KHẢO sát QUÁ TRÌNH lên MEN đồ UỐNG có cồn từ QUẢ dâu tằm

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Vật liệu

3.1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu Địa điểm: Phòng thí nghiệm Công Nghệ Sinh Học và Môi Trường – Phân Viện Công Nghiệp Thực Phẩm thành phố Hồ Chí Minh

Thời gian: Từ tháng 4/2018 đến tháng 7/2018

Quả Dâu tằm đƣợc mua tại tỉnh

Quả Lâm Đồng cần đạt độ chín đồng đều, màu tím đậm, không bị dập hay tạp nhiễm Sau khi loại bỏ cuống và rửa sạch, quả được xay nhuyễn và lọc thô bằng vải để thu được dịch quả.

Xiro được nấu từ đường saccharose do Công ty Cổ phần Đường Biên Hòa sản xuất theo công thức sau:

1kg đường + 500ml nước + 0.5g axit citric Đun sôi hỗp hợp trên đến 100 o C

(khoấy đều để hỗn hợp tan hoàn toàn)

Chủng giống: Pichia kudriavzevii do Phân Viện Công nghiệp thực phẩm cung cấp.

Hóa chất, thiết bị

- Hóa chất chuẩn: Glucose, axit oxalic 0,1N, DNS (Dinitrosalisylic acid), Folin, Tyrosine…

- Hóa chất dùng trong vi sinh: Pepton, glucose, KH 2 PO 4 , MgSO 4 , agar

- Cùng một số hóa chất cơ bản sử dụng trong các thử nghiệm vi sinh và sinh hóa

Phòng thí nghiệm thuộc Phân Viện Công Nghiệp Thực Phẩm tại thành phố Hồ Chí Minh cung cấp các dụng cụ thí nghiệm cơ bản như bình tam giác, bình tỷ trọng, cốc, ống nghiệm, pipet các loại, phễu lọc và giấy lọc.

Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi [2]

Nguyên tắc sấy khô nguyên liệu dựa trên việc sử dụng sức nóng để làm bay hơi nước Để xác định lượng nước trong mẫu, cần cân trọng lượng trước và sau khi sấy Trọng lượng mẫu mất đi sau quá trình sấy khô hoàn toàn chính là trọng lượng nước có trong mẫu.

Cân khoảng 10g mẫu và cho vào đĩa petri có khối lượng đã biết Tiến hành sấy mẫu ở nhiệt độ 105°C trong 2-3 giờ cho đến khi khối lượng không đổi Sau đó, làm nguội mẫu trong bình hút ẩm và cân khối lượng của mẫu khô Mỗi mẫu cần thực hiện 3 lần để lấy giá trị trung bình.

Tính kết quả: Độ ẩm của mẫu (X) tính theo công thức:

X: Độ ẩm (%) m: Khối lượng mẫu tươi ban đầu (g) m1: Khối lƣợng mẫu khô sau khi sấy (g)

3.3.2 Xác định hàm lượng tro tổng số theo phương pháp nung [2] [4]

Nguyên tắc: Dùng sức nóng nung cháy hoàn toàn các chất hữu cơ Chất vô cơ còn lại chính là phần tro

Cân khoảng 10g mẫu và cho vào chén sứ đã xác định khối lượng Nung trong lò ở nhiệt độ 550 – 600 độ C trong 6 tiếng cho đến khi mẫu biến thành tro trắng Sau khi để nguội, cho vào bình hút ẩm và cân để xác định khối lượng tro, đã trừ đi khối lượng chén sứ.

