Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TRANG THU THỦY NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN RƯỢU NẾP THAN Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Cần Thơ, 2012 Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN RƯỢU NẾP THAN Giáo viên hướng dẫn TS Bùi Hữu Thuận Sinh viên thực Trang Thu Thủy MSSV: LT10047 Lớp: CNTP K36 LT Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Cần Thơ,Nông 2012nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG I GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Thức uống lên men có từ lâu đời gắn liền với đời sống hàng ngày người dân Rượu thường xuất dịp tết, liên hoan, đám tiệc hay gặp mặt người thân Rượu nếp than quen thuộc người dân Việt Nam, làm thủ công không qua chưng cất Rượu nếp than có giá trị dinh dưỡng chứa nhiều vitamin đặc biệt vitamin nhóm B (B1, B2, …), acid amin Sử dụng vừa phải thức uống bổ dưỡng có tác dụng kích thích tiêu hóa, tạo cảm giác ngon miệng ăn Ngoài rượu nếp than có màu sắc mùi vị đặc trưng nguyên liệu tạo giá trị cảm quan cao cho người sử dụng Chất lượng rượu nếp than phụ thuộc nhiều yếu tố Đề tài “nghiên cứu chế biến rượu nếp than” tiến hành để tìm hiểu tìm qui trình sản xuất thích hợp 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Mục tiêu nghiên cứu đề tài tìm pH ban đầu để lên men, tỷ lệ nước chan hợp lý lượng đường thích hợp dùng điều vị sản phẩm Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GẠO NẾP THAN (a) (b) Hình 1: Gạo nếp than (a) Gạo nếp than (b) Gạo nếp than sau nấu Gạo nếp than loại gạo đặc biệt trồng nhiều vùng Nam Bộ, đặc sản vùng Nam Bộ Gạo nếp than gồm bốn loại: + Nếp cẩm Đức Hòa + Nếp đen Khánh Vinh + Nếp than Long Đất + Lúa lức nếp cẩm Các loại lúa có suất không cao, thường đạt 2,8 – 3,3 tấn/ha Hiện dân vùng đồng Nam Bộ phân loại nếp than theo màu sắc hạt gao Theo cách nếp than chia làm hai loại: + Nếp than đen huyền + Nếp than hồng đỏ Các sắc tố nếp than dễ tan nước sản phẩm mang màu sắc riêng nguyên liệu Tuy khác màu sắc bên loại nếp than có thành phần hóa học không khác nhiều Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Bảng 1: Thành phần hóa học nếp than Thành phần Hàm lượng (%) Nước 14 Protein 8,2 Lipid 1,5 Glucid 74,9 Acid hữu 0,6 Tro 0,8 (Nguồn: Nguyễn Thị Hiền – Công nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men cổ truyền) 2.2 HỆ VI SINH VẬT TRONG BÁNH MEN THUỐC BẮC Bánh men thuốc bắc loại men rượu sản xuất thủ công Nguyên liệu để sản xuất bánh men thuốc bắc bột gạo, men giống, vị thuốc bắc Bánh men thuốc bắc chứa nhiều giống vi sinh vật thuộc: nấm men, nấm mốc vi khuẩn 2.2.1 Nấm men 2.2.1.1 Hình dáng cấu tạo tế bào nấm men Tế bào nấm men có hình dáng đa dạng: hình cầu, hình elip, hình bầu dục, hình chanh, Bình thường nấm men có kích thước – 15 µm Tế bào nấm men cấu tạo thành, màng, tế bào chất, nhân, hai không bào giọt mỡ, hạt glycogen volutin Trong tế bào chất chứa riboxom nơi tổng hợp protein ti thể, nơi xảy trình oxy hóa khử, nơi cung cấp nguồn lượng cho tế bào Ở số nấm men vỏ tế bào có khả kết dính, chúng có khả liên kết với Quá trình gọi kết lắng có ý nghĩa lớn nghề nấu bia làm rượu vang, tế bào dính lại với lắng xuống làm cho dịch lên men trong, men gọi men chìm Những nấm men khả kết lắng gọi men 2.2.