Nghiên cứu sử dụng gấc trong sản xuất sữa chua kefir

3.3 Thành phần nguyên liệu chuẩn bị cho khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm.. 3.4 Thành phần nguyên liệu chuẩn bị cho quá trình khảo sát độ acid

MỤC LỤC

Nội dung Trang

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh sách hình

Danh sách bảng

Phần 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tên đề tài “Nghiên cứu sử dụng gấc trong sản xuất sữa chua Kefir”

1.2 Đặt vấn đề

1.3 Mục tiêu đề tài

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về sữa chua Kefir

2.1.1 lịch sử

2.1.2 Cơ sở khoa học của quá trình lên men

a Lên men lactic

b Lên men etanol

2.1.3 Dinh dưỡng và lợi ích sức khoẻ của Kefir

2.2 Giới thiệu về nguyên liệu sữa

2.2.1 Tính chất lí hóa của sữa

2.2.2 Thành phần hóa học của sữa

2.3 Giới thiệu về nguyên liệu gấc

2.3.1 Giới thiệu chung về cây gấc

2.3.2 Thành phần dinh dưỡng của gấc

2.3.3 Giá trị ứng dụng của cây gấc

2.4 Một số nguyên liệu phụ

2.4.1 Gelatine

2.4.2 Đường RE

2.4.3 Đường lactose

2.5 Giới thiệu về hạt Kefir

2.5.1 Nguồn gốc hạt Kefir

2.5.2 Thành phần hạt giống Kefir

a Vi sinh vật trong hạt Kefir

b Chu kỳ phát triển của giống Kefir

2.5.3 Một số loài vi khuẩn lactic quan trọng trong quá trình lên men sữa có trong hạt kefir

2.5.4 Phương pháp chế biến và bảo quản giống Kefir

2.6 Qui trình chế biến

2.6.1 Quy trình sản xuất men giống Kefir

a Sơ đồ quy trình

b Giải thích quy trình

2.6.2 Quy trình chế biến dịch pure gấc

a Sơ đồ quy trình

b Giải thích quy trình

2.6.3 Quy trình chế biến sữa chua kefir bổ sung gấc

a Sơ đồ quy trình

b Giải thích quy trình

PHẦN 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1.Phương tiện

3.1.1 Địa điểm nghiên cứu

3.1.2 Thời gian nghiên cứu

3.1.3 Nguyên liệu

3.1.4 Dụng cụ và thiết bị

3.1.5 Hóa chất

3.2 Nội dung bố trí thí nghiệm

3.2.1 Khảo sát sự ảnh hưởng của nguyên liệu đường lactose và sữa gầy đến khả năng lên men và chất lượng sản phẩm

b Sơ đồ bố trí thí nghiệm

a Mục đích

c Chuẩn bị

d Tiến hành thí nghiệm

e Chỉ tiêu đánh giá

3.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm

a Mục đích

b Sơ đồ bố trí thí nghiệm

c Chuẩn bị

d Tiến hành thí nghiệm

e Chỉ tiêu đánh giá

3.2.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm

a Mục đích

b Sơ đồ bố trí thí nghiệm

c Chuẩn bị

d Tiến hành thí nghiệm

e Chỉ tiêu đánh giá

3.2.4 Khảo sát độ acid dừng thích hợp để kết thúc quá trình lên men

a Mục đích

b.Sơ đồ bố trí thí nghiệm

c Chuẩn bị

d Tiến hành thí nghiệm

e Chỉ tiêu đánh giá

3.2.5 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng gelatine cho vào đến cấu trúc của sản phẩm cuối

a Mục đích

b.Sơ đồ bố trí thí nghiệm

c Chuẩn bị

d Tiến hành thí nghiệm

e Chỉ tiêu đánh giá

3.2.6 Khảo sát tỉ lệ dịch pure gấc và dịch siro đến sản phẩm

a Mục đích

b.Sơ đồ bố trí thí nghiệm

c Chuẩn bị

d Tiến hành thí nghiệm

e Chỉ tiêu đánh giá

3.3 Phương pháp phân tích số liệu

3.3.1 Phương pháp phân tích

3.3.2 Xử lí số liệu

Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu bột sữa gầy và đường lactose đến khả năng lên men và chất lượng sản phẩm

4.1.1 Độ acid theo thời gian

4.1.2 Đánh giá cảm quan

4.1.3 Nhận xét kết luận

4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm

4.2.1 Độ acid và giá trị pH theo thời gian lên men

4.2.2 Đánh giá cảm quan

4.2.3 nhận xét, kết luận

4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men và chất lượng của sản phẩm cuối

4.3.1 Độ acid theo thời gian lên men

4.3.2 kết quả cảm quan

4.3.2 Nhận xét, kết luận

4.4 Khảo sát độ acid dừng để kết thúc quá trình lên men

4.4.1 Thời gian đạt được giá trị acid dừng

4.4.2.Kết quả cảm quan

4.4.3 Nhận xét, kết luận

4.5 Ảnh hưởng của hàm lượng gelatine cho vào đến cấu trúc của sản phẩm cuối

4.5.1 Kết quả cảm quan

4.5.2 Nhận xét kết luận

4.6 khảo sát tỉ lệ phối chế pure gấc và dịch siro đến chất lượng của sản phẩm cuối

4.6.1 Kết quả cảm quan

4.6.2 Nhận xét, kết luận

4.7 Đánh giá cảm quan sản phẩm sữa chua với thành phần nguyên liệu tối ưu và các thông số lên men tốt nhất

4.7.1 Bảng mô tả sản phẩm theo phép thử cho điểm chất lượng TCVN 3215-79

4.7.2 Kết quả đánh giá cảm quan

Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 kết luận

5.2 kiến nghị

Phần 6: TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH SÁCH HÌNH.

2.1 Sơ đồ tóm lược mô tả quá trình biến đổi các chất trong lên men

2.2 Hình ảnh về cây gấc

2.3 Cấu tạo của quả gấc

2.4 Biểu đồ thể hiện hàm lượng lycopene trong một số thực phẩm

2.5 Biểu đồ thể hiện hàm lượng beta-carotene trong một số thực

phẩm

2.6 Một số sản phẩm từ gấc

2.7 Cấu trúc dạng tinh thể và công thức hóa học của đường lactose

2.8 Hạt kefir nước (trái) hạt Kefir sữa (phải) sau khi được vớt ra và

được rửa sạch

2.9 Hệ vi sinh vật và polisaccharide trong hạt Kefir

2.9 Ảnh chụp hạt giống Kefir dưới kính hiển vi điện tử gồm vi

khuẩn, nấm men, và các chất gian bào

2.10 Vi khuẩn Streptococcus lactic.

2.11 Hình Streptococcus cremoris chụp dưới kính hiển vi.

2.12 Quy trình sản xuất men giống kefir

2.13 Quy trình chế biến dịch pure gấc

2.14 Quy trình chế biến sữa chua kefir bổ sung gấc dự kiến

3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát đường lactose và sữa gầy

3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ giống kefir

3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên

men đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm

3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát độ acid dừng

3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ gelatine bổ sung

3.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỉ lệ dịch pure gấc và dịch siro

bổ sung

3.7 Máy đo pH kế HANA

4.1 Đồ thị thể hiện độ acid hình thành theo thời gian tương ứng với

các tỉ lệ bột sữa gầy và đường lactose cho vào

4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ nấm men đến sự hình độ acid của sản phẩm