Hàm lượng tro theo mẫu tươi tính theo công thức:

X: Hàm lƣợng tro có trong mẫu (%) m: Khối lƣợng mẫu ban đầu (g) m 1 : Khối lƣợng tro và cốc sau khi đốt (g) m 2 : khối lƣợng cốc (g)

Hàm lƣợng tro đƣợc tính theo mẫu khô đƣợc tính theo công thức:

A: Hàm lƣợng tro tính theo mẫu khô (%) Đ: Hàm lượng tro tính theo mẫu tươi của mẫu (%) b: Độ ẩm trung bình của mẫu

3.3.3 Xác định hàm lượng axit tổng bằng phương pháp chuẩn độ [2][5]

Nguyên tắc: Chuẩn độ trực tiếp các axit có trong mẫu bằng NaOH 1N với chỉ thị màu phenolphtalein

Để chuẩn bị dung dịch NaOH 0,1N, bạn cần cân 4g NaOH và pha loãng với nước cất đến 100ml Do NaOH có khả năng hút ẩm cao, nên trước khi sử dụng, cần hiệu chỉnh dung dịch bằng acid oxalic chuẩn.

Để hiệu chỉnh dung dịch NaOH 0,1N, tiến hành hút 10ml acid oxalic và thêm vài giọt phenolphtalein Sau đó, thực hiện chuẩn độ bằng NaOH 0,1N cho đến khi dung dịch chuyển sang màu hồng nhạt và giữ ổn định trong 30 giây.

Công thức tính hệ số hiệu chỉnh:

Trong đó: h: Hệ số hiệu chỉnh

V 1 : Thể tích acid oxalic (ml)

Cân 2g mẫu đã xay nhuyễn và cho vào bình tam giác có nắp Thêm 80ml nước cất và đun sôi cách thủy trong 15 phút Sau khi nguội, lọc qua giấy lọc để thu dịch Tiếp theo, thêm 3 giọt dung dịch phenolphtalein vào dịch thu được và tiến hành chuẩn độ bằng NaOH 1N đến khi đạt màu hồng nhạt.

X: Hàm lƣợng acid tổng (%) v: Thể tích NaOH 1N dùng để chuẩn độ (ml) k: Hệ số acid citric (0,0064) m: Khối lƣợng mẫu h: Hệ số hiệu chỉnh NaOH

3.3.4 Xác định hàm lượng đường khử tổng số theo phương pháp DNS [2][4]

Phương pháp xác định hàm lượng đường khử dựa trên phản ứng tạo màu giữa đường khử và thuốc thử dinitrosalicylic (DNS) Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một khoảng nhất định Bằng cách sử dụng đồ thị đường chuẩn của glucose tinh khiết kết hợp với thuốc thử DNS, chúng ta có thể tính toán chính xác hàm lượng đường khử trong mẫu nghiên cứu.

Để chuẩn bị thuốc thử DNS, hòa tan 10g DNS vào 400ml nước ở nhiệt độ 80°C Tiếp theo, hòa tan 16g NaOH trong 150ml nước và từ từ thêm dung dịch NaOH vào dung dịch DNS, khuấy đều cho đến khi tan hoàn toàn Sau đó, thêm từ từ 300g Potasium Sodium Tarrate vào hỗn hợp Để dung dịch nguội về nhiệt độ phòng, sau đó định mức thành 1000ml bằng nước cất và bảo quản trong chai tối.

- Dung dịch glucose chuẩn 1000 àg/ml: Cõn chớnh xỏc 0,05g glucose cho vào cốc hòa tan và định mức thành 50ml bằng nước cất

Tiến hành: a Dựng đường chuẩn glucose

Chuẩn bị 11 ống nghiệm sạch khô, hút theo bảng sau: Ống nghiệm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Lắc đều dung dịch và lấy 1ml từ mỗi ống nghiệm, sau đó chuyển vào 10 ống nghiệm sạch, khô Tiếp theo, thêm vào mỗi ống 1ml dung dịch DNS và đun cách thủy trong 3 phút.

Sau khi lấy mẫu ra để nguội, thêm 10ml nước cất và đo OD ở bước sóng 530 nm, ghi nhận kết quả để tiến hành dựng đường chuẩn glucose Tiếp theo, chuẩn bị dung dịch mẫu thí nghiệm.

Cân 5g nguyên liệu xay nhuyễn cho vào bình tam giác, thêm 100ml nước và 10ml H2SO4 (đđ), sau đó đun cách thủy trong 15 phút Trung hòa pH về trung tính bằng NaOH, sử dụng quỳ tím để xác định Cuối cùng, lọc thu dịch và định mức 250ml bằng nước cất.