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển nấm men Nhiệt độ: nấm men chịu đựng giới hạn nhiệt độ rộng từ – 45 C Nếu nhiệt độ lớn 50 oC, nấm men chết o Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Ảnh hưởng pH: nấm men phát triển môi trường pH = – thích hợp pH = – 4,5 Ảnh hưởng oxy: giai đoạn đầu trình lên men, nấm men cần oxy để tăng sinh khối giai đoạn sau không cần thiết Ảnh hưởng độ rượu: hàm lượng ethanol sinh vượt giới hạn chịu đựng ức chế nấm men 2.2.1.3 Sinh sản nấm men Nấm men sinh sản bào tử (từ – 12, thường – bào tử) Bào tử gặp điều kiện thuận lợi phát triển thành tế bào nấm men Nấm men sinh sản chủ yếu cách nảy chồi Tế bào mẹ nảy sinh chồi nhỏ lớn dần lên tách ra, trình xảy khoảng Đặc tính có loài nấm men tạo màng Trong gram bánh men có từ vài chục triệu đến vài trăm triệu tế bào nấm men Chúng gồm hai chi khác nhau: saccharomyces (chủ yếu saccharomyces cerevisiae) endomycopsis (chủ yếu endomycopsis fibuligenes) Endomycopsis fibuligenes loài nấm men giàu enzyme amylase glucoamylase Do chúng vừa có khả đường hóa vừa có khả rượu hóa Saccharomyces cerevisiae có khả lên men nhiều loại đường khác như: glucose, saccharose, maltose, fructose, galactose Chúng có khả lên men nhiệt độ cao (36 – 40 oC) có khả chịu độ acid Chúng có khả chịu Na2SiF6 có tính sát khuẩn đến nồng độ 0,02 – 0,025% Đặc điểm thuận lợi cho lên men cần phải sử dụng tác dụng ức chế vi khuẩn Đặc điểm quan trọng hết loài nấm men có khả lên men loại nguyên liệu khác như: gạo, ngô, khoai, sắn, với lượng đường dung dịch từ 12 – 14% có 16 – 18% Nồng độ rượu dung dịch lên men 10 – 12% Nhiệt độ lên men thích hợp 28 – 32 oC Ngoài hai loài nấm men trên, bánh men thuốc bắc thấy nhiều loài nấm men dại khác Chúng vừa có khả thủy phân tinh bột vừa có khả chuyển đường thành rượu, chuyển hóa thấp Điều đặc biệt loài nấm men dại chịu nhiệt cao, có lên tới 60 – 65 oC chịu chất sát trùng nồng độ 0,05 – 1% Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Hình 2: Saccharomyces cerevisae 2.2.2 Nấm mốc 2.2.2.1 Cấu tạo nấm mốc Nấm mốc có cấu tạo hình sợi, nhóm thực vật bậc thấp đa dạng Chúng chất diệp lục, không tự tổng hợp chất hữu từ khí CO2, chúng sử dụng chất hữu có sẵn môi trường để sinh sống phát triển nhờ hệ sợi bám vào chất hữu Phần lớn loài nấm mốc hệ sợi có vách ngăn Vì vậy, chúng loài sinh vật có cấu tạo đa bào, số loài nấm bậc thấp hệ sợi vách ngăn Về nguyên tắc cấu tạo tế bào nấm mốc không khác với tế bào vi khuẩn nấm men, có có vài nhân định hình Nấm mốc phổ biến rộng rãi tự nhiên Chúng mọc chất dinh dưỡng tạo thành lớp lông mượt có màu sắc khác Đặc tính nấm mốc mọc chất có độ ẩm thấp (khoảng 15%) Trong bánh men thuốc bắc thấy nhiều loài nấm mốc phát triển thuộc dạng: aspergillus, penicillium, mucor, rhizopus phát triển nhiều Nấm mốc sinh enzyme amylase đường hóa tinh bột Mucor Rhizopus có hình dạng giống nhau, khác phần hệ sợi chất Loài mucor có khuẩn ty đơn bào phân nhánh mạnh, sinh bào tử nang Mucor mọc hạt, thực phẩm bị ẩm, thành lớp lông tơ màu xanh Có khả sinh tổng hợp enzyme đường hóa tinh bột lên men rượu từ đường Penicillium mốc sinh bào tử có màu xanh thường gọi mốc xanh Tuy có khả sinh hệ enzyme đường hóa mạnh thường có mùi vị mốc khó chịu nhiều mốc khác Aspergillus chiếm phần lớn lượng nấm mốc bánh men thuốc bắc Khuẩn ty có vách ngăn Trên đầu tế bào hình chai mọc sinh bào tử đính Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Các bào tử đính xòe hoa cúc mang màu sắc đặc trưng cho loài (màu hoa cau, màu xanh lục, màu đen, ) (a) (b) (c) (d) Hình 3: Một số loài nấm mốc men thuốc bắc (a) Aspergillus (c) Penicillium (b) Mucor (d) Rhizopus 2.