Nghiên cứu phương pháp trích ly và cải thiện màu sắc tự nhiên của rượu nếp than

Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 1 TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NƠNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NGUYỄN THỊ THỦY TIÊN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TRÍCH LY VÀ CẢI THIỆN MÀU SẮC TỰ NHIÊN CỦA RƯỢU NẾP THAN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ Chuyên ngành: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 Người hướng dẫn NGUYỄN CƠNG HÀ NGUYỄN BẢO LỘC Năm 2007 Luận văn tốt nghiệ

pdf59 trang | Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 2235 | Lượt tải: 5download
Tóm tắt tài liệu Nghiên cứu phương pháp trích ly và cải thiện màu sắc tự nhiên của rượu nếp than, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
p khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 2 LỜI CẢM TẠ Tơi xin chân thành cảm ơn quí thầy cơ bộ mơn Cơng Nghệ Thực Phẩm đã quan tâm, dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức quí báo trong suốt thời gian tơi học tại trường. ðặc biệt tối xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Cơng Hà và Thầy Nguyễn Bảo Lộc đã tận tình hướng dẫn và luơn tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi trong suốt khĩa luận văn. Cuối cùng, tối chân thành cảm ơn các bạn học cùng khố 28 khối Cơng Nghệ Thực Phẩm đã quan tâm sẵn sàng giúp đỡ, động viên tơi trong suốt thời gian qua. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 3 MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ ........................................................................................................... 2 MỤC LỤC................................................................................................................ 3 DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................... 5 DANH SÁCH BẢNG............................................................................................... 7 TĨM LƯỢC ..................................................................................................... ........8 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU ..........................................................................................9 1.1. ðặt vấn đề ...........................................................................................................9 1.2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................9 CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU.....................................................................10 2.1. Nguyên liệu sản xuất rượu nếp than ..................................................................10 2.1.1. Gạo nếp than ................................................................................................10 2.1.2. Bánh men thuốc bắc .....................................................................................12 2.1.3. Cồn tinh khiết ..............................................................................................12 2.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men rượu .......................................................13 2.2.1. Khái quát về quá trình lên men rượu ............................................................13 2.2.2. Cơ chế của quá trình lên men .......................................................................14 2.2.3. ðộng học của quá trình lên men ...................................................................14 2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men................................................15 2.2.5. Cơ chế quá trình chuyển hĩa các chất trong lên men rượu nếp than..............17 2.3. Chất lượng rượu nếp than..................................................................................18 2.4. Anthocyanin......................................................................................................19 2.4.1. Nguồn gốc....................................................................................................19 2.4.2. Cấu tạo.........................................................................................................19 2.4.3. Tính chất ......................................................................................................20 2.4.4. Tác dụng ......................................................................................................20 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ........................21 3.1. Phương tiện nghiên cứu.....................................................................................21 3.1.1. Thời gian và địa điểm...................................................................................21 3.1.2. Nguyên vật liệu............................................................................................21 3.1.3. Hĩa chất.......................................................................................................21 3.1.4. Thiết bị, dụng cụ ..........................................................................................21 3.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................................22 3.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn đến khả năng trích ly màu anthocyanin đối với nguyên liệu nếp than được nấu chín....................22 3.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn đến khả năng trích ly màu anthocyanin đối với nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men........24 3.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng cải thiện màu của sản phẩm sau khi phối trộn các dịch màu trích ly vào rượu nếp than lên men ............................................26 3.2.4. Thí nghiệm 4: Theo dõi sự thay đổi mật độ quang và pH khi bảo quản sản phẩm rượu phối trộn theo thời gian. .......................................................................28 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................30 4.1. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ cồn đến khả năng trích ly anthocyanin đối với nguyên liệu nếp nấu ...............................................................30 Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 4 4.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly đến sự thay đổi pH của dịch nếp nấu ..................................................................................................................30 4.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly đến sự thay đổi pH của bã nếp nguyên sau khi lên men ...................................................................................34 4.3. Kết quả thống kê thí nghiệm 3 ........................................................................38 4.4.1. Kết quả thống kê theo dõi sự thay đổi mật độ quang của các loại rượu đo ở λmax = 530nm theo thời gian bảo quản....................................................................40 4.4.2. Kết quả thống kê sự thay đổi pH của các loại rượu theo thời gian bảo quản .41 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ ..................................................................43 5.1. Kết luận ..........................................................................................................43 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ .........39 PHỤ CHƯƠNG Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 5 DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Nguyên liệu nếp than .............................................................................. 