Lấy 3 ống nghiệm sạch, khô cho vào mỗi ống nghiệm 1ml dịch mẫu (pha loãng nếu cần), thêm 1ml DNS, đun cách thủy 3 phút, để nguội thêm 10ml nước cất, đo OD ở bước sóng 530 nm Từ đường chuẩn glucose suy ra hàm lượng glucose tổng trong dịch chiết của mẫu Mỗi mẫu thực hiện 3 lần, lấy kết quả trung bình

Hàm lượng glucose tính theo mẫu tươi được tính theo công thức:

Trong đó: Đ: Hàm lượng đường tính theo mẫu tươi (%) x: Nồng độ glucose suy ra từ đường chuẩn (μg/ml) k: Độ pha loãng

V: Thể tích định mức (ml)

10 -6 : Quy đổi μg ra g m: Khối lƣợng mẫu mang đi phân tích (g)

Hàm lƣợng glucose tính theo mẫu khô đƣợc tính theo công thức

A: Hàm lượng đường tính theo mẫu khô của mẫu (%) Đ: Hàm lượng đường tính theo mẫu tươi của mẫu (%) b: Độ ẩm trung bình của mẫu

3.3.5 Xác định hàm lƣợng cellulose [2][15]

Phương pháp định lượng cellulose dựa vào tính bền vững của nó, không bị phân hủy dưới tác dụng của acid yếu Trong khi đó, các chất đi kèm như hemicellulose và lignin lại kém bền hơn, dễ bị oxy hóa, phân giải và hòa tan khi xử lý bằng dung dịch kiềm hoặc hỗn hợp axit nitric với axit axetic.

12,5g CCl 3 COOH pha với 250ml CH 3 COOH 70% + 62ml HNO 3 65% +

CH 3 COOH 70% và định lƣợng đến 500mL

Cân 20g mẫu và tiến hành sấy, sau đó bổ sung 75-80ml hỗn hợp acid và lắc mạnh Gắn ống sinh hàn và đun sôi trong 30 phút, sau đó để nguội và lọc Rửa nhiều lần bằng nước cất nóng, sau đó rửa thêm 3 lần với 10ml ethanol và 2 lần với diethyether, cuối cùng sấy giấy lọc.

Hàm lƣợng cellulose đƣợc tính bằng công thức

X: Hàm lƣợng cellulose tính bằng (%) b: Khối lƣợng giấy (g) m: Khối lƣợng mẫu (g)

3.3.6 Phương pháp kiểm tra độ cồn

Nguyên lý: Dùng nhiệt để làm bay hơi cồn, sau đó cho qua hệ thống làm lạnh, hơi ngƣng tụ lại, thu dịch, đem đo độ cồn

Để thực hiện thí nghiệm, trước tiên, bạn cần sấy khô bình tỷ trọng đến khi đạt khối lượng không đổi và sau đó cân khối lượng của bình Tiếp theo, cho nước cất vào bình đã được cân, sau đó làm lạnh ở nhiệt độ 20°C trong 10 phút Cuối cùng, bạn cân lại bình và tính toán khối lượng nước trong bình.

Chuẩn bị môi trường nuôi cấy

Nguyên tắc của việc chế tạo môi trường

Để đảm bảo quá trình lên men hiệu quả, cần nuôi cấy vi sinh vật trong điều kiện phù hợp, dựa trên nhu cầu dinh dưỡng và khả năng đồng hóa của chúng Việc điều chỉnh tỷ lệ và nồng độ các chất trong môi trường là cần thiết nhằm duy trì sự cân bằng áp suất thẩm thấu giữa môi trường và tế bào vi sinh vật Đồng thời, cần đảm bảo các điều kiện lý hóa thích hợp để hỗ trợ hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật.

