nghiên cứu sản xuất yaourt đậu nành

36 4.1.1 Hàm lượng chất khô ảnh hưởng đến giá trị pH và hàm lượng acid sinh ra trong thời gian lên men của sản phẩm yaourt đậu nành .... Các sản phẩm có nguồn nguyên liệu tự nhiên được n

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

\

VÕ THỊ THANH THÚY MSSV: C1200659

Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Mã ngành: 08

Cần Thơ, 5/2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Sinh viên thực hiện

VÕ THỊ THANH THÚY MSSV: C1200659

Lớp: CB1208L1

Cán bộ hướng dẫn

Th.s PHAN NGUYỄN TRANG

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là một công trình nghiên cứu của bản thân dưới sự hướng dẫn của cô Các số liệu, kết quả trình bày trong quyển luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

Phan Nguyễn Trang Võ Thị Thanh Thúy

LỜI CẢM TẠ

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban chủ nhiệm khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng và các giảng viên bộ môn Công nghệ thực phẩm đã tận tình truyền đạt những kiến thức ngành và kinh nghiệm sống,

đã tạo mọi điều kiện cho em làm luận văn và hoàn thành khóa học

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Th.s Phan Nguyễn Trang đã tận tình hướng dẫn, tìm cách giải quyết các vấn đề và tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này

Ngoài ra, em cũng xin gửi lời cảm ơn đến cha mẹ đã nuôi dưỡng, tạo điều kiện cho

em học tập và có được những thành quả như hôm nay Em xin cảm ơn đến các anh chị trong phòng thí nghiệm, và bạn bè đã giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và làm thí nghiệm

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Võ Thị Thanh Thúy

TÓM TẮT

Nhằm mục đích đa dạng hóa sản phẩm làm từ đậu, đề tài “ Nghiên cứu sản xuất sản phẩm yaourt đậu nành” được thực hiện với mong muốn đáp ứng tốt hơn nhu cầu người tiêu dùng Đề tài được tiến hành với các nội dung: khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô ( 12-14%) đến chất lượng sản phẩm; tỷ lệ men giống ban đầu (0,04- 0,1(g/Kg)) bổ sung vào quá trình lên men và thời gian bảo quản ( từ ngày 1 đến 21 ngày) ở nhiệt độ 4oC Kết quả nghiên cứu cho thấy, với 13% chất khô; 0,08g men giống/kg dịch sữa thì sẽ cho sản phẩm có chất lượng tốt về mặt kỹ thuật như về pH, độ acid, khả năng giữ nước và đạt yêu cầu về đánh giá chất lượng cảm quan (trạng thái đồng nhất, cấu trúc có độ nhớt dẻo, mùi vị thơm ngon, hài hòa…) Bên cạnh đó, sản phẩm được giữ trong 3 tuần vẫn giữ chất lượng tốt với mật số vi sinh vật đạt chỉ tiêu của yaour để đảm bảo yêu cầu về mật số vi sinh theo tiêu chuẩn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 2

Chương 2: LƯỢC THẢO TÀI LIỆU 3

2.1 GIỚI THIỆU VỀ YAOURT VÀ YAOURT ĐẬU NÀNH 3

2.1.1 Yaourt 3

2.1.1.1 Nguồn gốc và bản chất Yaourt 3

2.1.1.2 Phân loại yaourt 3

2.1.1.3 Lợi ích của việc ăn yaourt 4

2.1.1.4 Các chỉ tiêu chất lượng của yaourt 4

2.1.2 Yaourt đậu nành 6

2.1.2.1 Giới thiệu yaourt đậu nành 6

2.1.2.2 Qui trình làm yaourt đậu nành 7

2.1.2.3 Lợi ích của của yaourt đậu nành 8

2.2 GIỚI THIỆU VỀ ĐẬU NÀNH 8

2.2.1 Lịch sử phát triển của cây đậu nành 8

2.2.2 Đặc điểm hình thái của đậu nành 9

2.2.3 Khái quát về hạt đậu nành 10

2.2.3.1.Tính chất cơ lý và cấu trúc của hạt đậu nành 10

2.2.3.2 Thành phần hóa học của hạt đậu nành 11

2.3 GIỚI THIỆU CÁC NGUYÊN LIỆU KHÁC 17

2.3.1 Sữa tươi 17

2.3.1.1 Giới thiệu về sữa bò 17

2.3.1.2 Thành phần hóa học trong sữa bò 19

2.3.2 Nước 22

2.3.3 Đường 22

2.4 GIỚI THIỆU VI KHUẨN LÊN MEN LACTIC 23

2.4.1 Sơ lược về vi khuẩn lactic 23

2.4.2 Các chủng vi sinh vật sử dụng trong Yaourt 24

2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 26

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 27

3.1.1 Thời gian và địa điểm 27

3.1.2 Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 27

3.1.4 Nguyên liệu làm sản phẩm 28

3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 28

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 28

3.2.2 Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu 28

3.2.2.1 Phương pháp lấy mẫu 28

3.2.2.2 Phương pháp chuẩn bị mẫu 28

3.3 QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM 30

3.3.1 Quy trình sản xuất 30

3.3.2 Thuyết minh quy trình thí nghiệm 30

3.4 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 32

3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô sản phẩm đến chất lượng sản phẩm 33

3.4.1.1 Mục đích thí nghiệm 33

3.4.1.2 Bố trí thí nghiệm 33

3.4.1.3 Tiến hành thí nghiệm 33

3.4.1.4 Kết quả ghi nhận 33

3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ men giống ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 33

3.4.2.1 Mục đích thí nghiệm 33

3.4.2.2 Bố trí thí nghiệm 34

3.4.2.3 Tiến hành thí nghiệm 34

3.4.2.4 Kết quả ghi nhận 34

3.4.3 Thí nghiệm 3: Xác định khả năng bảo quản sản phẩm theo thời gian 34

3.4.3.1 Mục đích thí nghiệm 34

3.4.3.2 Bố trí thí nghiệm 34

3.4.3.3 Tiến hành thí nghiệm 35

3.4.3.3 Kết quả ghi nhận 35

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

4.1SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CHẤT KHÔ ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM YAOURT ĐẬU NÀNH 36

4.1.1 Hàm lượng chất khô ảnh hưởng đến giá trị pH và hàm lượng acid sinh ra trong thời gian lên men của sản phẩm yaourt đậu nành 36

4.1.2 Hàm lượng chất khô ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của sản phẩm yaourt đậu nành 38

4.1.3 Hàm lượng chất khô ảnh hưởng đến đánh giá cảm quan của sản phẩm yaourt đậu nành 38

4.2KẾT QUẢ KHẢO SÁT TỈ LỆ MEN GIỐNG ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM YAOURT ĐẬU NÀNH 39

4.2.1 Tỉ lệ men giống ảnh hưởng đến giá trị pH và hàm lượng acid sinh ra trong thời gian lên men sản phẩm yaourt đậu nành 39

4.2.2Tỉ lệ men giống ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của sản phẩm yaourt đậu nành 41

4.2.3 Tỉ lệ men giống ảnh hưởng đến đánh giá cảm quan của sản phẩm yaourt đậu nành 42 4.3KẾT QUẢ KHẢO SÁT KHẢ NĂNG BẢO QUẢN SẢN PHẨM THEO THỜI GIAN43 4.3.1 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hàm lượng acid sinh ra của sản phẩm yaourt đậu nành 43

4.3.3 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến mật số vi khuẩn lactic của sản phẩm yaourt đậu nành 44

4.3.2 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến khả năng giữ nước của sản phẩm yaourt đậu nành 44

