SỬ DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC ðỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG RƯỢU VANG MÍT Nguyễn Văn Chương∗ TÓM TẮT Nghiên cứu ñược tiến hành trên cơ sở bổ sung các chế phẩm enzyme amylase, pectinase và khảo sát
Trang 1SỬ DỤNG CHẾ PHẨM SINH HỌC ðỂ NÂNG CAO
CHẤT LƯỢNG RƯỢU VANG MÍT
Nguyễn Văn Chương∗
TÓM TẮT Nghiên cứu ñược tiến hành trên cơ sở bổ sung các chế phẩm enzyme amylase, pectinase và khảo sát những ảnh hưởng của chúng ñến quá trình lên men và chất lượng thành phẩm Nhằm tạo ñiều kiện cho quá trình lên men, rút ngắn thời gian sản xuất và thu ñược sản phẩm rượu có ñộ trong tốt làm tăng giá trị cảm quan sản phẩm
Khảo sát ảnh hưởng của pH và nhiệt ñộ ñến hoạt tính của enzyme Amylase trong quá trình thủy phân tinh bột từ nguyên liệu mít Khảo sát ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme ñến hiệu suất thủy phân nguyên liệu mít ở các thời gian khác nhau Khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm Amylase và Pectinase trong sản xuất rượu vang mít
ABSTRACT The study was carried out to supplement amylase and pectinase probiotics and to investigate their effects on the fermentation process and product quality The study aimed to shorten the fermentation time and to have better clear wine for improving product palatability
This also studied the influences of pH and temperature on the catalysis activity of amylase towards the hydrolysis
of starch from jacqkfruit The study investigated the effects of enzyme concentration on the hydrolysis productivity of jackfruit at different times
Key words: enzym, amylase, pectinas, probiotics
1 ðẶT VẤN ðỀ
Nhằm nâng cao chất lượng rượu vang, ta khảo sát ảnh hưởng của pH và nhiệt ñộ ñến hoạt tính của enzyme amylase trong quá trình thủy phân tinh bột từ nguyên liệu mít, khảo sát ảnh hưởng của nồng ñộ enzyme ñến hiệu suất thủy phân nguyên liệu mít ở các thời gian khác nhau, khảo sát ảnh hưởng của việc
bổ sung chế phẩm amylase và pectinase trong sản xuất rượu vang mít, phân tích ñánh giá chất lượng thành phẩm
2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Dụng cụ: pH kế, cân phân tích, khúc xạ kế, thiết bị chưng cất rượu, cồn kế, các bình lên men , máy
so màu UV – VIS
2.2 Hóa chất: Các hóa chất cần thiết dùng ñể phân tích : NaOH 0,1N; Na2SO4, phenolphtalein,
3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Thành phần nguyên liệu
Bảng 1 Thành phần hóa học của nguyên liệu
quả(*)
(*) kết quả lấy trung bình của 3 lần lặp lại 3.2 Ảnh hưởng của pH và nhiệt ñộ ñến hoạt tính enzyme amylase trong quá trình thủy phân tinh bột từ nguyên liệu mít
Hai yếu tố ñược khảo sát là nhiệt ñộ và pH Kết quả thu ñược thể hiện ở bảng sau:
Hình 1 Nguyên liệu trái mít và múi mít
Trang 2Bảng 2 Hàm lượng ñường tổng thu ñược sau quá trình ñường hóa ở ñiều kiện pH và nhiệt ñộ khác nhau
4
4,0
7
4,5
10
5,0
Ghi chú: Các số liệu có cùng chữ cái ñi kèm thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê ở mức ñộ
ý nghĩa 5%.Chữ số in ñậm thể hiện mẫu có hàm lượng ñường thu ñược cao nhất
0
5
10
15
20
25
30
35
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Mẫu
Hàm lượng ñường tổng
Hình 2 Biểu diễn hàm lượng ñường tổng thu ñược sau
quá trình ñường hóa ở ñiều kiện nhiệt ñộ và pH khác nhau
Do ñó, chúng tôi quyết ñịnh chọn ñiều kiện thủy phân tinh bột ở nhiệt ñộ 60oC và pH = 4,5 cho thí nghiệm tiếp theo
3.3 Ảnh hưởng nồng ñộ enzyme amylase ñến hiệu suất thủy phân ở các thời gian khác nhau