10 Hình 2: Cấu tạo hạt nếp than................................................................................. 11 Hình 3: Cấu trúc cơ bản aglucon của anthocyanin................................................. 19 Hình 4: Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly màu anthocyanin trong nếp than được nấu chín ...................... 23 Hình 5: Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly màu anthocyanin trong bã nếp nguyên sau khi lên men............ 25 Hình 6: Sơ đồ khảo sát khả năng cải thiện màu của sản phẩm sau khi phối trộn các dịch màu trích ly vào rượu nếp than lên men................................. 27 Hình 7: Sơ đồ theo dõi sự thay đổi mật độ quang, pH sản phẩm phối trộn theo thời gian bảo quản ............................................................................. 28 Hình 8: ðồ thị biểu diến mối quan hệ giữa nhiệt độ, nồng độ trích ly đến sự thay đổi pH của dịch nếp nấu đem trích ly ............................................. 31 Hình 9: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 500C ............. 33 Hình 10: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 600C ........... 33 Hình 11: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 700C ........... 33 Hình 12: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 800C ........... 33 Hình 13: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 900C ........... 33 Hình 14: ðồ thị biểu diến mối quan hệ giữa nhiệt độ, nồng độ trích ly đến sự thay đổi pH của bã nếp nguyên sau khi lên men .............................. 34 Hình 15: Dịch trích ly từ nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men được trích ly ở nhiệt độ 500C...................................................................... 37 Hình 16: Dịch trích ly từ nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men được trích ly ở nhiệt độ 600C...................................................................... 37 Hình 17: Dịch trích ly từ nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men được trích ly ở nhiệt độ 700C...................................................................... 37 Hình 18: Dịch trích ly từ nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men được trích ly ở nhiệt độ 800C...................................................................... 37 Hình 19: Dịch trích ly từ nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men được trích ly ở nhiệt độ 900C...................................................................... 37 Hình 20: Các loại rượu bảo quản 0 tuần ............................................................... 38 Hình 21: Các loại rượu bảo quản sau 1 tuần ......................................................... 38 Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 6 Hình 22: Các loại rượu bảo quản sau 2 tuần.......................................................... 38 Hình 23: ðồ thị biểu diễn sự cải thiện màu sản phẩm rượu phối trộn theo thời gian bảo quản ...................................................................................... 39 Hình 24: ðồ thị biểu diễn sự thay đổi mật độ quang theo thời gian bảo quản của sản phẩm rượu phối trộn .............................................................. 40 Hình 25: ðồ thị biểu diễn sự thay đổi pH theo thời gian bảo quản của sản phẩm rượu phối trộn ................................................................................... 41 Hình 26: Sản phẩm rượu phối trộn khi bảo quản 0 tuần ........................................ 42 Hình 27: Sản phẩm rượu phối trộn khi bảo quản sau 1 tuần .................................. 42 Hình 28: Sản phẩm rượu phối trộn khi bảo quản sau 2 tuần .................................. 42 Hình 29: Qui trình cải thiện màu sản phẩm rượu nếp than khi phối trộn với dịch trích ly đề nghị.............................................................................. 44 Hình 30: Waterbath............................................................................................... 47 Hình 31: Thiết bị đo pH ........................................................................................ 47 Hình 32: Máy đo quang phổ.................................................................................. 47 Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 7 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thành phần hĩa học của nếp than ........................................................... 3 Bảng 2: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ cồn, nhiệt độ trích ly đến sự thay đổi pH của dịch nếp nấu .......................................................... 30 Bảng 3: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ cồn, nhiệt độ trích ly đến sự thay đổi mật độ quang đo được ở λmax = 530 nm của dịch nếp nấu....................................................................................................... 32 Bảng 4: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ cồn, nhiệt độ đem trích ly đến sự thay đổi pH của dịch bã nếp nguyên sau khi lên men ................. 34 Bảng 5: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ cồn, nhiệt độ đem trích ly đến sự thay đổi mật độ quang đo được ở λmax = 530 nm của dịch bã nguyên sau khi lên men ......................................................................... 35 Bàng 6: Kết quả thống kê sự cải thiện màu của các loại rượu theo thời gian bảo quản từ theo thang điểm mơ tả ..................................................... 39 Bảng 7: Kết quả thống kê sự thay đổi mật độ quang của các loại rượu đo ở λmax = 530nm theo thời gian bảo quản ..................................................... 40 Bảng 8: Kết quả thống kê sự thay đổi pH của các loại rượu theo thời gian bảo quản..................................................................................................... 41 Bảng 9: Chỉ tiêu đánh giá cảm quan theo thang điểm mơ tả của sản phẩm rượu lên men khi phối trộn ......................................................................... 46 Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 8 TĨM LƯỢC Sản phẩm rượu vang nếp than là 1 trong những sản phẩm truyền thống của dân tộc ta với mùi vị khá đặc trưng song song đĩ khĩ giữ được màu sắc tự nhiên của nguyên liệu. Vì vậy vấn đề đặt ra là: “nghiên cứu phương pháp trích ly và cải thiện màu sắc tự nhiên của rượu nếp than”. Trên cơ sở tìm ra phương pháp cải thiện màu sắc tự nhiên của sản phẩm rượu nếp than. Thí nghiệm được tiến hành như sau - Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và nồng độ cồn đến khả năng trích ly màu anthocyanin đối với nguyên liệu nếp than được nấu chín. - Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ trích ly và nồng độ cồn đến khả năng trích ly màu anthocyanin đối với nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men. - Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng cải thiện màu của sản phẩm sau khi phối trộn với các dịch trích ly vào rượu nếp than lên men. - Thí nghiệm 4: Theo dõi sự thay đổi mật độ quang và pH khi bảo quản sản phẩm rượu phối trộn theo thời gian. Qua quá trình nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm, kết quả thu nhận được: nguyên liệu đem trích ly (bã nguyên sau khi lên men, nếp nấu) hồ tan với cồn thực phẩm cĩ nồng độ cồn 60%v/v, nhiệt độ trích ly 700C là thơng số tối ưu để thu được hàm lượng anthocyanin nhiều nhất. Sản phẩm rượu phối trộn với dịch trích ly cĩ sự cải thiện màu rõ rệt. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 9 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU 1.1. ðặt vấn đề Ở Việt Nam thức uống lên men truyền thống rất đa dạng từ rượu Cần của các dân tộc miền núi Tây Nguyên đến rượu nếp than, cơm rượu, rượu đế của người kinh. Trong các loại rượu lên men truyền thống kể trên thì rượu nếp than là một loại rượu khá đặc biệt. Sản phẩm cuối cùng của cơng nghệ sản xuất rượu nếp than khơng phải là sản phẩm qua chưng cất như rượu cao độ thường thấy ở qui trình sản xuất cơng ngiệp hay qui trình sản xuất thủ cơng rượu đế. Và để sản xuất được sản phẩm này thì ngồi nguyên liệu chính là nếp than ta cần cĩ bánh men thuốc bắc, các kĩ thuật cần cĩ trong cách lên men, tỉ lệ bánh men và thời gian lên men của dân ta hiện nay cịn theo lối thủ cơng là chính nên chất lượng khơng ổn định, hiệu suất lên men chưa cao, đặc biệt nhất là khĩ giữ được màu tự nhiên của sản phẩm. Từ những lí do trên, yêu cầu được đặt ra cần phải nghiên cứu về phương pháp để cải thiện màu sản phẩm nhằm nâng cao giá trị cảm quan cũng như chất lượng sản phẩm nhằm thỏa mãn thị hiếu của người tiêu dùng trong nước cũng như cĩ thể xuất khẩu ra thị trường thế giới. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ðể cĩ được sản phẩm rượu nếp than đạt cả về chất lượng cũng như về giá trị cảm quan. Do đĩ mục tiêu cần nghiên cứu đĩ là: “nghiên cứu phương pháp trích ly và cải thiện màu sắc tự nhiên của rượu nếp than”. Trên cơ sở đĩ đề tài tiến hành với các mục tiêu sau - Khảo sát màu anthocyanin thu được sau khi trích ly. - Khảo sát sự thay đổi màu anthocyanin sau khi phối trộn với rượu thành phẩm theo thời gian bảo quản. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 10 CHƯƠNG 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. Nguyên liệu sản xuất rượu nếp than 2.1.1. Gạo nếp than Hình 1: Nguyên liệu nếp than Nếp than là một loại gạo đặc biệt được trồng nhiều ở vùng Nam Bộ. Vì thế loại rượu này là đặc sản ở vùng Nam Bộ. Nếp than cĩ tên khoa học là Oryza Sativa.L.glutinosa Takaka. Nếp than gồm 4 loại + Nếp cẩm ðức Hịa. + Nếp đen Khánh Vinh. + Nếp than Long ðất. + Lúa nước nếp cẩm. Các loại lúa này cĩ năng suất khơng cao, thường chỉ đạt 2,8 ÷ 3,2 tấn/ha. Hiện nay, dân vùng ðBSCL phân loại nếp than theo màu sắc hạt gạo. Theo cách này nếp than được chia thành 2 loại + Nếp than đen tuyền. + Nếp than hồng đỏ. Các sắc tố của nếp than rất dễ tan trong nước. Vì thế sản phẩm rượu mang màu đặc trưng của loại gạo nguyên liệu. Nguồn: Nguyễn Thị Hiền. (Cơng nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ truyền). Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 11 Hình 2: Cấu tạo hạt nếp than Hình 2: cấu tạo hạt nếp than Nguồn: Tuy khác nhau về màu sắc bên ngồi nhưng các loại nếp than cĩ thành phần hĩa học, thể hiện ở bảng 1 Bảng 1: Thành phần hĩa học của nếp than Thành phần Hàm lượng% Nước 14 Protein 8,20 Lipid 1,50 Glucid 74,90 Axít hữu cơ 0,60 Tro 0,80 Nguồn: Nguyễn Thị Hiền. (Cơng nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ truyền). Màng ngồi Râu Mày Vỏ Vỏ quả Vỏ hạt Phơi tâm Lớp Aleuron Lớp dưới Aleuron Tinh bột Nội nhũ Vảy nhỏ Chồi Mầm rễ Lá mặt Phơi Cuống giữa Mày trên Mày dưới Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 12 2.1.2. Bánh men thuốc bắc Bánh men thuốc bắc là một loại men rượu được sản xuất thủ cơng. Nguyên liệu chính để sản xuất bánh men thuốc bắc là: bột gạo, men giống, các vị thuốc bắc. Bánh men thuốc bắc chứa nhiều giống vi sinh vật thuộc vi khuẩn, nấm men, nấm mốc (nấm sợi). a. Nấm men Trong mỗi gram bánh men cĩ từ vài chục triệu đến vài trăm triệu tế bào nấm men. Chúng gồm 2 chi khác nhau: Endomycopsis (chủ yếu là Endo. Fibulines) và Saccharomyces (chủ yếu là S. cerevisiae). Endo Fibulines: là lồi nấm men rất giàu enzyme amylase, glucoamilasa. Do đĩ, chúng vừa cĩ khả năng đường hĩa vừa cĩ khả năng rượu hĩa. Saccharomyces cerevisiae: cĩ khả năng lên men được nhiều loại đường khác nhau như: glucose, sacarose, maltose, fructose, rafinose, galactose. Chúng cĩ khả năng lên men ở nhiệt độ cao (36 ÷ 400C), chịu được độ acid, chịu được chất sát trùng Na2SiF6 với nồng độ 0,02 ÷ 0,025%. ðiểm quan trọng hơn hết đĩ là khả năng lên men nhiều loại nguyên liệu khác nhau như: gạo , ngơ, khoai, sắn với hàm lượng đường trong dung dịch từ 12 ÷ 14% cĩ khi đến 16 ÷ 18%. Nồng độ rượu trong dịch lên men 19 ÷ 12%, nhiệt độ lên men thích hợp 28 ÷ 320C. b. Nấm mốc Trong bánh men thuốc bắc thấy nhiều loại nấm mốc phát triển thuộc Aspergiluss, Penicillium, Mucor, Rizopus phát triển nhiều hơn cả. Lồi Mucor, đặc biệt là Mucor rouxii cĩ nhiều đặc tính rất quí như khả năng chịu nhiệt độ cao 32 ÷ 350C, chúng vừa cĩ khả năng đường hĩa vừa cĩ khả năng rượu hĩa. c. Vi khuẩn Trong bánh men thuốc bắc cĩ nhiều lồi vi khuẩn phát triển. Trong đĩ, thấy chủ yếu là các lồi vi khuẩn lactic và vi khuẩn acetic. Các lồi vi khuẩn thường làm chua mơi trường thời gian đầu quá trình lên men, quá trình này xảy ra cĩ lợi vì tạo pH mơi trường thích hợp cho nấm men và nấm sợi phát triển. Tuy nhiên, nếu pH xuống quá thấp sẽ ảnh hưởng xấu cho quá trình lên men. Mặt khác, nếu trong dịch lên men cĩ mặt oxy thì vi khuẩn acetic sẽ oxy hĩa rượu thành axit acetic, quá trình này làm tổn hao lượng đường tạo thành. 2.1.3. Cồn tinh khiết Trong quá trình lên men gạo nếp than, lượng cồn tạo thành chỉ khoảng 7 ÷ 10%. Nồng độ rượu này thấp rất dễ dàng bị oxy hĩa tiếp (oxy hĩa sinh học và oxy hĩa hĩa học) để tạo CO2 và nước. Do đĩ, sau khi lên men xong phải cho thêm một lượng cồn tinh khiết nhất định vừa để nâng cao hàm lượng cồn trong rượu vừa tránh khả năng oxy hĩa rượu bởi vi khuẩn lacetic. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 13 Cồn được dùng để làm rượu là loại cồn thực phẩm cĩ độ tinh khiết cao với các chỉ tiêu sau + Trong suốt, khơng màu, khơng mùi lạ. + pH = 6,5 ÷ 7,0. + Hàm lượng cồn 96,5% V. + Furfurol khơng cĩ. + Hàm luợng aldehyde 6 ÷ 10 mg/l. + Hàm lượng este 30 ÷ 35 mg/l. + Dầu fusel 30 ÷ 60 mg/l. + Nước: thường sử dụng nước sạch, đun sơi để nguội, trong suốt, khơng mùi vị lạ, cĩ pH = 6,5 ÷ 7,5. 2.