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 46

5.1 KẾT LUẬN 46

5.2 ĐỀ NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO ix

PHỤ LỤC x

PHỤ LỤC I: PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM x

PHỤ LỤC II: BẢNG THỐNG KÊ ANOVA xv

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Chỉ tiêu cảm quan của yaourt 4

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu hóa lý của yaourt 5

Bảng 2.3 Hàm lượng kim loại nặng của Yaourt 5

Bảng 2.4 Các chỉ tiêu vi sinh vật của yaourt 5

Bảng 2.5 Giá trị dinh dưỡng trong 100gram yaourt đậu nành 6

Bảng 2.6 Thành phần hóa học trong các phần của hạt đậu nành 10

Bảng 2.7 Thành phần hóa học chính của đậu nành (% tính trên căn bản khô) 11

Bảng 2.9 Thành phần acid béo cần thiết trong đậu nành 14

Bảng 2.10 Thành phần (%) các acid béo bảo hòa và không bảo hòa ở các loại dầu thực vật phổ biến 14

Bảng 2.12 Thành phần vitamin của đậu nành 16

Bảng 2.12 Thành phần chất khoáng trong đậu nành 16

Bảng 2.13Thành phần hóa học của sữa bò: 18

Bảng 2.14 Quy định về hàm lượng nhiễm bẩn 23

Bảng 3.1 Phương pháp xác định các chỉ tiêu chất lượng của yaourt 29

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến sự giảm pH của sản phẩm 37

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô của sản phẩm đến khả năng giữ nước của Yaourt 38

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô của sản phẩm đến trạng thái của yaourt theo đánh giá cảm quan 38

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến phần trăm acid lactic sinh ra trong yaourt đậu nành 41

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến khả năng giữ nước của yaourt đậu nành 41

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến đánh giá cảm quan của sản phẩm yaourt đậu nành 42

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của các ngày bảo quản đến độ acid sinh ra trong sản phẩm 43

Bảng 4.10 Mật số vi khuẩn lactic theo thời gian bảo quản (cfu/ml) 44

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của các ngày bảo quản đến khả năng giữ nước của sản phẩm 44

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Quy trình chế biến yaourt đậu nành 7

Hình 2.2 Cấu trúc của Casein Micelle 21

Hình 2.3 Tóm lược sự chuyển hóa các chất trong quá trình lên men sữa 25

Hình 2.4 Vi khuẩn Streptococcus thermophiles và Lactobacillus bulgaricus 26

Hình 3.1 Quy trình thí nghiệm yaourt đậu nành 30

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu yaourt đậu nành 32

Hình 4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến pH của sản phẩm trong quá trình lên men 36

Hình 4.2 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến hàm lượng acid lactic sinh ra trong thời gian lên men 36

Hình 4.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn yaourt đến pH sản phẩm

trong quá trình lên men 39

Hình 4.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến hàm lượng acid lactic sinh ra trong quá trình lên men 40

Chương 1: MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Xã hội ngày càng phát triển kéo theo nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng tăng về số lượng và hoàn thiện về mặt chất lượng Để đáp ứng nhu cầu này, nhiều sản phẩm được các nhà nghiên cứu về thực phẩm sản xuất ra với mục đích không những cung cấp các chất dinh dưỡng đơn thuần mà còn có tác dụng phòng và chữa bệnh cho con người Các sản phẩm này xuất phát từ nguồn nguyên liệu phong phú như thịt, cá, trứng, sữa Ứng dụng này không thể thiếu tạo sự phong phú cho mặt hàng thực phẩm, nâng cao sức khỏe cho con người là phương pháp lên men lactic để tạo ra sản phẩm lên men, đặc biệt là sữa chua, dưa chua, phomat

Ngày nay, một trong những ứng dụng quan trọng của lên men lactic là tạo nên các sản phẩm lên men giàu dinh dưỡng và có tác dụng chữa bệnh cao, có nguồn gốc từ nguyên liệu động vật và thực vật Như sản phẩm sữa chua có nguồn từ phương Tây đến nay đã trở thành món ăn được ưa thích khắp mọi nơi trên thế giới và cả ở Việt Nam Sữa chua bao gồm sữa chua ăn và uống là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và

có tác dụng chữa một số bệnh như chống lão hóa, giảm cholesterol trong máu, hạn chế rối loạn đường ruột, làm giảm tác dụng phụ do sử dụng thuốc kháng sinh

Các sản phẩm có nguồn nguyên liệu tự nhiên được người tiêu dùng chú ý quan tâm.Trong đó, đậu nành là một loại thực phẩm từ thực vật rất tốt, có hàm lượng protein cao, giá thành rẻ và đã được sử dụng để chế biến rất nhiều loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao như sữa đậu nành, đậu phụ, tương, chao Theo các nhà nghiên cứu việc sử dụng sữa đậu nành hàng ngày sẽ làm giảm cholesterol trong máu, hạ huyết

áp và đề phòng xơ cứng động mạch ở người lớn tuổi Trong protein đậu nành chứa đầy đủ các acid amin quan trọng đối với cơ thể con người (8 acid amin cần thiết) Ngoài ra, trong sữa đậu nành có acid béo không no có tác dụng phòng chống các mầm bệnh ung thư Nhằm tạo ra một sản phẩm mới, góp phần tạo sự đa dạng cho các sản phẩm lên men lactic, tôi tiến hành nghiên cứu sản xuất sản phẩm yaorut

Yaourt đậu nành là sản phẩm được lên men từ sữa đậu nành Sữa đậu nành rất giàu chất dinh dưỡng nhưng có thể thiếu một vitamin (C, B12, K), các vitamin này có thể tìm thấy trong các sản phẩm từ đậu nành, nên yaourt đậu nành sẽ tìm thấy vitamin B12 Ngoài ra, yaourt đậu nành rất tốt cho sức khỏe, chống lão hóa, giảm cholesterol, hạn chế các rối loạn đường ruột và có tác dụng làm đẹp cho phụ nữ

Yaourt đậu nành đậu nành được dùng như một sản phẩm cung cấp dinh dưỡng, nâng cao sức khỏe người tiêu dùng Chính vì vậy, yaourt đậu nành được nghiên cứu

và phát triển sản phẩm nhằm tạo ra một sản phẩm hoàn chỉnh và chất lượng tốt Ngoài ra, còn đa dạng hóa sản phẩm từ nguồn đậu nành, tận dụng được nguồn đậu

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu đề tài nhằm mục đích tạo ra một sản phẩm yaourt đậu nành có chất lượng tốt, giá trị cảm quan cao và có giá trị dinh dưỡng tốt cho sức khỏe người tiêu dùng

Đa dạng hóa sản phẩm yaourt trên thị trường, nâng cao giá trị kinh tế cho sản phẩm

Để đạt được mục tiêu đề tài cần phải tiến hành khảo sát :

Khảo sát hàm lượng chất khô sản phẩm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Khảo sát tỉ lệ men giống ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Xác định khả năng bảo quản sản phẩm theo thời gian

Chương 2: LƯỢC THẢO TÀI LIỆU

2.1 GIỚI THIỆU VỀ YAOURT VÀ YAOURT ĐẬU NÀNH

2.1.1 Yaourt

2.1.1.1 Nguồn gốc và bản chất Yaourt

Tên chung: sữa chua

Tên khoa học: Yoghurt ( hay yaourt)

Yaourt được những người du mục vùng Mount Elbus (Nga) phát hiện cách đây hàng ngàn năm Ngày xưa, người ta nuôi dê và cừu rồi lấy sữa của chúng dự trữ trong các bình chứa nước, đến thời tiết ấm áp, sữa được dự trữ trở nên vón cục Điều này đã khởi đầu cho kỷ nguyên của thực phẩm yaourt