Sơ đồ 3.1: Chuẩn bị môi trường tăng sinh

Bảo quản và kiểm tra môi trường

Môi trường tăng sinh nấm men: là môi trường Hansen có công thức như sau:

Cân các thành phần của môi trường nuôi cấy và hòa tan chúng trong nước cất Sử dụng phương pháp nấu cách thủy để đảm bảo các thành phần hòa tan hoàn toàn Sau đó, chế môi trường vào bình tam giác và dùng bông gòn bịt kín miệng bình Tiệt trùng môi trường ở nhiệt độ 121 °C trong 15 phút Cuối cùng, lấy môi trường ra khỏi nồi tiệt trùng và bảo quản đúng cách.

Môi trường phân lập và bảo quản giống sử dụng môi trường Hansen với 20g/L agar, được nấu cách thủy để hòa tan các thành phần Sau đó, chế môi trường vào bình tam giác và bịt kín bằng bông gòn, tiệt trùng ở 121 oC trong 15 phút Đối với đĩa petri, phân phối môi trường với độ dày khoảng 2mm, còn ống nghiệm thì cho vào 1/3 chiều cao ống Môi trường chưa sử dụng cần được bảo quản ở nơi mát, tránh ánh sáng và không để khô Trước khi sử dụng, kiểm tra độ vô khuẩn bằng cách đặt môi trường ở 37 oC trong 48 giờ, loại bỏ các ống có vi sinh vật phát triển.

Bố trí các thí nghiệm khảo sát các điều kiện lên men rƣợu

Thuyết minh quy trình lên men rƣợu dâu tằm theo sơ đồ 3.2

- Xử lý nguyên liệu: quả đƣợc rửa và tách cuống Dùng máy để xay nhuyễn, dùng vải để lọc lấy dịch, bỏ bã

- Điều chỉnh: pha loãng với nước theo tỷ lệ nhất định hoặc bổ sung xi rô, điều chỉnh pH

- Thanh trùng: Thanh trùng ở 75 o C trong 5 phút Làm nguội đến nhiệt độ phòng

- Dịch tăng sinh nấm men đã tăng sinh 24 giờ, ở nhiệt độ phòng

Để thực hiện quá trình lên men, cần bổ sung dịch tăng sinh vào dịch lên men và tiến hành lên men trong 10 ngày ở nhiệt độ phòng Sau thời gian này, hãy kiểm tra các chỉ tiêu như độ Brix, độ cồn, đường sót và axit để đánh giá chất lượng sản phẩm.

Sơ đồ 3.2: Quy trình lên men rƣợu từ quả dâu tằm

Dịch tăng sinh Quả dâu tằm

3.5.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng dịch quả

Mục đích: Xác định tỷ lệ dịch quả: nước thích hợp nhất để lên men rượu từ nước ép quả dâu tằm

Tiến hành: Tiến hành lên men dịch quả dâu tằm theo sơ đồ 3.2 với bố trí thí nghiệm nhƣ sau:

Thí nghiệm 1 Các yếu tố cố định Chỉ tiêu đánh giá

Tỷ lệ pha loãng dịch quả: nước

 Tỷ lệ giống bổ sung:

 Thời gian lên men: 11 ngày

 Nhiệt độ lên men: Nhiệt độ phòng

 pH của dịch quả là 3,6

Mỗi thí nghiệm được thực hiện ba lần, và kết quả cuối cùng là giá trị trung bình của ba lần thử nghiệm Công thức pha dịch lên men được áp dụng theo tỷ lệ pha loãng cụ thể.

Thể tích dịch dâu (ml) Độ Brix dịch dâu

Thể tích siro bổ sung (ml) Độ Brix siro

Thể tích nước bổ sung (ml) Độ Brix dịch lên men

3.5.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của pH

Mục đích của nghiên cứu là xác định pH tối ưu cho quá trình lên men rượu từ nước ép quả dâu tằm Quá trình lên men được thực hiện theo sơ đồ 3.2 với bố trí thí nghiệm cụ thể nhằm đạt được kết quả chính xác và hiệu quả nhất.

