BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA KEFIR BỔ SUNG TẢO SPIRULINA

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA KEFIR BỔ SUNG TẢO SPIRULINA Tác giả: NGUYỄN THỊ THẢO Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành: Bảo Quản, Chế Bi

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA KEFIR

BỔ SUNG TẢO SPIRULINA

Tác giả:

NGUYỄN THỊ THẢO

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành:

Bảo Quản, Chế Biến Nông Sản và Vi Sinh Thực Phẩm

Giáo viên hướng dẫn:

TS Vũ Thị Lâm An và Th.S Dương Đức Hiếu

Tháng 8/2011

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn TS Vũ Thị Lâm An và ThS Dương Đức Hiếu đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập và hoàn thành bài báo cáo này

Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô, các anh chị cùng các bạn ở Viện Sinh Học Nhiệt Đới đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực tập

Sau cùng, tôi xin gửi lời tri ân đến tất cả bạn bè, những người đã luôn bên tôi, giúp đỡ tôi, cùng tôi sẻ chia những khó khăn, những niềm vui, nỗi buồn trong suốt quãng đời sinh viên

Tp Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 08 năm 2011

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thảo

TÓM TẮT

Đề tài “Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua kefir bổ sung tảo

Spirulina ” đã được tiến hành tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới Tp Hồ Chí Minh, từ ngày 01/04/2010 đến 30/07/2011

Mục đích nghiên cứu là tạo ra sản phẩm mới – sản phẩm sữa chua kefir bổ sung

tảo Spirulina đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Đề tài gồm 4 thí nghiệm chính: xác định tỷ lệ giống sử dụng trong quá trình lên men (TN 1), xác định tỷ lệ tảo Spirulina

và đường bổ sung (TN 2), xác định tỷ lệ gelatin bổ sung (TN 3), xác định thời gian bảo quản thích hợp cho sản phẩm (TN 4)

Kết quả nghiên cứu cho thấy, nồng độ hạt kefir 7% (w/v) cho hiệu quả lên men tốt nhất với thời gian lên men khoảng 12 – 13 giờ để đạt độ axit 85 o

T Sử dụng bột tảo với tỷ lệ 0,25% (w/v) và đường với tỷ lệ 10% (w/v) cho sản phẩm có chất lượng cảm quan về màu sắc cũng như hương vị sản phẩm được đánh giá cao nhất Ngoài ra, việc

bổ sung gelatin với tỷ lệ 0,5% giúp ổn định cấu trúc sản phẩm trong suốt thời gian bảo quản (< 22 ngày) Qua khảo sát, chúng tôi còn nhận thấy sản phẩm bảo quản trong 9 ngày kể từ ngày sản xuất (ở 4 – 6 oC) vẫn giữ được chất lượng cảm quan tốt

MỤC LỤC

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt vii

Danh sách các bảng viii

Danh sách các hình ix

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 2

1.3 Nội dung đề tài 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về sữa nguyên liệu 3

2.2 Tổng quan về kefir và sữa chua kefir 3

2.2.1 Nguồn gốc hạt kefir 3

2.2.2 Đặc điểm cấu tạo và phương pháp bảo quản hạt kefir 4

2.2.3 Thành phần vi sinh vật trong hạt kefir 6

2.2.3.1 Hệ vi sinh vật trong hạt kefir 6

2.3.3.2 Phân bố của vi sinh vật trong không gian hạt kefir 7

2.2.3.3 Mối quan hệ giữa các vi sinh vật trong quá trình lên men 7

2.2.4 Thành phần hóa học trong sản phẩm kefir 8

2.2.4.1 Thành phần CO2 8

2.2.4.2 Thành phần chất béo 8

2.2.4.3 Thành phần ethanol 8

2.2.4.4 Thành phần axit amin 9

2.2.4.5 Thành phần dễ bay hơi 9

2.2.5 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm kefir 9

2.2.6 Dạng thương phẩm của hạt kefir trên thị trường 9

2.2.7 Phương pháp sản xuất sản phẩm kefir thương mại 10

2.3 Tổng quan về tảo Spirulina 10

2.3.1 Lịch sử 10

2.3.2 Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina 10

2.3.3 Thành phần hóa học của tảo Spirulina 11

2.3.4 Tình hình sản xuất, tiêu thụ và ứng dụng của tảo Spirulina 12

CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 13

3.2 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng 13

3.2.1 Nguyên liệu 13

3.2.2 Hóa chất 14

3.3 Thiết bị và dụng cụ 14

3.4 Phương pháp nghiên cứu 14

3.4.1 Quy trình kỹ thuật dự kiến 14

3.4.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 16

3.4.2.1 Thí nghiệm 1 16

3.4.2.2 Thí nghiệm 2 16

3 4.2.3 Thí nghiệm 3 17

3.4.2.4 Thí nghiệm 4 17

3.5 Các phương pháp phân tích 17

3.6 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 18

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm 19

4.2 Xác định tỷ lệ tảo Spirulina và đường bổ sung 22

4.3 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến chất lượng cảm quan và thời gian tách lớp sản phẩm 24

4.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm 26

4.5 Quy trình sản xuất sữa chua kefir bổ sung tảo Spirulina 27

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

5.1 Kết luận 30

5.2 Đề nghị 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO 31

PHỤ LỤC 34

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

FAO : Food and Agriculture Organization

WHO : World Health Organization

UHT : Ultra High Temperature

w/w : Weight/weight, kh ối lượng/khối lượng

w/v : Weight/volume, kh ối lượng/thể tích

TN : Thí nghi ệm

DANH SÁCH CÁC B ẢNG

Bảng 2.1: Sự thay đổi hàm lượng các chất trong sữa bò 3

B ảng 2.2: Thành phần dinh dưỡng của kefir 4

Bảng 2.3: Quần thể vi sinh vật trong hạt kefir 6

Bảng 2.4: Thành phần hóa học của Spirulina 11

Bảng 4.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ men đến thời gian lên men, độ Brix và mùi thơm sản ph ẩm (tại độ axit dừng 85 o T) 19

B ảng 4.2: Điểm trung bình cảm quan giữa các lần lặp lại về màu, mùi, vị sản phẩm 23

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến thời gian tách lớp sản phẩm 24