Yaourt thực chất được sản xuất từ sữa bò hoặc sữa hoàn nguyên được cho lên men với các chủng vi khuẩn có lợi cho đường ruột giúp chuyển hóa đường sữa thành acid lactic tạo ra độ chua có pH đạt 4,6 - 4,7

Công nghệ sản xuất: sữa được thanh trùng ở 90oC trong 30 phút để tiêu diệt một số

vi sinh vật co hại và ngăn cản quá trình len men, đồng hóa và làm nguội đến 43oC, cho 3-5% giống vi sinh vật và hương trái cây Lên men trong 3 – 6 giờ cho đến khi

pH đạt 4,7 Làm lạnh đến 4oC, khi đó pH đạt 4,1 – 4,3

2.1.1.2 Phân loại yaourt

Yaourt là một sản phẩm rất phổ biến ở nước ta và trên thế giới Trên thị trường hiện nay, sản phẩm này rất đa dạng về chủng loại Cấu trúc và mùi vị yaourt luôn được các nhà sản xuất thay đổi để phù hợp với thị hiếu của người tiêu dung Sản phẩm có thể phân loại như sau:

Yaourt truyền thống: sản phẩm có cấu trúc gel mịn Trong quy trình sản xuất, sữa nguyên liệu sau khi được xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì Quá trình lên men được diễn ra trong bao bì xuất hiện khối đông

Yaourt dạng khuấy: khối đông trong sản phẩm sau quá trình lên men được phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học Sữa được lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là làm lạnh rồi rót vào bao bì

Yaourt uống: khối đông xuất hiện sau quá trình lên men được phá hủy hoàn toàn bằng phương pháp khuấy trộn hoặc đồng hóa, làm giảm độ nhớt, tạo ra sản phẩm dạng lỏng

2.1.1.3 Lợi ích của việc ăn yaourt

Yaourt được chế biến từ các loại sữa bằng cách cho sữa lên men chua sinh ra acid lactic, kích thích sự đáp ứng miễn dịch và giảm cholesterol huyết thanh, nó chứa nhiều chất bổ dưỡng và dễ hấp thụ vào máu

Yaourt vẫn giữ được và làm giàu thêm các chất protein, vitamin và chất khoáng cần thiết, giúp cân bằng hệ vi sinh vật, tăng cường khả năng đề kháng của cơ thể Protein trong yaourt ngăn ngừa ung thư dạ dày, đường lactose làm tan bifidobacteria trong ruột, calcium và sắt ngăn chặn bệnh thiếu máu hồng cầu, vitamin A tăng cường thị giác, pepton và peptid có tác dụng kích thích chức năng gan

Sử dụng yaourt hằng ngày giúp làm sạch và ngăn ngừa các bệnh ở hệ tiêu hóa Nguồn canxi trong yaourt cũng giúp cải thiện hệ tiêu hóa, chống hiện tượng ợ chua trong hệ tiêu hóa Nó sẽ làm cân bằng tuyến đường ruột, điều chỉnh sự tiêu hóa thức

ăn trong thực quản, giảm nguy cơ ung thư đường ruột Yaourt còn rất tốt cho răng, miệng , nó làm giảm lượng vi khuẩn và lượng hydro sunfur gây mùi trong miệng, thậm chí giảm các mảng bám răng và các bệnh về lợi, nhất là đối với các loại sữa chua ít đường

Yaourt có hệ vi sinh vật tạo nên enzyme proteaza, tác dụng thủy phân protein thành các acid tự do dễ hấp thụ nên ngoài giá trị dinh dưỡng, yaourt còn được xem như một loại mỹ phẫm chăm sóc da hiệu quả

2.1.1.4 Các chỉ tiêu chất lượng của yaourt

 Các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm yaourt

Bảng 2.1 Chỉ tiêu cảm quan của yaourt

Tên chỉ tiêu Yêu cầu

1 Trạng thái Mịn, đặc sệt

2 Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của loại phụ liệu

3 Mùi vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm

( Nguồn: Lương Đức Phẩm, 2001)

 Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu

Protein: giàu protein và được phân cắt thành các acid amin

Lipid: được thủy phân thành các acid béo và glyceryl

Cholesterol: không có

 Các chỉ tiêu vệ sinh về hóa lý, vi sinh vật, kim loại nặng

Bảng 2.2 Các chỉ tiêu hóa lý của yaourt

Tiêu chỉ tiêu Mức cho phép

1 Hàm lượng chất khô không chứa chất béo,

% khối lượng, không nhỏ hơn 8,2

2 Hàm lượng chất béo, % khối lượng >0,5

3 Độ acid 75 – 140

4 Đường saccharose 15

5 Gelatin Theo qui định của nhà sản xuất

(Nguồn: Lương Đức Phẩm, 2001)

Bảng 2.3 Hàm lượng kim loại nặng của Yaourt

Tên chỉ tiêu Mức tối đa

Bảng 2.4 Các chỉ tiêu vi sinh vật của yaourt

Tên chỉ tiêu Mức cho phép

1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 104

2 Nhóm coliform, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 10

3 Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0

4 Ecoli, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0

5 Salmonella, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0

6 Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10

Độc tố vi nấm yaourt: Aflatoxin M1: không lớn hơn 0,5 µg/l

2.1.2 Yaourt đậu nành

2.1.2.1 Giới thiệu yaourt đậu nành

Những sản phẩm chế biến từ đậu nành rất giàu chất dinh dưỡng và tốt cho sức khỏe người tiêu dùng Nhưng sản phẩm yaourt đậu nành cùng là một chế phẩm giàu dinh dưỡng và có khả ngăn ngừa nhiều bệnh Trong một khám phá gần đây nhất, các nhà khoa học thuộc viện đại học University of Massachusetts ở Amherts Hoa Kỳ đã cho biết Soy Yogurt tức yaourt đậu nành và một số sản phẩm yaourt trái cây có thể giúp kiểm soát cả bệnh tiểu đường loại 2 và bệnh cao huyết áp Kết quả nghiên cứu này

đã được công bố trên tạp chí Thực phẩm Sinh học (Journal of Food Biochemistry)

số ra ngày 09-11-2006

Ngoài ra yaourt đậu nành còn giúp chữa loạn khuẩn đường ruột, đặc biệt tốt cho trẻ

em và người lớn tuổi, chống lão hóa và nhiều công dụng khác đối với phụ nữ

Bảng 2.5 Giá trị dinh dưỡng trong 100gram yaourt đậu nành

Thành phần Hàm lượng Nước 89,0 g Năng lượng 59 kcal Protein 4,7 g Chất béo 2,7 g Chất béo no 0,5 g Acid béo không no đơn giản 0,6 g

Acid béo không no phức tạp 1,6 g

Carbohydrates 3,2 g Chất xơ 0,2 g

Cholesterol 0 mg

(Nguồn: Lâm Xuân Thanh, 2006)

Trong quá trình chế biến yaourt đậu nành, sữa đậu nành phải khử được mùi hăng

khó chấp nhận của đậu nành Sữa đậu nành làm theo qui trình thông thường có mùi

2.1.2.2 Qui trình làm yaourt đậu nành

Hình 2.1 Quy trình chế biến yaourt đậu nành

(Nguồn: Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

Sữa đậu nành không mùi (7 lít/kg đậu nành; protein 3,8% Sữa bò

Tỉ lệ 50%

2.1.2.3 Lợi ích của của yaourt đậu nành

Vi khuẩn lên men yaourt đậu nành có thể sử dụng được các đường raffinose, stachyose có trong sữa đậu nành làm giảm các triệu chứng đầy hơi do các đường này gây ra

Vi khuẩn trong sữa lên men còn sống giúp tăng cường hệ miễn dịch và tạo ra các enzyme thủy phân protein thành polypeptide, thủy phân tinh bột thành các maltodextrin làm sản phẩm trở nên dễ tiêu hóa hơn

Probiotic trong sữa lên men còn làm cân bằng hệ vi sinh vật trong đường ruột, tăng cường các vi khuẩn có lợi, giảm các vi khuẩn có hại gây bệnh cho người Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng một số lactic có khả năng chuyển isoflavone glucoside (có nhiều trong đậu nành) thành các isoflavone aglycone là chất có hoạt tính sinh học, có tác dụng làm giảm nguy cơ gây bệnh ung thư, tim mạch, giảm các triệu chứng ở phụ nữ mãn kinh như bốc hỏa, loãng xương…

2.2 GIỚI THIỆU VỀ ĐẬU NÀNH

2.2.1 Lịch sử phát triển của cây đậu nành

Đậu nành được xem là một trong những cây trồng cổ nhất nhân loại Nhiều nghiên cứu chứng minh rằng đậu nành có nguồn gốc từ Trung Quốc Đậu nành là một loại cây trồng ngắn ngày, được trồng trên nhiều loại đất khác nhau và có phạm vi khí hậu rộng khắp, trải dài từ vùng nhiệt đới Brazil đến hòn đảo Hokkaido đầy tuyết nằm ở phía bắc Nhật Bản

Cây đậu nành được du nhập vào Việt Nam từ thời gian nào vẫn chưa xác định nhưng lịch sử canh tác đậu nành ở Việt Nam đã được Louriro (1973) và Rumphius (1747) đề cập đến trong cuốn sách của họ về trồng đậu nành ở Malaysia và Việt Nam, nhưng có lẽ đậu nành được mở rộng diện tích và trở thành cây trồng quan trọng từ những năm đầu thế kỷ 20 (Kwon, 1969) Ở trên thế giới cũng như ở Việt Nam, hạt đậu nành không những sử dụng làm thực phẩm hàng ngày mà còn chế biến ra nhiều sản phẩm khác (tương, chao, tàu hủ, sữa đậu nành, nước chấm, rượu đậu nành, dầu đậu nành, giá đậu, đậu nành rau) (Kwon, 1969) và sớm trở thành các món ăn quen thuộc không thể thiếu trong bữa ăn hàng ngày của nhiều dân tộc vùng Đông Bắc Á và Đông Nam Á, trong đó có người Việt Nam, và của nhân dân vùng Đồng bằng sông Cửu Long Vì thế, hiện nay nhu cầu thực phẩm chế biến ngày càng tăng nên diện tích đậu nành được mở rộng thêm ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long

Người Trung Hoa, Triều Tiên, Nhật Bản, Indonesia được thế giới biết nhiều về các sản phẩm đậu nành truyền thống Ngược lại, các dân tộc này cũng tự hào về sự biết chế biến và ăn đậu nành gắn liền với nền văn hóa dân tộc Người Nhật tự hào về thể

loại và sành điệu của sản phẩm Miso không ít hơn phomat (cheese) của Âu Mỹ Người Indonesia tự hào về sản phẩm Tempeh có hương vị đậm đà và dinh dưỡng cao được các nước Âu Mỹ học tập và phát triển Người Trung Hoa tự hào như là cái nôi của đậu nành trên thế giới với nhiều sản phẩm truyền thống chế biến từ đậu nành như: nước uống đậu phụ, tương, chao, tàu hũ ky, nước chấm đậu,… Khác với các nước Đông Á, Âu Châu và Bắc Mỹ phát triển sau về trồng và sử dụng đậu nành

Họ không có được các sản phẩm truyền thống hương vị đậm đà Họ thường không chấp nhận được mùi đậu Sản phẩm được chế biến và sử dụng nhiều nhất từ đậu nành là dầu đậu nành Tuy nhiên, với những văn minh kỹ thuật tiên tiến trong lĩnh vực nghiên cứu chế biến thực phẩm đã làm cho các nước này phát triển với một tốc

độ nhanh trong sản xuất đậu và chế biến sử dụng các sản phẩm đậu nành Đậu nành tại Âu Châu và Bắc Mỹ đã tạo được sức mạnh được khẳng định trong thành phần của các loại thức ăn Ngày nay đậu nành đã thâm nhập vào nhiều ngành kỹ nghệ thực phẩm với các sản phẩm mới như nước uống đậu nành không mùi, thịt giả, hải sản giả, bánh mì, mì sợi, bánh ngọt có bổ sung đậu nành, thức ăn dặm cho trẻ em…

Ở Việt Nam, sản lượng đậu nành và tiêu thụ đậu nành còn thấp (100.000 tấn/năm) Dân Việt Nam cũng có một nhịp điệu phát triển đậu nành và biết ăn đậu nành như nhiều nước khác trong vùng Đậu nành là thức ăn quan trọng trong các chùa chiềng Nhiều cách chế biến đậu nành thành thức ăn hàng ngày xuất hiện trong các chùa chiềng và trong dân gian như tàu hũ, tương, chao, nước chấm, chả đậu nành, tàu hũ

ky, nước tương… Người Việt Nam cũng tự hào về văn minh truyền thống trong dân gian về vấn đề biết ăn và chế biến nhiều loại thức ăn đa dạng từ đậu nành (Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

2.2.2 Đặc điểm hình thái của đậu nành

Cây đậu nành còn gọi là đậu tương (đỗ tương), có tên khoa học là Glycine max (L) Merrill, thuộc họ Leguminosae, chủng Papilionoidae

Đậu nành là cây thảo, sống hằng năm, cao 70- 90 cm, thân mảnh, gần hóa gỗ, có lông Lá mọc cách, có 3 lá chét hình trái xoan, gần nhọn ở mũi Hoa màu trắng hay tím, xếp thành chùm ở nách Mỗi quả thường có 2 – 5 hạt gần hình cầu, màu vàng,

đỏ, lục… Ra hoa, quả quanh năm (Lê Nguyễn Đoan Duy, Lê Mỹ Hồng, 2012)

Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt:

2.2.3 Khái quát về hạt đậu nành

2.2.3.1.Tính chất cơ lý và cấu trúc của hạt đậu nành

Tính chất cơ lý ảnh hưởng rất lớn đến quy trình chế biến cũng như chất lượng sản phẩm Một số tính chất chủ yếu là:

Hình dáng: hạt đậu nành có hình dạng tròn, bầu dục, tròn dài, tròn dẹt…tùy từng giống

Độ lớn của hạt cũng rất khác nhau tùy đặc điểm của giống và kĩ thuật trồng trọt

Kích thước hạt: tùy thuộc vào giống và điều kiện canh tác

Vỏ hạt nhẵn phần lớn màu vàng, một số có màu vàng đậm, xanh, nâu hoặc đen

Cấu trúc hạt đậu nành gồm có 3 bộ phận chính: vỏ, phôi, tử diệp

+ Vỏ hạt: chiếm khoảng 8% trọng lượng hạt, là lớp ngoài cùng của hạt đậu nành

Vỏ hạt giống được đánh dấu bằng một rốn hạt hoặc vết sẹo lõm khác nhau về hình dạng Vỏ hạt đậu nành có nhiều loại màu sắc và là yếu tố cho việc xác định giống đậu nành Vỏ hạt có tác dụng bảo vệ phôi mầm chống lại nấm và vi khuẩn

+ Phôi: chiếm 2 % trọng lượng hạt, là rễ mầm, phần sinh trưởng của hạt khi hạt nảy mầm và có chức năng như cơ cấu dự trữ thức ăn

+ Tử diệp (lá mầm): gồm hai lá mầm tích trữ dinh dưỡng cho hạt Nó chiếm phần lớn khối lượng của hạt khoảng 90% trọng lượng hạt, chứa hầu hết các protein, lipid của hạt, có màu xanh trước khi hạt chín và chuyển thành màu vàng khi hạt chín

Do được cấu tạo bởi ba bộ phận nên thành phần hóa học của đậu nành khác nhau ở các bộ phận, thành phần hóa học của hạt đậu nành được trình bày ở bảng sau:

Bảng 2.6 Thành phần hóa học trong các phần của hạt đậu nành

Các phần của

hạt đậu tương

% trọng lượng của hạt

Thành phần % trọng lượng khô

Lipid

Protein (Nx6,25)

Gluxit ( kể cả xơ) Tro Hạt nguyên 100 20 40 35 4,9

Một số yếu tố như thời tiết, đất đai, điều kiện gieo trồng, loại đậu nành ảnh hưởng rất lớn đến thành phần dinh dưỡng của đậu nành Bảng thành phần hóa học thể hiện giá trị dinh dưỡng của các loại đậu nành có màu sắc khác nhau

2.2.3.2 Thành phần hóa học của hạt đậu nành

So với các nguồn thực phẩm chính hiện nay, đậu nành thực sự là thành phần giàu dinh dưỡng Đậu nành vừa có nguồn protein cao nhất trong các loại đậu, hạt; giàu chất béo, carbohydrate, các chất xơ, vitamins, chất khoáng…

Đậu nành là loại nông sản thực phẩm quan trọng vì hai thành phần protein và chất béo của nó có phẩm chất tốt, tỉ lệ cao và giá thành rẻ Đậu nành chứa nhiều chất dinh dưỡng tốt cho sức khỏe con người

Bảng 2.7 Thành phần hóa học chính của đậu nành (% tính trên căn bản khô)

Thành phần Tỉ lệ Carbohydrate 33,9

Bảng 2.8 Thành phần các acid amin trong protein đậu nành

Acid amin không thay thế Giá trị(%)

Tryptophan 1,3 Leucine 7.7 Isoleucine 5,1

Threonine 4,8

Methionine 1,6 Cystein 1.3 PhenylAlanine 5,0 Histidin 2,6 Treonin 4.3

(Nguồn: Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

Protein của đậu nành chứa đầy đủ các acid amin tối cần thiết cho dinh dưỡng, của con người Nếu so với các loại protein tốt nhất như casein trong sữa bò thì protein đậu nành còn thua kém ở sự cân đối của các acid amin tối cần thiết Methionin và Cystein là hai acid amin chứa Suful giới hạn trong dinh dưỡng protein của đậu nành Trái lại, protein của đậu nành có thành phần Lysine cao trong khi các loại nông sản khác thiếu acid amin này

Các tính chất chức năng của protein đậu nành: tính tan, hấp thụ và giữ nước, tạo gel, tạo kết cấu, tạo độ nhớt, tạo nhũ, tạo bọt

 Tính tan: Tính tan của protein đậu nành được ứng dụng trong nhiều sản phẩm thự phẩm Trong chế biến khi người ta muốn cho protein đậu nành tan hoàn toàn như trích ly sữa, trích ly protein,… khi thì người ta muốn protein đậu nành không tan như kết tủa đậu hủ, chế biến yaourt,… trong protein đậu nành glubolin chiếm 85 –

95 % một lượng nhỏ albumin, prolamin, glutelin ( Nguyễn Thị Hiền, 2006)

Tính tan của protein đậu nành bị ảnh hưởng bởi pH Protein đậu nành tan ít nhất ở điểm đẳng điện pI = 4,5 Ở càng xa pI này thì protein tan nhiều, pH tự nhiên của đậu nành 6,8 (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2003)

 Khả năng hấp thụ và giữ nước: là một đặc tính nổi bật của protein đậu nành được điều khiển bởi các phân cực nhỏ háo nước của các phân tử protein Protein đậu nành

có độ hòa tan cao cũng có khả năng hấp thu nước cao Tính chất giữ nước của các protein làm tăng độ ẩm của thực phẩm, cải thiện tính cảm quan, tăng hiệu suất chế biến Tính chất giữ nước được sử dụng trong các sản phẩm thịt, bánh mì,…

(Ngạc Văn Dậu, 1983)

 Khả năng tạo gel: Khi protein bị biến tính, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, các mạch polypeptide duỗi ra, tiến lại gần nhau, tiếp xúc và tạo nên mạng lưới không gian tương đối chặt và pha phân tán chứa trong nó Các yếu tố tạo gel:

+ Sử dụng nhiệt: Khi dụng sữa protein đậu nành có nồng độ cao được đun nóng ở

pH trung tính, thì sẽ tạo gel

+ Sử dụng pH đẳng điện: Ở pH đẳng điện protein có khả năng tạo gel

+ Sử dụng các muối của ion kim loại hóa trị hai: Do liên kết giữa Ca2+ và nhóm carboxyl

 Khả năng tạo kết cấu: Protein đậu nành có khả năng tạo sợi tốt Khi protein bị phân ly, chuỗi polyptide duỗi mạch, vì vậy khi cho qua khuôn đúc, sẽ định hướng được các phân tử protein và các sợi hình thành

 Khả năng tạo độ nhớt; Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch gồm:

pH, nhiệt độ, ion Ca2+ …và nồng độ protein

 Khả năng tạo nhũ: Protein có độ hòa tan cao cũng có tính hấp thụ chất béo nhũ hóa tốt Mỗi gam protein đậu có thể thực hiện từ 2 – 20 ml dầu Sự nhũ hóa được ứng dụng trong các sản phẩm như sauce mayonise, cream (nước trong dầu) hay kem lạnh (dầu trong nước) Sự ổn định nhũ hóa còn tùy thuộc vào khả năng nhũ hóa, độ tan, tính chất của hệ thống

và giảm chất lượng

Bảng 2.9 Thành phần acid béo cần thiết trong đậu nành

Acid béo không no trong đậu nành Phần trăm (%)

Palmitic 11

Linoleic 51 Linolenic 9

(Nguồn: FAO Food and nutritionq,1989)

Ngày nay, các acid béo có lợi không những về việc dễ tiêu hóa như acid béo chưa

no mà còn có trách nhiệm chuyển hóa cholesterol, giảm nguy cơ gây bệnh tim mạch Chất béo trong dầu đậu nành không chứa cholesterol Nó còn chứa vitamin A,E,K… vitamin E là chất chống ôi do quá trình oxi hóa của dầu đậu nành tự nhiên (Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

Bảng 2.10 Thành phần (%) các acid béo bảo hòa và không bảo hòa ở các loại dầu thực vật

(Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

Ngoài ra, trong đậu nành còn chứa một lượng nhỏ phosphatide, và nhiều lecithin có tác dụng làm cơ thể trẻ lâu, tăng trí nhớ, tái sinh mô, cứng xương, tăng sức đề kháng Đây là một loại dầu quý vì có hoạt tính sinh học và giá trị dinh dưỡng cao

Carbohydrate

Carbonhydrate trong đậu nành chiếm khoảng 34% trên căn bản khô Phần này không có chứa tinh bột do đó ít có giá trị dinh dưỡng so với protein và lipid Đậu nành tương đối chứa ít chất đường bột hơn so với các loại đậu khác Đường trong

đậu nành chủ yếu là đường saccharose lẫn với một loại đường không kết tinh rất giống với lactose trong sữa

Carbonhydrate hòa tan vào khoảng 10% gồm các đường không khử như: sucrose, raffinose và stachyose Raffinose và stachyose là các oligosaccharide mà con người không thể tiêu hóa được Chúng đi đến ruột già và vi sinh vật đường ruột lên men sinh ra khí CH4, H2 và CO2 dẫn đến hiện tượng tạo khí trong cơ thể tạo ra hiện tượng khó tiêu hóa (Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