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men rượu 2.2.1. Khái quát về quá trình lên men rượu Lên men rượu là một quá trình trao đổi chất nhờ tác dụng của các enzyme tương ứng gọi là chất xúc tác sinh học (được sinh ra từ sự trao đổi chất để duy trì sự sống của nấm men). Tùy theo sản phẩm tích tụ sau quá trình lên men người ta chia làm nhiều kiểu lên men khác nhau. Tuy nhiên, cĩ hai hình thức lên men chính: lên men yếm khí và lên men hiếu khí. - Lên men yếm khí: là sự phân hủy đường khơng cĩ sự hiện diện của oxy như quá trình lên men lactic, len men rượu, buthylic… - Lên men hiếu khí: là sự phân hủy đường cĩ sự hiện diện của O2 như quá trình lên men axit acetic, citric… Lên men rượu, bia đều là quá trình lên men yếm khí với sự cĩ mặt của nấm men (Yeast). Nấm men chuyển hĩa đường lên men thành rượu ethylic và CO2. Người ta cịn cĩ thể gọi là quá trình cồn hĩa, rượu hĩa. Trong quá trình lên men rượu người ta chia làm hai thời kì chính - Thời kì phát triển sinh khối: giai đoạn này với sự cĩ mặt của O2 tế bào nấm men phát triển sinh khối (gia tăng kích thước và số lượng). - Thời kì lên men chuyển đường thành rượu và CO2: giai đoạn này, nấm men hấp thụ các chất dinh dưỡng và sử dụng các enzyme sẵn cĩ của mình để thực hiện xúc tác sinh hĩa trong quá trình trao đổi chất để duy trì sự sống tạo thành rượu và CO2. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 14 2.2.2. Cơ chế của quá trình lên men ðể lên men, người ta cho vào mơi trường một lượng tế bào nấm men nhất định. Tùy theo phương pháp lên men mà lượng nấm men cho vào khác nhau. Thơng thường khi lên men, lượng tế bào nấm men phải đạt được > 100 triệu tế bào trong 1 ml dung dịch lên men. Do diện tích bề mặt của tế bào nấm men rất lớn nên khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng rất mạnh. ðường lên men và các chất dinh dưỡng khác trong mơi trường lên men trước tiên được hấp thụ trên bề mặt của nấm men sau đĩ khuếch tán qua màng tế bào vào bên trong tế bào nấm men, rượu và CO2 sẽ được tạo thành. Rượu ethylic tạo thành khuếch tán ra mơi truờng bên ngồi qua màng tế bào nấm men. Rượu hịa tan vơ hạn trong nước nên khuếch tán rất nhanh vào trong mơi trường. CO2 cũng hịa tan vào trong mơi trường nhưng sự hịa tan khơng lớn. Ở áp suất 800mmHg, nhiệt độ 25 ÷ 300C là 0,857 ÷ 0,837 lít CO2 trong 1 lít nước. Vì thế, CO2 sinh ra trong quá trình lên men sẽ khuếch tán vào trong mơi trường và nhanh chĩng đạt được trạng thái bão hịa. Khi bão hịa, CO2 bám vào xung quanh tế bào nấm men hình thành những bọt khí. Tế bào nấm men thường dính liền nhau, bọt khí sinh ra ngày càng nhiều và lớn dần lên hình thành túi lớn, đến lúc nào đĩ cĩ sự chênh lệch giữa khối lượng riêng của mơi trường và tế bào nấm men sẽ nổi lên trên bề mặt. Khi đến bề mặt, do cĩ sự thay đổi đột ngột sức căng bề mặt nên chúng bị vỡ ra làm cho khí CO2 bị phĩng thích ra bên ngồi. Lúc này do khối lượng riêng của nấm men đủ lớn trở lại nên chúng sẽ bị chìm xuống. Quá trình này diễn ra liên tục nên tế bào nấm men từ trạng thái tĩnh chuyển sang trạng thái động, làm gia tăng khả năng tiếp xúc giữa tế bào nấm men và mơi trường điều này làm cho quá trình trao đổi chất diễn ra nhanh hơn, khi đĩ sẽ làm tăng nhanh quá trình lên men. Khí CO2 ức chế quá trình lên men, nhưng trong quá trình thốt khí CO2 làm tăng khả năng lên men của nấm men. Kích thước, vật liệu chế tạo của thiết bị lên men, các chất hịa tan mang điện tích, các vật lơ lửng khác hiện diện trong dịch lên men điều ảnh hưởng đến sự thốt khí CO2 nên cũng ảnh hưởng đến quá trình lên men. 2.2.3. ðộng học của quá trình lên men Tốc độ của quá trình lên men cĩ thể quan sát được bằng cách theo dõi sự thay đổi của hàm lượng đường trong dịch lên men, quan sát bằng cách theo dõi sự thay theo lượng rượu và CO2 tạo thành cũng như sự thay đổi trị số của nồng độ dịch lên men. Quá trình lên men được chia làm 3 thời kì chính - Thời kì đầu: khoảng 60 giờ kể từ khi cho nấm men tiếp xúc với dịch lên men. Sự lên men xảy ra rất chậm, đường lên men khơng đáng kể. - Thời kì 2: đây là thời kì lên men chính. Chiếm khoảng 60 ÷ 120 giờ sau thời kì đầu. Sự phát triển của nấm men và sự lên men sau mỗi giờ tăng nhanh đáng kể và đạt đến trị số cực đại. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 15 - Thời kì cuối: đây là giai đoạn lên men phụ xảy ra rất chậm đồng thời là thời kì ổn định tạo mùi cho sản phẩm. Tùy theo phương pháp lên men mà thời gian lên men phụ kéo dài khác nhau khơng quan sát được. Thời kì lên men chính là thời kì biến đổi sâu sắc các thành phần trong dịch lên men. Chúng ảnh hưởng đến kết quả của quá trình lên men. Trong giai đoạn này, trong điều kiện lên men bình thường sau mỗi giờ nồng độ đường trong dịch lên men sẽ giảm đi khoảng 1 độ (Brix, balling, %) tùy loại sản phẩm, dây chuyền sản xuất. Sự tồn tại của thời kì lên men là đặc trưng đối với quá trình lên men dịch đường hĩa từ nguyên liệu chứa tinh bột. Trong dịch lên men nếu biểu thị hàm lượng đường tồn tại trong dịch lên men là 100% thì 4 ÷ 6% là dạng chất khơng tan, 75 ÷ 77% được chuyển thành maltose và 19% là dextrin. Trong giai đoạn lên men, sự đường hĩa cũng xảy ra nhưng rất chậm và khơng hồn tồn, đặc biệt khĩ khăn đối với tinh bột khơng hịa tan. Do đĩ, tốc độ lên men trong thời kì này khơng phụ thuộc vào sự thủy phân hàm lượng dextrin khơng lên men cịn lại. Tuy vậy, chính những loại đường khơng lên men này sẽ tạo thành vị ngọt cho sản phẩm. Như vậy chu kì lên men dịch đường hĩa tinh bột phụ thuộc vào thời gian lên men cuối hay phụ thuộc vào khả năng đường hĩa của phức hệ enzyme amylase. Rất nhiều thí nghiệm cho thấy càng kéo dài thời gian lên men cuối thì càng gia tăng hiệu suất của quá trình lên men. Tuy vậy, tùy theo sản phẩm của sự lên men, nồng độ đường của dịch đường hĩa, phương pháp lên men, nhà sản xuất sẽ tạo ra một qui trình sản xuất riêng biệt với chất lượng và thành phần mong muốn của họ. 2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men Mỗi hoạt động sống của vi sinh vật nĩi chung, của nấm men nĩi riêng liên hệ mật thiết với ngoại cảnh. Cĩ 3 mức độ ảnh hưởng khác nhau đến hoạt động sống của nấm men - ðiểm cực tiểu: là điều kiện tối thích để nấm men tồn tại, ở điều kiện này bắt đầu xuất hiện các hoạt động sống. - ðiểm cực thích: là điều kiện tốt nhất cho hoạt động sống. Nấm men cĩ cường độ hoạt động sống mạnh nhất. - ðiểm cực đại: là điều kiện tối đa và là giới hạn trên tồn tại của hoạt động sống. Qúa giới hạn này, nấm men sẽ chết. Vì vậy, vấn đề quan trọng trong quá trình nuơi cấy nấm men là điều chỉnh điều kiện ngoại cảnh sau cho đạt được giới hạn tối ưu. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 16 a. Ảnh hưởng của nồng độ đường Nấm men chỉ cĩ khả năng lên men đường thành rượu trong khoảng nồng độ đường thích hợp từ 10 ÷ 18%, nồng độ đường quá cao sẽ ức chế nấm men và năng lực lên men rượu giảm khi nồng độ đường 30 ÷ 35%, nồng độ đường thấp quá cũng làm giảm năng lực lên men. b. Ảnh hưởng của nhiệt độ ðể thấy rõ ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động sống của nấm men cụ thể nấm men Sacchromyces Cerevisiae Rasse XII trong quá trình lên men rượu. Nấm men chủng VII phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 30 ÷ 330C, nhiệt độ tối đa 380C, tối thiểu 50C. Nấm men được nuơi cấy ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ tối ưu là 17 ÷ 220C cĩ năng lực lên men rất lớn. ðối với quá trình lên men thì nấm men sẽ chịu được giới hạn nhiệt độ khá rộng từ 1 ÷ 450C. Nếu nhiệt độ quá 500C nấm men sẽ chết. c. Ảnh hưởng của axit (pH) Nấm men cĩ thể phát triển trong mơi trường cĩ chỉ số pH = 2,0 ÷ 8,0 nhưng thích hợp nhất là 4,0 ÷ 4,5. Vi khuẩn bắt đầu phát triển ở pH = 4,2 và cao hơn, khi pH < 4,2 chỉ cĩ nấm men phát triển. Vì vậy, trong lên men rượu, để ngăn ngừa khả năng nhiễm khuẩn người ta thực hiện trong giới hạn pH = 3,8 ÷ 4,0. Tuy nhiên, trong thực tế cĩ những lồi vi khuẩn do quen dần (thuần hĩa) với độ pH thấp nên ngồi việc ứng dụng điều chỉnh pH thích hợp cịn phải kết hợp sử dụng các chất sát trùng. Ở pH = 3,8 nấm men phát triển mạnh thì hầu như vi khuẩn chưa phát triển. ðể tạo pH thích hợp trong mơi trường nuơi cấy nấm men (kể cả lên men) người ta cĩ thể bổ sung vào mơi trường bất cứ loại axit nào, miễn là anion của axit khơng gây ảnh hưởng mạnh đến trung tâm hoạt động của nấm men. d. Ảnh hưởng của nồng độ rượu Qúa trình nuơi cấy nấm men chủ yếu là tạo điều kiện cho nấm men phát triển sinh khối, đạt s._.