sản xuất nước uống lên men từ phế phụ phẩm thu được khi chế biến sản phẩm dứa khoanh nước đường

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH
XỬ LÝ PHẾ PHỤ PHẨM
GV hướng dẫn

:

Nhóm thực hành

:

Thời gian học

:

Lớp

:

Khoa

:

TS. TRẦN THỊ LAN HƯƠNG

Công nghệ thực phẩm

Hà Nội, 04/2016

1


DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM

STT
1

MSV

HỌ

TÊN

LỚP

2
3
4
5
6

2


SẢN XUẤT NƯỚC UỐNG LÊN MEN TỪ PHẾ PHỤ PHẨM THU ĐƯỢC
KHI CHẾ BIẾN SẢN PHẨM DỨA KHOANH NƯỚC ĐƯỜNG
I.
-

-

II.
-

MỤC ĐÍCH
Giúp cho sinh viên có kỹ năng thực hành xử lí phế phụ phẩm thu nhận được
trong quá trình chế biến các nguyên liệu quả để sản xuất 1 loại sản phẩm ở qui mô
nhỏ
Có khả năng tính toán, dự trù nguyên vật liệu, chuẩn bị dụng cụ cho chế
biến sản phẩm trên
NGUYÊN LIỆU
Dứa: 3 quả (2,05 kg)
Đường tinh luyện
Nước sạch, nước cất, phenolphthalein 1%, NaOH 0.1N
Nấm men

3


III.
1.
-

TIẾN HÀNH
Xác định loại, tỷ lệ các loại PPP dứa ở trong quá trình chế biến khoanh dứa
nước đường.
Các bước tiến hành chế biến sản phẩm khoanh dứa nước đường được thể hiện như
sơ đồ qui trình chế biến sau
Nguyên liệu (dứa quả)

Phân loại, lựa chọn

Hoa
Bẻ hoa, cuống
Ngâm rửa

Gọt sơ bộ - cắt hai đầu 10 -15
mm, cắt khoanh 7 – 10 mm

2

Đột vỏ, đột lõi

Vỏ, lõi

Sửa mắt

Mắt quả

Chần (T=950C ; t= 60 giây)

Để ráo
Xếp lọ, hộp, định lượng

Khoanh ko
đạt yêu cầu

Rót dung dịch

Ghép nắp
4


Thanh trùng

Làm nguội
Sản phẩm không
đạt yêu cầu

Bảo ôn

Hoàn thiện sản phẩm

Thành phẩm
Sơ đồ 1 : Quy trình công nghệ chế biến đồ hộp dứa khoanh nước đường
-

Khối lượng dứa nguyên liệu: 2,2 kg = 2200 g
- Tỷ lệ PPP (%) = * 100

Bảng 1: Thành phần phế phụ phẩm

-

STT

Loại PPP

Khối lượng (g) Tỉ lệ (%KL)

1

Hoa, cuộng

390

17,72%

2

Hai đầu,vỏ

450

20,45%

3

Lõi

50

2,27 %

4

Mắt

610

27,72%

5

Khoanh dứa không đạt yêu cầu

160

7,27%

6

Tổng khối lượng phế phụ phẩm

1660

75,43%

Như vậy khối lượng phế phụ phẩm chiếm 75,43 % đạt yêu cầu của quá trình chế
biến nguyên liệu dứa.

5


2.
-

-

Sản xuất nước dứa lên men từ PPP trong sản xuất dứa khoanh nước đường.
Khối lượng đem xử lý: m = 1050 (g)
Cắt nhỏ các PPP, sau đó đem đi xay trong quá trình xay bổ sung thêm 40% nước.
Nước dứa chà lần 1,2 được trộn với nhau, lọc bằng vải lọc. Sau đó xác định khối
lượng, TSS, acid hữu cơ tổng số ta được: mdịch lọc sau chà,lọc,ép = 1200(g)
Bảng 2: TSS và acid hữu cơ tổng số của phế phụ phẩm sau trà
Lần 1

Lần 2

Lần 3

Trung bình

TSS( độ Bx)

8.9

9.0

9.0

9.0

VNaOH( ml)

0.6

0.62

0.61

0.61

Sử dụng công thức (*) để tính axit hữu cơ tổng số.
Trong đó: a – số ml NaOH 0.1N cần để chuẩn độ.
0,007 – số gam axit tương ứng với 1ml NaOH 0,1N
(tính theo axit citric)
T – hệ số điều chỉnh đối với NaOH 0,1N.
V – tổng thể tích dung dịch (ml).
v – số ml dung dịch lấy để chuẩn độ.
c – trọng lượng mẫu.


