THỬ NGHIỆM KỸ THUẬT LÊN MEN LACTIC VÀ LÊN MEN KEFIR TRÊN NƯỚC ÉP QUẢ SƠ RI

Trên cơ sở đó đề tài nghiên cứu các vấn đề sau: - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế giữa dịch quả sơ ri và nước cất.. - Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi sinh vật.. Nước Nước sin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM KỸ THUẬT LÊN MEN LACTIC VÀ LÊN

MEN KEFIR TRÊN NƯỚC ÉP QUẢ SƠ RI

GVHD: Th.S NGUYỄN MINH HẢI SVTH:

TRẦN NGUYỄN TÚ NHƯ MSSV: DH61804160 TRỊNH THỊ THÙY TRANG MSSV:

DH61800971

TP HỒ CHÍ MINH THÁNG 05 NĂM 2022

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 2

1.1 Đặt vấn đề 2

1.2 Nội dung nghiên cứu 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU 2

2.1 Nguyên liệu chính 2

2.1.1 riSơ 2

2.1.2. Men vi sinh Lactobacillus acidophilus 3

2.1.3 Nấm sữa Kefir 4

2.2 Nguyên liệu phụ 5

2.2.1 Nước 5

2.2.2 Đường 5

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 6

3.1 Phương pháp nghiên cứu 6

3.1.1 Phương tiện 6

3.1.2 Nội dung bố trí thí nghiệm 6

3.2 Phương pháp phân tích 7

3.2.1 Khảo sát tính chất nguyên liệu 7

3.2.2 Phương pháp nhân giống 10

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 11

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 11

TÀI LIỆU THAM KHẢO 12

1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Sơ ri được mệnh danh là “vua vitamin C” khi hàm lượng vitamin C cao gấp 30 lần

so với cam, chanh Đây cũng là cây xóa đói giảm nghèo của bà con vùng Gò Côngnhưng sản xuất trái cây này gặp nhiều bất ổn Nhiều nơi, trái này bán với giá rấtthấp Thường xuyên lặp lại hiện tượng trồng rồi chặt bỏ, sau đó rồi lại trồng Quả sơ

ri nhiều năm bị đốn bỏ vì bán với giá rất thấp cho các bên thu mua Sơ ri xuất khẩuchủ yếu sang Nhật Bản để chế biến thành nước đóng chai, hóa mỹ phẩm với giáthành và lợi nhuận cao Trong khi thị trường Việt Nam vẫn chưa có những sản phẩmchế biến từ sơ ri đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng và có tính cạnh tranh cao Trong

đó hai hướng nổi bật là phát triển nhiều sản phẩm từ trái sơ ri như nước lên men,nước si rô, … với đầu ra là chuỗi sơ ri-mix, bán các loại nước trái cây phối hợp giữa

sơ ri và trái cây khác; các siêu thị; trạm dừng chân miền Tây [1]

Với hàm lượng vitamin C cao vượt trội, các sản phẩm chế biến từ trái sơ ri đặc biệt

là nước ép sơ ri lên men giúp cung cấp cho cơ thể một lượng nước đáng kể để thamgia vào quá trình trao đổi chất và còn bổ sung một lượng lớn các chất dinh dưỡng,các loại muối khoáng, [2]

Vì lý do nêu trên, nhóm chúng em quyết định thực hiện đề tài thử nghiệm kỹ thuậtlên men Lactic và lên men Kefir trên nước ép quả sơ ri

1.2 Nội dung nghiên cứu

Nước ép sơ ri lên men bằng phương pháp lên men Lactic và lên men Kefir đượcnghiên cứu ở phòng thí nghiệm với trọng tâm là giải quyết các vấn đề có liên quanhiệu quả của quá trình lên men Trên cơ sở đó đề tài nghiên cứu các vấn đề sau:

- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế giữa dịch quả sơ ri và nước cất

- Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng đường

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên men

- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi sinh vật

- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU

2.1 Nguyên liệu chính

2.1.1 Sơ ri [2]

a Tổng quan về sơ ri

Sơ ri (Malpighia glabra L., M punicifolia L., M emarginata D.C.) còn được gọi là

anh đào Barbados hoặc anh đào Tây Ấn Độ, đã được biết đến trong lịch sử như mộtnguồn tập trung acid ascorbic tự nhiên (vitamin C) Sơ ri là một thành viên của họMalpighiaceae, và được phân bố từ các phần phía nam của Bắc Mỹ, qua Trung Mỹ vàđến các phần của Nam Mỹ Nước ép từ quả sơ ri rất hữu ích để tăng cường hàmlượng acid ascorbic so với các loại nước quả khác Nồng độ acid ascorbic có trongquả sơ ri có hàm lượng từ 1,5 đến hơn 3,5% trọng lượng quả tươi

Trong nhiều năm, cây sơ ri mọc dưới dạng cây bụi hoặc cây nhỏ, nó ra hoa từ tháng

4 đến tháng 11 Cây sơ ri có thể đạt chiều cao trung bình 3-5m với thân cây mảnhmai, rộng 0,5-1m và đường kính 7-10cm Vỏ cây hơi sần sùi, có màu nâu xám Quảchín trong 3-4 tuần sau khi ra hoa Vỏ của quả trưởng thành mỏng và dễ bị thâm.Trái khi trưởng thành có màu từ xanh sang đỏ nhưng có thể có màu đỏ vàng khi chínhoàn toàn Khoảng 80% khối lượng quả chín có thể ăn được

b Đặc điểm hình thái, điều kiện sinh trưởng và phát triển

Các hoa sơ ri mọc thành tán với 2-5 hoa, mỗi hoa có đường kính 1-1.5cm, cánh hoamàu hồng hay đỏ

Hình 1: Trái sơ ri

Trái sơ ri có dạng hình tròn, dẹt ở hai đầu, có 3 múi Trọng lượng quả từ 3.8-5.5g,đường kính khoảng 1cm, chứa 2-3 hạt cứng Nó là loại quả mọng và có vị ngọt, chứanhiều vitamin C và các chất dinh dưỡng khác Quả tương tự như quả chùm ruột.Nước ép từ quả sơ ri thường được bổ sung cho nước ép nhiều loại quả khác để làmtăng hàm lượng Vitamin C.

2.1.2 Men vi sinh Lactobacillus acidophilus

L acidophilus là một vi sinh vật lên men lactic đồng hình, gram dương, hiếu khí,

mạch ngắn, hình que Một số chủng vi khuẩn L acidophilus đã được phân lập và xác định đặc tính Nhiều thông tin mới liên quan đến vi khuẩn L acidophilus đã được nghiên cứu trong vài năm qua L acidophilus là dòng ưa nhiệt, cho thấy sinh

trưởng ở nhiệt độ 30-45oC Loài này phát triển tốt ở pH 4-5 (Jones, 1999) L.

Hình 2: Hoa sơ ri

Hình 3: Cấu tạo trái sơ ri cắt ngang và dọc

Hình 4: Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus

acidophilus được phân lập từ nhiều các sản phẩm lên men, ví dụ sữa chua

(Anonymous, 2000) Trên cơ sở các đặc tính sinh lý, Johnson và cộng sự (1980)

phát hiện ra rằng L acidophilus tạo ra lượng axit lactic, một số axit axetic không có

hydro và không có catalase.[3]

Lactobacillus acidophilus là loài nổi tiếng nhất trong số các loài Lactobacillus tồn tạitrong đường tiêu hóa của người và động vật Trong thực phẩm lên men, hoạt độngtrao đổi chất của vi sinh vật này sinh ra hương vị và mùi thơm tạo ra các đặc tính cảmquan của thực phẩm lên men và làm chậm sự hư hỏng của thực phẩm [4]