ố lượng theo yêu cầu. Song nấm men cũng thực hiện một quá trình lên men rượu đáng kể (cịn phụ thuộc vào thơng khơng khí). Thường trong dịch nấm men cĩ khoảng 4 ÷ 6% rượu. Nồng độ rượu sinh ra cĩ ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng phát triển của nấm men. Nồng độ rượu ảnh hưởng đến tốc độ phát triển riêng của nấm men cịn phụ thuộc vào thời gian, số lượng tế bào và nguyên liệu chuẩn bị cho mơi trường nuơi cấy. Cùng một mơi trường nuơi cấy, số lượng nấm men cho vào bằng nhau, điều kiện nuơi cấy giống nhau thì nồng độ rượu ban đầu 1% chưa cĩ ảnh hưởng đến tốc độ và khả năng phát triển của nấm men, từ 4 ÷ 6% đã cĩ ảnh hưởng xấu. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 17 e. Ảnh hưởng của oxy Nấm men là loại vi sinh vật kị khí khơng bắt buộc. Trong điều kiện khơng cĩ oxy nấm men sẽ lên men đường tạo thành rượu và CO2; Cịn trong điều kiện đủ oxy nấm men cĩ khả năng oxy hĩa đường thành CO2, nước và tăng sinh khối. “Hiệu ứng Pasteur” kìm hãm sự lên men rượu bằng O2. Oxy là thành phần khơng thể thiếu được ở giai đoạn phát triển sinh khối, tuy nhiên nĩ lại là nguyên nhân gây hư hỏng cho rượu, bia trong các giai đoạn chế biến cịn lại. Với sự cĩ mặt của oxy nấm men sẽ lên men khơng hồn tồn vì chúng sẽ phát triển sinh khối. Trong giai đoạn bảo quản thì chúng sẽ làm cho sản phẩm cĩ nhiều aldehyde, sản phẩm rất dễ bị biến màu do các phản ứng oxy hĩa, phản ứng hĩa nâu gây tối màu của sản phẩm, làm chua sản phẩm do hình thành các axit hữu cơ (vi khuẩn lactic, acetic…) gây thối cho sản phẩm rượu, bia theo thời gian bảo quản (do rượu, bia là mơi trường rất giàu chất dinh dưỡng thích hợp cho sự phát triển của nhiều vi sinh vật gây thối). Một số quá trình lên men trong giai đoạn đầu diễn ra quá chậm do khơng đủ lượng O2 cho sự phát triển sinh khối, do vậy khơng đủ lượng tế bào nấm men lên men ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và dây chuyền sản xuất. Tuy nhiên, lại cĩ một số chủng nấm men phát triển nhanh và tạo ra hàm lượng rượu nhiều hơn trong mơi trường khơng khí, chủng này thường nuơi cấy và phát triển trong mơi trường ban đầu cĩ đầy đủ O2. 2.2.5. Cơ chế quá trình chuyển hĩa các chất trong lên men rượu nếp than Lên men nếp than là một quá trình hết sức phức tạp, xảy ra các quá trình hĩa học, sinh học và các quá trình vi sinh vật. a. Các quá trình vi sinh vật Thực chất của quá trình này là quá trình sinh sản và sinh trưởng của vi sinh vật. Quá trình này xảy ra rất nhanh ở giai đoạn đầu lên men khi cho bánh men thuốc bắc vào nguyên liệu. Sự phát triển của các vi khuẩn giai đoạn này kéo theo sự tạo thành một số axit hữu cơ. Kết quả là pH của mơi trường giảm xuống tạo điều kiện thuận lợi cho các lồi nấm mốc phất triển. Song song đĩ, là các lồi nấm men bắt đầu phát triển tuy với tốc độ yếu hơn. Các lồi nấm mốc chỉ phát triển mạnh trong giai đoạn đường được tạo thành hay đúng hơn là cuối của giai đoạn nấm mốc phát triển. Việc phân rõ ràng các gia đoạn phát triển của vi khuẩn, nấm mốc, nấm men rất khĩ vì thực tế việc phát triển của các lồi vi sinh vật trong khối lên men diễn ra đồng thời. Chỉ cĩ một điều khẳng định là sự phát triển khơng cùng một mức độ. Sự phát triển của một số vi khuẩn, nấm mốc địi hỏi sự cĩ mặt của oxy để tăng sinh khối, tuy nhiên mức độ khơng cao như nấm mốc. Mặt khác, nấm men phát triển cần đường do đĩ cần cĩ thời gian để nấm mốc chuyển hĩa đường từ tinh bột. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 18 b. Các quá trình sinh hĩa Trong quá trình lên men gạo nếp than xảy ra ba quá trình sinh hĩa cơ bản - Quá trình chuyển hĩa đường và các thành phần khác thành các axit hữu cơ Trong đĩ cĩ hai quá trình tạo axit hữu cơ cơ bản: quá trình tạo axit acetic và quá trình tạo axit lactic. Quá trình tạo axit lactic mạnh hơn. Cả hai quá trình này xảy ra với cường độ khơng mạnh vì giai đoạn đầu lượng đường tạo thành trong khối lên men chưa cao. - Quá trình chuyển hĩa tinh bột thành đường Do sự phát triển của nấm men Endomycopsis, tinh bột được chuyển thành đường. Các lồi nấm mốc và nấm men này trong quá trình phát triển tạo ra rất nhiều enzyme amylase, glucoamilase. Các enzyme này hoạt động rất thuận lợi trong giai đoạn đầu và được kéo dài trong suốt thời gian tiếp theo. Bản chất của các enzyme này là các enzyme cảm ứng, do đĩ nguyên liệu chứa nhiều tinh bột kích thích mạnh mẽ quá trình sinh tổng hợp. ðiểm quan trọng thứ hai cần đề cập đến là các enzyme này chịu sự điều khiển bởi sản phẩm cuối cùng là glucose. Bình thường thì glucose sẽ ức chế phản ửng thủy phân tinh bột nhưng các lồi nấm mốc Mucor rouxii, Rhizopus delemar, các lồi nấm men Endomycopsis vừa cĩ khả năng sinh tổng hợp amylase, glucoamilase, vừa cĩ khả năng chuyển hĩa đường thành tinh bột. Mặt khác, các lồi nấm men Saccharomyces cũng rất tích cực chuyển hĩa đường glucose thành rượu. Kết quả là hàm lượng đường glucose tạo thành bao nhiêu ngay lập tức sẽ chuyển hĩa thành rượu, một phần phục vụ cho sinh trưởng của chính các lồi vi sinh vật đĩ. Do đĩ, trong khối lên men này thường khơng xảy ra cơ chế kìm hãm ngược lại bởi glucose. - Quá trình chuyển hĩa đường thành rượu Quá trình này được thực hiện bởi Saccharomyces sp., Mucor, Rhizopus, Endomycopsis sp. Trong đĩ, các lồi nấm men Saccharomyces đĩng vài trị cơ bản. Song song với quá trình này là các quá trình chuyển hĩa đường, các axit hữu cơ thành các sản phẩm phụ khác. ðặc biệt lưu ý là tất cả các quá trình chuyển hĩa được xảy ra xen kẽ nhau, hỗ trợ nhau và tạo nên một quá trình chung hài hịa để cuối cùng tạo ra sản phẩm khơng chỉ cĩ nước, rượu mà là một hỗn hợp sản phẩm bao gồm nhiều thành phần khác nhau. 2.3. Chất lượng rượu nếp than Rượu nếp than hiện cĩ 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. Cĩ màu tương ứng với màu của nguyên liệu đưa vào sản xuất. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 19 - Rượu nếp than dạng trong: sau khi lên men, đem xay và hãm cồn, sau đĩ lọc lấy phần dịch, rồi đưa đi tàng trữ, tạo hương. Sản phẩm cĩ màu tương ứng với màu của nguyên liệu sản xuất. Cả hai loại rượu nếp than đều cĩ màu và mùi vị đặc trưng; Cịn hàm lượng cồn thấp hay cao tùy thuộc vào đối tượng phục vụ mà lượng cồn hãm vào sau khi lên men nhiều hay ít. Nguồn: Nguyễn Thị Hiền.( Cơng nghệ sản xuất mì chính và các sản phẩm lên men cổ truyền). 