Theo dõi và giải thích động thái của quá trình lên men thông qua việc theo dõi diễn biến của tổng lượng chất rắn hòa o Bx và lượng axit hữu cơ tổng số trong dịch lên men.. Giải thích:
Trang 1HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
BÁO CÁO THỰC HÀNH
XỬ LÝ PHẾ PHỤ PHẨM
Nhóm thực hành :
Thời gian học :
Hà Nội, 04/2016
Trang 2DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM
STT MSV HỌ TÊN LỚP
1
2
3
4
5
6
Trang 3SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG LÊN MEN TỪ PHẾ PHỤ PHẨM THU ĐƯỢC KHI CHẾ BIẾN SẢN PHẨM DỨA KHOANH NƯỚC ĐƯỜNG
I. MỤC ĐÍCH
- Giúp cho sinh viên có kỹ năng thực hành xử lí phế phụ phẩm thu nhận được trong quá trình chế biến các nguyên liệu quả để sản xuất 1 loại sản phẩm ở qui mô nhỏ
- Có khả năng tính toán, dự trù nguyên vật liệu, chuẩn bị dụng cụ cho chế biến sản phẩm trên
II. NGUYÊN LIỆU
- Dứa: 3 quả (2,05 kg)
- Đường tinh luyện
- Nước sạch, nước cất, phenolphthalein 1%, NaOH 0.1N
- Nấm men
Trang 4III. TIẾN HÀNH
1. Xác định loại, tỷ lệ các loại PPP dứa ở trong quá trình chế biến khoanh dứa nước đường.
- Các bước tiến hành chế biến sản phẩm khoanh dứa nước đường được thể hiện như
sơ đồ qui trình chế biến sau
Nguyên liệu (dứa quả)
Phân loại, lựa chọn
Hoa
Bẻ hoa, cuống Ngâm rửa
Gọt sơ bộ - cắt hai đầu 10 -15
mm, cắt khoanh 7 – 10 mm 2
Vỏ, lõi Đột vỏ, đột lõi
Mắt quả Sửa mắt
Chần (T=950C ; t= 60 giây)
Để ráo
Khoanh ko đạt yêu cầu Xếp lọ, hộp, định lượng
Rót dung dịch
Ghép nắp
Trang 5Sơ đồ 1 : Quy trình công nghệ chế biến đồ hộp dứa khoanh nước đường
- Khối lượng dứa nguyên liệu: 2,2 kg = 2200 g
- T l PPP (%) = ỷ ệ * 100
Bảng 1: Thành phần phế phụ phẩm
5 Khoanh dứa không đạt yêu cầu 160 7,27%
6 Tổng khối lượng phế phụ phẩm 1660 75,43%
- Như vậy khối lượng phế phụ phẩm chiếm 75,43 % đạt yêu cầu của quá trình chế biến nguyên liệu dứa
Thanh trùng
Làm nguội
Sản phẩm không đạt yêu cầu Bảo ôn
Hoàn thiện sản phẩm
Thành phẩm
Trang 62. Sản xuất nước dứa lên men từ PPP trong sản xuất dứa khoanh nước đường.
- Khối lượng đem xử lý: m = 1050 (g)
- Cắt nhỏ các PPP, sau đó đem đi xay trong quá trình xay bổ sung thêm 40% nước
- Nước dứa chà lần 1,2 được trộn với nhau, lọc bằng vải lọc Sau đó xác định khối lượng, TSS, acid hữu cơ tổng số ta được: mdịch lọc sau chà,lọc,ép = 1200(g)
Bảng 2: TSS và acid hữu cơ tổng số của phế phụ phẩm sau trà
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình
- Sử dụng công thức (*) để tính axit hữu cơ tổng số
Trong đó: a – số ml NaOH 0.1N cần để chuẩn độ
0,007 – số gam axit tương ứng với 1ml NaOH 0,1N (tính theo axit citric)
T – hệ số điều chỉnh đối với NaOH 0,1N
V – tổng thể tích dung dịch (ml)
v – số ml dung dịch lấy để chuẩn độ
c – trọng lượng mẫu
Độ acid của dịch: 0,427 % độ acid của dịch vượt quá giới hạn cho phép (0,2-0,25%) nên không cần bổ sung acid
- Yêu cầu thành phẩm: khối lượng nước dứa thành phẩm = 1500(g); có TSS = 15 và acid hữu cơ tổng số = 0,25%
+ Lượng acid có trong thành phẩm = (0,25x1500)/100 = 3,75 (g)
+ Lượng chất khô hòa tan tổng số = (15x1500)/100 = 225(g)
+ Lượng đường cần trong sản phẩm = 225-3,75 = 221,5(g)
- Thành phần có trong phế phụ phẩm sau chà lọc có:
+ TSS = 9oBx
+ Acid hữu cơ tổng số = 0,427% => % đường = 9 – 0,427 = 8,573 (g)
100 (g) nước dứa => 0,427 (g) acid 878,22 (g) nước dứa <= 3,75(g) acid
+ Trong 878,22 (g) nước dứa thì có lượng đường = (8,573x878,22)/100 = 75,29 (g)
- Cần bổ sung:
+ Lượng đường bổ sung = lượng đường cần trong sản phẩm - lượng đường có trong nước dứa => lượng đường bổ sung = 221,25 – 75,29 = 145,96 (g)
+ Lượng nước bổ sung = 1500 - (878,22 +145,96) = 475,82 (g)
Trang 7+ Lượng nấm men thêm vào với liều lượng 5% so với khối lượng của dịch lên men mnấm men = 1500x5/ 100 = 75 (g)
- Do quá trình pha chế và bổ sung nấm men hàm lượng đường đo được thay đổi như sau:
Bảng 3: TSS và acid thu được sau chế biến
Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình TSS( độ Bx) 15,0 15,0 15,0 15,0 VNaOH( ml) 0,36 0,37 0,35 0,36
- Vậy TSS : 15(độ Bx), acid: 0,25% là đạt yêu cầu thành phẩm đề ra ban đầu.