Thí nghiệm 2 Các yếu tố cố định Chỉ tiêu đánh giá pH dịch lên men:

 Tỷ lệ dịch quả: từ kết quả thí nghiệm 1

 Tỷ lệ giống bổ sung: 10% v/v

Mỗi thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần, kết quả là giá trị trung bình của 3 lần thí nghiệm

3.5.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung

Mục đích: Xác định hàm lƣợng nấm men bổ sung để quá trình lên men đạt kết quả tốt nhất

Tỷ lệ giống bổ sung:

Số lƣợng tế bào nấm men trong dịch lên men tương ứng là 1.10 7 / 1,65.10 7 / 2,1 10 7 /

 pH dịch lên men: từ kết quả thí nghiệm 2

 Nhiệt độ lên men: Nhiệt độ

3.5.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô

Nồng độ chất khô ban đầu của dịch lên men (Bx):

 Tỷ lệ giống bổ sung: từ kết quả thí nghiệm 3

Mỗi thí nghiệm được thực hiện ba lần, và kết quả cuối cùng là giá trị trung bình của ba lần thử nghiệm Công thức pha chế dịch lên men sẽ thay đổi tùy theo nồng độ chất khô, cụ thể là độ Brix của dịch lên men.

Thể tích dịch dâu (ml) Độ Brix dịch dâu

Thể tích siro bổ sung (ml) Độ Brix siro

Thể tích nước bổ sung (ml)

3.5.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men

Thời gian lên men (ngày):

 Tỷ lệ giống bổ sung: từ kết quả thí nghiệm 3

 Nồng độ chất khô ban đầu: từ kết quả thí nghiệm 4

Mỗi thí nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần, kết quả là giá trị trung bình của 3 lần thí nghiệm.

KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN

Thành phần hoá sinh của quả dâu tằm

Kết quả phân tích các thành phần hóa sinh của quả dâu tằm đƣợc trình bày ở bảng 4.1

Bảng 4.1 Kết quả khảo sát thành phần hóa sinh của quả dâu tằm

Chỉ tiêu Kết quả Độ ẩm (%) 87,59 ± 0,46

Hàm lượng tro tính theo mẫu tươi (%) 0,72 ± 0,03

Hàm lượng cellulose tính theo mẫu tươi (%) 1,55 ± 0,01

Hàm lượng đường khử tổng số theo mẫu tươi (%) 4,69 ± 0,03

Kết quả khảo sát chỉ ra rằng quả dâu tằm có hàm lượng nước cao lên tới 87,59% và hàm lượng đường thấp chỉ 4,69% Vì vậy, khi lên men quả dâu tằm, cần bổ sung thêm đường từ bên ngoài để cung cấp đủ năng lượng cho nấm men phát triển hiệu quả.

Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình lên men rượu từ quả dâu tằm

Tiến hành lên men nước ép quả dâu tằm theo sơ đồ 3.2 và theo mục 3.5.1 Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 4.2

Bảng 4.2 Kết quả lên men ở các tỷ lệ pha loãng dịch quả khác nhau

Tỷ lệ pha loãng v/v Độ cồn (%)

Hình 4.1: Độ cồn sau lên men ở các tỷ lệ pha loãng dịch quả khác nhau

Tỉ lệ pha loãng Độ cồn

Hình 4.2: Sự thay đổi hàm lượng đường tổng trong quá trình lên men ở các tỷ lệ pha loãng dịch quả khác nhau Nhận xét:

Sau 11 ngày lên men thu được độ cồn tương ứng cho từng tỷ lệ pha loãng khác nhau Với tỷ lệ pha loãng 1: 1 v/v, dung dịch thu đƣợc có độ cồn trung bình cao nhất (5,91%) Độ cồn thấp nhất là 4,96% tương ứng với ở tỷ lệ pha loãng 1:2,5 v/v Ở tỷ lệ pha loãng 1: 1 có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê đối với các tỷ lệ pha loãng còn lại Mặc khác, hàm lượng đường sót sau khi lên men ở tỷ lệ pha loãng 1:1 là thấp nhất nghĩa là hiệu suất lên men ở tỷ lệ 1: 1 là cao nhất Chính vì vậy chọn tỷ lệ pha loãng dịch quả 1: 1 là tỷ lệ pha loãng tối ƣu cho những thí nghiệm tiếp theo