4.3 Giá trị pH theo thời gian ở các tỉ lệ cấy nấm men theo thời gian

4.4 Đồ thị thể hiện giá trị độ acid theo thời gian ở các nhiệt độ

4.5 Đồ thị thể hiện giá trị pH theo thời gian ở các nhiệt độ lên men

4.6 Đồ thị thể hiện sự tương giữa độ acid dừng và thời gian

4.7 Ảnh hưởng của gelatine đến cấu trúc của sản phẩm

4.8 Sự ảnh hưởng về màu của tỉ lệ gấc phối trộn

DANH SÁCH BẢNG

2.1 Dinh dưỡng và thành phần hoá học của Kefir

2.2 Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua của sữa

2.3 Thành phần hoá học cơ bản của 1 lít sữa

2.4 Thành phần màng đỏ của hạt quả gấc chín

2.5 Yêu cầu chỉ tiêu cảm quan đối với đường tinh luyện

2.6 Yêu cầu hóa lý đối với đường tinh luyện

2.7 Yêu cầu vi sinh đối với đường nguyên liệu

2.8 Yêu cầu chất lượng đối với gelatine nguyên liệu

2.9 Hệ vi sinh vật trong Kefir

2.10 Giá trị nhiệt độ và pH tối ưu của một số loài vi khuẩn lactic

3.1 Thành phần nguyên liệu để khảo sát hàm lượng đường lactose và

bột sữa gầy

3.2 Thành phần nguyên liệu chuẩn bị cho khảo sát tỉ lệ men Kefir

3.3 Thành phần nguyên liệu chuẩn bị cho khảo sát ảnh hưởng của

nhiệt độ đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm

3.4 Thành phần nguyên liệu chuẩn bị cho quá trình khảo sát độ acid

4.1 Ảnh hưởng của bột sữa gầy và đường lactose đến khả năng lên

men và chất lượng của sản phẩm

4.2 Điểm trung bình đánh giá cảm quan theo tỷ đường lactose và sữa

bột gầy

4.3 Giá trị độ acid và độ pH theo thời gian

4.4 Điểm trung bình đánh giá cảm quan theo tỉ lệ nấm men cấy vào

4.5 Giá trị độ acid và độ pH ở các nhiệt độ khảo sát theo thời gian

4.6 Điểm trung bình đánh giá cảm quan các mẫu ở các nhiệt độ lên

men khảo sát

4.7 Thời gian đạt độ acid dừng

4.8 Kết quả điểm cảm quan trung bình về cấu trạng thái, mùi vị đối

với mẫu có độ acid dừng khác nhau

4.9 Điểm trung bình về đánh giá cảm quan về cấu trúc đối với các

mẫu có hàm lượng gelatine từ 1,2- 2,4%

4.10 Điểm trung bình về đánh giá cảm quan về màu, vị đối với các

mẫu có tỉ lệ phối chế pure dịch gấc và dịch siro cho trước

4.11 Bản mô tả sản phẩm theo phép thử cho điểm chất lượng TCVN

Phần 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Tên đề tài “Nghiên cứu sử dụng gấc trong sản xuất sữa

chua Kefir”.

1.2 Đặt vấn đề.

Sữa chua Kefir là một dạng sản phẩm lên men từ sữa, nhưng khác với các sảnphẩm sữa chua thông thường ở chỗ sữa chua Kefir vừa là sản phẩm lên men lacticnhờ vi khuẩn lactic vừa là sản phẩm lên men rượu nhờ nấm men Từ lâu nó đã đượcbiết đến như một loại thuốc thiên nhiên với nhiều dược tính được minh chứng quaquá trình sử dụng ở nhiều vùng trên thế giới Nó giúp tăng cường khả năng tiêu hóa,miễn dịch, giảm căng thẳng thần kinh, làm tan sạn mật, sạn thận, điều hoà huyết áp,làm ngưng sự tăng trưởng của tế bào ung thư và những lợi ích sức khoẻ khác

Do đó việc nghiên cứu, sản xuất và nâng cao chất lượng sữa chua Kefir là rấtcần thiết nhằm mục đích mang lại cho người tiêu dùng những lợi ích sức khỏe tốtnhất, đồng thời đa dạng hóa sản phẩm sữa chua hiện đang có mặt trên thị trường.Việc đó được thực hiện bằng cách bổ sung các loại trái cây có giá trị dinh dưỡngcao vào sữa chua Kefir để tạo mùi vị và màu sắc đặc trưng riêng nâng cao hàmlượng dinh dưỡng sẵn có trong sữa chua Kefir

Với giá trị dinh dưỡng vượt trội, chứa đựng hàm lượng các chất beta-carotene,lycopene cao hơn rất nhiều so với các thực phẩm khác, thì gấc là một lựa chọn thíchhợp để bổ sung vào sữa chua kefir nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và cảm quancho sản phẩm

1.3 Mục tiêu đề tài.

Xuất phát từ mong muốn đem lại cho người tiêu dùng sản phẩm có những lợi

ích cho sức khỏe và có giá trị cảm quan cao, đề tài Nghiên cứu sử dụng gấc trong sản xuất sữa chua Kefir được tiến hành với những vấn đề cụ thể sau:

- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ nguyên liệu đường lactose và sữa gầy đến khả nănglên men và chất lượng sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến khả năng lên men và chất lượng sảnphẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm

- Khảo sát độ acid dừng thích hợp để kết thúc quá trình lên men

- Khảo sát tỉ lệ gelatine ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm

- Khảo sát tỉ lệ siro và dịch gấc phối chế thích hợp cho thành phẩm

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU.

2.1 Tổng quan về sữa chua kefir.

2.1.1 Lịch sử

Cách đây hàng nghìn năm, Kefir được biết đến như một thứ nấm dùng chữabệnh, nó xuất xứ từ cách nuôi riêng của các tu sĩ Ấn Tạng Đây là loại nấm vikhuẩn có thể làm biến đổi sữa nhờ một hệ vi sinh vật phức tạp gồm nhiều loài vikhuẩn và nấm men được chứng minh là rất có lợi cho sức khoẻ Dân miền núiCaucasus thuộc nước Xô Viết cũ - nguyên quán của Kefir - đã bào chế nó từ sữa

của các thú nuôi khác nhau và Kefir được lên men tự nhiên trong những túi da thú,theo các bộ tộc người ở đây họ xem Kefir như là quà tặng của đấng Allah, nhưnguồn tài sản của gia đình và của bộ tộc, họ tiêu thụ Kefir từ thuở ấu thơ và cứ nhưvậy duy trì từ thế hệ này đến thế hệ khác Họ không hề biết đến bệnh ung thư, bệnhlao, bệnh dạ dày và tuổi thọ của họ rất cao, trung bình là 110 tuổi Núi Caucasus

là vùng duy nhất trên địa cầu mà người ta đạt sức khoẻ hoàn toàn ở lứa tuổi này Từrất sớm các bác sĩ Nga đã rất tin tưởng rằng Kefir có lợi cho sức khoẻ và có khảnăng chữa bệnh

Mãi đến những năm đầu của thế kỷ 20 hạt Kefir mới được sản xuất với số lượngnhỏ ở Moscow Nguyên liệu để sản xuất Kefir có thể là sữa dê, sữa cừu hay sữabò Theo Oberman H và Libudiziz Z (1998) đầu tiên người ta lên men sữa thànhKefir trong các túi bằng da thú hoặc bồn bằng gỗ sồi Đến cuối thế kỉ 19, Kefir trởthành sản phẩm quen thuộc của dân các nước vùng đông âu (Nga, Ucraina, Balan,Czech, Hungari ) và các nước vùng Scandinavia Tuy nhiên để sản xuất sản phẩmKefir cho mục đích thương mại mà vẫn giữ được chất lượng như sản phẩm truyềnthống là một điều không dễ dàng vì theo truyền thống thì người ta không sử dụngnhững vật dụng bằng kim loại cho quá trình chế biến mà chỉ từ các dụng cụ bằng

gỗ, sành sứ hoặc da thú Đến 1950, một phương pháp sản xuất Kefir mới đã đượccông nhận về chất lượng đó là phương pháp lên men có khuấy trộn

2.1.2 Cơ sở khoa học của quá trình lên men

a Lên men lactic

Trong công nghệ vi sinh vật, nhìn chung vi khuẩn lactic đồng hình luôn chiếm

ưu thế Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất các thực phẩm lên men truyền thốngnhư phomai, Kefir, vi khuẩn lactic dị hình đôi khi vẫn được sử dụng nhằm mục đích

đa dạng hoá chỉ tiêu về mùi vị và cấu trúc cho sản phẩm

Quá trình lên men diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn Đầu tiên đườnglactose trong sữa được vi khuẩn lactic đưa vào tế bào nhờ cơ chế vận chuyển đặctrưng của màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane) Tiếp theo lactose sẽ đượcphân thành 2 monosacharide rồi đi vào các chu trình chuyển hoá khác nhau

Đối với nhóm vi khuẩn lactic đồng h.nh như giống Lactococcus, các loài Streptococcus thermophylus, Lactobacilus bulgaricus, Lactobacilus helveticus, Lactobacilus lactic chu trình đường phân là con đường chính chuyển hoá glucose

thành acid lactic

Phương trình tổng quát của lên men đồng hình:

Lên men lactic là một quá trình trao đổi năng lượng Các phân tử ATP đượchình thành trong quá trình chuyển hóa cơ chất (lactose) sẽ được vi khuẩn giữ lạitrong tế bào để phục vụ cho quá trình trao đổi chất và sinh trưởng của vi sinh vật.Ngược lại, các sản phẩm như acid lactic, ethanol, CO2 được vi khuẩn thải vào môitrường lên men Kết quả là hàm lượng acid lactic tích luỹ trong môi trường lên menngày càng tăng, làm giảm pH môi trường và kéo theo những biến đổi hóa lý khác

Trong quá trình lên men lactic ngoài sản phẩm acid lactic (lên men đồng hình),acid acetic, ethanol, CO2 (lên men dị hình) trong dịch lên men còn xuất hiện cả trămhợp chất hóa học mới khác Chúng là sản phẩm trung gian hoặc sản phẩm phụ củaquá trình lên men Hàm lượng của chúng trong dịch lên men thường rất thấp (vàippm hoặc ít hơn) Một số hợp chất trong nhóm trên rất dễ bay hơi Chúng đóng vaitrò quan trọng trong việc góp phần hình thành nên mùi vị đặc trưng cho những sảnphẩm lên men lactic Đáng chú ý nhất là diacetyl và acetaldehyde, đây là những hợpchất quan trọng quyết định đến mùi vị đặc trưng cho sản phẩm lên men từ sữa

Hình 2.1: Sơ đồ tóm lược mô tả quá trình biến đổi các chất trong lên men

2CH3-CH-COOH + 2ATPOH

OH

C6H12O6 + 2ADP+ 2Pi

Tỷ lệ hàm lượng diacetyl và acetaldehyde ảnh hưởng đến giá trị cảm quan củayaourt và bơ Tỷ lệ này phụ thuộc vào thành phần các vi sinh vật sử dụng trong tổhợp giống và các thông số kĩ thuật của quá trình lên men như nhiệt độ, pH đầu,lượng giống cấy

b Lên men etanol

Trong công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa, quá trình lên men

ethanol được thực thực hiện chủ yếu bởi các nấm men thuộc giống Sacharomyces

và Kluyveromyces Sau khi được vận chuyển vào trong tế bào chất, đường hexose

được chuyển hóa theo chu trình đường phân để tạo thành acid pyruvic Tiếp theoacid pyruvic sẽ được chuyển hoá thành acetaldehyde rồi thành ethanolDihydroxyacetone phosphat là một sản phẩm trung gian trong chu trình đườngphân, hợp chất này có thể chuyển hoá thành glyxerol

Trong môi trường pH acid, glycerol chỉ được tạo ra với hàm lượng nhỏ Ngượclại, trong môi trường pH kiềm lượng glyxerol sinh ra sẽ tăng lên rất nhiều vàglycerol sẽ trở thành một trong những sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men

Phương trình tổng quát của quá trình lên men trong môi trường pH acid

Sự chuyển hóa đường hexose thành ethanol và khí CO2 diễn ra trong tế bào chấtcủa nấm men Đây là quá trình trao đổi năng lượng của nấm men trong điều kiện kỵkhí Ethanol và CO2 trong tế bào chất sẽ được nấm men thải vào môi trường lênmen Ngoài ra tế bào nấm men còn tổng hợp và thải vào dịch lên men hàng trăm sảnphẩm phụ và sản phẩm lên men khác, những hợp chất này được tìm thấy với hàmlượng rất nhỏ, chúng được chia thành 4 nhóm: glyxerol cùng rượu bậc cao,aldehyde, acid hữu cơ và ester

Trong quá trình lên men ethanol, nhiều acid hữu cơ được tạo thành (The Moll,1990) Một số acid hữu cơ được sinh tổng hợp từ chu trình Crebs nếu như quá trìnhlên men không diễn ra trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt, các acid hữu cơ chiếmhàm lượng cao nhất trong dịch lên men là: acid citric, malic, acetic, lactic

2.1.3 Dinh dưỡng và lợi ích sức khoẻ của Kefir

2C2H5OH + 2ATPOH

C6H12O6+ 2ADP+ 2Pi

Bên cạnh những vi khuẩn có lợi và nấm men, Kefir còn chứa nhiều khoáng chất

và những acid amin cần thiết giúp chữa bệnh và duy trì các chức năng cho cơ thể.Nếu dùng Kefir một cách thường xuyên sẽ có nhiều lợi ích rất lớn Có thể liệt kêmột số lợi ích mà sữa chua Kefir mang lại cho sức khỏe con người:

a Tăng khả năng tiêu hóa:

Kefir có nhiều vitamin, khoáng, axit amin, các protein hoàn chỉnh đã bị thuỷphân hoàn toàn nên cơ thể hấp thu một cách dễ dàng Sử dụng kefir thường xuyên

sẽ giúp ngăn ngừa sự sa sút của đường ruột, tăng khả năng tiêu hoá, giảm bớt sự đầyhơi, làm hệ tiêu hoá khoẻ mạnh hơn và trị bệnh rối loạn tiêu hoá, tiêu chảy, loét dạdày…

Kefir bổ sung vi khuẩn có lợi cho ruột non Khi con người còn nhỏ, đường ruộthoàn toàn vô trùng Sau đó, con người tiếp nhận sữa mẹ, đưa vào đường ruột mộtlượng vi khuẩn probiotic (có khả năng kháng khuẩn) Uống kefir cũng có tác dụngtương tự

b Tốt cho hệ thần kinh:

Kefir có nhiều trytophan, một trong những acid amin cần thiết rất phong phútrong Kefir, giúp làm dịu thần kinh Ngoài ra trong kefir rất giàu Ca và Mg, lànhững chất quan trọng cho một hệ thần kinh khoẻ mạnh, nếu dùng Kefir thườngxuyên sẽ có tác dụng tốt cho hệ thần kinh, không còn mất ngủ, giảm suy nhược, ănngon miệng

c Tăng khả năng miễn dịch cho cơ thể :

Kefir giúp tăng khả năng miễn dịch, chống lại các bệnh virut rất hữu hiệu, giúp chịuđựng cả các bệnh ung thư, AIDS, bệnh mụn giộp, hội chứng mệt mỏi kinh niên…

Vì Kefir làm tăng sự tiết ra chất interferon-beta trong tế bào Đó là một glycoprotein

có khả năng chống lại sự tấn công của virus

d Duy trì, phát triển, năng lượng:

Kefir cung cấp một lượng lớn phospho, đây là khoáng chất cần thiết thứ haitrong cơ thể con người, nó giúp sử dụng carbohydrat, chất béo, protein giúp tế bàophát triển tốt, duy trì và cân bằng năng lượng

e Chống rối loạn da, kéo dài tuổi thọ :

Kefir rất giàu vitamin B12, B1 và vitamin K Đây là một nguồn Biotin tuyệt vờigiúp cơ thể hấp thu những loại vitamin khác như acid folic, acid pantothenic và B12.

Ngoài ra, kefir còn có tác dụng trị một số bệnh khác như: bệnh thiếu máu, chứng sưng mật, huyết áp cao, viêm gan…

Bảng 2.1 : Dinh dưỡng và thành phần hoá học của Kefir

Chất Khoáng Canxi

PhosphorMagiêKaliNatriClorua

miligam [mg]120

1001215050100

1 0,9 h h h h0,005-.013 0,04

VitaminACarotenThiaminB2B6B12Folic acidNiacinCDE

miligam [mg]0,06

0,020,020,170,050,0050,0095 f0,0910,080,11

Axit amin thiết yếu

Trace ElementsSắt

Đồng MolypdenMagiêKẽm

miligam [mg]0,05

0,0120,00550,0050,36

2.2 Giới thiệu về nguyên liệu sữa.

2.2.1 Tính chất lí hóa của sữa

a Sữa là hệ phân tán cao

Các thành phần của sữa tuy có tính chất khác nhau nhưng khi hòa vào môitrường nước được thể đồng nhất và phân tán cao Lactose và glucose tan trong nước

ở dạng phân tử, còn muối của acid hữu cơ, vô cơ tồn tại ở dạng ion Protein dạngkeo, chất béo sữa dạng hạt phân tán cao

b Độ chua của sữa

Có nhiều đơn vị để biểu diễn độ chua của sữa như độ Soxhlet Henkel (0SH), độThorner (0T), độ Dornic (0D) Thông thường độ chua của chuẩn độ được định nghĩa

là số ml dung dịch NaOH 0.1N dùng để trung hòa acid của 100ml dịch sữa Sữathường có độ chua trung bình là 16÷180 T (độ Thorner)

