Nghiên cứu chế biến sữa chua kefir bổ sung cà rốt

Trong số những sản phẩm lên men từ sữa thì yaourt được biết đến khá nhiều với chức năng tiêu hóa tốt và công dụng chống lão hóa cao.. Yaourt có đủ các chất cần thiết cho cơ thể: protein,

Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp Hồ Chí Minh, Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, cùng tất cả quý thầy cô đã truyền đạt kiến thức cho chúng tôi trong suốt quá trình học tại trường

Cô Vương Thị Việt Hoa đã tận tình hướng dẫn chúng tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận này

Các cán bộ phụ trách Phòng thí nghiệm Kỹ Thuật Thực Phẩm và Phòng thí nghiệm Vi Sinh đã tạo mọi điều kiện cho chúng tôi thực hiện tốt khóa luận này

iii

Thị trường hiện nay đã xuất hiện ngày càng nhiều những thực phẩm có tính năng

“probiotic” với số lượng vi khuẩn sống được ghi rõ trên các nhãn hiệu Sữa lên men Kefir là một trong những sản phẩm như thế Sự hiện diện của một lượng lớn các vi khuẩn có lợi cùng các loài nấm men là đặc điểm phân biệt Kefir với những sản phẩm “probiotic” khác Tuy nhiên, loại sữa chua này vẫn còn khá xa lạ đối với người tiêu dùng Việt Nam Một trong những giải pháp để đưa sản phẩm trở nên phổ biến, được tiếp nhận rộng rãi trên thị trường là phải nâng cao tính thương mại, đa dạng hóa sản phẩm bằng các phương pháp sản xuất khác nhau Đề tài: “Nghiên cứu chế biến sữa chua Kefir bổ sung cà rốt” mà tôi thực hiện không nằm ngoài những mục đích trên Các thí nghiệm trong đề tài được tiến hành nhằm chọn ra những thông số kỹ thuật tối ưu cho quá trình lên men cũng như tỷ lệ phối trộn cà rốt cô đặc nhằm tạo hương vị hấp dẫn cho sản phẩm

Sau thời gian nghiên cứu, phân tích và tổng hợp số liệu tôi rút ra các kết luận như sau:

 Hạt Kefir nhân sinh khối mạnh khi nó được lên men ở nhiệt độ phòng và không cần sục khí trong quá trình lên men, quá trình lọc Kefir phải rửa sạch hạt Kefir bằng nước cất (hoặc nước đun sôi để nguội), để ráo và tiếp tục nhân sinh khối hạt Kefir

 Phương pháp bảo quản hạt Kefir thích hợp nhất là bảo quản ở ngăn đá tủ lạnh và

bổ sung thêm sữa bột khô vào hạt Kefir với tỷ lệ 1:1 Phương pháp này bảo quản hạt Kefir được hơn 3 tuần

 Khi sử dụng tỷ lệ Starter Kefir 10% (v/v) sẽ cho thời gian lên men vừa phải, phù hợp với thời gian sản xuất Kefir theo phương pháp hiện đại (trung bình là 12h) Đồng thời, tạo điều kiện cho một số vi khuẩn sinh hương hoạt động, hình thành mùi vị hấp dẫn, đặc trưng cho sản phẩm

 Tỷ lệ cà rốt cô đặc (69oBx) phối trộn vào sữa chua Kefir là 9% (w/v)

 Hàm lượng gelatin sử dụng thích hợp là 0,5% (w/v)

 Thời gian bảo quản thích hợp để sản phẩm vẫn giữ được chất lượng ổn định là

12 ngày ở nhiệt độ 4 - 6oC

Đề mục Trang

Trang bìa i

Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách hình vẽ vii

Danh sách bảng biểu viii

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Sữa bò 3

2.1.1 Thành phần hóa học của sữa bò 3

2.1.2 Tính chất hóa lí của sữa 11

2.1.3 Hệ vi sinh vật trong sữa 12

2.2 Cà rốt 16

2.2.1 Tên khoa học và đặc điểm thực vật 16

2.2.2 Thành phần hóa học 18

2.2.3 Giá trị dinh dưỡng của cà rốt 18

2.3 Quá trình lên men sữa chua Kefir 25

2.3.1 Lên men lactic 25

2.3.2 Lên men ethanol 26

2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lên men 27

2.4 Giới thiệu về hạt Kefir 29

2.4.1 Nguồn gốc hạt Kefir 29

2.4.2 Thành phần hạt giống Kefir 30

2.5 Một số loài vi khuẩn lactic quan trọng 34

2.6 Dinh dưỡng và lợi ích sức khỏe của Kefir 37

v

3.2 Vật liệu và hóa chất sử dụng 43

3.2.1 Nguyên liệu 43

3.2.2 Thiết bị và hóa chất sử dụng 43

3.3 Nội dung bố trí thí nghiệm 44

3.3.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhân sinh khối hạt Kefir 44

3.3.2 Bảo quản hạt Kefir 47

3.3.3 Thử nghiệm dùng hạt Kefir lên men sữa chua bổ sung cà rốt cô đặc với đường 49

3.3.4 Xây dựng quy trình chế biến và đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm 53

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54

4.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhân sinh khối hạt Kefir 54

4.1.1 Ảnh hưởng của chế độ xử lý hạt sau quá trình lọc đến tốc độ tăng sinh khối của hạt Kefir 54

4.1.2 Ảnh hưởng của quá trình có sục khí (sử dụng máy lắc) và không sục khí đến tốc độ tăng sinh khối của hạt Kefir 55

4.2 Bảo quản hạt Kefir 56

4.3 Thử nghiệm dùng hạt Kefir lên men sữa chua bổ sung cà rốt cô đặc với đường 58

4.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ Starter Kefir (men cái) đến quá trình lên men 58

4.3.2 Tỷ lệ phối trộn cà rốt cô đặc vào sữa chua Kefir 64

4.3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến chất lượng cảm quan và thời gian tách lớp của sản phẩm 68

4.3.4 Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm 73

4.4 Xây dựng quy trình chế biến và đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm 75

4.4.1 Quy trình chế biến sản phẩm “Sữa chua Kefir bổ sung cà rốt” 75

4.4.2 Đánh giá chất lượng sản phẩm 76

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 79

5.1 Kết luận 79

5.2 Đề nghị 80 Tài liệu tham khảo I Phụ lục A III Phụ lục B V

vii

Trang

Hình 2.1: A- Sơ đồ tổ chức của micelle; B- Sơ đồ tổ chức của tiểu micelle 6

Hình 2.2: Cấu tạo của α và β – lactose 8

Hình 2.3: Hình thái tự nhiên của cà rốt 16

Hình 2.4: Sơ đồ cơ chế hóa học quá trình chuyển hóa đường sữa do vi khuẩn lactic 26

Hình 2.5: Hạt Kefir sau khi vớt ra khỏi sữa 30

Hình 2.6: Hình dạng, kích thước hạt Kefir nguyên vẹn và sau khi cắt đôi 30

Hình 2.7: Quy trình sản xuất men giống Kefir 41

Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 45

Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 47

Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm bảo quản hạt Kefir 48

Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 50

Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5 52

Hình 4.1: Đồ thị thể hiện khối lượng của hạt Kefir dưới ảnh hưởng của chế độ xử lý hạt sau quá trình lọc 54

Hình 4.2: Đồ thị thể hiện khối lượng của hạt Kefir dưới ảnh hưởng của quá trình sục khí và không sục khí 56