2.4. Anthocyanin 2.4.1. Nguồn gốc Trong các thực phẩm màu cĩ nguồn gốc tự nhiên thì anthocyanin là họ màu phổ biến nhất tồn tại trong hầu hết các thực vật bậc cao và tìm thấy được trong một số loại rau, hoa, quả, hạt cĩ màu từ đỏ đến tím như: quả nho, quả dâu, bắp cải tím, lá tía tơ, hoa hibicut, đậu đen, quả cà tím, gạo nếp than, đậu đỏ… 2.4.2. Cấu tạo Anthocyanin là hợp chất màu hữu cơ thiên nhiên, thuộc nhĩm flavonoid cĩ màu đỏ, đỏ tía, xanh hiện diện trong một số rau quả. Chất màu được tính theo cyanin_3_glucoside, cĩ trọng lượng phân tử 449,2 gmol-1 - Anthocyanin là những glucozit do gốc đường glucose, galactose…kết hợp với gốc aglucon cĩ màu (anthocyanidin). Aglucon của chúng cĩ cấu trúc cơ bản được mơ tả trong hình 1. Các gốc đường cĩ thể được gắn vào vị trí 3, 5, 7. Thường được gắn vào vị trí 3 và 5 cịn vị trí 7 rất ít. Phân tử athocyanin gắn đường vào vị trí 3 gọi là monoglycozit, ở vị trí 3 và 5 gọi là diglycozit. R1 OH OH O + 3 R2 OH OH A 3 5 7 B Hình 3: Cấu trúc cơ bản aglucon của anthocyanin Nguồn: Huỳnh Thị Kim Cúc và cộng sự, (Xác định hàm lượng anthocyanin trong một số rau quả bằng phương pháp pH vi sai). Các aglucon của anthocyanin khác nhau chính là do các nhĩm gắn vào vị trí R1 và R2, thường là H, OH hay OCH3. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 20 2.4.3. Tính chất Anthocyanin tinh khiết ở dạng tinh thể hay vơ định hình là hợp chất khá phân cực nên tan tốt trong dung mơi phân cực. Màu sắc của anthocyanin luơn thay đổi phụ thuộc vào pH, các chất màu cĩ mặt và nhiều yếu tố khác. Tuy nhiên, màu sắc của anthocyanin thay đổi mạnh nhất phụ thuộc vào pH mơi trường. Thơng thường + Khi pH ≤ 1,0: các anthocyanin ở dạng muối oxonium cĩ màu đỏ. + Khi pH = 6,0 ÷ 7,0: cĩ màu đỏ tía. + Ở pH = 7,0 ÷ 8,0: lại về dạng bazơ quinoidal hay bazơ anhydro anhydro cĩ màu xanh đến vàng. Anthocyanin cĩ bước sĩng hấp thụ trong miền nhìn thấy, khả năng hấp thụ cực đại tại bước sĩng 510 ÷ 540 nm. ðộ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc của các anthocyanin, chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch, nồng độ anthocyanin: thường pH thuộc vùng axit mạnh cĩ độ hấp thụ lớn, nồng độ anthocyanin càng lớn độ hấp thụ càng mạnh. 2.4.4. Tác dụng Ngồi tác dụng là chất màu thiên nhiên được sử dụng khá an tồn trong thực phẩm, tạo ra nhiều màu sắc hấp dẫn cho mỗi sản phẩm. Anthocyanin cịn là hợp chất cĩ nhiều hoạt tính sinh học quí như + Khả năng chống oxy hĩa cao nên được sử dụng để chống lão hĩa hay chống oxy hĩa các sản phẩm thực phẩm, hạn chế sự suy giảm sức đề kháng. + Cĩ tác dụng làm bền thành mạch, chống viêm, hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư. + Cĩ tác dụng chống các tia phĩng xạ. Nguồn: Huỳnh Thị Kim Cúc và cộng sự, ( Xác định hàm lượng anthocyanin trong một số rau quả bằng phương pháp pH vi sai). Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 21 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1. Phương tiện nghiên cứu 3.1.1. Thời gian và địa điểm Thời gian: từ ngày 26/02/2007 đến ngày 24/5/2007. ðịa điểm: Phịng thí nghiệm Bộ Mơn Cơng nghệ Thực Phẩm - Khoa Nơng Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng -Trường ðại Học Cần Thơ. Các số liệu được thu thập và xử lý trên phần mềm thống kê STAGRAPHICS PLUS 4.0 3.1.2. Nguyên vật liệu Gạo nếp than được mua ở tiệm gạo Kim Thoa, chợ Cần Thơ, chọn nếp than cĩ hạt đồng đều, khơng bị lộn gạo hay nếp khác, nếp than chỉ cĩ một màu tím đậm. Gạo nếp than mua 1 lần được sử dụng trong suốt quá trình thí nghiệm phải mua đủ một lần để tránh sai số. Bánh men thuốc bắc hiệu Hải Anh Quang, được mua chợ Cần Thơ, cơ sở sản xuất bánh men tại huyện Hooc mơn-TP.HCM. 3.1.3. Hĩa chất Hĩa chất được sử dụng để trích ly màu anthocyanin: cồn thực phẩm 96%v/v. Rượu gốc: để hãm cồn lên men. 3.1.4. Thiết bị, dụng cụ - Máy đo quang phổ ở hình 32 - Waterbath ở hình 30 - Thiết bị đo pH ở hình 31 - Nồi cơm điện. - Máy xay sinh tố. - Hệ thống cất rượu. - Cồn kế - Ống nghiệm, giá để ống nghiệm, ống đong các loại. - Bình tam giác các loại. - Một số dụng cụ cần thiết khác trong phịng thí nghiệm. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 22 3.2. Phương pháp nghiên cứu Hàm lượng màu anthocyanin trong nguyên liệu được xác định dựa vào cách dị bước sĩng cĩ độ hấp thụ cực đại λmax = 530 nm. 3.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn đến khả năng trích ly màu anthocyanin đối với nguyên liệu nếp than được nấu chín. a. Mục đích Xác định nhiệt độ và nồng độ cồn đem trích ly tối ưu để thu màu anthocyanin tốt nhất b. Chuẩn bị thí nghiệm - Pha cồn ở các nồng độ 50, 60, 70 và 80 %v/v từ cồn thực phẩm 96 %v/v. - Chuẩn bị nguyên liệu nếp than c. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí hồn tồn ngẫu nhiên 2 nhân tố 3 lần lặp lại. Nhân tố A: Nhiệt độ trích ly A1: 500C A2: 600C A3: 700C A4: 800C A5: 900C Nhân tố B: Nồng độ cồn đem trích ly B1 = 50 %v/v B2 = 60 %v/v B3 = 70 %v/v B4 = 80 %v/v Tổng số nghiệm thức: 5 x 4 = 20. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 23 Sơ đồ thí nghiệm Hình 4: Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly màu anthocyanin trong nếp than được nấu chín d. Tiến hành thí nghiệm Cân 100 g nguyên liệu sau được làm sạch bằng cách sàn, ngâm khoảng 30 phút, nấu chín. Sau đĩ để nguội (30 ÷ 350C). Tiến hành trích ly màu bằng cách: lấy 2 g nếp nấu chín đem hịa tan với 30 ml dung mơi (gồm cồn: 50, 60, 70, 80%v/v), trích ly ở các nhiệt độ: 50, 60, 70, 80 và 900C , giữ nhiệt trên waterbath trong thời gian 30 phút e. Ghi nhận kết quả - ðo pH dịch màu. - ðo mật độ quang dịch màu. Trích ly (700C) Khảo sát màu A1B1 A1B2 … A5B4 Nếp than (100 g) Làm sạch Ngâm (30 phút) Nấu chín ðể nguội (30 ÷ 350C) Nếp chín (2g) Cồn (30 ml) Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 24 3.2.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn đến khả năng trích ly màu anthocyanin đối với nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men. a. Mục đích Xác định nhiệt độ trích ly và nồng độ cồn đem trích ly để cĩ màu anthocyanin tốt nhất b. Chuẩn bị thí nghiệm - Pha cồn ở các nồng độ 50, 60, 70 và 80 %v/v từ cồn thực phẩm 96 %v/v. - Chuẩn bị nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men c. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được bố trí hồn tồn ngẫu nhiên 2 nhân tố 3 lần lặp lại. Nhân tố A: nhiệt độ trích ly A1: 500C A2: 600C A3: 700C A4: 800C A5: 900C Nhân tố B: nồng độ cồn đem trích ly B1: 50 % v/v B2: 60 % v/v B3: 70 % v/v B4: 80 % v/v Tổng số nghiệm thức: 5 x 4 = 20. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 25 Sơ đồ thí nghiệm Hình 5: Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly màu anthocyanin trong bã nếp nguyên sau khi lên men Lọc Lên men (4 ngày) Nếp than (200 g) Làm sạch Ngâm (30 phút) Nấu chín ðể nguội (30 ÷ 350C) Trộn bánh men thuốc bắc (1%) Ủ (3 ngày) Chan nước (300 ml) Khảo sát màu A1B1 A1B2 … A5B4 Bã nếp nguyên (2g) Cồn (30 ml) Trích ly Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 26 d. Tiến hành thí nghiệm Cân 200 g nguyên liệu sau khi được được làm sạch bằng cách sàn để loại bỏ tạp chất trong nguyên liệu, ngâm 30 phút, nấu chín. Sau đĩ để nguội (30 ÷ 350C), trộn 2 g bánh men thuốc bắc, ủ tiếp 3 ngày, chan 300 lít nước đun sơi để nguội, lên men tiếp 4 ngày. Sau khi lên men, tiến hành lọc để lấy bã nếp nguyên. Quá trình trích ly được tiến hành như sau: lấy bã nếp sau khi lên men, vắt thật ráo. Cân 2 g bã nguyên hịa tan với 30 ml với dung mơi (gồm cồn: 50, 60, 70, 80%v/v), trích ly ở các nhiệt độ: 50, 60, 70, 80 và 900C , giữ nhiệt trên waterbath trong thời gian 30 phút e. Ghi nhận kết quả - ðo pH dịch màu - ðo mật độ quang dịch màu. 3.2.