, thời gian)
Thành phẩm Chần (nhiệt độ, thời gian)
Gia nhiệt, rĩt chai, bài khí, dập nắp Lọc 2
Bã rong
Dịch cặn
Chai, nắp
Giải thích quy trình
Nguyên liệu
Rong nho phục vụ sản xuất nước uống ở dạng tươi, đã qua xử lý và được lựa chọn từ những sợi rong đạt yêu cầu tránh những những sợi rong bị dập nát, hư hỏng.
Chần rong
Mục đích để giảm mùi tanh, giữ màu sắc của rong. Ngồi ra chần cĩ tác dụng tẩy sạch các vết bẩn và tiêu diệt một phần vi sinh vật trên bề mặt, vơ hoạt một số enzyme nội tại và trong nhánh của hạt cầu rong.
Xay
Mục đích là phá vỡ cấu trúc và lấy dịch trong quả cầu rong nho để phục vụ sản xuất nước uống.
Lọc 1
Mục đích để loại bỏ phần xác rong để tăng hiệu quả cho quá trình xử lý sau này. Qua trình lọc cĩ thể dùng vải thơ, hoặc ray lượt…
Bổ sung Viscozyme
Đây là cơng đoạn quan trọng, mục đích bổ sung Viscozyme vào dịch rong để thủy phân làm giảm độ nhớt dịch rong nho trong quá trình sản xuất nước uống, tạo cho sản phẩm trạng thái cảm quan tốt.
Lọc 2
Mục đích để loại bỏ cặn lắng sau khi thủy phân, làm cho dịch chiết trở nên trong. Quá trình lọc này dùng bơng thấm nước để lọc.
Phối trộn
Sau khi lọc được lượng dịch nhất định ta bổ sung syrup đường và hương lá dứa xanh để tạo hương vị và màu sắc hài hịa hơn. Trong quá trình phối chế dùng đũa hoặc thìa khuấy trộn để hịa tan những thành phần vào nhau tạo dịch đồng nhất.
Gia nhiệt, rĩt chai, bài khí, dập nắp
Mục đích do quá trình lọc, phối trộn làm cho dịch nguội nên quá trình gia nhiệt làm dung dịch nước chiết nĩng lên cho quá trình bài khí sau khi rĩt chai được tốt hơn. Bài khí để cho sản phẩm sau thanh trùng cĩ thể bảo quản được lâu, khơng bị hư hỏng do vi sinh vật và nấm mốc.
Nguyên tắc của quá trình bài khí là khi rĩt dịch nĩng vào thì nước sẽ bay hơi đẩy phần khơng khí ở khoảng khơng đỉnh chai ra ngồi, giúp ngăn cản quá trình oxy hĩa sản phẩm và tránh vỡ chai khi thanh trùng và làm nguội. Bài khí bằng cách đun nĩng dịch lên đến nhiệt độ t0 = 70-800C rồi tiến hành rĩt chai và dập nắp.
Thanh trùng, làm nguội
Nhằm tiêu diệt các vi sinh vật gây hư hỏng dưới tác dụng của nhiệt độ cao. Dịch sau khi đun, rĩt chai, dập nấp rồi đem đi thanh trùng ở nhiệt độ t0 ≤ 1000C, thời gian 10-20phút. Sản phẩm sau khi thanh trùng được đưa đi làm nguội tới nhiệt độ t0 = 30÷400C mới đem đi nhập kho và bảo quản.
Bảo ơn
Kiểm tra quá trình hư hỏng của sản phẩm sau quá trình thanh trùng và ổn định sản phẩm.
2.5. Bố trí thí nghiệm
2.5.1. Bố thí nghiệm tổng quát
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Rong nho tươi
Xác định chế độ chần
Đánh giá chất lượng sản phẩm , kiểm tra vi sinh Xác định cơng thức phối trộn Xác định cơng thức bổ sung Viscozyme Xác định chế độ thanh trùng Bảo quản
2.5.2. Bố trí thí nghiệm chi tiết
2.5.2.1. Xác định chế độ chần rong [1]
Cơ sở bố trí thí nghiệm: Việc bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời
gian chần thích hợp với mục đích làm giảm mùi tanh của rong, vơ hoạt một số enzyme nội tại, đồng thời tiêu diệt một số vi sinh vật trên bề mặt rong mà khơng làm ảnh hưởng đến trạng thái và màu sắc của rong.
a. Xác định nhiệt độ chần rong
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chần rong
Qua nghiên cứu một số tài liệu cho thấy, phương thức chần rong nho trong nước nĩng với nhiệt độ chần 85÷1000C sẽ cho rong cĩ trạng thái cảm quan tốt. Do vậy tơi tiến hành khảo sát nhiệt độ chần rong từ 85÷1000C với thời gian chần cố định là 15giây.