Hình 4.3: Đồ thị thể hiện hoạt lực lên men (oT) của hạt Kefir 57

Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ Starter Kefir đến pH trong quá trình lên men 58

Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ Starter Kefir đến độ Brix trong quá trình lên men 59

Hình 4.6: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ Starter Kefir đến độ chua tổng trong quá trình lên men 59

Hình 4.7: Biểu đồ biểu diễn điểm chất lượng của các tỷ lệ Starter Kefir 63

Hình 4.8: Biểu đồ biểu diễn điểm chất lượng của các tỷ lệ cà rốt cô đặc 67

Hình 4.9: Biểu đồ biểu diễn điểm chất lượng của các tỷ lệ gelatin 71

Hình 4.10: Quy trình sản xuất sữa chua Kefir bổ sung cà rốt 75

Hình 4.11: Sản phẩm sữa chua thử nghiệm với sản phẩm sữa chua thị trường 78

Hình 4.12: Sản phẩm sữa chua hoàn thiện 78

Bảng 2.1: Thành phần các chất có trong sữa bò 3

Bảng 2.2: Các acid béo chủ yếu trong sữa 4

Bảng 2.3: Thành phần protein trong sữa bò 7

Bảng 2.4: Thành phần một số nguyên tố vi lượng trong sữa bò 9

Bảng 2.5: Hàm lượng vitamin trong sữa bò 10

Bảng 2.6: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò 11

Bảng 2.7: Các vi khuẩn lactic quan trọng thường dùng trong công nghiệp chế biến sữa 14

Bảng 2.8: Thành phần dinh dưỡng của cà rốt trong 100g 18

Bảng 2.9: Biến đổi các thành phần từ sữa tạo thành Kefir 28

Bảng 2.10: Các vi sinh vật có trong hạt Kefir (Oberman H và cộng sự, 1998) 32

Bảng 2.11: Giá trị nhiệt độ và pH tối ưu cho sự sinh trưởng của một số loài vi khuẩn lactic 37 Bảng 2.12: Thành phần các chất hóa học và giá trị dinh dưỡng của Kefir 37

Bảng 4.1: Khối lượng hạt Kefir (g) ở thí nghiệm 1 54

Bảng 4.2: Khối lượng hạt Kefir (g) ở thí nghiệm 2 55

Bảng 4.3: Khảo sát hoạt lực lên men (oT) của hạt Kefir 56

Bảng 4.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ Starter Kefir đến pH, độ Brix và độ chua trong quá trình lên men 58

Bảng 4.5: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ Starter Kefir 5% 60

Bảng 4.6: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ Starter Kefir 10% 61

Bảng 4.7: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ Starter Kefir 15% 62

Bảng 4.8: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ Starter Kefir 20% 62

Bảng 4.9: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ 3% cà rốt cô đặc phối trộn vào sữa chua Kefir 64

Bảng 4.10: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ 6% cà rốt cô đặc phối trộn vào sữa chua Kefir 65

ix

đặc phối trộn vào sữa chua Kefir 66 Bảng 4.13: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến thời gian tách lớp sản phẩm 68 Bảng 4.14: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ gelatin 0,25% 69 Bảng 4.15: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ gelatin 0,50% 69 Bảng 4.16: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ gelatin 0,75% 70 Bảng 4.17: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ gelatin 1% 71 Bảng 4.18: Kết quả theo dõi các chỉ tiêu trong quá trình bảo quản 73 Bảng 4.19: Kết quả kiểm nghiệm vi sinh của sản phẩm sữa chua Kefir bổ sung cà rốt (theo TCVN 7030 : 2002) 74 Bảng 4.20: Kết quả cảm quan của hai sản phẩm sữa chua 77

và có giá trị dinh dưỡng được cải thiện so với các thực phẩm cùng loại ngưng không lên men Trong những năm gần đây, các giống loài có chức năng “probiotic” thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học và các nhà sản xuất thực phẩm Người tiêu dùng đặc biệt chú ý đến vấn

đề cải thiện sức khỏe cũng như tăng khả năng phòng chống bệnh tật thông qua chế độ ăn uống hợp lý và các chất dinh dưỡng bổ sung Điều đó đã thúc đẩy những nghiên cứu về các chủng vi sinh vật được thêm vào thực phẩm nhằm nâng cao giá trị và tính hữu dụng của những loại thực phẩm này

Trong số những sản phẩm lên men từ sữa thì yaourt được biết đến khá nhiều với chức năng tiêu hóa tốt và công dụng chống lão hóa cao Yaourt có đủ các chất cần thiết cho cơ thể: protein, lipid, vitamin, các muối khoáng… Kefir ít phổ biến bằng yaourt, đây là một loại thức uống lên men được tạo ra nhờ hoạt động của vi khuẩn và nấm men có trong hạt Kefir Sản phẩm từ lâu đã được biết đến như một loại thuốc thiên nhiên với nhiều dược tính được chứng minh qua quá trình sử dụng ở nhiều vùng trên thế giới, nó giúp tăng cường khả năng miễn dịch, giảm căng thẳng thần kinh, làm tan sạn mật, sạn thận, điều hòa huyết áp, làm ngưng sự tăng trưởng của tế bào ung thư và những lợi ích sức khỏe khác mà cho đến nay vẫn còn được xem là những điều bí mật

Cà rốt là một trong những loại thực phẩm bổ dưỡng có chứa một lượng lớn carotene, protid, lipid, glucid, các chất xơ, các nguyên tố vi lượng và các vitamin như vitamin A và vitamin E, vitamin K và vitamin C giúp tăng khả năng đề kháng của cơ thể, nhất là chất xơ có khả năng giảm thiểu nguy cơ phát triển ung thư, đặc biệt là ung thư tá tràng

Song, sản phẩm sữa chua Kefir tuy đã có mặt từ rất lâu đời trên thế giới nhưng vẫn còn rất mới trên thị trường tiêu thụ Việt Nam Do đó, để góp phần làm tăng tính đa dạng và phong phú cho sản phẩm sữa chua Việt Nam, được sự chấp nhận của khoa Công Nghệ Thực Phẩm – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM và sự hướng dẫn của cô Th.s Vương Thị Việt Hoa, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế biến sữa chua Kefir bổ sung cà rốt”

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Tiến hành nghiên cứu chế biến sữa chua với trọng tâm giải quyết các vấn đề liên quan đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm Trên cơ sở đó tôi tiến hành nghiên cứu các vấn

Khảo sát các phương pháp bảo quản hạt Kefir

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ Starter Kefir (men cái) đến quá trình lên men

Khảo sát tỷ lệ cà rốt cô đặc với đường (69oBx) phối trộn vào sữa chua Kefir Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng gelatin (%) đến chất lượng cảm quan và thời gian tách lớp của sản phẩm

Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm

Xây dựng quy trình chế biến và đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Sữa bò

2.1.1 Thành phần hóa học của sữa bò [11]

Hàm lượng và thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong khoảng rộng, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi… Sữa là một trong những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Trong sữa bò tươi có gần 100 chất khác nhau, ngoài những hợp chất cơ bản như protein, lipid, glucid, còn có các thành phần khác như vitamin, khoáng, enzyme, chất khí… đặc biệt là có chứa một số chất miễn dịch và hormone kích thích Bảng 2.1: Thành phần các chất có trong sữa bò

2.1.1.2 Lipid [7]

Chất béo sữa

Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E) Đối với các sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái của sản phẩm Có tới 98 – 99% chất béo của sữa là triglyceride, 1 – 2% còn lại là các phosphatide, cholesterol, carotene, vitamin A, D,