Tỉ lệ pha loãng Đường bổ sung Đường sót

Bảng 4.3 Kết quả lên men ở các giá trị pH khác nhau pH dịch lên men Độ cồn

Hình 4.3: Độ cồn sau lên men ở các giá trị pH khác nhau

2.24 2.15 Độ cồn thu đƣợc Độ pH Độ cồn thu được

Hình 4.4: Sự thay đổi hàm lượng đường tổng trong quá trình lên men ở các giá trị pH khác nhau

Sau 10 ngày lên men, độ cồn thu được khác nhau tương ứng cho từng giá trị pH khác nhau Độ cồn trung bình cao nhất (3,05%) khi lên men dịch quả ở pH= 4 và thấp nhất là 1,93% ở pH = 3

Hàm lượng cồn thu được từ quá trình lên men dịch quả ở pH = 4,5 và pH = 5 không có sự khác biệt Tuy nhiên, độ cồn của dịch lên men ở pH = 4 lại khác biệt so với các giá trị pH còn lại.

Hàm lượng đường sót sau khi lên men ở pH = 4 là thấp nhất, cho thấy hiệu suất lên men tại pH này là cao nhất Kết quả này trái ngược với nghiên cứu của Nguyễn Phước Minh và Nguyễn Thị Duyên, cũng như Chu-Yan Wang, những người cho rằng pH tối ưu cho lên men tự nhiên hoặc khi bổ sung chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae là 3,3 hoặc 3,5 Ngoài ra, nghiên cứu của M Koutinas cũng chỉ ra rằng Pichia kudriavzeii có thể ảnh hưởng đến quá trình lên men.

Hàm lượng đường Độ pH Đường bổ sung Đường sót

KVMP10 tạo cồn hiệu quả nhất ở pH 4 và 4,8, trong khi pH 6 và 7 cho kết quả kém hơn Sự khác biệt về pH này phụ thuộc vào chủng nấm men, với giống Pichia kudriavzeii cho thấy pH 4 là mức tối ưu nhất.

4.2.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung

Bảng 4.4: Kết quả lên men ở các tỷ lệ giống bổ sung khác nhau

Tỷ lệ giống bổ sung

Hình 4.5: Độ cồn sau lên men ở các tỷ lệ giống bổ sung khác nhau

Tỉ lệ giống Độ cồn trung bình

Hình 4.6: Sự thay đổi hàm lượng đường tổng trong quá trình lên men ở các tỷ lệ giống bổ sung khác nhau Nhận xét:

Sau 10 ngày lên men độ cồn thu được tăng dần từ 1,29% đến 3,19% tương ứng với lƣợng giống bổ sung tăng dần từ 5% đến 12,5% Tuy nhiên khi tiếp tục tăng lƣợng giống bổ sung lên 15% thì độ cồn thu đƣợc ít hơn khi bổ sung 12,5% giống Điều này chứng tỏ lƣợng giống bổ sung quá nhiều sẽ có sự cạnh tranh về cơ chất đới với tế bào nấm men, vì vậy khi lên men chỉ nên bổ sung lƣợng giống vừa đủ sẽ đạt đƣợc hiệu suất lên men cao hơn

Tỷ lệ bổ sung nấm men 12,5% cho thấy sự khác biệt về độ cồn so với các tỷ lệ 5%, 7,5% và 10%, nhưng không khác biệt so với tỷ lệ 15%.

Tỉ lệ giống bổ sung ảnh hưởng đến độ cồn trong sản phẩm Cụ thể, ở tỷ lệ 15%, không có sự khác biệt về độ cồn so với 10% hoặc 12,5%, nhưng có sự khác biệt khi so với 5% hoặc 7,5% Tương tự, ở tỷ lệ 10%, độ cồn không khác biệt so với 15% hoặc 7,5%, nhưng lại khác biệt so với 5% hoặc 12,5% Đối với tỷ lệ 7,5%, không có sự khác biệt về độ cồn so với 10% Cuối cùng, ở tỷ lệ 5%, có sự khác biệt rõ rệt về độ cồn so với các tỷ lệ khác.

