2.3.1. Quy trình công nghệ chế biến nƣớc uống lên men từ trái ô môi và củ đậu dự kiến.
Từ tổng quan và thực tế nghiên cứu, quy trình công nghệ chế biến nước uống lên men từ ô môi và củ đậu dự kiến như sau:
B ã Bã Bã Bã Bã 2x2x1cm 1:1 Bã Sản phẩm Chai Nắp S. cerevisiae 70oC/10 ’ Củ đậu Tách vỏ, rửa Cắt miếng Chần Xay Vắt Xử lý làm trong Phối trộn Thanh trùng Làm mát Lên men Lọc Rót chai Đóng nắp Thanh trùng Trái ô môi Rửa Nghiền Trích ly Lọc
Giải thích quy trình:
Từ quy trình trên, có thể được chia ra làm 4 bước chính sau:
Bước 1: Xử lý củ đậu: Củ đậu sau khi mua về tách vỏ để loại bớt những phần không ăn được của nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng, sau đó đem rửa bằng nước muối và rửa lại nhiều lần, rửa kĩ phần đất dính vào. Cắt theo kích thước 2x2x1 cm rồi đem chần ở nhiệt độ thích hợp rồi làm nguội nhanh bằng nước lạnh. Bổ sung thêm nước theo tỉ lệ 1:1 (w:v) để xay dễ dàng hơn. Tiến hành gia nhiệt đến 50oC và bổ sung enzyme diastase để thủy phân tinh bột giúp dịch trong hơn. Đem dịch sau xử lý diastase vắt để loại bỏ bã thu được phần dịch củ đậu.
Bước 2: Xử lý ô môi: ô môi sau khi loại bỏ những phần sâu mọt, đem đi rửa sạch. Sau đó nghiền nhỏ rồi đem đi trích ly với nước ở nhiệt độ và thời gian thích hợp. Đem dịch đi lọc để loại bỏ phần vỏ và hạt ô môi.
Bước 3: Lên men: đem dịch củ đậu và dịch ô môi phối trộn theo tỷ lệ nhất định, rồi chỉnh pH và hàm lượng đường thích hợp cho quá trình lên men. Thanh trùng dịch ở 60 – 70oC trong 10 phút để tiêu diệt những vi sinh vật có hại. Để nguội rồi bổ sung nấm men S. cerevisiae vào và tiến hành lên men.
Bước 4: Hoàn thiện sản phẩm: Sản phẩm được rót vào chai và phải đóng nắp kín (chai và nút chai đã được thanh trùng trước khi rót chai). Rồi đem sản phẩm đi thanh trùng để tiêu diệt đến mức tối đa hoạt động của vi sinh vật trong thời gian bảo quản, nhờ vậy sản phẩm để được lâu, không bị hỏng. Sau khi thanh trùng, sản phẩm phải được làm nguội ngay đến nhiệt độ 35-45o
C.
2.3.2. Sơ đồ nghiên cứu.
Từ quy trình chế biến nước uống lên men từ củ đậu và trái ô môi dự kiến, các thí nghiệm sẽ được tiến hành theo sơ đồ sau:
Hình 2.1: Sơ đồ tiến hành chế biến nước uống lên men từ trái ô môi và củ đậu
2.3.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.3.1. Khảo sát thành phần nguyên liệu chính.
Mục đích: Phân tích thành phần của nguyên liệu là cơ sở để xây dựng các phương pháp thực hiện ở các thí nghiệm tiếp theo.