E, K Trong sữa có 18 acid béo Mỗi glycerin có thể kết hợp với 3 phân tử acid béo mà 3 acid béo này có thể cùng hoặc khác loại Vì vậy số glyceride khác nhau là vô cùng lớn

Bảng 2.2: Các acid béo chủ yếu trong sữa [9]

Số lượng nguyên tử Các acid béo Tỷ lệ so với

tổng số, %

Điểm nhiệt

độ nóng chảy, oC H C O

-7,9 -1,5 +16,5 +31,4 +43,6 +53,8 +62,6 +69,3

Các acid béo không no

Dưới 1%

+14,0 -5,0 -5,0 -49,5

(Nguồn: Dairy processing handbook)

Phosphatide và glycolipide

Các phosphatide và glycolipide đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng cầu

mỡ Trong thành phần của chúng có cả acid béo hòa tan trong chất béo và acid béo hòa tan trong nước Hàm lượng của phosphatide và glycolipide khoảng 0,031 – 0,05% Khi để yên sữa, một lớp váng sữa sẽ được tạo thành trên bề mặt Dưới kính hiển vi người ta nhận thấy trong váng sữa có rất nhiều thể hình cầu với kích thước khác nhau, nổi tự do trong sữa Mỗi thể cầu

mỡ được bao bọc bởi một màng mỏng Các thể hình cầu đó là các cầu mỡ

2.1.1.3 Protein [9]

Protein là một trong những hợp chất quan trọng của sữa, trung bình chiếm 3,4%; trong đó 3,3% là protein; 0,1% là phi protein

Trong dung dịch có chứa hai kiểu protein khác nhau:

 Protein ở trạng thái keo không bền: casein, chiếm 75 – 85% protein trong sữa

 Protein hòa tan: chiếm 15 – 25% protein trong sữa gồm β – lactoglobulin, α – lactalbulin, proteose – pepton, serum – albumin, immunoglobulin

Casein [11]

Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa Chúng tồn tại dưới dạng micelle Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng (gồm calcium, magnesium, phosphate và citrate)

Mỗi micelle do khoảng 400 – 500 tiểu micelle hợp thành Mỗi tiểu micelle có phân tử lượng trung bình 250.000Da Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10 – 15nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp lại với nhau Thành phần các casein αs, β, κ trong tiểu micelle có thể thay đổi theo những tỷ lệ khác nhau Các phân tử αs và β – casein được bố trí tại tâm tiểu micelle, còn các phân tử κ – casein được bố trí tại vùng biên tiểu micelle

Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối phosphate calcium

Ca3(PO4)2 và sự tương tác giữa các gốc kỵ nước Kích thước micelle phụ thuộc vào hàm lượng ion Ca2+ có trong sữa và dao động trong khoảng 0,2 – 0,4μm Các tiểu micelle ở vùng biên trong cấu trúc micelle thường chứa hàm lượng κ – casein khá cao Do sự bố trí các đầu ưa nước

của κ – casein luôn hướng ra vùng biên nên chính các phân tử κ – casein làm cho micelle hòa tan được trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc của micelle trong sữa

Bảng 2.3: Thành phần protein trong sữa bò

Tên protein Hàm lượng

(%) Phân tử lượng Đặc điểm

β - lactoglobulin 7 – 15 18.000

Phân tử gồm 162 gốc acid amin, hình cầu, ít tương tác

và kết hợp với các phân tử khác

α – lactalbumin 2 – 5 14.200

Phân tử gồm 123 gốc acid amin, hình cầu, là một metalloprotein

Proteose – pepton 2 – 4 4.00 – 40.000

Là sản phẩm thủy phân từ β – casein, gồm những phân đoạn protein khác nhau Immunoglobulin 1,9 – 3,3 162.000 – 950.000

Serum - albumin 0,7 – 1,3 66.300 Phân tử gồm 542 gốc acid

amin

2.1.1.4 Lactose [4, 8, 11]

Lactose chiếm tỷ lệ lớn nhất trong glucid của sữa

Lactose tồn tại ở 2 dạng: tự do và liên kết với các protein và glucid khác Tỷ lệ lactose tự do/lactose liên kết là 8/1

Lactose là một disaccharide, còn gọi là đường sữa vì có nhiều trong sữa (5 – 8%)

Lactose cấu tạo từ một phân tử α – glucose và một phân tử β – galactose, liên kết nhau bằng liên kết 1,4 – O – glucoside Do một OH – glucoside ở C1 của β – galactose liên kết với một – OH bình thường ở C4 của α – glucose, loại đi một phân tử nước Do vậy vẫn còn một

OH – glucoside tự do nên đường lactose là đường khử

Lactose kết tinh chậm, tinh thể cứng và có nhiều dạng tinh thể Vitamin B2 có thể ức chế

sự kết tinh của lactose

- Dạng α – lactose monohydrate C12H22O11.H2O (phân tử α – lactose ngậm một phân tử nước)

- Dạng β – lactose anhydrous C12H22O11 (phân tử β – lactose khan)

Tỷ lệ hàm lượng giữa α – lactose monohydrate và β – lactose anhydrous trong sữa phụ thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ của sữa

Lactose có thể lên men dưới tác dụng của vi sinh vật và có thể tạo thành các sản phẩm khác nhau Một trong những biến đổi thường gặp nhất và quan trọng nhất là sự tạo thành acid lactic gây nên bởi vi khuẩn lactic Vi khuẩn này có chứa enzyme lactase Lactase tấn công vào lactose và tách phân tử này thành glucose và galactose Các enzyme khác từ vi khuẩn lactic sẽ phân hủy glucose và galactose thành acid lactic làm tăng độ chua của sữa

Lactose ở trong sữa có ý nghĩa to lớn đối với cơ thể trẻ em vì nó có khả năng làm tăng nhanh quá trình trao đổi chất, đồng thời cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể Đặc biệt do lactose thấm qua màng ruột già rất chậm cho nên ở trong ruột già nó sẽ bị lên men tạo thành acid lactic làm hạn chế quá trình thối rữa ở trong ruột

2.1.1.5 Khoáng [11]

Hình 2.2: Cấu tạo của α và β- lactose

Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8 ÷ 10g/l Các muối trong sữa ở dạng hòa tan hoặc dung dịch keo

Nguyên tố khoáng chiếm hàm lượng cao nhất trong sữa là Ca, P, Mg Một phần tham gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại tồn tại dưới dạng hòa tan trong sữa

Các nguyên tố khoáng khác như: K, Na, Cl,… đóng vai trò chất điện ly Cùng với lactose, chúng góp phần cân bằng áp lực thẩm thấu của sữa trong bầu vú động vật với áp lực máu

Ngoài ra, sữa còn chứa các nguyên tố khoáng khác như Zn, Fe, I, Cu, Mo,… Chúng cần thiết cho quá trình dinh dưỡng của con người Một số nguyên tố độc hại như Pb, As… đôi khi cũng được tìm thấy ở dạng vết trong sữa bò

Bảng 2.4: Thành phần một số nguyên tố vi lượng trong sữa bò

Nguyên tố Hàm lượng

(%) Nguyên tố

Hàm lượng (%)

Sữa chứa nhiều vitamin với số lượng không lớn và thường bị mất đi trong quá trình xử lý nhiệt Các vitamin trong sữa chia thành 2 nhóm:

Vitamin hòa tan trong nước: B1, B2, B3, B4, B5, C,…

Vitamin hòa tan trong chất béo: A, D, E, K

Bảng 2.5: Hàm lượng vitamin trong sữa bò

Loại vitamin Hàm lượng trong 1kg sữa

Vitamin tan trong chất béo

(Nguồn: Dairy Technology 1)

Để thành phần các vitamin cân đối và hoàn hảo hơn, người ta đã bổ sung thêm một số loại vitamin cần thiết trong quá trình chế biến các sản phẩm từ sữa

2.1.1.7 Hormone [7]

Sữa bò có nhiều loại hormone Chúng được chia thành ba nhóm là proteohormone, hormone peptide và hormone steroid Trong số đó prolactine được nghiên cứu nhiều hơn cả Hàm lượng trung bình prolactine trong sữa bò là 50μg/l, trong sữa non là 230μg/l

2.1.1.8 Các hợp chất khác [11]

Sắc tố trong sữa: Sữa có màu ngà vàng là do sự có mặt của nhóm carotenoid mà đại diện là carotene Sữa có màu xanh là do có chứa chlorophylle Màu xanh vàng của nước sữa (whey) là do sắc tố riboflavin (vitamin B12) Màu trắng của sữa là do sự khuếch tán ánh sáng bởi các micelle protein

Các chất khí: Trong sữa có chứa các chất khí chủ yếu là CO2, O2, N2 Tổng hàm lượng của chúng chiếm khoảng từ 5 ÷ 6% thể tích sữa

Các hợp chất hóa học: Thỉnh thoảng người ta phát hiện ra trong sữa còn có chứa các hợp chất hóa học khác như: chất kháng sinh (penicilline, chloramphenicol…), chất tẩy rửa (nước javen, kiềm…), kim loại nặng, độc tố vi sinh vật… Những hợp chất này có mặt là do người ta trộn vào thức ăn, trị bệnh cho gia súc (thuốc kháng sinh); làm vệ sinh chuồng trại (javen,…); nhiễm vào sữa qua tay người vắt sữa, dụng cụ chứa sữa,… gây độc cho người sử dụng Hàm lượng chúng trong sữa có thể ở dạng vết hoặc đáng kể tùy trường hợp

Các chất miễn dịch: Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau Các chất miễn dịch này có tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt độ 65 ÷

70oC Các chất miễn dịch trong sữa bao gồm antioxin, opsonin, bacterilyzin, precipitin, aglutimin Ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu

2.1.2 Tính chất hóa lí của sữa [11]

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 Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β – carotene có trong chất béo của sữa Sữa bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt Sữa bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ

Bảng 2.6: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò

Đại lượng Đơn vị đo Giá trị

2.1.2.4 Điểm đông đặc

Thường dao động trong khoảng - 0,54 ÷ - 0,59oC Người ta thường dùng chỉ tiêu này để kiểm tra sữa tươi có bị pha loãng hay không Tuy nhiên, khi xử lý sữa tươi ở nhiệt độ cao, điểm đông đặc của sữa sẽ tăng do sự kết tủa của một số muối phosphate có trong sữa

2.1.3 Hệ vi sinh vật trong sữa [9, 11, 12]

Hệ vi sinh vật tìm thấy trong sữa bao gồm: vi khuẩn, nấm men và nấm mốc

Trực khuẩn là tên chung chỉ tất cả các vi khuẩn có hình que Kích thước của chúng

thường 0,5 - 1,0 x 1 - 4μm Ví dụ: Bacillus, Bacterium, Clostridium…

Vi khuẩn lactic trong sữa có các đặc điểm chủ yếu sau:

 Là dạng cầu hay trực khuẩn, gram dương

 Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện

 Không sản sinh ra enzyme catalase, vì vậy chúng không phân hủy nước oxy già (H2O2)

 Không sản sinh ra các hợp chất nitrat

 Ít hoặc không tiết ra enzyme protease trong sữa, nhưng đôi khi trong phomat, các vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng trong việc phá hủy thành phần casein

 Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau

Bảng 2.7: Các vi khuẩn lactic quan trọng thường dùng trong công nghiệp chế biến sữa

Lên men lactose Loài Nhiệt độ tối

thích (oC) Thành acid

lactic (%)

Thành sản phẩm khác

Dùng trong công nghệ sản xuất

Str thermophilus 40 – 45 0,7 – 0,8 - Sữa lên men

Phomat

Lc lactis 25 – 30 0,5 – 0,7 - Sữa lên men

Lc cremoric 25 – 30 0,5 – 0,7 - Sữa lên men

Lc diacetylactis 25 – 30 0,3 – 0,6 -

Sữa lên men Phomat

Bơ

Leuc cremoris 25 – 30 0,2 – 0,4 CO2 Sữa lên men

Lb acidophilus 37 0,6 – 0,9 - Sữa lên men

Lb helveticus 40 – 45 2,0 – 2,7 - Sữa lên men

Phomat

Lb bulgaricus 40 – 45 1,5 – 2,0 - Sữa lên men

Bifidobacterium 37 0,4 – 0,9 Acetic acid Sữa lên men

Str = streptococcus Leuc = Leuconostoc

Lc = Lactococcus Lb = Lactobacillus

(Nguồn: Dairy processing handbook)

Trực khuẩn đường ruột Coliform

Coliform nhiễm vào sữa từ phân chuồng, đất… Chúng sống trong điều kiện kỵ khí Nhiệt

độ tối thích của Coliform là 30 – 37oC Sản phẩm của nhóm này trong lên men sữa là acid lactic, các acid khác (acid butyric, acid acetic…), CO2, H2 Chúng phá hủy protein của sữa, dẫn đến làm giảm hương vị của sữa

Quá trình trao đổi chất của Coliform ngừng lại ở pH dưới 6 Coliform bị tiêu diệt bởi

thanh trùng HTST (72 – 75oC trong 15 – 20 giây)

Vi khuẩn butyric (Clostridium)

Vi khuẩn butyric xâm nhập vào sữa từ thức ăn, phân chuồng, quá trình vắt sữa không vệ

sinh… Chúng phát triển mạnh trong điều kiện kỵ khí với nhiệt độ tối thích là 37oC Vi khuẩn

butyric bắt màu gram dương, trực khuẩn lớn có bào tử và di động mạnh Bào tử có khả năng

kháng nhiệt cao nên thanh trùng Pasteur (63oC trong 20 – 30 phút) không tiêu diệt được loài này

Trong sữa vi khuẩn butyric lên men đường lactose thành acid butyric, các acid bay hơi,

CO2, H2 Acid butyric làm cho sữa có mùi khó chịu, hôi

Vi khuẩn propionic

Vi khuẩn propionic là vi khuẩn gram dương, không hình thành bào tử, không di động,

phát triển trong môi trường yếm khí (kỵ khí) Chúng lên men lactate thành acid propionic, CO2

và các sản phẩm khác Vi khuẩn propionic tham gia vào quá trình làm chín phomat, tạo thành

“mắt” và mùi thơm đặc trưng cho phomat Ngoài ra vi khuẩn propionic còn có khả năng tổng

hợp B12 trong sữa

2.1.3.2 Nấm men

Nấm men thuộc cơ thể đơn bào Chúng phân bố rộng rãi khắp nơi Nấm men thường có hình cầu, hình elip, hình bầu dục, hình dài Tế bào nấm men có kích thước lớn gấp từ 5 – 10 lần tế bào vi khuẩn Kích thước trung bình: chiều dài từ 9 - 10μm, chiều rộng từ 2 - 7μm Kích thước này có thể thay đổi tùy thuộc vào loài, lứa tuổi và điều kiện nuôi cấy

Nấm men có thể sinh sản bằng cách nảy chồi, phân đôi hay sinh sản bằng bào tử

Nấm men phát triển tốt ở pH 4,5 – 5, nhiệt độ 20 – 30oC Các tế bào nấm men thường không phát triển ở nhiệt độ dưới 0oC hay trên 47oC Các tế bào sinh trưởng của nấm men sẽ bị tiêu diệt ở nhiệt độ 52 – 58oC Các bào tử có thể còn sống sót nhưng chúng sẽ bị tiêu diệt khi nâng nhiệt độ lên 60 – 62oC trong vài phút Nấm men có khả năng phát triển trong môi trường

có hay không có oxy, tuy nhiên nó sẽ phát triển nhanh trong môi trường có oxy Trong môi trường không có oxy, nấm men phân hủy đường thành rượu và nước Còn trong môi trường có oxy, nó phân hủy đường thành CO2 và nước

2.1.3.3 Nấm mốc

Nấm mốc có khả năng phân giải protein, lipid (do có khả năng tiết ra enzyme protease, lipase) nên thường gây vị đắng trong các sản phẩm sữa Nấm mốc thường phát triển sau nấm men Vì thế chỉ tìm thấy nấm mốc sau khi sữa bị hư hỏng nặng hoặc trên phomat mềm

Nấm mốc thường gặp trong sữa là loài Mucor và Rhizopus với số lượng lớn Ngoài ra

còn có các loài Penicilium, Aspergillus, Geotrichum, Oide và Monilia

Tất cả các loài nấm mốc này đều hô hấp mạnh và phát triển trên bề mặt của môi trường nuôi cấy Chúng phát triển thích hợp trên các môi trường acid, nhiệt độ tối thích cho phần lớn nấm mốc là 20 – 30oC

Cũng như nấm men, nấm mốc bị tiêu diệt bởi thanh trùng HTST (72 – 75oC trong 15 – 20 giây)

Có lẽ vì là “nhân sâm của người nghèo”, nên cà rốt được tạo hóa đặc biệt ưu tiên ban cho dân chúng ở vùng đất sỏi đá Afghanistan từ nhiều ngàn năm về trước để dân chúng bồi bổ, tăng cường sức khỏe

Từ mảnh đất nghèo khó đó, cà rốt được các đế quốc La Mã, Hy Lạp khi xưa biết tới giá trị dinh dưỡng cũng như y học Họ mang về trồng làm thực phẩm và để chữa bệnh Các danh y hai quốc gia này như Hippocrattes, Galen, Diocorides… đã lên tiếng ca ngợi cà rốt vừa là thức

ăn ngon, vừa là dược thảo tốt để chữa bệnh

Trải qua nhiều thế kỷ, cà rốt du nhập tới các quốc gia khác trên khắp trái đất và là món ăn

ưa chuộng của mọi người dân, không kể giàu nghèo Người Tây Ban Nha mang cà rốt đến châu

Mỹ vào thế kỷ thứ XV, rồi người Anh cũng mang theo khi họ đi chinh phục Mỹ vào thế kỷ thứ XVI

Hiện nay, Trung Hoa đứng đầu về số lượng sản xuất cà rốt, tiếp theo là Hoa Kỳ, Ba Lan, Nhật Bản, Pháp, Anh và Đức Mỗi năm, Hoa Kỳ thu hoạch trên 1,5 triệu tấn cà rốt, hơn một nửa được trồng ở tiểu bang California

Cà rốt có nhiều màu khác nhau như trắng, vàng, đỏ và tím đỏ Loại cà rốt đầu tiên ở A Phú Hãn có màu trắng, đỏ, vàng Hòa Lan là quốc gia đầu tiên trồng cà rốt màu cam vào khoảng đầu thế kỷ XVII

Màu của cà rốt tùy thuộc vào một số yếu tố như là: nhiệt độ nóng quá hoặc lạnh quá làm giảm màu cà rốt; cà rốt thu hoạch vào mùa xuân và hạ có màu xậm hơn là vào mùa thu và đông; tưới nước quá nhiều và nhiều ánh sáng làm giảm màu cà rốt

Cà rốt được trồng bằng hạt từ tháng giêng tới tháng bảy, nẩy mầm sau hai tuần lễ và có

củ trong thời gian từ hai tới ba tháng

Cà rốt có thể nhỏ xíu bằng đầu ngón tay em bé hoặc dài tới ba gang tay, đường kính bằng

cổ tay

Cà rốt là tên phiên âm từ tiếng Pháp “carotte” Tên khoa học là Daucus carota Người

Trung Hoa gọi là Hồ La Bặc Theo họ, loại rau này có nguồn gốc từ nước Hồ, và có hương vị như rau la - bặc, một loại cải của Trung Hoa

2.2.2 Thành phần hóa học [21]

Cà rốt rất giàu vitamin và chất chống oxy hóa Cà rốt chứa rất nhiều beta – carotene, một dạng của pro – vitamin A, được chuyển đổi thành vitamin A bởi gan và được lưu trữ trong cơ thể Vitamin A là một chất chống oxy hóa mạnh mẽ

Sinh tố khác bao gồm: Vitamin B3, vitamin C và E

Cà rốt cũng giàu chất khoáng: potassium, calcium, iron, zinc, sodium, sulphur, chloride

và một ít iodine

Cà rốt cũng chứa chất xơ hòa tan và pectin

Bảng 2.8: Thành phần dinh dưỡng của cà rốt trong 100g

Nguyên Đun sôi với muối

(Nguồn: USDA dinh dưỡng Data Base)

2.2.3 Giá trị dinh dưỡng của cà rốt [21]

Cà rốt như thực phẩm

Vị dịu ngọt của cà rốt rất thích hợp với nhiều thực phẩm khác, vì vậy có nhiều cách để nấu nướng cà rốt

Cà rốt có thể ăn sống hay nấu chín với nhiều thực phẩm khác, nhất là với các loại thịt động vật Điển hình như: bò kho mà không có cà rốt thì chẳng phải bò kho Cảm lạnh mà được một bát canh thịt nạc nấu với cà rốt, đậu hà lan thêm vài nhánh hành tươi, ăn khi còn nóng hổi thì thấy nhẹ cả người Chả giò chấm nước mắm pha chua, cay, ngọt mà không có cà rốt thái sợi thì ăn mất ngon Cà rốt cào nhỏ, thêm chút bơ ăn với bánh mì thịt nguội thì tuyệt trần đời

Dù ăn cách nào, sống hay chín, cà rốt vẫn giữ được các chất bổ dưỡng Đặc biệt khi nấu thì cà rốt ngọt, thơm hơn vì sức nóng làm tan màng bao bọc carotene, tăng chất này trong món

ăn Nhưng nấu chín quá thì một lượng lớn carotene bị phân hủy

Cà rốt ăn sống là món ăn rất bổ dưỡng vì nhiều chất xơ mà lại ít calorie Cà rốt tươi có thể làm món rau trộn với các rau khác

Cà rốt đông lạnh cũng tốt như cà rốt ăn sống hoặc nấu chín, chỉ có cà rốt phơi hay sấy khô là mất đi một ít beta – carotene Cà rốt ngâm giấm đường cũng là món ăn ưa thích của nhiều người

Ăn nhiều cà rốt đưa đến tình trạng da có màu vàng như nghệ Lý do là chất beta – carotene không được chuyển hóa hết sang sinh tố A nên tồn trữ ở trên da, nhất là ở lòng bàn tay, bàn chân, sau vành tai Tình trạng này không gây nguy hại gì và màu da sẽ trở lại bình thường sau khi bớt tiêu thụ cà rốt

Nước vắt cà rốt là món thức uống tuyệt hảo

Rửa sạch cà rốt với một bàn chải hơi cứng, đừng bỏ hết vỏ vì sinh tố và khoáng chất nằm ngay dưới vỏ Sau khi ép, nên uống ngay để có hương vị tươi mát Muốn để dành nước cà rốt, nên cho vào chai đậy kín để tránh oxy hóa rồi cất trong tủ lạnh Nên lựa cà rốt lớn, chắc nịch với màu vàng đậm hơn là loại vàng nhạt, để có nhiều carotene

Có thể pha uống chung nước cốt cà rốt với nước trái cam, cà chua, dứa để tạo ra một hỗn hợp nước uống mang nhiều hương vị khác nhau

Lá cà rốt cũng có thể ăn được, nhưng hơi đắng vì chứa nhiều potassium Lá có nhiều chất đạm, khoáng và sinh tố Để bớt cay, trộn một chút giấm đường Lá có tính cách sát trùng nên nước cốt lá cà rốt được thêm vào nước súc miệng để khử trùng

Nhà dinh dưỡng uy tín Hoa Kỳ Roberta Roberti đã liệt kê một số công dụng của cà rốt đối với cơ thể như: làm tăng tính miễn dịch, nhất là ở người cao tuổi, giảm cháy nắng, giảm các triệu chứng khó chịu khi cai rượu, chống nhiễm trùng, chống viêm phổi, giảm bớt mụn trứng cá, tăng hồng huyết cầu, làm vết thương mau lành, giảm nguy cơ bệnh tim mạch

Bản hướng dẫn về dinh dưỡng của Bộ Canh Nông Hoa Kỳ vào năm 1995 có ghi nhận rằng “Các chất dinh dưỡng chống oxy hóa trong thực phẩm thực vật như sinh tố C, carotene, sinh tố A và khoáng selenium đều được các nhà khoa học thích thú nghiên cứu và quần chúng

ưa dùng vì chúng có khả năng giảm thiểu rủi ro gây ra ung thư và các bệnh mãn tính khác”

Từ thời xa xưa ở Ấn Độ, Hy Lạp và La Mã, cà rốt, nước ép cà rốt, trà cà rốt đã được dùng

để trị bệnh

Cà rốt với bệnh ung thư

Beta – carotene có tác dụng chống ung thư trong thời kỳ sơ khởi, khi mà các gốc tự do tác động để biến các tế bào lành mạnh thành tế bào bệnh Beta – carotene là chất chống oxy hóa, ngăn chặn tác động của gốc tự do, do đó có thể giảm nguy cơ gây ung thư phổi, nhiếp hộ tuyến, tụy tạng, vú và nhiều loại ung thư khác

Theo nhà thảo mộc học J.L.Hartwell thì cà rốt được dùng trong y học dân gian tại một số địa phương rải rác trên thế giới như Bỉ, Chí Lợi, Anh, Đức, Nga, Mỹ để trị các chứng ung thư, mụn loét có tính ung thư, chứng suy gan và suy tủy sống

Kết quả nghiên cứu tại Anh và Đan Mạch cho hay chất Falcarinol trong cà rốt có thể giảm nguy cơ ung thư Bác sĩ Kirsten Brandt, giáo sư tại Đại học Newcastle và là một thành viên của nhóm nghiên cứu cho hay, họ sẽ tiếp tục tìm hiểu coi phải dùng một số lượng là bao nhiêu để hóa chất này có tác dụng ngừa ung thư Giáo sư Brandt cũng tiết lộ là vẫn ăn cà rốt mỗi ngày

Cà rốt với ung thư phổi

Kết quả nghiên cứu của giáo sư dinh dưỡng Richard Baybutt và cộng sự tại Đại học Kansas, Hoa Kỳ, cho hay chất gây ung thư benzo(a)pyrene có thể gây ra thiếu sinh tố A trong

cơ thể chuột và đưa tới bệnh emphysema Ông kết luận rằng một chế độ dinh dưỡng có nhiều sinh tố A sẽ bảo vệ cơ thể đối với ung thư phổi và khí thũng phổi (emphysema)

Cà rốt với hệ tiêu hóa

Súp cà rốt rất tốt để hỗ trợ việc điều trị bệnh tiêu chảy, đặc biệt là ở trẻ em Súp bổ sung nước và các khoáng chất thất thoát vì tiêu chảy như potassium, sodium, phosphote, calcium, magnesium…

Một số bác sĩ chuyên khoa tiêu hóa nhận xét rằng cà rốt làm bớt táo bón, làm phân mềm

và lớn hơn vì có nhiều chất xơ Do công dụng này, cà rốt cũng có thể làm giảm nguy cơ ung thư ruột già

Cà rốt với thị giác

Cà rốt không ngăn ngừa hoặc chữa được cận thị hay viễn thị nhưng khi thiếu sinh tố A, mắt sẽ không nhìn rõ trong bóng tối Cà rốt có nhiều beta – carotene, tiền thân của sinh tố A Ở võng mạc, sinh tố A biến đổi thành chất rhodopsin, màu đỏ tía rất cần cho sự nhìn vào ban đêm Ngoài ra, beta – carotene còn là một chất chống oxy hóa rất mạnh có thể ngăn ngừa võng mạc thoái hóa và đục thủy tinh thể Đây là hai trong nhiều nguy cơ đưa tới khuyết thị ở người cao tuổi

Chúng ta chỉ cần ăn một củ cà rốt mỗi ngày là đủ sinh tố A để khỏi bị mù ban đêm Nhiều người còn cho là cà rốt với số lượng sinh tố A và beta – carotene lớn còn có khả năng chữa và ngăn ngừa được các chứng viêm mắt, hột cườm mắt, thoái hóa võng mạc

Một sự trùng hợp khá lạ là khi cắt đôi, củ cà rốt với các vòng tròn lan ra chung quanh trông giống như đồng tử (pupils) và mống mắt (iris) Như vậy phải chăng tạo hóa đã sắp đặt để con người nhận ra giá trị của cà rốt đối với cặp mắt

Cà rốt với bệnh tim

Nghiên cứu tại Đại học Massachsetts với 13,000 người cao tuổi cho thấy nếu họ ăn một

củ cà rốt mỗi ngày thì có thể giảm nguy cơ cơn suy tim tới 60% Đó là nhờ có chất carotenoid trong cà rốt

Cà rốt với cao cholesterol

Bác sĩ Peter Hoagland thuộc Bộ Canh Nông Hoa Kỳ cho hay chỉ ăn hai củ cà rốt mỗi ngày có thể hạ cholesterol xuống từ 10-20%

Thí nghiệm bên Scotland cho thấy tiêu thụ 200 g cà rốt sống mỗi ngày, liên tục trong 3 tuần lễ, có thể hạ mức cholesterol xuống khoảng 11%

Các nhà nghiên cứu tại Đài Loan cũng có cùng ý kiến

Cà rốt với bệnh tiểu đường

Theo S Suzuki, S Kamura, tiêu thụ thực phẩm có nhiều carotenoid có thể làm giảm nguy

cơ mắc tiểu đường loại 2 bằng cách tăng tác dụng của insulin

Cà rốt với phụ nữ

Với phụ nữ, cà rốt có thể mang tới nhiều ích lợi như làm giảm kinh nguyệt quá nhiều, giảm triệu chứng khó chịu trước khi có kinh, bớt bị chứng viêm âm hộ và nhiễm trùng đường tiểu tiện nhất là giảm nguy cơ loãng xương sau thời kỳ mãn kinh

2.2.3.2 Cà rốt trong đời sống

Các khoa học gia tại Đại học York bên Anh đã phân tách từ cà rốt một loại chất đạm đặc biệt có thể dùng để chế biến chất chống đông lạnh (antifreeze) Nếu thành công, chất chống đông lạnh này sẽ rất hữu dụng ở trong phòng thí nghiệm để lưu trữ tế bào cho mục đích khoa học cũng như cho việc trồng thực vật khỏi bị đông giá

Tại phòng thí nghiệm của Đại học Uwate, Nhật Bản, nhà nghiên cứu Hiroshi Taniguchi

đã khám phá ra rằng, một vài loại rau như cà rốt ớt xanh, pumpkins có thể được sử dụng để chế biến tia laser Laser hiện nay được dùng rất phổ biến trong mọi lãnh vực y khoa học

Trong thế chiến II, phi cơ Đức quốc Xã thường oanh tạc Luân Đôn vào ban đêm để tránh

bị phòng không Anh bắn hạ Quân đội Anh lại mới sáng chế ra máy radar để tìm bắn máy bay địch vào ban đêm Để giấu phát minh này, giới chức quân sự Anh nói rằng phi công của họ ăn nhiều cà rốt nên phát hiện được máy bay địch rất rõ, ngày cũng như đêm Quân đội Đức không tìm hiểu thêm vì tại nước họ cũng có nhiều người tin như vậy Đây chỉ là một giai thoại mà thôi

2.2.3.3 Chọn lựa và bảo quản cà rốt

Mua cà rốt, nên lựa những củ còn lá xanh tươi, củ phải chắc nịch, màu tươi bóng và hình dáng gọn gàng, nhẵn nhụi Cà rốt càng có đậm màu cam là càng có nhiều beta – carotene Tránh mua cà rốt bị nứt, khô teo Nếu cà rốt không còn lá, nhìn cuống coi có đen không Nếu cuống đen là cà rốt quá già

Vì đa số đường của cà rốt nằm trong lõi, nên củ càng to thì lõi cũng lớn hơn và ngọt hơn

Cà rốt là loại rau khỏe mạnh, chịu đựng được điều kiện thời tiết khó khăn nên có thể để dành lâu hơn nếu biết cách cất giữ

Trước hết là đừng để thất thoát độ ẩm của rau Muốn vậy, cất cà rốt ở ngăn lạnh nhất của

tủ lạnh, trong túi nhựa hoặc bọc bằng giấy lau tay Đừng rửa trước khi cất tủ lạnh, vì cà rốt quá ướt trong túi sẽ mau bị hư Chỉ rửa trước khi ăn Cất như vậy có thể để dành được hơn hai tuần

Cà rốt có thể làm đông lạnh để dành mà vẫn ngon

Trước hết, phải trụng cà rốt trong nước sôi Đây là cách để dành đông lạnh cho tất cả các loại rau Trụng như vậy sẽ ngăn cản tác dụng làm mất hương vị, cấu trúc của thực phẩm do các enzym có sẵn trong rau

Sau khi trụng trong nước sôi độ mươi phút, lấy cà rốt ra, cho vào bao nhựa rồi để ngay vào ngăn đông đá

 Cà rốt là món ăn khá rẻ tiền so với lượng dinh dưỡng quý giá mà rau cung cấp Nhiều người ít ăn cà rốt chỉ vì thiếu hiểu biết đầy đủ về giá trị dinh dưỡng của thực phẩm này Mặt khác, tập quán ăn uống vốn được thành hình từ thói quen lâu ngày Cà rốt là loại cây trồng mới được đưa vào Việt Nam từ thế kỷ trước, nên đối với phần đông người Việt, nhất là những người ở xa thành phố, vẫn chưa quen thuộc với việc sử dụng cà rốt thường xuyên trong ngày Một số đặc tính của cà rốt:

-Cà rốt có hương vị thơm ngọt, có thể ăn chung với thực phẩm khác

-Cà rốt có thể ăn sống hoặc nấu chín

-Trẻ em rất thích ăn cà rốt vì hương vị nhẹ nhàng của cà rốt

-Cà rốt sống mang đi cắm trại hoặc ăn snack giữa ngày rất tiện

-Giá cà rốt tương đối rẻ, lại có sẵn quanh năm

-Cà rốt có nhiều sinh tố A, beta – carotene, sinh tố A cần cho làn da, mắt, tóc, sự tăng trưởng và phòng chống bệnh nhiễm Beta – carotene có khả năng giảm thiểu các bệnh kinh niên như tim mạch, ung thư

-Cà rốt có nhiều chất xơ, giảm cholesterol và bệnh đường ruột

-Cà rốt cung cấp rất ít calorie, nên ăn nhiều không sợ bị béo phì

Nếu biết tận dụng loại thực phẩm này với các đặc tính như trên, chắc chắn chúng ta sẽ nâng cao tình trạng sức khỏe cũng như phòng ngừa được hầu hết các bệnh do thiếu vitamin

A.(BS Nguyễn Ý Đức, Texas)

2.3 Quá trình lên men sữa chua Kefir

2.3.1 Lên men lactic [3, 15, 18]

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 thống như phomai, Kefir,

vi khuẩn lactic dị hình đôi khi vẫn được sử dụng nhằm mục đích đa dạng hóa 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 đường lactose trong sữa được vi khuẩn lactic đưa vào tế bào nhờ cơ chế vận chuyển đặc trưng của màng tế bào chất (Cytoplasmic membrane) Tiếp theo lactose sẽ được phân thành 2 monosaccharide rồi đi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau

Đối với nhóm vi khuẩn lactic đồng hình như giống Lactococcus, các loài Streptococcus thermophylus, Lactobacilus bulgaricus, Lactobacilus helveticus, Lactobacilus lactic… chu

trình đường phân là con đường chính chuyển hóa glucose thành acid lactic

Phương trình tổng quát của lên men đồng hình:

C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2CH3-CH-COOH + 2ATP

Lên men lactic là một quá trình trao đổi năng lượng Các phân tử ATP được hình thành trong quá trình chuyển hóa cơ chất (lactose) sẽ được vi khuẩn giữ lại trong 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 môi trường lên men Kết quả là hàm lượng acid lactic tích lũy trong môi trường lên men ngày 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 trăm hợp chất hóa học mới khác Chúng là sản phẩm trung gian hoặc sản phẩm phụ của quá trình lên men Hàm lượng của chúng trong dịch lên men thường rất thấp (vài ppm hoặc ít hơn) Một số hợp chất trong nhóm trên rất dễ bay hơi Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc góp phần hình thành

acetaldehyde, đây là những hợp chất quan trọng quyết định đến mùi vị đặc trưng cho sản phẩm lên men từ sữa

Tỷ lệ hàm lượng diacetyl và acetaldehyde ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của yaourt và

bơ Tỷ lệ này phụ thuộc vào thành phần các vi sinh vật sử dụng trong tổ hợp giống và các thông số kĩ thuật của quá trình lên men như: nhiệt độ, pH đầu, lượng giống cấy…

2.3.2 Lên men ethanol [10]

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

thực hiện chủ yếu bởi các nấm men thuộc giống Sacharomyces và Kluyverromyces Sau khi