2.1.3 Nấm sữa Kefir [5]

a Tổng quan về Kefir

Kefir là một sản phẩm sữa nuôi cấy độc đáo do kết hợp axit lactic và quá trình lênmen cồn của đường lactose trong sữa Kefir được tạo ra bởi hoạt động vi sinh vậtcủa "hạt kefir" có sự cân bằng tương đối ổn định của vi khuẩn axit lactic và nấmmen Do những lợi ích sức khỏe đã được khẳng định của kefir, bao gồm giảm cáctriệu chứng không dung nạp lactose, kích thích hệ thống miễn dịch, giảm cholesterol

và các đặc tính chống ung thư Kefir trở thành một thực phẩm có giá trị chức năngcao từ sữa Do đó, nhiều nghiên cứu về kefir đã xuất hiện trong thập kỷ vừa qua.Một đặc điểm của kefir khác với các loại lên men khác các sản phẩm sữa là hạt kefirđược thu hồi sau khi lên men

Hình 5: Nấm sữa Kefir

được đường lactose Các loài nấm men lên men được đường lactose thường được tìmthấy tại các vị trí gần bề mặt hạt Kefir Ngược lại, các loài nấm men không lên menđược đường lactose lại được tìm thấy tại các vị trí sâu bên trong tâm hạt

2.2 Nguyên liệu phụ

2.2.1 Nước

Nước sinh hoạt dùng trong sản xuất, chế biến thực phẩm tại các cơ sở chế biến thựcphẩm bắt buộc phải tiến hành lấy mẫu kiểm nghiệm để đảm bảo vệ sinh an toànthực phẩm theo qui định tại QCVN 01-1:2018/BYT [6]

Bảng 1: Danh mục các thông số chất lượng nước sạch và ngưỡng giới hạn cho

phép.

Hình 6: Nước

TT Tên thông số Đơn vị tính Ngưỡng giới hạncho phép

Các thông số nhóm AThông số vi sinh vật

2 E.Coli hoặc Conform chịu nhiệt CFU/100 mL <1

Thông số cảm quan và vô cơ

Thông số vô cơ

28 Nitrat (NO3- tính theo N) mg/L 2

Thông số hữu cơ

a Nhóm Alkan clo hóa

được biết đến nhiều vì vai trò của nó trong khẩu phần dinh dưỡng của con người và

vì nó được hình thành trong thực vật chứ không phải từ các sinh vật khác [7]

Đường Saccharose là carbohydrate, có vị ngọt Trong tự nhiên chúng có nhiều trongtrái cây, củ, thân cây, như: củ cải đường, mía, trái thốt nốt, Công thức hóa họccủa đường gồm hai thành phần là glucose và frutose liên kết với nhau [7]Saccharose còn được gọi với nhiều tên như đường kính (đường có độ tinh khiếtcao), đường ăn, đường cát, đường trắng, đường nâu (đường có lẫn tạp chất màu),đường mía (đường trong thân cây mía), đường phèn (đường ở dạng kết tinh),đường củ cải (đường trong củ cải đường), đường thốt nốt (đường trong cây thốt nốt)hay một cách đơn giản là đường [8]

Hình 7: Đường Saccharose

Bảng 2: Các chỉ tiêu cảm quan của đường saccharose

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không vón

2 Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không

3 Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,03

4 Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105oC trong 3 h, % khối 0,05

lượng (m/m), không lớn hơn.

TCVN 6958: 2001

3.1 Phương pháp nghiên cứu

3.1.1 Phương tiện

a Địa điểm nghiên cứu

Phòng thí nghiệm vi sinh của trường đại học Công nghệ Sài Gòn

b Thời gian nghiên cứu

Thời gian nghiên cứu: 05/2022 – 08/2022

c Nguyên liệu

Trái sơ ri

Men giống Lactic

Men giống Kefir

Đường saccharose

Nước lọc sạch

3.1.2 Nội dung bố trí thí nghiệm

a Sản phẩm nước sơ ri lên men Lactic

Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ phối chế giữa dịch quả sơ ri và nước cất

Mục đích: xác định tỷ lệ phối chế.

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng đường

Mục đích: xác định tỷ lệ đường bổ sung.

Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên men

Mục đích: Xác định nhiệt độ lên men phù hợp.

Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi sinh vật.