Bảng 4.4: Điểm trung bình cảm quan về màu sắc, mùi, vị, cấu trúc sản phẩm 25

B ảng 4.5: Kết quả cảm quan sản phẩm và độ axit theo thời gian 26

Bảng 4.6: Chất lượng vi sinh sản phẩm sữa chua kefir sau 9 ngày bảo quản 27

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Hình ảnh kefir 5

Hình 3.1: H ạt kefir tươi (A) và Bột tảo Spirulina sấy phun (B) 13

Hình 3.2: Quy trình k ỹ thuật dự kiến 15

Hình 4.1: S ự tương quan giữa độ axit và thời gian lên men theo tỷ lệ men giống 20

Hình 4.2: S ự tương quan giữa độ Brix và thời gian lên men theo tỷ lệ men giống 21

Hình 4.3: Màu s ắc sản phẩm ứng với các tỷ lệ tảo 0%, 0,25%, 0, 5%, 0,75%, 1% 24

Hình 4.4: Quy trình s ản xuất sữa chua kefir bổ sung tảo Spirulina 28

Hình 4.5: S ản phẩm sữa chua kefir bổ sung tảo Spirulina 29

Sữa chua kefir là một loại thức uống lên men được tạo ra nhờ hoạt động của vi khuẩn và nấm men có trong hạt kefir Nhờ hệ vi sinh vật và các chất do hoạt động sống của chúng sinh ra, kefir được xem là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe Song sản phẩm này vẫn còn rất mới trên thị trường Việt Nam, nếu mặt hàng sữa chua trên thị trường rất phong phú và đa dạng thì sữa chua kefir chỉ có duy nhất một dòng sản phẩm là sữa chua kefir không đường

Bột tảo Spirulina có hàm lượng dinh dưỡng cao và sự cân đối giữa các thành phần là sự bổ sung đáng chú ý vào thực phẩm Việc ứng dụng tảo Spirulina vào thực

phẩm đã được nghiên cứu khá nhiều ở các nước trên thế giới: Mỹ, Nhật, Pháp,… Riêng tại Việt Nam, tảo Spirulina còn chưa phổ biến do công nghệ nhìn chung chưa

phát triển Vì vậy cần có sự đầu tư nghiên cứu chế biến để đa dạng hóa sản phẩm và

tăng giá trị sử dụng cho tảo Spirulina

Do đó, chúng tôi tiến hành đề tài “Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất sữa

chua kefir bổ sung tảo Spirulina” để góp phần nâng cao chất lượng, đa dạng hóa sản

phẩm cũng như đưa sản phẩm sữa chua kefir ngày càng trở nên phổ biến, quen thuộc với người tiêu dùng hơn

1.2 Mục đích đề tài

Đề tài thực hiện nhằm tạo ra sảm phẩm mới – sữa chua kefir bổ sung tảo

Spirulina có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

1.3 Nội dung đề tài

- K hảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ men giống đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm

- Xác định tỷ lệ đường và tỷ lệ tảo Spirulina bổ sung trong quá trình phối chế

- K hảo sát ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến chất lượng cảm quan và sự tách lớp sản phẩm

- Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến độ axit và chất lượng cảm quan sản phẩm

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về sữa nguyên liệu

Sữa là thực phẩm giàu dinh dưỡng có chứa gluxit, protein, lipit, một số khoáng chất và vitamin Từ sữa, người ta có thể sản xuất ra nhiều loại sản phẩm khác nhau Vì

lý do đó, công nghiệp chế biến sữa luôn là một lĩnh vực quan trọng của ngành công nghiệp thực phẩm

Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, lactose và các chất béo Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormone, các chất màu và khí Hàm lượng các chất trong sữa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống động vật, tình trạng sinh lý con vật, điều kiện chăn nuôi (Nguyễn Ngọc Tuân và Lê Thanh Hiền, 2004) Sự thay đổi hàm

lượng các chất được trình bày ở Bảng 2.1

Bảng 2.1: Sự thay đổi hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng)

Các thành phần chính Khoảng biến thiên Giá trị trung bình

13 4,8 3,4 3,9 0,8 (Trương Thanh Long, 2008)

2.2 Tổng quan về kefir và sữa chua kefir

nghiệp Không có sự rõ ràng về nguồn gốc giống khởi động của những loại kefir đã nêu trên vì khi phân tích thành phần vi sinh vật của các mẫu kefir được lấy từ các địa phương khác nhau sẽ cho quần thể vi sinh vật đặc trưng khác nhau (Prajapati, 2003)

Theo định nghĩa của tổ chức FAO/WHO (2001) dựa trên cơ sở các chủng vi sinh vật có trong hạt (tức là giống khởi động được sử dụng trong sản xuất) và sản phẩm cuối cùng: “Kefir là một loại sữa uống hơi nhớt, vị chua, có nồng độ rượu thấp

và thoảng nhẹ mùi nấm men Giống khởi động thường được phân lập từ các hạt kefir:

vi khuẩn Lactobacillus kefir và các chủng Leuconostoc, Lactococcus và Acetobacter cùng phát triển trong mối tương quan chặt chẽ Hạt kefir chứa cả hai loại nấm men lên

men lactose (Kluyveromyces marxianus) và không lên men lactose (Saccharomyces

unisporus, Saccharomyces cerevisiae và Saccharomyces exiguus )” Giá trị các thành

phần dinh dưỡng của kefir được trình bày ở Bảng 2.2

Bảng 2.2: Thành phần dinh dưỡng của kefir

2.2.2 Đặc điểm cấu tạo và phương pháp bảo quản hạt kefir

Những hạt kefir giống như những bông hoa cải nhỏ, chúng có chiều dài trung bình từ 1 – 3 cm, có dạng thùy, hình dáng không đều, màu trắng hoặc vàng trắng, bề mặt hơi nhớt, kết cấu tương đối rắn chắc (hình 2.1) Phép phân tích sơ lược về cấu tạo hạt kefir cho thấy những hạt này là tập hợp của nhiều loại vi khuẩn, nấm men với thành phần hóa học gồm H2O (890 – 900 g/kg), lipit (2 g/kg), protein (30 g/kg), đường (60 g/kg) và ch ất tro (7 g/kg) (Garrote và ctv, 1997)

A B

(Farnworth, 2003)

Hình 2.1: H ình ảnh kefir (A: Kích thước kefir, B: Kefir dưới kính hiển vi điện tử)