Lên men lactic dị hình

Hình 2.4: Sơ đồ cơ chế hóa học quá trình chuyển hóa đường sữa do vi khuẩn lactic [6]

được vận chuyển vào trong tế bào chất, đường hexose được chuyển hóa theo chu trình đường phân để tạo thành acid pyruvic Tiếp theo acid pyruvic sẽ được chuyển hóa thành acetaldehyde rồi thành ethanol

Dihydroxyacetone phosphat là một sản phẩm trung gian trong chu trình đường phân, hợp chất này có thể chuyển hóa thành glycerol

Trong môi trường pH acid, glycerol chỉ được tạo ra với hàm lượng nhỏ Ngược lại, trong môi trường pH kiềm lượng glycerol sinh ra sẽ tăng lên rất nhiều và glycerol 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

C6H12O6 + 2ADP + 2Pi → 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP

Sự chuyển hóa đường hexose thành ethanol và khí CO2 diễn ra trong tế bào chất của nấm men Đây là quá trình trao đổi năng lượng của nấm men trong điều kiện kỵ khí Ethanol và

CO2 trong tế bào chất sẽ được nấm men thải vào môi trường lên men Ngoài ra tế bào nấm men còn tổng hợp và thải vào dịch lên men hàng trăm sản phẩm phụ và sản phẩm lên men khác, những hợp chất này được tìm thấy với hàm lượng rất nhỏ, chúng được chia thành 4 nhóm: glycerol 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 Kreb nếu như quá trình lên men không diễn ra trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt, các acid hữu cơ chiếm hàm lượng cao nhất trong dịch lên men là: acid citric, malic, acetic, lactic…

2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lên men [11, 15]

Các quá trình lên men trong sản xuất công nghiệp có thể tóm tắt như sau:

Môi trường trước khi lên men Môi trường sau lên men

Cơ chất + giống vi sinh vật Cơ chất sót + sinh khối vi sinh

vật + sản phẩm trao đổi chất ngoại bào do vi sinh vật tổng

Trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa như: yaourt, Kefir… Các giai đoạn xử lý 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 chất ngoại bào do vi sinh vật tiết ra và cơ chất sót Thành phần và hàm lượng của từng chất sẽ góp phần hình thành nên hương vị sản phẩm Do

đó, để sản phẩm thực phẩm lên men với chất lượng mong muốn, cần phải:

 Chọn được giống vi sinh vật thích hợp

 Xác định môi trường lên men với thành phần cơ chất đầy đủ theo tỷ lệ tối ưu

 Xác định được các điều kiện lên men thích hợp như lượng giống cấy, nhiệt độ và thời gian lên men Ngoài ra còn phải quan tâm đến những vấn đề như cung cấp oxy và khuấy trộn Bảng 2.9: Biến đổi các thành phần từ sữa tạo thành Kefir

Thành phần Chú thích

Chất béo Phụ thuộc nguồn sữa ban đầu (bò, dê…) và lượng béo của sữa được

dùng (nguyên béo, tách béo một phần hay không béo)

Lactose Tiêu thụ một phần lactose, bởi vi khuẩn lactic và nấm men Lactose

trên 100g sản phẩm sữa Kefir: 2 ÷ 2,5g

Acid lactic Hình thành bởi vi khuẩn lactic Trên 100g sản phẩm sữa Kefir có

0,6 ÷ 1,0g

Protein Chiếm 3,0 ÷ 3,4g/100g sản phẩm sữa Kefir

Ethanol Sản sinh bởi nấm men nếu dùng men: lượng cồn là 0,01 ÷ 0,1/100g

sữa, nếu dùng hạt Kefir lượng cồn là 0,02 ÷ 1,8g/100g sữa

Các acid hữu cơ khác Acetic, fomic, propionic, succinic, pyruvic, iso butyric, caproic,

acid lauric… góp phần tạo hương cho Kefir hay được tiêu thụ bởi chính loài vi khuẩn trong suốt quá trình lên men

CO2 Sinh ra nhờ nấm men và vi khuẩn lactic lên men dị thể sinh CO2 tạo

tính đặc trưng cho Kefir

Hợp chất thơm Acetaldehyde, diacetyl, acetone góp phần vào hương của sản phẩm Vitamin Tăng vitamin B (đối với sữa cừu), pyridoxine (từ sữa cừu, dê,

ngựa), acid folic (từ sữa ngựa), orotic, nicotinic, acid pantothenic:

không đổi hay giảm khi cô đặc

Mãi đến những năm đầu của thế kỷ XX hạt Kefir mới được sản xuất với số lượng nhỏ ở Moscow Nguyên liệu để sản xuất Kefir có thể là sữa dê, sữa cừu hay sữa bò Đầu tiên, người

ta lên men sữa thành Kefir trong các túi bằng da thú hoặc bồn bằng gỗ sồi Đến cuối thế kỷ IXX, Kefir trở thành 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 phẩm Kefir cho mục đích thương mại mà vẫn giữ được chất lượng như sản phẩm truyền thống là một điều không dễ dàng vì theo truyền thống thì người ta không sử dụng những vật dụng bằng kim loại cho quá trình chế biến mà chỉ từ các dụng cụ bằng gỗ, đất sét hoặc da thú Đến 1950, một phương pháp sản xuất Kefir mới đã được công nhận về chất lượng đó là phương pháp lên men

có khuấy trộn

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 phẩm Kefir bao gồm vi khuẩn lactic và nấm men Chúng cùng phát triển cộng sinh trên môi trường sữa Do đó sản phẩm Kefir có vị chua đặc trưng và thoảng nhẹ mùi nấm men

2.4.2.Thành phần hạt giống Kefir

2.4.2.1 Vi sinh vật trong hạt Kefir [11, 18, 19, 22]

Trong sản xuất Kefir, người ta sử dụng tổ hợp giống vi sinh vật dưới dạng hạt Kefir Các hạt Kefir có màu từ trắng đến vàng nhạt, hình dạng không ổn định và thường kết thành chùm với nhau tạo dạng hoa Chou – fleur có đường kính trung bình 0,3 ÷ 2cm Hạt Kefir là phức hệ

vi sinh vật gắn với nhau bởi chất polysaccharide Giống này bao gồm vi khuẩn lactic

(Lactobacilli, Lactococci, Leuconostoc…) và nấm men 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 toàn nhưng từ hàng nghìn năm qua sự tiêu thụ đã chứng minh

Hình 2.5 Hạt Kefir sau khi vớt ra khỏi sữa

Hình 2.6: Hình dạng, kích thước hạt Kefir nguyên vẹn và sau khi cắt đôi

được rằng hệ vi sinh vật trong Kefir là không gây bệnh mà còn có khả năng ngăn chặn sự phát

triển của vi sinh vật gây bệnh như Salmonella hay Shigella

Ngoài tế bào vi sinh vật, hạt Kefir còn chứa protein (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 protein polysacharide béo Thành phần hạt giống sấy khô đông lạnh với hàm ẩm 3,5% được tìm thấy bao gồm: béo 4,4%, tro 12,1%, muco – polysacachride (Kefiran) 45,1%, protein tổng số 34,3% gồm có: protein không hòa tan 21%, protein hòa tan 1,6% và các acid 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 lên men lactic theo cơ chế

lên men đồng 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 được lẫn không lên men được đường lactose Các loài nấm men lên men được đường lactose 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 tại các vị trí sâu bên trong tâm hạt

2.4.2.2 Chu kỳ phát triển của giống Kefir [11, 19, 22]

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