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sản sinh enzyme đường hóa nấm mốc Các chất dinh dưỡng: glucose nguồn cacbon tối hảo cho tất sợi nấm Tuy nhiên muốn cho sợi nấm sinh enzyme đường hóa tinh bột nguồn cacbon thích hợp Khi nuôi sợi nấm sinh enzyme nguồn nitrogen sử dụng dạng sulfat amon Tỷ lệ cacbon nitơ đầy đủ sợi nấm tích lũy enzyme tối đa Hàm lượng nước môi trường: hàm lượng nước thích hợp tạo điều kiện tốt cho phát triển nấm Nếu môi trường thừa nước làm giảm trạng thái xốp môi trường, giảm lượng oxy khuếch tán vi khuẩn dễ dàng phát triển Nếu thiếu nước, bề mặt môi trường bị khô kìm hãm phát triển sợi sinh bào tử sớm Nhiêt độ: trình phát triển nấm sợi, sinh lượng nhiệt lớn làm tăng nhiệt độ môi trường Nhiệt độ thích hợp cho nấm phát triển 26 – 32 o C, thông thường cần điều chỉnh nhiệt độ vào giai đoạn đầu trình nuôi cấy nhằm kích thích bào tử nấm mốc mọc sợi nấm tốt Thời gian: phụ thuộc vào loài nấm, thông thường sau thời gian nuôi cấy từ 30 – 32 giờ, sợi nấm phát triển mạnh Sự tạo thành enzyme đường hóa nhiều kết thúc sợi nấm sinh bào tử 2.2.2.3 Sinh sản nấm mốc Nấm mốc có khả sinh sản vô tính hữu tính nhiều cách khác Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Trong sinh sản vô tính đơn giản mẫu sợi Ngoài sinh sản mẫu sợi, nấm mốc sinh sản bào tử đốt, bào tử, bào tử đính Sinh sản bào tử hình thức phổ biến nấm mốc Sinh sản theo kiểu hữu tính: Hai đầu sợi nấm tiếp hợp với mọc lên thể 2.2.3 Vi khuẩn Trong bánh men thuốc bắc có nhiều loài vi khuẩn phát triển, chủ yếu loài vi khuẩn lactic vi khuẩn acetic Thời gian đầu trình lên men, trình xảy có lợi tạo pH thích hợp cho nấm mốc, nấm men phát triển Tuy nhiên pH thấp ảnh hưởng xấu đến trình lên men Mặt khác dịch lên men có oxy vi khuẩn oxy hóa rượu thành acid acetic, trình làm tổn hao lượng ethanol tạo thành 2.3 KỸ THUẬT LÊN MEN RƯỢU NẾP THAN 2.3.1 Quá trình lên men rượu Lên men rượu trình trao đổi chất nhờ tác dụng enzyme tương ứng gọi chất xúc tác sinh học Trong trình lên men rượu, nguyên liệu tinh bột cần phải qua trình đường hóa hệ enzyme amylase để chuyển tinh bột thành đường glucose, sau glucose tiếp tục lên men yếm khí để chuyển hóa thành rượu ethylic, khí CO2, đồng thời giải phóng lượng C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + Q Ngoài sản phẩm rượu ethylic, trình lên men tạo nhiều sản phẩm phụ khác như: khí CO2, glycerin vài rượu bậc cao, acid hữu cơ, Do làm giảm chất lượng tinh khiết rượu ethylic Tùy theo sản phẩm tích tụ sau trình lên men, người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác Tuy nhiên có hai hình thức lên men chính: lên men hiếu khí lên men yếm khí + Lên men hiếu khí: thủy phân đường có diện oxy trình lên men acid acetic, citric, + Lên men yếm khí: thủy phân đường diện oxy trình lên men lactic, lên men rượu, butyric, Trong trình lên men rượu người ta chia làm hai thời kỳ chính: + Thời kỳ phát triển sinh khối: giai đoạn với có mặt oxy, tế bào nấm men phát triển sinh khối (gia tăng kích thước số lượng) Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ + Thời kỳ lên men chuyển hóa đường thành rượu CO2: giai đoạn nấm men hấp thu chất dinh dưỡng sẵn có để thực xúc tác sinh hóa trình trao đổi chất để trì sống tạo thành rượu CO2 2.3.2 Động học trình lên men Tốc độ trình lên men quan sát cách theo dõi thay đổi hàm lượng đường dịch lên men, quan sát thay đổi lượng rượu CO2 tạo thành thay đổi trị số nồng độ dịch lên men Quá trình lên men chia làm ba thời kỳ chính: + Thời kỳ đầu: khoảng 60 kể từ cho dịch