Bảng 2.2: Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua của sữa

c Tính oxi hoá khử của sữa

Do trong sữa chứa nhiều chất có khả năng khử hay oxi hóa như: acid ascorbic,tocopherol, riboflavin, systin, men… làm cho sữa cũng có tính chất đó

d Khối lượng riêng

Khối lượng riêng của sữa phụ thuộc hàm lượng chất béo cũng như các chất tantrong sữa Trung bình sữa có khối lượng riêng d = 1,027÷1,032, số liệu này thay đổitùy giống, loài, thời kỳ cho sữa Khi pha thêm nước vào sữa sẽ làm thay đổi giá trịnày

e Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng

Áp suất thẩm thấu (Ptt) của sữa được tạo ra bởi những chất phân tán cao như đườnglactose, muối Bình thường Ptt = 6 atm ở 0o C

Nhiệt độ đóng băng của sữa là -0,55o C Căn cứ vào nhiệt độ đóng băng có thể biếtđược sữa có bị pha thêm nước vào hay không

f Tính kháng khuẩn

Sữa khi mới vắt xong, thường vi sinh vật không phát triển được mà có thể bị tiêudiệt vì trong sữa có chất kháng thể

2.2.2 Thành phần hóa học của sữa

Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượngcác chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện qua tính đặc hiệu củacác thành phần dinh dưỡng đó Sữa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể về cácacid amin không thay thế, acid béo không no, khoáng (đặc biệt Ca và P) và vitamin.Bảng 2.3: Thành phần hoá học cơ bản của 1 lít sữa

Dạng tự do: lactose ( do galactose và

glucose) ở trạng thái phân tử

Ở dạng cầu béo: là những giọt chất béo có

đường kính từ 1÷10μm, được bao bằng mộtm, được bao bằng mộtmàng lipoprotein, ở dạng nhũ tương

Ở dạng các hợp chất hoà tan trong chất

(25-40 g/l) phức của phosphat canxi liên kết với một

liên hợp của casein

Ở dạng hoà tan 4,7g: là những cao phân tử

của albumin và imunoglobulin

Nitơ phi protein 0,3g: ure axit uric creatin Chất khoáng

(25-40g/l)

Ở trạng thái keo và hoà tan:

Ở dạng phân tử và ion: axit citrit, K, Ca, P,

Sữa đã được làm bốc hơi nước 130 12,60

Các chất khác Các chất xúc tác sinh học: các vitamin (A,

D, E, K, B1, B2, PP, B6, B12, C…) và cácenzim

Các khí hoà tan: CO2, O2, N2 chiếm 4÷5%

thể tích sữa

(Lâm Xuân Thanh_Giáo trình công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa_Nhà xuất bản Khoa Học và Kĩ Thuật Hà Nội (2003).

2.3 Giới thiệu về nguyên liệu gấc.

2.3.1 Giới thiệu chung về cây gấc

Hình 2.2: Hình ảnh về cây gấc

Danh pháp khoa học: Momordica cochinchinensis, đồng nghĩa Muricia

cochinchinensis, Muricia mixta, là một loài thực vật được tìm thấy chủ yếu tại ViệtNam Quả của nó được sử dụng trong ẩm thực lẫn trong y học

a Đặc điểm

Gấc là loài cây thân thảo dây leo thuộc chi Mướp đắng Đây là một loại cây đơntính khác gốc, tức là có cây cái và cây đực riêng biệt Cây gấc leo khỏe, chiều dài cóthể mọc đến 15 mét Thân dây có tiết diện góc Lá gấc nhẵn, thùy hình chân vịtphân ra từ 3 đến 5 dẻ, dài 8-18 cm Hoa có hai loại: hoa cái và hoa đực Cả hai cócánh hoa sắc vàng nhạt Quả hình tròn, màu lá cây, khi chín chuyển sang màu đỏcam, đường kính 15-20 cm Vỏ gấc có gai rậm Bổ ra mỗi quả thường có sáu múi.Thịt gấc màu đỏ cam Hạt gấc màu nâu thẫm, hình dẹp, có khía

Gấc trổ hoa mùa hè sang mùa thu, đến mùa đông mới chín Mỗi năm gấc chỉ thuhoạch được một mùa Do vụ thu hoạch tương đối ngắn (vào khoảng tháng 12 haytháng 1), nên gấc ít phổ biến hơn các loại quả khác Gấc giàu các chất carotenoit và

lycopen

b Thời vụ trồng

Miền Bắc: Nên trồng vào tháng 2 – 3 dương lịch

Miền Nam: Trồng vào đầu mùa mưa, nơi đất ẩm, sẵn nước tưới Thời gian đầu gấcphản ứng rất nhạy đối với độ ẩm của đất, qua vài trận mưa rào nó phát triển rấtnhanh, ta phải làm giàn cho nó khỏi bò xuống đất Kinh nghiệm là để gấc bò dướiđất thì quả rất ít và quả thường hay thối

2.3.2 Thành phần dinh dưỡng của gấc

Hình 2.3: Cấu tạo của quả gấc

Quả gấc gồm có hai phần: phần thịt màu vàng chứa một tỷ lệ cao Beta Carotten,

và phần màng đỏ bao quanh hạt gấc (áo hạt) của quả gấc chín chứa đựng một lượngdầu gấc màu đỏ sẫm, chất sánh vị béo mùi thơm đặc biệt, 100g dầu này có 150 -175mg Beta - caroten, khoảng 4g Lycopen và 12mg Alpha Tocopherol (vitamin Ethiên nhiên) Acid Palmitic (33,4%), Acid Stearic (7,9%), đặc biệt Acid Oleic (44%)

và Acid Linoleic (14,7%) là hai acid béo rất cần thiết cho cơ thể Dầu gấc cũng cònchứa các vi lượng cần thiết như: Sắt, Đồng, Colbalt, Kali và Kẽm

Trong 100g thịt gấc (màng đỏ) chứa 15mg-carotene và16mg lycopen Quả gấccàng chín thì hàm lượng carotene sẽ giảm còn hàm lượng lycopen lại tăng lên.Bảng 2.4: Thành phần màng đỏ của hạt quả gấc chín

Hình 2.4: Biểu đồ thể hiện hàm lượng lycopene trong một số thực phẩm

Lycopene là một loại carotenoid tạo nên sắc tố đỏ của gấc, chúng được chứngminh là một chất chống oxi hóa, có thể trung hòa các gốc tự do gây hại cho các tếbào cơ thể Là chất chống oxi hóa tự nhiên đang được quan tâm nhiều hiện nay vìtính an toàn và hiệu quả của nó

Theo nghiên cứu của đại học Hebrew, Jerusalem cho thấy lycopen trong gấc cótác dụng chống lão hóa, phòng chữa sạm da, trứng cá, khô da, rụng tóc, nổi sẩn …Ngoài ra nó còn có tác dụng dưỡng da, bảo vệ da, giúp cho da luôn hồng hào tươitrẻ và mịn màng, vô hiệu hoá 75% các chất gây ung thư, nhất là ung thư vú

Theo một nghiên cứu khác của đại học bắc Caroline cho rằng lycopene trong tráicây có thể làm giảm nguy cơ đau tim, tốt cho hệ tim mạch Đặc biệt, việc sử dụngphối hợp lycopene và vitamin E có thể giúp tăng lợi ích trong việc phòng ngừa vàđiều trị bệnh tim mạch.

Các nghiên cứu cho thấy trong cơ thể, lycopene được tích tụ nhiều trong gan,phổi, tuyến tiền liệt, cột sống, da Nó được hấp thụ vào cơ thể qua việc ăn, uống cácloại trái cây có sắc tố đỏ Đồng thời việc hấp thu lycopene sẽ hiệu quả hơn nếulycopene được biến nhiệt vì dưới sự tác động của nhiệt làm phóng thích nhiềulycopene từ các tế bào sắc tố

b Vitamin A và Beta-carotene

Beta-carotene là tiền tố của Vitamin A, là chất rất cần thiết cho sự phát triển vàhoạt động của cơ thể người và nhiều loại động vật Chất này giúp tăng cường hệthống miễn dịch và hỗ trợ cấu trúc nguyên vẹn của mô Beta-carotene tham gia sựtạo thành các tổ chức mô, khung xương, làm tăng chức năng hoạt động của màngbảo vệ các niêm mạc và của da Vitamin A còn tham gia vào trong quá trình traođổi chất trong cơ thể Đặc biệt, vitamin A còn là một nhân tố rất quan trọng đối vớihoạt động của mắt Thiếu vitamin A sẽ dẫn đến bệnh quán gà, khô giác mạc và cónhiều trường hợp dẫn đến mù lòa

Hình 2.5: Biểu đồ thể hiện hàm lượng beta-carotene trong một số thực phẩm

Khi vào cơ thể, một phân tử Betacaroten, chất tiền vitamin A sẽ được Enzim củagan và tụy thủy phân thành 2 phân tử vitamin A Tùy theo nhu cầu, vì vậy khi dùngdầu gấc không có hiện tượng thừa vitamin A Beta- carotene được chuyển hóa thànhvitamin A có vai trò quan trọng với việc phát triển khỏe mạnh thị lực và nănglượng β- carotene có thể làm tăng số lượng tế bào bạch huyết và nâng cao khả năng

chống ung thư của hệ miễn dịch Beta – carotene ngoài khả năng chống oxi hóa như

ở trên còn giúp bảo vệ da khỏi sự tàn phá của tia cực tím, ngăn ngừa phỏng nắng vàkích ứng da.(PGS.TSKH Trần Công Khánh_Tạp chí Thuốc và Sức Khỏe.)

Quả gấc là một kho tàng vitamin A quý giá Màng hạt gấc chứa 8% chất dầumàu đỏ máu, trong đó có một sắc tố là beta-caroten (tiền vitamin A) chiếm 0,1.Hàm lượng vitamin A trong dầu gấc cao gấp 1,8 lần so với dầu gan cá thu, gấp 15lần so với củ cà rốt và gấp 68 lần so với quả cà chua Giúp sáng mắt, phòng ngừacác mệnh về mắt như mà, nhức mỏi mắt, khô mắt, quáng gà đục thuỷ tinh thể

- Acid Oleic(Omega 9) 44%: giúp phát triển hệ thống thần kinh nhất là các loạisợi có Myelin Chất này đặc biệt tốt cho bà mẹ mang thai và cho con bú, trẻ sơ sinh

và trẻ nhỏ (một tỷ lệ cao ngạc nhiên so với các loại dâù thực vật khác)

2.3 Giá trị ứng dụng của cây gấc.

Từ xa xưa cây gấc đã được biết đến là một thứ nguyên liệu chính của món xôigấc và xem gấc như một dược phẩm làm đẹp da, bổ mắt nhưng tác dụng của quảgấc không chỉ có thế Không phải ngẫu nhiên mà gấc được gọi là loại quả đến từthiên đường, sau khi thời gian nghiên cứu các nhà khoa học đã chứng minh đượccác giá trị y học tuyệt vời của gấc

a Trong y học cổ truyền

Gấc được ứng dụng trong các bài thuốc dân gian dung gấc hay đi kèm với cácloại thuốc khác:

- Các nhà Đông y đã dùng dầu Gấc để chữa các bệnh sạm da, mờ mắt, quán

gà, viêm đại tràng, quai bị, sưng vú, trĩ, phong thấp, mụn nhọt,…

- Hạt gấc còn được người Trung Hoa sử dụng làm các bài thuốc cổ truyềnnhư:

+ Nhân hạt gấc mài với nước, bôi chữa mụn nhọt, ghẻ lở.

+ Nhân hạt gấc giã với một ít rượu, đắp chữa vú sưng đau

+ Hạt gấc giã nát them một ít giấm, gói bằng vải đắp chữa trĩ

+ Hạt gấc và vảy tê tê tỉ lệ 1:1 sấy khô tán bột, mỗi lần 2g hòa với rượu ấmuống lúc đói chữa sốt rét có bang

- Gốc dây gấc, đơn gối hạt, mộc thông, tỳ giải mỗi vị 15g, sắc uống hoặc ngâmrượu xoa bóp chữa được phong thấp xưng chân

- Rễ gấc dùng trị bệnh tê thấp và bệnh trĩ

b Trong y học hiện đại

Từ năm 1941, bộ môn dược liệu trường đại học y dược hà nội đã bước đầu xácđịnh phần màng đỏ bao quan hạt gấc có chứa beta- carotene và một tỉ lệ dầu thảomộc một số nhà khoa học thời đó đã chứng minh dầu màng đỏ bao quanh hạt gấc

có tác dụng giống như vitamin A và có tác dụng tăng trong cho người và súc vật.Năm 1951, giáo sư Nguyễn Văn Đàn đã mang dược liệu này sang nghiên cứu ởĐức và đã xác định ngoài beta-carotene thì phần này của quả gấc còn có chứalycopene Ngành dược Việt Nam đã sản xuất một số chế phẩm có chứa màng gấclàm thuốc bổ mắt… Đặc biệt trong khoảng thời gian hai ba chục năm gần đây,ngành quân y đã nghiên cứu thành công một chế phẩm từ gấc với tên gọi Gacavit đểphòng và trị một số bệnh ung thư

c Khả năng ứng dụng của gấc vào thực phẩm

Các sản phẩm thực phẩm từ gấc rất đa dạng và nhiều chủng loại và chúng được

sử dụng như một thực phẩm chức năng dùng để nấu xôi gấc, làm màu thực phẩm,các loại thức uống giàu vitamin A

Hình 2.6: một số sản phẩm từ gấc

Beta-carotene và lycopene cùng với vitamine E trong quả gấc cũng là nguồnnguyên liệu phong phú cho công nghiệp mỹ phẩm và phẩm màu thực phẩm.

2.4 Một số nguyên liệu phụ.

2.4.1 Đường tinh luyện:

Đường được bổ sung vào sản phẩm giúp tạo vị ngọt đồng thời nó cũng gây ramột ảnh hưởng nhất định đến độ nhớt

a Chỉ tiêu cảm quan

Bảng 2.5: yêu cầu chỉ tiêu cảm quan đối với đường tinh luyện

1 Trạng thái Dạng tinh thể, tương đối đồng đều, không

vón cục, không tan chảy

nước cất phải có vị ngọt, không có mùi lạ.b.Chỉ tiêu hóa lý

Bảng 2.6: Yêu cầu hóa lý đối với đường tinh luyện

STT Chỉ tiêu chất lượng Mức quy định, yêu cầu

2 Hàm lượng đường khử Tính bằng % khối lượng, không lớn hơn

6 Hàm lượng tạp chất Không lớn hơn 2(ppm)

c.Chỉ tiêu vi sinh

Bảng 2.7 yêu cầu vi sinh đối với đường nguyên liệu.

STT Chỉ tiêu chất lượng Mức quy định, yêu cầu

1 Tổng vi khuẩn hiếu khí Tính bằng CFU/g, không lớn hơn 100

2 Tổng nấm men nấm mốc Tính bằng CFU/g, không lớn hơn 10

2.4.2 Gelatine

a Vai trò của gelatine

Trong sản phẩm sữa chua gelatine đóng một vai trò quan trọng trong việc ổn địnhcấu trúc của sản phẩm Nó giúp giữ nước và tạo độ sánh chảy sệt cho sữa chua

b Nguồn gốc và cấu tạo

Gelatine là sản phẩm của quá trình thuỷ phân một phần collagen Collagen cócấu tạo màng và những sợi nhỏ, Là cấu trúc một bộ phận trong mô động vật, tồn tạitrong da, xương và mô liên kết kỹ thuật biến đổi collagen tạo gellatine là từng bướcphá huỷ cấu trúc các thành phần để thu được dẫn xuất hoà tan gelatine

Gelatine là các polypetid cao phân tử dẫn xuất từ collagen, là thành phầnprotein chính trong các tế bào liên kết của nhiều động vật cấu tạo là một chuỗi acidamin gồm 3 acid amin chủ yếu là glycine, proline và hydroproline Trong phân tửgelatine, các acid amin liên kết với nhau tạo chuỗi xoắn ốc có khả năng giữ nước.phân tử của gelatine có khoản vài nghìn đến vài trăm nghìn đơn vị Carbon

Thành phần acid amin có trong gelatine là: Asprtic acid 6%, Arginine 8%,Alanine 9%, Glutamic acid 10%, Proline và Hydroproline 25%, Glycine 27%, cácacid amin khác chiếm 10%

Nguyên liệu để sản xuất gelatine chủ yếu lấy từ các lò mổ, nhà máy đóng hộphay các cơ sở thuộc da Nguồn nguyên liệu này cần được ngâm muối hoặc vôi đểbảo quản

c Sự chuyển dạng collagen sang gelatine

Sự chuyển dạng collagen sang gelatine của các nguyên liệu chứa hàm lượngcollagen cao (thường không tan trong nước) là quá trình chuyển sang dạng hoà tantrong nước (do sự giãn phân tử)

Mặc dù có nhiều phương pháp hiện đại để sản xuất gelatine nhưng quá trình sảnxuất vẫn phụ thuộc nhiều vào kinh nghiệm

Quá trình chế biến bao gồm: thuỷ phân với acid hoặc kiềm tạo thành cácgelatine hoà tan trong nước ( có khi sử dụng kết hợp cả enzime) Phương pháp đơngiản nhất là biến tính nhiệt trong môi trường acid nhẹ với nhiệt độ khoản 40oC Tạichế độ xử lý này các sợi collagen bị mất liên kết hydrogen và hydrophobic (thànhphần tạo xoắn của các phân tử collagen) Giai đoạn tiếp theo là sự duỗi thẳng củamạch giúp gelatine hoà tan

d Tính chất của gelatine.

Cơ chế tạo gel

Gelatine trương nở khi cho vào nước lạnh, lượng nước hấp thu 5-10 lần thể tíchcủa chính nó Khi gia nhiệt nó bị nóng chảy, hoà tan và thành lập gel khi làm lạnh

Sự chuyển dạng từ solution sang dạng gel có tính thuận nghịch và có thể lặp đi lặplại nhiều lần Đây chính là tính chất đặc biệt được ứng dụng trong thực phẩm.Gelatine có nhiệt độ nóng chảy thấp 27-34oC Độ tan của gel gelatine phụ thuộc vàocác yếu tố như nhiệt độ và kích thước của hạt gelatine Gelatine tan trong rượu vàcác dung môi hữu cơ

Độ bền của gel

Độ bền của gel được tính theo giá trị của lực cần để tạo ra một biến dạng nhất địnhhay sự biến dạng được gây ra bởi một lực nhất đinh Độ bền của gel gelatine có thểđược biểu diễn theo một số đơn vị khác nhau tuỳ thuộc vào từng phương thức kiểmtra khác nhau Gelatine có khả năng tạo gel mà không cần phối hợp với chất nàokhác

Chỉ tiêu chất lượng đối với gelatine nguyên liệu:

Bảng 2.8: Yêu cầu chất lượng đối với gelatine nguyên liệu

1 Tổng vi khuẩn hiếu khí < 1000 CFU/g

3 Clotridium perfringens: không phát hiện/25g

e Một số lưu ý khi sử dụng gelatine

Việc chuẩn bị gelatine trong sản xuất thường gặp khó khăn khi sản phẩm yêucầu có hàm lượng gelatine < 10% hoặc lớn hơn 40 -50 % Thông thường 3 phươngpháp chuẩn bị nguyên liệu được ứng dụng là:

- Phương pháp trực tiếp: đầu tiên cho gelatine trương nở sau đó gia nhiệt Tuynhiên phương pháp này tốn nhiều thời gian

- Phương pháp khuấy trộn: hoà tan gelatine ở nhiệt độ cao kết hợp với việc phốitrộn

- Phương pháp trung gian: Trương nở trong nước lạnh và phối chế với các loạinguyên liệu khác Kích thước, lực bền gel, nồng độ, thời gian hoà tan sẽ xácđịnh phương pháp tối ưu cho việc chuẩn bị nguyên liệu

2.4.3 Đường lactose

Trong sữa người và động vật có đường lactoza, hàm lượng 5 -10% nên gọilactoza là đường sữa, sau này còn phát hiện trong mật ong cũng có lactoza

Công thức cấu tạo: Lactoza được tạo thành do 2 phân tử β-D galactopyranoza

và α-D-Glucopyranoza liên kết nhau bằng liên kết 1, 4 glycosit Lactoza có nhóm

OH glycosit tự do nên không có tính khử Lactoza khi bị thủy phân dưới tác dụngcủa enzym lactaza của ruột non, tạo thành glucoza và galactoza

Lactoza được tổng hợp chủ yếu ở cơ thể non, nên trẻ em và gia súc non hấp thụlactoza của sữa dễ dàng Ở một số người trưởng thành không có khả năng tiêu hóasữa do cơ thể không tổng hợp được lactaza

Hình 2.7: cấu trúc dạng tinh thể và công thức hóa học của đường lactose

Lactose là một disaccharide do một phân tử glucose và một phân tử galactose liênkết với nhau tạo thành Trong sữa đường lactose tồn tại dưới hai dạng:

- Dạng α-lactose monohydrat C12H22O11.H2O (phân tử α-lactose ngậm một phân

tử H2O)

- Dạng β-lactose anhydrous C12H22O11 (phân tử β-lactose khan) Tỷ lệ hàmlượng giữa α-lactomonohydrate và β-lactose anhydrous trong sữa phụ thuộc vào giátrị pH và nhiệt độ của sữa

Khi hoà tan đường α-lactose monohydrat dạng tinh thể vào nước, góc quay cựccủa dung dịch sẽ là +89,4oC Nếu giữ dung dịch này ở nhiệt độ phòng, sau 24 giờgóc quay cực sẽ giảm xuống giá trị +55o Đó là do một số phân tử α-lactosemonohydrat đã chuyển sang dạng β-lactose anhydrous Khi đó dung dịch sẽ tồn tạicân bằng:

L-α-lactose monohydrat ↔ L-β-lactose anhydrousViệc giảm giá trị góc quay cực của dung dịch α - lactose monohydrat sẽ diễn ravới tốc độ nhanh hơn nếu pH được kiềm hoá về giá trị 9,0 hoặc dung dịch được gianhiệt ở 75oC

Lactose là đường khử, độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với cácdisacharide và monosacharide thường gặp Nếu như độ ngọt của saccharose đượcđánh giá với chỉ số 100, của maltose là 32, glucose là 74 và fructose là 173 thì độngọt của lactose chỉ đạt 16 Lactose có thể bị thuỷ phân tạo ra 2 monosacharide làglucose và galactose bởi enzim β -galactoside (lactase)

Các đường đơn giản như glucose, fructose, saccharose, có nhiều trong thực vật(hoa, trái cây các loại) Tuy nhiên chỉ có sữa động vật là nguồn chứa lactose duynhất trong tự nhiên

Ngoài lactose, trong sữa còn có glucose (hàm lượng trung bình 70mg/l),galactose (20mg/l) và các hợp chất glucid chứa Nitơ như N-acetyl glucosamine, N-acetyl galactosamine, acid N-acetyl neuraminic Tuy nhiên, hàm lượng của chúng rất thấp, chỉ ở dạng vết

2.5 Giới thiệu về hạt Kefir.

2.5.1 Phân loại hạt Kefir

Hiện nay có hai loại Kefir, một loại có vị ngọt được lên men với nước trái cây

và đường, một loại được lên men từ sữa Hệ vi sinh vật sử dụng trong sản phẩmKefir bao gồm vi khuẩn lactic và nấm men Do đó sản phẩm Kefir có vị chua đặctrưng và thoảng nhẹ mùi nấm men

Hạt kefir sữa trông giống như sữa đông đục mềm giống người hoa súp lơ, trongkhi hạt kefir nước nhỏ hơn, chúng trông giống như các hạt tinh thể pha lê trongsuốt.Cả hai đều chứa một hệ vi sinh vật có mối quan hệ cộng sinh với nhau đa số là

vi khuẩn và nấm men Chúng lên men trong môi trường chất lỏng có chứa chất dinhdưỡng thích hợp, ở nhiệt độ Các hạt Kefir sữa sử dụng sữa làm cơ chất lên men,trong khi đó, Kefir nước sử dụng một hỗn hợp đường, nước, thông thường có bổsung hoa quả sấy khô

Hình 2.8: Hạt kefir nước (trái) hạt Kefir sữa (phải) sau khi được vớt ra và được rửasạch.