Cách tiến hành:
Củ đậu được mua tại chợ và được vận chuyển tới phòng thí nghiệm và tách vỏ, rửa sạch. Còn trái ô môi được thu từ các tỉnh ở miền Tây, rồi đem về dự trữ. Khi tiến hành thí nghiệm đem đi phân tích các yếu tố như:
Khảo sát thành phần nguyên liệu
Khảo sát quá trình xử lý nguyên liệu
Khảo sát quá trình lên men
Khảo sát quá trình thanh trùng
Đánh giá chất lượng sản phẩm Nguyên liệu
Bảng 2.1 Khảo sát nguyên liệu ban đầu
STT Yếu tố Phương pháp thực hiện
1 Độ ẩm Sấy tới khối lượng không đổi
2 Hàm lượng tro toàn phần Nung tới khối lượng không đổi
3 pH Bằng máy đo pH
4 Hàm lượng đường khử, đường tổng
Phương pháp chuẩn độ oxy hóa khử với Ferrycyanure
Thí nghiệm được tiến hành 3 lần và kết quả được tính theo giá trị trung bình. Các chỉ tiêu được đánh giá như trong phần phụ lục. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.3.3.2. Khảo sát quá trình chần đến hiệu suất thu hồi dịch củ đậu.
Mục đích: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ chần đến hiệu suất thu hồi thịt quả. Sau khi gọt vỏ, bỏ những phần không sử dụng được, rửa sạch và cắt miếng củ đậu được đem chần. Vì củ đậu có cấu trúc mô cứng nên quá trình chần sẽ làm mềm hóa cấu trúc tế bào giúp giải phóng được nhiều dịch quả hơn trong quá trình xay. Ngoài ra quá trình chần củ đậu còn nhằm:
Phá hủy hệ thống enzyme, đình chỉ các quá trình sinh hóa trong nguyên liệu giúp cho nguyên liệu không bị biến chất, biến đổi màu sắc.
Tẩy sạch tạp chất và tiêu diệt một phần vi sinh vật bám trên bề mặt củ đậu.
Hồ hóa một phần tinh bột giúp quá trình xử lý enzyme được hiệu quả hơn.
Cách tiến hành
Cân 50 g / mẫu củ đậu đã được gọt sạch vỏ, rửa sạch và cắt miếng theo kích thước 2x2x1 cm. Tiến hành chần ở:
Nhiệt độ (oC): 75; 80; 85.
Sau khi chần xong các mẫu được đem xay bằng máy xay sinh tố. Trong quá trình xay có bổ sung nước theo tỷ lệ 1:1 (50 ml H2O cho 50 g nguyên liệu ban đầu). Hỗn hợp thu được, được vắt lọc bằng vải để thu được dịch quả.
Chỉ tiêu đánh giá
Xác định hiệu suất thu hồi dịch. Từ đó so sánh được hiệu suất thu hồi dịch quả của các mẫu và chọn ra chế độ chần tối ưu nhất cho quá trình chần củ đậu.
2.3.3.3. Khảo sát sự ảnh hưởng của quá trình xử lý enzyme diastase đến chất lượng dịch củ đậu. dịch củ đậu.
Mục đích: Dịch củ đậu sau khi chần thường hay bị lắng và không trong ảnh hưởng tới cảm quan của sản phẩm, đồng thời hàm lượng đường khử còn thấp do đó phải tiến hành xử lí với diastase để cải thiện chất lượng dịch và nâng cao hiệu suất thu hồi chất khô.
a. Khảo sát sự ảnh hƣởng của hàm lƣợng diastase đến chất lƣợng dịch củ đậu.
Cách tiến hành: Mỗi nghiệm thức khoảng 80g dịch thô. Gia nhiệt lên 50oC. Bổ sung diastase theo các hàm lượng khác nhau: 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06 (%). Giữ nhiệt trong 90 phút. Đưa lên 80oC/5phút để bất hoạt enzyme. Sau đó đem dịch này đi vắt bằng khăn và lọc.
Chỉ tiêu đánh giá:
Hàm lượng đường khử
Hiệu suất thu hồi chất khô.
Đánh giá cảm quan về độ trong dịch thu được của các mẫu theo phương pháp cho điểm ở bảng 2.2 sau:
Bảng 2.2 Bảng cho điểm cảm quan về chỉ tiêu độ trong của dịch củ đậu.
Bậc đánh giá Cơ sở đánh giá
5 Trong, không có cặn lắng và lơ lửng.
4 Trong, có ít cặn lắng, lơ lửng.
3 Trong, có nhiều cặn lắng và lơ lửng.
2 Đục, có ít cặn lắng.