Bảng 3 Hàm lượng ñường tổng thu ñược sau quá trình
ñường hóa ở ñiều kiện nồng ñộ và thời gian khác nhau
ñộ (%)
Thời gian (giờ)
ðường Tổng(%)
4
0,1
7
0,2
10
0,3
Hình 3 Hàm lượng ñường tổng thu ñược sau khi ñường hóa nguyên liệu ở nồng ñộ emyme khác nhau trong các thời gian khác nhau
0 5 10 15 20 25 30 35 40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Mẫu
Hàm lượng ñường tổng
Trang 3Bảng 3 và hình 3 cho thấy, tuy cùng ñiều kiện ñường hóa như nhau về hàm lượng cơ chất, nhiệt ñộ, pH nhưng ở nồng ñộ enzyme khác nhau thì hiệu suất thu hồi ñường tổng qua các thời gian thủy phân có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê giữa các mẫu
Mức ñộ chênh lệch giữa các mẫu chưa rõ lắm, mẫu 6 với nồng ñộ enzyme là 0,2% và thủy phân trong
2 giờ và mẫu 7 nồng ñộ enzyme 0,2%, thủy phân 3 giờ thì lượng ñường thu hồi là cao nhất so với các mẫu còn lại
Từ kết quả thảo luận trên, ta chọn nồng ñộ enzyme amylase thích hợp sử dụng trong quá trình ñường hóa từ nguồn nguyên liệu mít là 0,2 % với thời gian thủy phân là 2 giờ Do ở nồng ñộ và khoảng thời gian này, lượng ñường thu ñược ñã là tối ña, nên không cần phải bổ sung thêm enzyme hay kéo dài thời gian ñường hóa
3.4 Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm enzyme ñến hàm lượng rượu sinh ra trong quá trình lên men
Trong giai ñoạn lên men, với ñiều kiện yếm khí vi sinh vật sẽ sử dụng chất dinh dưỡng trong môi trường ñể chuyển hóa thành rượu, làm cho hàm lượng chất khô hòa tan giảm, ñồng thời hàm lượng rượu sinh ra theo tăng thời gian và ñến một lúc nào ñó khi hàm lượng rượu sinh ra cao sẽ ức chế hoạt ñộng của
vi sinh vật
Bảng 4 Sự thay ñổi ñộ cồn theo thời gian lên men
(% thể tích)
Thời gian lên men (ngày) Mẫu
0d
5,3
c
9,19
b 10,7
5a
11 ,32a
8e
7,0
6d
10,7
3c
11,7
5b
12 ,61a
0
2
4
6
8
10
12
14
2 4 6 8 10 Thời gian lên men (ngày)
DC A A-P
Hình 4 ðồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng
của việc bổ sung chế phẩm enzyme ñến
hàm lượng rượu sinh ra trong quá
trình lên men
5d
9,6
3c
10,8
5b
12,2
.10a
DC: mẫu không bổ sung enzyme (mẫu ñối chứng)
A: mẫu chỉ bổ sung enzyme amylase
A-P: mẫu có bổ sung amylase và pectinase
Các số liệu trong cùng một dòng có cùng chữ cái ñi kèm thể hiện sự khác biệt không có ý nghĩa thống
kê ở mức ñộ ý nghĩa 5%
Kết quả thể hiện sự khác nhau về hàm lượng rượu sinh ra theo thời gian giữa mẫu có bổ sung enzym và không bổ sung enzym là:
Ở mẫu không bổ sung enzyme, quá trình lên men diễn ra chậm
Mẫu có enzyme thì tốc ñộ lên men nhanh và hàm lượng rượu sinh ra cao hơn
ðiều trên chứng tỏ, enzyme amylase tác ñộng lên dịch quả làm chuyển hóa tinh bột trong nguyên liệu thành ñường và enzyme pectinase với vai trò thủy phân chất pectin phân tử cao, làm mất khả năng tạo thành keo, làm giảm ñộ nhớt trong dịch quả, làm cho hàm lượng rượu tăng liên tục và sớm ñạt ñến giá trị tối ña
3.5 Ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm enzyme ñến mật ñộ quang học của nguyên liệu sau khi ñược xử lý bằng enzyme và rượu thành phẩm
Chúng tôi khảo sát khả năng làm trong của enzyme ở hai giai ñoạn: khi kết thúc quá trình ñường hóa
và rượu thành phẩm
Trang 4Bảng 5 Mật ñộ quang học của nguyên liệu sau khi ñược
xử lý bằng enzyme và rượu thành phẩm
Mật ñộ quang học (M)
xử lý
Rượu thành phẩm
A-P 1,79c 0,08c Hình 5 Sự ảnh hưởng của việc bổ sung chế phẩm
enzyme ñến mật ñộ quang học của nguyên liệu sau khi ñược xử lý bằng enzyme và rượu thành phẩm