Bảng 2.11 Carbohydrate trong đậu nành

Cấu tử Hàm lượng trung bình (%) Cellulose 4

Hemicellulose 15

Stachyose 3,8 Raffinose 1,1

Thành phần chất khoáng vào khoảng 5% trên căn bản khô gồm Calcium, Phospho, Magnesium, kẽm, sắt Các kim loại trong đậu nành có giá trị sinh học không cao vì acid phytic trong đậu nành kết hợp với chúng tạo thành các chất không tan phytate kim loại Bỗ sung chất khoáng vào đậu nành sẽ có hiệu quả dinh dưỡng tốt hơn Hàm lượng chất khoáng có thể thay đổi nhiều do loại đậu nành cũng như điều kiện trồng trọt khác nhau (Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

Bảng 2.12 Thành phần vitamin của đậu nành

(Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

Bảng 2.12 Thành phần chất khoáng trong đậu nành

Một số enzyme trong đậu nành

Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua hang ruột do đó không nên ăn đậu nành sống

Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo

Phospholipase: thủy phân tinh bột, β-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn

Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển hóa H2 trong acid béo

Năng lượng

Năng lượng sinh học của đậu nành được tính dựa trên năng lượng sinh học của các chất thành phần: 4Kcal đối với 1gr protein và carbohydrate, 9Kcal đối với 1gr lipid Năng lượng sinh học trung bình của đậu nành trên căn bản khô là 450 Kcal/100gr (Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)

Thành phần có hại trong đậu nành

Chất ức chế enzyme tiêu hóa protein: đậu nành có chứa chất ức chế trypsin là antitrypsin làm giảm khả năng tiêu hóa đậu và làm lớn tụy tạng

Hemagglutinin: chất độc đối với động vật vì nó tương tác bền vững với glucoprotein trên bền mặt hồng cầu làm ngưng kết các tế bào này

Chất gây bướu cổ: đậu nành có chứa yếu tố ngăn cản hấp thu Iod và do đó gây bệnh bướu cổ

Enzyme Urease: chuyển hóa urê thành ammoniac (NH3) Chất này gây độc đối với động vật

Acid phytic: kết hợp với các chất khoáng có lợi như Zn, Fe, Ca… làm cơ thể không hấp thu được chúng

Raffinose và stachyose là các oligosaccharide gây hiện tượng sinh hơi trong ruột

Hầu hết các thành phần có hại này đều bị phá hủy bởi nhiệt Do đó, nên ăn đậu nành

đã được nấu kỹ

2.3 GIỚI THIỆU CÁC NGUYÊN LIỆU KHÁC

2.3.1 Sữa tươi

2.3.1.1 Giới thiệu về sữa bò

Sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, chứa đầy đủ các nhóm chất cần thiết cho cơ thể như protein, lipid, đường, vitamin và chất khoáng Protein sữa có thành phần acid amin cân đối và có độ đồng hóa cao Protein sữa bao gồm casein,

casein chiếm hơn 75% tổng số protein Casein có đủ tất cả các acid amin cần thiết Đặc biệt là lysine là một acid amin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em

Chất béo sữa có trạng thái nhũ tương có độ phân tán cao, chứa nhiều acid béo chưa

no Chính vì vậy, chất béo sữa có độ tan thấp và dễ đồng hóa, có giá trị sinh học

Đường của sữa là đường lactose, một loại đường kép, khi thủy phân cho 2 phân tử đường đơn galactose và glucose Lactose trong sữa bò là 2,7 - 5,5% , sữa mẹ là 7% Các chất khoáng trong sữa có nhiều như: canxi, kali, phosphor, vì vậy sữa là thức

ăn gây kiềm Sữa là nguồn thức ăn cung cấp canxin, quan trọng cho trẻ em Sữa cung cấp chủ yếu vitamin A, B1, B2, còn các vitamin khác không đáng kể

 Tính chất vật lý của sữa bò

Sữa là một chất lỏng đục Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất khoáng trong sữa tạo nên

Sữa có màu trắng đến vàng nhạt, màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng beta-carotene

có trong chất béo của sữa

Sữa có mùi đặc trưng, có vị ngọt nhẹ (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

Có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước Sữa thường có đặc điểm và tính chất như sau:

 Điểm đông: -0,55o

C

 pH: 6,5 – 6,6

 Độ acid được tính bằng độ Dornic –Do (decigam acid lactic/lít sữa): 16 – 18

 Thành phần hóa học của sữa bò

Bảng 2.13 Thành phần hóa học của sữa bò:

Thành phần Hàm lượng %

Chất khô 11,5 Chất béo 3,07 Protein 3,15

(Nguồn: Lâm Xuân Thanh, 2004)

2.3.1.2 Thành phần hóa học trong sữa bò

Nước trong sữa bò

Là thành phần chủ yếu của sữa, là dung môi hòa tan các chất hữu vô cơ, là môi trường cho các phản ứng sinh học Phần lớn nước trong sữa có thể thoát ra ngoài khi đun nóng

Nước tự do chiếm 96 -97% tổng lượng nước Nó có thể tách được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô (Lâm Xuân Thanh, 2004)

Nước liên kết chiếm một tỉ lệ nhỏ, khoảng 3 – 4 % Hàm lượng liên kết phụ thuộc vào các thành phần trong hệ keo: proteun, polysacarit, phosphatit (Lâm Xuân Thanh, 2004)

Tổng hàm lượng chất khô

Tổng hàm lượng chất khô được hiểu là hàm lượng các chất còn lại trong sữa sau quá trình bài khí và làm bốc hơi toàn bộ lượng nước (dạng không liên kết) có trong sữa

Chất khô là hiệu số giữa tổng các chất khô và hàm lượng chất béo trong sữa Giá trị hàm lượng chất khô trong sữa bò thường 9,1%

Chỉ có sữa động vật là nguồn chứa lactose duy nhất trong tự nhiên

Lactose là đường khử, độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với disaccharide và monosaccharide thường gặp, lactose có thế bị thủy phân bởi enzyme lactaza (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

Chất béo

Chất béo trong sữa có hai loại:

+ Chất béo đơn giản: trong công thức phân tử chỉ có C, H, O

+ Chất béo phức tạp: ngoài C, H, O còn có các phân tử khác như N, P, S…

(Dương Thị Phượng Liên, 2006)

Chất béo của sữa bò bao gồm các trglyceride, diglyceride, acid béo, strerol, carotenoid, vitamin (A, D, E, K…) và có một số chất khác (Lâm Thanh Xuân, 2004)

Chất béo trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình cầu, hạt này được bao bọc bởi một lớp màng Thành phần của lớp màng có protein, phospholipid, enzyme phosphatase, chiều dày khoảng 8-10nm Chức năng của màng bảo vệ không cho các hạt béo liên kết lại với nhau và ổn định nhũ tương của sữa Các hạt béo thường có đường kính 0,1-20m trung bình là 3m Kích thước hạt béo bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như loài, thời kỳ cho sữa, điều kiện sức khỏe, loại thức ăn, hàm lượng chất béo của sữa… (Lâm Xuân Thanh, 2004)

Chất khoáng

Lượng chất khoáng trong sữa không nhiều nhưng sự có mặt các chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng của sữa Hàm lượng chất khoáng trong sữa khoảng 6,8g/lít, chủ yếu là các nguyên tố Ca, Mg, Fe,… trong đó calci và phosphot chiếm cao nhất

Vitamin

Sữa có chứa nhiều loại vitamin với số lượng không lớn, các vitamin thuộc 2 nhóm chính là:

Nhóm tan trong chất béo gồm A, D, E, K

Nhóm tan trong nước gồm B1, B2, B3, C…

(Lâm Thanh Xuân, 2004)