1 Đục, có nhiều cặn lắng
0 Quá đục.
Từ kết quả về lượng đường khử, hiệu suất thu hồi chất khô và đánh giá cảm quan dịch trích của các mẫu để chọn ra chế độ xử lý tối ưu nhất cho quá trình xử lý làm trong củ đậu.
b. Khảo sát sự ảnh hƣởng của thời gian xử lý diastase đến chất lƣợng dịch củ
đậu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cách tiến hành:
Lấy 50g dịch thô. Tiến hành bổ sung lượng diastase đã khảo sát ở thí nghiệm 2.3.3.3.a vào dịch củ đậu thô. Đưa lên khoảng 50oC. Giữ nhiệt xử lý theo 5 mức độ thời gian khác nhau: 15; 60; 90; 120; 150 (phút). Đưa lên 80oC/5phút để bất hoạt enzyme. Sau đó đem dịch này đi vắt bằng khăn và lọc.
Chỉ tiêu đánh giá:
Hàm lượng đường khử
Hiệu suất thu hồi chất khô.
Đánh giá cảm quan về độ trong dịch thu được của các mẫu theo phương pháp cho điểm ở bảng 2.3.
2.3.3.4. Khảo sát sự các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly ô môi
Mục đích:
Trích ly nhằm mục đích khai thác các chất hòa tan vào nước trong trái ô môi như: tanin, saponin, anthraglucoside, … Đây là giai đoạn quyết định đến màu và mùi của sản phẩm.
Hiệu suất của quá trình trích ly chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như: kích thước của nguyên liệu, tỷ lệ khối lượng giữa nguyên liệu và dung môi, nhiệt độ và thời gian trích ly.
Do đó, tiến hành khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng tới quá trình trích ly như sau:
a. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỷ lệ nguyên liệu và dung môi trong quá trình
trích ly ô môi.
Cách tiến hành:
Trái ô môi rửa và nghiền nhỏ sẽ được đem đi cân với lượng mẫu là 5g/mẫu. Bổ sung nước theo các tỷ lệ giữa ô môi và nước khác nhau: 1:5; 1:8; 1:11; 1:14; 1:17; 1:20 (w:v).
Đun nóng ở 90oC trong 20 phút tiến hành lọc loại bỏ phần bã.
Chỉ tiêu đánh giá:
Nồng độ chất khô tổng số.
Bảng 2.3 Bảng cho điểm về chỉ tiêu màu và mùi của dịch ô môi sau khi trích ly.
Chỉ tiêu đánh giá Bậc đánh giá Cơ sở đánh giá
Mùi 0 Mùi lạ
1 Mùi hắc của nguyên liệu tươi, gây khó chịu 2 Hơi nồng của nguyên liệu tươi
3 Mùi thơm thoang thoảng
4 Mùi thơm dịu nhẹ
5 Mùi thơm dịu, đặc trưng của ô môi
Màu 0 Mùi lạ
1 Màu trắng, hơi nâu
2 Màu nâu đen đậm
3 Màu nâu đất
4 Màu nâu cánh gián hơi nhạt (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
5 Màu nâu cánh gián đậm, đặc trưng cho ô môi.
b. Khảo sát sự ảnh hƣởng của nhiệt độ và thời gian đến hiệu suất thu hồi chất
khô của trái ô môi.
Cách tiến hành: Trái ô môi rửa và nghiền nhỏ sẽ được đem đi cân với lượng mẫu là 5 g / mẫu. Bổ sung nước theo tỷ lệ đã khảo sát ở thí nghiệm 2.3.3.4 a , đem đi đun nóng với thời gian và nhiệt độ:
Nhiệt độ: 80; 90; 100 (oC).
Thời gian: 10; 20; 30 (phút). Tiến hành lọc loại bỏ phần bã.
Chỉ tiêu đánh giá:
Nồng độ chất khô tổng số.