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát khả năng cải thiện màu của sản phẩm sau khi phối trộn các dịch màu trích ly vào rượu nếp than lên men a. Mục đích thí nghiệm Từ các dịch trích ly được thực hiện trong điều kiện tối ưu tìm ra ở thí nghiệm 1 và 2 xác định dịch trích ly cho kết quả đánh giá cảm quan tốt nhất khi phối trộn vào rượu lên men. b. Chuẩn bị thí nghiệm - Pha cồn nồng độ 60%v/v từ cồn thực phẩm 96%v/v. - Chuẩn bị rượu gốc 37%v/v. - Chuẩn bị nguyên liệu đem trích ly (bã nguyên sau khi lên men, nếp nấu). - Chuẩn bị rượu lên men. c. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên 1 nhân tố 2 lần lặp lại Nhân tố C: Loại rượu C0: Rượu thí nghiệm phối trộn với rượu gốc bảo quản 2 tháng. C3: Rượu thí nghiệm chưa phối trộn. C1: Rượu thí nghiệm với dịch bã nguyên đem trích ly. C2: Rượu thí nghiệm trộn với dịch nếp nấu đem trích ly. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 27 Sơ đồ thí nghiệm Hình 6: Sơ đồ khảo sát khả năng cải thiện màu của sản phẩm sau khi phối trộn các dịch màu trích ly vào rượu nếp than lên men d. Tiến hành thí nghiệm Sau khi chọn ra nhân tốt nhất ở thí nghiệm 1 và 2, lấy 50 g nguyên liệu (bã nguyên sau khi lên men và nếp nấu) hồ tan với 150ml cồn thực phẩm (nồng độ 60%v/v), tiến hành trích ly ở 700C, thời gian giữ nhiệt 30 phút. Sau đĩ lấy 100ml rượu lên men trộn với 27ml sản phẩm dịch trích ly (bã nguyên sau khi lên men và nếp nấu) và cũng lấy 100 ml rượu lên men trộn với 43ml rượu gốc được sản phẩm rượu phối trộn cĩ nồng độ cuối là 18%v/v. ðem sản phẩm rượu phối trộn bảo quản theo thời gian. e. Thu nhận kết quả và phân tích ðánh giá cảm quan sản phẩm rượu sau khi phối trộn cùng với rượu thí nghiệm chưa phối trộn. Dịch màu trích từ bã nguyên Dịch màu trích từ nếp nấu Phối trộn rượu lên men C1 C2 C0 C3 Rượu lên men phối trộn với rượu gốc bảo quản 2 tháng Rượu thí nghiệm chưa trộn rượu gốc ðánh giá cảm quan (10 thành viên) Bảo quản Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 28 3.2.4. Thí nghiệm 4: Theo dõi sự thay đổi mật độ quang và pH khi bảo quản sản phẩm rượu phối trộn theo thời gian. a. Mục đích Theo dõi sự thay đổi mật độ quang, pH của rượu phối trộn theo thời gian bảo quản b. Chuẩn bị thí nghiệm - Pha cồn cĩ nồng độ 60%v/v từ cồn thực phẩm 96%v/v. - Chuẩn bị rượu gốc 37%v/v. - Chuẩn bị nguyên liệu đem trích ly (bã nguyên sau khi lên men, nếp nấu). - Chuẩn bị rượu lên men. c. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm đươc bố trí hồn tồn ngẫu nhiên 2 nhân tố 3 lần lập lại. Nhân tố C: Loại rượu C3: Rượu thí nghiệm trộn với rượu gốc C1: Rượu thí nghiệm trộn với dịch bã nguyên đem trích ly C2: Rượu thí nghiệm trộn với dịch nếp nấu đem trích ly Nhân tố T: Thời gian bảo quản T0: Tại thời điểm ban đầu sau khi phối trộn. T1: Sau khi bảo quản 1 tuần T2: Sau khi bảo quản 2 tuần Sơ đồ thí nghiệm Hình 7: Sơ đồ theo dõi sự thay đổi mật độ quang, pH sản phẩm phối trộn theo thời gian bảo quản . . . Bảo quản Phân tích C1T0 C2T1 C3T2 C1T1 ... C3T2 C1 C2 C3 I I Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 29 d. Tiến hành thí nghiệm Thí nghiệm 4 được tiến hành trên cở sở thí nghiệm 3, sau khi chọn ra nhân tốt nhất ở thí nghiệm 1 và 2, lấy 50 g nguyên liệu (bã nguyên sau khi lên men và nếp nấu) đem hồ tan với 150ml cồn thực phẩm (nồng độ 60%v/v), tiến hành trích ly ở 700C, thời gian giữ nhiệt 30 phút. Sau đĩ lấy 100ml rượu lên men trộn với 27ml sản phẩm dịch trích ly (bã nguyên sau khi lên men và nếp nấu) và cũng lấy 100 ml rượu lên men trộn với 43ml rượu gốc được sản phẩm rượu phối trộn cĩ nồng độ cuối là 18%v/v. ðem sản phẩm rượu phối trộn bảo quản theo thời gian. e. Thu nhận kết quả và phân tích Theo dõi sự thay đổi mật độ quang và pH của rượu theo thời gian bảo quản. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 30 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Kết quả thống kê ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ cồn đến khả năng trích ly anthocyanin đối với nguyên liệu nếp nấu 4.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly đến sự thay đổi pH của dịch nếp nấu Sản phẩm rượu nếp than được phối trộn với rượu gốc cho thấy màu sắc chưa đáp ứng được với màu tự nhiên của nếp than. Do vậy dẫn đến sự cảm quan khơng cao. Vì thế, trong đề tài này thành phần chất màu chính anthocyanin đã được trích ly nhằm mục đích phối chế, cải thiện sản phẩm sau cùng tạo sản phẩm cĩ chất lượng về mặt cảm quan hơn. Những yếu tố chính ảnh hưởng đến trích ly anthocyanin là: nhiệt độ, nồng độ cồn đem trích ly (Huỳnh Thị Thu Cúc và cộng sự, 2006). Vì thế, đối với sản phẩm nếp than với nguyên liệu cĩ thành phần chất màu chính là anthocyanin 2 nhân tố là nhiệt độ và nồng độ cồn đã được sử dụng. Với đặc điểm thay đổi màu sắc theo pH của dung dịch. Yếu tố pH cũng được xem xét đánh giá mơ tả ở hình 8 Bảng 2: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ cồn, nhiệt độ trích ly đến sự thay đổi pH của dịch nếp nấu Nồng độ cồn (%v/v) Nhiệt độ trích ly (0C) 50 60 70 80 Trung bình 50 8,00 8,24 8,59 8,71 8,39b 60 8,03 8,30 8,59 8,72 8,41b 70 8,21 8,79 8,48 8,33 8,45b 80 7,96 8,08 8,41 8,75 8,30b 90 7,96 7,69 7,71 8,14 7,88a Trung bình 8,03a 8,22ab 8,36ab 8,53b 8,29 Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 31 Hình 8: ðồ thị biểu diến mối quan hệ giữa nhiệt độ, nồng độ trích ly đến sự thay đổi pH của dịch nếp nấu đem trích ly Từ đồ thị hình 8 cho thấy: khơng cĩ sự dao động lớn về pH. Kết quả thống kê thay đổi pH theo nhiệt độ và nồng độ cồn thể hiện ở bảng 2 Theo kết quả thống kê ở bảng 2: cĩ sự khác biệt ý nghĩa về sự thay đổi pH theo nhiệt độ và nồng độ đem trích ly. Tuy nhiên, sự khác biệt này là khơng ảnh hưởng đến khoảng pH làm thay đổi màu của anthocyanin. Vì vậy, phương pháp dị mật độ quang cũng được chấp nhận đáp ứng được yêu cầu cần xác định hàm lượng anthocyanin theo phương phấp đo mật độ quang. 4.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly đến sự thay đổi mật độ quang của dịch nếp nấu Thí nghiệm được tiến hành như phần phương tiện và phương pháp nghiên cứu, 20 nghiệm thức thay đổi giữa nồng độ cồn, nhiệt độ trích ly đã được tiến hành với 3 lần lặp lại. Các nghiệm thức đo mật độ quang tương ứng với λmax = 530 nm (đo độ hấp thụ cao nhất). Với đặc điểm của tinh bột dễ bị hồ hố ở nhiệt độ cao nên ở mỗi lần đo mẫu đều được lọc sơ bộ để tránh tạo đục cho sản phẩm nhằm hạn chế sai số trong phương pháp đo, ảnh hưởng đến kết quả. G IÁ TR Ị pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 50 60 70 80 90 50 60 70 80 50 60 70 80 Nhiệt độ trích ly (0C) Nồng độ cồn (%v/v) G iá tr ị p H Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 32 Kết quả ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ cồn đến sự thay đổi mật độ quang thể hiện ở bảng 3 Bảng 3: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ cồn, nhiệt độ trích ly đến sự thay đổi mật độ quang đo được ở λmax = 530 nm của dịch nếp nấu Nồng độ cồn (%v/v) Nhiệt độ trích ly (0C) 50 60 70 80 Trung bình 50 0,22 0,26 0,17 0,08 0,18a 60 0,32 0,32 0,23 0,12 0,25b 70 0,40 0,40 0,32 0,17 0,32c 80 0,48 0,54 0,42 0,31 0,44d 90 0,83 1,00 0,84 0,68 0,84e Trung bình 0,45c 0,50d 0,40b 0,27a 0,41 Theo kết quả thống kê ở bảng 3: nhiệt độ và nồng độ cồn ảnh hưởng đến sự thay đổi mật độ quang của dịch trích ly. Ở nhiệt độ 900C và nồng độ cồn 60%v/v cho giá trị mật độ quang cao nhất. Mặc dù đã đem lọc dịch trích ly trước khi đo nhưng ít nhiều cĩ ảnh hưởng đến mật độ quang (do tạo sự hồ hố cho sản phẩm). Kết hợp với đánh giá cảm quan thể hiện ở hình 9 - 13 cĩ thể chọn 700C, 60%v/v là thơng số trích ly màu anthocyanin trong nguyên liệu tốt nhất. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 33 DỊCH TRÍCH LY TỪ NGUYÊN LIỆU NẾP NẤU Hình 9: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 500C Hình 10: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 600C Hình 11: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 700C Hình 12: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 800C Hình 13: Dịch trích ly từ nguyên liệu nếp nấu khi trích ly ở nhiệt độ 900C 96%v/v 50%v/v 80%v/v 60%v/v 70%v/v 96%v/v 80%v/v 50%v/v 70%v/v 60%v/v 96%v/v 80%v/v 50%v/v 60%v/v 70%v/v 96%v/v 50%v/v 60%v/v 70%v/v 80%v/v 60%v/v 96%v/v 80%v/v 50%v/v 70%v/v Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 34 4.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, nồng độ cồn đến khả năng trích ly anthocyanin đối với nguyên liệu bã nếp nguyên sau khi lên men 4.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly đến sự thay đổi pH của bã nếp nguyên sau khi lên men Tương tự thí nghiệm trước: lần lượt 20 nghiệm thức và 3 lần lặp lại cững được thực hiện để khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn đến khả năng trích ly anthocyanin trong bã nếp nguyên sau khi lên men. Giá trị pH cũng được xác định để đánh giá mức độ thay đổi của chúng. Từ kết quả thay đổi pH thể hiện ở hình 17 cho thấy chỉ cĩ sự thay đổi nhỏ giá trị pH đối với các mẫu đem phân tích. Bảng 4: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ cồn, nhiệt độ đem trích ly đến sự thay đổi pH của dịch bã nếp nguyên sau khi lên men Nồng độ cồn (%v/v) Nhiệt độ trích ly (0C) 50 60 70 80 Trung bình 50 4,97 5,66 5,66 5,67 5,49ab 60 5,89 6,07 5,62 6,17 5,94c 70 5,82 6,63 6,36 5,65 6,12c 80 6,32 5,80 5,43 5,71 5,82bc 90 5,05 5,73 5,24 5,50 5,38a Trung bình 5,61a 5,98a 5,66a 5,74a 5,75 Hình 14 : ðồ thị biểu diến mối quan hệ giữa nhiệt độ, nồng độ trích ly đến sự thay đổi pH của bã nếp nguyên sau khi lên men 0 1 2 3 4 5 6 50 60 70 80 90 50 60 70 80 50 60 70 80 Nhiệt độ trích ly (0C) Nồng độ cồn (%v/v) G iá tr ị p H Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 35 Theo kết quả thống kê bảng 4: nồng độ cồn đem trích ly khơng ảnh hưởng đến sự thay đổi pH của dịch trích ly, nhiệt độ đem trích ly cĩ ảnh hưởng đến thay đổi pH của dịch trích ly nhưng vấn đề trong phạm vi khơng thay đổi màu sắc của anthocyanin. ðối với thí nghiệm này, phương pháp đo mật độ quang được chấp nhận đáp ứng được yêu cầu cần xác định nồng độ anthocyanin theo mật độ quang. 4.2.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ cồn trích ly đến sự thay đổi mật độ quang của dịch bã nguyên sau khi lên men Bảng 5: Kết quả thống kê ảnh hưởng của nồng độ cồn, nhiệt độ đem trích ly đến sự thay đổi mật độ quang đo được ở λmax = 530 nm của dịch bã nguyên sau khi lên men Nồng độ cồn (%v/v) Nhiệt độ trích ly (0C) 50 60 70 80 Trung bình 50 0,10 0,10 0,12 0,10 0,11a 60 0,21 0,25 0,25 0,19 0,22b 70 0,12 0,13 0,13 0,16 0,14a 80 0,26 0,31 0,28 0,28 0,29b 90 1,32 2,06 2,51 2,40 2,07c Trung bình 0,40a 0,57b 0,66b 0,63b 0,57 Theo kết quả thống kê ở bảng 5: nhiệt độ và nồng độ cồn ảnh hưởng đến sự thay đổi mật độ quang của dịch trích ly. Ở nhiệt độ 900C và nồng độ cồn từ 60 ÷ 80%v/v cho giá trị mật độ quang cao nhất Anthocyanin cĩ bước sĩng hấp thụ trong miền nhìn thấy, khả năng hấp thụ cực đại tại λmax = 510 ÷ 540 nm. ðộ hấp thụ là yếu tố liên quan mật thiết đến màu sắc của các anthocyanin, chúng phụ thuộc vào pH của dung dịch, nồng độ anthocyanin: thường pH thuộc vùng axit mạnh cĩ độ hấp thụ lớn, nồng độ anthocyanin càng lớn độ hấp thụ càng mạnh. Nhiệt độ trích ly cĩ ảnh hưởng đến khả năng chiết tách anthocyanin. Khi nhiệt độ tăng sẽ làm giảm độ nhớt đồng thời làm tăng vận tốc khuếch tán. Do đĩ, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển động của các chất hịa tan từ nguyên liệu vào dung mơi. Trong cơng nghệ thực phẩm, nhiệt độ là yếu tố giới hạn vì khi nhiệt độ tăng các thành phần cĩ trong thực phẩm rất dễ bị biến đổi. (Huỳnh Thị Kim Cúc và cộng sự, 2006) Nồng độ đem trích ly cũng ảnh hưởng đến khả năng chiết tách anthocyanin. ðiều này cĩ thể được giải thích dựa vào lý thuyết ưu trương và nhược trương (tức áp suất thẩm thấu liên quan đến sự chuyển khối của chất màu trong dung mơi). Khi dung mơi cĩ nồng độ thấp, tế bào nguyên liệu ở dạng ưu trương. Khi tiếp tục tăng nồng độ đến một giá trị nhất định, tùy thuộc vào đặc điểm của nguyên liệu thì lúc đĩ tế bào sẽ trương nở cực đại và vỡ ra đồng thời giải phĩng chất màu nằm trong phần khơng bào. Tuy nhiên, nếu tiếp tục tăng nồng độ thì trạng thái nhược trương lại hình thành làm cho tế bào bị Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng nghệ thực phẩm-Khoa Nơng nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 36 mất nước đồng thời cứng lại, làm giảm khả năng thấm của màng tế bào dẫn đễn anthocyanin bị giữ nguyên trong phần khơng bào và quá trình chuyển khối xảy ra khĩ khăn hơn (Huỳnh Thị Kim Cúc và cộng sự, 2006). Theo kết quả các bảng 3 và 5: ở 900C cho giá trị mật độ quang cao nhất bởi ảnh hưởng bởi độ đục của nguyên liệu trong quá trình trích ly. Anthocyanin cĩ đặc tính tan tốt trong điều kiện ở nhiệt độ ấm. Kết hợp với quan sát thực tế thể hiện ở các hình 9 - 13 và hình 15 - 19 cĩ thể kết luận ở 700C anthocyanin cho kết quả chiết tách tốt nhất và 60% là nồng độ tốt nhất để chiết tách anthocyanin. Quá trình trích ly anthocyanin cũng phụ thuộc vào thời gian trích ly, chọn thời gian trích ly 30 phút là thời gian tốt nhất để trích ly nguyên liệu. Nếu thời gian trích ly quá ngắn khơng đủ để dung mơi hịa tan anthocyanin; Ngược lại, thời gian trích ly quá dài ảnh hưởng đến độ tinh khiết của sản phẩm cần trích ly do cĩ thể hịa tan thêm các thành phần khác trong nguyên liệu. Tĩm lại, sau quá trình trích ly: nhiệt độ 700C, nồng độ 60% được chọn để tiến hành thí nghiệm tiếp theo. ðã cĩ tiến hành thí nghiệm trích ly bã nếp xay nhuyễn sau khi lên men. Tuy về mặt cảm quan khơng cĩ sự khác biệt ý nghĩa về màu sản phẩm sau khi trích ly so với dịch bã nguyên nhưng trong quá trình xay nhuyễn nguyên liệu do ảnh hưởng độ đục dịch trích ly rất nhiều dẫn đến sai lệch kết quả bộ số liệu. Cho nên khơng đưa thí nghiệm trích ly đối với nguyên liệu bã xay sau khi lên men vào thí nghiệm. Luận văn tốt nghiệp khĩa 28 -2007 Trường ðại học Cần Thơ Chuyên ngành Cơng._.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfTP0282.PDF
Tài liệu liên quan