Mục đích: xác định tỷ lệ giống vi sinh vật phù hợp

Thí nghiệm 5: Khảo sát thời gian lên men

Mục đích: xác định khoảng thời gian lên men thích hợp.

Hàm mục tiêu: xác định hàm lượng acid có trong sản phẩm và khả năng chống oxi

hóa của sản phẩm

b Sản phẩm nước sơ ri lên men Kefir

Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ phối chế giữa dịch quả sơ ri và nước cất

Mục đích: xác định tỷ lệ phối chế phù hợp.

Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của khối lượng đường

Mục đích: xác định tỷ lệ đường bổ sung.

Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên men

Mục đích: Xác định nhiệt độ lên men phù hợp.

Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi sinh vật

Mục đích: xác định tỷ lệ giống vi sinh vật phù hợp.

Thí nghiệm 5: Khảo sát thời gian lên men

Mục đích: xác định khoảng thời gian lên men thích hợp.

Hàm mục tiêu: xác định hàm lượng acid có trong sản phẩm và khả năng chống oxi

W3: trọng lượng của chén + mẫu sau khi sấy đạt được trọng lượng không đổi.

b Xác định hàm lượng tro [9]

Điều này đã được thực hiện như mô tả của Moronkolaet al.(2011), trong đó chén sứ

có nắp được đốt cháy trong ngọn lửa đốt Bunsen nóng và được chuyển vào bình hút

ẩm để làm nguội và chén được cân Cân chính xác 5 g mẫu vào chén nung và nhẹnhàng đặt vào lò nung ở 600oC trong 4 giờ Mẫu được đặt trong bình hút ẩm để làmmát Mẫu tro hóa trong chén được cân sau khi làm nguội mà không cần đậy nắp vàquá trình này lặp lại ba lần cho mẫu Kết quả được tính theo công thức sau:

% tro = (�3 −�1)×100

�2−�1Trong đó:

W1= trọng lượng của chén rỗng

W2= trọng lượng của chén + mẫu trước khi tro

W3= trọng lượng của chén nung + mẫu sau khi tro hóa

c Xác định hàm lượng acid [10]

Xác định hàm lượng axit tổng của dịch sơ ri (theo acid citric) bằng cách sử dụngdung dịch kiềm NaOH 0,1N để trung hòa các acid có trong mẫu với phenolphtaleinlàm chỉ thị màu Cách tiến hành như sau:

Cân 10g sơ ri, nghiền nhỏ bằng cối, dùng nước cất chuyển mẫu vào bình tam giác250ml Thêm ít nước cất vào, đun cách thủy 800C trong 15 phút Làm nguội, chuyểntoàn bộ vào bình định mức 250ml, thêm nước cất đến vạch, lắc kỹ và để lắng Lọc mẫu, thu dịch lọc vào cốc Hút 25ml dịch lọc vào bình tam giác 100ml Thêm 3giọt phenolphtalein 0,1%, chuẩn độ bằng NaOH 0,1N cho đến khi xuất hiện màuhồng nhạt bền vững trong 30 giây

Axit tổng của dịch sơ ri được xác định bằng công thức:

X =

Trong đó:

X: axit tổng của dịch sơ ri (%)

K: hệ số biểu thị số mg axit tương đương trong 1 ml NaOH 0,1N Đối với nướcgiải khát lên men quy về acid citric: K = 0,0064 g/l

V: thể tích NaOH 0,1N

V1: thể tích dung dịch đã hút để chuẩn độ

Chuẩn độ bằng KIO3/KI 0,001N cho đến khi xuất hiện màu xanh đen

Tiến hành song song mẫu kiểm chứng Hút 10ml dung dịch HCl 3% và 2ml hồ tinhbột 0,5%, chuẩn độ bằng KIO3/KI 0,001N

X =

Trong đó:

X: hàm lượng Vitamin C (mg/100g)

a: Số ml KIO3/KI 0,001N dùng để chuẩn độ mẫu

b: Số ml KIO3/KI 0,001N dùng để chuẩn độ mẫu kiểm chứng

100: thể tích bình định mức

m: khối lượng mẫu

0,088: Số mg acid ascorbic ứng với 1ml KIO3/KI 0,001N

Cân 10g DNS cho vào 500ml nước cất, hòa tan ở 80-90oC

Thêm 16g NaOH khan vào dung dịch

Hòa tan 300g muối tarnat vào dung dịch trên.