Làm tương tự với mẫu đối chứng ở nhiệt độ thường trong 30 phút.
2.3.3.5 Khảo sát các điều kiện ảnh hưởng tới quá trình lên men.
a. Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ nguyên liệu đến quá trình lên men.
Mục đích: Tìm ra tỉ lệ giữa dịch củ đậu và ô môi thích hợp cho sản phẩm.
Cách tiến hành: Phối trộn dịch củ đậu và dịch ô môi theo tỉ lệ như sau:
Dịch củ đậu là: Củ đậu: nước là 1:2 (w:v).
Dịch ô môi là: Ô môi : nước theo khảo sát ở thí nghiệm 2.3.3.4.
Tỉ lệ giữa dịch ô môi và dịch củ đậu là: 1:1; 1:2; 1:3; 1:4; 1:5 (v:v).
Phối trộn dịch củ đậu và dịch ô môi theo tỉ lệ như trên. Mỗi nghiệm thức 600 ml. Bổ sung đường đến 20oBx. Thanh trùng ở 70oC trong 10 phút. Để nguội và bổ sung nấm men vào. Tiến hành lên men ở nơi thoáng mát.
Chỉ tiêu đánh giá:
Đo độ cồn.
Đo độ Brix.
Đánh giá cảm quan về các chỉ tiêu màu theo bảng phụ lục 6.1.
b. Khảo sát sự ảnh hƣởng của tỉ lệ nấm men đến quá trình lên men.
Mục đích: Hàm lượng nấm men nhiều hay ít đều có ảnh hưởng tới quá trình lên men. Nếu ít thì không đủ tế bào nấm men để tiến hành lên men có hiệu quả, vi sinh vật dễ lẫn tạp. Ngược lại thì không đủ cơ chất để cho nấm men hoạt động. Do đó, tiến hành thí nghiệm để tìm ra tỷ lệ nấm men thích hợp nhất cho quá trình lên men.
Cách tiến hành: Tiến hành lên men dịch theo tỷ lệ ô môi : củ đậu đã khảo sát ở thí nghiệm 2.3.3.5.a với 5 nghiệm thức có các thông số như sau:
pH đầu = 4,88 (pH của dịch).
Tỷ lệ nấm men bổ sung theo từng mẫu là: 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04 (%). Tiến hành lên men trong điều kiện thoáng mát.
Chỉ tiêu đánh giá:
Đo độ cồn.
Đo độ Brix.
Đánh giá cảm quan về các chỉ tiêu mùi và vị theo bảng phụ lục 6.1. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2.3.3.5.3 Khảo sát ảnh hƣởng của hàm lƣợng đƣờng đến quá trình lên men.
Mục đích: Nồng độ chất khô trong dịch quả tương đối thấp (khoảng 5) và thường không ổn định. Vì vậy để quá trình lên men diễn ra tốt và ổn định thì cần phải điều chỉnh hàm lượng chất khô về một giá trị nhất định và phù hợp với nấm men.
Cách tiến hành: Tiến hành lên men dịch theo tỷ lệ ô môi : củ đậu đã khảo sát ở thí nghiệm 2.3.3.5.2 với 5 nghiệm thức có các thông số như sau:
Hàm lượng đường bổ sung đến độ Brix: 14; 16; 18; 20; 22 o Bx.
pH của dịch ban đầu
Tỷ lệ nấm men là thông số tối ưu của thí nghiệm 2.3.3.5.b. Lên men trong điều kiện thoáng mát.
Chỉ tiêu đánh giá:
Đo độ cồn.
Đo độ Brix.
Đánh giá cảm quan về các chỉ tiêu mùi và vị theo bảng phụ lục 6.1.
