Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH CÓ BỔ SUNG NGŨ CỐC RESEARCH PRODUCTION PROCESS SOYA MILK ADD C
Trang 1Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH CÓ BỔ SUNG
NGŨ CỐC
RESEARCH PRODUCTION PROCESS SOYA MILK ADD CEREALS
SVTH: Hoàng Thị Nga, Văn Thị Quỳnh, Trần Thị Thanh Hà
Lớp 12HTP1, KhoaCông nghệ Hóa học, Trường Cao đẳng Công nghệ;
Email:hoangnga0194@gmail.com, daiphuoc91@gmail.com, hathanhtran94@gmail.com
GVHD: Th.S Trần Thị Ngọc Thư Khoa Công nghệ Hóa học, Trường Cao đẳng Công nghệ; Email: thuttn@gmail.com
Tóm tắt –Đề tài này chúng em thực hiện với mục tiêu nghiên cứu quy trình sản xuất sữa
đậu nành có bổ sung ngũ cốc, việc bổ sung các loại ngũ cốc như: gạo lức, đậu đỏ, đậu xanh,
mè đen…sẽ tạo nên sản phẩm mới, đa dạng về mặt cảm quan cho riêng đối với mặt hàng sữa đậu nành, đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng và đặc biệt gia tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Chúng em đã tiến hành khảo sát thời gian ngâm đậu, tỉ lệ phối chế giữa đậu nành với ngũ cốc, khảo sát tỉ lệ phụ gia bổ sung vào sản phẩm để xem thời gian bảo quản của sản phẩm, khảo sát nhiệt độ và thời gian thanh trùng Từ đó xây dựng nên quy trình sản xuất sữa đậu nành có bổ sung ngũ cốc gồm 3 sản phẩm: sữa đậu nành bổ sung mè đen, sữa đậu nành
bổ sung đậu xanh và sữa đậu nành bổ sung hỗn hợp các loại đậu đỏ, đậu xanh và đậu đen,cho kết quả cảm quan thị hiếu đạt khá
Từ khóa–“đậu nành”, “sữa đậu nành”, “ngũ cốc”, “nước”, “sản phẩm”
Abstract- This topic we were done with the aim of studying the manufacturing process
of soy milk fortified cereals, the addition of whole grains such as brown rice, red beans, green beans, black sesame to create a product new, diverse own sensorial for soy milk products, meet consumer tastes and special sensory value-added products In which we examined the time soaking beans, blending ratio between soybeans and cereals, surveyed who additives added to the product to see times storage life of products, examined the temperature and time pasteurization From there we built up the production process of soy milk fortified cereals including 3 products: soy milk supplement black sesame, soy milk added green beans and soy milk mixture additional red beans, green beans and black beans for organoleptic taste results achieved fairly
Key words -“soybean” ; “soya milk” ; “cereals” ; “water” ; “the product”.
1 Đặt vấn đề
Sữa đậu nành từ lâu đã có vị trí nhất định trong lòng người tiêu dùng vì sự thơm ngon, giàu dinh dưỡng, lành tính và thân thiện với môi trường.Trong đậu nành còn chứa hơn 30 dưỡng chất quý giá khác, ngoài thành phần protein thực vật với đầy đủ các acid amin còn có các chất có hoạt tính sinh học như Isoflavones là chất chống oxy hóa, ngăn cản sự lão hóa, giảm nguy cơ ung thư Giá trị dinh dưỡng của đậu nành giúp duy trì sức khỏe lâu dài cho tất cả mọi giới, mọi lứa tuổi Sữa đậu nành là sản phẩm không chứa lactose, có thể thay thế sữa và các sản phẩm sữa, dành cho những người không dung nạp lactose trong sữa bò Tuy nhiên với mùi đậu nành đặc trưng của sữa đậu nành không hẳn được ưa chuộng
Trang 2Hình 1:Nguyên liệu
Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
Đối với ngũ cốc là từ nói chung cho các loại lương thực như kê, cao lương, lúa mì, gạo, các loại đậu, không chỉ có giá trị về mặt dinh dưỡng mà còn là vị thuốc chữa bệnh hiệu quả Riêng đối với ngũ cốc là các loại đậu, mè thường có đặc tính nổi trội là giàu chất xơ có lợi cho hệ tiêu hóa, giàu hàm lượng các vitamin nhóm B, vitamin E có lợi cho quá trình sản sinh năng lượng của cơ thể, đồng thời ngũ cốc chứa lượng chất sắt dồi dào, có chứa các sắc
tố antoxian có khả năng chống oxi hóa, ngũ cốc có hàm lượng muối thấp nên thích hợp với người có bệnh cao huyết áp hoặc tim mạch Tiêu thụ ngũ cốc thường xuyên sẽ mang lại sức sống khỏe mạnh, đặc biệt vì chúng làm mạnh hệ tiêu hóa và hệ thần kinh Ngoài ra mùi thơm từ các loại ngũ cốc cũng được đánh giá cao
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này là cải thiện hương vị của sữa đậu nành bằng cách bổ sung các loại ngũ cốc nhằm đa dạng hóa sản phẩm
2.Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1Nguyên liệu
Đậu nành : mua ở chợ Thanh Bình
Ngũ cốc: gồm đậu xanh, mè đen, đậu đỏ, đậu đen mua ở chợ Thanh Bình
Đường trắng : được mua từ chợ Thanh Bình – Hải Châu – Đà Nẵng
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Tiến hành chế biến sữa đậu nành theo quy trình sau:
Trang 3Đậu nành Làm sạch
Rửa sạch
Ngâm, tách vỏ
Chần Cu(OH)2 + Xay
Phối chế
Đồng hóa
Đóng chai OH-CH-COONa
Cu + 2 H O-CH-COOK
Lọc
Gia nhiệt
Thanh trùng
Hạt ngũ cốc
Sả
n ph ẩ m
Làm sạch
Nấu Rang
Chai + nắp
Rửa sạch
Bã Nước
Phụ gia
Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
Sơ đồ 1: Quy trình công nghệ chế biến sữa đậu nành bổ sung ngũ cốc.
2.2.2 Phương pháp khảo sát và đánh giá các chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh và cảm quan của sản phẩm
Khảo sát thời gian và nhiệt độ thanh trùng sữa
Khảo sát tỉ lệ phối chế phụ gia trong sữa đậu nành
Khảo sát quy trình sản xuất sữa đậu nành
Đánh giá thị yếu người tiêu dùng trên các mẫu sữa có bổ sung ngũ cốc
Xác định độ chua của sản phẩm theo TCVN 6509 : 1999
Xác định hàm lượng protein, chỉ số vi sinh vật, độ Bx của sữa
2.3 Kết quả và thảo luận
2.3.1Khảo sát chế độ ngâm thích hợp
Trang 4Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
Cách tiến hành: lấy 700g đậu nành đem chia 7 phần đem ngâm với thời gian tăng dần từ
mẫu một tới mẫu số bảy, thời gian tiến hành theo quy trìnhđược thể hiện ở bảng 1
Xác định khả năng hút nước của đậu ( khả năng hydrat hóa) theo công thức :
Bảng 1: Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến chất lượng của hạt đậu và dịch sữa
Chỉ tiêu Thời gian
Mùi vị dịch
xay Thơm có vị chát Thơm có vị
chát
Thơm,
có vị hơi chát
Thơm
có vị hơi chát
Thơm Thơm ,
có vị chua
Có mùi
lạ , vị chua
Khả năng
hydrat hóa
Hàm lượng
chất khô
Khả năng
Biểu đồ 1: Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến chất lượng hạt đậu và dịch sữa
Kết quả thu được trên thấy rằng:
Khả năng trương nở của hạt đậu phụ thuộc vào thời gian ngâm Tuy nhiên trong khoảng thời gian 5-8 giờ độ trương nở hay khả năng hydrat hóa của hạt đậu biến đổi nhiều khi tiếp tục kéo dài thời gian ngâm đến 9h thì độ trương nở của hạt không tăng đáng kể nếu tiếp tục kéo dài thêm 1 giờ nữa ( tức 10 giờ ngâm ) thì mức độ hydrat của hạt đậu hầu như không biến đổi Điều này cho thấy thời gian ngâm là 8 giờ thì hạt có độ trương nở gần như cực đại
- Chất lượng của dịch sữa biến đổi theo thời gian ngâm Trong khoảng thời gian từ 5-8 giờ, chất lượng dịch sữa tăng theo thời gian ngâm Ngược lại ở các mẫu có thời gian ngâm dài hơn ( từ 9-10 giờ) chất lượng dịch sữa có giảm đi rõ rệt về thành phần dinh dưỡng và cảm quan Ở các mẫu có thời gian ngâm từ 9 -10 giờ dịch sữa có mùi chua, vị lạ do hiện tượng
a = G g
0
1
2
3
4
5
6
7
Khả năng hidrat hóa Column1
Trang 5Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
lên men, đồng thời gây tổn thất giá trị dinh dưỡng do khuếch tán ra ngoài dịch ngâm, còn ảnh hưởng do quá trình lên men của vi sinh vật gây vị chua cho đậu và dịch sữa
Như vậy, qua các nhận xét trên cho chúng em thấy nên chọn miền ảnh hưởng của nước ngâm từ 5-8 giờ
2.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của việc tách vỏ đến chất lượng dịch sữa
Do hạt đậu nành không bảo quản được trong thời gian dài vì vậy để đáp ứng được nguồn cung cấp nguyên liệu ổn định cho quá trình sản xuất cần phải sử dụng loại đậu khô có độ ẩm
10 – 11%
Vỏ đậu nành chứa rất ít thành phần dinh dưỡng, nhưng lại chứa những hợp chất như hexenal acetaldehyd và aceton gây mùi lạ, làm ảnh hưởng đến hương vị đặc trưng của sản phẩm như mùi lá xanh, mùi ngái, mùi hăng, ngoài ra trong thành phần vỏ đậu còn có các hợp chất gây vị đắng, chát như các hợp chất phenol, đặc biệt trong vỏ đậu nành có khoảng 4,3% trong tổng số chất ức chế Trypsin Chính vì vậy việc loại bỏ vỏ đậu nành trong quá trình chế biến là một việc làm rất cần thiết nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm sữa đậu nành
Tiến hành khảo sát: chất lượng của dịch sữa thu được chế biến từ nguyên liệu đậu nành
tách vỏ và chưa tách vỏ với các thông số, tỉ lệ, khối lượng nguyên liệu như nhau
Khối lượng đậu sử dụng cho thí nghiệm khảo sát này là 200g/mẫu, tỉ lệ nước sử dụng trong quá trình xay là 5/1 = nước/ đậu
Bảng 2: Khảo sát dịch sữa với nguyên liệu tách vỏ với chưa tách vỏ
Màu sắc dịch Màu trắng đặc trưng của sữađậu nành Màu vàng nhạt, nhưng rấtnhẹ
Hàm lượng chất khô
Nhận xét:+ Về các chỉ tiêu cảm quan: mẫu được loại bỏ lớp vỏ ngoài có màu trắng hơn,
hương vị đặc trưng không có mùi ngái và vị chát, phù hợp tiêu chuẩn của sữa đậu nành
+ Về giá trị dinh dưỡng ở cả hai mẫu đều không khác nhau nhiều, mẫu sữa được chế biến từ nguyên liệu không tách vỏ có hàm lượng chất khô hòa tan cao hơn Điều này là do một số chất hòa tan có trong thành phần vỏ trong quá trình xay nghiền cũng đi vào dịch chiết nên làm cho hàm lượng chất khô hòa tan của mẫu không loại bỏ vỏ cao hơn, tuy nhiên chính trong vỏ có một số chất gây chát cũng làm phân hủy đi một phần vitamin C có trong dịch mẫu này giảm so với mẫu được chế biến từ đậu tách vỏ
Kết luận: Như vậy việc loại bỏ vỏ đối với hạt đậu nành trong quá trình chế biến sữa là cần
Trang 6Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
thiết
2.3.3 Nghiên cứu công thức phối chế đối với từng sản phẩm
2.3.3.1 Khảo sát công thức phối chế đậu nành với mè đen:
Cách xử lý mè đen: cho mè đen vào chảo khô và rang lên, phải đảo đều tránh để mè bị
cháy,rang đến khi nào mè có mùi thơm đặc trưng và nổ lách tách thì được Chần trong nước nóng với thời gian là 1 phút ở nhiệt độ 900C
Bảng 3:Khảo sát tỷ lệ phối chế sản phẩm sữa đậu nành có bổ sung ngũ cốc ( đậu nành : mè đen )
Màu sắc Màu sắc ưanhìn
Màu hơi tối nghiêng về màu đen nhiều
Màu cũng ưa nhìn Màu ưa nhìn Mùi Thơm mùiđặc trưng Thơm mùi mè đen Không thấy mùimè đen Mùi đậu nành bịát nặng
Vị Ngọt vừa Nghiêng vị về đậuđen Ít có vị đậunành nhiều Vị đậu nành bịlấn
Từ kết quả trên chúng em chọn tỷ lệ phối chế đậu nành và mè đen là1:1 Là phù hợp nhất, thể hiện mùi vị của sản phẩm đậu nành có bổ sung ngũ cốc vì có màu sắc và hương vị của sản phẩm đặc trưng của đậu nành và mè đen
2.3.3.2 Khảo sát công thức phối chế giữa đậu nành với đậu xanh
Khảo sát tỉ lệ phối chế giữa đậu nành và đậu xanh để đưa ra công thức phối chế phù hợp, sản phẩm phải có mùi và vị đặc trưng của sữa đậu nành có bổ sung đậu xanh
- Phương pháp xử lý đậu xanh: Cho đậu xanh vào chảo khô và rang lên, phải đảo đều tránh
để đậu bị cháy, rang đến khi nào đậu từ màu xanh chuyển sang màu hơi vàng nhẹ nhưng vẫn còn chút xanh thì ngưng.Sau khi rang đậu xong thì cho nước vào và nấu trong 3 phút tính từ lúc nước sôi, rồi tắt bếp và để 5 phút cho đậu mềm hẳn ra và đem trộn chung với đậu nành
và xay
Bảng 4: Khảo sát tỉ lệ phối chế giữa đậu nành và đậu xanh
Mùi Thơm đặc trưng sữa có
đậu nành và đậu xanh
Thơm đặc trưng đậu nành ít mùi đậu xanh
Thơm đặc trưng mùi đậu nành
Trang 7Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
Độ oBx (theo tỉ
lệ nước với
nguyên liệu là
1:5)
Nhận xét:Qua bảng khảo sát trên ta thấy tỉ lệ phối chế tối ưu nhất là 50 : 50 vì thể hiện rõ
các chỉ tiêu đặc trưng của sản phẩm sữa đậu nành bổ sung ngũ cốc ở đây là đậu xanh
Kết quả: Vì thế chúng em chọn tỉ lệ để làm ra sản phẩm là 50 : 50.
2.3.3.3 Khảo sát công thức phối chế giữa đậu nành với đậu đen, đậu xanh và đậu đỏ:
Qua các thí nghiệm và các tài liệu tham khảo chúng em thấy mùi vị đặc trưng của đậu nành bị lấn át vì vậy để làm giảm bớt mùi đậu nành và thơm đặc trưng của các loại ngũ cốc đặc biêt là đậu xanh, đậu nành, đậu đen Chúng em đã đưa ra một số công thức phối chế dựa trên đậu nành làm chuẩn
- Phương pháp xử lý đậu đen, đậu xanh, đậu đỏ: đem rang ba loại đậu riêng, sau đó thì
cho nước vào và nấu trong 5 phút tính từ lúc nước sôi, rồi tắt bếp và để 5 phút cho đậu mềm hẳn ra và đem trộn chung với đậu nành và xay chần lâu hơn đậu nành vì các hạt ngũ cốc không qua thời gian ngâm mà chỉ qua thời gian rang
Bảng 5: Ảnh hưởng của ngũ cốc phối chế lên sản phẩm sữa đậu nành có bổ sung ngũ cốc Chỉ tiêu Tỷ lệ phối chế đậu nành: đậu xanh: đậu đen: đậu đỏ
Màu sắc Màu sắc ưa nhìn Màu hơi tối nghiêngvề màu đen nhiều Màu cũng ưanhìn Màu ưa nhìn
Mùi
Thơm của các loại
đậu nành và ngũ
cốc , mùi đặc trưng Thơm mùi đậu đen
Không thấy mùi đậu nành
Đậm mùi ngũ cốc
Vị Ngọt vừa Nghiêng vị về đậu
đen
Ít có vị về đậu nành
Đậm vị ngũ cốc
Kết quả: Từ kết quả trên chúng em chọn tỷ lệ phối chế đậu nành :đậu xanh: đậu đen: đậu đỏ
là 3:1:1:1 Là phù hợp nhất, thể hiện mùi vị của sản phẩm đậu nành có bổ sung ngũ cốc vì
có màu sắc và hương vị của sản phẩm đặc trung của đậu nành và ngũ cốc là các loại đậu 2.3.4 Nghiên cứu xác định chế độ thanh trùng cho sản phẩm sữa đậu nành bổ sung ngũ cốc
Bảng 6: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến các chỉ tiêu cảm quan của sữa đậu nành có
bổ sung ngũ cốc sau thanh trùng:
Thời gian
(phút)
Trang 8Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
Bảng 7 : Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến các chỉ tiêu cảm quan sau 1 tháng bảo quản
Thờ
i
gian
(phú
t)
115 oC 121 oC Độ
Bx Màusắc,
trạn g thái
Hươ ng vị
Đ ộ B x
Màu sắc, trạng thái
Hươ ng vị
10
11 Đặc
trưn
g, tách
lớp
Chu
a
1 2
Đặc trưng, hơi tách lớp
Hơi chua
15 14 Đặctrưn
g
Đặc trưn g
1
4 trưngĐặc Đặctrưn
g 20
14
Đặc
trưn
g
Đặc trưn g
1
4 Đặc trưng
Hơi có mùi cara men 25
14
Sẫm
Có mùi cara men
1
4 Sẫm Mùicara
men
Kết luận: qua hai bảng trên, chúng em nhận thấy rằng ở các nhiệt độ thanh trùng từ 115oC –
121oC ở thời gian 20 phút trở đi cho mùi lạ do thời gian kéo dài ảnh hưởng đến hương vị , ở thời gian 10 phút thì sau bảo quản 1 tháng thì có dấu hiệu bị phân lớp và có mùi chua do chế
đô thanh trùng không đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật Còn tại nhiệt độ 115 - 121oC thì từ15 phút sản phẩm vẫn duy trì được trạng thái và mùi vị ổn định Tuy nhiên xét về hiệu quả kinh
tế và rút ngắn thời gian thì chúng em thấy rằng với thời gian thanh trùng 15 phút ở nhiệt độ
115oC là cho hiệu quả nhất do ở chế độ này hàm lượng chất dinh dưỡng, hương vị và màu
Trang 9Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
sắc của sản phẩm không thay đổi so với tự nhiên
2.3.5 Nghiên cứu hàm lượng của chất nhũ hóa cho vào sản phẩm để tạo cấu trúc cho sản phẩm
Bảng 8: Khảo sát tỉ lệ phối chế gelatin và CMC vào sữa
Mẫu không bổ sung chất
ổn định cấu trúc và đường
Mẫu bổ sung đường,
không chất ổn định cấu
Mẫu bổ sung đường và
Không thơm mùi sữa
Không
Mẫu bổ sung đường và
CMC 0.05% Đồng nhất Thơm, thoảngmùi CMC Đạt Đạt
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường và
Mẫu bổ sung đường,
CMC 0,025% + gel
0,05%
Đồng nhất Thơm đặc trưng Đạt Đạt Mẫu bổ sung đường,
CMC 0,02% + gel Đồng nhất Thơm đặc trưng Đạt Đạt
Trang 10Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học Trường Cao đẳng Công nghệ năm 2015
0.075%
Mẫu bổ sung đường,
CMC 0,03%+GEL 0,04% Đồng nhất Thơm đặc trưng Đạt Đạt
Mẫu bổ sung đường,
CMC 0,01% + gel 0.06% Đồng nhất Thơm đặc trưng Đạt Đạt
Mẫu bổ sung đường,
CMC 0,04% + 0,03% Đồng nhất Thơm đặc trưng Đạt Đạt
Kết quả: Qua khảo sát đươc tóm tắt ở bảng 8 thì chúng em nhận thấy rằng hầu như các chất
ổn định bổ sung với tỉ lệ cho phép như đối với CMC là ≤ 0,05% và gelatin ≤ 0,1% đều đạt kết quả tốt, riêng đối với gelatin là một dạng protein thì việc bổ sung nhiều hay ít thì hầu như không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, nhưng chỉ nên bổ sung với lượng vừa phải thì hương vị của sữa mới có vị đặc trưng riêng Và với việc kết hợp cả hai phụ gia vào đều giúp cho sản phẩm hoàn thiện nhưng không ảnh hưởng gì đến trạng thái hay hương vị Vì
thế chúng em chọn tỷ lệ thấp nhất của hai chất khảo sát hàm lượng tối ưu là CMC: 0,01%
và gelatin là 0,06% để bổ sung vào sản phẩm tránh tình trạng tạo vị lạ trong thời gian bảo
quản
2.3.5 Khảo sát thời gian bảo quản
Sản phẩm được đóng chai thủy tinh và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ 28-30oC tại phòng thí nghiệm Tiến hành lấy mẫu đo các chỉ tiêu độ chua, độ Bx và cảm quan sản phẩm cách 7 ngày Kết quả khảo sát thời gian bảo quản như sau:
Bảng 9: Kết quả khảo sát độ chua của các sản phẩm.
Ngày bảo quản Độ chua (oT)
Sữa đậu nành bổ sung hỗn hợp đậu (khôn
g có phụ gia)
Sữa đậu nành bổ sung mè đen
Sữa đậu nành bổ sung đậu xanh
Sữa đậu nành bổ sung hỗn hợp đậu