3. Theo dõi và giải thích động thái của quá trình lên men thông qua việc theo dõi diễn biến của tổng lượng chất rắn hòa ( o Bx) và lượng axit hữu cơ tổng số trong dịch lên men.
III.1. Sự biến đổi về TSS
Bảng 4: Sự biến đổi TSS
Ta có đồ thị sau:
Nhận xét: Qua đồ thị biểu diễn nồng độ chất rắn hòa tan ta thấy rằng, nồng độ chất
rắn hòa tan giảm dần theo thời gian
Trang 8 Giải thích: Ta nhận thấy tổng lượng chất rắn hòa tan (0Bx) giảm dần theo thời gian
do quá trình lên men xảy ra biến đổi chất khô hòa tan trong dịch lên men thành rượu Đường trong dịch quả được nấm men sử dụng, biến đổi tạo thành rượu
- Phương trình tổng quát của quá trình lên men:
C5H12O6 = 2 C2H5OH + 2CO2+2ATP
- Sự lên men glucose thành etanol và CO2 nhờ nấm men Sacharomyces cerevisea diễn ra theo con đường Embden Meyerhof Sự chuyển hóa pyruvate thành etanol gồm 2 bước:
+ Bước 1: pyruvate được loại CO2 thành acetaldehyde nhờ pyruvate-decarbonxylase với sự tham gia của tiamnpirophosphat
+ Bước 2: acetaldehyde bị khử thành etanol nhờ alcohol – dedihydrogenase chứa NADH
Nhờ sự chuyển hóa này, dihydro tách ra do triosephosphate=dehydrogenase xúc tác sẽ được tiêu thụ, nhờ vậy trạng thái oxy hóa khử sẽ được cân bằng Trong quá trình lên men nấm men đã chuyển hóa cơ chất (đường) thành rượu do vậy lượng chất rắn hòa tan giảm dần theo thời gian
Trang 10III.2. Sự biến đổi về acid hữu cơ tổng số.
Bảng 5: Sự biến đổi về acid hữu cơ tổng số.
Ngày Giờ đo V NaOH (ml) Acid (%)
Nhận xét: Qua đồ thị theo dõi ta thấy độ axit tăng, tăng đến cực đại rồi bắt đầu
giảm
Giải thích: ban đầu do quá trình lên men xảy ra chậm nên các vi khuẩn khác phát
triển mạnh làm tăng nhanh hàm lượng acid citric trong nước dứa Theo thời gian cùng với sự hoạt động của nấm men, sự tăng lên của hàm lượng cồn ức chế sự phát triển của các vi khuẩn khác, nồng độ axit giảm nhẹ
Trang 11III.3. Biến đổi về độ cồn của dịch lên men
- Công thức tính độ cồn của dịch lên men như sau:
Độ cồn = ((M2-M3) / (M2-M1))*100 Trong đó:
M1 : Khối lượng bình tam giác 250ml (g)
M2 : Khối lượng bình tam giác và lượng dịch dứa lên men (g)
M3: Khối lượng bình sau khi cho vào bình ổn nhiệt 78°C,sau khoảng 5 phút cân
1 lần đến khi khối lượng 2 lần cuối cùng không đổi
Bảng 3.3 Sự biến đổi của độ cồn trong quá trình lên men
Ngày đo Giờ đo Sau số
giờ
M1(g) M2(g) M3(g) Độ
cồn(%) Sáng 28/3 9h 15h 111.08 211.09 209.86 1.22% Chiều
28/3
15h 21h 110.06 211.08 208.99 2.06%
Sáng 29/3 9h 39h 111.05 211.05 208.64 2.41% Chiều
29/3
15h 45h 110.56 210.57 207.25 3.31%
Sáng 30/3 9h 63h 108.85 208.86 205.44 3.41% Chiều
30/3
15h 69h 109.17 209.19 205.57 3.61%
Sáng 31/3 9h 87h 111.08 211.18 207.29 3.89% Chiều
31/3
15h 93h 111.07 211.27 207.25 4.01%
Ta có đồ thị sau:
Đồ thị 3.3: Đồ thị biểu diễn độ cồn của dịch lên men qua những giờ khác nhau
Nhận xét: Qua đồ thị ta thấy nồng độ cồn tăng theo thời gian,ở những giờ
đầu tiên thì độ cồn không tăng nhiều nên ban đầu dạng đường trên đồ thị gần như là đường thẳng Sau đó từ giờ thứ 39 đến giờ thứ 45 thì độ cồn tăng nhanh sau đó lại tăng rất chậm và gần như không thay đổi nhiều ở những giờ tiếp theo
Giải thích: Ban đầu do quá trình lên men diễn ra vẫn còn rất chậm nên
lượng cồn sinh ra còn rất ít và lượng acid lúc này sẽ tăng cao Nhưng sau đó
Trang 12sự lên men của nấm men diễn ra nhanh và mạnh hơn nên sự chuyển hóa đường thành rượu diễn ra nhanh và độ cồn cũng tăng mạnh Cùng thời điểm này lượng acid citric lại giảm (đồ thị 3.3) nhưng sau đó cơ chất được sử dụng đã dần giảm bớt đi lượng cồn vẫn tăng nhưng tăng rất chậm mà hầu như rượu sẽ chuyển thành acid bởi sự hoạt động của các vi khuẩn lên men yếm khí có trong dịch lên men
Trang 13III.4. Đánh giá chất lượng cảm quan
Bảng 7: Đánh giá cảm quan.