Mục đích: Thanh trùng là quá trình gia nhiệt thực phẩm đến 60-90°C, nhằm tiêu diệt những vi sinh vật gây hại như vi khuẩn, virut, nấm men, nấm mốc. Để đảm bảo các tính chất cảm quan của thực phẩm như mùi vị, hương thơm, màu sắc, độ trong… thì quá trình thanh trùng phải được thực hiện một cách chính xác. Do vậy, cần thiết phải xác định được thời gian và nhiệt độ tối thiểu để quá trình thanh trùng vừa có hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật, vừa không tạo ra các mùi vị không mong muốn cho sản phẩm, đồng thời tiết kiệm được năng lượng sử dụng
Cách tiến hành: Sản phẩm sau khi đóng vào chai được tiến hành thanh trùng ở nhiệt độ và thời gian sau:
Nhiệt độ (oC): 60; 65; 70.
Thời gian (phút): 5, 10, 15.
Sau khi thanh trùng phải làm lạnh nhanh về 35 – 45oC.
Chỉ tiêu đánh giá:
Đánh giá cảm quan về màu, mùi, vị và trạng thái sau thanh trùng theo bảng phụ lục 6.1.
Đánh cảm quan về màu, mùi, trạng thái theo các theo thời gian biến đổi.
Kiểm tra vi sinh sau 4 tuần.
2.3.3.7 Đánh giá cảm quan toàn diện chất lượng sản phẩm.
Mục đích: đánh giá chất lượng của nước uống lên men tốt hay không tốt. Cách tiến hành:
Sản phẩm sẽ được kiểm tra các chỉ tiêu về hóa lý và vi sinh. Sau đó sẽ được đánh giá cảm quan theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79 ở phụ lục 6.1 để đánh giá mức chất lượng của sản phẩm so với tiêu chuẩn trên tất cả các chỉ tiêu cảm quan: mùi, vị, màu sắc, trạng thái của sản phẩm.
PHẦN 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.
3.1. KHẢO SÁT THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU CHÍNH.
Bảng 3.1 Khảo sát thành phần ô môi và củ đậu trong 100 g nguyên liệu
Thành phần Ô môi Củ đậu Độ ẩm (%) 20,73 81,00 Tro (%) 4,58 0,02 pH 5,32 5,88 Đường khử (%) 3,38 1,97 Đường tổng (%) 6,56 5,86
Qua số liệu trên ta nhận thấy rằng: Hàm lượng ẩm của củ đậu khá cao tới 81,00%. Vậy nên củ đậu là nguyên liệu phù hợp để xay lấy nước để phối trộn với ô môi có hàm lượng ẩm thấp (20,73%). Song lượng đường khử của nguyên liệu ban đầu không cao chỉ ở củ đậu là 1,97 và ô môi là 3,38 g. Đồng thời, pH của 2 nguyên liệu này tương đối cao.
Vậy nên khi chế biến cần chú ý tới hàm lượng nước bổ sung và hàm lượng đường bổ sung vào dịch lên men, và phải về chỉnh pH thích hợp để quá trình lên men được thuận lợi, bởi những yếu tố này ảnh hưởng khá lớn đến giá thành sản phẩm sau này.
3.2. KẾT QUẢ QUÁ TRÌNH CHẦN ĐẾN HIỆU SUẤT THU HỒI DỊCH CỦ ĐẬU. CỦ ĐẬU.
Chần là quá trình sử dụng nước nóng để xử lý nguyên liệu. Nhiệt độ và thời gian chần ảnh hưởng tới quá trình thu hồi dịch củ đậu. Tiến hành khảo sát nhiệt độ và thời gian chần, thí nghiệm được tiến hành 3 lần. Kết quả ảnh hưởng của quá trình chần đến hiệu suất thu hồi dịch được thể hiện trong bảng 3.2: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảng 3.2 Ảnh hưởng của quá trình chần đến hiệu suất thu hồi dịch củ đậu
Thời gian (phút) Hiệu suất thu hồi dịch (%)
Đối chứng (0) 0 60,42i 75oC 2,5 75,57cd 5,0 76,45c 7,5 80,67a 10 81,02a 80oC 2,5 80,35a 5,0 78,43b 7,5 75,49cd 10 73,57ef 85oC 2,5 74,72de 5,0 72,74f