Nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến sữa chua từ nguyên liệu sữa bò (sữa tươi, sữa bột) và hạt sen by Dạy Kèm Quy Nhơn Official

CHẾ BIẾN SỮA CHUA BỔ SUNG HẠT SEN

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

Nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến sữa chua từ nguyên liệu sữa bò (sữa tươi, sữa bột) và hạt sen WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

TÓM LƯỢC Sản phẩm lên men lactic từ hỗn hợp sữa tươi, sữa bột, bổ sung hạt sen và sử dụng hỗn hợp giống vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus và Lactobacillus acidophilus được thực hiện trong nghiên cứu này. Nghiên cứu được tiến hành dựa trên cơ sở khảo sát các ảnh hưởng của tỷ lệ sữa tươi (40 – 60%) và tỷ lệ sữa bột (5 – 9%), tỷ lệ hạt sen và nước (1:10, 3:10 và 5:10), tỷ lệ cấy giống vi khuẩn khởi động (0,1 – 10%, mật số ban đầu tương ứng là 2.105 – 2.107 tế bào/ml) vàthời gian lên men (3 – 5 giờ). Các chỉ tiêu chất lượng được kiểm soát trong nghiên cứu này bao gồm: chất lượng cảm quan (cấu trúc, màu sắc, mùi, vị), pH và hàm lượng acid tổng. Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ phối trộn của sữa tươi 50% và sữa bột 7% cho sữa chua có giá trị cảm quan (cấu trúc, mùi, vị) tốt nhất. Hạt sen được xay nhuyễn theo tỷ lệ hạt sen và nước là 3:10 giúp cải thiện mùi vị sữa chua. Với mật số giống ban đầu 106 tế bào/ml cho sản phẩm có vị ngọt béo hài hòa, hậu vị chua, lưu vị sen đặc trưng. Quá trình lên men được thực hiện ở 42 oC trong 4 giờ, sữa chua đạt cảm quan tốt về cấu trúc, màu sắc, mùi vị vàcác chỉ tiêu pH, hàm lượng acid phù hợp với tiêu chuẩn của sữa chua.

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .........................................................................................................i LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii TÓM LƯỢC .............................................................................................................. iii MỤC LỤC .................................................................................................................. iv DANH SÁCH BẢNG ................................................................................................. vi DANH SÁCH HÌNH ................................................................................................viii BẢNG CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU ........................................................................... ix Chương 1

GIỚI THIỆU ......................................................................................... 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................... 1 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI ............................................................................................ 1 Chương 2

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU...................................................................... 2

2.1 TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA .......................................................................... 2 2.1.1 Khái niệm ...................................................................................................... 2 2.1.2 Phân loại sữa chua ......................................................................................... 2 2.1.3 Công nghệ sản xuất sữa chua ......................................................................... 3 2.1.4 Thành phần hóa học và chỉ tiêu chất lượng sữa chua .................................... 12 2.1.5 Tác dụng của sữa chua đối với sức khỏe con người ...................................... 14 2.2 TỔNG QUAN VỀ SỮA BÒ.............................................................................. 15 2.2.1 Đặc điểm và tính chất .................................................................................. 15 2.2.2 Thành phần hóa học ..................................................................................... 16 2.2.3 Sữa bò tươi thanh trùng ................................................................................ 19 2.2.4 Sữa bột......................................................................................................... 21 2.3 TỔNG QUAN VỀ HẠT SEN ............................................................................ 22 2.3.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển .................................................................... 23 2.3.2 Đặc điểm ..................................................................................................... 23 2.3.3 Giá trị Y học và dinh dưỡng của hạt sen....................................................... 24 2.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ...................................... 26 3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU ......................................... 28 ii

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu .................................................................................. 28 3.1.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu ................................................................ 28 3.1.3 Phương tiện nghiên cứu ............................................................................... 28 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................................... 29 3.2.1 Quy trình thí nghiệm tổng quát .................................................................... 29 3.2.2 Bố trí thí nghiệm .......................................................................................... 31 3.2.3 Phương pháp phân tích................................................................................. 38 3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................ 38 Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 39

4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU VÀ MẬT SỐ TĂNG SINH GIỐNG VI KHUẨN LACTIC .............................................................................................. 39 4.1.1 Kết quả phân tích nguyên liệu ...................................................................... 39 4.1.2 Kết quả tăng sinh vi khuẩn lactic ................................................................. 39 4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ SỮA TƯƠI VÀ SỮA BỘT ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ............................................................................................................ 40 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ HẠT SEN VÀ NƯỚC Ở CÔNG ĐOẠN XAY NHUYỄN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ....................................................... 43 4.4 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ CẤY GIỐNG VI KHUẨN LACTIC BAN ĐẦU ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM......................................................................... 44 4.5 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LÊN MEN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM .................................................................................................................... 45 4.6 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SẢN PHẨM CUỐI .................................................... 47 Chương 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................. 48

5.1 KẾT LUẬN....................................................................................................... 48 5.2 KIẾN NGHỊ ...................................................................................................... 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 50 PHỤ LỤC ............................................................................................................... pc-1 PHỤ LỤC A: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ............................................... pc-1 PHỤ LỤC B: THỐNG KÊ ................................................................................. pc-11

iii

DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Thành phần một số loại sữa động vật ............................................................ 3 Bảng 2.2 Hàm lượng của một số sản phẩm phụ từ quá trình lên men sữa chua được tổng hợp từ vi khuẩn lactic (µg/g) ................................................................................ 8 Bảng 2.3 Một số tính chất của vi khuẩn lactic được sử dụng trong sản xuất yogurt ... 10 Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g sữa chua ............................................. 13 Bảng 2.5 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua ............................................................ 13 Bảng 2.6 Chỉ tiêu hóa lý của sữa chua ....................................................................... 13 Bảng 2.7 Tiêu chuẩn vi sinh vật của sữa chua ............................................................ 14 Bảng 2.8 Hàm lượng kim loại nặng của sữa chua....................................................... 14 Bảng 2.9 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò ............................................... 15 Bảng 2.10 Hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng) ..................................... 16 Bảng 2.11 Độ hòa tan của lactose (g/100 g) ............................................................... 17 Bảng 2.12 Tỷ lệ thành phần α – lactose và β – lactose theo nhiệt độ dung dịch .......... 18 Bảng 2.13 Thành phần hóa học trong 100 ml sữa bò tươi thanh trùng Long Thành .... 20 Bảng 2.14 Thành phần hóa học trong 100 g sữa bột nguyên kem Devondale ............. 21 Bảng 2.15 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g hạt sen tươi ...................................... 25 Bảng 3.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ....................................................................... 29 Bảng 3.2 Các phương pháp phân tích ......................................................................... 38 Bảng 4.1 Thành phần phân tích trong hạt sen tươi ..................................................... 39 Bảng 4.2 Kết quả tăng sinh vi khuẩn lactic bằng kỹ thuật hộp trải ............................. 40 Bảng 4.3 Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan khảo sát tỷ lệ sữa tươi và sữa bột .................................................................................................................................. 41 Bảng 4.4 Kết quả đo pH và hàm lượng acid khảo sát tỷ lệ sữa tươi và sữa bột ........... 41 Bảng 4.5 Độ Brix dịch sữa trước lên men của các tỷ lệ sữa tươi và sữa bột ................ 42 Bảng 4.6 Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan khảo sát tỷ lệ hạt sen bổ sung ... 43 Bảng 4.7 Kết quả đo pH và hàm lượng acid khảo sát tỷ lệ hạt sen.............................. 43 Bảng 4.8 Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan khảo sát tỷ lệ vi khuẩn ban đầu . 44

Bảng 4.9 Kết quả đo pH và hàm lượng acid khảo sát tỷ lệ cấy giống vi khuẩn ban đầu .................................................................................................................................. 45 Bảng 4.10 Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan khảo sát thời gian lên men ...... 46 Bảng 4.11 Kết quả đo pH và hàm lượng acid khảo sát thời gian lên men ................... 46 Bảng 4.12 Kết quả phân tích thành phần hóa học của sản phẩm ................................. 47 Bảng 1 Thang điểm đánh giá cảm quan sữa chua bổ sung sữa hạt sen ................... pc-10

DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa chua truyền thống ............................................. 5 Hình 2.2 Các giống vi khuẩn lên men lactic điển hình ................................................. 9 Hình 2.3 Sữa bò tươi thanh trùng Long Thành ........................................................... 20 Hình 2.4 Sữa bột nguyên kem Devondale .................................................................. 21 Hình 2.5 Các bộ phận của sen .................................................................................... 24 Hình 2.6 Hạt sen tươi đã tách vỏ và tâm sen .............................................................. 25 Hình 3.1 Men giống vi khuẩn lên men sữa chua dạng bột .......................................... 28 Hình 3.2 Quy trình chế biến sữa chua bổ sung sữa hạt sen dự kiến ............................ 30 Hình 3.3 Quy trình lên men sữa chua cái ................................................................... 32 Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ............................................................................. 33 Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ............................................................................. 34 Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ............................................................................. 36 Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 ............................................................................. 37 Hình 5.1 Sản phẩm sữa chua bổ sung hạt sen ............................................................. 48 Hình 5.2 Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung hạt sen hoàn thiện .............................. 49

BẢNG CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

ATP: Adenosine Triphosphate ANOVA: Analysis Of Variance CFU: Colony Pormating Unit EMP: Embden – Meyerhof – Panmas FAO: Food and Agriculture Organization of the United Nations Ppm: parts per million TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam WHO: World Health Organization

vii

Chương 1

GIỚI THIỆU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Sữa và các sản phẩm sữa là nguồn thực phẩm không thể thiếu trong sự phát triển toàn diện của con người, vì sữa cung cấp gần như đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể. Trong đó, sữa chua là một trong những sản phẩm sữa lên men phổ biến nhất được tiêu thụ rộng rãi trên toàn thế giới vì các đặc tính dinh dưỡng của nó được nhiều người tiêu dùng tìm kiếm (Sahan et al., 2008; Loveday et al., 2013). Do hàm lượng lactose thấp và chứa một lượng lớn các vi khuẩn lactic nên sữa chua dễ tiêu hóa và ngon miệng hơn so với sữa (Hossanin and Islam, 2012). Hệ vi khuẩn lactic trong sữa chua giúp hỗ trợ các vấn đề về đường ruột, điều chỉnh hệ thống miễn dịch, giảm cholesterol huyết thanh và còn chống lại sự phát triển của khối u đại tràng (Wollowski et al., 2001). Sữa chua có thể được làm từ sữa tươi, sữa đặc hoặc sữa bột. Sữa tươi là thành phần chính trong sản xuất sữa chua chất lượng cao, giúp cải thiện giá trị cảm quan. Tuy nhiên, sữa tươi có hàm lượng chất khô thấp và giá thành tương đối cao ở Việt Nam. Do đó, có thể bổ sungmột hoặc cả hai loại sữa bột và sữa đặc, vì không có sự khác biệt về chất lượng giữa hai cách bổ sung chất khô này (Guzmán-González et al., 1999). Việc sử dụng sữa bột có nhiều lợi ích như giảm giá thành, tăng hàm lượng chất khô và protein trong dịch sữa trước lên men, cải thiện độ nhớt, độ bền gel và khả năng giữ nước của sữa chua (Sodini and Tong, 2006). Bên cạnh đó, việc bổ sung chất tạo ngọt như rau quả, trái cây hoặc nguồn protein từ thực vật, như một số loại đậu, vào sữa chua là phương cách đa dạng hóa sản phẩm sữa chua, tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng và sự hấp dẫn cho sản phẩm. Hạt sen là loại thực phẩm chứađầy đủ các dưỡng chất cần thiết,có hàm lượng protein và carbohydrate khá cao,mùi vị đặc trưng, thích hợp sử dụng trong sản xuất sữa chua. Sựphối hợp giữa các nguyên liệu sữa tươi, sữa bột và hạt sen với đề tài “Nghiên cứu quy trình chế biến sữa chua bổ sung hạt sen” nhằm tạo ra một sản phẩm sữa chua mới, giàu dinh dưỡng, phục vụ nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng. 1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Đề tài được tiến hành nhằm nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến sữa chuatừ nguyên liệu sữa bò (sữa tươi, sữa bột) và hạt sen, thông qua khảo sát các yếu tố của từng công đoạn chế biến để tìm các thông số tối ưu nhất, hoàn thiện quy trình sản xuất sữa chua bổ sung sữa hạt sen. Nội dung nghiên cứu được hoạch định bao gồm: -

Phân tích các thành phần hóa học cơ bản, pH, độ Brix của nguyên liệu Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sữa tươi và sữa bột đến chất lượng sản phẩm Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ hạt sen và nướcđến chất lượng sản phẩm Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cấy giống vi khuẩn khởi động Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm 1

Chương 2

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA 2.1.1 Khái niệm Sữa chua (yogurt) là sản phẩm được lên men từ sữa chủ yếu nhờ nhóm vi khuẩn lactic là Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus(Adolfsson et al., 2004)và một số vi khuẩn lactic tạo hương thơm đặc trưng cho sản phẩm như Lactobacillus casei, Bifidobacterium longum và Lactobacillus acidophilus. Quá trình chuyển hóa đường lactose có trong sữa thành acid lactic, làm cho pH sữa giảm gây đông tụ casein trong sữa. Sữa lên men được phát hiện từ những người du mục vùng Mount Elbus. Ngày nay, sữa chua là một sản phẩm rất phổ biến trên thế giới và tiêu thụ mạnh tại các nước vùng Địa Trung Hải, trung tâm châu Âu và châu Á (Lê Văn Việt Mẫn, 2010). 2.1.2 Phân loại sữa chua Trên thị trường hiện nay, sản phẩm sữa chua rất đa dạng về chủng loại. Cấu trúc và mùi vị sữa chua luôn được các nhà sản xuất thay đổi để phù hợp với thị hiếu và thói quen sử dụng của người tiêu dùng ở các nước khác nhau. Theo Lê Văn Việt Mẫn (2010), sữa chua được phân loại như sau: - Sữa chua truyền thống (set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn, trong quy trình sản xuất, sữa nguyên liệu được xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm. - Sữa chua dạng khuấy (stirred type): khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học. Trong quá trình sản xuất, sữa nguyên liệu được xử lý và cấy giống, lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Sữa chua dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như sữa chua truyền thống. - Sữa chua uống (drinking type) hay sữa chua dạng lỏng: Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. Điểm khác biệt là sau quá trình lên men, sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc đồng hóa để phá vỡ cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm. - Sữa chua lạnh đông (frozen type): Sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice – cream). Quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp được đem đi xử lý và lạnh đông để tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói. - Sữa chua cô đặc (concentrated yogurt): Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và bao gói sản phẩm. Trong quá trình cô đặc, huyết thanh sữa được tách bớt ra khỏi sản phẩm. 2

- Sữa chua khô (Kurut): sữa chua sau khi sản xuất được phơi khô để bảo quản lâu hơn. Ngoài ra, sữa chua còn được phân loại dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm. Lượng chất béo trong sữa chua có thể dao động từ 0 – 10%, thông thường là từ 0,5 – 3,5%. Theo tổ chức y tế thế giới WHO và Tổ chức Nông lương FAO, sữa chua có thể được chia thành ba nhóm sau: - Sữa chua béo (fat yogurt): Hàm lượng chất béo trong sản phẩm không thấp hơn 3% - Sữa chua bán gầy (partially skimmed yogurt): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0,5 – 3% - Sữa chua gầy (skimmed yogurt): Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5%. Ngày nay, để đa dạng hóa sản phẩm sữa chua trên thị trường, có thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm, puree trái cây và trái cây tươi vào sản phẩm. 2.1.3 Công nghệ sản xuất sữa chua 2.1.3.1 Nguyên liệu Sữa dùng để lên men sữa chua được lấy từ các nguồn động vật khác nhau, có thể là sữa bò, sữa cừu, sữa dê, sữa trâu và sữa ngựa được chế biến bằng nhiều phương pháp lên men lactic với tên gọi khác nhau. Bảng 2.1 Thành phần một số loại sữa động vật

Loại sữa

Protein (%)

Casein (%)

Lipid (%)

Carbohydrate (%)

Sữa mẹ (người)

1,2

0,5

3,8

7,0

Sữa bò

3,4

2,8

3,9

4,8

Sữa cừu

5,8

4,9

7,9

4,5

Sữa dê

3,6

2,7

4,1

4,7

Sữa trâu

4,0

3,5

7,5

4,8

Sữa ngựa

2,2

1,3

1,7

6,2

Nguồn: (Lê Văn Việt Mẫn, 2010)

Hàm lượng các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong một phạm vi khá rộng, phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, về điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi. Sữa của các loại động vật khác nhau là rất khác nhau. Bảng 2.1 là thành phần của các loại sữa thường được dùng trong công nghệ chế biến sữa. Hàm lượng lactose trong sữa mẹ cao hơn hẳn so với sữa của các động vật khác. Trong đó, sữa cừu có hàm lượng protein và chất béo cao nhất, tiếp đến là sữa trâu. Tuy nhiên, phổ biến nhất ở nhiều quốc gia vẫn là sữa bò. Mặc dù việc chăn nuôi trâu sữa, dê sữa đã có ở nước ta 3

khá lâu nhưng vì nhiều lý do nên sản lượng hai loại sữa này còn rất thấp. Vì vậy, cho đến nay nguyên liệu chủ yếu cho ngành sữa Việt Nam vẫn là sữa bò. Sữa chua có thể được sản xuất từ sữa tươi, sữa đặc, sữa bột (whole milk powder và skimmilk powder), sữa hoàn nguyên và sữa tái chế. Các yêu cầu quan trọng của sữa nguyên liệu như sau: - Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt - Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage) - Không chứa kháng sinh (penicillin, streptomycin,…) - Không chứa các enzyme - Không chứa các chất tẩy rửa, chất sát khuẩn (sót lại sau quá trình rửa), những chất ngăn cản quá trình lên men. Bên cạnh đó, cần kiểm tra nghiêm ngặt các chỉ tiêu độ tươi, độ sạch, tổng chất khô, hàm lượng chất béo, cảm quan (Lâm Xuân Thanh, 2003). Trong đó, hai chỉ tiêu hóa lý quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm lượng chất khô không béo (hiệu số giữa tổng các chất khô và hàm lượng chất béo trong sữa). Lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình chuẩn hóa để phù hợp theo yêu cầu của sản phẩm. Còn lượng chất khô không béo, theo quy định của WHO/FAO không được thấp hơn 8,2% (Lê Văn Việt Mẫn, 2010). Ngoài ra, còn có thể sử dụng thêm phụ gia và chất ổn định nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua khi lưu hành trên thị trường cũng như tạo dạng gel bền vững cho sản phẩm (không tách pha) (Lê Thị Liên Thanh và Lê Văn Hoàng, 2002). Ở Việt Nam, trong công nghiệp sản xuất sữa chua đặc sử dụng chất ổn định có mã hiệu 5846 có thành phần chủ yếu là pectin, gelatine, tinh bột biến tính,…nhằm tạo cấu trúc ổn định cho sữa chua nhờ khả năng cắt và oxy hóa mạch polysaccharide thành những mạch ngắn nên làm tăng khả năng keo hóa góp phần làm bền trạng thái gel của sản phẩm (Lê Thị Liên Thanh và Lê Văn Hoàng, 2002). Để tăng vị ngọt cho sữa chua, có thể bổ sung đường glucose hoặc saccharose với tỷ lệ 8 – 10% vào sữa trong quá trình chế biến (De, 2005). Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng puree trái cây. Đối với những sản phẩm dành cho người ăn kiêng, các nhà sản xuất thường sử dụng chất tạo ngọt (sweetener), thông dụng nhất là aspartame. Các loại trái cây được bổ sung vào sữa chua thường dưới dạng puree. Có hai dạng puree là puree tự nhiên (không bổ sung thêm đường) và puree có bổ sung thêm đường. Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50 – 55%. Một số sản phẩm sữa chua còn được bổ sung thêm hương liệu và chất màu trong quy trình sản xuất. Tùy theo tình hình của mỗi quốc gia mà bảng danh mục các phụ gia hương liệu và màu được quy định có thể sẽ khác nhau. 4

2.1.3.2 Quy trình sản xuất sữa chua truyền thống Sữa nguyên liệu

Chuẩn hóa

Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô

Bài khí

Đồng hóa Vi khuẩn thương mại

Xử lý nhiệt

Hoạt hóa

Cấy giống

Hương liệu

Phối trộn

Rót sản phẩm

Lên men

Làm lạnh

Bảo quản lạnh Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa chua truyền thống (Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2010)

Chuẩn hóa: mục đích nhằm hiệu chỉnh hàm lượng chất béo dao động trong khoảng 0,5 – 3,5%. Nếu sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo thấp thì bổ sung thêm cream vào. Ngược lại, nếu hàm lượng béo cao có thể bổ sung thêm sữa gầy hoặc sử dụng quá trình ly tâm để tách béo ra khỏi sữa. Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô: Tăng hàm lượng chất rắn giúp cải thiện giá trị dinh dưỡng của sữa chua, cải thiện tính ổn định, giúp cấu trúc sữa chua cứng hơn. Theo Bourgeois et al. (1989), tổng hàm lượng chất khô tối ưu cho quá trình lên men trong sản xuất sữa chua là từ 14 – 16%. Thông thường sữa tươi có hàm lượng chất khô khoảng 11,5 – 12,7%. Để tăng hàm lượng chất khô trong sữa tươi, có thể thực hiện các giải pháp sau: - Cô đặc sữa trong điều kiện chân không để làm bay hơi đi một lượng nước nhất định. Thể tích sau quá trình cô đặc thường giảm đi từ 10 – 20%. Khi đó, tổng hàm lượng chất khô trong sữa sẽ tăng từ 1,5 – 3,0%. - Bổ sung thêm sữa bột gầy vào sữa tươi: hàm lượng bột sữa gầy sử dụng thường không cao hơn 3% so với khối lượng sữa tươi. - Bổ sung thêm sữa cô đặc vào sữa tươi - Xử lý sữa bằng phương pháp siêu lọc hoặc thẩm thấu ngược trên thiết bị phân riêng bằng membrane. Dòng sản phẩm không qua màng thoát ra từ thiết bị phân riêng có hàm lượng chất khô cao sẽ được sử dụng để làm nguyên liệu sản xuất sữa chua. Ngoài ra, có thể bổ sung bột whey, natri casein hoặc đường và các chất tạo ngọt như sucrose, glucose. Không nên thêm đường lớn hơn 10% vào hỗn hợp sữa trước khi ủ, sự thay đổi áp suất thẩm thấu sẽ ảnh hưởng đến quá trình lên men. Bài khí: Hàm lượng chất khí hòa tan trong sữa nguyên liệu càng thấp càng tốt. Khi đó hiệu quả các quá trình đồng hóa và thanh trùng sẽ tăng, các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa sẽ được tách bỏ và chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn. Nếu như có bổ sung sữa gầy vào sữa tươi để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô, sự khuấy trộn hỗn hợp sẽ làm gia tăng lượng khí hòa tan trong sữa. Khi đó quy trình bắt buộc phải có quá trình bài khí. Đồng hóa: Để tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và tăng độ đồng nhất cho sản phẩm. Thông thường đồng hóa được thực hiện ở áp lực 200 – 250 bar, nhiệt độ sữa từ 65 – 70 oC. Theo Luquet (1985), trong quy trình công nghệ sản xuất sữa chua có hàm lượng béo thấp, các nhà sản xuất không nên bỏ qua giai đoạn đồng hóa sữa nguyên liệu, vì đồng hóa sẽ ảnh hưởng tốt đến cấu trúc micelle trong sữa và cải thiện cấu trúc gel của sản phẩm. Xử lý nhiệt: Tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hệ vi sinh vật và các enzyme có trong sữa. Ngoài ra, quá trình này còn làm biến tính sơ bộ các protein sữa, đặc biệt là các whey protein. Nhờ đó, trong quá trình lên men lactic, khối đông được hình 6

thành với cấu trúc ổn định, hạn chế sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu trúc gel khi bảo quản sữa chua. Cấy giống: Để rút ngắn thời gian lên men và tiết kiệm lượng chế phẩm vi khuẩn cần dùng, tiến hành hoạt hóa vi khuẩn giống trên môi trường được pha chế từ bột sữa gầy. Hàm lượng chất khô trong môi trường hoạt hóa dao động từ 9 – 12%. Trước khi hoạt hóa giống, môi trường cần được thanh trùng ở 90 – 95 oC trong 30 – 45 phút. Giống vi khuẩn lactic sau khi được hoạt hóa, được cấy vào bồn chứa sữa nguyên liệu với tỷ lệ tối thiểu là 0,5% và tối đa 7% (v/v). Sau quá trình nhân giống hoặc hoạt hóa, nếu chưa sử dụng ngay thì cần làm lạnh giống để hạn chế gia tăng độ chua nhanh của canh trường. Trường hợp giống được sử dụng trong 6 giờ tiếp theo thì cần làm lạnh ở nhiệt độ 10 – 12 oC, nếu thời gian bảo quản giống dài hơn 6 giờ, nhiệt độ bảo quản nên được duy trì ở 5 oC (Lê Văn Việt Mẫn, 2010). Sau khi cấy giống vi khuẩn, môi trường sữa được đảo trộn đều và hiệu chỉnh nhiệt độ trong khoảng 43 – 45 oC rồi rót sản phẩm vào bao bì và đóng nắp. Tiếp theo, được chuyển vào phòng lên men, nhiệt độ lên men tối ưu thường là 42 – 43 oC. Theo Lâm Xuân Thanh (2003), sữa chua đạt tiêu chuẩn (pH, mùi vị, hương thơm) tốt nhất khi tỷ lệ Steptococcus và Lactobacillus là 1:1 hoặc 2:1. Khi tỷ lệ trực khuẩn cao hơn cầu khuẩn sẽ dẫn đến sữa chua có mùi chua nồng do độ acid quá cao. Trong cùng một tỷ lệ vi khuẩn và thời gian lên men nhất định, khi ủ ở nhiệt độ 40 oC, tỷ lệ Steptococcusvà Lactobacillus là 4:1, trong khi ở nhiệt độ 45 oC thì tỷ lệ đó là 1:2. Vì vậy, nhiệt độ tối ưu để lên men là 42 – 43 oC với tỷ lệ hai chủng là 1:1 đến 2:1. Thời gian lên men phụ thuộc vào chủng vi khuẩn sử dụng, trạng thái sinh lý của giống và yêu cầu về độ chua của sữa chua thành phẩm. Thông thường quá trình lên men kết thúc sau 2,5 – 3 giờ. Khi quá trình lên men kết thúc, tiến hành làm lạnh để ổn định cấu trúc gel sản phẩm, tránh hiện tượng tách huyết thanh sữa, đồng thời làm chậm tốc độ sinh tổng hợp acid lactic của vi khuẩn. Sản phẩm được đưa vào phòng lạnh về nhiệt độ 18 – 20 oC trong vòng 30 – 40 phút. Cuối cùng hạ nhiệt độ xuống 4 oC và bảo quản trong kho lạnh 2 – 4 oC. 2.1.3.3 Cơ sở lý thuyết về quá trình lên men sữa chua a. Cơ sở khoa học của quá trình lên men lactic Lên men lactic là sự chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ nhóm vi khuẩn lactic trong điều kiện kỵ khí, đây là một quá trình trao đổi năng lượng. Các phân tử ATP được hình thành trong quá trình chuyển hóa cơ chất đường lactose được vi khuẩn giữ lại trong tế bào phục vụ cho quá trình trao đổi chất và sinh trưởng vi sinh vật. Kết quả là hàm lượng acid lactic tích lũy trong môi trường lên men ngày càng tăng, pH môi trường giảm và kéo theo những biến đổi hóa lý khác. 7

Quá trình lên men lactic diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn. Đầu tiên, đường lactose trong sữa sẽ được vi khuẩn lactic đưa vào bên trong tế bào nhờ những cơ chế vận chuyển đặc trưng của màng tế bào chất. Tiếp theo, lactose sẽ được thủy phân thành hai monosaccharide (glucose và galactose) rồi đi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau. Có 2 dạng lên men: - Lên men lactic đồng hình cho sản phẩm chủ yếu là acid lactic (80 – 90%) và rất ít các sản phẩm phụ khác - Lên men lactic dị hình cho sản phẩm chính là acid lactic (50 - 60%) cùng với số lượng khá lớn những sản phẩm phụ khác như acid acetic, ethanol, CO2, diacetyl,… Đối với nhóm vi khuẩn lactic đồng hình như Lactococcus, các loài Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus helveticus, Lactobacilluslactis…chu trình đường phân là con đường chính chuyển hóa glucose thành acid lactic, chỉ một lượng nhỏ acid pyruvic bị khử tạo thành acid acetic, ethanol, CO2 và acetone. Phương trình tổng quát quá trình lên men lactic đồng hình như sau: C6H12O6 + 2 ADP + 2 Pi → 2 CH3CHOHCOOH + 2 ATP Các vi khuẩn lactic dị hình như giống Leuconostoc do không có một số enzyme cơ bản của chu trình đường phân nên chúng chuyển hóa glucose giai đoạn đầu theo chu trình pentose phosphate và tạo ra sản phẩm trung gian là xylulose-5- phosphate. Trong trường hợp này, chỉ có 50% lượng acid lactic được tạo thành và một lượng đáng kể các sản phẩm phụ như acid acetic, ethanol, CO2,…Phương trình tổng quát quá trình lên men lactic dị hình như sau: C6H12O6 + ADP + Pi → CH3CHOHCOOH +

C2H5OH + CO2 + ATP

Trong quá trình lên men lactic, ngoài sản phẩm acid lactic (lên men đồng hình), ethanol, CO2 (lên men dị hình), còn xuất hiện nhiều sản phẩm trung gian hoặc sản phẩm phụ đóng vai trò quan trọng trong việc góp phần hình thành mùi vị đặc trưng cho sản phẩm lên men, được thể hiện ở Bảng 2.3. Bảng 2.2 Hàm lượng của một số sản phẩm phụ từ quá trình lên men sữa chua được tổng hợp từ vi khuẩn lactic (µg/g) Vi khuẩn

Acetaldehyde

Acetone

Acetoin

Diacetyl

S. thermophilus

1,0 – 13,5

0,2 – 5,2

1,5 – 7,0

0,1 – 13,0

L. bulgaricus

1,4 – 77,5

0,3 – 3,2

0,1 – 2,0

0,5 – 13,0

Hỗn hợp 2 chủng

2,0 – 41,0

1,3 – 4,0

2,2 – 5,7

0,4 – 0,9

(Nguồn: Kiều Hữu Ảnh, 2010)

Acetaldehyde là một cấu tử hương quan trọng trong sữa chua, chủ yếu là do Lactobacillus bulgaricus sinh tổng hợp ra. Theo Kiều Hữu Ảnh (2010), các loài vi 8

khuẩn khi sinh trưởng tách biệt trong sữa sẽ tạo ra khoảng 8 - 10 ppm actetaldehyde, nhưng khi sinh trưởng cùng nhau, lượng actetaldehyde tạo thành sẽ tăng đến hàm lượng mong muốn là 25 ppm hoặc cao hơn. Ngoài ra, diacetyl cũng là một cấu tử hương quan trọng trong sữa chua mặc dù hàm lượng của nó thấp hơn (khoảng 0,8 – 1,5 ppm). Do vi khuẩn lactic không chuyển hóa được citrate nên diacetyl được sinh tổng hợp chủ yếu từ acid pyruvic có nguồn gốc từ quá trình lên men đường (Lê Văn Việt Mẫn, 2013). b. Vi khuẩn lên men sữa chua

1- L. Bulgaricus

2 - S.Thermophilus

3 - L. Acidophilus

Hình 2.2 Các giống vi khuẩn lên men lactic điển hình (Nguồn: Trung tâm chủng vi sinh, 2019)

Để thực hiện quá trình lên men sữa chua, chủ yếu sử dụng nhóm vi khuẩn lactic đồng hình với 2 loài chủ lực là cầu khuẩn Streptococcus thermophilus (còn gọi là Streptococcus salivarius ssp. Thermophilus) và trực khuẩn Lactobacillus bulgaricus (còn gọi là Lactobacillus delbrueckii ssp. Bulgaricus). Tỷ lệ giữa cầu khuẩn và trực khuẩn là 1:1, có thể thêm giống phụ lên men dị hình để tạo hương thơm cho sản phẩm (Lê Văn Việt Mẫn, 2010). Streptococcus thermophilus là cầu khuẩn có kích thước 0,7 – 0,9 µm, phát triển tốt ở nhiệt độ 37 - 40 oC, có khả năng chịu nhiệt ở 65 oC trong 30 phút nhưng chỉ phát triển được trong môi trường có độ acid thấp hơn Lactobacillus bulgaricus, pH tối thích từ 6,6 – 6,8. Chúng có khả năng lên men đường glucose, galactose, lactose, sucrose (Lê Thị Liên Thanh và Lê Văn Hoàng, 2002). Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn hình que có kích thước 0,8 – 1 µm, phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 40 - 45 oC trong môi trường có độ acid cao, pH tối thích là 5,2 – 5,6, có thể tạo ra trong khối sữa đến 2,7% acid lactic từ đường lactose. Chúng có khả năng lên men glucose, lactose, galactose, không lên men đường sucrose, fructose, maltose (Lê Thị Liên Thanh và Lê Văn Hoàng, 2002).

Bảng 2.3 Một số tính chất của vi khuẩn lactic được sử dụng trong sản xuất yogurt Tính chất

Streptococcus thermophilus

Lactobacillus bulgaricus

Nhiệt độ sinh trưởng - Tối thiểu

- Tối ưu

40 - 45

- Tối đa

0,9

2,5

L (+)

D (-)

Không

Vết

Có

Sinh tổng hợp diacetyl

Vết

Sinh tổng hợp polysaccharide ngoại bào

Có

Sinh tổng hợp acid lactic - Nồng độ lactate (%) trong sữa sau 24 giờ lên men ở nhiệt độ tối ưu - Dạng đồng phân của acid lactic Chuyển hóa citrate Sinh tổng acetaldehyde

hợp

(Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2010)

Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp hai loài vi khuẩn này cho kết quả sinh ra acid lactic tốt hơn là chỉ sử dụng riêng từng loài. Vi khuẩn Streptococcus thermophilus có hoạt tính enzyme protease rất thấp, trong khi đó khả năng phân hủy protein bởi hệ protease của Lactobacillus bulgaricus thì tốt hơn. Do đó, sự sinh trưởng của trực khuẩn sẽ làm tăng nồng độ các peptide mạch ngắn và acid amine tự do (đặc biệt là valine) trong sữa, từ đó cung cấp nguồn cơ chất có chứa nitơ dễ hấp thu và thúc đẩy sự sinh trưởng của cầu khuẩn. Ngược lại, Streptococcus thermophilus sẽ thúc đẩy quá trình sinh trưởng của Lactobacillus bulgaricus thông qua việc hình thành acid formic (Iyer et al., 2010). Ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất, pH của sữa thích hợp cho loài Streptococcus hoạt động chiếm ưu thế và đảm bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. Hoạt độ của các enzyme phân hủy casein của Lactobacillus kích thích sự phát triển của Streptococcus và đôi khi cũng làm cho độ acid tăng lên. Yếu tố pH của sữa thay đổi làm cho Streptococcus khó phát triển, Lactobacillus thay thế chỗ (Lê Thị Liên Thanh và Lê Văn Hoàng, 2002). Ngoài hai chủng chủ lực trên, có thể kết hợp thêm nhóm vi khuẩn lactic Lactobacillus acidophilus là vi sinh vật độc đáo có nguồn gốc từ hệ vi sinh vật đường 10

ruột, tăng trưởng trong môi trường acid pH từ 5,5 – 6, nhiệt độ tối ưu 35 – 38 oC (Ozbas, 2004). Chúng có khả năng lên men đường fructose, glucose, galactose, mannose, trehalose, saccharose, esculin và maltose. L. acidophiluscó tác dụng kháng khuẩn do hình thành các acid hữu cơ (acid lactic, acid acetic), H2O2 và các chất kháng sinh, giúp kiểm soát được các bệnh nhiễm trùng đường ruột, kháng acid mật và kháng sinh mạnh đối với các chủng E. coli trong phân và các mầm bệnh đường ruột khác (Uzun, 2006; Ahmed et al., 2010). Khả năng sinh tổng hợp polysaccharide ngoại bào của vi khuẩn lactic sẽ ảnh hưởng có lợi đến cấu trúc của sữa chua truyền thống. Polysaccharide do vi khuẩn lactic sinh ra sẽ kết hợp với các thành phần protein sữa, từ đó làm tăng độ nhớt và ổn định cấu trúc cho sản phẩm. 2.1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men sữa chua

a. Ảnh hưởng của pH môi trường pH môi trường ảnh hưởng đến phát triển của vi khuẩn lactic, sự có mặt của ion H sẽ tác động lên tế bào theo nhiều cách: +

- Ảnh hưởng trực tiếp lên bề mặt tế bào làm thay đổi sự tích điện trên bề mặt của màng từ đó dẫn đến độ hoạt độ của các enzyme bị giảm. - Nồng độ ion H+ ảnh hưởng đến độ phân ly của các chất dinh dưỡng trong môi trường lên men. - pH môi trường còn làm độ phân tán chất keo và độ xốp của thành tế bào không đồng đều nên việc chống lại các tác động bên ngoài sẽ khác nhau dẫn đến làm thay đổi hình dạng của tế bào. Đối với các vi khuẩn lactic loại cầu khuẩn chịu pH kém hơn so với trực khuẩn. Các vi khuẩn lên men lactic đồng hình, pH môi trường thường không ảnh hưởng đến sản phẩm đặc trưng của quá trình lên men, còn đối với vi khuẩn lên men lactic dị hình thì ngược lại. Khi pH môi trường càng cao thì sản phẩm tạo thành chủ yếu là acid lactic. Khi pH môi trường thấp thì sản phẩm tạo thành ngoài acid lactic còn có thêm acid acetic và nhiều sản phẩm khác (Lê Xuân Phương, 2001). b. Ảnh hưởng của nồng độ đường Trong quá trình lên men, đường là nguồn carbon quan trọng để tích tụ acid lactic. Nếu dịch sữa lên men không đủ đường thì lượng acid tích tụ sẽ không đủ để đạt mức yêu cầu về độ acid cần thiết của sản phẩm sữa chua, sản phẩm sẽ có vị kém, chất lượng sản phẩm không tốt, dễ hư hỏng trong quá trình bảo quản. Tuy nhiên, nếu hàm lượng đường quá nhiều sẽ ức chế sự phát triển của vi khuẩn lactic do áp suất thẩm thấu tác động vào thành tế bào vi khuẩn (Lê Xuân Phương, 2001). 11

Đường giúp tạo vị cho sản phẩm, duy trì sự sống và điều hòa các quá trình chuyển hóa trong tế bào vi khuẩn. Nguồn đường quan trọng cung cấp cho vi khuẩn là lactose, hầu hết các vi khuẩn lên men lactic đều có enzyme lactase để thủy phân lactose thành glucose và galactose. Đường được bổ sung vào quá trình lên men dưới dạng đường thực phẩm glucose hay saccharose, mật ong, sữa cô đặc, syrup,… c. Ảnh hưởng của sự hiện diện oxy Vi khuẩn lactic là vi khuẩn hô hấp yếm khí, chỉ hoạt động tốt trong môi trường không có oxy hoặc có thể có một ít oxy. Nếu môi trường có nhiều oxy thì vi khuẩn lactic sẽ bị giảm hoạt động, đồng thời tạo điều kiện tốt cho các vi sinh vật khác gây hư hỏng sản phẩm như: vi khuẩn acetic, nấm men, nấm mốc,…(Lê Nguyễn Đoan Duy, Lê Mỹ Hồng, 2012). d. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng đến cường độ phát triển mà còn ảnh hưởng đến khả năng phát triển của vi khuẩn lên men lactic. Nhiệt độ có thể kìm hãm sự phát triển các vi sinh vật có lợi trong lên men hoặc tiêu diệt, tạo điều kiện cho vi sinh vật có hại làm hư hỏng sản phẩm. Nhiệt độ quá cao hay quá thấp sẽ ức chế quá trình lên men của vi khuẩn lactic. Ngoài ra, lượng acid lactic sinh ra cũng thay đổi tùy theo nhiệt độ lên men (Lê Nguyễn Đoan Duy, Lê Mỹ Hồng, 2012). Điều chỉnh nhiệt độ lên men thích hợp sẽ giúp rút ngắn thời gian lên men, hạn chế sự nhiễm của các vi sinh vật lạ đồng thời tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt. e. Ảnh hưởng của các chất khoáng Nhu cầu muối khoáng và các nguyên tố vi lượng không lớn cho quá trình lên men lactic, do đó không cần bổ sung thêm từ ngoài vào mà chỉ cần sử dụng những chất có sẵn trong nguyên liệu sữa. Tuy nhiên, nồng độ muối NaCl trong môi trường lên men không được quá 6% vì sẽ tiêu diệt vi khuẩn lactic, ức chế quá trình lên men diễn ra (Lê Nguyễn Đoan Duy, Lê Mỹ Hồng, 2012). 2.1.4 Thành phần hóa học và chỉ tiêu chất lượng sữa chua 2.1.4.1 Thành phần hóa học

Sữa chua có giá trị dinh dưỡng cao do các chất dinh dưỡng đã chuyển hóa từ dạng phức tạp thành đơn giản, giúp cơ thể dễ hấp thu. Đồng thơi, sữa chua cung cấp gần như đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, phù hợp với mọi lứa tuổi. Thành phần dinh dưỡng sữa chua được thể hiện ở Bảng 2.4

Bảng 2.4 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g sữa chua Thành phần dinh dưỡng

Giá trị

Nước

88,7

Đơn vị g

Năng lượng

Kcal

Protein

3,3

Lipid

3,7

Glucid

3,6

Đường tổng số

4,66

Calcium

120

Phosphorus

Vitamin C

Vitamin B2

0,2

Vitamin B5

0,389

µg

0,37

µg

Folate Vitamin B12 (Nguồn: Nguyễn Công Khẩn và cộng sự., 2007)

2.1.4.2 Chỉ tiêu chất lượng sữa chua

Chỉ tiêu cảm quan sữa chua được quy định trong Bảng 2.5 Bảng 2.5Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua Tên chỉ tiêu

Yêu cầu

Màu sắc

Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung

Mùi vị

Đặc trưng cho từng loại sản phẩm

Trạng thái

Mịn, đặc sệt

(Nguồn: Bộ Khoa học và Công nghệ, 2016)

Chỉ tiêu hóa lý sữa chua được quy định trong Bảng 2.6 Bảng 2.6 Chỉ tiêu hóa lý của sữa chua Tên chỉ tiêu

Mức yêu cầu Sữa chua

Sữa chua tách béo một phần

Sữa chua gầy

Hàm lượng chất khô không béo, % khối lượng, không nhỏ hơn

8,2

Hàm lượng chất béo, % khối lượng

> 2,0

0,5 – 2

< 0,5

75 – 140

Độ acid, oT

(-) Chưa xác định (Nguồn: Bộ Khoa học và Công nghệ, 2016)

Bảng 2.7 Tiêu chuẩn vi sinh vật của sữa chua Mức cho phép

Tên chỉ tiêu

Không xử lý nhiệt 4

Xử lý nhiệt

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm

Nhóm coliform, số vi khuẩn 1 g sản phẩm

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm

E. Coli, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm

Salmonella, số vi khuẩn trong 25 g sản phẩm

Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 g sản phẩm

(Nguồn: Bộ Khoa học và Công nghệ, 2016)

Chỉ tiêu các chất nhiễm bẩn – hàm lượng kim loại nặng của sữa chua được quy định trong Bảng 2.8 Bảng 2.8 Hàm lượng kim loại nặng của sữa chua Tên chỉ tiêu

Mức tối đa

Arsennic (mg/l)

0,5

Plumbum (mg/l)

0,5

Cadmium (mg/l)

1,0

Thủy ngân (mg/l)

0,05

(Nguồn: Bộ Khoa học và Công nghệ, 2016)

2.1.5 Tác dụng của sữa chua đối với sức khỏe con người

Ngoài các chất dinh dưỡng như protein, lipid, carbohydrate, trong sữa chua còn chứa đầy đủ các vitamin, các chất kháng thể có ý nghĩa trong điều trị một số bệnh (Lương Đức Phẩm, 2010). Năm 2010, Fatih Yildiz đã nêu ra một số lợi ích của sữa chua: - Tốt cho đường ruột: sữa chua là loại thực phẩm dễ tiêu hóa và có tác dụng kích thích sự tiết dịch vị, kích thích trao đổi chất, hệ vi khuẩn lactic có tác dụng khống chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối ở ruột. - Giảm béo: sữa chua rất giàu calcium, là liều thuốc giảm béo hiệu quả. Calcium từ sữa bò có ảnh hưởng lên hoạt động của các tế bào mỡ, giúp chúng chuyển hóa thành năng lượng, vi khuẩn probiotic trong sữa chua là giảm sự hấp thu cholesterol trong máu.

- Giúp xương chắc khỏe: lượng calcium trong sữa chua cũng tương đương với sữa tươi, giúp bổ sung nhu cầu khoáng chất cần thiết hằng ngày cho phát triển hệ xương, răng và phòng chống loãng xương. - Tăng cường hệ miễn dịch: sữa chua kích thích cơ thể sản xuất các chất kháng sinh giúp cơ thể chống lại các bệnh di virus gây ra: viêm mũi dị ứng, cảm lạnh hoặc cảm cúm. 2.2 TỔNG QUAN VỀ SỮA BÒ

Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non. Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để chế biến thành nhiều loại thực phẩm quý giá. Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên liệu chính là sữa bò, sữa dê và sữa cừu. Ở nước ta, sữa bò là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp sữa. 2.2.1 Đặc điểm và tính chất

Sữa là chất lỏng đục, độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β – carotene có trong chất béo sữa. Sữa bò thường có màu trắng đến màu vàng nhạt. Sữa tách béo thường trong hơn và ngả màu xanh nhạt. Sữa bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ. Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò được thể hiện ở Bảng 2.9. Bảng 2.9 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò Đại lượng Tỷ trọng Điểm đông đặc

Giá trị Đơn vị đo 1,028 - 1,036 g/cm3 -0,54 - -0,59

Độ dẫn điện

0,004 - 0,005 1/ohm.cm

Nhiệt dung riêng

0,933 – 0,954 cal/g oC

Sức căng bề mặt ở 20 oC

50 dynes.cm

(Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2010)

Tỷ trọng của sữa là tỷ số giữa khối lượng sữa ở 20 oC và khối lượng nước ở 4 oC có cùng thể tích. Một số thành phần làm tăng tỷ trọng như protein, carbohydrate, chất khoáng (tỷ trọng > 1 g/cm3). Còn chất béo (tỷ trọng < 1 g/cm3) lại làm giảm tỷ trọng sữa. Do đó, hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷ trọng của sữa sẽ càng thấp (Lâm Xuân Thanh, 2003). Điểm đông đặc của sữa là chỉ tiêu để kiểm tra sữa tươi có bị pha loãng với nước hay không. Tuy nhiên, khi xử lý sữa ở nhiệt độ cao, điểm đông đặc của sữa sẽ gia tăng do sự kết tủa của một số muối phosphate có trong sữa (Lê Văn Việt Mẫn, 2010). 15

Sữa có khả năng dẫn điện do chúng có các ion tự do, các phân tử mang điện tích và các phân tử trung hòa. Lactose không đóng góp tích cực vào độ dẫn điện bởi các phân tử của nó không phân ly thành ion và không có điện tích. Casein và các protein khác có điện nhưng do kích thước lớn, các phân tử chuyển động chậm, làm tăng ma sát bên trong của dung dịch và do đó làm giảm độ dẫn điện. Các cầu mỡ cũng làm giảm độ dẫn điện. Khi pha thêm nước, độ dẫn điện giảm. Khi acid tăng, độ dẫn điện tăng (Lâm Xuân Thanh, 2003). Khi ở nhiệt độ cao, toàn bộ mỡ sữa ở trạng thái lỏng, nhiệt dung sữa sẽ giảm khi hàm lượng chất béo tăng. Tuy nhiên, trong khoảng 10 – 20 oC thì nhiệt dung tăng khi hàm lượng chất béo tăng, vì một phần mỡ sữa ở dạng rắn nên một phần nhiệt phải chi phí cho việc chuyển trạng thái từ rắn sang lỏng (Lâm Xuân Thanh, 2003). Sức căng bề mặt của sữa phụ thuộc nhiều vào thành phần hóa học, nhiệt độ và thời gian bảo quản. Sức căng bề mặt ở ranh giới giữa không khí và plasma có ý nghĩa rất lớn đối với quá trình chế biến sữa. Sự tạo thành bọt trong quá trình sấy, cô đặc sữa và hàng loạt công đoạn khác nữa đều có mối liên quan với sức căng bề mặt của sữa. Sức căng bề mặt của sữa nguyên là 42,4 – 46,5 dynes.cm, đối với sữa gầy là 47,2 – 51,9 dynes.cm (Lâm Xuân Thanh, 2003). 2.2.2 Thành phần hóa học

Sữa bò là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, lactose, protein và các chất béo. Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, các chất màu và khí. Bảng 2.10 Hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng) Các thành phần chính

Khoảng biến thiên

Giá trị trung bình

Nước

85,5 – 89,5

87,5

Tổng các chất khô

10,5 – 14,5

13,0

- Lactose

3,6 – 5,5

4,8

- Protein

2,9 – 5,0

3,4

- Chất béo

2,5 – 6,0

3,9

- Khoáng

0,6 – 0,9

0,8

(Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2010)

2.2.2.1 Nước

Nước là thành phần lớn nhất chiếm tỷ lệ gần 90% của tổng khối lượng sữa. Có 2 loại nước là: - Nước tự do chiếm 96 – 97% tổng lượng nước. Nước tự do có thể bị bốc hơi trong quá trình bảo quản hoặc cũng có thể bị ngưng tụ ngay trên bề mặt. Khi bảo quản sữa bột, nước tự do xâm nhập vào làm cho sữa bột bị vón cục. 16

- Nước liên kết chiếm một tỷ lệ nhỏ khoảng 3 – 4%. Hàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa rất khác nhau, trong sữa gầy có 2,13 – 2,59% nước liên kết, sữa đầu có 4,15% nước liên kết, nước tách ra trong quá trình sản xuất bơ chỉ có 1,75% nước liên kết (Lâm Xuân Thanh, 2003). 2.2.2.2 Chất khô

Tổng các chất khô là hàm lượng các chất còn lại trong sữa sau quá trình bài khí và làm bốc hơi toàn bộ lượng nước (nước tự do) có trong sữa. a. Lactose Lactose là một disaccharide do một phân tử glucose và một phân tử galactose tạo thành, chiếm vị trí hàng đầu trong glucid của sữa. Lactose tồn tại ở hai dạng tự do và liên kết với các protein và các glucid khác. Tỷ lệ lactose tự do và liên kết là 8:1. Độ ngọt của lactose kém hơn nhiều so với disaccharide và monosaccharide thường gặp. Bảng 2.11 Độ hòa tan của lactose (g/100 g) Nhiệt độ (oC)

α – lactose

β – lactose

5,0

45,1

8,6

12,6

100

70,0

94,7

(-): chưa xác định (Nguồn: Lâm Xuân Thanh, 2003)

Mặt khác, lactose còn tồn tại ở hai dạng: - Dạng α – lactose monohydrate C12H22O11.H2O (phân tử α – lactose ngậm một phân tử nước) - Dạng β – lactose anhydrous C12H22O11 (phân tử β – lactose khan). Ở 20 oC, α – lactose chiếm 40% và β – lactose chiếm 60%. Tỷ lệ hàm lượng giữa α – lactose và β – lactose trong sữa phụ thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ của sữa. Khi thay đổi nhiệt độ, có sự chuyển đổi từ dạng α sang β và ngược lại. Khi nhiệt độ giảm thì cân bằng giữa hai dạng bị phá vỡ, một phần α – lactose chuyển sang β – lactose. Tỷ lệ giữa các thành phần α – lactose monohydrate và β – lactose anhydrous (theo khối lượng) ở trạng thái cân bằng trong dung dịch tại các giá trị nhiệt độ khác nhau được trình bày ở Bảng 2.12

Bảng 2.12 Tỷ lệ thành phần α – lactose và β – lactose theo nhiệt độ dung dịch Nhiệt độ dung dịch (oC)

Tỷ lệ α – lactose và β – lactose

1:1,63

1:1,59

1:1,51

1:1,45

1:1,40

(Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn,2010)

b. Protein Trong sữa có chứa 2 kiểu protein khác nhau: - Protein hòa tan (15 – 25%): gồm β – lactoglobulin, α – lactalbumin, proteose – peptone, serum – albumin, immunoglobulin,… - Protein ở trạng thái keo không bền (75 – 85%) gồm một phức hệ micelle hữu cơ của các caseinat và canxi phosphate. Casein là thành phần protein chủ yếu và quan trọng nhất trong sữa. Chúng tồn tại dưới dạng micelle. Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng. Mỗi micelle do khoảng 400 – 500 tiểu micelle hợp thành. Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10 – 15 nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp lại với nhau. Thành phần các casein trong sữa có nguồn gốc từ những giống bò khác nhau có thể có cấu trúc bậc một khác nhau. Khi giảm độ pH do quá trình lên men tạo ra acid lactic hoặc acid do con người chủ động đưa vào, các ion H+ của acid sẽ liên kết với micelle casein mang điện tích âm và làm giảm điện tích của micelle casein. Khi tới giới hạn, các micelle casein sẽ đông tụ (tạo thành gel). Theo lý thuyết, điểm đẳng điện pI của casein là 5,1 – 5,3. Trong dung dịch muối như điều kiện của sữa, casein đông tụ tốt nhất ở pH 4,5 đến 4,7. Khi cho dư acid vào casein đã đông tụ (hoặc khi quá trình lên men quá dài, sữa có độ chua cao), casein sẽ bị tái hòa tan, tạo thành muối và acid (Lâm Xuân Thanh, 2003). Ngoài các protein hòa tan và casein, trong sữa còn có các enzyme. Enzyme đầu tiên được tìm thấy trong sữa là lactoperoxydase. Đến nay hàng trăm nghiên cứu công bố hơn 60 enzyme khác nhau đã tìm thấy trong sữa. Chúng do tuyến vú tiết ra hoặc do các vi sinh vật trong sữa tổng hợp nên. Sự có mặt của các enzyme trong sữa là nguyên nhân gây biến đổi thành phần hóa học của sữa trong quá trình bảo quản, từ đó làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng sữa. Hàm lượng vi sinh vật trong sữa càng cao thì thành phần enzyme có trong sữa đa dạng và hoạt tính enzyme sẽ càng cao (Lê Văn Việt Mẫn, 2010).

c. Chất béo Chất béo sữa được xem là thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E). Đối với sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái sản phẩm. Các chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu, đường kính dao động từ 0,1 – 20 µm. Trong 1 ml sữa có khoảng 10 – 15 tỷ hạt cầu béo. Do đó, sữa được xem là một hệ nhũ tương dầu trong nước. Các hạt cầu béo được bao bọc bởi một lớp màng lipo – protein tích điện âm. Các màng này có vai trò làm bền hệ nhũ tương trong sữa. Nếu sữa tươi không được đồng hóa, trong thời gian bảo quản các hạt cầu béo có xu hướng kết hợp lại với nhau thành chùm nhờ một protein kém bền nhiệt là agglutinin. Do tỷ trọng các hạt béo nhỏ hơn nước nên chúng sẽ nổi lên bề mặt sữa dưới tác dụng của lực đẩy Archimede và tạo nên váng sữa. Khi đó trong sữa tồn tại hai pha lỏng tách biệt: pha trên cùng với thành phần chủ yếu là lipid, pha dưới có tỷ trọng lớn hơn gồm nước và một số chất hòa tan trong sữa như đường lactose, khoáng, một số protein… d. Khoáng Các muối trong sữa ở dạng hòa tan hoặc dung dịch keo (kết hợp với casein). Trong số các nguyên tố khoáng có trong sữa, chiếm hàm lượng cao nhất là calcium, phosphorusvà magnesium. Một phần chúng tham gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại tồn tại dưới dạng muối hòa tan trong sữa. Muối calcium có ý nghĩa rất quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa. Khi sữa có hàm lượng calcium thấp, sữa đó sẽ không bị đông tụ hoặc bị đông tụ rất chậm. Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng calcium cao thì sẽ bị đông tụ bởi renine nhanh hơn nhưng gel đông tụ lại không mịn. Các nguyên tố khoáng khác như kalium, natrium đóng vai trò chất điện ly. Cùng với lactose, chúng góp phần cân bằng áp lực thẩm thấu của sữa trong bầu vú động vật với áp lực máu. Một số nguyên tố độc hại như plumbum, arsenic đôi khi cũng được tìm thấy ở dạng vết trong sữa bò. 2.2.3 Sữa bò tươi thanh trùng

Sữa thanh trùng là một trong những sản phẩm chế biến từ sữa tươi có quy trình sản xuất đơn giản nhất. Sữa thanh trùng được bảo quản ở nhiệt độ thấp từ 5 – 7 oC, thời gian bảo quản tối đa là 10 ngày. Giá trị dinh dưỡng của sữa bò tươi thanh trùng được thể hiện trong Bảng 2.13.

Hình 2.3 Sữa bò tươi thanh trùng Long Thành (Nguồn: Ảnh chụp)

Bảng 2.13Thành phần hóa học trong 100 ml sữa bò tươi thanh trùng Long Thành Thành phần

Giá trị Đơn vị

Năng lượng

94 Kcal

Protein

3,2 g

Lipid

4,2 g

Hàm lượng chất khô

18,8 g

Calcium

111 mg

Vitamin A

145 IU

Vitamin B2

170 µg

Lysine

340 mg

Biotin

4,2 µg

Zinc

0,38 mg

(Nguồn: Công ty cổ phần Lothamilk)

Để phân loại sữa thanh trùng, thường dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm như sau: - Sữa nguyên (whole milk) là sản phẩm chế biến từ sữa tươi, không hiệu chỉnh hàm lượng chất béo. Lượng lipid trong sữa dao động trong khoảng 3 – 3,7%. - Sữa gầy (skim milk) là sản phẩm chế biến từ sữa tươi đã tách một phần chất béo. Hàm lượng lipid dao động quanh giá trị 1,5%. Tuy nhiên, một số sản phẩm thương mại có hàm lượng chất béo chỉ 0,5%, thậm chí chỉ 0,1% (Lê Văn Việt Mẫn, 2010).

Sữa thanh trùng còn có thể được sản xuất từ sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế: - Sữa hoàn nguyên là sản phẩm thu được khi hòa tan sữa bột nguyên kem hoặc sữa bột gầy vào nước. Thành phần hóa học tương tự như sữa nguyên hoặc sữa gầy. - Sữa tái chế là sữa được thu nhận bằng cách hòa tan sữa bột gầy vào nước ở nhiệt độ 40 – 45 oC, sau đó bổ sung chất béo có nguồn gốc từ sữa. Thành phần hóa học tương tự như sữa nguyên ngoại trừ hàm lượng phospholipids trong màng bao quanh các hạt cầu béo bị giảm đi. 2.2.4 Sữa bột Trên thị trường Việt Nam hiện nay có hai nhóm sữa bột chính: sữa bột nguyên kem (whole milk powder) và sữa bột gầy (skimmilk powder). Hàm lượng chất béo tương ứng của chúng là 26 – 33% và 1%. Với độ ẩm 2,5 – 5%, thời gian bảo quản sữa bột nguyên kem trung bình là 6 tháng, đối với sữa bột gầy có thể lên đến 3 năm (Lê Văn Việt Mẫn, 2010). Thành phần hóa học của sữa bột được thể hiện ở Bảng 2.14.

Hình 2.4 Sữa bột nguyên kem Devondale (Nguồn: Ảnh chụp)

Bảng 2.14 Thành phần hóa học trong 100 g sữa bột nguyên kem Devondale Thành phần

Giá trị Đơn vị

Năng lượng

514 Kcal

Protein

Lipid

28,6 g

Carbohydrate

40 g

Đường tổng số

40 g

Calcium

835,7 mg

(Nguồn: Murray Goulburn Co-operative Co., Ltd, 2019)

Sữa bột ngày càng được sử dụng rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau như: - Sản xuất sữa hoàn nguyên và các sản phẩm chế biến từ sữa như sữa lên men, sữa cô đặc, kem, sữa hỗn hợp cho trẻ em,… - Dùng trong sản xuất bánh mì để tăng độ nở, độ tươi của bánh. Đối với bánh quy sẽ làm tăng độ giòn. Ngoài ra, sữa bột có thể thay thế trứng để sản xuất một số loại bánh nướng. - Dùng trong công nghệ sản xuất kẹo chocolate, xúc xích, công nghệ lương thực. Để tăng giá trị dinh dưỡng cũng như đa dạng hóa các sản phẩm sữa bột, các nhà sản xuất còn bổ sung thêm các chất vi lượng như vitamin, khoáng, acid béo và cả chất xơ (fructo-oligosaccharide – FOS hoặc galacto- oligosaccharide – GOS) trong quá trình chế biến. Nguyên liệu chính sử dụng sản xuất sữa bột là sữa tươi nguyên cream (hàm lượng lipid trong khoảng 3 – 3,7%) hoặc sữa gầy (hàm lượng lipid khoảng 1,5%). Để sản phẩm có chất lượng ổn định, các yêu cầu về chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan cho nguyên liệu cũng khắt khe như công nghệ sản xuất các sản phẩm khác từ sữa. Đối với nhóm chỉ tiêu vi sinh, tổng số tế bào vi khuẩn trong 1 lít sữa trước khi đem cô đặc và sấy không được vượt quá 3000 – 5000. Ngoài ra, một số phụ gia cũng được sử dụng trong sản xuất sữa bột như chất ổn định (polyphosphate hoặc orthophosphate của natrium, kalium hoặc calcium), chất tạo nhũ lecithine, chất chống oxy hóa (gallat, propyl, gallat lauryl…). Hàm lượng sử dụng phụ thuộc vào lượng chất béo có trong sữa nguyên liệu ban đầu và được xác định bằng phương pháp thực nghiệm (Lê Văn Việt Mẫn, 2010). 2.3 TỔNG QUAN VỀ HẠT SEN Sen có tên khoa học là Nelumbo nucifera Gaertn. Về mặt thực vật học, sen còn được gọi theo các danh pháp cũ như Nelumbium speciosum Willd hay Nymphae nelumbo. Theo Mukherjee et al. (1996), sen có phân loại khoa học như sau: Giới (Kingdom): Plantae Ngành (Division): Magnoliophyta Lớp (Class): Magnoliopsida Bộ (Order): Proteales Họ (Family): Nelumbonaceae Chi (Genus): Nelumbo Adans Loài (Species): Nelumbo nucifera Gaertn

2.3.1 Nguồn gốc và lịch sử phát triển Cây sen có nguồn gốc ở châu Á, xuất phát từ Ấn Độ (Makino, 1979). Sau đó, lan qua Trung Quốc và vùng đông bắc Úc châu. Cây sen là loài thủy sinh tiêu thụ mạnh ở châu Á. Lá, bông, hạt, củ và ngó sen đều là những bộ phận ăn được. Năm 1972, các nhà khảo cổ Trung Quốc đã tìm thấy hóa thạch của hạt sen 5000 tuổi ở tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. Năm 1973, hạt sen 7000 tuổi khác cũng được tìm thấy ở tỉnh Chekiang (Wuhan, 1987). Các nhà khảo cổ của Nhật Bản cũng tìm thấy các hạt sen bị thiêu đốt ở trong hồ cổ sâu 6 m tại tỉnh Chiba, 1200 năm tuổi (Iwao, 1986). Ở Việt Nam, Đồng Tháp là tỉnh có diện tích trồng sen lấy hạt lớn nhất nước với diện tích 750 ha tập trung ở hai huyện Cao Lãnh và Tháp Mười. Sau khi trồng 3 tháng, bắt đầu thu hoạch gương sen kéo dài 2 tháng. Năng suất bình quân 30000 – 45000 gương sen/ ha. Ngày nay, sen là loại cây trồng quen thuộc ở các tỉnh đồng bằng và trung du từ Nam đến Bắc. Cây được trồng ở các vùng ao hồ nước nông và trung bình. Do ưa khí hậu nóng và ẩm của vùng nhiệt đới, nên sen cũng được trồng nhiều ở hầu hết các nước khu vực Đông Nam Á và Nam Á như Campuchia, Thái Lan, Malaysia, Ấn Độ và một số tỉnh phía Nam Trung Quốc. 2.3.2 Đặc điểm Sen thuộc loại cây thảo, sống ở nước, to khỏe, cao hơn 1 mét, có hệ thống thân rễ phát triển, phân nhánh ngang nằm sâu ở lớp bùn đến 0,5 m. Từ các đốt vào phần đầu của thân rễ, hàng năm mọc lên nhiều lá. Độ dài cuống lá tùy thuộc vào mức nước nông hay sâu, để phiến lá vượt khỏi mặt nước và thực hiện chức năng hô hấp và quang hợp. Cây ra hoa, quả (hạt) nhiều hàng năm, hoa nở vào buổi sang, thụ phấn vào buổi trưa hoặc đầu buổi chiều. Cây sen có thân hình trụ (ngó sen) và rễ mập (củ sen) sống lâu năm. Lá gần như tròn, mọc trải dài trên mặt nước, trên một cuống dài, lá màu xanh bóng, nổi gân rất rõ. Hoa to trên cuống dài, có nhiều cánh hoa mềm, xếp tỏa tròn đều, màu hồng, trắng hay vàng tùy chủng loại. Hoa có nhiều nhị (tua sen) màu vàng và những lá noãn rời, những lá noãn này sau đó hình thành quả gắn trên một đế hoa hình nón ngược màu xanh (gương sen). Mỗi quả chứa một hạt. Hạt thuộc loại bế quả, trong có một chồi mầm (tâm sen) gồm bốn lá non gập vào bên trong (Nguyễn Thiện Luân et al., 1999). Quả bế có núm nhọn, thường gọi là hạt sen, phần ngoài mỏng và cứng có màu lục tía. Phần giữa mềm chứa nhiều tinh bột màu trắng ngà và phần trong lá mầm dày, màu lục sẫm, có tên là tâm sen.

Hình 2.5 Các bộ phận của sen (Nguồn: Lưu Anh, 2018) 1- Lá sen; 2- Hoa sen; 3- Gương sen; 4- Hạt sen; 5- Hạt sen bổ dọc; 6- Tâm sen; 7- Củ sen

Gió và côn trùng là tác nhân truyền thụ phấn quan trọng của cây. Khả năng tái sinh tự nhiên của sen chủ yếu từ hạt. Tuy nhiên, các đoạn thân rễ cũng được sử dụng để nhân giống. Đời sống của sen phụ thuộc vào sự sinh trưởng phát triển của lá. Sen là cây bán tàn lụi (chỉ phần lá) vào mùa đông. Cây sinh trưởng mạnh vào mùa hè và mùa thu. 2.3.3 Giá trị Y học và dinh dưỡng của hạt sen Hạt sen là loại thực phẩm giàu protein, carbohydrate và đa dạng các yếu tố vi lượng như calcium, phosphorus, iron, kalium,vitamin B, vitamin C và vitamin E (Wu et al.,2007). Carbohydrate chủ yếu trong hạt sen là tinh bột, polysaccharides (Zheng et al., 2003) và oligosaccharides (Tian et al., 2012). Tinh bột trong hạt sen có hàm lượng amylose chiếm gần 40,2% (Su et al., 2010). Với hàm lượng mylose cao, hạt sen được xem như “thực phẩm chức năng”, tinh bột trong hạt sen là một loại thực phẩm lý tưởng cho những bệnh nhân cao huyết áp, tiểu đường và sỏi mật (Wu and Xiao, 2013).

Hình 2.6 Hạt sen tươi đã tách vỏ và tâm sen (Nguồn: Imana Pal, Purnima Dey, 2013)

2.3.3.1 Thành phần hóa học Bảng 2.15 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g hạt sen tươi Thành phần

Giá trị Đơn vị

Nước

57,9 g

Năng lượng

161

Protein

9,5 g

Lipid

0,5

Carbohydrate

Kcal g

29,5 g

Celluloza

0,8 g

Calcium

76 mg

Iron

1,4 mg

Phosphorus

164 mg

Kalium

367 mg

Vitamin C

17 mg

Vitamin B1

0,17 mg

Vitamin B2

0,09 mg

Vitamin PP

1,7 mg

Vitamin B5

0,228 mg

Beta – caroten

10 µg

(Nguồn: Nguyễn Công Khẩn và cộng sự., 2007)

Ngoài các thành phần dinh dưỡng trên, hạt sen cũng chứa đa dạng các chất có hoạt tính sinh lý như polyphenol, flavonoids (galuteolin, hyperfine, rutin) và các alkaloids (lotusine, demethylcolaurine, liensinine, isoliensinine, methylocrypalline, neferine, nuciferine và pronuciferine) (Đỗ Tất Lợi, 2001).

2.3.3.2 Công dụng của hạt sen đối với sức khỏe con người Theo Bộ Y tế Trung Quốc, hạt sen được cho phép sử dụng nhưcả thực phẩm và thuốc (Yi, 2007). Các chức năng sinh lý của hạt sen được thể hiện như sau: - Tính chống oxy hóa và tiêu diệt gốc tự do: Các polyphenol trong hạt sen có hoạt tính ức chế tác dụng của 1,1 – diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH), là chất sinh gốc tự do. Nghiên cứu tại khoa Y học Tự nhiên tại Đại học Toyama (Nhật) ghi nhận sen và đỗ là những cây có tác dụng khá mạnh. Các polyphenol phân lập từ sen như procyanin B-3, catechin, methyl gallate, quercetin, quercetin-3-O-beta-D-glucoside, kaemferol, quercetin-3-O-beta-galactoside và quercetin-3-O-rutinose tiêu diệt gốc tự do sinh ra bởi DPPH rất mạnh (Kim and Shin, 2012). - Tác dụng bảo vệ gan và dọn sạch gốc tự do: Trung tâm nghiên cứu Y dược, Đại học Wonkwang (Nam Hàn) nghiên cứu dịch chiết ethanol từ sen ghi nhận khả năng dọn sạch gốc tự do khá mạnh với mức ức chế ở nồng độ 6,49 µm/ml (thử nghiệm trên hệ thống DPPH). Dịch chiết ethanol cũng tác dụng lên tế bào gan gây ra bởi α-toxin B1 (tác động này tùy thuộc vào liều lượng sử dụng). Tính chất bảo vệ gan này có thể do khả năng chống oxy hóa (Wang et al., 2009). - Tác dụng ở tim: Neferine là một alkaloid loại dibenzyl isoquinolein trích từ sen, có hoạt tính chống rối loạn nhịp tim. Neferine ở liều 1 – 10 mg/kg, chích tĩnh mạch làm giảm biên độ thế động tác một pha và làm giảm huyết áp, tác dụng giống như quinidine. Ngoài ra, liensinine một alkaloid khác trong sen, có những hoạt tính làm hạ huyết áp và chống rối loạn nhịp tim, liensinine làm giảm độ co thắt của bắp thịt tim bằng cách kéo dài tiềm lực hoạt động của ADP trên bắp thịt, tác dụng chống rối loạn nhịp có thể mạnh hơn cả quinidine (Pan et al., 2009). Theo Đông y, hạt sen có vị ngọt tính bình, có tác dụng bổ dưỡng lại an thần, làm dịu thần kinh, chữa trị thần kinh suy nhược. Đặc biệt, hạt sen còn dùng chữa trị các triệu chứng tiêu chảy kéo dài, suy dinh dưỡng. Tuy nhiên, hạt sen chống chỉ định khi táo bón và trương dạ dày (Nguyễn Thiện Luân và cộng sự, 1999). 2.4 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI Ngoài các nghiên cứu chế biến sữa chua bổ sung trái cây, một số nghiên cứu chế biến sữa chua bổ sung lương thực hoặc một số loại hạt cũng được tiến hành. Sun Yuan et al. (2006) đã nghiên cứu một sản phẩm sữa chua mới bổ sung đậu đen và gạo đen với tỷ lệ đậu và gạo là 2:1, điều kiện tốt nhất của quá trình hồ hóa là đun sôi ở 60 oC trong 1 giờ với tỷ lệ gạo:nước là 1:4, sản phẩm được lên men bởi hai chủng Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus(1:1) với tỷ lệ 3%. Collins et al. (2006) đã sử dụng vi khuẩn đông khô chuyên dùng lên men sữa chua để lên men hỗn hợp sữa, khoai lang, sucrose và gelatin. Thời gian lên men từ 26

6,25 giờ đến 7,25 giờ. Sản phẩm thu được có độ acid chuẩn độ 0,85% (TA) và hàm lượng acid giảm khi tăng tỷ lệ khoai lang và sucrose. Zhang Ling and Yu Jian (2006) đã nghiên cứu sản xuất một loại sữa chua đậu xanh nguyên liệu chính là sữa tươi và đậu xanh bằng cách lên men với Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus.Các thông số tối ưu bao gồm: nước ép đậu xanh được trộn với sữa tươi theo tỷ lệ 1:2 (v / v), 9% đường và 0,2% chất ổn định đã được thêm vào, Lactobacillusvà Streptococcus(tỷ lệ 1:1,5) được cấy ở tỷ lệ 3%, quá trình lên men được thực hiện ở 42oC trong 5 giờ để thu được sữa chua chất lượng cao. Guo Lige (2007) đã nghiên cứu phát triển sản phẩm kem sữa chua đậu xanh. Trong đó, sữa chua đậu xanh được làm bằng cách sử dụng sữa và nước ép đậu xanh làm nguyên liệu chính, thông qua việc cấy với hỗn hợp Streptococcus và Lactobacillus (1:1). Bằng phương pháp kiểm tra thực nghiệm, kết quả cho thấy thành phần tốt nhất của sữa chua đậu xạnh đã được xác định: nước ép đậu xanh 25%, sucrose 6%, cấy chủng là 5%. Quá trình lên men kéo dài đến 6 giờ ở 40 oC. Antonela (2017) đã tiến hành nghiên cứu nhằm đánh giá ảnh hưởng của bột diêm mạch (quinoa) đến thành phần, độ ổn định trong quá trình bảo quản, cấu trúc và khả năng chấp nhận của người tiêu dùng đối với sữa chua bổ sung bột diêm mạch (quinoa) ở mức 1, 3 và 5 g 100 mL-1. Kết quả cho thấy các sản phẩm bổ sung quinoa đều có hàm lượng protein, carbohydrate và chất béo cao hơn đáng kể so với mẫu đối chứng. Độ cứng và độ bám dính chịu tác động tiêu cực, trong khi độ bền và độ kết dính tăng khi tăng tỷ lệ quinoa. Sữa chua bổ sung lượng quinoa lớn hơn 1 g 100 mL-1 có độ ổn định gel kém (quan sát hiện tượng và acid tổng số tăng) và không được chấp nhận bởi người tiêu dùng. Priyadarshani and Muthumuniarachchi (2018) đã nghiên cứu tiềm năng sử dụng đậu xanh (Vigna radiata) như một thành phần chức năng trong sữa chua khuấy. Sữa chua được chuẩn bị với sữa đã chuẩn hóa, phối trộn với paste đậu xanh theo tỷ lệ 5, 10, 15, 20 và 25% (w/w). Kết quả nghiên cứu cho thấy sữa chua bổ sung 10% paste đậu xanh có giá trị cảm quan cao. Sản phẩm vẫn giữ được đặc tính hóa lý và vi sinh vật trong 28 ngày bảo quản ở 4°C. Độ acid chuẩn độ và pH phù hợp với tiêu chuẩn của sữa chua. Tổng chất rắn, Brix và hàm lượng chất béo của sữa chua được làm giàu với 10% paste đậu xanh tương ứng là 25,94%, 21°Brix và 3,5%.

Chương 3 ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu Đề tài này nghiên cứu quy trình chế biến sữa chua từ hỗn hợp sữa tươi, sữa bột, có bổ sung sữa hạt sen, sử dụng chế phẩm vi khuẩn lactic (Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus)được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm. 3.1.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu Đề tài được thực hiện tại Phòng thí nghiệm vi sinh của Khoa Công nghệ thực phẩm và Công nghệ sinh học, trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Cần Thơ trong thời gian từ 18/2/2019 đến 31/5/2019. 3.1.3 Phương tiện nghiên cứu 3.1.3.1 Nguyên liệu - Hạt sen tươi được thu mua ở khu vực xã Hòa Tân, huyện Châu Thành, tỉnh Đồng Tháp, sau đó tách bỏ vỏ và tâm sen. - Sữa bò tươi thanh trùng được sản xuất tại công ty cổ phần LOTHAMILK, Km 14, Quốc lộ 51, xã Tam Phước, thành phố Biên Hòa, tỉnh Đồng Nai. - Sữa bột nguyên kem Devondale được sản xuất tại MurrayGoulburn Cooperative Co., Ltd, Freshwater Place, Level 15, 2 Southbank Boulevard, Southbank Victoria, 3006, Australia. - Giống vi khuẩn lactic sử dụng gồm hỗn hợp 3 loại vi khuẩn (Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus và Lactobacillus acidophilus) được sản xuất tại Canada.

Hình 3.1 Men giống vi khuẩn lên men sữa chua dạng bột (Nguồn: Ảnh chụp)

3.1.3.2 Thiết bị, dụng cụ Bảng 3.1 Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm Dụng cụ, thiết bị

Xuất xứ

Tủ cấy vi sinh

Việt Nam

Tủ ủ

Đức

Tủ lạnh

Việt Nam

Cân

Trung Quốc

Brix kế

Nhật Bản

Một số dụng cụ, thiết bị có liên quan: máy xay sinh tố, bếp điện từ, cốc thủy tinh, bình tam giác, buret, micropipette,hủ nhựa, muỗng,… 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Quy trình thí nghiệm tổng quát 3.2.1.1 Sơ đồ quy trình chế biến (dự kiến) Sơ đồ quy trình chế biến sữa chua bổ sung sữa hạt sen được thể hiện ở Hình 3.2 3.2.1.2.Thuyết minh quy trình a. Chuẩn bị nguyên liệu - Hạt sen được tách vỏ bên ngoài, vỏ lụa mỏng và tâm sen, sau đó rửa sạch. - Nguyên liệu sữa bột phải đảm bảo còn hạn sử dụng, bao bì nguyên vẹn. - Đối với giống vi khuẩn thương mại dạng bột dùng để chuẩn bị sữa chua cái (hoạt hóa giống khởi động) phải đảm bảo bao bì còn nguyên vẹn, còn hạn sử dụng. Sữa chua cái dùng làm giống khởi động phải được giữ trong bao bì kín, bảo quản lạnh, không bị tạp nhiễm. b. Xay nhuyễn Mục đích: Làm phá vỡ cấu trúc tế bào, giúp giải phóng dịch bào. Cách tiến hành: Hạt sen sau khi làm sạch được cho vào máy xay, xay nhuyễn với nước. c. Lọc Mục đích: Lọc để tách bã, tạo cảm quản tốt, giúp sản phẩm đồng nhất. Cách tiến hành: lọc qua 2 lần bằng vải kate.

Sữa tươi và sữa bột

Hạt sen

Xay nhuyễn

Lọc

Nước

Bã

Gia nhiệt

Phối chế

Đường

Thanh trùng

Làm nguội

Cấy giống

Sữa chua cái

Rót hũ

Lên men

Làm lạnh

Bảo quản Hình 3.2 Quy trình chế biến sữa chua bổ sung sữa hạt sen dự kiến

d. Gia nhiệt Mục đích: hồ hóa tinh bột trong dịch, đồng thời góp phần tiêu diệt một phần vi sinh vật và enzyme có trong dịch sữa. Cách tiến hành: Hỗn hợp sau khi lọc được đun sôi và khuấy liên tục để tránh hiện tượng sữa bị cháy khét và giúp phân bố nhiệt đồng đều trong dung dịch. e Phối chế Sau công đoạn gia nhiệt, dịch sen được bổ sung sữa tươi, sữa bột và đường với tỷ lệ thích hợp, giúp cho sản phẩm có hương vị hài hòa nhưng vẫn đảm bảo điều kiện tốt cho quá trình lên men.

f. Thanh trùng, làm nguội Mục đích: Tiêu diệt các vi sinh vật gây hại, ảnh hưởng đến quá trình lên men. Cách tiến hành: Gia nhiệt đến nhiệt độ 85oC trong 30 phút hoặc 90 oC trong 5 phút (Tamine and Robinson, 1999), sau đó làm nguội đến nhiệt độ thích hợp, chuẩn bị cho quá trình bổ sung giống. f. Cấy giống, rót hũ, lên men Mục đích: Tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động sống của vi khuẩn lactic, kết quả là đường lactose thành acid lactic, làm pH dung dịch giảm, khi đến điểm đẳng điện sẽ gây đông tụ casein trong sữa. Cách tiến hành: Sau khi hỗn hợp được làm nguội đến nhiệt độ thích hợp, bổ sung giống vi khuẩn đã hoạt hóa, khuấy đều. Sau đó rót vào hũ, ủ trong tủ ấm đã được điều chỉnh nhiệt độ thích hợp. g. Làm lạnh và bảo quản Sữa chua sau quá trình lên men được làm lạnh để ổn định cấu trúc và ức chế quá trình lên men, giúp hoàn thiện sản phẩm. Bảo quản sữa chua ở nhiệt độ từ 2 – 5 oC. 3.2.2 Bố trí thí nghiệm 3.2.2.1 Phân tích nguyên liệu, chuẩn bị giống khởi động Mục đích: - Xác định một số thành phần hóa học trong hạt sen ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. - Hoạt hóa, tăng sinh khối giống vi khuẩn, ước lượng mật số vi khuẩn giống ban đầu. Chỉ tiêu phân tích: - Hàm lượng đường tổng số, protein, lipid. - Độ pH - Mật số Lactobacillus(Lactobacillus bulgaricus,Lactobacillus acidophilus)trong giống khởi động (sữa chua cái). Sơ đồ quy trình lên men sữa chua cái được thể hiện ở Hình 3.3

Sữa bò tươi

Thanh trùng

Làm nguội

Cấy giống vi khuẩn thương mại

Rót hũ

Lên men Sữa chua cái Hình 3.3 Quy trình lên men sữa chua cái

Cho 100 ml sữa bò tươi vào cốc thủy tinh 250 ml, thanh trùng dịch sữa ở 90oC trong 5 phút, sau đó làm nguội dịch sữa đến 44 oC. Bổ sung giống vi khuẩn thương mại dạng bột (tỷ lệ 5 g cho 1 lít sữa tươi), khuấy đều, cho vào hũ và ủ ở 42 oC trong 8 giờ. Sau khi lên men, sữa chua cái được bảo quản ở nhiệt độ2 – 5 oC và được dùng làm nguồn giống khởi động trong nghiên cứu này với điều kiện chúng không được tồn trữ quá 24 giờ sau khi hoạt hóa. 3.2.2.2 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sữa tươi và sữa bột trong công đoạn phối chế đến chất lượng sản phẩm a. Mục đích Xác định tỷ lệ phối trộn sữa tươi và sữa bột để sản phẩm đạt chất lượng tốt. b. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 1 được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với hai nhân tố khảo sát. Nhân tố A: Tỷ lệ sữa tươi so với hỗn hợp (% v/v) A1: 40

A2: 50

A3: 60

Nhân tố B: Tỷ lệ sữa bột so với hỗn hợp (% w/v) B1 : 5

B2 : 7

B3 : 9 32

Số nghiệm thức: 3 x 3 = 9 Số lần lặp n = 3 Số đơn vị thí nghiệm: 3x 3 x 3 = 27 Sơ đồ bố trí thí nghiệm như Hình 3.4.

Tỷ lệ sữa bổ sung

…

Hạt sen

Phối chế

Đường

Thanh trùng Lên men Đánh giá cảm quan

Phân tích pH, acid

Chọn tỷ lệ sữa tươi với sữa bột tối ưu Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1

c. Cách tiến hành Hạt sen sau khi sơ chế được xay nhuyễn với nước (tỷ lệ hạt sen và nước là 1:5) và được lọc bằng 2 lớp vải. Sau công đoạn gia nhiệt, dịch sen được bổ sung sữa tươi và sữa bột với tỷ lệ tương ứng như bố trí. Các hỗn hợp mẫu đều được bổ sung 7% đường sucrose (w/v). Thanh trùng dịch sữa và làm nguội đến 44 oC, cấy 1,5% (w/v) sữa chua cái, ủở 42oC trong 4 giờ. Làm lạnh sản phẩm đến khoảng 2 – 5 oC, tiến hành 33

đánh giá cảm quan, đo pH và hàm lượng acid để chọn ra tỷ lệ phối trộn sữa tươi và sữa bột tối ưu. d. Thu nhận kết quả Chọn nghiệm thức có pHtừ 4,0 – 4,7 (Lee and Lucey, 2010), hàm lượng acid tổng từ 0,7 – 0,99%, chất lượng cảm quan tốt. Nghiệm thức được chọn sẽ là thông số cố định cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.2.2.3 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ hạt sen và nước ở công đoạn xay nhuyễn đến chất lượng sản phẩm a. Mục đích Xác định tỷ lệ hạt sen và nước để sản phẩm đạt chất lượng tốt. b. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 2 được bố trí với 1 nhân tố, 3 mức độ với 3 lần lặp lại Nhân tố C: Tỷ lệ hạt sen và nước C1: 1:10

C2: 3:10

C3 :

Số đơn vị thí nghiệm: 3x 3 = 9

Hạt sen và nước

Xay nhuyễn …

Lên men

Đánh giá cảm quan

Phân tích pH, acid

Chọn tỷ lệ hạt sen tối ưu Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2

c. Cách tiến hành Hạt sen được xay nhuyễn với nước theo tỷ lệ đã bố trí, lọc và gia nhiệt dịch sen, bổ sung sữa tươi và sữa bột với tỷ lệ tối ưu ở thí nghiệm 1, bổ sung 7% đường sucrose.Thanh trùng hỗn hợp sữa và làm nguội đến 44 oC, cấy 1,5% men cái, ủ ở 42oC trong 4 giờ. Làm lạnh sản phẩm đến khoảng 2−5°C, tiến hành đánh giá cảm quan,đo pH, hàm lượng acid để chọn ra tỷ lệ hạt sen tối ưu. d. Thu nhận kết quả Chọn nghiệm thức có pH từ 4,0 – 4,7 (Lee and Lucey, 2010), hàm lượng acid tổng từ 0,7 – 0,99%, chất lượng cảm quan tốt. Nghiệm thức được chọn sẽ là thông số cố định cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.2.2.4 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ cấy giống vi khuẩn lactic ban đầu đến chất lượng sản phẩm a. Mục đích Xác định tỷ lệ vi khuẩn cấy vào ban đầu để sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất. b. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 3 được bố trí với 1 nhân tố, được khảo sát ở 3 mức độ với 3 lần lặp. Nhân tố D: tỷ lệ vi khuẩn ban đầu so với hỗn hợp (% w/v) D1: 0,1

D2: 1

D3: 10

Số đơn vị thí nghiệm: 3 x 3 = 9 Thí nghiệm 3 được bố trí như Hình 3.6. c. Cách tiến hành Thí nghiệm được tiến hành tương tự với thông số tối ưu được chọn ở thí nghiệm 1 và 2. Sau khi làm nguội sữa đến nhiệt độ thích hợp, bổ sung giống theo tỷ lệ vi khuẩn được bố trí, ủ ở 42oC trong 4 giờ. Làm lạnh sản phẩm, tiến hành đánh giá cảm quan, đo pH và hàm lượng acid, từ đó chọn tỷ lệ vi khuẩn bổ sung ban đầu thích hợp cho quy trình chế biến. d. Thu nhận kết quả Chọn nghiệm thức có pH từ 4,0 – 4,7 (Lee and Lucey, 2010), hàm lượng acid tổng từ 0,7 – 0,99%, chất lượng cảm quan tốt. Nghiệm thức được chọn sẽ là thông số cố định cho các thí nghiệm tiếp theo.

Sữa tươi và sữa bột

…. Làm nguội

Bổ sung giống

Lên men

Đánh giá cảm quan

Phân tích pH, acid

Chọn mật số vi khuẩn thích hợp Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3

3.2.2.5 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm a. Mục đích Xác định thời gian lên men thích hợp để sản phẩm đạt được chất lượng tốt nhất. b. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm 4 được bố trí với 1 nhân tố, được khảo sát ở 3 mức độ với 3 lần lặp. Nhân tố E: Thời gian lên men (giờ) E1 : 3

E2: 4

E3: 5

Số đơn vị thí nghiệm: 3 x 3 = 9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm như Hình 3.7

Sữa tươi và sữa bột

…. Lên men ở 42 oC

Thời gian lên men

Đánh giá cảm quan

Phân tích pH, acid

Chọn thời gian lên men tối ưu Hình 3.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4

c. Cách tiến hành Các thông số tối ưu ở các thí nghiệm 1, 2 và 3 được sử dụng làm thông số cố định cho thí nghiệm 4. Sau khi cấy men giống, tiến hành ủ các mẫu thí nghiệm ở 42oC trong khoảng thời gian lần lượt 3 giờ, 4 giờ và 5 giờ. Sản phẩm được phân tích hàm lượng acid, pH và đánh giá cảm quan. Từ kết quả phân tích chọn thời gian lên men tối ưu cho sản phẩm. d. Thu nhận kết quả Chọn nghiệm thức có pH từ 4,0 – 4,7 (Lee and Lucey, 2010), hàm lượng acid tổng từ 0,7 – 0,99%, chất lượng cảm quan tốt.

3.2.3 Phương pháp phân tích Các phương pháp phân tích sử dụng trong nghiên cứu này được trình bày trong Bảng 3.2 Bảng 3.2 Các phương pháp phân tích Chỉ tiêu

Phương pháp phân tích

Nguồn tài liệu tham khảo

Hàm lượng đường tổng

Phương pháp DNS

Lê Thanh Mai, 2006

Hàm lượng đạm

Phương pháp Kjehdahl

TCVN 3705-90

Hàm lượng lipid

Phương pháp Soxhlet

TCVN 8103-2009

Phương pháp Adam – Rose – Gottlieb

TCVN 6688-1:2001

Hàm lượng acid tổng

Phương pháp chuẩn độ

TCVN 6509-2013

Mật số vi khuẩn lactic

Phương pháp đếm khuẩn lạc bằng kỹ Tamine and Robinson, thuật hộp trải trên môi trường MRS 1999 Agar

pH dung dịch

Sử dụng pH kế

Đánh giá cảm quan

Phương pháp cho điểm theo thang TCVN 10565-3:2015 điểm mô tả

3.2.4 Phương pháp xử lý số liệu Khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê giữa các nghiệm thức (P < 0,05) được phân tích bằng one-way hoặc two-way ANOVA, kết hợp với phép thử LSD (Least-Significant Difference), thông qua phần mềm Statgraphics centurion XV.

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NGUYÊN LIỆU VÀ MẬT SỐ TĂNG SINH GIỐNG VI KHUẨN LACTIC 4.1.1 Kết quả phân tích nguyên liệu Thành phần dinh dưỡng của hạt sen có ảnh hưởng đến quá trình chế biến và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm sữa chua. Các thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu sẽ thay đổi tùy thuộc vào độ tuổi, điều kiện trồng, chăm sóc và thời điểm thu hoạch. Hạt sen chứa đầy đủ các chất sinh năng lượng như protein, lipid, carbohydrate. Trong đó, protein và carbohydrate là chất dinh dưỡng chính của hạt sen. Vì vậy, bổ sung hạt sen vào sản xuất sữa chua sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng sản phẩm. Đồng thời, đặc tính cảm quan của sản phẩm như cấu trúc, mùi vị cũng sẽ thay đổi so với sữa chua được làm hoàn toàn bằng sữa động vật. Hạt sen chứa khá nhiều tinh bộtkhi đến giai đoạn trưởng thành, hàm lượng tinh bột chiếm 55,77 g/100 g hạt sen khô (Pan et al., 1993). Tinh bột hạt sen sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc sữa chua thành phẩm, do khả năng tạo gel, chúng đóng vai trò như một chất tạo cấu trúc,nhưng cũng có thể là tác nhân phá vỡ cấu trúc sữa chua nếu sử dụng với tỷ lệ không phù hợp. Ngoài ra, sản phẩm chứa tinh bột sẽ bị thoái hóa khi bảo quản, đặc biệt là ở nhiệt độ thấp như sản phẩm sữa chua. Vì vậy, chọn tỷ lệ hạt sen phù hợp là vấn đề cần được quan tâm. Với hàm lượng đường thấp, cần phải bổ sung đường để điều chỉnh vị sản phẩm trong quá trình chế biến. Hàm lượng chất béo trong hạt sen khá thấp nên sẽ hạn chế được hiện tượng tách béo. Ở pH gần như trung tính, khi bổ sung hạt sen sẽ không gây trở ngại cho các quá trình sản xuất sữa chua. Bảng 4.1 Thành phần phân tích trong hạt sen tươi Thành phần

Hàm lượng/100 g

Đường tổng số

Đơn vị

0,34 ± 0,05

Đạm tổng số

7,83 ± 0,1

Lipid

1,73 ± 0,3

6,93 ± 0,02

(Ghi chú: số liệu trong bảng là trung bình của ba lần lặp lại)

4.1.2 Kết quả tăng sinh vi khuẩn lactic Tăng sinh giống vi khuẩn lactic giúp cho quá trình lên men thuận lợi hơn. Do vi khuẩn ở dạng đã hoạt hóa, quen với môi trường dinh dưỡng nên khả năng lên men tốt hơn so với vi khuẩn ở dạng bột khô.

Giống khởi động (sữa chua cái) được nuôi cấy ở 42 oC trong 8 giờ. Sau 17 giờ bảo quản lạnh ở 5 oC, mật số Lactobacillus(Lactobacillus bulgaricusvà Lactobacillus acidophilus) là 108 (CFU/ml) phù hợp để sử dụng làm giống khởi độngtheo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 9633-2013). Ngoài ra, hỗn hợp giống còn chứa Streptococcus thermophilus nên mật số vi khuẩn lactic thực tế sẽ lớn hơn 2.108 (CFU/ml) Bảng 4.2 Kết quả tăng sinh vi khuẩn lactic bằng kỹ thuật hộp trải Sữa chua cái

Mật số tế bào (CFU/ml)

Sau 8 giờ lên men

5,5.107

Sau khi bảo quản lạnh 17 giờ

2.108

(Ghi chú: số liệu trong bảng là trung bình của hai lần lặp lại)

4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ SỮA TƯƠI VÀ SỮA BỘT ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Sữa là nguyên liệu chính trong sản xuất sữa chua. Protein sữa giữ vai trò quan trọng trong sự hình thành khối đông, do đó liên quan đến độ sánh đặc của sản phẩm. Hơn nữa, khi phối hợp sữa bò với sữa hạt sen trong nghiên cứu này càng làm giảm hàm lượng protein tạo đông, ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm. Vì vậy, sự kết hợp sữa tươi với sữa bột giúp làm tăng hàm lượng casein, lactose, cũng như tăng hàm lượng chất khô giúp cho cấu trúc sữa chua ổn định hơn, tránh hiện tượng tách huyết thanh trong sản phẩm. Do đó, hàm lượng sữa tươi và sữa bột có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc sản phẩm. Ngoài ra, sự tương tác giữa hai tỷ lệ sữa này dẫn đến sự thay đổi về độ Brix dịch sữa ban đầu. Độ Brix thấp, quá trình lên men sẽ diễn ra nhanh và ngược lại, nếu hàm lượng chất khô cao vượt ngưỡng nhất định thì sẽ gây ức chế vi khuẩn lactic, làm cho quá trình lên men diễn ra khó khăn hoặc có thể ngừng hẳn, ảnh hưởng đến chỉ tiêu pH và hàm lượng acid của sữa chua, cũng như dẫn đến sự khác biệt về mùi vị sản phẩm. Tuy nhiên, sự tương tác này lại không ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm, sữa chua ở các tỷ lệ đều có màu trắng sữa đặc trưng, không có sự khác biệt thống kê. Kết quả phân tích thống kê về chỉ tiêu pH, hàm lượng acid và chất lượng cảm quan của sản phẩm được trình bày ở Bảng 4.3 và 4.4.

Bảng 4.3 Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan khảo sát tỷ lệ sữa tươi và sữa bột Tỷ lệ sữa tươi (%)

Tỷ lệ sữa bột

Điểm cảm quan

(%) Cấu trúc

Mùi

Vị

3,84c

2,25e

5,04b

3,75b

3,0d

5,64a

3,9ab

3,0d

3,96c

3,85ab

3,2cd

5,58a

4,1a

3,95a

5,82a

3,3c

3,05d

5,1b

4,15a

3,9ab

5,76a

3,7b

3,55bc

5,88a

2,9d

2,0e

(Ghi chú: Các số liệu trong bảng là trung bình của ba lần lặp lại, được nhân với hệ số quan trọng thể hiện ở Bảng phụ lục A. Trong cùng một cột, các số mang chữ số mũ giống nhau thì không có sự khác biệt thống kê ở mức ý nghĩa 5%)

Bảng 4.4 Kết quả đo pH và hàm lượng acid khảo sát tỷ lệ sữa tươi và sữa bột Tỷ lệ sữa tươi (%)

Tỷ lệ sữa bột

Chỉ tiêu

(%) pH

Acid (%)

3,95e

0,917f

4,02d

0,950e

4,03d

1,008c

4,01d

0,927f

4,09c

0,999cd

4,22a

1,052b

4,07c

0,992d

4,15b

1,004c

4,24a

1,085a

Từ kết quả thống kê cho thấy, tỷ lệ sữa tươi và sữa bột càng cao thì cấu trúc sản phẩm càng rắn chắc, lượng acid sinh ra càng nhiều, hàm lượng acid của các sản phẩm dao động trong khoảng 0,9 đến 1%, phù hợp với tiêu chuẩn về sữa chua (TCVN 70302016). Với tỷ lệ sữa bột là 9% khi kết hợp với sữa tươi từ 40% đến 60% đều cho sản phẩm có cấu trúc rắn chắc và 7% sữa bột kết hợp sữa tươi từ 50% đến 60% cũng cho 41

sản phẩm cấu trúc tốt, không có sự khác biệt so với các nghiệm thức có tỷ lệ sữa bột 9%. Tuy nhiên, khi bổ sung 5% hoặc 7% sữa bột với 40% sữa tươi, đều cho sản phẩm có cấu trúc tương đối kém, sữa đông thành khối nhưng khá lỏng lẻo. Vì vậy, ở các tỷ lệ sữa này không thích hợp để sản xuất sữa chua đặc truyền thống. Bảng 4.5 Độ Brix dịch sữa trước lên men của các tỷ lệ sữa tươi và sữa bột Tỷ lệ sữa tươi

Tỷ lệ sữa bột

Độ Brix dịch sữa trước lên men

26,5

Đối với các nghiệm thức chứa 9% sữa bột, dịch sữa ban đầu có hàm lượng chất khô lần lượt 24, 27 và 29 oBrix tương ứng với các mức sữa tươi phối trộn là 40, 50 và 60%. Ở tỷ lệ 40% sữa tươi, dịch sữa có độ Brix thấp, pH sữa chua giảm mạnh do quá trình lên men diễn ra thuận lợi, vì vậy sản phẩm có vị chua nhiều, ngọt béo kém. Ngược lại, ở tỷ lệ 50 và 60% sữa tươi, dịch sữa có độ Brix khá cao, nên quá trình lên men sữa chua diễn ra chậm và khó khăn hơn. Cụ thể là với 50% sữa tươi, sản phẩm có vị ngọt béo nhiều, vị chua không rõ, có mùi thơm hạt sen nhưng mùi sữa lên men kém. Tương tự ở 60% sữa tươi, sản phẩm có vị quá ngọt, chỉ có mùi thơm sữa, không có mùi sữa lên men. Ở tỷ lệ sữa bột 7% khi kết hợp với 50% và 60% sữa tươi, dịch sữa ban đầu lần lượt đạt 25 và 26,5 oBrix. Với 60% sữa tươi, sản phẩm có vị chua, ngọt béo khá hài hòa, lưu vị sen đặc trưng, tuy nhiên mùi sữa lên men không rõ, vì dịch sữa có độ Brix khá cao nên lên men kém hơn so với khi bổ sung 50% sữa tươi, tỷ lệ này vừa đủ để sản phẩm đạt cấu trúc tốt (5,58), có mùi sữa lên men đặc trưng (4,1), vị chua, ngọt béo hài hòa (3,95), pH 4,09 và hàm lượng acid xấp xỉ 1%, phù hợp theo TCVN 7030-2016. Vì vậy, tỷ lệ sữa tươi 50% và sữa bột 7% là thích hợp nhất để sử dụng sản xuất sữa chua bổ sung sữa hạt sen. Kết quả nghiên cứu này khá tương đồng với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Minh Thủy et al., (2013). Tác giả đã khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ các nguyên liệu sữa (sữa tươi, sữa bột, sữa đặc) đến chất lượng cảm quan sữa chua trái cây. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, tỷ lệ phối trộn của sữa tươi 60%, sữa đặc 10% và sữa bột 3% cho 42

sữa chua có giá trị cảm quan (mùi vị, cấu trúc, cảm giác ngon miệng) và chất lượng tốt (không tách nước). 4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ HẠT SEN VÀ NƯỚC Ở CÔNG ĐOẠN XAY NHUYỄN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Hạt sen là loại thực phẩm cung cấp đầy đủ các chất sinh năng lượng, trong đó protein và carbohydrate là chất dinh dưỡng chính trong hạt sen. Vì vậy, khi kết hợp hạt sen trong sản xuất sữa chua sẽ giúp tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Ngoài ra, hạt sen cũng góp phần tạo hương cho sản phẩm, tăng tính hấp dẫn cho sữa chua. Tuy nhiên, hạt sen lại chứa nhiều tinh bột khi trưởng thành, hàm lượng tinh bột trong hạt sen sẽ tác động xấu đến cấu trúc sữa chua khi bảo quản lạnh. Vì vậy, cần phải tìm ra tỷ lệ hạt sen thích hợp để không ảnh hưởng đến cấu trúc nhưng vẫn đảm bảo vai trò tạo hương vị cho sản phẩm. Bảng 4.6 Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan khảo sát tỷ lệ hạt sen bổ sung Tỷ lệ hạt sen và nước

Điểm cảm quan Cấu trúc

Màu sắc

Mùi

Vị

1:10

4,56b

3,36b

3,6b

3,4b

3:10

5,52a

3,84a

4,5a

4,1a

5:10

5,88a

3,68a

2,9c

3,2b

Bảng 4.7 Kết quả đo pH và hàm lượng acid khảo sát tỷ lệ hạt sen Tỷ lệ hạt sen và nước

Chỉ tiêu pH

Acid (%)

1:10

4,01c

1,064a

3:10

4,11b

0,962b

5:10

4,42a

0,879c

Qua kết quả thống kê cho thấy, cả hai nghiệm thức có bổ sung 15% và 25% đều cho sản phẩm có cấu trúc và màu sắc tốt, không có sự khác biệt ý nghĩa thống kê ở độ tin cậy 95%. Tuy nhiên, ở tỷ lệ hạt sen 15%, sản phẩm có vị hài hòa, mùi thơm đặc trưng của sữa chua, thơm nhẹ sen, đạt điểm cảm quan cao, khác biệt so với hai mẫu còn lại. Giá trị pH và hàm lượng acid của nghiệm thức này cũng phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam về sữa chua (TCVN 7030-2016). Khi tỷ lệ hạt sen ở mức 25%, quá trình lên men sẽ diễn ra khá khó khăn, bằng chứng là sản phẩm có pH cao nhất (pH 43

4,42). Ngoài ra, do nhiều hạt sen nên mùi tinh bột lấn át mùi sữa chua, mùi hương sữa chua kém hài hòa. Đối với mẫu được bổ sung 5% hạt sen, mùi sữa lên men lấn át mùi sữa hạt sen, nên hạt sen không có vai trò tạo hương cho sản phẩm. Đồng thời, ở tỷ lệ 5%, cấu trúc sản phẩm kém hơn so với hai mẫu còn lại. Như vậy, hàm lượng hạt sen 15% là thích hợp nhất trong nghiên cứu này, ngoài việc tạo cấu trúc tốt, sản phẩm còn có mùi vị hài hòa, đặc trưng cho sản phẩm sữa chua bổ sung sữa hạt sen. Kết quả này cũng tương đồng với nghiên cứu của Li Nan-wei et al. (2011) khi nghiên cứu phát triển sản phẩm sữa chua bổ sung đậu đỏ, kết quả các thí nghiệm cũng chỉ ra thông số tối ưu cho quá trình chế biến là bổ sung 10% đậu đỏ, 8% sữa bột, 8% đường, 4% tỷ lệ vi khuẩn và được lên men ở 42 oC trong 4 giờ. 4.4ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ CẤY GIỐNG VI KHUẨN LACTIC BAN ĐẦU ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Mật số giống vi khuẩn ban đầu đóng vai trò quan trọng trong công đoạn lên men, do đó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Sản phẩm có thể có mùi vị kém, vị quá chua hoặc quá ngọt, chỉ có mùi chua hoặc mùi của sữa nguyên liệu, không mang mùi vị đặc trưng cho sữa chua bổ sung hạt sen. Các sản phẩm không mong muốn vừa nêu có thể bắt nguồn từ quá trình lên men không phù hợp. Một trong những nguyên nhân của vấn đề này là mật số vi sinh vật cấy vào ban đầu. Nếu mật số giống thấp thì quá trình lên men diễn ra chậm chạp, khả năng chuyển hóa lactose thành acid lactic kém, sản phẩm có mùi sữa, ít mùi sữa lên men, vị ngọt, cấu trúc không tốt. Ngược lại, nếu lượng giống cấy vào quá nhiều, quá trình lên men diễn ra nhanh chóng, rất khó kiểm soát và khống chế điểm kết thúc, dẫn đến lên men quá mức, không tạo được hương vị hài hòa. Vì vậy, việc khảo sát tỷ lệ giống bổ sung vào dịch sữa lên men là điều cần thiết cho quá trình sản xuất, nhằm tạo ra sản phẩm đạt chất lượng tốt nhưng vẫn đảm bảo tính kinh tế. Bảng 4.8Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan khảo sát tỷ lệ vi khuẩn ban đầu Tỷ lệ cấy giống vi khuẩn (%)

Điểm cảm quan Cấu trúc b

Màu sắc b

Mùi b

Vị

0,1

4,68

3,24

2,7

2,2b

5,58a

3,76a

4,7a

4,6a

5,76a

3,96a

2,5b

2,15b

Bảng 4.9 Kết quả đo pH và hàm lượng acid khảo sát tỷ lệ cấy giống vi khuẩn ban đầu Tỷ lệ cấy giống vi khuẩn(%)

Chỉ tiêu pH

Acid (%)

0,1

4,66

0,728c

4,20b

0,948b

3,98c

1,106a

Đối với mẫu được bổ sung vi khuẩn với tỷ lệ 0,1% (tương ứng 2.105 tế bào/ml) cho điểm cảm quan cấu trúc là 4,68, có sự khác biệt với hai mẫu còn lại. Vì nồng độ vi khuẩn bổ sung ít nên quá trình lên men diễn ra chậm, cấu trúc sữa đông tương đối kém, ít mịn, tách một lượng nước nhỏ. Đồng thời, có thể do lượng đường còn lại trong sản phẩm khá nhiều nên sữa chua có vị quá ngọt, vị chua và mùi sữa lên men không rõ, giá trị pH tương đối cao và hàm lượng acid thấp (0,728%). Ngược lại, ở nghiệm thức cấy 10% giống vi khuẩn (4.107 tế bào/ml), sản phẩm lên men tốt hơn, cấu trúc sữa chua rắn chắc, màu trắng sữa đặc trưng, đồng nhất. Tuy nhiên, do nồng độ vi khuẩn cao, quá trình lên men diễn ra nhanh và mạnh, nên hàm lượng đường trong dịch sữa được sử dụng triệt để, lượng acid được tạo ra nhiều nên sản phẩm có vị chua gắt, không cảm nhận được vị ngọt, mùi chua nồng, lấn át mùi hạt sen. Mẫu được bổ sung 1% tỷ lệ vi khuẩn (mật số tương ứng 2.106 tế bào/ml) cho sản phẩm có điểm cảm quan cao nhất, vị ngọt béo hài hòa, hậu vị chua, lưu vị sen đặc trưng, pH sản phẩm đạt 4,2 và hàm lượng acid là 0,948%, phù hợp theo tiêu chuẩn về sữa chua. Vì vậy, tỷ lệ cấy giống vi khuẩn 1% là điều kiện lên men tối ưu nhất cho sản phẩm sữa chua bổ sung sữa hạt sen. 4.5 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN LÊN MEN ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM Sữa chua được lên men chủ yếu bởi hai chủng chủ lực là cầu khuẩn Streptococcus thermophilus và trực khuẩn Lactobacillus bulgaricus(Adolfsson et al., 2004). Trong nghiên cứu này, ngoài hai chủng cơ bản, hỗn hợp giống khởi động còn chứa Lactobacillus acidophilus. Đặc trưng cơ bản của loài này là phát triển không tốt trong sữa, nhưng thường được bổ sung vào nguồn giống khởi động để bổ sung lợi khuẩn đường ruột, tăng giá trị sinh học cho sản phẩm sữa chua. Sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất khi các thông số của quá trình được thiết lập phù hợp và kiểm soát chặt chẽ. Khi các tỷ lệ phối trộn, lượng giống cấy, nhiệt độ lên men đã được thiết lập thì việc kiểm soát thời gian lên men cũng vô cùng quan trọng. Thời điểm kết thúc công đoạn lên men có ảnh hưởng lớn đến thành phần của sữa chua thành phẩm, do đó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. 45

Trong giai đoạn đầu của quá trình lên men, pH thích hợp cho loài Streptococcus hoạt động chiếm ưu thế và đảm bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu, sau một thời gian khi độ acid tăng lên, pH của sữa thay đổi làm cho Streptococcus khó phát triển, Lactobacillus dần dần thay thế chỗ (Lê Thị Liên Thanh và Lê Thanh Hoàng, 2002). Vì vậy, thời gian lên men sẽ ảnh hưởng đến tỷ lệ cuối cùng của hai chủng. Nếu thời gian lên men quá ngắn, lượng acid sinh ra thấp, cầu khuẩn sẽ chiếm ưu thế và ngược lại, thời gian dài thì số lượng trực khuẩn sẽ cao hơn, gây mất cân bằng về số lượng vi khuẩn trong sữa chua, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Bảng 4.10Kết quả thống kê điểm đánh giá cảm quan khảo sát thời gian lên men Thời gian (giờ)

Điểm cảm quan Cấu trúc

Màu sắc

Mùi

Vị

4,32

2,24

2,95

1,95b

5,52a

3,68a

4,75a

4,55a

5,7a

3,84a

3,2b

2,2b

Bảng 4.11 Kết quả đo pH và hàm lượng acid khảo sát thời gian lên men Thời gian (giờ)

Chỉ tiêu pH

Acid (%)

4,72

0,683c

4,26b

0,951b

4,01c

1,101a

Qua kết quả ở Bảng 4.10 và 4.11, rõ ràng sản phẩm sữa lên men ở các thời gian khác nhau có sự khác biệt đáng kể về chất lượng cảm quan, chỉ tiêu pH và hàm lượng acid. Trong 3 giờ lên men, pH sản phẩm còn khá cao lượng acid sinh ra chưa nhiều (0,683%), không phù hợp theo tiêu chuẩn Việt Nam về sữa chua (TCVN 7030-2016). Ngược lại, các mẫu được lên men trong 4 và 5 giờ thì đạt các chỉ tiêu về pH và hàm lượng acid, sữa chua có cấu trúc rắn chắc, màu trắng sữa đặc trưng, đồng đều. Tuy nhiên, với mẫu được lên men 5 giờ lại có mùi vị kém, mùi chua nồng, vị chua gắt. So với 5 giờ lên men, mẫu được lên men 4 giờ vừa đủ cho sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, thơm nhẹ hạt sen mà vẫn đảm bảo cấu trúc rắn chắc. Như vậy, thời gian lên men trong 4 giờ là điều kiện tối ưu nhất để ứng dụng sản xuất sữa chua bổ sung sữa hạt sen. Kết quả này không khác với nghiên cứu của Junliang (1997) khi tiến hành nghiên cứu công thức và điều kiện sản xuất sữa chua đậu xanh thông qua việc sử dụng hai 46

chủng Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus (tỷ lệ 1:1) để lên men hỗn hợp đậu xanh, sữa tươi, sucrose, chất ổn định. Tác giả cũng khẳng định sản phẩm đạt chất lượng cao khi lên men trong 4 giờ ở 42 oC. Một số nghiên cứu khác về quy trình sản xuất sữa chua đậu xanh cũng có kết quả tương tự. Năm 2001, Fan Yan-zhong et al. cũng đã kết luận sữa chua đậu xanh đạt chất lượng tốt khi được ủ với Streptococcus thermophilus và Bacterium bulgaricum (1:1) ở 42 oC từ 5 – 6 giờ sau khi đậu xanh được hồ hóa ở 70 oC trong 100 phút, bổ sung sữa bột, sucrose và agar. Một nghiên cứu khác của Liu Ai-ping et al. (2007) cũng tiến hành trên sản phẩm sữa chua đậu xanh nhằm tối ưu hóa quá trình lên men. Kết quả chỉ ra hai chủng thích hợp sử dụng lên men ở đậu xanh là Streptococcus thermophilus và Lactobacillus plantarum (tỷ lệ hai chủng là 2:1). Tác giả cũng cho rằng, quá trình lên men được thực hiện ở41oC trong 5 giờ sẽ có được sữa chua chất lượng cao. Ngoài ra, một số nghiên cứu khác được tiến hành trên sản phẩm sữa chua bổ sung khoai tây của Li Hong-gao (2007) và sữa chua bổ sung khoai lang của tác giả Xue Yong-chun (2008) cũng có kết quả tương tự, các điều kiện tối ưu được xác định là cấy 3% giống khởi động chứa Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus (1:1), lên men ở 42 oC trong 5 giờ và làm lạnh ở 0 – 5 oC trong 22 giờ. 4.6KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SẢN PHẨM CUỐI Việc phân tích thành phần sản phẩm nhằm xác định được giá trị dinh dưỡng của sản phẩm đảm bảo tính phù hợp của sản phẩm theo quy định. Bảng 4.12Kết quả phân tích thành phần hóa học của sản phẩm Thành phần

Kết quả đo được

Acid tổng số

0,951% ± 0,03%

Tối thiểu 0,7%

Đạm tổng số

4,16% ± 0,06%

Tối thiểu 2,7%

Lipid

3,2% ± 0,1%

TCVN 7030:2016

Lớn hơn 2%

Đường tổng số

18,92% ± 0,3%

Mật số vi khuẩnLactobacillus

7.107 tế bào/ml

Tối thiểu 106 tế bào/ml

(Ghi chú: số liệu trong bảng là trung bình của ba lần lặp lại)

Kết quả phân tích thành phần hóa học cho thấy, với hàm lượng đường 18,9% và lipid chiếm 3,2%, sữa chua có vị ngọt béo hài hòa, hàm lượng acid tổng thích hợp cho sản phẩm có vị chua dịu (0,951%), mùi hương đặc trưng của sữa chua và hạt sen, sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt. Cùng với 4,16% đạm, sữa chua bổ sung sữa hạt sen là một sản phẩm thích hợp sử dụng hàng ngày để bổ sung lượng đạm cần thiết cho cơ thể, cung cấp đầy đủ các dưỡng chất thiết yếu,bên cạnh những lợi ích mà lợi khuẩn lactic đem lại. 47

Chương 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 KẾT LUẬN Qua quá trình nghiên cứu thử nghiệm quy trình chế biến sữa chua bổ sung hạt sen, kết quả nghiên cứu được tổng hợp theo quy trình chế biến được thể hiện ở Hình 5.2 (Trang 49). Các thông số kỹ thuật tối ưu được thu nhận như sau: - Hạt sen và nước được xay nhuyễn với tỷ lệ 3:10 cho cảm quan về mùi vị sản phẩm tối ưu nhất - Tỷ lệ sữa tươi và sữa bột thích hợp cho sản phẩm có cấu trúc và mùi vị tốt lần lượt là 50% (v/v) và 7% (w/v) - Sản phẩm có chất lượng cảm quan tối ưu khi cấy 1% (mật số tương ứng 2.106 tế bào/ml) giống vi khuẩn khởi động - Điều kiện lên men ở 42 oC trong 4 giờ cho sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.

Hình 5.1 Sản phẩm sữa chua bổ sung hạt sen

5.2 KIẾN NGHỊ Qua quá trình xây dựng quy trình chế biến thông qua việc thực hiện các thí nghiệm đã tạo ra sản phẩm sữa chua bổ sung hạt sen phù hợp chỉ tiêu chất lượng. Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu và thiết bị còn hạn chế, nên sản phẩm vẫn chưa được hoàn thiện, nhiều vấn đề cần được nghiên cứu sâu và chi tiết hơn để có thể đưa được sản phẩm đến với người tiêu dùng, mang lại ý nghĩa thực tiễn cho đề tài. Một số tiêu điểm nghiên cứu có thể thực hiện để phát triển đề tài như sau: - Khảo sát ảnh hưởng của nguyên liệu hạt sen ở các độ tuổi khác nhau đến mùi vị sản phẩm. - Khảo sát chế độ thanh trùng dịch sữa trước khi lên men - Nghiên cứu kết hợp bổ sung một số loại trái cây nhằm cải thiện tính cảm quan về màu sắc của sản phẩm - Khảo sát nhiệt độ và thời gian lên men sữa chua - Khảo sát sự biến đổi của chất lượng sữa chua theo thời gian bảo quản.

Sữa tươi 50% sữa bột 7%

Hạt sen

Xay nhuyễn

Nước

Lọc

Gia nhiệt

Bã

Phối chế

Đường

Thanh trùng

Làm nguội Sữa chua cái 1%

Cấy giống

Rót hũ

Ủ 42oC trong 4 giờ

Làm lạnh

Bảo quản

Hình 5.2 Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung hạt sen hoàn thiện

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Bộ Khoa học và Công nghệ, 1990. TCVN 3705 – 90Thủy sản- Phương pháp xác định hàm lượng nitơ tổng số và protein thô Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, 2001. TCVN 6688 – 1:2001 Sản phẩm sữa và thực phẩm từ sữa – Xác định hàm lượng chất béo bằng phương pháp khối lượng. Phần 1: Thực phẩm dành cho trẻ nhỏ Bộ Khoa học và Công nghệ, 2009. TCVN 8103 – 2009Sữa và sản phẩm sữa – Phương pháp chiết lipid và các hợp chất hòa tan trong lipid Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường, 2013. TCVN 6509 – 2013 Sữa lên men – Xác định độ axit chuẩn độ - Phương pháp đo điện thế Bộ Khoa học và Công nghệ, 2013. TCVN 9633:2013 Sản phẩm sữa lên men - Giống vi khuẩn khởi động - Tiêu chuẩn nhận dạng Bộ Khoa học và Công nghệ, 2015. TCVN 10565-3 : 2015 Sữa và sản phẩm sữa – Phân tích cảm quan – Phần 3: Hướng dẫn về phương pháp đánh giá sự phù hợp của các chỉ tiêu cảm quan với các quy định của sản phẩm bằng phương pháp cho điểm. Bộ Khoa học và Công nghệ, 2016. TCVN 7030 : 2016 Sữa lên men Công ty cổ phần Lothamilk, 2019. Thông tin sản phẩm sữa tươi thanh trùng Long Thành. Nhãn sản phẩm. Đỗ Tất Lợi, 2001. Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. Nhà xuất bản Y học. Kiều Hữu Ảnh, 2010. Giáo trình Vi sinh vật học thực phẩm. Nhà xuất bản Giáo dục. Lâm Xuân Thanh, 2003. Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật. Lê Nguyễn Đoan Duy, Lê Mỹ Hồng, 2012. Công nghệ chế biến thực phẩm truyền thống. NXB Đại học Cần Thơ. Lê Thanh Mai, 2006. Các phương pháp phân tích ngành công nghệ lên men. Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Lê Thị Liên Thanh, Lê Văn Hoàng, 2002. Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm sữa. Nhà Xuất Bản Khoa học và Kỹ thuật. Lê Xuân Phương, 2001. Vi sinh vật công nghiệp. NXB Xây dựng. Lê Văn Việt Mẫn, 2010. Công nghệ sản xuất các sản phảm từ sữa. Tập 1. Nhà Xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. Lương Đức Phẩm, 2010. Công nghệ lên men. Nhà xuất bản Giáo dục. Lưu Anh, 2018. Cây sen. Dược liệu Việt Nam online. https://duoclieu.edu.vn/cay-sen/, 15/6/2019. Murray Goulbum Co-operative Co., Ltd, 2019. Giá trị dinh dưỡng trong 100 g sữa bột nguyên kem Devondale. Nhãn sản phẩm. Nguyễn Công Khẩn, Nguyễn Thị Lâm, Hà Thị Anh Đào, Lê Hồng Dũng, Lê Bạch Mai, Nguyễn Văn Sĩ, 2007. Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam. Nhà xuất bản Y học.

Nguyễn Minh Thủy, Hồ Thanh Hương, Nguyễn Ái Thạch, Nguyễn Phú Cường, 2013. Khảo sát ảnh hưởng của nguyên liệu (sữa, gelatin và mứt đông) đến chất lượng của yaourt trái cây.Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 26: 112 – 120. Nguyễn Thiện Luân, Lê Doãn Diên, Phan Quốc Kinh, 1999. Các loại thực phẩm thuốc và thực phẩm chức năng ở Việt Nam. Trung tâm chủng vi sinh vật, 2019. Lactobacillus bulgaricus,Lactobacillus acidophilus, Streptococcus thermophilus. https://www.chungvisinh.com, 15/6/2019. Tài liệu tiếng Anh Adolfsson O, Meydani SN, Russell RM, 2004. Yogurt and gut function. Jounal of American College of Nutrition, 80(2): 245-256. Ahmed, Z., Wang, Y., Cheng, Q., & Imran, M, 2010. Lactobacillus acidophilus bacteriocin, from production to their application: an overview. African Journal of Biotechnology, 9(20), 28432850. Antonela Carolina, Paula Micaela, Ramiro Néstor, Adriana Noemí, 2017. Chemical characterization, texture and consumer acceptability of yogurts supplemented with quinoa flour. Food Sci. Technol, Campinas, 37(4): 627-631. Bourgeois C.M, Mescel J. F., Zucca J., 1989. Microbiologie alimentaire. Volume 2: Les fermentations alimentaires. Tec and Doc Lavoisier, Paris, 334 pages. Collins J. L., C.B. Ebah, B. J. Demott, John R Mount, 2006. Production and Evaluation of Milk‐sweet Potato Mixtures Fermented with Yogurt Bacteria. Journal of Food Science 56(3):685 - 688 . De. S., 2005. Outlines of dairy technology (9th edition). Oxford University Press, New Delhi. pp. 9, 404, 405, 407, 409. Fan Yan-zhong, Yang Xin-feng, Ye Dong-sheng, Zeng Wei-ping, 2001. Manufacture of Mung-bean Yogurt. Journal of Yunnan Tropical Crops Science and Technology. Fatih Yildiz, 2010. Development and manufacture of yogurt and other functional dairy products. Taylor and Francis Group LLC. Guo Lige, 2007. Development of mung bean yogurt ice cream. Science and Technology of Food Industry. Guzmán-González M., Morais F., Ramos M., Amigo L., 1999. Ìnfluence of skimmed milk concentrate replacement by dry dairy products in a low fat set-type yoghurt model system. I: Use of whey protein concentrates, milk protein concentrates and skimmed milk power, J.Sci, Food Agric, 79: 1117 – 1122. Hossanin N. Fakruddin and Islam N., 2012. Quality Comparison and Acceptabilit of Yoghurt with Different Fruit Juices. J Food Process Tecnol., 3 – 8. Imana Pal, Purnima Dey, 2013. A review on Lotus (Nelumbo nucifera) Seed.International Journal of Science and Research (IJSR). 1659 – 1665. Iwao, 1986. Kamogawa suikci to sono shuben. In Nihon no kamigami: jinja to seiichi, vol 5, ed. Tanigawa Keniichi. Tokyo: Hakusuisha

Iyer, R., Tomar, S. K., Maheswari, T. U., & Singh, R, 2010. Streptococcus thermophilus strains: Multifunctional lactic acid bacteria. International Dairy Journal 20 133-141. Jeantet R. et al, 2008. Pp. 26 – 27 Les produits laitiers, Technique et Documentation, Lavoisier, Paris. Junliang, 1997. The preparation of mung bean yoghurt. Science and technology of food industry. Kim M, Shin H, 2012. Antioxidative effect of lotus seed and seedpod extracts. Food Sci Biotechnol 21: 1761-1766. Lee W.J., Lucey J.A., 2010. Formation and Physical properties of Yogurt. Asian- Australasian Journal of Animal Sciences. Volume 23, No 9: 1127-1136. Li Hong-gao, 2007. Study on Processing Technology of Agitating Potato Yogurt. Food Science. Li Nan-wei, Li Yan-jie, Zhu Yi-tong, 2011. Development of granuliform adzuki bean set yogurt. China Dairy Industry. Liu Ai-ping, Chen Shang-wu, Miao Ying, Ren Fa-zheng, 2007. Study on fermented process of Mung Bean yoghourt. Food Science. Loveday et al, 2013. Innovative yoghurts: novel processing technologies for improving acid milk gel texture. Food Sci. Technol. 33: 5 – 20. Luquet F. M., 1985. Lait et produits laitiers. Volume 2: Transformations technologiques. Tec and Lavoisier. Paris, 633 pages. Makino, 1979. English morpheme acquisition order of Japanese secondary school students. (Doctoral dissertation). Retrieved from ProQuest Dissertations and Theses database (AAT 8228138). Mukherjee P K, Balasubramanium R, Saha K, Saha B P, Pal M, 1996. Ancient Science of Life.Vol No XV: 268-276. Muthumuniarachchi, M.A.M.R. and Priyadarshani, W.M.D., 2018. Physico-chemical and sensory quality of mung bean (Vigna radiata) enriched stirred yoghurt. International Food Research Journal 25(5): 2051-2055. Ozbas, Z. Y, 2004. Bifidobacteria and Lactobacillus: behaviour, using for dietary purposes, beneficial effects and applications of products. Journal of Food 18(4) 247-251. Pan L, Liang H, Guo G, 1993. Nutritional value and processing technology of lotus seed. Sci Technol Food Ind 1: 29-32. Pan Y, Cai B, Wang K, Wang S, Zhou S, Yu X, Xu B, Chen L, 2009. Neferine enhance insulin sensitivity in insulin resistant rats. J Ethnopharmacol 124: 98-102. Sahan et al, 2008. Physical, chemical and flaveur quality of non-fat yogurt as affected by a β-glucan hydro colloidal composite during storage. Food hydrocolloids 22: 1291 – 1297. Sodini and Tong P.S, 2006. Milk and milk – based ingredient. In: Chandan, RC, White, CH, Kilara, A, Hui, YH, editors, Manufacturing Yoghurt and Fermented Milks, Ames: Blackwell Publishing, p 167 - 1783. Su B, Deng F, Liu S, 2010. The research on the characteristics of lotus seed starch. Innovat Edit Prod Process 2: 52-54. Sun Yuan, Mu Guang-qing, Sun Cheng-xing, 2006. Development of mixed fermented yoghurt with dark rice and black bean. China Dairy Industry.

Tamine A. Y. and Robinson R.K, 1999. Yoghurt: Science and Technology, 2nd edn, CRC Press, Boca Raton, FL, 619 pages. Tian Y, Lu X, Zheng B, 2012. Optimization of ultrasonicassisted extraction of oligosaccharide from lotus seeds using response surface methodology. J Beijing Technol Bus Univ. Nat Sci Edit 30: 17-21. Uzun, Y. S, 2006. A study on viability of Lactobacillus acidophilus La-5 and Bifidobacterium bifidum BB-12 against scalding and dry salting during kasar cheesemaking (Master's thesis). Harran University, Şanliurfa. Wang X, Zheng T, Li Q, 2009. Optimization of ethanol extraction conditions of antioxidant compounds from lotus seeds using responsesurface methodology. Food Sci 30: 34-38. Wollowski, I, Rechkemmer, G. and Pool-Zobel, B.L., 2001. Protective role of probiotic and probiotic in colon cancer. American j clinical nutria., 73 (supply): 451S – 455S. Wu F, Xiao G, 2013. Nutritional properties of lotus seeds and its application in functional foods. Subtrop Agric Res 8: 274-278. Wu J, Zheng Y, Chen T, Yi J, Qin L, Rahman K, Lin W, 2007. Evaluation of the quality of lotus seed of Nelumbo nucifera Gaertn. From outer space mutation. Food Chem 105: 540 – 547. Wuhan Statistical Year Book, 1987. Wuhan: Wuhan Press Xue Yong-chun, 2008. Study on processing technology of sweet potato yoghurt. The Beverage Industry. Yi F, 2007. Food and drug of lotus seed. Food health 8: 29-29. Zhang Ling, Yu Jian, 2006. Study on and production of Mung bean yoghurt. The Beverage Industry. Zheng B, Zheng J, Zeng S, 2003. Analysis of the nutritional compositionin Chinese main lotus seed varieties. Acta Nutr Sin 25: 153 – 156.

PHỤ LỤC PHỤ LỤC A: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH 1. Phương pháp xác định hàm lượng acid trong sữa chua theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6509: 2013. 1.1 Nguyên tắc Hòa phần mẫu thử trong nước, chuẩn độ huyền phù bằng dung dịch NaOH 0,1 N chị thị phenolphthalein 0,1% đến pH = 8,3 (có xuất hiện màu hồng nhạt bền trong khoảng 1 phút). 1.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất - Buret 25 ml - Bình tam giác 100 ml - Dung dịch NaOH 0,1N - Dung dịch phenolphthalein0,1% 1.3 Cách tiến hành Cân 10 g mẫu thử đã chuẩn bị, chính xác đến 0,01 g, cho vào cốc 50 ml. Thêm 10 ml nước cất, khuấy đều. Cho 2 – 3 giọt chỉ thị phenolphthalein 0,1%, vừa khuấy vừa chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1 N, cho đến khi pH = 8,3 (có xuất hiện màu hồng nhạt bền trong khoảng 1 phút). Ghi lại thể tích dung dịch NaOH đã sử dụng. 1.4 Tính kết quả Tính lượng acid chuẩn độ theo công thức: w=

, ×

Trong đó: w là lượng acid có trong 100 g sản phẩm, tính theo acid lactic (%) V là thể tích dung dịch NaOH 0,1 N đã dùng để chuẩn độ (ml) m là khối lượng mẫu thử (m = 10 g) Hệ số acid lactic K = 0,9 2. Định lượng đường tổng bằng phương pháp so màu với thuốc thử Dinitrosalicylic acid 2.1 Nguyên tắc Dựa vào phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử dinitrosalicylic (DNS). Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỷ lệ thuận với nồng độ đường khử trong phạm vi nhất định. So màu tiến hành ở bước sóng 540 nm. Dựa theo đồ thị đường chuẩn của pc-1

gốc glucose tinh khiết với thuốc thử DNS sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu nghiên cứu. 2.2 Thiết bị, dụng cụ, hóa chất a. Thiết bị, dụng cụ - Ống nghiệm có nắp - Phễu lọc - Bình định mức - Giấy đo pH - Bếp cách thủy - Máy khuấy gia nhiệt - Micropipette - Thiết bị đo UV – vis b. Hóa chất

- Thuốc thử DNS

- Glucose tinhkhiết

- Dung dịch A: 5 g DNS pha trong 50 ml NaOH 4M

- Cồn 90o và cồn80o

- Dung dịch B: 150 g Kali Natri Tatrat trong 200 ml nước cất.

- HCl5%

Hòa dung dịch A vào dung dịch B và thêm nước đến 500ml dungdịch

- Pb(CH3COOH)2

- NaOH32%

- Na2SO4 bãohòa

2.3 Cách tiến hành Bước 1: Chuẩn bị mẫu a. Đối với mẫu lỏng Dùng micropipette hút 2 – 5 ml dịch lỏng cho vào bình tam giác 100 ml, thêm vào 25 ml cồn 90 o, rồi tiến hành đun nóng đến khi dung dịch cạn khô. Hút 50 ml HCl 5% cho vào bình tam giác, đậy kín bằng giấy bạc và đun cách thủy 7 phút rồi làm nguội. Tiến hành trung hòa dung dịch đến khi pH = 7 Sau trung hòa dung dịch có màu hút 5 ml chì acetate 30% cho vào dung dịch, sau đó hút 15 ml Na2SO4 cho vào chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml và cho nước cất vào đến vạch định mức. Thu được dịch đường phântích Sau khi trung hòa dung dịch không có màu tiến hành chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml và cho nước cất vào đến vạch định mức. Thu được dịch đường phân tích.

pc-2

b. Đối với mẫu rắn Chiết đường: Cân lượng mẫu nhất định 2 – 5 g, giã nhuyễn và cho vào cốc 100 ml, thêm vào 25 ml cồn 90 o, đậy kín và đun sôi trong 5 phút, gạn lấy phần nước trong vào cốc mới (lặp lại 2 – 3 lần). Tiếp tục cho vào cốc chứa phần bã 25 ml cồn 80 o, đun sôi và gạn lấy phần nước trong cho vào cốc chứa nước trong được gạn ở lần 1. Sau đó lọc dịch chiết và rữa bã bằng cồn 80 o nóng. Tiến hành cho bay hơi cồn từ dung dịch vừa chiết bằng cách đun nóng đến khi dung dịch cạn khô. Hút 50 ml HCl 5% cho vào bình tam giác, đậy kín bằng giấy bạc và đun cách thủy 7 phút rồi làm nguội. Tiến hành trung hòa dung dịch đến khi pH = 7 Sau trung hòa dung dịch có màu hút 5 ml chì acetate 30% cho vào dung dịch, sau đó hút 15 ml Na2SO4 cho vào chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml và cho nước cất vào đến vạch định mức. Thu được dịch đường phântích Sau khi trung hòa dung dịch không có màu tiến hành chuyển dung dịch vào bình định mức 100 ml và cho nước cất vào đến vạch định mức. Thu được dịch đường phân tích. Có thể chiết đường bằng nước cất trong trường hợp mẫu không có chứa inulon và tinh bột. Nếu dùng nước cất thì cần dùng chì acetate 30% để khử tạp chất vì có lẫn protein. Cần trung hòa Na2SO4 đối với mẫu quả có nhiều acid nhằm tránh quá trình thủy phân oligosaccharide. Bước 2: Xây dựng đường chuẩn Chuẩn bị dung dịch glucose gốc 10 mg/ml. Chuẩn bị các dung dịch chuẩn như sau: Bảng Các bước chuẩn bị dung dịch đường chuẩn Bước 1

Bước 2

Ống nghiệm

Dung dịch glucose (ml)

Nước cất (ml)

Thuốc thử DNS (ml)

Nước cất

0,0

1,0

3,0

0,2

0,8

1,0

3,0

0,4

0,6

1,0

3,0

0,6

0,4

1,0

3,0

0,8

0,2

1,0

3,0

1,0

0,0

1,0

3,0

pc-3

Nồng độ glucose (mg/ ml)

Sau khi hoĂ n thĂ nh cho cĂĄc cháşĽt áť&#x; bĆ°áť&#x203A;c 1 thĂŹ Ä&#x2018;un dung dáť&#x2039;ch sĂí 5 phĂşt vĂ lĂ m nguáť&#x2122;i. Khi dung dáť&#x2039;ch trong áť&#x2018;ng nghiáť&#x2021;m nguáť&#x2122;i thĂŹ cho tiáşżp 3 ml nĆ°áť&#x203A;c cáşĽt nhĆ° bĆ°áť&#x203A;c 2 vĂ Ä&#x2018;o Ä&#x2018;áť&#x2122; háşĽp thu cáť§a dĂŁy chuáşŠn áť&#x; bĆ°áť&#x203A;c sĂłng 540 nm Ä&#x2018;áť&#x192; Ä&#x2018;o Ä&#x2018;Ć°áťŁc Ä&#x2018;Ć°áť?ng chuáşŠn. BĆ°áť&#x203A;c 3: Ä?o máşŤu vĂ tĂnh toĂĄn káşżt quáşŁ Cho vĂ o áť&#x2018;ng nghiáť&#x2021;m 1 ml dung dáť&#x2039;ch Ä&#x2018;Ć°áť?ng phĂ˘n tĂch Ä&#x2018;ĂŁ chuáşŠn báť&#x2039; áť&#x; trĂŞn vĂ 1 ml thuáť&#x2018;c tháť DNS. Ä?un háť&#x2014;n háťŁp sĂí trong 5 phĂşt, Ä&#x2018;áť&#x192; nguáť&#x2122;i. ThĂŞm 3 ml nĆ°áť&#x203A;c cáşĽt, Ä&#x2018;o Ä&#x2018;áť&#x2122; háşĽp thu váť&#x203A;i bĆ°áť&#x203A;c sĂłng 540 nm vĂ so sĂĄnh váť&#x203A;i Ä&#x2018;Ć°áť?ng chuáşŠn Ä&#x2018;áť&#x192; Ä&#x2018;Ć°áťŁc náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; dáť&#x2039;ch Ä&#x2018;Ć°áť?ng phĂ˘n tĂch. 2.4 TĂnh káşżt quáşŁ HĂ m lĆ°áťŁng Ä&#x2018;Ć°áť?ng Ä&#x2018;Ć°áťŁc xĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh theo cĂńg tháťŠc: =

Ă&#x2014; Ă&#x2014; 100 Ă&#x2014;

Trong Ä&#x2018;Ăł: X: hĂ m lĆ°áťŁng Ä&#x2018;Ć°áť?ng táť&#x2022;ng (hoáşˇc Ä&#x2018;Ć°áť?ng kháť) (%) C: Náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; máşŤu phĂ˘n tĂch (mg/ml) V: Tháť&#x192; tĂch máşŤu phĂ˘n tĂch (ml) m: Kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng máşŤu phĂ˘n tĂch (mg) n: Sáť&#x2018; láş§n pha loĂŁng máşŤu (10 láş§n) 3. XĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh hĂ m lĆ°áťŁng Ä&#x2018;áşĄm táť&#x2022;ng sáť&#x2018; báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp Kjedahl 3.1 NguyĂŞn táşŻc MáşŤu Ä&#x2018;Ć°áťŁc vĂ´ cĆĄ hĂła báşąng H2SO4 Ä&#x2018;áşm Ä&#x2018;áşˇc áť&#x; nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; cao váť&#x203A;i cháşĽt xĂşc tĂĄc. DĂšng kiáť m máşĄnh (NaOH) Ä&#x2018;áşŠy NH3 táťŤ muáť&#x2018;i (NH4)2SO4 hĂŹnh thĂ nh ra tháť&#x192; táťą do. Ä?áť&#x2039;nh lĆ°áťŁng NH3 báşąng HCl 0,1 N. 3.2 Thiáşżt báť&#x2039;, dáťĽng cáťĽ, hĂła cháşĽt - Háť&#x2021; tháť&#x2018;ng chĆ°ng cáşĽt Ä&#x2018;áşĄm - BĂŹnh tam giĂĄc - Buret 25 ml - CháşĽt xĂşc tĂĄc - Dung dáť&#x2039;ch H2SO4 Ä&#x2018;áşm Ä&#x2018;áşˇc - Dung dáť&#x2039;ch NaOH 30% - Dung dáť&#x2039;ch H3BO3 2% - Dung dáť&#x2039;ch HCl 0,1 N

pc-4

3.3 Tiến hành a. Vô cơ hóa mẫu - Cân 2 g mẫu đã xay nhuyễn cho vào ống phá mẫu Kjedahl. - Cho vào 1 g hỗn hợp xúc tác (K2SO4 và CuSO4) - Cho tiếp 15 ml H2SO4 đậm đặc - Đặt ống Kjedahl vào hệ thống vô cơ hóa mẫu và cài đặt các thông số nhiệt độ o 420 C. Vô cơ đến khi dung dịch trong bình trong suốt. - Mang ống phá mẫu ra khỏi hệ thống, cho vào tủ hút và để nguội tự nhiên. - Chuyển dung dịch sang bình định mức và thêm nước cất đến vạch định mức. b. Chưng cất (lôi cuốn đạm) - Hút 10 – 20 ml dung dịch vô cơ hóa đã pha loãng cho vào bình phản ứng, rót 30 ml dung dịch NaOH 30% từ từ vào bình và đặt vào hệ thống chưng cất mẫu. - Cho 20 ml H3BO3 2% có chứa hỗn hơp thuốc thử vào bình tam giác 250 ml (bình hứng) - Đặt bình hứng vào hệ thống chưng cất đạm sao cho đầu ống sinh hàn ngập trong dung dịch H3BO3. - Tiến hành chưng cất trong 5 phút. Rửa ống sinh hàn bằng nước cất và lấy bình hứng ra khỏi để tiến hành chuẩn độ. c. Chuẩn độ Dùng dung dịch HCl 0,1 N để chuẩn độ dung dịch trong bình hứng cho đến khi dung dịch chuyển sang hồng nhạt. Đọc và ghi thể tích HCl đã dùng chuẩn độ. 3.4 Tính kết quả Hàm lượng nitơ tổng số được tính theo công thức: Nt =

, × ×

Trong đó: Nt: hàm lượng nitơ tổng số (%) 0,0014: Số mg nitơ tương ứng với 1 ml HCl 0,1 N VHCl: Số ml HCl 0,1 N dùng để chuẩn độ (ml) m: Khối lượng mẫu phân tích (g) Hàm lượng protein được tính theo công thức: % protein = % × Với H = 6,25 được gọi là hệ số trung bình thô

pc-5

4. XĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh hĂ m lĆ°áťŁng lipid 4. 1 XĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh hĂ m lĆ°áťŁng lipid báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp Soxhlet 4.1.1 NguyĂŞn táşŻc DĂšng dung mĂí khĂńg phĂ˘n cáťąc trĂch ly lipid ra kháť?i tháťąc pháşŠm báşąng háť&#x2021; tháť&#x2018;ng Soxhlet 4.1.2 Thiáşżt báť&#x2039;, dáťĽng cáťĽ, hĂła cháşĽt - Táť§ hĂşt - Báť&#x2122; chiáşżt Soxhlet - Ä?ÄŠa kĂnh Ä&#x2018;áť&#x201C;ng háť&#x201C; - BĂŹnh hĂşt áşŠm - GiáşĽy láť?c - ChĂŠn sáťŠ - Ether dáş§u háť?a 4.1.3 CĂĄch tiáşżn hĂ nh - Nghiáť n nháť? háşĄt sen vĂ sáşĽy khĂ´ nguyĂŞn liáť&#x2021;u. CĂ˘n 2 g báť&#x2122;t háşĄt sen cáş§n phĂ˘n tĂch cho vĂ o tĂşi giáşĽy láť?c Ä&#x2018;ĂŁ Ä&#x2018;Ć°áťŁc sáşĽy khĂ´ vĂ cho vĂ o tráťĽ chiáşżt sao cho chiáť u cao tĂşi giáşĽy tháşĽp hĆĄn chiáť u cao áť&#x2018;ng cháşŁy trĂ n (áť&#x2018;ng xiphĂńg). - LáşŻp háť&#x2021; tháť&#x2018;ng Soxhlet. - Cho ether dáş§u háť?a vĂ o tráťĽ chiáşżt sao cho máť&#x2122;t lĆ°áťŁng dung mĂí cháşŁy xuáť&#x2018;ng Â˝ bĂŹnh cáş§u vĂ máť&#x2122;t lĆ°áťŁng phĂa trĂŞn tráťĽ chiĂŞt váťŤa ngáşp tĂşi giáşĽy. - Máť&#x; nĆ°áť&#x203A;c vĂ o áť&#x2018;ng sinh hĂ n. - Ä?áşˇt háť&#x2021; tháť&#x2018;ng Soxhlet lĂŞn báşżp cĂĄch tháť§y, Ä&#x2018;iáť u cháť&#x2030;nh nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; vĂ chĂş Ă˝ chu káťł hoĂ n lĆ°u cáť§a dung mĂí Ä&#x2018;áşĄt táťŤ 5 Ä&#x2018;áşżn 8 láş§n trong máť&#x2122;t giáť?. Chiáşżt trong 3 giáť? , sau Ä&#x2018;Ăł tháť sáťą káşżt thĂşc quĂĄ trĂŹnh trĂch ly báşąng cĂĄch láşĽy vĂ i giáť?t ether dáş§u háť?a áť&#x; Ä&#x2018;áş§u cuáť&#x2018;i tráťĽ chiáşżt cho lĂŞn máşˇt kĂnh Ä&#x2018;áť&#x201C;ng háť&#x201C; sáşĄch, khi dung mĂí bay hĆĄi háşżt, náşżu trĂŞn máşˇt kĂnh khĂńg cĂł váşżt dáş§u thĂŹ quĂĄ trĂŹnh chiáşżt Ä&#x2018;ĂŁ hoĂ n táşĽt. - LáşĽy tĂşi Ä&#x2018;áťąng máşŤu ra, láşŻp áť&#x2018;ng sinh hĂ n vĂ o bĂŹnh cáş§u máť&#x203A;i vĂ cáşĽt thu háť&#x201C;i ether. - Chuyáť&#x192;n lĆ°áťŁng lipid váťŤa trĂch ly Ä&#x2018;Ć°áťŁc trong bĂŹnh cáş§u vĂ o chĂŠn sáťŠ, sáşĽy chĂŠn sáťŠ cháťŠa lipid Ä&#x2018;áşżn kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng khĂńg Ä&#x2018;áť&#x2022;i áť&#x; nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; 80 Ä&#x2018;áşżn 900C trong khoáşŁng 40 -50 phĂşt cĂ˘n vĂ ghi nháşn kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng. 4.1.4 TĂnh káşżt quáşŁ HĂ m lĆ°áťŁng lipid Ä&#x2018;Ć°áťŁc tĂnh theo cĂńg tháťŠc: X=

Ă&#x2014;

pc-6

Trong Ä&#x2018;Ăł: X: HĂ m lĆ°áťŁng lipid trong tháťąc pháşŠm : kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng chĂŠn sáťŠ cĂł cháťŠa lipid Ä&#x2018;ĂŁ sáşĽy khĂ´(g) : Kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng chĂŠn sáťŠ khĂńg cháťŠa lipid (g) m: Kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng nguyĂŞn liáť&#x2021;u 4. 2 XĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh hĂ m lĆ°áťŁng lipid báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp Adam â&#x20AC;&#x201C; Rose â&#x20AC;&#x201C; Gottlieb 4.2.1 NguyĂŞn táşŻc Trong mĂí trĆ°áť?ng ammoniac vĂ cáť&#x201C;n, chiáşżt xuáşĽt lipid báşąng ether. Cho ether bay hĆĄi, cĂ˘n lipid vĂ tĂnh hĂ m lĆ°áťŁng lipid trong 100 g tháťąc pháşŠm 4.2.2 Thiáşżt báť&#x2039;, dáťĽng cáťĽ, hĂła cháşĽt - Táť§ sáşĽy - BĂŹnh láşŻng gáşĄn - ChĂŠn sáťŠ - CĂ˘n phĂ˘n tĂch - Ether dáş§u háť?a vĂ diether etylic - Dung dáť&#x2039;ch cáť&#x201C;n â&#x20AC;&#x201C; ammoniac 4.2.3 CĂĄch tiáşżn hĂ nh Cho vĂ o bĂŹnh láşŻng gáşĄn 10 ml tháťąc pháşŠm, 10 ml dung dáť&#x2039;ch cáť&#x201C;n â&#x20AC;&#x201C; ammoniac, 11 ml ether, láşŻc bĂŹnh máşĄnh dáş§n, Ä&#x2018;áť&#x192; yĂŞn 3 phĂşt. Dung dáť&#x2039;ch trong bĂŹnh sáş˝ chia thĂ nh 2 láť&#x203A;p, láť&#x203A;p trĂŞn lĂ cĂĄc ether hĂ˛a tan cháşĽt bĂŠo (cĂł láşŤn máť&#x2122;t sáť&#x2018; cháşĽt khĂĄc). Láť&#x203A;p dĆ°áť&#x203A;i lĂ ammoniac hĂ˛a tan protide vĂ cĂĄc thĂ nh pháş§n khĂĄc cáť§a tháťąc pháşŠm. TĂĄch láşĽy láť&#x203A;p ether, báť? láť&#x203A;p dung dáť&#x2039;ch ammoniac hoáşˇc giáťŻ láşĄi Ä&#x2018;áť&#x192; Ä&#x2018;áť&#x2039;nh lĆ°áťŁng ammoniac. Cho thĂŞm vĂ o láť&#x203A;p ether 10 ml ether dáş§u háť?a, láşŻc máşĄnh ráť&#x201C;i Ä&#x2018;áť&#x192; yĂŞn 15 phĂşt. CĂĄc cháşĽt khĂĄc cháşĽt bĂŠo sáş˝ tĂĄch ra vĂ láşŻng xuáť&#x2018;ng Ä&#x2018;ĂĄy bĂŹnh gáşĄn, dáť&#x201C;n vĂ o láť&#x203A;p dung dáť&#x2039;ch ammoniac. Chuyáť&#x192;n háşżt pháş§n ether vĂ o chĂŠn sáťŠ Ä&#x2018;ĂŁ sáşĽy khĂ´, cĂ˘n sáşľn. Ráťa bĂŹnh láşŻng gáşĄn 2 láş§n, máť&#x2014;i láş§n váť&#x203A;i 5 ml ether vĂ dáť&#x201C;n háşżt cáşŁ vĂ o cáť&#x2018;c tháť§y tinh. Ä?áť&#x192; ether báť&#x2018;c hĆĄi háşżt áť&#x; nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; thĆ°áť?ng. SáşĽy cáť&#x2018;c áť&#x; 105 oC trong 30 phĂşt, láşĽy ra cho vĂ o bĂŹnh hĂşt áşŠm Ä&#x2018;áť&#x192; nguáť&#x2122;i ráť&#x201C;i cĂ˘n. 4.2.4 TĂnh toĂĄn káşżt quáşŁ HĂ m lĆ°áťŁng lipid Ä&#x2018;Ć°áťŁc tĂnh theo cĂńg tháťŠc: X=

Ă&#x2014;

Trong Ä&#x2018;Ăł: X: HĂ m lĆ°áťŁng lipid trong tháťąc pháşŠm (%) : kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng chĂŠn sáťŠ cĂł cháťŠa lipid Ä&#x2018;ĂŁ sáşĽy khĂ´(g) pc-7

: Kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng chĂŠn sáťŠ khĂńg cháťŠa lipid (g) m: Kháť&#x2018;i lĆ°áťŁng nguyĂŞn liáť&#x2021;u 5. PhĆ°ĆĄng phĂĄp Ä&#x2018;áşżm khuáşŠn láşĄc vi khuáşŠn lactic báşąng káťš thuáşt háť&#x2122;p tráşŁi PhĆ°ĆĄng phĂĄp Ä&#x2018;áşżm khuáşŠn láşĄc cho phĂŠo xĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh sáť&#x2018; lĆ°áťŁng táşż bĂ o vi sinh cĂ˛n sáť&#x2018;ng hiáť&#x2021;n diáť&#x2021;n trong máşŤu. Táşż bĂ o sáť&#x2018;ng lĂ táşż bĂ o cĂł kháşŁ nÄ&#x192;ng phĂ˘n chia táşĄo thĂ nh khuáşŠn láşĄc trĂŞn mĂí trĆ°áť?ng cháť?n láť?c. PhĆ°ĆĄng phĂĄp nĂ y cĂł Ä&#x2018;áşˇc Ä&#x2018;iáť&#x192;m lĂ Ä&#x2018;áť&#x2039;nh lĆ°áťŁng cháť?n láť?c vi sinh váşt tĂšy mĂí trĆ°áť?ng vĂ Ä&#x2018;iáť u kiáť&#x2021;n nuĂí cáşĽy. Cáş§n tháťąc hiáť&#x2021;n pha loĂŁng máşŤu thĂ nh nhiáť u Ä&#x2018;áť&#x2122; pha loĂŁng báşc 10 liĂŞn tiáşżp sao cho cĂł Ä&#x2018;áť&#x2122; pha loĂŁng váť&#x203A;i máşt sáť&#x2018; táşż bĂ o thĂch háťŁp Ä&#x2018;áť&#x192; xuáşĽt hiáť&#x2021;n cĂĄc khuáşŠn láşĄc riĂŞng láşť trĂŞn báť máşˇt tháşĄch váť&#x203A;i sáť&#x2018; lĆ°áťŁng Ä&#x2018;áť§ láť&#x203A;n Ä&#x2018;áť&#x192; háşĄn cháşż sai sĂłt khi Ä&#x2018;áşżm vĂ tĂnh toĂĄn. Máşt Ä&#x2018;áť&#x2122; táşż bĂ o quĂĄ láť&#x203A;n lĂ m cĂĄc khuáşŠn láşĄc cháť&#x201C;ng chĂŠo lĂŞn nhau hoáşˇc táşĄo thĂ nh mĂ ng sinh kháť&#x2018;i. NgĆ°áťŁc láşĄi sáť&#x2018; lĆ°áťŁng khuáşŠn láşĄc trĂŞn máť&#x2122;t Ä&#x2018;ÄŠa quĂĄ nháť? sáş˝ khĂńg cĂł giĂĄ tráť&#x2039; tháť&#x2018;ng kĂŞ. Sáť&#x2018; lĆ°áťŁng khuáşŠn láşĄc táť&#x2018;i Ć°u Ä&#x2018;Ć°áťŁc ghi Ä&#x2018;Ć°áťŁc Ä&#x2018;áť ngháť&#x2039; báť&#x;i cĂĄc cĆĄ quan cĂł uy tĂn nhĆ° FDA, AOAC lĂ 25 â&#x20AC;&#x201C; 250 khuáşŠn láşĄc/Ä&#x2018;ÄŠa. PhĆ°ĆĄng phĂĄp Ä&#x2018;Ć°áťŁc tháťąc hiáť&#x2021;n dáť&#x2026; sai sáť&#x2018; láť&#x203A;n nĂŞn cáş§n tháťąc hiáť&#x2021;n láşˇp láşĄi Ăt nháşĽt 2 Ä&#x2018;ÄŠa. Káşżt quáşŁ vĂ máşt sáť&#x2018; Ä&#x2018;Ć°áťŁc trĂŹnh bĂ y báşąng sáť&#x2018; Ä&#x2018;ĆĄn váť&#x2039; hĂŹnh thĂ nh khuáşŠn láşĄc CFU/ml (colony â&#x20AC;&#x201C; forming unit). 5.1 Thiáşżt báť&#x2039;, dáťĽng cáťĽ, hĂła cháşĽt - Táť§ cáşĽy - Táť§ áť§ - áť?ng nghiáť&#x2021;m cĂł náşŻp - Ä?ÄŠa petri - Micropipette 100 Âľl, 1000 Âľl - Que tráşŁi - MĂí trĆ°áť?ng MRS Agar - Dung dáť&#x2039;ch pepton 0,1% - Dung dáť&#x2039;ch cáť&#x201C;n 96 o 5.2 Pha loĂŁng máşŤu MáşŤu Ä&#x2018;Ć°áťŁc pha loĂŁng tuáş§n táťą thĂ nh dĂŁy cĂĄc náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; tháşp phĂ˘n 10-1, 10-2, 103 ,â&#x20AC;ŚMáť&#x2014;i báşc pha loĂŁng lĂ 10-1 Ä&#x2018;Ć°áťŁc tháťąc hiáť&#x2021;n báşąng cĂĄch hĂşt 1 ml máşŤu (hoáşˇc dung dáť&#x2039;ch cĂł náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; pha loĂŁng trĆ°áť&#x203A;c Ä&#x2018;Ăł) thĂŞm vĂ o 9 ml peptone. Cáş§n tháťąc hiáť&#x2021;n dĂŁy nhiáť u náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; pha loĂŁng báşc 10 liĂŞn tiáşżp Ä&#x2018;áť&#x192; Ä&#x2018;Ć°áťŁc náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; pha loĂŁng thĂch háťŁp. 5.3 Tiáşżn hĂ nh DĂšng micropipette vĂ Ä&#x2018;áş§u tĂp vĂ´ trĂšng, chuyáť&#x192;n 0,1 ml dáť&#x2039;ch cháťŠa giáť&#x2018;ng vi khuáşŠn Ä&#x2018;ĂŁ pha loĂŁng lĂŞn báť máşˇt mĂí trĆ°áť?ng Ä&#x2018;ÄŠa petri. pc-8

NhĂşng Ä&#x2018;áş§u thanh gáşĄt (que tráşŁi) tháť§y tinh vĂ o cáť&#x201C;n 96 o, hĆĄ qua ngáť?n láťa Ä&#x2018;Ă¨n cáť&#x201C;n Ä&#x2018;áť&#x192; kháť trĂšng. Ä?áť&#x192; que tráşŁi nguáť&#x2122;i trong khĂńg gian vĂ´ trĂšng cáť§a ngáť?n láťa. Máť&#x; Ä&#x2018;ÄŠa petri, Ä&#x2018;áşˇt nháşš nhĂ ng que tráşŁi lĂŞn báť máşˇt tháşĄch cáť§a Ä&#x2018;ÄŠa petri. DĂšng Ä&#x2018;áş§u que tráşŁi xoay, tráşŁi Ä&#x2018;áť u dáť&#x2039;ch giáť&#x2018;ng lĂŞn báť máşˇt tháşĄch. Trong khi tráşŁi, tháťąc hiáť&#x2021;n xoay Ä&#x2018;ÄŠa máť&#x2122;t vĂ i láş§n, máť&#x2014;i láş§n khoáşŁng náťa chu vi Ä&#x2018;ÄŠa táşĄo Ä&#x2018;iáť u kiáť&#x2021;n cho que tráşŁi dáť&#x2039;ch giáť&#x2018;ng Ä&#x2018;áť u kháşŻp báť máşˇt mĂí trĆ°áť?ng. Ä?áşy Ä&#x2018;ÄŠa, Ä&#x2018;áť&#x192; yĂŞn khoáşŁng 20 phĂşt cho báť máşˇt tháşĄch Ä&#x2018;ÄŠa khĂ´ hoĂ n toĂ n, láşt Ăşp Ä&#x2018;ÄŠa láşĄi vĂ gĂłi kĂn, áť§ áť&#x; nhiáť&#x2021;t Ä&#x2018;áť&#x2122; thĂch háťŁp trong táť§ áşĽm. 5.4 TĂnh káşżt quáşŁ Máşt Ä&#x2018;áť&#x2122; táşż bĂ o vi sinh váşt trong máşŤu ban Ä&#x2018;áş§u tĂnh táťŤ sáť&#x2018; liáť&#x2021;u cáť§a Ä&#x2018;áť&#x2122; pha loĂŁng Di Ä&#x2018;Ć°áťŁc tĂnh theo cĂńg tháťŠc lĂ : =

â&#x2C6;&#x2018; !" + !" + â&#x2039;Ż + !"

Trong Ä&#x2018;Ăł: N: sáť&#x2018; khuáşŠn láşĄc cĂł trong 1 ml máşŤu (CFU/ml) â&#x2C6;&#x2018;c: sáť&#x2018; khuáşŠn láşĄc Ä&#x2018;áşżm Ä&#x2018;Ć°áťŁc trong cĂĄc Ä&#x2018;ÄŠa Petri di: náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; pha loĂŁng máşŤu áť&#x; 10-i ni: sáť&#x2018; Ä&#x2018;ÄŠa cháť?n Ä&#x2018;áşżm cĂĄc khuáşŠn láşĄc áť&#x; náť&#x201C;ng Ä&#x2018;áť&#x2122; 10-i v: tháť&#x192; tĂch máşŤu cáşĽy (0,1 ml)

pc-9

6. Phương pháp cho điểm cảm quan được xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 10565-3:2015 Bảng 1 Thang điểm đánh giá cảm quan sữa chua bổ sung sữa hạt sen Chỉ tiêu

HSQT

Điểm 5 4

Cấu trúc

1.2

3 2 1

Màu sắc

0.8

5 4 3 2 1 5 4 3

Mùi

2 1 5 4

Vị

2 1

Cơ sở đánh giá Sữa đông thành khối rắn chắc, bề mặt mịn, không tách nước Sữa đông thành khối, bề mặt tương đối mịn, không tách nước hoặc có một ít nước đọng trên bề mặt Sữa đông tương đối, bề mặt kém mịn hoặc sữa bị vón cục, một phần sữa và nước bị tách ra Sữa đông kém, khá lỏng lẻo, tách nhiều nước Sữa không đông, tách nước rõ rệt Màu trắng đặc trưng của sữa, sáng bóng, đồng đều. Màu trắng sữa, sáng, tương đối đồng đều. Màu trắng sữa, có đóm nhỏ màu đậm hơn hoặc nhạt hơn, không đồng đều. Màu trắng sữa và trắng trong của nước hòa lẫn với nhau Màu hơi vàng, không đồng đều Mùi thơm đặc trưng sữa lên men, thơm nhẹ hạt sen Mùi thơm sữa lên men, mùihạt sen không rõ Mùi thơm của sữa hoặc hạt sen, mùi sữa lên men không rõ Mùi thơm nồng của men, khó nhận biết mùi hạt senhoặc mùi nồng của hạt sen, mùi sữa lên men không rõ. Mùi chua nồng, không có mùi hạt sen hoặc có mùi lạ, khó nhận biết. Vịngọt béo hài hòa, hậu vị chua, lưu vị sen Vị chua, ngọt béo tương đối hài hòa, lưu vị sen nhẹ hoặc khó nhận biết vị sen Vị chua nhiều hoặc vị chua không rõ, ngọt béo kém hài hòa, vị sen nhiều hoặc không có vị sen. Vị chua ít, ngọt nhiều hoặc chua nhiều, ngọt ít. Quá chua hoặc quá ngọt, không béo hoặc quá béo.

pc-10

PHỤ LỤC B: THỐNG KÊ 1. Kết quả thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ sữa tươi và sữa bột Analysis of Variance for cấu trúc - Type III Sums of Squares

Source MAIN EFFECTS A:tỷ lệ sữa tươi B:tỷ lệ sữa bột INTERACTIONS AB RESIDUAL TOTAL (CORRECTED)

Sum of Squares Df

Mean Square

F-Ratio

P-Value

16.752 72.768

2 2

8.376 36.384

32.45 140.97

0.0000 0.0000

8.832 44.136 142.488

4 171 179

2.208 0.258105

8.55

0.0000

Multiple Range Tests for cấu trúc by tỷ lệ sữa tươi và sữa bột Cột phụ 40-5 50-5 40-7 60-5 50-7 40-9 60-7 50-9 60-9

Count 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Mean 3.84 3.96 5.04 5.1 5.58 5.64 5.76 5.82 5.88

Homogeneous Groups X X X X X X X X X

Analysis of Variance for màu - Type III Sums of Squares Source MAIN EFFECTS A:tỷ lệ sữa tươi B:tỷ lệ sữa bột INTERACTIONS AB RESIDUAL TOTAL (CORRECTED)

Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio

P-Value

0.348444 0.647111

2 2

0.174222 0.323556

0.89 1.65

0.4143 0.1960

0.568889 33.632 35.1964

4 171 179

0.142222 0.196678

0.72

0.5773

pc-11

Multiple Range Tests for màu by tỷ lệ sữa tươi tỷ lệ sữa tươi 60 50 40

Count 60 60 60

Mean 3.62667 3.69333 3.73333

Homogeneous Groups X X X

Multiple Range Tests for màu by tỷ lệ sữa bột tỷ lệ sữa bột 9 7 5

Count 60 60 60

Mean 3.61333 3.68 3.76

Homogeneous Groups X X X

Multiple Range Tests for màu by tỷ lệ sữa tươi và sữa bột Cột phụ 60-9 60-7 50-9 40-9 40-7 50-5 40-5 50-7 60-5

Count 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Mean 3.52 3.56 3.6 3.72 3.72 3.72 3.76 3.76 3.8

Homogeneous Groups X XX XX XX XX XX XX XX X

Analysis of Variance for mùi - Type III Sums of Squares Source MAIN EFFECTS A:tỷ lệ sữa tươi B:tỷ lệ sữa bột INTERACTIONS AB RESIDUAL TOTAL (CORRECTED)

Sum of Squares Df

Mean Square

F-Ratio

P-Value

6.21111 8.47778

2 2

3.10556 4.23889

13.14 17.94

0.0000 0.0000

47.5556 40.4 102.644

4 171 179

11.8889 0.236257

50.32

0.0000

pc-12

Multiple Range Tests for mùi by tỷ lệ sữa tươi và sữa bột Cột phụ 40-5 60-9 50-9 60-7 40-7 50-5 40-9 50-7 60-5

Count 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Mean 2.25 2.9 3.3 3.7 3.75 3.85 3.9 4.1 4.15

Homogeneous Groups X X X X X XX XX X X

Analysis of Variance for vị - Type III Sums of Squares

Source MAIN EFFECTS A:tỷ lệ sữa tươi B:tỷ lệ sữa bột INTERACTIONS AB RESIDUAL TOTAL (CORRECTED)

Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio

P-Value

12.9 20.0333

2 2

6.45 10.0167

19.84 30.81

0.0000 0.0000

37.6667 55.6 126.2

4 9.41667 171 0.325146 179

28.96

0.0000

Multiple Range Tests for vị by tỷ lệ sữa tươi và sữa bột

Cột phụ 60-9 40-5 40-9 40-7 50-9 50-5 60-7 60-5 50-7

Count 20 20 20 20 20 20 20 20 20

Mean 2.0 2.25 3.0 3.0 3.05 3.2 3.55 3.9 3.95

Homogeneous Groups X X X X X XX XX XX X

pc-13

Analysis of Variance for pH - Type III Sums of Squares Source

Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio

P-Value

A:ty le sua tuoi

0.111607

0.0558037

113.29

0.0000

B:ty le sua bot

0.108919

0.0544593

110.56

0.0000

0.0172593

0.00431481

8.76

0.0004

RESIDUAL

0.00886667

0.000492593

MAIN EFFECTS

INTERACTIONS

TOTAL (CORRECTED) 0.246652

Multiple Range Tests for pH by tỷ lệ sữa tươi và sữa bột cot phu 40-5 50-5 40-7 40-9 60-5 50-7 60-7 50-9 60-9

Count 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Mean 3.95 4.00667 4.01667 4.03 4.07 4.09 4.14667 4.22333 4.24

Homogeneous Groups X X X X X X X X X

Analysis of Variance for acid - Type III Sums of Squares Source MAIN EFFECTS A:ty le sua tuoi B:ty le sua bot INTERACTIONS AB RESIDUAL TOTAL (CORRECTED)

Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio

P-Value

0.0211499 0.0487894

2 2

0.0105749 0.0243947

232.89 537.24

0.0000 0.0000

0.00299593 0.000817333 0.0737525

4 18 26

0.000748981 0.0000454074

16.49

0.0000

pc-14

Multiple Range Tests for acid by tỷ lệ sữa tươi và sữa bột cot phu 40-5 50-5 40-7 60-5 50-7 60-7 40-9 50-9 60-9

Count 3 3 3 3 3 3 3 3 3

Mean 0.916667 0.927333 0.949667 0.991667 0.999333 1.00367 1.00833 1.05167 1.085

Homogeneous Groups X X X X XX X X X X

1. Kết quả thí nghiệm 2: Khảo sát tỷ lệ hạt sen ANOVA Table for cấu trúc by tỷ lệ hạt sen

Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 18.624 25.632 44.256

Df 2 57 59

Mean Square 9.312 0.449684

F-Ratio 20.71

P-Value 0.0000

F-Ratio 5.54

P-Value 0.0063

F-Ratio 26.57

P-Value 0.0000

Multiple Range Tests for cấu trúc by tỷ lệ hạt sen ty le hat sen 5 15 25

Count 20 20 20

Mean 4.56 5.52 5.88

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for màu by tỷ lệ hạt sen Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 2.38933 12.288 14.6773

Df 2 57 59

Mean Square 1.19467 0.215579

Multiple Range Tests for màu by tỷ lệ hạt sen ty le hat sen 5 25 15

Count 20 20 20

Mean 3.36 3.68 3.84

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for mùi by ty le hat sen Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 25.7333 27.6 53.3333

Df 2 57 59

pc-15

Mean Square 12.8667 0.484211

Multiple Range Tests for mùi by ty le hat sen ty le hat sen 25 5 15

Count 20 20 20

Mean 2.9 3.6 4.5

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for vị by ty le hat sen Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 8.93333 33.8 42.7333

Df 2 57 59

Mean Square 4.46667 0.592982

F-Ratio 7.53

P-Value 0.0013

F-Ratio 156.63

P-Value 0.0000

Multiple Range Tests for vị by ty le hat sen ty le hat sen 25 5 15

Count 20 20 20

Mean 3.2 3.4 4.1

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for pH by ty le hat sen Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 0.271489 0.0052 0.276689

Df 2 6 8

Mean Square 0.135744 0.000866667

Multiple Range Tests for pH by ty le hat sen Ty le hat sen 5 15 25

Count 3 3 3

Mean 4.00667 4.11333 4.41667

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for acid by ty le hat sen Source

Sum of Squares

Mean Square

F-Ratio

P-Value

Between groups Within groups Total (Corr.)

0.0513527 0.00871533 0.060068

2 6 8

0.0256763 0.00145256

17.68

0.0031

Multiple Range Tests for acid by ty le hat sen hat sen 25 15 5

Count 3 3 3

Mean 0.879333 0.961667 1.064

Homogeneous Groups X X X

pc-16

3. Kết quả thí nghiệm 3: Khảo sát mật số vi khuẩn ban đầu ANOVA Table for cấu trúc by mat so Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 13.392 22.392 35.784

Df 2 57 59

Mean Square 6.696 0.392842

F-Ratio 17.05

P-Value 0.0000

F-Ratio 15.28

P-Value 0.0000

F-Ratio 72.10

P-Value 0.0000

Multiple Range Tests for cấu trúc by mat so mat so 105 106 107

Count 20 20 20

Mean 4.68 5.58 5.76

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for màu by mat so Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 5.52533 10.304 15.8293

Df 2 57 59

Mean Square 2.76267 0.180772

Multiple Range Tests for màu by mat so

mat so 105 106 107

Count 20 20 20

Mean 3.24 3.76 3.96

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for mùi by mat so

Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 59.2 23.4 82.6

Df 2 57 59

Mean Square 29.6 0.410526

Multiple Range Tests for mùi by mat so

mat so 107 105 106

Count 20 20 20

Mean 2.5 2.7 4.7

Homogeneous Groups X X X

pc-17

ANOVA Table for vị by mat so Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 78.4333 22.55 100.983

Df 2 57 59

Mean Square 39.2167 0.395614

F-Ratio 99.13

P-Value 0.0000

F-Ratio 229.73

P-Value 0.0000

F-Ratio 39.97

P-Value 0.0003

F-Ratio 29.03

P-Value 0.0000

Multiple Range Tests for vị by mat so

mat so 107 105 106

Count 20 20 20

Mean 2.15 2.2 4.6

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for pH by mat so Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 0.730022 0.00953333 0.739556

Df 2 6 8

Mean Square 0.365011 0.00158889

Multiple Range Tests for pH by mat so mat so 107 106 105

Count 3 3 3

Mean 3.97667 4.19667 4.66

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for Acid by mat so

Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 0.216332 0.016238 0.23257

Df 2 6 8

Mean Square 0.108166 0.00270633

Multiple Range Tests for Acid by mat so mat so 105 106 107

Count 3 3 3

Mean Homogeneous Groups 0.727667 X X 0.948333 X 1.10567

4. Kết quả thí nghiệm 4: Khảo sát thời gian lên men ANOVA Table for cấu trúc by Thoi gian

Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 22.512 22.104 44.616

Df 2 57 59

pc-18

Mean Square 11.256 0.387789

Multiple Range Tests for cấu trúc by Thoi gian Thoi gian 3 4 5

Count 20 20 20

Mean 4.32 5.52 5.7

Homogeneous Groups X X X

ANOVA Table for màu by Thoi gian Source Sum of Squares Df Between groups 31.0613 2 Within groups 14.848 57 Total (Corr.) 45.9093 59 Multiple Range Tests for màu by Thoi gian Thoi gian 3 4 5

Count 20 20 20

Mean 2.24 3.68 3.84

ANOVA Table for mùi by Thoi gian Source Sum of Squares Between groups 38.0333 Within groups 27.9 Total (Corr.) 65.9333

Mean Square 15.5307 0.260491

F-Ratio 59.62

P-Value 0.0000

F-Ratio 38.85

P-Value 0.0000

F-Ratio 70.86

P-Value 0.0000

Homogeneous Groups X X X

Df 2 57 59

Mean Square 19.0167 0.489474

Multiple Range Tests for mùi by Thoi gian Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups X 3 20 2.95 X 5 20 3.2 X 4 20 4.75 ANOVA Table for vị by Thoi gian

Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 82.3 33.1 115.4

Df 2 57 59

Mean Square 41.15 0.580702

Multiple Range Tests for vị by Thoi gian Thoi gian 3 5 4

Count 20 20 20

Mean 1.95 2.2 4.55

Homogeneous Groups X X X

pc-19

ANOVA Table for pH by Thoi gian Source Between groups Within groups Total (Corr.)

Sum of Squares 0.792467 0.0539333 0.8464

Df 2 6 8

Mean Square 0.396233 0.00898889

F-Ratio 44.08

P-Value 0.0003

F-Ratio 42.09

P-Value 0.0003

Multiple Range Tests for pH by Thoi gian Thoi gian 5 4 3

Count 3 3 3

Mean 4.00667 4.26 4.72333

ANOVA Table for Acid by Thoi gian Source Sum of Squares Between groups 0.269964 Within groups 0.019244 Total (Corr.) 0.289208

Homogeneous Groups X X X

Df 2 6 8

Mean Square 0.134982 0.00320733

Multiple Range Tests for Acid by Thoi gian Thoi gian 3 4 5

Count 3 3 3

Mean 0.682667 0.951333 1.10133

Homogeneous Groups X X X

pc-20