lên men tiếp xúc với nấm men Sự lên men xảy chậm, đường lên men không đáng kể + Thời kỳ hai: thời kỳ lên men chính, chiếm khoảng 60 – 120 sau thời kỳ đầu Sự phát triển nấm men lên men sau tăng nhanh đáng kể đạt đến trị số cực đại + Thời kỳ cuối: giai đoạn lên men phụ xảy chậm đồng thời thời kỳ ổn định tạo mùi cho sản phẩm Tùy theo phương pháp lên men mà thời gian lên men phụ kéo dài khác Thời kỳ lên men thời kỳ biến đổi sâu sắc thành phần dịch lên men, chúng ảnh hưởng đến kết trình lên men Trong giai đoạn này, điều kiện lên men bình thường sau nồng độ đường dịch lên men giảm khoảng độ (brix, %) tùy theo sản phẩm, dây chuyền sản xuất Sự tồn thời kỳ lên men cuối đặc trưng trình lên men dịch đường hóa từ nguyên liệu chứa tinh bột Trong dịch lên men biểu thị hàm lượng đường tồn dịch lên men 100% – 6% dạng chất khô không tan, 75 – 77% chuyển thành maltose 19% dextrin Trong giai đoạn lên men đường hóa xảy chậm không hoàn toàn, đặc biệt khó khăn tinh bột không hòa tan Do tốc độ lên men thời kỳ không phụ thuộc hàm lượng dextrin không lên men lại Tuy vậy, loại đường không lên men tạo thành vị cho sản phẩm Như chu kỳ lên men dịch đường hóa tinh bột phụ thuộc vào thời gian lên men cuối hay phụ thuộc vào khả đường hóa phức hệ enzyme amylase Rất nhiều thí nghiệm cho thấy kéo dài thời gian lên men cuối gia tăng hiệu suất trình lên men Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 10 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ 3.2.4 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ nước chan đến chất lượng rượu nếp than  Mục đích Chọn tỷ lệ nước chan thích hợp cho rượu nếp than có chất lượng cao  Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành hai lần với nhân tố Nhân tố C: tỷ lệ nước chan C1: : 1,25 C2: : 1,5 C3: : 1,75 C4 : : D: thời gian lên men  Phương pháp thực Tiến hành sơ đồ thí nghiệm, sau ủ ngày cố định nước chan với pH = 7, tiến hành chan nước theo tỷ lệ Đậy kín nắp lại tiến hành lên men Quan sát đến kết thúc trình lên men nhiệt độ phòng Hàng ngày lấy mẫu ngày lên men tiến hành khảo sát  Chỉ tiêu theo dõi Độ rượu sinh Hàm lượng đường sót Độ acid sinh Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 21 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ  Sơ đồ thí nghiệm Nếp than Xử lý Nấu chín Làm nguội Bánh men Phối trộn Ủ Chan nước C1 C2 C3 C4 Lên men C1 C2 C3 C4 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D1 D2 D3 D4 D5 D6 3.2.5 Thí nghiệm 3: Điều vị sản phẩm với bổ sung đường  Mục đích Chọn sản phẩm nhiều người ưa thích  Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm tiến hành hai lần với nhân tố Nhân tố E: bổ sung đường với tỷ lệ khác E0: không bổ sung đường E1: 3% E2: 5% Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 22 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ E3: 7% E4: 9%  Phương pháp thực Tiến hành sơ đồ thí nghiệm, sau tìm kết tối ưu thí nghiệm tiến hành điều vị sản phẩm với bổ sung đường 3, 5, 7, 9%  Chỉ tiêu theo dõi Đánh giá cảm quan theo thang điểm mô tả  Sơ đồ thí nghiệm Nếp than Xử lý Nấu chín Làm nguội Bánh men Phối trộn Ủ Chan nước Lên men Làm nhuyễn Lọc Điều vị E0 E1 E2 E3 E4 Sản phẩm Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 23 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 5: Sản phẩm rượu nếp than 4.