95 90
Đánh giá cảm quan Chần với thời gian đã
chọn, nhiệt độ chần thay đổi (oC) 100 Chọn nhiệt độ chần thích hợp 85
b. Xác định thời gian chần rong
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chần rong
Qua nghiên cứu một số tài liệu cho thấy, thời gian chần rong của ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của rong. Với thời gian chần thích hợp từ 15÷60giây sẽ khơng làm cho rong bị hư hỏng nhiều và thất thốt dịch rong. Do đĩ tơi tiến hành khảo sát thời gian chần thay đổi từ 15÷60giây với nhiệt độ thích hợp.
2.5.2.2. Xác định cơng thức bổ sung Viscozyme thủy phân dịch rong nho
Cơ sở bố trí thí nghiệm: Việc bố trí thí nghiệm xác định cơng thức bổ sung
Viscozyme trong quá trình thủy phân dịch rong nho để đưa ra các thơng số thích hợp về tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu, nhiệt độ, thời gian để thu được dịch rong sau thủy phân là tốt nhất. 45 30 Đánh giá cảm quan Chần với nhiệt độ đã xác định, thời gian chần thay đổi (giây)
60
Chọn thời gian chần thích hợp 15
a. Xác định tỷ lệ Viscozyme: nguyên liệu
Rong nho tươi đã qua xử lý, chần, xay và lọc sơ bộ để lấy dịch rong. Sau đĩ tiến hành khảo sát tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu bằng cách cố định các thơng số: nhiệt độ: 500C; thời gian: 1giờ và thay đổi tỉ lệ Viscozyme:nguyên liệu như sau: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0%(v/v) ở các mẫu. Sau khi thủy phân xong, tiến hành đánh giá cảm quan kết hợp với đo độ nhớt của các mẫu. Từ đĩ chọn tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu thích hợp phục vụ cho quá trình sản xuất.
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu
Xay
Bổ sung Viscozyme
Đánh giá dịch rong nho Lọc
0,5 1,0 1,5 2,0
Chọn tỉ lệ thích hợp Rong nho tươi
Tỉ lệ Viscozyme:nguyên liệu (%) Đo độ nhớt Đo độ nhớt dịch rong nho Đánh giá cảm quan Chần với chế độ thích hợp
b. Xác định nhiệt độ thủy phân dịch rong nho bằng Viscozyme
Cách tiến hành tương tự như trên, sau khi cĩ được thơng số thích hợp là tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu. Ta tiến hành cố định thời gian: 1giờ, thay đổi các giá trị nhiệt độ: 45, 50, 55, 600C ở các mẫu. Sau khi thủy phân xong, tiến hành đánh giá cảm quan kết hợp với đo độ nhớt của các mẫu. Từ đĩ chọn nhiệt độ thủy phân thích hợp phục vụ cho quá trình nghiên cứu sau.
Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thủy phân dịch rong nho bằng Viscozyme
Xay
Bổ sung Viscozyme
Đánh giá dịch rong nho
Đo độ nhớt dịch rong nho Lọc 50 45 Chọn nhiệt độ thích hợp Thay đổi thơng số
nhiệt độ (0C)
Đo độ nhớt
Rong nho tươi
55 60
Đánh giá cảm quan Chần với chế độ
c. Xác định thời gian thủy phân dịch rong nho bằng Viscozyme
Cách tiến hành tương tự như trên, sau khi cĩ được các thơng số đã xác định là tỷ lệ Viscozyme:nguyên liệu, nhiệt độ. Ta thay đổi các giá trị thời gian: 1, 2, 3, 4giờ ở các mẫu. Sau khi thủy phân xong, tiến hành đánh giá cảm quan kết hợp với đo độ nhớt của các mẫu. Từ đĩ chọn thời gian thủy phân thích hợp phục vụ cho quá