Ngày 1
( 27/3/16)
Chiều Vàng nhạt Mùi thơm
đặc trưng của dứa
Vị chua xen lẫn ngọt, có
vị hơi đắng
Dịch trong
và không sánh Có rất nhiều bọt trên bề mặt dịch
Ngày 2
(28/3/16)
Sáng Vàng nhạt Mùi thơm
đặc trưng của dứa, có mùi chua
Vị chua xen lẫn ngọt, có
vị đắng
Dịch trong
và không sánh, có nhiều bọt Chiều Vàng
chanh nhạt
Mùi thơm của dịch lên men
Chua đặc trưng của dứa, nhưng vẫn còn vị ngọt và đắng
Dịch trong
và không sánh, có ít bọt hơn
Ngày 3
( 29/3/16)
chanh đậm
Mùi thơm của dịch, có mùi rượu
Bắt đầu có vị đắng của rượu và vị bớt chua đi
Dịch bắt đầu đục và sánh lại, có ít bọt hơn trên bề mặt dịch lên men
Chiều Vàng
chanh đậm
Mùi thơm của dịch, của rượu nồng hơn
Vị đắng và hơi chua
Dịch vẩn đục
và sánh đặc hơn, có ít bọt trên bề mặt dịch lên men Ngày 4
( 30/3/16)
Sáng Vàng đậm Mùi của
rượu
Vị đắng hơn
và hơi chua
Dịch sánh lại
và ít bọt hơn Chiều Vàng đậm
hơi sẫm
Mùi của rượu
Vị đắng, vẫn
có vị chua
Dịch sánh lại
và còn ít bọt, xuất hiện vẩn đục trong
Trang 14Ngày 5
(31/3/16)
Sáng Vàng đậm
sẫm
Mùi rượu Vị đắng hơn,
vị chua ít hơn
Dịch sánh đặc và gần như hết bọt,
có vẩn đục trong dịch Chiều Vàng đậm
sẫm
Mùi rượu rất đặc trưng
Vị đắng hơn
Vị chua ít hơn nhiều
Dịch sánh đặc và còn
có vẩn đục
Bảng 3.4 Đánh giá chất lượng cảm quan của nước dứa lên men
Trang 15 Nhận xét: Trong quá trình lên men chỉ tiên cảm quan của dứa lên men ở
ngày thứ 5 là tốt nhất, phù hợp cho sản phẩm dứa lên men
Giải thích: Trong thời gian lên men từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 3 dịch
lên men có nhiều bọt do lúc đó nấm men đang bắt đầu phát triển sinh khối
do vậy tạo ra nhiều khí CO2 Do nấm men có chu kỳ phát triển do vậy ở pha phát triển của nấm men thì lượng cồn sinh ra là nhiều nhất lúc đó vị chua hài hòa nhất và nồng độ cồn vừa phải, hợp vị của người tiêu dùng Ở ngày lên men thứ 4 và 5 vị của nước dứa lên men có vị đắng do lúc này lượng cơ chất
đã dần được sử dụng và ít đi Dù có vị đắng nhưng sản phẩm vẫn chấp nhận được vì vị của dịch lên men lúc này không quá đắng mà đây cũng là vị của rượu mà chúng ta vẫn sử dụng
Như vậy để có sản phẩm nước dứa lên men để có chất lượng tốt cả về nồng
độ cồn thấp và cảm quan nên sử dụng ở ngày lên men thứ tư và thứ năm không nên để nước dứa lên men quá lâu khi đạt độ cồn yêu cầu có thể có những biến đổi không tích cực đến chất lượng nước dứa lên men Nhìn chung sản phẩm lên men ở những ngày này đạt yêu cầu và được người sử dụng ưa thích