Để đạt hiệu suất lên men tốt nhất và giảm giá thành sản phẩm, tỷ lệ giống bổ sung được khuyến nghị là 12,5%, tương ứng với mật độ giống trong dịch lên men đạt 2,52 x 10^7 tế bào/ml, mặc dù không có sự khác biệt về độ cồn khi bổ sung ở mức 12,5% hoặc 15%.

4.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu

Bảng 4.5: Kết quả lên men ở các nồng độ chất khô khác nhau

Nồng độ chất khô ban đầu Độ cồn (%)

Hình 4.7: Độ cồn sau lên men ở các nồng độ chất khô khác nhau

Hình 4.8: Sự thay đổi hàm lượng đường tổng trong quá trình lên men ở các nồng độ chất khô khác nhau

Nồng độ chất khô Độ cồn thu được

Nồng độ chất khô Đường bổ sung Đường sót

Sau 10 ngày lên men độ cồn thu được cao nhất là 2,93% tương ứng với

Độ cồn thu được trong quá trình lên men có sự khác biệt rõ rệt khi thay đổi nồng độ chất khô ban đầu Cụ thể, với nồng độ 20 o Bx, độ cồn đạt thấp nhất là 1,32%, trong khi đó độ cồn tăng dần từ 1,95% đến 2,93% khi nồng độ chất khô tăng từ 12 o Bx.

Khi nồng độ đường đạt 20 o Bx, độ cồn thu được giảm xuống còn 1,32% do áp suất thẩm thấu tăng và làm mất cân bằng trạng thái sinh lý của nấm men Do đó, nồng độ chất khô ban đầu tối ưu được xác định là 16 o Bx So với nghiên cứu của tác giả Nguyễn Phước Minh, chủng Saccharomyces cerevisiae cho thấy khả năng chịu đựng nồng độ đường cao hơn so với Pichia kudriavzeii, với mức tối đa đạt 24 o Bx.

4.2.5 Ảnh hưởng của thời gian lên men

Bảng 4.6: Kết quả lên men dịch quả dâu tằm theo thời gian

Hình 4.9: Độ cồn sau lên men theo thời gian

Hình 4.10: Sự thay đổi hàm lượng đường khử theo thời gian

Thời gian lên men Độ cồn trung bình

Thời gian lên men Đường bổ sung Đường sót

Hình 4.11: Sự thay đổi hàm lƣợng axit theo thời gian

Sau 5 ngày lên men độ cồn đạt 2,36% Độ cồn thu đƣợc cao nhất là 3,59% tương ứng với thời gian lên men là 9 ngày Độ cồn thu đƣợc sau 9 ngày lên men là cao nhất và không có sự khác biệt về độ cồn so với 11 và 13 ngày lên men, nhƣng có sự khác biệt so với 5 ngày hoặc 7 ngày lên men Độ cồn sau 7 ngày lên men đạt 2,96% và sau 5 ngày lên men đạt 2,36%, có sự khác biệt về độ cồn thu đƣợc so với các mẫu lên men sau 9, 11 và 13 ngày Độ cồn thu đƣợc tăng dần từ 5 đến 9 ngày lên men, độ cồn thu đƣợc trong thời gian đầu (5 đến 7 ngày) lên men là thấp do thời gian đầu nấm men phát triển sinh khối, quá trình chuyển hoá đường thành ethanol chậm Khi tăng tời gian lên men thì nồng độ ethanol cũng tăng theo Nếu tiếp tục tăng thời gian lên men (11 đến

13 ngày) thì độ cồn giảm, đồng thời có sự gia tăng về hàm lƣợng axit và sự sụt giảm

Để tối ưu hóa quy trình lên men, cần chú ý đến hàm lượng axit dịch lên men và lượng đường mà nấm men tiếp tục tiêu thụ Việc dừng quá trình lên men sau 9 ngày sẽ giúp giảm thời gian lên men và tăng hiệu suất, đồng thời hạn chế lượng cồn chuyển hóa thành axit.

Định dạng
Số trang	100
Dung lượng	4,42 MB