Cho nước cất vào cho đủ 1000ml

Giữ thuốc thử trong bình kín và có màu tối

Xây dựng đường chuẩn

Dung dịch glucose chuẩn 0,5%: cân chính xác 5g glucose chuẩn (dạng khô khôngngậm nước) hòa tan thành 1000ml với nước cất

Pha loãng dịch glucose chuẩn 0,5%: chuẩn bị 9 bình định mức 50ml và tiến hànhpha theo bảng sau:

Thực hiện thí nghiệm

- Xây dựng đường chuẩn

Cho 1ml dịch glucose chuẩn và 3ml DNS vào ống nghiệm, đun sôi ở 100 oC

- Xác định hàm lượng đường trong mẫu

Cho 1ml mẫu và 3ml DNS vào ống nghiệm, đun sôi ở 100 oC trong 5 phút

Làm lạnh nhanh

Đo OD ở bước sóng 575nm

Tìm đưọc giá trị OD của mẫu

Thế vào (1) xác định được hàm lượng đường trong mẫu

f Xác định khả năng chống oxi hóa [12]

Khả năng chống oxi hóa được xác định bằng phương pháp Diphenylpicrylhydzaryl(DPPH ) (Tarbart et al., 2009) Pha loãng dịch chiết mẫu đến khoảng nồng độ phùhợp, hút 0,1ml dịch chiết mẫu đã pha loãng vào ống nghiệm Mẫu đối chứng thaydịch chiết bằng nước cất Sau đó, hút thêm 2,9ml dung dịch DPPH vào ống nghiệm

và để trong bóng tối trong 30 phút Đo độ hấp thụ quang học ở 517nm Tỷ lệ kìmhãm được xác định theo công thức:

AA% =

Trong đó:

Ađối chứng: Độ hấp thụ quang của mẫu đối chứng

Amẫu: Độ hấp thụ quang của mẫu cần xác định

Trolox – một dẫn xuất của vitamin E được dùng làm chất chuẩn Khả năngkháng oxi hóa được xác định dựa trên đồ thị chuẩn giữa nồng độ trolox và tỷ lệkìm hãm, được biểu diễn bằng

μmol (Trolox equivalent/100g) (TE/100g)

Số liệu được xử lý bằng phần mềm Excel và Iraristat 5.0

3.2.2 Phương pháp nhân giống

a Nhân giống Lactobacillus acidophilus

Lactobacillus acidophilus được nhân giống cấp 2 trong môi trường MRS – broth ở

37°C trong 22 giờ, ly tâm 4000 v/ph trong 20 phút ở 4°C; rửa sinh khối 2 lần bằngnước muối sinh lý và hoàn lại thể tích ban đầu Dịch giống được pha loãng theodãy thập phân và cấy trải trên môi trường MRS agar Mật độ vi khuẩn được xácđịnh bằng phương pháp đếm khuẩn lạc trên môi trường MRS agar Dịch giống cómật độ 109 CFU/mL [13]

b Nhân giống nấm sữa Kefir

Môi trường chuẩn bị nhân giống là dịch sơ ri, Bx= 5, được bổ sung thêm glucose đểtạo điều kiện cho hệ vi sinh vật trong Kefir phát triển nhanh nhằm rút ngắn thời giannhân giống 2% Kefir được cho vào môi trường nhân giống ở trên, khuấy đều choKefir phân tán đều trong dịch sơ ri, đem nuôi ở nhiệt độ 25oC trong 16h (pH=4,5-4,6) [14]

4.1 Khảo sát tính chất nguyên liệu

4.1.2 Xác định hàm lượng tro

MẪU 1 MẪU 2 MẪU 3 MẪU 4

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