Nguồn Article Source: http://EzineArticles.com/4286818

2.5.2 Thành phần hạt giống Kefir

a Hệ vi sinh vật trong hạt Kefir

Hạt Kefir là phức hệ vi sinh vật gắn với nhau bởi chất polisaccharide Giống này

bao gồm vi khuẩn lactic (Lactobacilli, Lactococci, Leuconostoc ) và nấm men

Hình 2.9: Hệ vi sinh vật và polisaccharide trong hạt Kefir

Đôi khi ta còn tìm thấy vi khuẩn A.aceti và A.racens cùng với các vi sinh vật

khác tổ chức thành khối cầu vi sinh vật Tuy vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toànnhưng từ hàng nghìn năm qua sự tiêu thụ đã chứng minh được rằng hệ vi sinh vậttrong Kefir không những không gây bệnh mà còn có khả năng ngăn chặn sự phát

triển của vi sinh vật gây bệnh như Salmonella hay Singella Polisacharide chủ yếu là nước, vật chất hoà tan được biết là Kefiranofaciens và L kefir sản sinh ra

polisacharide này Chúng là một phần của hạt, nếu không có sự hiện diện của chúngthì hạt Kefir không thể hình thành Ngoài tế bào vi sinh vật, hạt Kefir còn chứaprotein (chiếm khoảng 30% tổng chất khô) và Carbohydrate (25÷50%) Như vậy từ

một số thông tin đã đưa ra thành phần hợp thành của hạt giống Kefir là phức proteinPolisacharide béo Thành phần hạt giống sấy khô đông lạnh với hàm ẩm 3,5% đượctìm thấy bao gồm: béo 4,4%, tro: 12,1%, Muco-polisacharide (Kefiran): 45,7%,protein tổng số 34,3% gồm có: protein không hoà tan 27%, protein hoà tan 1,6% vàacid amin tự do là 5,6%

Nhóm vi khuẩn lactic lactobacilli chiếm khoảng 65-80% tổng số vi sinh vật

trong hạt Kefir Chúng gồm những loài ưa ẩm và ưa nhiệt thực hiện quá trình lênmen lactic theo cơ chế lên men đống hình lẫn dị hình Nhóm vi khuẩn lactic

Lactococci chiếm 20% tổng số tế bào, Bacilli 69%, Streptococci 11-12% Riêng

nấm men chiếm 5÷10% tổng số vi sinh vật trong hạt gồm những loài lên men đượclẫn không lên men được đường lactose Các loài nấm men lên men được đườnglactose thường được tìm thấy tại các vị trí gần bề mặt hạt Kefir

Ngược lại, các loài nấm men không lên men được đường lactose lại tìm thấy tạicác vị trí sâu bên trong tâm hạt

Hình 2.9: Ảnh chụp hạt giống Kefir dưới kính hiển vi điện tử gồm vi khuẩn, nấmmen, và các chất gian bào. Nguồn (Kefir.vilabo.oul.com)

Bảng 2.9: Hệ vi sinh vật trong Kefir

Giống vi sinh vật Loài

Vi khuẩn

Lb cellobiosus

Lb acidepphilus

S ssp torulopsis holmii

b.Chu kỳ phát triển của giống Kefir

Kefir là những giống gốc tự nhiên, chúng được hình thành từ những màng baobọc mỏng không theo một quy tắc nào cả bao gồm hỗn hợp protein, lipid,polisacharide Những màng bao bọc phát triển với hình dạng không nhất định, hìnhthành các thuỳ phức tạp và không đồng đều, các thuỳ này lại có xu hướng trở vềnguyên bản tạo thành cấu trúc sinh học bao gồm nhiều thuỳ con bao quanh mình.Với dấu hiệu phát triển đặc biệt như thế chúng hình thành những hạt con, mỗi tiểuthuỳ được kết nối với nhau ở phần giữa, xòe ra trong khi nó được gắn với các điểmtrung tâm của hạt giống mẹ

Sau khi các hạt con tách ra khỏi hạt mẹ có mẫu hình phát triển giống như hạt

mẹ ban đầu Một vài hạt Kefir cũng tách ra giống với cấu trúc vật lý của não người,tuyến tụy và các cơ quan bên trong Sau một thời gian có thể do chấn thương hoặcnhững tác động bên ngoài, một phần thùy con gắn với hạt mẹ bị tách ra thành hạt tự

do Những hạt con này lại tiếp tục nhân giống thành hạt mẹ Chu kỳ phát triển đượclặp lại với chu trình gần giống nhau (tự nhân giống) Trong vài trường hợp đặc biệt,

có những hạt không thể cho ra bất cứ hạt con nào trong một thời gian dài mà thayvào đó, chúng hình thành nên một khối lớn (khối hạt Kefir)

Bề mặt ngoài của hạt biến đổi từ dạng phẳng đến không đồng đều gồm nhiềuthứ phức tạp, có những chỗ lồi lõm rải rác khắp bề mặt Một vài hạt có thể có nhữngvùng rộng phẳng, trong khi từ mẻ tương tự có thể có những hạt có bề mặt khôngđồng đều Nếu điều kiện thuận lợi, sau một thời gian, những hạt nhẵn này thườngtrở lại dạng nguyên thể, sau đó hình thành các hạt bao quanh mình, nơi mà có thểnhân giống lên Thường ở những vùng không phẳng, xù xì thường có sự hoạt độngmạnh của nấm men, trong khi ở vùng phẳng vi khuẩn lại chiếm ưu thế Nấm men

hình thành những khóm nhỏ nhô ra trên bề mặt, Streptococci thì bện vào nhau với

các vi khuẩn khác chứ không hình thành dạng cụm

Ở sâu bên trong hạt, Lactobacilli chiếm ưu thế và có rất ít tế bào nấm men, chúng

được gói gọn trong dịch polisacharide, các vi khuẩn hình que và nấm men hình

thành các cụm riêng biệt bên ngoài và bên trong hạt Ở đó Lb.Kefiranoficiens được xem là nguyên nhân hình thành polisacharide hòa tan Kefiran Trong khi đó L bacitophilus là nguyên nhân hình thành vỏ bọc bên ngoài polisacharide mà có thể

giúp hạt co giãn Một số nghiên cứu cho rằng vi khuẩn có thể gây ra sự nhân giống

hạt Kefir vì việc nhân giống của hạt không xảy ra khi vắng mặt Lb kefiranoficiens

-là vi khuẩn sinh ra Kefiran ở trung tâm hạt

2.5.3 Một số loài vi khuẩn lactic quan trọng trong quá trình lên men sữa.

a Vi khuẩn Streptococcus lactic:

Vi khuẩn này phát triển tốt trong sữa và một số môi trường pha chế từ sữa,trong khi lại phát triển kém trong môi trường nước thịt pepton Đây là loại vi khuẩnhiếu khí tuỳ tiện nên có thể phát triển sâu trong thạch và cho khuẩn lạc hình cây cónhánh Đặc điểm sinh hoá quan trọng là lên men glucose, lactose, galactose,maltose, dextrin, không lên men saccharose

Hình 2.10: Vi khuẩn Streptococcus lactic.

Vì vậy Streptococcus lactic đóng vai trò quan trọng trong việc chế biến sữa

chua Phát triển tốt ở nhiệt độ 30÷350C, ở nhiệt độ này vi khuẩn gây đông tụ sữa sau

10÷12 giờ, độ acid giới hạn do Streptococcus lactic tạo nên thường dao động trong

khoảng 110-1200T, mặc dù có những chủng yếu chỉ tạo khoảng 90-1000T Sữa

được lên men chua bởi Streptococcus lactic luôn luôn có hương vị đặc trưng của sản phẩm sữa chua Ở nhiệt độ tối ưu Streptococcus lactic phát triển trong sữa có

thể đạt đến số lượng tối đa là 1,2÷2 tỷ tế bào/ml sau 10÷12 giờ Thời gian này tươngứng với thời gian lên men chua sữa đến 600T Độ acid sữa tăng lên rất nhanh trongvài giờ đầu, sau đó giảm dần và ngừng hẳn khi đạt đến gần 120oT Đường biểu thịacid trong sữa lên men không có hướng đi xuống vì sau khi đạt cực đại độ chuađược giữ nguyên theo thời gian mà không giảm đi

b Vi khuẩn Streptococcus cremoris:

Hình 2.11: hình Streptococcus cremoris chụp dưới kính hiển vi.