Người ta có thể bảo quản sống hạt kefir bằng cách ngâm chúng trong sữa và lọc

rửa mỗi ngày Trong thời gian này hạt tăng trọng lượng lên khoảng 25% so với ban

đầu Đồng thời, chúng được tái tạo nhằm duy trì sự sống vì một số hạt kefir sẽ chết,

một số khác già đi nên có ít hoặc không có khả năng tái tạo Bằng cách này có thể duy

trì được hạt kefir trong 3 tháng ở nhiệt độ phòng hoặc ở 4 o

C , khi đó có sự khác nhau

về chủng vi sinh vật sau thời gian bảo quản (Garrote và ctv, 1997)

Ở một vài trường hợp, hạt kefir được rửa trong nước 1 lần/tuần Việc lọc rửa

quá nhiều có thể làm giảm một số đặc tính của quần thể vi sinh vật trong hạt cũng như

khả năng ổn định về mùi vị ở những mẻ tiếp theo sẽ không được đảm bảo Theo

Koroleva (198 3), chỉ nên thay sữa khi lượng sữa ban đầu xuất hiện mùi nồng và chua,

s ữa gần như đông tụ và dịch whey rỉ ra một ít (trích dẫn bởi Farnworth, 2005) Hạt

kefir lọc xong được rửa bằng nước cất hoặc nước được hấp khử trùng ở 121 o

C/15 phút Gần đây hơn, bảo quản hạt ở nhiệt độ thấp đã mở ra một phương pháp mới nhằm

duy trì khả năng sống sót cho các vi sinh vật trong thời gian dài hơn Theo Garrote và

ctv (1997), nhiệt độ bảo quản -20 oC là hiệu quả cho việc tồn trữ hạt kefir vì duy trì

được sự sống của hệ vi sinh vật trong hạt (có cùng hệ vi sinh vật, đặc tính về tính chất

lưu biến, độ axit và nồng độ CO2 tương tự như kefir được làm từ hạt kefir không qua

tồn trữ) và chỉ có một sự giảm nhẹ về khối lượng hạt sau khi nuôi cấy ở môi trường

tiếp theo

2.2.3 Thành phần vi sinh vật trong hạt kefir

2.2.3.1 Hệ vi sinh vật trong hạt kefir

Hệ vi sinh vật trong hạt kefir được tóm tắt trong Bảng 2.3

Bảng 2.3: Quần thể vi sinh vật trong hạt kefir

Acetobacter aceti rasens

( Tamine và Marshall (1997), trích dẫn bởi Dương Ngọc Cảnh (2010))

Hệ vi sinh vật trong hạt kefir gồm: Lactococcus là vi sinh vật ưa ấm có khả năng lên men đồng hình và dị hình; Lactobacillus lên men đồng hình; vi khuẩn lên

men sinh axit acetic; nấm men có và không có khả năng sử dụng đường lactose; cùng một số vi khuẩn tạp nhiễm khác (Hui và ctv, 2004)

Những vi khuẩn chính trong nhóm lên men lactic của kefir gồm Lactococcus spp., Lactobacillus spp., Streptococcus thermophillus và Leuconostoc spp Một số

nghiên cứu đã cho thấy sự xuất hiện của Lb delbrueckii subsp Bulgaricus, Lb casei subsp Pseudoplantarum, Lb kefir trong hạt kefir Như vậy kefir có cả hai đại diện đặc

trưng của sữa chua và một số probiotic đang được quan tâm trên thị trường sữa hiện

nay Về nấm men, Kluyveromyces spp (có khả năng lên men đường lactose) đã được

ghi nhận là có mặt thường xuyên trong hạt kefir, và chịu trách nhiệm chính về thành

phần nấm men trong thành phẩm Sự có mặt của Acetobacter aceti và Acetobacter

rasen được xem là vi khuẩn tạp nhiễm Nấm mốc Geotrichun candidum có thể được

xem là một phần của kefir hoặc là vi sinh vật tạp nhiễm, tuy vậy nó không làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm Sự xuất hiện của những vi sinh vật tạp nhiễm như

coliforms, Microcuccus và nấm mốc có thể nhanh chóng làm hư hỏng sản phẩm được

sản xuất xuất ra từ những hạt kefir như thế (Hui và ctv, 2004)

Tamine (2006) cho rằng hạt kefir bao gồm 80% Lactobacillus (trong đó loài vi khuẩn lên men đồng hình chiếm 90%, còn lại là lên men dị hình (Lactobacillus kefir

và Lb parakefir )), 12% nấm men và 8% Lactococcus

2.3.3.2 Phân bố của vi sinh vật trong không gian hạt kefir

Tamine (2006) cho rằng, Lactococcus spp bám một cách lỏng lẻo trên bề mặt

hạt kefir; trong khi đó, Lactobacillus và nấm men hiện diện tại những lớp sâu bên

trong hạt

Ở Phần Lan, theo tiêu chuẩn của đất nước này và theo khuyến cáo của các nhà cung cấp giống vi sinh vật khởi động, không nên rửa hạt kefir nếu như chúng được thay sữa mỗi ngày cho quá trình lên men liên tục Vì việc rửa hạt kefir sẽ làm giảm

sinh khối hạt, giảm số lượng Lactococcus và nấm men Mặt khác, trong quá trình lên

men , một số nấm men như Kluyveromyces marxianus spp và Candida kefir cũng di

chu yển từ hạt kefir vào trong môi trường sữa lên men Quá trình rửa sau lên men một cách dư thừa và hiện tượng tự di chuyển của các vi sinh vật từ trong hạt vào môi trường lên men đã góp phần làm suy giảm chất lượng và hoạt lực lên men của hạt kefir (Tamine, 2006)