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA pH ĐẾN HÀM LƯỢNG RƯỢU SINH RA TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN Trong trình lên men, nấm men sử dụng chất dinh dưỡng dịch lên men để tăng sinh khối tạo rượu Hàm lượng rượu sinh trình lên men quan trọng, hàm lượng rượu sinh thấp, rượu dễ bị hỏng trình lên men thời gian bảo quản Vì phải tạo môi trường dinh dưỡng thích hợp điều kiện tối ưu để nấm men phát triển tốt Trong thí nghiệm ảnh hưởng pH đến hàm lượng rượu sinh khảo sát Thí nghiệm tiến hành nêu kết có sau: Bảng 2: Phân tích Anova pH ban đầu thời gian lên men độ rượu Tổng bình phương Bậc Trung bình Tỷ số F tự bình phương Giá trị P A: pH 2,94659 0,982198 5,68 0,0036 B: Thời gian 540,35 90,0583 520,68 0,0000 AB 9,75278 18 0,541821 3,13 0,0033 Sai số 4,843 28 0,172964 Tổng 557,892 55 Nguồn biến động Nhân tố Tương tác Kết phân tích Anova bảng cho thấy pH ban đầu thời gian lên men ảnh hưởng đến độ rượu sản phẩm Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 24 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ 7.4 Do ruou (% v/v) 7.2 6.8 6.6 6.4 6.2 pH 7.1 Hình 6: Đồ thị biểu diễn độ rượu theo pH ban đầu pH mức 5, mức không điều chỉnh khác biệt pH mức khác biệt mức ý nghĩa 5% so với pH mức 5, mức không điều chỉnh pH mức cho độ rượu thấp nên ta chọn pH mức không điều chỉnh để tiếp tục thí nghiệm 9.7 Do ruou (% v/v) 7.7 5.7 3.7 1.7 -0.3 Thoi gian (ngay) Hình 7: Đồ thị biểu diễn độ rượu theo thời gian lên men Theo kết thống kê ngày lên men 4, 5, độ rượu sinh khác biệt ý nghĩa nên ta chọn ngày thứ kết thúc trình lên men Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 25 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ 11 Do ruou (% v/v) pH 7.1 -1 Thoi gian (ngay) Hình 8: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ pH ban đầu độ rượu theo thời gian lên men 10 pH Duong sot 5 khong dieu chinh 1 Thoi gian (ngay) Hình 9: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ pH ban đầu đường sót theo thời gian lên men Đồ thị hình hình cho thấy: Độ rượu tăng nhanh, đường sót giảm mạnh ngày đầu trình lên men bổ sung nấm men vào dịch lên men Trong dịch, nấm men nhanh chóng sử dụng lượng đường có sẵn để thực trình lên men rượu Độ rượu tăng chậm, đường sót giảm chậm dần ngày lại Lên men ngày 4, 5, 6, độ rượu tăng, đường sót giảm không đáng kể tương đối ổn định lượng đường lại không đủ để nấm men lên men đồng thời lượng rượu sinh đủ mạnh để ức chế trình lên men Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 26 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ 8.1 7.1 pH 7.1 pH 6.1 5.1 4.1 3.1 Thoi gian (ngay) Hình 10: Đồ thị biểu diễn thay đổi pH theo thời gian lên men pH giảm nhanh hai ngày đầu trình lên men tiếp tục giảm chậm ngày thứ thứ Kết hai ngày đầu trình lên men lượng CO2 sinh nhiều dẫn đến hình thành H2CO3 làm giảm nhanh pH dịch lên men Những ngày lên men thứ thứ lượng CO2 sinh dẫn đến H2CO3 hình thành làm pH giảm chậm so với ngày đầu Đồng thời ngày cuối trình lên men pH giảm không đáng kể lượng CO2 không sinh 4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ NƯỚC CHAN ĐẾN CHẤT LƯỢNG RƯỢU NẾP THAN Trong trình lên men, nấm men sử dụng chất dinh dưỡng dịch lên men để tăng sinh khối tạo rượu Hàm lượng rượu sinh trình lên men quan trọng, hàm lượng rượu sinh thấp, rượu dễ bị hỏng trình lên men thời gian bảo quản Vì phải tạo môi trường dinh dưỡng thích hợp điều kiện tối ưu để nấm men phát triển tốt Trong thí nghiệm ảnh hưởng tỷ lệ nước chan đến chất lượng rượu khảo sát Thí nghiệm tiến hành nêu kết thu sau: Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 27 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Bảng 