Loại liên cầu khuẩn này thường thấy trong sữa dưới dạng chuỗi dài hoặc hiệndiện dưới dạng song cầu khuẩn, phát triển tốt ở 20÷250C Các điều kiện nuôi cấy

khác với giống S.lactic Tuy nhiên, ảnh hưởng của chúng đối với sữa hơi khác,

chúng thường làm đông sữa nhưng chúng cũng có thể làm cho sữa bị nhớt Một sốchủng loại này phát triển trong sữa cho mùi đặc biệt dễ chịu được ứng dụng trong

chế biến bơ Cũng như S.lactic, S cremoris lên men lactose thành acid lactic nhưng không lên men saccharose, maltose, dextrin Streptococcus cremoris làm cho sữa có

độ chua thấp hơn (110÷115 T) tạo nên sản phẩm có vị ngon thường được dùngtrong sản xuất bơ chua

c Streptococcus thermophillus và Streptococcus bovis:

Đây là hai vi khuẩn thuộc nhóm Viridams Streptococci chúng không phát triển

ở 100C, phát triển tốt ở 40÷450C khi lên men sữa tạo được khối đông, không pháttriển khi có sự hiện diện của 0,1% xanh methylen, 6,5%NaCl, pH=9,6, arginin,

pepton, không tạo thành amoniac Streptococcus thermophillus là vi sinh vật ưa

nhiệt giống như tên chủng, nhiệt độ thích hợp khoảng 40÷450C và bị tiêu diệt ởnhiệt độ 530C

Khi làm môi trường nuôi cấy từ sữa thanh trùng và ủ ở 320C số lượng lớn khuẩn

lạc của Streptococcus thermophillus xuất hiện Streptococcus thermophillus là một

vi sinh vật quan trọng trong sản xuất yaourt, phomat, nó bị ngăn cản sự hoạt động

bởi 0,01 mg penicillin hay 5 mg streptomycin/ml Streptococcus bovis được tìm

thấy trong sữa bò và có thể xâm nhập vào sữa từ nguồn này hay nguồn khác, nósống sót trong sữa thanh trùng, có thể tách chúng từ sữa thanh trùng hay một số loạiphomat

d Các trực khuẩn lactic:

Trực khuẩn lactic phát triển rộng rãi trong thiên nhiên, chúng luôn luôn có mặttrong sữa và các sản phẩm sữa chịu được độ acid cao, phát triển ở phạm vi nhiệt độrộng trong môi trường có hoặc không có không khí Trực khuẩn lactic đóng vai tròrất quan trọng trong chế biến sữa chua, quá trình làm fomat

Trực khuẩn lactic cũng chia thành nhóm điển hình và nhóm không điển hình tuỳthuộc vào khả năng tạo thành sản phẩm phụ Nhóm trực khuẩn lactic gồm các trực

khuẩn ưa nhiệt, trực khuẩn xếp chuỗi cần nhiệt độ trung bình (ưa ẩm), Bacterium

thuộc nhóm trực khuẩn không điển hình

Các trực khuẩn lactic ưa nhiệt phát triển tốt ở môi trường acid yếu (pH=6,5),

tuy nhiên có loài phát triển ở pH=5,4 như Lactobacillus bulgaricus, cũng có loại

phát triển tốt ở pH =3,8 trong khi các trực khuẩn xếp chuỗi không thể phát triểnđược, nhiệt độ tối ưu là 40÷450C, đây là vi khuẩn tạo được độ acid rất cao300÷3500T Lactobacterium helveticum (trực khuẩn phomat) phát triển ở 220T

Lactobacterium lactic phát triển ở 22÷50oC độ acid giới hạn là 110÷180T 510C, làmcho sữa chua tới 200÷3000T, Lactobacterium bulgarium phát triển ở 22÷530C tạo độacid trong sữa 200÷3000T, độ giới hạn là 200÷2500

e Betabacterium:

Trên môi trường thạch Betabacterium tạo những khuẩn lạc giống như khuẩn

lạc của trực khuẩn lactic ưu nhiệt Khi phát triển trong sữa vi khuẩn này cho ít acid,nếu cho dịch tự phân của nấm men vào môi trường, vi khuẩn này phát triển mạnhhẳn lên, đường sữa bị lên men bởi vi khuẩn này không chỉ tạo thành acid lactic mà

còn tạo nhiều acid dễ bay hơi Trong sữa thường có hai loại chính là Betabacterium causasium và Betabacterium breve

f Leuconostoc:

Leuconostoc là nhóm gồm những vi khuẩn lên men lactic không điển hình.

Chúng có dạng hình cầu nhưng trong môi trường acid chúng nhọn ở hai đầu và dài

ra sinh ra lượng acid có hạn vì thế không làm đông sữa Trái lại chúng hình thành từđường, acetyl metyl carbonyl hoặc acetoin làm cho bơ thơm Loại vi khuẩn điển

hình của giống này là Leuconostoc citrovorium được ứng dụng trong sản xuất bơ.

g Giá trị nhiệt độ và pH tối ưu cho sự sinh trưởng của một số loài vi khuẩnlactic

Bảng 2.10: giá trị nhiệt độ và pH tối ưu của một số loài vi khuẩn lactic

6,0÷6,56,0÷6,56,0÷6,56,0÷6,55,5÷6,05,5÷6,0-

5,5÷6,0

-Lauconotoc lactis

Lauconotoc cremoris

Bifidobacterium bifidum

20÷2725÷3037÷41

5,5÷6,0-

-2.5.4 Phương pháp chế biến và bảo quản giống Kefir.

Hiện nay có rất nhiều thông tin khác nhau cho việc chăm sóc và bảo quản giốngkefir Cách đơn giản nhất là làm khô chúng bằng không khí rồi gói trong giấy và giữnơi khô mát, những hạt này vẫn có thể hoạt động tốt sau một hay nhiều năm Sau đóngâm chúng vào nước, lọc sạch và thả vào một tách sữa để yên trong vài ngày,chúng sẽ hoạt động trở lại

Hầu hết các phương pháp đều đề nghị nên rửa giống trước khi sử dụng, nhưngmột số khác lại không cho phép, họ cho rằng hệ vi sinh vật có lợi xung quanh congiống sẽ bị xáo trộn hoặc bị tiêu điệt hoàn toàn trong nước có chlorine hay flourine

và đừng rửa giống ngoại trừ mục đích làm khô hay muốn ngừng lên men trong thờigian ngắn

Giống Kefir dẻo dai hơn mọi người nghĩ, có thể đặt chúng trong sữa tươi và trữtrong tủ lạnh ở 40C khi bạn không muốn nó lên men Tốt nhất nên thay sữa mỗi tuần

để giữ giống và nuôi chúng luôn hoạt động

Ngoài ra, có một cách trữ giống khác là đặt nó trong tủ đông một thời gian dài

mà không có vấn đề gì đến việc tái kích hoạt giống Kefir sẽ có chất lượng tốt trongkhoảng 14 ngày nếu trữ ở 4oC Theo phương pháp chế biến hiện nay người ta có thểthêm công đoạn ủ chín bằng cách sau khi cho lên men ở nhiệt độ phòng, làm lạnhxuống ở 14÷160C khoảng 12 đến 14 giờ Lúc này tốc độ trao đổi chất của vi khuẩn

và nấm men bị chậm lại Khi sản phẩm đã đạt đến độ chua yêu cầu, đưa vào bảoquản lạnh dưới 6oC và sử dụng 1÷2 tuần

2.7 Qui trình chế biến.

2.7.1 Quy trình sản xuất men giống kefir

a Sơ đồ quy trình

Hình 2.12: Quy trình sản xuất men giống kefir.

- Cấy giống : sử dụng hạt Kefir với lượng ban đầu 5% theo khối lượng, quátr.nh nhân giống cũng được thực hiện ở nhiệt độ ph.ng (23÷25oC) Do hạt Kefir cókích thước lớn nên chúng thường bị ch.m xuống dưới đáy nên cần phải khuấy trộnmôi trường trong thời gian 10÷15 phút sau mỗi 2÷5 giờ Quá trình nhân giống kếtthúc khi pH môi trường giảm xuống còn 4,5

- Lọc: khi đạt pH yêu cầu, tiến hành lọc canh trường ta thu được hạt Kefir vàcanh trường chứa sinh khối Bằng cách rửa trong nước vô khuẩn ở nhiệt độ thấp(6÷10oC) để loại bỏ tạp chất bám trên bề mặt hạt (có thể sử dụng sữa gầy vô trùng

để rửa hạt, Hạt Kefir đã qua rửa sạch và bảo quản trong nước vô khuẩn hoặc dungdịch muối NaCl 0,9% Khi cần nhân giống cho mẻ tiếp theo, sử dụng tiếp hạt Kefirtrên để nhân giống

- Dịch thu được sau quá trình lọc thô chứa các vi khuẩn lactic và nấm men cóthể sử dụng để cấy giống vào môi trường sữa nguyên liệu để sản xuất Kefir Quá

Sữa tiệt trùng Cấy giống (5%)