2.2.3.3 Mối quan hệ giữa các vi sinh vật trong quá trình lên men

T hực tế cho thấy khó có thể sản xuất ra sữa chua kefir có chất lượng tốt từ những vi sinh vật riêng lẻ từ hệ vi sinh vật trong hạt Những vi sinh vật phân lập thuần khiết từ hạt kefir nếu đem nuôi riêng lẻ từng loại một trong sữa thì không phải tất cả chúng đều phát triển, hoặc có phát triển nhưng với tốc độ chậm lại Điều này cho thấy

có một mối quan hệ mật thiết hỗ trợ nhau cùng phát triển giữa các vi sinh vật trong hạt kefir, hay nói cách khác là quá trình sinh tổng hợp tự nhiên diễn ra trong hạt kefir đã tạo một môi trường thuận lợi cho hầu hết các vi sinh vật của hệ được phát triển (Hui và

ctv, 2004) Về mối quan hệ này, Tamine (2006) cho rằng Lactococcus có khuynh

hướng phát triển trong sữa nhanh hơn nấm men Chúng thủy phân lactose tạo môi trường thuận lợi cho những nấm men không có khả năng sử dụng đường lactose phát triển và sinh vị chua đặc trưng cho sữa Ngược lại, nấm men tổng hợp vitamin nhóm B

và thủy phân protein là những cơ chất cho vi khuẩn lactic phát triển Bên cạnh đó, nấm men sinh ra CO2 tạo nên đặc trưng riêng cho sữa chua kefir Hơn nữa, sự góp mặt của

vitamin B12 sinh từ vi khuẩn acetic, điều này cũng được xem như là yếu tố kích thích

sự phát triển của những vi sinh vật khác trong hạt kefir

Tỷ lệ các vi sinh vật trong quá trình lên men cũng khác so với thành phần của

chúng trong hạt kefir ban đầu Nếu như ban đầu, phần trăm của Lactobacillus, nấm men và Lactococcus lần lượt là 65 – 80%, 10 – 15% và 5 – 25% thì sau quá trình lên men, thành phần Lactococcus tăng đến 80%, nấm men vẫn giữ nguyên là 10 – 15%, tuy nhiên Lactobacillus lại giảm xuống chỉ còn 5 – 10% Sự lên men ở nhiệt độ cao đã

kích thích sự phát triển của Lactobacillus, trong khi đó hàm lượng Lactococcus và

nấm men lại giảm xuống (Tamine, 2006)

2.2.4 Thành phần hóa học trong sản phẩm kefir

2.2.4.1 Thành phần CO2

Nấm men và một vài vi sinh vật lên men dị hình sinh axit lactic là nguyên nhân chính tạo khí CO2 trong kefir Hàm lượng CO2 tăng suốt trong quá trình lên men, trong khi đó giá trị pH lại giảm Khí CO2 sinh ra tạo nên bọt khí li ti trên bề mặt sản phẩm, làm cho người dùng có cảm giác sủi bọt nơi đầu lưỡi Tuy nhiên, lượng CO2

chứa trong kefir được xem là thấp hơn so với các dạng thức uống lên men khác, lượng

CO2 sinh ra t rong các sản phẩm được sản xuất từ hạt kefir thương mại là khoảng 0,85 – 1,05 g/l và 1,7 g/l cho kefir được sản xuất từ các giống thuần (Gobbetti và ctv (1990), trích dẫn bởi Nguyễn Thái Thanh Nguyên (2009))

Trong suốt quá trình lên men, đặc biệt là sau khi đóng gói, CO2 vẫn tiếp tục phát triển mạnh do sự hoạt động và phát triển của các vi sinh vật có trong kefir Vì thế, bao bì sử dụng cho việc đóng gói phải đủ bền hoặc co giãn để có thể chứa đựng lượng hơi sinh ra (Kwak và ctv, 1996)

2.2.4.2 Thành phần chất béo

Thành phần chất béo trong kefir có thể thay đổi phụ thuộc vào loại sữa dùng để lên men Các axit tự do được tìm thấy trong các sản phẩm sữa lên men được xem là yếu tố chỉ thị sự phân cắt các phân tử chất béo, điều này cũng góp phần tăng khả năng tiêu hóa trong hệ thống đường ruột khi so với sữa chưa được lên men

2.2.4.3 Thành phần ethanol

Cơ chế hình thành ethanol trong kefir khá phức tạp, cả nấm men và vi khuẩn lên men dị hình đều tham gia vào quá trình này Lượng ethanol được sản sinh phụ

thuộc vào phương pháp tiến hành (lên men trong điều kiện hiếu khí hay kỵ khí), nguyên liệu sử dụng trong quá trình lên men, lượng nấm men từ hạt kefir và thời gian tiến hành lên men Tuy nhiên lượng ethanol có thể bị kìm hãm khi làm giảm nhiệt độ trong quá trình lên men (Simova và ctv, 2002)

2.2.4.4 Thành phần axit amin

Kefir có hệ thống axit amin gần giống như trong sữa Lượng axit amin có sẵn trong sữa nguyên liệu giảm dần trong thời gian đầu của quá trình lên men do khả năng tiêu thụ của các vi khuẩn Sau đó, sự lên men diễn ra chậm hơn khi kefir bước vào giai đoạn ủ chín Hoạt động phân giải protein của enzyme proteinase và peptidase là nguyên nhân làm tăng lượng peptide và các axit amin tự do trong sản phẩm cuối (Simova và ctv, 2006)

2.2.4.5 Thành phần dễ bay hơi

Kết quả phân tích mùi vị kefir cho thấy có sự hiện diện của nhiều mùi thơm trong suốt quá trình lên men (Beshkova và ctv, 2003) Kefir được sản xuất từ giống không thuần tạo nên hương vị hấp dẫn khi nó được bổ sung thêm đường Các hợp chất

dễ bay hơi như acetaldehyde và diacetyl là hai thành phần giữ vai trò quan trọng, góp phần tạo hương và vị Trong khi đó, propionaldehyde, 2-butanone, n-propanol, iso- amyl alcol, axit acetic và ethanol lại là những hợp chất gây nên mùi khó chịu

2.2.5 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm kefir

Hệ thống các protein, chất béo và thành phần các chất vô cơ hiện diện trong kefir không có gì khác so với các thành phần chính các chất này trong sữa nguyên liệu Hơn nữa, sự phân giải protein của vi khuẩn lactic và nấm men trong hạt kefir đã chuyển protein sữa thành các đoạn peptide ngắn và các amino axit, do đó đã tăng cường khả năng tiêu hóa của sữa.Vì vậy, bản thân kefir đã hàm chứa một giá trị dinh dưỡng rất cao bổ ích cho sức khỏe

2.2.6 D ạng thương phẩm của hạt kefir trên thị trường

Trên thị trường hiện có hai dạng thương phẩm phổ biến của kefir là hạt kefir và kefir đông khô Đa số các nhà sản xuất công nghiệp thường sử dụng dạng kefir đông khô, còn dạng hạt được dùng với mục đích tạo ra dòng sản phẩm truyền thống đặc biệt Theo Dương Ngọc Cảnh (2010), kefir đông khô có một số đặc điểm như:

- Có thể chủ động thêm một số probiotic (Bifidobacterium spp và Lb

acidophilus ) vào bột kefir cũng như có thể chọn ra những giống nấm men không sinh ethanol và CO2 nhiều

- C hất lượng ổn định hơn dạng hạt, tránh được hiện tượng men giống bị thoái hóa trong quá trình nuôi

- Khi lên men chúng không tái tạo thành các dạng hạt nên không cần lọc các hạt kefir ra khỏi sản phẩm Từ đó, giúp đơn giản hóa quy trình sản xuất và tránh nguy cơ tạp nhiễm vi sinh trong sản phẩm

2.2.7 Phương pháp sản xuất sản phẩm kefir thương mại

Sản xuất kefir theo quy mô công nghiệp đã trở nên phổ biến ở Châu Âu trong thời gian qua Sữa nguyên liệu được rót đầy chai và bắt đầu lên men bằng việc bổ sung vào sữa một lượng giống khoảng 2 – 10% Quá trình lên men sẽ kéo dài 24 giờ hoặc ngắn hơn nhằm đạt được giá trị pH đã định sẵn hoặc kéo dài đến khi sản phẩm có cấu trúc và mùi vị mong muốn Nhiệt độ của quá trình này dao động trong khoảng 20 – 25

oC Sau đó giai đoạn ủ chín được tiến hành từ 12 – 14 giờ với nhiệt độ quy định từ 14 – 16 oC Công đoạn làm lạnh sản phẩm cuối được thực hiện trong bể chứa lớn đã được khử trùng theo quy định trước đó Thành phần vi sinh vật, hóa học, và đặc tính cảm quan của kefir phụ thuộc vào loại sữa nguyên liệu, nguồn gốc các hạt kefir, thời gian lên men, giai đoạn ủ chín và làm lạnh (Nguyễn Thái Thanh Nguyên, 2009)

2.3 Tổng quan về tảo Spirulina

2.3.1 Lịch sử

Spirulina là tên gọi do nhà tảo học người Đức – Deurben đặt vào năm 1827 dựa trên hình thái đặc trưng nhất là dạng sợi xoắn ốc với khoảng 5 – 7 vòng đều nhau không phân nhánh (Nguyễn Đức lượng, 2006) Năm 1973, Tổ chức FAO và WHO đã

chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc biệt chống

suy dinh dưỡng và chống lão hóa Năm 1977, Viện sinh vật học là nơi tiên phong

trong việc nuôi trồng Spirulina ở Việt Nam theo mô hình ngoài trời, không mái che, có

sục khí CO2 tại xí nghiệp nước suối Vĩnh Hảo (Bình Thuận)

2.3.2 Đặc điểm sinh học của tảo Spirulina

Tảo Spirulina có dạng xoắn lò xo, đường kính xoắn khoảng 35 – 50 µm, bước xoắn 50 µm, chiều dài thay đổi có thể đạt 0,25 mm Tảo Spirulina là trung gian giữa vi

khuẩn và tảo nhân thực Người ta cho rằng tảo Spirulina giống với vi khuẩn hơn, do đó tảo Spirulina còn có tên gọi là vi khuẩn lam Tảo có khả năng vận chuyển theo hình

thức trượt xung quanh trục của chúng Vận tốc vận chuyển của chúng có thể đạt 5 µm/ giây (Nguyễn Đức Lượng, 2006)

2.3.3 Thành phần hóa học của tảo Spirulina

Spirulina có giá trị dinh dưỡng cao vì chứa hàm lượng protein rất cao, chứa đầy

đủ các vitamin và các chất có hoạt tính sinh học khác Theo Herehson (1977), giá trị

protein trung bình của Spirulina là 65%, cao hơn so với nhiều loại thực phẩm (cá và

thịt là 15 – 20%, nước tương là 35%, sữa cô đặc là 35%, trứng là 12% và ngũ cốc là 8 – 14%) (trích dẫn bởi Hồ Thị Lệ, 2009) Thành phần hóa học của tảo Spirulina được

Theo Estada và ctv (2001 ) (trích dẫn bởi Hồ Thị Lệ, 2009):

- Spirulina là nguồn giàu vitamin B12 nhất Ngoài ra, nó còn chứa các vitamin khác như A, B1, B2, B6, E và H Tiền vitamin A (β-caroten) (chiếm 0,1% chất khô) cao hơn 20 lần so với trong cà rốt

- Spirulina giàu sắt và canxi, hỗ trợ tốt cho máu, xương và răng Lượng sắt

trong Spirulina cao hơn 12 lần so với trong các loại thực phẩm khác Ngoài ra,

Spirulina giàu magnesium, potassium

- Spirulina còn chứa 18 trong số 20 loại axit amin được biết Một số axit amin

có hàm lượng cao trong Spirulina như axit glutamic (14,6%), axit aspartic (9,8%),

leucine (8,7%), aniline (7,6%)…

- Spirulina có màu xanh lục do chứa nhiều sắc tố với hàm lượng cao như chlorophyll, phycocyanin, β-carotene, xanthophylls

2.3.4 Tình hình sản xuất, tiêu thụ và ứng dụng của tảo Spirulina

Spirulina được coi là nguồn thức ăn của con người trong nhiều thế kỷ Sinh khối tảo được sử dụng chủ yếu như nguồn cung cấp protein cho người và gia súc Ở Nhật Bản, người ta sản xuất sinh khối tảo có nhãn hiệu Linablue A, ở Mỹ có Phicobiliprotein (Nguyễn Đức Lượng, 2006)

Bột khô Spirulina được dùng như một thức ăn cao cấp giàu protein, axit amin

và nhiều vi lượng bổ dưỡng khác Nếu xét về chất lượng protein, chỉ cần lượng 30 – 40

g Spirulina/ngày/người là đủ nhu cầu axit amin Spirulina dạng tươi tốt hơn dạng khô

do còn đầy đủ các dưỡng chất, các enzyme đang hoạt động giúp ích cho cơ thể như protease, lipase… Theo Gloria và ctv (2004), khi bổ sung thêm sinh khối tảo

Spirulina dạng khô với hàm lượng 6 mg/ml vào sữa sẽ kích thích Lactococcus lactis

lên 27% , do đó bổ sung Spirulina để thúc đẩy quá trình lên men lactic

Chương 3

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Đề tài được thực hiện từ tháng 01/04/2011 đến 30/07/2011 tại phòng thí nghiệm Công Ngh ệ Biến Đổi Sinh Học, Viện Sinh Học Nhiệt Đới