Hợp chất chứa nitơ

Casein

Là những protein có tính acid vì trong phân tử có nhiều gốc acid glutamic và acid aspartic, là thành phần chủ yếu của protein sữa Casein tồn tại dưới dạng micelle, mỗi micelle chứa 65% nước, phần còn lại là các loại casein và chất khoáng (Ca, K,

Mg, phosphate và citrate)

Các micelle có hàm lượng к – casein khá cao với đầu ưa nước luôn hướng ra ngoài, nếu lấy đầu ưa nước hoặc giảm hàm lượng к – casein thì cấu trúc micelle trở nên không ổn định, nếu có mặt của Ca2+ trong sữa thì các micelle sẽ liên kết lại với nhau tạo nên hiện tượng đông tụ casein

Trong cấu trúc micelle hình 2.2 các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối phosphate calci và sự tương tác giữa các gốc kỵ nước

Hình 2.2 Cấu trúc của Casein Micelle

(Nguồn:www.dairyscience.info) Enzyme

Enzyme là những chất xúc tác phản ứng, có bản chất là protein

Sự có mặt của các enzyme trong sữa là nguyên nhân biến đổi thành phần hóa học của sữa trong quá trình bảo quản, từ đó làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng sữa Tuy nhiên một số enzyme như lactoperoxydase, lysozyme có vai trò kháng khuẩn, tham gia vào việc ổn định chất lượng trong quá trình bảo quản trước khi chế biến

Hàm lượng vi sinh vật trong sữa càng cao thì thành phần enzyme có trong sữa đa dạng và hoạt tính càng cao

Hệ vi sinh vật trong sữa

Bình thường, với điều kiện vệ sinh tốt thì trong sữa vẫn chứa một lượng lớn tế bào

vi sinh vật (khoảng từ 100.000 đến 200.000 tế bào/ml sữa) Trong sữa có một hệ vi sinh vật đa dạng bao gồm vi khuẩn, nấm mem và nấm mốc (Lâm Xuân Thanh, 2004) Trong đó các vi sinh vật có thể chia làm 2 nhóm chính: prokaryote và eukaryote

2.3.2 Nước

Nước sử dụng để sản xuất yaourt yêu cầu phải đạt tiêu chuẩn cho phép của nước dùng trong ngành sản xuất thực phẩm Nước được cung cấp từ các nhà máy nước thành phố, còn nếu lấy nước từ nguồn nước khác thì phải xử lý để không có vi sinh vật nguy hiểm, các mầm bệnh dịch, các kim loại nặng…

Nước dùng trong sản xuất và sử dụng trong sinh hoạt phải đảm bảo các chỉ tiêu do viện vệ sinh do bộ y tế quy định Các chỉ tiêu của nước theo Quyết định 1329/2002/BYT/QĐ về “Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống”

Chỉ tiêu cảm quan phải trong suốt, không màu, không mùi vị lạ

Dưới tác dụng của enzyme hoặc acid, đường saccharose bị thủy phân thành đường khử Sự chuyển hóa làm tăng nhẹ vị ngọt, tăng độ hòa tan của đường trong dung dịch Nhiệt độ nóng chảy của saccharose là 186 – 188oC Đưa từ từ đến nhiệt độ nóng chảy đường biến thành dạng sệt trong suốt, nếu kéo dài thời gian đun hoặc đun

ở nhiệt độ cao đường sẽ mất nước bị phân hủy và biến thành caramen Phản ứng thủy phân saccharose do enzyme invertase xúc tác như sau:

Saccharose (đường không khử) invertase α-D-glucose + β-D-fructose (đường khử)

Saccharose hiện diện ở dạng rắn ở điều kiện thường, không màu, không mùi, có vị ngọt và có cỡ hạt không đều Saccharose là loại đường phổ biến được sử dụng trong sản xuất thực phẩm

Saccharose là chất dinh dưỡng vĩ mô dễ dàng tiêu hóa, là nguồn cung cấp năng lượng nhanh chóng cho cơ thể, tạo ra sự gia tăng của glucose huyết trong quá trình tiêu hóa

Trong quá trình chế biến thực phẩm sử dụng các loại đường tinh luyện có bán trên thị trường để điều chỉnh hàm lượng chất khô và làm tăng vị ngọt cho sản phẩm Đường phải đảm bảo yêu cầu chất lượng của TCVN 6958:2001 như sau:

Bảng 2.14 Quy định về hàm lượng nhiễm bẩn

Thành phần (%) Mức tối đa

Asen (As) 1 mg/kg Đồng (Cu) 2 mg/kg Chì (Pb) 0,5 mg/kg

2.4 GIỚI THIỆU VI KHUẨN LÊN MEN LACTIC

2.4.1 Sơ lược về vi khuẩn lactic

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ vi sinh vật

Lên men lactic có hai dạng: điển hình hoặc đồng hình và không điển hình hoặc dị

hình (Lương Đức Phẩm, 2002)

Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium, là vi

khuẩn Gram (+) Đây là những trực khuẩn hoặc cầu khuẩn, đa số không sinh bào tử, thường không chuyển động và kị khí tùy tiện, vi hiếu khí, chúng không chứa cytochrom và enzyme catalase, chúng có khả năng sinh tổng hợp enzyme peroxydase rất mạnh, phân giải H2O2 để phát triển Đa số chúng lên men được mono và disaccharide, một số không lên men được saccharose, số khác không lên men được đường maltose Các vi khuẩn lactic không có khả năng lên men tinh bột

và các polysaccharide khác (chỉ có loài L delbruckii là đồng hóa được tinh bột)

Vi khuẩn lactic thường có dạng hình cầu, hình oval và hình que, đường kính của dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5-1,5 μm, các tế bào hình cầu xếp thành từng cặp hoặc chuỗi có chiều dài khác nhau Kích thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1-8 μm, trực khuẩn thường đứng riêng lẻ hoặc kết thành chuỗi

Các loài vi khuẩn lactic có khả năng rất khác nhau tạo thành acid trong môi trường

và sức chịu đựng acid cũng khác nhau Đa số các trực khuẩn lactic đồng hình tạo thành acid cao hơn (khoảng 2-3,5%), liên cầu khuẩn (khoảng 1%) Các trực khuẩn này có thể phát triển được ở pH = 4-3,8 còn cầu khuẩn không thể phát triển được ở môi trường này Hoạt lực lên men tốt nhất của trực khuẩn lactic ở vùng pH = 5,5-6

Đa số vi khuẩn lactic (đặc biệt là trực khuẩn đồng hình) rất kén chọn thành phần dinh dưỡng, chúng chỉ phát triển khi trên môi trường có tương đối đầy đủ các yếu tố dinh dưỡng cần thiết như acid amin, peptide, protein, vitamin (B1, B2, B6, PP, các acid pantotenic và acid folic),…

Vi khuẩn lactic có hoạt tính protease, chúng phân hủy được protein của sữa tới peptide và acid amin Hoạt tính này ở các loài có khác nhau, thường trực khuẩn là

cao hơn Chúng chịu được trạng thái khô hạn, bền vững với CO2 và cồn ethylic, nhiều loài vẫn sống được trong môi trường có 10-15% cồn hoặc cao hơn, một số trực khuẩn bền với NaCl tới 7-10% Các vi khuẩn lactic ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng tối ưu là 25 – 35oC, các loài ưa nhiệt có nhiệt độ tối ưu là 40 – 45oC, loài ưa lạnh có thể phát triển được ở nhiệt độ tương đối thấp (khoảng 5oC hoặc thấp hơn) Khi gia nhiệt tới 60 – 80oC hầu hết chúng bị chết sau 10-30 phút

(Lương Đức Phẩm, 2002)

Lên men Lactic đồng hình

Sự lên men tạo ra sản phẩm chính là acid lactic 90 – 98% tổng sản phẩm lên men, sản phẩm phụ là etanol, acid acetic, rượu ethylic, CO2, axetoin…