3: Phân tích Anova tỉ lệ nước chan thời gian lên men độ rượu Tổng bình phương Bâc Trung bình bình Tỷ số F Giá trị P tự phương A: Tỷ lệ 11,722 3,90734 19,04 0,0000 B: Thời gian 645,955 107,659 524,71 0,0000 AB 47,5738 18 2,64299 12,88 0,0000 Sai số 5,745 28 0,205179 Tổng 710,996 55 Nguồn biến động Nhân tô Tương tác Kết phân tích Anova bảng cho thấy tỷ lệ nước chan thời gian lên men ảnh hưởng đến độ rượu sản phẩm Do ruou (% v/v) 7.3 6.9 6.5 6.1 5.7 : 1,25 : 1,5 : 1,75 Ty le : 2,0 Hình 11: Đồ thị biểu diễn độ rượu theo tỷ lệ nước chan Ở tỷ lệ nước chan : 1,25 : 1,5 độ rượu sinh cao không khác biệt Ở tỷ lệ nước chan : 1,75 : độ rượu sinh thấp thành phần dinh dưỡng như: protein, lipid, glucid, … dịch lên men giảm dần với lượng nước chan cho vào nhiều làm dịch lên men bị loãng lợi cho trình lên men Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 28 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ 11.7 Do ruou (% v/v) 9.7 7.7 5.7 3.7 1.7 -0.3 Thoi gian (ngay) Hình 12: Đồ thị biểu diễn độ rượu theo thời gian lên men Theo kết thống kê ngày lên men 5, độ rượu sinh khác biệt ý nghĩa 14 Do ruou (% v/v) 11 Ty le : 1,25 : 1,5 : 1,75 : 2,0 -1 Thoi gian (ngay) Hình 13: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ tỷ lệ nước chan độ rượu theo thời gian lên men Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 29 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ 14 12 Ty le Duong sot 10 : 1,25 : 1,5 : 1,75 : 2,0 2 Thoi gian (ngay) Hình 14: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ tỷ lệ nước chan đường sót theo thời gian lên men Đồ thị hình 13 hình 14 cho thấy: Độ rượu tăng nhanh, đường sót giảm mạnh ngày đầu trình lên men bổ sung nấm men vào dịch lên men Trong dịch, nấm men nhanh chóng sử dụng lượng đường có sẵn để thực trình lên men rượu Độ rượu tăng chậm, đường sót giảm chậm dần ngày lại Lên men ngày 5, 6, độ rượu tăng, đường sót giảm không đáng kể tương đối ổn định lượng đường lại không đủ để nấm men lên men đồng thời lượng rượu sinh đủ mạnh để ức chế trình lên men 1.4 1.2 Ty le Acid (%) 1 : 1,25 0.8 : 1,5 0.6 : 1,75 0.4 : 2,0 0.2 Thoi gian (ngay) Hình 15: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ tỷ lệ nước chan acid tổng số theo thời gian lên men Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 30 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Đồ thị hình 15 cho thấy hàm lượng acid tổng số tăng chậm ngày đầu trình lên men từ men Ở cuối trình lên men rượu, vi khuẩn sử dụng đường sót lại tạo acid hữu CO2 làm giảm pH tăng acid tổng số Khi độ rượu cao cuối tiến trình, nấm men lên men chậm số vi khuẩn sinh acid chịu độ rượu cao phát triển làm tăng lượng acid ngày cuối trình lên men 0.93 0.9 Acid (%) 0.87 0.84 0.81 0.78 0.75 : 1,25 : 1,5 : 1,75 Ty le : 2,0 Hình 16: Đồ thị biểu diễn hàm lượng acid theo tỷ lệ nước chan Hàm lượng acid sinh theo tỷ lệ nước chan : 1,25; : 1,5; :1,75 : khác biệt mức ý nghĩa 5% Theo kết thí nghiệm hàm lượng ethanol, đường sót, acid tổng số sản phẩm lên men, tỷ lệ nước chan : 1,5 chọn cho trình lên men kết thúc trình lên men ngày thứ 4.3 KẾT QUẢ ĐIỀU VỊ SẢN PHẨM VỚI SỰ BỔ SUNG ĐƯỜNG Bảng 4: Kết cảm quan tỷ lệ đường bổ sung Đường bổ sung (%) Màu Mùi Vị 4,6a 4,1a 2,8c 4,8a 2,3 d 4,2a 4,1a 3,6b 4,8a 2,9cd 4,3a 4,2a 3,7b 4,7a 3,2bc 4,2a 4,4a 4,7a 4,9a 4,3 a 4,4a 4,6a 3,4bc 4,8a 3,8ab Trạng thái Mức độ thích Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 31 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Những giá trị mang chữ cột không khác biệt mức ý nghĩa 5% Đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm theo thang mô tả, thang điểm từ đến thực 10 cảm quan viên Mẫu bố trí với bổ sung đường tương ứng 0%, 3%, 5%, 7%, 9% đường Theo kết thống kê màu sắc rượu thành phẩm mẫu bổ sung đường với tỷ lệ 0%, 3%, 5%, 7%, 9% khác biệt mặt ý nghĩa màu rượu chủ yếu màu anthocyanin nếp than, màu thay đổi theo pH Tuy nhiên sau lên men mẫu cho rượu có pH cuối tương đương rượu nếp than mẫu có màu nâu đỏ không khác biệt Mức độ ưa thích màu sắc mẫu Theo kết thống kê mùi, trạng thái rượu thành phẩm mẫu bổ sung đường với tỷ lệ 0%, 3%, 5%, 7%, 9% khác biệt Mức độ ưa thích mùi, trạng thái mẫu Kết cảm quan vị rượu nếp than mẫu bổ sung đường với tỷ lệ 3%, 5%, 9% khác biệt Mẫu bổ sung 7% đường có điểm cảm quan cao (4,7) khác biệt với mẫu lại mức ý nghĩa 5% Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 32 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Các điều kiện thích hợp cho trình lên men rượu nếp than đạt nồng độ rượu cao: + Giá trị pH ban đầu điều chỉnh tỷ lệ nước chan : 1,5 cho nồng độ rượu cao 7,1% v/v + Chất lượng cảm quan rượu tốt tiêu màu, mùi, trạng thái đạt điểm + Điều vị sản phẩm rượu nếp than với tỷ lệ bổ sung 7% đường cho sản phẩm ngon đạt điểm cảm quan 4,7 5.2 ĐỀ NGHỊ Do thời gian nghiên cứu đề tài điều kiện nghiên cứu có hạn nên xin đề nghị hướng tới có điều kiện nghiên cứu vấn đề sau: Phân tích tiêu khác: vi sinh vật, rượu bậc cao, este, furfurol, … Khảo sát thay đổi màu sắc rượu nếp than theo thời gian lên men phụ Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 33 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Gạo nếp than Xử lý Nấu chín (tỷ lệ nguyên liệu với nước nấu : 1,4) Làm nguội Phối trộn Bánh men Chan nước (tỷ lệ : 1,5) Lên men (5 ngày) Làm nhuyễn Điều vị (bổ sung 7% đường) Hãm cồn Thành phẩm Hình 17: Qui trình cải thiện chất lượng rượu nếp than Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 34 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Thị Quỳnh Hoa Bài giảng Vi sinh thực phẩm Trường ĐHCT Lê Minh Châu Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 28 ngành Công nghệ thực phẩm Trường ĐHCT Lê Minh Điền Luận văn tốt nghiệp kỹ sư khóa 30 ngành Công nghệ thực phẩm Trường ĐHCT Lê Thanh Mai (chủ biên) Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men NXB Khoa học Kỹ Thuật Lương Đức Phẩm Nấm men công nghiệp NXB Khoa Học Kỹ Thuật Nguyễn Đức Lượng Công nghệ vi sinh tập NXB Đại Học Quốc Gia TP HCM Nguyễn Thị Hiền Công nghệ sản xuất mì sản phẩm lên men cổ truyền NXB Khoa Học & Kỹ Thuật Trần Minh Tâm Công nghệ vi sinh ứng dụng NXB Nông Nghiệp Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp Sinh học Ứng dụng 35 [...]... chỉ có nước, rượu mà còn là một hỗn hợp sản phẩm bao gồm nhiều thành phần khác nhau Chính vì thế rượu nếp than có hương vị đặc trưng và có giá trị cảm quan rất riêng 2.5 CHẤT LƯỢNG RƯỢU NẾP THAN Rượu nếp than có hai loại: Rượu nếp than dạng đục: sau khi lên men đem cả khối lên men xay nhuyễn, hãm cồn và tàng trữ tạo hương Có màu tương ứng với màu của nguyên liệu đưa vào sản xuất Rượu nếp than dạng trong:... men rượu nếp than đạt nồng độ rượu cao: + Giá trị pH ban đầu không có sự điều chỉnh và tỷ lệ nước chan 1 : 1,5 cho nồng độ rượu cao nhất 7,1% v/v + Chất lượng cảm quan rượu tốt nhất về các chỉ tiêu màu, mùi, trạng thái đều đạt điểm trên 4 + Điều vị sản phẩm rượu nếp than với tỷ lệ bổ sung 7% đường cho ra sản phẩm ngon nhất đạt điểm cảm quan 4,7 5.2 ĐỀ NGHỊ Do thời gian nghiên cứu đề tài và điều kiện nghiên. .. điều kiện nghiên cứu có hạn nên xin đề nghị hướng tới có điều kiện nghiên cứu các vấn đề sau: Phân tích các chỉ tiêu khác: vi sinh vật, rượu bậc cao, este, furfurol, … Khảo sát thay đổi màu sắc của rượu nếp than theo thời gian lên men phụ Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 33 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ Gạo nếp than Xử lý Nấu chín... triển nhanh và tạo ra hàm lượng rượu nhiều hơn trong môi trường không khí, chủng này thường nuôi cấy và phát triển trong môi trường ban đầu có đầy đủ oxy Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 12 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ 2.4 CƠ CHẾ CỦA QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA CÁC CHẤT TRONG RƯỢU NẾP THAN Lên men rượu nếp than là một quá trình hết sức phức... khi lên men các mẫu cho rượu có pH cuối tương đương do đó rượu nếp than của các mẫu có màu nâu đỏ không khác biệt Mức độ ưa thích màu sắc của 5 mẫu như nhau Theo kết quả thống kê mùi, trạng thái rượu thành phẩm của 5 mẫu bổ sung đường với các tỷ lệ 0%, 3%, 5%, 7%, 9% không có sự khác biệt Mức độ ưa thích mùi, trạng thái của 5 mẫu như nhau Kết quả cảm quan về vị của rượu nếp than mẫu bổ sung đường với... do lượng CO2 không sinh ra 4.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ NƯỚC CHAN ĐẾN CHẤT LƯỢNG RƯỢU NẾP THAN Trong quá trình lên men, nấm men sử dụng chất dinh dưỡng trong dịch lên men để tăng sinh khối và tạo ra rượu Hàm lượng rượu sinh ra trong quá trình lên men rất quan trọng, nếu hàm lượng rượu sinh ra thấp, rượu dễ bị hỏng trong quá trình lên men và trong thời gian bảo quản Vì vậy phải tạo môi trường... Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 20 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ 3.2.4 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nước chan đến chất lượng rượu nếp than  Mục đích Chọn tỷ lệ nước chan thích hợp cho rượu nếp than có được chất lượng cao  Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành hai lần với một nhân tố Nhân tố C: tỷ lệ nước chan C1: 1 : 1,25 C2: 1 : 1,5 C3: 1 : 1,75 C4... dõi Đánh giá cảm quan theo thang điểm mô tả  Sơ đồ thí nghiệm Nếp than Xử lý Nấu chín Làm nguội Bánh men Phối trộn Ủ Chan nước Lên men Làm nhuyễn Lọc Điều vị E0 E1 E2 E3 E4 Sản phẩm Chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng 23 Luận văn tốt nghiệp khóa 36 năm 2012 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hình 5: Sản phẩm rượu nếp than 4.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT... đường thành rượu và CO2, còn trong điều kiện đầy đủ oxy nấm men có khả năng oxy hóa đường thành rượu, CO2 và tăng sinh khối Oxy là thành phần không thể thiếu được ở giai đoạn phát triển sinh khối Tuy nhiên nó là nguyên nhân gây hư hỏng cho rượu trong giai đoạn chế biến còn lại Với sự có mặt của oxy, nấm men lên men không hoàn toàn vì chúng làm cho sản phẩm có nhiều aldehyd, sản phẩm rất dễ bị biến màu... quan theo phương pháp cho điểm theo thang mô tả, thang điểm từ 1 đến 5 được thực hiện ở 10 cảm quan viên Mẫu được bố trí với sự bổ sung đường tương ứng 0%, 3%, 5%, 7%, 9% đường Theo kết quả thống kê màu sắc rượu thành phẩm của 5 mẫu bổ sung đường với các tỷ lệ 0%, 3%, 5%, 7%, 9% không có sự khác biệt về mặt ý nghĩa do màu rượu chủ yếu là màu của anthocyanin trong nếp than, màu này thay đổi theo pH Tuy