Qua kết quả ở bảng 5 và hình 5 nhận thấy rằng mật ñộ quang học của 3 mẫu DC, A, A-P khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê ngay sau khi kết thúc quá trình ñường hóa cũng như thành phẩm ñạt ñược ðiều này ñược giải thích như sau:
Với mẫu A-P thì mật ñộ quang thấp nhất (0,0785) Do enzyme pectinase ñã phá vỡ các hệ keo và làm giảm ñộ nhớt của dịch quả ngay trong giai ñoạn ñường hóa, giúp cho quá trình kết lắng nhanh hơn trong giai ñoạn lên men phụ nên sản phẩm thu ñược có ñộ trong tương ñối tốt
3.6 Ảnh hưởng các chế phẩm enzyme ñến giá trị cảm quan của sản phẩm
Bảng 6 Giá trị cảm quan về trạng thái và màu sắc của sản phẩm
Hình 6 Ảnh hưởng của việc bổ sung các
chế phẩm enzyme ñến giá trị cảm quan của sản phẩm
Cảm quan về trạng thái và màu sắc của thành phẩm cũng cho ta thấy mẫu A-P là dễ ñược chấp nhận nhất với số ñiểm cảm quan khá cao: 3,7 về trạng thái và 4,35 về màu sắc ở bảng 14
Kết luận: chúng tôi quyết ñịnh chọn mẫu A-P làm thành phẩm rượu vang mít và tiến hành ñi ñánh giá chất lượng
3.7 Kết quả kiểm tra chất lượng sản phẩm rượu
3.7.1 Chất lượng cảm quan thành phẩm
Trạng thái: trong, không có chất lơ lửng
Màu sắc: màu vàng trong, hoàn toàn ñặc trưng cho sản phẩm
Mùi: có mùi thơm ñặc trưng của nguyên liệu và sản phẩm lên men, không có mùi vị lạ
Hình 7 Sản phẩm rượu vang mít
0
1
2
3
4
5
DC A A-P
Mẫu
Trạng thái Màu sắc
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
DC A A-P Mẫu
Nguyên liệu sau xử
lý enzyme Sản phẩm
Trang 53.7.2 Thành phần hóa học của sản phẩm
Bảng 7 Kết quả phân tích thành phần hóa học trong rượu thành phẩm
Hàm lượng acid toàn phần, mg acid acetic
Hàm lượng ester, mg etyl acetat trong 1lít
4 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ
4.1 Kết luận
Chúng tôi rút ra ñược các kết luận sau:
-Pha loãng với tỷ lệ mít/nước = 1/4 vẫn giữ ñược mùi vị ñặc trưng cho sản phẩm
-Các ñiều kiện thích hợp cho giai ñoạn ñường hóa là nhiệt ñộ ở 60oC; pH = 4,5; nồng ñộ enzyme 0,2%; thực hiện trong thời gian 2 giờ
ðồng thời bổ sung thêm enzyme pectinasse với nồng ñộ 0,04%
-Mít sau ñường hóa xong phải tiến hành thanh trùng chống oxy hoá và tạp nhiễm ngay bằng cách bổ sung NaHSO3, càng nhanh càng tốt ñể tránh nước quả bị oxy hoá làm sậm màu sản phẩm và ñể tiêu diệt
vi sinh vật
-Thời gian kết thúc quá trình lên men là 7 ngày và hàm lượng rượu ñạt ñược là 11o
4.2 ðề nghị
-Nghiên cứu việc bổ sung chế phẩm enzyme amylase từ các nguồn khác nhau: mầm thóc malt, nấm mốc và vi khuẩn
-Khảo sát tỉ lệ bổ sung enzyme pectinase ảnh hưởng ñến ñộ trong của sản phẩm
-Nghiên cứu các biến ñổi trong quá trình bảo quản sản phẩm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Bùi Ái 2003 Công nghệ lên men ứng dụng trong công nhgệ thực phẩm TP Hồ Chí Minh: NXB ðại Học Kĩ Thuật
TP Hồ Chí Minh
Bùi Thị Huỳnh Hoa 2001 Bài giảng công nghệ sản xuất rượu bia - nước giải khát TP Cần Thơ: Trường ðại Học
Cần Thơ
Lê Thị Thanh 2000 Công nghệ vi sinh TP Hồ Chí Minh: NXB Giáo Dục
Lê Thanh Mai 2005 Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men Hà Nội: NXB Khoa Học và Kĩ Thuật
Hà Nội
Lương ðức Phẩm 2004 Công nghệ vi sinh vật Hà Nội: NXB Nông Nghiệp Hà Nội
Lê Ngọc Tú 2000 Hóa sinh công nghiệp Hà Nội: NXB Khoa Học và Kĩ Thuật Hà Nội
Nguyễn ðức Lượng 2002 Công nghệ vi sinh ( tập 2) – Vi sinh vật học công nghiệp TP Hồ Chí Minh: NXB ðại
Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh
Nguyễn ðức Lượng 2000 Công nghệ vi sinh ( tập 3) – Thực phẩm lên men truyền thống TP Hồ Chí Minh: NXB
ðại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh
