VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nguyên vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Gạo lứt mua tại chợ Đồng Quang – Thái Nguyên
- Chủng giống: Sử dụng hệ vi khuẩn lactic trong sữa chua vinamilk
3.1.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm vi sinh khoa Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
- Thời gian: Từ ngày 14/11/2015 đến 14/05/2016
3.1.3 Hóa chất và thiết bị sử dụng a) Hóa chất, môi trường
Bảng 3.1 Thành phần của 1 lít môi trường MRS
STT Thành phần Hàm lƣợng
11 Nước cất vừa đủ 1 lít
12 pH = 6, hấp khử trùng ở 121 trong 30 phút b) Thiết bị thí nghiệm
Bảng 3.2 Thiết bị sử dụng
Nồi hấp khử trùng Nhật Bản
Máy đo pH Trung Quốc
Cân phân tích Trung Quốc c) Dụng cụ thí nghiệm
Buret, cốc đong, bình định mức, phễu, bình tam giác, đĩa peptri, ống nghiệm, đèn cồn, que trang, ống đong, nhiệt kế
Nghiên cứu trong quy mô phòng thí nghiệm.
Nội dung nghiên cứu
Nội dung 1: Xác định đƣợc các yếu tố công nghệ của quá trình lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt
- Xác định được tỷ lệ giống sử dụng trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt
- Xác định được nhiệt độ lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gao lứt
- Xác định được thời gian lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt
Nội dung 2: Tối ƣu hóa đƣợc điều kiện lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt
Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm
3.3.1.1 Thí nghiệm cho nội dung 1
Thí nghiệm 1: Xác định được tỷ lệ giống sử dụng trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt
Gạo lứt sau khi mua về được làm sạch và ngâm trong 22 giờ Tiếp theo, xay thô với tỷ lệ 1g gạo/100ml nước, lọc sơ bộ, nấu chín, và xay lại trước khi lọc Sau khi có dịch gạo đã lọc, bổ sung đường với tỷ lệ 6g/100ml dịch gạo, thanh trùng ở 95 độ C trong 30 phút, và làm nguội xuống 40 độ C trong 30 phút Cuối cùng, cố định nhiệt độ ở 43 độ C và thời gian lên men, điều chỉnh tỷ lệ giống theo các công thức.
Bảng 3.3 Tỷ lệ giống bổ sung (%)
Công thức Tỷ lệ giống bổ sung (%)
Các chỉ tiêu theo dõi: Mật độ vi khuẩn lactic trong sản phẩm, pH, chất lƣợng cảm quan sản phẩm
Thí nghiệm 2: Xác định nhiệt độ lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt
Từ thí nghiệm 1 có đƣợc tỷ lệ giống sử dụng, cố định thời gian lên men, thay đổi nhiệt độ lên men theo các công thức sau:
Bảng 3.4 Nhiệt độ lên men )
Công thức Nhiệt độ lên men )
Các chỉ tiêu theo dõi: pH, chất lƣợng cảm quan sản phẩm
Thí nghiệm 3: Xác định được thời gian lên men lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gao lứt
Từ thí nghiệm 1 và 2, có đƣợc tỷ lệ giống sử dụng, nhiệt độ lên men, thay đổi thời gian lên men theo các công thức sau:
Bảng 3.5 Thời gian lên men (giờ)
Công thức Thời gian (giờ)
Các chỉ tiêu theo dõi: Mật độ vi khuẩn lactic trong sản phẩm, pH, chất lƣợng cảm quan sản phẩm
3.3.1.2 Thí nghiệm cho nội dung 2
Thí nghiệm 4: Tối ưu hóa điều kiện lên men lactic ảnh hưởng đến mật độ vi khuẩn lactic trong sản xuất nước uống lên men từ gạo lứt
Dựa trên khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến điều kiện lên men, chúng tôi nhận thấy rằng tỷ lệ giống, nhiệt độ và thời gian là những yếu tố chính tác động đến mật độ vi khuẩn lactic trong sản phẩm Để nghiên cứu, chúng tôi áp dụng phương pháp bề mặt chỉ tiêu theo thiết kế thí nghiệm Box-Behnken với ba biến và ba cấp độ.
Giá trị của biến đƣợc thể hiện qua bảng 3.6
Bảng 3.6 Bảng mã hóa các điều kiện tối ưu
Biến độc lập Kí tự mã hóa Các cấp độ biến
Tỷ lệ giống bổ sung A -1 0 1
Thời gian lên men ( giờ)
Tiến hành thiết kế thí nghiệm theo mô hình Box – Behnken (BBD), với ba cấp độ của nhân tố tương ứng là ( -1; 0; 1)
Bảng 3.7 Bảng thiết kế thí nghiệm tối ưu chất lượng sản phẩm
Công thức Tỷ lệ giống (%) Nhiệt độ lên men ( )
Chỉ tiêu theo dõi: Mật độ vi khuẩn lactic trong sản phẩm
3.3.2.1 Phân tích vi khuẩn lactic tổng số [2] [5]
Nuôi cấy mẫu trên môi trường thạch dinh dưỡng ở nhiệt độ 30 ± 1 o C trong điều kiện hiếu khí trong 24 - 48 giờ Sau thời gian này, đếm số khuẩn lạc mọc để tính toán số lượng tế bào sống có trong mẫu phân tích.
N= (số khuẩn lạc/g hay khuẩn lạc/ml)
Tổng số khuẩn lạc được xác định bằng cách cộng tất cả các khuẩn lạc trên các đĩa Cụ thể, n1 là số đĩa đếm ở nồng độ pha loãng thứ nhất, n2 là số đĩa đếm ở nồng độ pha loãng thứ hai Hệ số pha loãng của đĩa đếm thứ nhất được ký hiệu là f, trong khi v là thể tích mẫu cấy vào mỗi đĩa petri.
3.3.2.2 Phương pháp xác định pH
Sử dụng máy đo pH tại phòng thí nghiệm vi sinh khoa Công nghệ sinh học – Công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
3.3.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan [6]
Sử dụng phương pháp cho điểm tổng hợp chất lượng sản phẩm ( TCVN 3215-79 ) của sản phẩm sữa chua uống
Chất lượng của mỗi chỉ tiêu được đánh giá bằng điểm, với thang điểm 20 và 6 bậc 5 điểm (từ 0 – 5) Tổng hệ số trọng lượng cho tất cả chỉ tiêu đánh giá sản phẩm là 4 Chúng tôi thực hiện đánh giá trên 4 chỉ tiêu cảm quan: màu sắc (0,8), trạng thái (1,2), mùi (1) và vị (1) Tổng điểm từ các chỉ tiêu này sẽ quyết định mức chất lượng của sản phẩm.
Bảng 3.8 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm
CTCQ Điểm Mùi Vị Màu sắc Trạng thái
0 Có mùi lạ Không rõ vị Màu ngà vàng Đặc, sệt
1 Có mùi lạ Vị rất ngọt hay rất nhạt
2 Không mùi Vị ngọt hay nhạt Màu trắng ngà Hơi sệt
3 Mùi thơm nhẹ Vị ngọt, chua Màu trắng nhạt Rất lỏng
4 Thơm Vị rất vừa, chua Màu trắng sáng Lỏng
5 Rất thơm Vị rất vừa, hơi chua
Bảng 3.9 Bảng đánh giá mức chất lượng sản phẩm
Quy trình sản xuất dự kiến
Sơ đồ 4: Quy trình tạo đồ uống lên men từ gạo lứt[17]
Phương pháp xử lý số liệu
Kết quả đƣợc xử lý bằng SPSS 18.0 và Design-Expert version 7.0 [21]
Phối trộn Đóng chai Hương liệu và màu thực phẩm Sản phẩm
Lọc bằng vải vô trùng
Phối trộn Hấp thanh trùng
Rửa sạch Ngâm nước trong
Nghiền Nấu chín với nước, khuấy đều tỷ lệ gạo/nước: 1/100 Gạo lứt