Gồm một số loại vi khuẩn sau: Streptococcus lactic, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus phantarum, Lactobacillus acidophilum…

Nhóm vi khuẩn lactic điển hình có khả năng phân hủy đường theo con đường đơn giản và tạo ra sản phẩm chủ yếu là acid lactic Đây là quá trình lên men lactic điển hình hay còn gọi là lên men lactic đồng hình:

Lên men Lactic dị hình

Lên men lactic còn gọi là lên men không điển hình và phức tạp hơn, sản phẩm cuối cùng ngoài acid lactic còn nhiều sản phẩm phụ: acid acetic, rượu ethylic, CO2, dextran…

Gồm có một số loại vi khuẩn sau: Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus pentoaceticus, Lactobacillus berevis…

Số lượng các sản phẩm phụ phụ thuộc hoàn toàn vào giống vi sinh vật, vào môi trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh Thông thường, nhóm vi khuẩn lên men

dị hình cho 40% acid lactic, acid succinic gần 20%, acid acetic 10%, rượu ethylic 10% và các loại khí 20%

2.4.2 Các chủng vi sinh vật sử dụng trong Yaourt

Chủng giống dùng trong sản xuất yaourt là hỗn hợp trộn của hai loại vi sinh vật

Streptococcus thermophiles và Lactobacillus bulgaricus

Lactobacillus bulgaricus (L.bulgaricus)

Là vi khuẩn lên men dị hình, trực khuẩn gram dương, hình que, dài, mảnh, không

có khả năng di chuyển và phát triển tốt ở nhiệt độ 45 – 50oC trong môi trường có độ acid cao( Lương Đức Phẩm, 2003) Loại này có thể tạo ra trong khối sữa đến 2,7%

C6H12O6

(Đường)

2CH3-CHOH-COOH (Acid lactic) 22,5 kcal

acid lactic từ đường lactose Nó làm đông tụ sữa ở 37oC, có thể lên men được đường lactose, glucose và galactose Nó thuộc loại kị khí không bắt buộc, pH thích hợp ở 5,4 Khi lên men chúng không có khả năng sử dụng đường maltose và tạo một lượng nhỏ acid bay hơi và aldehyde, tạo cho sản phẩm có mùi vị đặc trưng, thường dùng để sản xuất yaourt đông mịn

Streptococcus thermophillus (S.thermophillus)

Phát triển tốt ở nhiệt độ 50oC và sản sinh tốt ở nhiệt độ 37 – 40oC Đây cũng là vi khuẩn lactic chịu nhiệt lên men điển hình, có thể chịu được nhiệt độ đun nóng đến

65oC trong 30 phút nhưng chỉ phát triển được trong môi trường acid thấp hơn

L.bulgaricus ( Lương Đức Phẩm, 2003)

Đối với chủng này môi trường dung dịch và nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến hình thái của chúng Trong sữa ở nhiệt độ 45oC, nó tạo thành những chuỗi ngắn và ở nhiệt độ 30oC, nó có dạng cầu đôi Streptococcus thermophiles có thể tạo thành

những chuỗi dài ở nồng độ acid cao trong sữa Nó sản xuất acid lactic từ đường với hàm lượng từ 85 – 98% và một lượng nhỏ các sản phẩm phụ khác

+2H + H

+CO2, CH3CHO +1/2 O2

Aceton

CH3COCHOHCH3

- 2H

Diacetyl

Lên men dị thể Lên men

Đồng thể

Hình 2.3 Tóm lược sự chuyển hóa các chất trong quá trình lên men sữa

(Nguồn: Dương Thị Phương Liên, 2006)

Streptococcus thermophiles phát triển nhanh và tạo ra cả acid lẫn khí CO2 Khí CO2

và fomate được tạo ra nhằm kích thích cho L bulgaricus phát triển Mặt khác, hoạt động thủy phân protein của L bulgaricus tạo ra peptide và acid amin cần cho sự phát triển của Streptococcus thermophiles

Những vi sinh vật lên men lactic chịu trách nhiệm trong việc hình thành hương vị

và cấu trúc của yaourt Khối lượng yaourt đông tụ trong quá trình lên men do pH giảm xuống

S thermophiles chịu trách nhiệm đối với việc giảm pH lúc đầu khoảng pH = 5,0

L bulgaricus là giảm pH xuống thấp hơn pH = 4,0

Những sản phẩm tạo hương cho yaourt sau quá trình lên men: acid lactic, acetaldehyde, acid acetic, diacetyl

Hình 2.4 Vi khuẩn Streptococcus thermophiles và Lactobacillus bulgaricus

(Nguồn: www.Sinhhocvietnam.com)

2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men

Trong công nghiệp sản xuất yaourt, các giai đoạn xử lí sản phẩm sau quá trình lên men thường đơn giản Sản phẩm cuối cùng bao gồm cả sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm trao đổi ngoại bào do vi sinh vật tiết ra và cơ chất Thành phần và hàm lượng từng chất sẽ góp phần hình thành nên hương vị cho sản phẩm Do đó, để sản xuất được yaourt với chất lượng mong muốn cần chú ý các yếu tố sau:

Chọn giống vi khuẩn thích hợp

Sử dụng môi trường lên men với thành phần cơ chất đầy đủ theo tỉ lệ tối ưu

Lên men trong điều kiện thích hợp như: lượng giống cấy, nhiệt độ và thời gian lên men Ngoài ra, ta còn phải quan tâm đến những vấn đề khác như việc cung cấp oxy,

sự khuấy trộn…

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM

3.1.1 Thời gian và địa điểm

Máy xay đậu nành

Chiết quang kế (hiệu ATAGO, 0-32o Brix, Japan)

Cân điện tử (Vibra, d=0.01, Adventurer, d=0.0001, Trung Quốc)

Tủ cấy vô trùng (Dalton, Nhật)

Tủ ủ vi sinh (Sanyo Mir-262, Nhật)

Thiết bị tiệt trùng (Sturday, Đài Loan)

Đường cát trắng: Mua ở chợ Xuân Khánh

Giống men thương mại YC381 (thermopphillic yoghurt culture) công ty CHR HANSEN

3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

3.2.1 Phương pháp thí nghiệm

Thí nghiệm được bố thí hoàn toàn phân lập và ngẫu nhiên với 2-3 lần lặp lại Khảo sát từng thí nghiệm riêng lẻ, đo đạc, phân tích và ghi nhận kết quả Sử dụng thông

số tối ưu của thí nghiệm trước áp dụng cho thí nghiệm sau

Kết quả được tính toán và xử lý thống kê theo chương trình Statgraphics plus

3.2.2 Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu

3.2.2.1 Phương pháp lấy mẫu

Nguyên liệu đậu nành được mua cùng một giống có nguồn gốc Lựa chọn đậu nành phải đồng nhất, không bị sâu bệnh, không có những đốm màu đen trên hạt

3.2.2.2 Phương pháp chuẩn bị mẫu

Chuẩn bị mẫu là nguyên liệu đậu nành được mua về và lạm sạch, loại bỏ tạp chất…, đậu được ngâm 8 -10 giờ dưới vòi nước chảy tràn, tiếp theo là loại bỏ vỏ đậu nành, sau đó đem xay bằng máy xay và lọc lấy được dịch sữa đậu nành

3.2.3 Phương pháp phân tích

Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý – hóa học và vi sinh vật của nguyên liệu

và sản phẩm yaourt đậu nành Đánh giá cảm quan sản phẩm theo mô tả từng thuộc tính của sản phẩm, bao gồm: trạng thái, cấu trúc, mùi vị Mỗi thuộc tính được xây dụng theo thang điểm từ 0 đến 5