3.2 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng

H ạt kefir được bảo quản trong sữa mới (nhiệt độ là 4 o

C) có th ời gian sử dụng trong 3 – 4 ngày B ằng cách này, có thể giữ giống cho những mẻ lên men kế tiếp

- Các chất phụ gia: đường tinh luyện của Công Ty Cổ Phần Đường Biên Hòa (saccharose ≥ 99,8%), gelatin dạng bột mua tại Công ty TNHH Huaxuan Gelatin, b ột

t ảo Spirulina sấy phun (Viện nuôi trồng thủy sản Nha Trang)

A B

Hình 3.1: H ạt kefir tươi (A) và Bột tảo Spirulina sấy phun (B)

- Một số dụng cụ thông thường ở phòng thí nghiệm

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Quy trình kỹ thuật dự kiến

 Gi ống kefir được cân rồi cấy vào sữa, cho lên men kín ở nhiệt độ phòng (độ axit d ừng của quá trình lên men là 85 oT vì độ axit dừng trong lên men công nghiệp là 85 o

T - 90 oT) Tiến hành lọc hạt kefir ra khỏi sản phẩm, sau đó đem

ủ chín (14 – 16 o

C/12 gi ờ)

 X ử lý bột tảo, đường và gelatin: Bột tảo và đường được cân và cho vào sữa (đã được gia nhiệt đến 50 – 60 oC) theo tỷ lệ 1 g bột tảo : 20 ml sữa, khuấy đều cho tan h ết Gelatin được cân và đem đun với nước cất cho đến khi tan hết

 Quá trình ph ối chế dịch tảo, đường được thực hiện ngay sau quá trình ủ chín sản phẩm Tiếp tục bổ sung gelatin rồi đồng hóa sản phẩm (do thiết bị đồng hóa

h ỏng nên chúng tôi đồng hóa bằng cách khuấy bằng tay cho đến khi thấy sản phẩm đồng nhất)

 S ản phẩm được đem bảo quản lạnh (4 – 6 o

C) và ti ến hành khảo sát các chỉ tiêu thí nghi ệm cuối cùng

 Sơ đồ quy trình kỹ thuật dự kiến được trình bày ở hình 3.2

Hình 3.2: Quy trình k ỹ thuật dự kiến

3.4.2 P hương pháp bố trí thí nghiệm

3.4.2.1 Thí nghiệm 1: Xác định tỷ lệ giống sử dụng trong quá trình lên men

- M ục đích: nhằm chọn tỷ lệ men thích hợp để quá trình lên men đạt hiệu quả cao, th ời gian lên men rút ngắn, sản phẩm có mùi thơm ưa thích

- Phương pháp thực hiện: thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên

2 y ếu tố: tỷ lệ giống (3%, 5%, 7%, 9% (w/v)) và thời gian lên men (5, 10, 15,

20 gi ờ), với ba lần lặp lại Nguyên liệu cho mỗi lần lặp lại là 1,6 l sữa UHT của Vinamilk, có 16 nghiệm thức nên sẽ có 16 mẫu, ứng với thể tích mỗi mẫu là

100 ml

- Ch ỉ tiêu theo dõi:

 Đo độ acid (oT) sau 5 giờ, 10 giờ, 15 giờ, 20 giờ lên men

 T ổ chức đánh giá cảm quan về mùi thơm sản phẩm ứng với từng tỷ lệ men (phụ lục 3, phần 3.1 và phụ lục 4, phần 4.1) Dựa vào kết quả khảo sát độ axit và kết

qu ả đánh giá cảm quan tìm ra tỷ lệ giống thích hợp để bố trí thí nghiệm tiếp theo

3.4.2.2 Thí nghiệm 2: Xác định tỷ lệ tảo Spirulina và đường bổ sung

- M ục đích: nhằm tìm ra tỷ lệ tảo và đường thích hợp để bổ sung vào sản phẩm

- Phương pháp thực hiện: Thí nghiệm 2 gồm 2 giai đoạn:

 Thí nghi ệm thăm dò: bột tảo Spirulina còn khá lạ lẫm với người tiêu dùng nên

khi b ổ sung vào sản phẩm sẽ làm giảm đi giá trị cảm quan của sản phẩm về mùi hương đặc trưng và màu sắc của sản phẩm Vì thế chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm sơ bộ đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi hương sản phẩm khi bổ sung các t ỷ lệ bột tảo Spirulina khác nhau: 0,25%, 0,5%, 0,75%, 1%, 1,25%, 1,5%,

1,75, 2%, 2,25%, 2,5%, 2,75%, 3% để tìm ra hàm lượng tảo phù hợp Kết quả

ch ọn được các tỷ lệ tảo từ 0,25%, 0,5%, 0,75%, 1% cho thí nghiệm chính (phụ

l ục 3, phần 3.2.1 và phụ lục 4, phần 4.2.1.).

 Thí nghi ệm chính: bố trí thí nghiệm theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 2 yếu tố:

t ảo Spirulina (0,25%; 0,5%;0,75%, 1% (w/v)) và đường (6%, 8%, 10% (w/v)),

v ới ba lần lặp lại Nguyên liệu cho mỗi lần lặp lại là 1,2 l sữa, có 12 nghiệm thức nên sẽ có 12 mẫu, mỗi mẫu thể tích 100 ml

- Ch ỉ tiêu theo dõi: tiến hành đánh gía cảm quan (màu sắc, mùi, vị) của sản phẩm nhằm chọn ra tỷ lệ tảo, đường thích hợp nhất (phụ lục 3, phần 3.2.2 và phụ lục

4, ph ần 4.2.2)

3.4.2.3 Thí nghi ệm 3: Xác định tỷ lệ gelatin bổ sung

- Mục đích: nhằm tìm ra tỷ lệ gelatin thích hợp, làm giảm thiểu độ tách lớp, ổn định trạng thái sản phẩm trong suốt quá trình bảo quản

- Phương pháp thực hiện: bố trí thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố là gelatin (0,25%; 0,5%; 0,75%; 1%), với 3 lần lặp lại Bán thành phẩm sau khi

ph ối chế với đường và tảo theo tỷ lệ đã chọn từ thí nghiệm 2, sẽ được bổ sung gelatin ở các nồng độ 0%; 0,25%; 0,5%; 0,75%, 1% (w/v)

- Chỉ tiêu theo dõi:

 T ổ chức đánh giá cảm quan màu sắc, mùi, vị, cấu trúc sản phẩm (phụ lục 3,

ph ần 3.3 và phụ lục 4, phần 4.3)

 Theo dõ i độ tách lớp sản phẩm theo thời gian

3.4.2.4 Thí nghi ệm 4: Xác định thời gian bảo quản thích hợp cho sản phẩm

- Mục đích: xác định thời gian bảo quản thích hợp cho sản phẩm

- S ản phẩm được rót vào lọ thủy tinh đóng kín nắp và bảo quản ở 4 – 6 o

C, theo dõi s ự thay đổi độ axit và đánh giá cảm quan sản phẩm theo thời gian bảo quản:

0, 3, 6, 9, 12, 15 ngày

- Ch ỉ tiêu theo dõi:

 Độ axit theo thời gian

 Đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi, vị, cấu trúc sản phẩm với từng thời điểm

ki ểm tra mẫu (phụ lục 3, phần 3.4 và phụ lục 4, phần 4.4)

 Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh sau thời gian bảo quản thích hợp (Mẫu sau thời gian

b ảo quản thích hợp được chọn ra từ thí nghiệm được gửi đi kiểm tra chỉ tiêu vi sinh Th ể tích mẫu: 300 ml)

3.5 Các phương pháp phân tích

- Xác định hàm lượng chất khô hòa tan: Phương pháp đo độ Brix

- Xác định độ axit chung: Phương pháp chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1N, chất chỉ thị màu phenolphthalein 1%

- Phương pháp đánh giá cảm quan: Các thí nghiệm trong luận văn đều được tiến hành đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm thị hiếu theo thang điểm

5 Các c ảm quan viên là các bạn sinh viên Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã được học qua lớp đánh giá cảm quan thực phẩm

- Phương pháp kiểm tra vi sinh theo phương pháp SMEDP (Trung Tâm Kiểm Tra

V ệ Sinh Thú Y Trung Ương II tiến hành kiểm tra):

• Coliforms: p hương pháp SMEDP – Chapter 7.2

• Escherichia coli: p hương pháp SMEDP – Chapter 7.12

• Salmonella: p hương pháp SMEDP – Chapter 5.3B, 5.4B

• S aureus: TCVN 4830-1: 2005

• Nấm men, nấm mốc: phương pháp SMEDP – Chapter 7.12

3.6 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

Các kết quả thí nghiệm được xử lý bằng phương pháp phân tích phương sai ANOVA, sử dụng phần mềm Minitab 13 Biểu đồ được vẽ bằng phần mềm Excel

2007

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

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

Việc chọn tỷ lệ men thích hợp để tiến hành lên men cho các thí nghiệm tiếp sau

sẽ dựa vào việc theo dõi các chỉ tiêu: độ axit, độ Brix tại những thời điểm khác nhau

Dựa vào mối tương quan giữa độ axit và thời gian lên men (hình 4.1), độ Brix

và thời gian lên men (hình 4.2), xác định thời gian lên men và độ Brix cho các tỷ lệ hạt kefir tại độ axit dừng 85 oT (phụ lục 2) Kết quả thực nghiệm được trình bày ở Bảng 4.1

Bảng 4.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ men đến thời gian lên men, độ Brix và mùi thơm sản

Điểm cảm quan đối với mùi thơm

Thời gian lên men

- Sự tương quan giữa độ axit và thời gian lên men theo tỷ lệ men giống (% (w/v)):

Hình 4.1 : Sự tương quan giữa độ axit và thời gian lên men theo tỷ lệ men giống

(% (w/v))

Từ hình 4.1 ta thấy giữa thời gian lên men và độ axit có tương quan rất có ý nghĩa với p < 0,001 và tương quan này là tương quan thuận Khi thời gian lên men càng dài thì độ axit càng cao (phụ lục 2, phần 2.1)

- Sự tương quan giữa độ Brix và thời gian theo tỷ lệ men giống (% (w/v):

Hình 4.2 : Sự tương quan giữa độ Brix và thời gian lên men theo tỷ lệ men giống

(% (w/v))

Từ hình 4.2 ta thấy giữa thời gian lên men và độ Brix cũng có tương quan rất có

ý nghĩa với p < 0,001 và tương quan này là tương quan nghịch Khi thời gian lên men càng dài thì độ Brix càng giảm (phụ lục 2, phần 2.2)

Theo kết quả xử lý số liệu (phụ lục 6, phần 6.1.2) và bảng 4.1, tại độ axit dừng

85 oT, có sự khác biệt rất có ý nghĩa về độ Brix ứng các tỷ lệ men khác nhau (p<0,001) Ở tỷ lệ men 3% và 5% sự khác biệt không có ý nghĩa (p > 0,05), ở tỷ lệ men 7% và 9% sự khác biệt về độ Brix là không đáng kể (p > 0,05) Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng kể về độ Brix giữa nhóm tỷ lệ men 3%, 5% và nhóm 7%, 9% (p >0,05)

Về mùi thơm sản phẩm, tại độ axit dừng 85 o

T , sự khác biệt về điểm cảm quan mùi ứng với bốn tỷ lệ men là không có ý nghĩa (p > 0,05) (phụ lục 6, phần 6.1.3) Tuy nhiên lượng giống sử dụng càng cao thì điểm cảm quan về mùi hương càng thấp Có thể giải thích rằng, thời gian lên men ngắn làm cho các vi khuẩn sinh hương không có điều kiện tham gia hình thành một số hợp chất thứ cấp, dễ bay hơi, tạo hương cho sản phẩm

Kết quả xử lý số liệu (phụ lục 6, phần 6.1.1) cho thấy có sự khác biệt đáng kể

về thời gian lên men giữa các tỷ lệ hạt giống cấy vào (p < 0,001) Lượng giống sử dụng càng ít (3%, 5%) thời gian lên men để đạt độ axit 85 o

T càng kéo dài, các vi sinh vật tạp nhiễm trong môi trường lên men dễ phát triển có thể gây hư hỏng sản phẩm Ngược lại, nếu lượng giống cấy vào quá nhiều thời gian lên men sẽ được rút ngắn Tuy nhiên, không có đủ thời gian cho các vi sinh vật tiêu thụ lượng cơ chất có trong môi trường phục vụ cho quá trình hoạt động và chuyển hóa một số chất Vì thế, ở tỷ lệ giống 9%, độ Brix cao nhất, do lượng cơ chất được sử dụng ít hơn so với các tỷ lệ men khác Kết quả này tương tự như kết quả thí nghiệm của Nguyễn Thái Thanh Nguyên (2009) Cũng theo kết quả này, khi tỷ lệ hạt giống cấy vào càng cao thì thời gian lên men được rút ngắn