+
+
+
+
+

Độ acid của dịch: 0,427 % độ acid của dịch vượt quá giới hạn cho phép (0,20,25%) nên không cần bổ sung acid.
Yêu cầu thành phẩm: khối lượng nước dứa thành phẩm = 1500(g); có TSS = 15 và
acid hữu cơ tổng số = 0,25%.
Lượng acid có trong thành phẩm = (0,25x1500)/100 = 3,75 (g)
Lượng chất khô hòa tan tổng số = (15x1500)/100 = 225(g)
Lượng đường cần trong sản phẩm = 225-3,75 = 221,5(g)
Thành phần có trong phế phụ phẩm sau chà lọc có:
TSS = 9oBx
Acid hữu cơ tổng số = 0,427% => % đường = 9 – 0,427 = 8,573 (g)
100 (g) nước dứa => 0,427 (g) acid

878,22 (g) nước dứa <= 3,75(g) acid

+
+
+

Trong 878,22 (g) nước dứa thì có lượng đường = (8,573x878,22)/100 = 75,29 (g).
Cần bổ sung:
Lượng đường bổ sung = lượng đường cần trong sản phẩm - lượng đường có trong
nước dứa => lượng đường bổ sung = 221,25 – 75,29 = 145,96 (g).
Lượng nước bổ sung = 1500 - (878,22 +145,96) = 475,82 (g).
6


+
-

Lượng nấm men thêm vào với liều lượng 5% so với khối lượng của dịch lên men.
mnấm men = 1500x5/ 100 = 75 (g)
Do quá trình pha chế và bổ sung nấm men hàm lượng đường đo được thay đổi như
sau:
Bảng 3: TSS và acid thu được sau chế biến
Lần 1

Lần 2

Lần 3

Trung bình

TSS( độ Bx)

15,0

15,0

15,0

15,0

VNaOH( ml)

0,36

0,37

0,35

0,36

-

Vậy TSS : 15(độ Bx), acid: 0,25% là đạt yêu cầu thành phẩm đề ra ban đầu.

3.

Theo dõi và giải thích động thái của quá trình lên men thông qua việc theo dõi
diễn biến của tổng lượng chất rắn hòa ( oBx) và lượng axit hữu cơ tổng số
trong dịch lên men.
Sự biến đổi về TSS

III.1.

Bảng 4: Sự biến đổi TSS
Ngày đo

Giờ đo

Sau số giờ

TSS

Ngày1

18h00

0h

15.0

Ngày2

9h00

15h

14.5

15h00

21h

13.8

9h00

39h

12.6

15h00

45h

11.7

9h00

63h

10.9

15h00

69h

10,1

9h00

87h

9.7

15h00

93h

9.3

Ngày 3
Ngày 4
Ngày5

Ta có đồ thị sau:



Nhận xét: Qua đồ thị biểu diễn nồng độ chất rắn hòa tan ta thấy rằng, nồng độ chất
rắn hòa tan giảm dần theo thời gian.
7




Giải thích: Ta nhận thấy tổng lượng chất rắn hòa tan ( 0Bx) giảm dần theo thời gian

-

do quá trình lên men xảy ra biến đổi chất khô hòa tan trong dịch lên men thành

rượu. Đường trong dịch quả được nấm men sử dụng, biến đổi tạo thành rượu.
Phương trình tổng quát của quá trình lên men:
C5H12O6 = 2 C2H5OH + 2CO2+2ATP

-

Sự lên men glucose thành etanol và CO 2 nhờ nấm men Sacharomyces cerevisea
diễn ra theo con đường Embden Meyerhof. Sự chuyển hóa pyruvate thành etanol
gồm 2 bước:
+ Bước 1: pyruvate được loại CO2 thành acetaldehyde nhờ pyruvatedecarbonxylase với sự tham gia của tiamnpirophosphat.
+ Bước 2: acetaldehyde bị khử thành etanol nhờ alcohol – dedihydrogenase
chứa NADH.

Nhờ sự chuyển hóa này, dihydro tách ra do triosephosphate=dehydrogenase
xúc tác sẽ được tiêu thụ, nhờ vậy trạng thái oxy hóa khử sẽ được cân bằng. Trong
quá trình lên men nấm men đã chuyển hóa cơ chất (đường) thành rượu do vậy
lượng chất rắn hòa tan giảm dần theo thời gian.

8


9


III.2.

Sự biến đổi về acid hữu cơ tổng số.
Bảng 5: Sự biến đổi về acid hữu cơ tổng số.
Ngày
Ngày 1

Giờ đo
0h

V NaOH (ml)
0,36

Acid (%)
0,25

Ngày 2

15h
21h
39 h
45 h
63h
69h
87 h
93 h

0,48
0,52
0,56
0,6
0,67
0,63
0,60
0,57

0,336
0,364
0,39
0,42
0,47
0,441
0,42
0,4

Ngày 3
Ngày 4
Ngày 5



Nhận xét: Qua đồ thị theo dõi ta thấy độ axit tăng, tăng đến cực đại rồi bắt đầu



giảm.
Giải thích: ban đầu do quá trình lên men xảy ra chậm nên các vi khuẩn khác phát
triển mạnh làm tăng nhanh hàm lượng acid citric trong nước dứa. Theo thời gian
cùng với sự hoạt động của nấm men, sự tăng lên của hàm lượng cồn ức chế sự
phát triển của các vi khuẩn khác, nồng độ axit giảm nhẹ.

10


III.3.

Biến đổi về độ cồn của dịch lên men
- Công thức tính độ cồn của dịch lên men như sau:
Độ cồn = ((M2-M3) / (M2-M1))*100
Trong đó:
M1 : Khối lượng bình tam giác 250ml (g).
M2 : Khối lượng bình tam giác và lượng dịch dứa lên men (g).
M3: Khối lượng bình sau khi cho vào bình ổn nhiệt 78°C,sau khoảng 5 phút cân
1 lần đến khi khối lượng 2 lần cuối cùng không đổi.
Bảng 3.3. Sự biến đổi của độ cồn trong quá trình lên men

Ngày đo

Giờ đo

Sau số
giờ

M1(g)

M2(g)

M3(g)

Độ
cồn(%)

Sáng 28/3

9h

15h

111.08

211.09

209.86

1.22%

Chiều
28/3

15h

21h

110.06

211.08

208.99

2.06%

Sáng 29/3

9h

39h

111.05

211.05

208.64

2.41%

Chiều
29/3

15h

45h

110.56

210.57

207.25

3.31%

Sáng 30/3

9h

63h

108.85

208.86

205.44

3.41%

Chiều
30/3

15h

69h

109.17

209.19

205.57

3.61%

Sáng 31/3

9h

87h

111.08

211.18

207.29

3.89%

Chiều
31/3

15h

93h

111.07

211.27

207.25

4.01%

Ta có đồ thị sau:
Đồ thị 3.3: Đồ thị biểu diễn độ cồn của dịch lên men qua những giờ khác nhau




Nhận xét: Qua đồ thị ta thấy nồng độ cồn tăng theo thời gian,ở những giờ
đầu tiên thì độ cồn không tăng nhiều nên ban đầu dạng đường trên đồ thị gần

như là đường thẳng. Sau đó từ giờ thứ 39 đến giờ thứ 45 thì độ cồn tăng
nhanh sau đó lại tăng rất chậm và gần như không thay đổi nhiều ở những giờ
tiếp theo.
Giải thích: Ban đầu do quá trình lên men diễn ra vẫn còn rất chậm nên
lượng cồn sinh ra còn rất ít và lượng acid lúc này sẽ tăng cao. Nhưng sau đó
11


sự lên men của nấm men diễn ra nhanh và mạnh hơn nên sự chuyển hóa
đường thành rượu diễn ra nhanh và độ cồn cũng tăng mạnh. Cùng thời điểm
này lượng acid citric lại giảm (đồ thị 3.3) nhưng sau đó cơ chất được sử
dụng đã dần giảm bớt đi lượng cồn vẫn tăng nhưng tăng rất chậm mà hầu
như rượu sẽ chuyển thành acid bởi sự hoạt động của các vi khuẩn lên men
yếm khí có trong dịch lên men

12


III.4.

Đánh giá chất lượng cảm quan
Bảng 7: Đánh giá cảm quan.
Ngày
Ngày 1

Buổi

Màu sắc

Mùi

thơm Vị chua xen Dịch trong
đặc
trưng lẫn ngọt, có và
không
của dứa.
vị hơi đắng. sánh. Có rất
nhiều
bọt
trên bề mặt
dịch.

Sáng

Vàng nhạt

Mùi
thơm Vị chua xen
đặc
trưng lẫn ngọt, có
của dứa, có vị đắng.
mùi chua.

Dịch trong
và
không
sánh,
có
nhiều bọt.

Chiều

Vàng
chanh
nhạt.

Mùi
thơm Chua
đặc
của dịch lên trưng
của
men.
dứa, nhưng
vẫn còn vị
ngọt
và
đắng.

Dịch trong
và
không
sánh, có ít
bọt hơn.

Sáng

Vàng
chanh
đậm.

Mùi

thơm Bắt đầu có vị
của dịch, có đắng
của
mùi rượu.
rượu và vị
bớt chua đi.

Dịch bắt đầu
đục và sánh
lại, có ít bọt
hơn trên bề
mặt dịch lên
men.

Chiều

Vàng
chanh
đậm.

Mùi
thơm Vị đắng và Dịch vẩn đục
của dịch, của hơi chua.
và sánh đặc
rượu
nồng
hơn, có ít bọt
hơn.
trên bề mặt
dịch lên men.

Sáng

Vàng đậm. Mùi
rượu.

của Vị đắng hơn Dịch sánh lại
và hơi chua. và ít bọt hơn.

Chiều

Vàng đậm Mùi
hơi sẫm.
rượu.

của Vị đắng, vẫn Dịch sánh lại
có vị chua.
và còn ít bọt,
xuất hiện vẩn
đục
trong

( 29/3/16)

Ngày 4

Trạng thái

Vàng nhạt

(28/3/16)

Ngày 3

Vị dịch

Chiều

( 27/3/16)

Ngày 2

Mùi dịch

( 30/3/16)

13


dịch.
Ngày 5

Sáng

Vàng đậm Mùi rượu.
sẫm.

Vị đắng hơn, Dịch
sánh
vị chua ít đặc và gần

hơn.
như hết bọt,
có vẩn đục
trong dịch.

Chiều

Vàng đậm
sẫm.

Vị đắng hơn. Dịch sánh
Vị chua ít
đặc và còn
hơn nhiều.
có vẩn đục.

(31/3/16)

Mùi rượu rất
đặc trưng.

Bảng 3.4. Đánh giá chất lượng cảm quan của nước dứa lên men

14







Nhận xét: Trong quá trình lên men chỉ tiên cảm quan của dứa lên men ở
ngày thứ 5 là tốt nhất, phù hợp cho sản phẩm dứa lên men.
Giải thích: Trong thời gian lên men từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 3 dịch
lên men có nhiều bọt do lúc đó nấm men đang bắt đầu phát triển sinh khối
do vậy tạo ra nhiều khí CO2. Do nấm men có chu kỳ phát triển do vậy ở pha
phát triển của nấm men thì lượng cồn sinh ra là nhiều nhất lúc đó vị chua hài
hòa nhất và nồng độ cồn vừa phải, hợp vị của người tiêu dùng. Ở ngày lên
men thứ 4 và 5 vị của nước dứa lên men có vị đắng do lúc này lượng cơ chất
đã dần được sử dụng và ít đi. Dù có vị đắng nhưng sản phẩm vẫn chấp nhận
được vì vị của dịch lên men lúc này không quá đắng mà đây cũng là vị của
rượu mà chúng ta vẫn sử dụng.
Như vậy để có sản phẩm nước dứa lên men để có chất lượng tốt cả về nồng
độ cồn thấp và cảm quan nên sử dụng ở ngày lên men thứ tư và thứ năm
không nên để nước dứa lên men quá lâu khi đạt độ cồn yêu cầu có thể có
những biến đổi không tích cực đến chất lượng nước dứa lên men. Nhìn
chung sản phẩm lên men ở những ngày này đạt yêu cầu và được người sử
dụng ưa thích.

15