Từ việc phân tích các chỉ tiêu đã khảo sát, chúng tôi chọn tỷ lệ men 7% (w/v)

để tiến hành lên men, nhằm rút ngắn được thời gian sản xuất và đảm bảo giá trị cảm quan về mùi hương cho thành phẩm cuối cùng

4.2 Xác định tỷ lệ tảo Spirulina và đường bổ sung

Vi ệc bổ sung tảo Spirulina và đường với tỷ lệ thích hợp được dựa vào kết quả đánh

giá c ảm quan của thí nghiệm chính Kết quả thực nghiệm của thí nghiệm chính được trình bày

ở Bảng 4.2

Bảng 4.2: Điểm trung bình cảm quan giữa các lần lặp lại về màu, mùi, vị sản phẩm

(*Các giá tr ị trên cùng một cột thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 95%)

Trong đó: A: tỷ lệ đường (A1: 6%, A2: 8%, A3: 10%)

B: tỷ lệ tảo (B1: 0,25%, B2: 0,5%, B3: 0,75%, B4: 1%)

Về màu sắc, tỷ lệ đường bổ sung tác động có ý nghĩa (p < 0,05) đến màu sản

ph ẩm, nhưng tỷ lệ tảo bổ sung lại tác động có rất có ý nghĩa (p < 0,001) (phụ lục 6,

ph ần 6.2.1 và phần 6.2.2) Các mẫu bổ sung tỷ lệ tảo 0,25% (A1B1, A2B1, A3B1) cho điểm cảm quan về màu cao, các mẫu bổ sung tỷ lệ tảo 1% (A1B4, A2B4, A3B4) cho

điểm cảm quan thấp Có thể giải thích rằng, do bột tảo Spirulina còn khá lạ lẫm với

người tiêu dùng nên điểm cảm quan về màu sắc và mùi của sản phẩm đều thấp ở tỷ lệ

t ảo cao, và lượng tảo bổ sung càng cao thì mùi hương đặc trưng của sản phẩm đều

gi ảm

Về vị, hàm lượng tảo bổ sung không ảnh hưởng đáng kể đến vị sản phẩm (p < 0,05) , nhưng hàm lượng đường lại có ảnh hưởng rất đáng kể (p < 0,01) (phụ lục 6,

ph ần 6.2.3) Mẫu bổ sung tỷ lệ đường 10% cho điểm cảm quan cao (A3B1, A3B2,

A3B3, A3B4), m ẫu bổ sung tỷ lệ đường 6% (A6B1, A6B2, A6B3, A6B4) cho điểm cảm quan thấp vì sản phẩm được cho là khá chua

Từ bảng 4.2 ta thấy nghiệm thức A3B1, A2B1, A2B2, A3B2 có điểm cảm quan

về màu, mùi, vị đều cao, trong đó nghiệm thức A3B1( 10% đường và 0,25% tảo) có điểm cảm quan về màu, mùi, vị cao hơn cả

D ựa vào việc phân tích các kết quả trên chúng tôi chọn 10% đường và 0,25%

t ảo làm công thức phối trộn nguyên liệu nhằm tạo cho sản phẩm màu sắc, mùi và vị hài hòa đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng

Hình 4.3 Màu s ắc sản phẩm ứng với các tỷ lệ tảo 0%, 0,25%, 0, 5%, 0,75%, 1% (w/v)

4.3 Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến chất lượng cảm quan và thời gian tách lớp sản phẩm

S ản phẩm kefir do có bổ sung dịch tảo nên thường dễ phân lớp, cấu trúc khó ổn định Đặc biệt, độ axit cao làm cho các hạt keo có xu hướng đông tụ, dịch huyết thanh

d ễ tách ra, lực bền gel giảm dẫn đến hiện tượng phân lớp trong thời gian bảo quản Để góp ph ần ổn định trạng thái sản phẩm, chúng tôi tiến hành khảo sát các tỷ lệ gel bổ sung bằng việc theo dõi thời gian sản phẩm bị tách lớp Kết quả thực nghiệm được trình bày trong B ảng 4.3

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của hàm lượng gelatin đến thời gian tách lớp sản phẩm

T ỷ lệ gelatin (w/v) Th ời gian phân lớp (ngày)

K ết quả xử lý số liệu cho thấy tác động của gelatin đến thời gian phân lớp sản phẩm là rất có ý nghĩa (p < 0,001) (phụ lục 6, phần 6.3.5) Bảng 4.3 cho thấy nồng độ gelatin s ử dụng càng cao thì thời gian sản phẩm bị tách lớp càng dài và khi không bổ sung gelatin thì độ đồng nhất của sản phẩm không còn chỉ sau 2 ngày Đặc biệt ở tỷ lệ gelatin 0,75% và 1% sản phẩm vẫn giữ độ đồng nhất sau hơn 30 ngày Tuy nhiên lượng phụ gia cho vào thực phẩm phải càng ít càng tốt và phải đáp ứng những đòi hỏi

v ề hình thức và chất lượng Xuất phát từ tiêu chí đó chúng tôi đã tiến hành khảo sát thời gian tách lớp kết hợp với đánh giá cảm quan nhằm chọn ra tỷ lệ gelatin phù hợp

S ố liệu thu thập được trình bày ở Bảng 4.5

Bảng 4.4: Điểm trung bình cảm quan về màu sắc, mùi, vị, cấu trúc sản phẩm

(*Các giá tr ị trên cùng một cột thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 95%)

K ết quả xử lý số liệu cho thấy hàm lượng gelatin bổ sung không cho sự khác

bi ệt về màu giữa các nghiệm thức (p < 0,05) (phụ lục 6, phần 6.3.1), nhưng lại cho sự khác biệt rất có ý nghĩa đến mùi, vị và cấu trúc(p < 0,001) Ở mẫu có lượng gelatin 0,75%, 1% (w/v) cho điểm cảm quan mùi và vị thấp hơn một cách có ý nghĩa so với

nh ững mẫu còn lại, đa số ý kiến nhận thấy có sự hiện diện của những mùi vị lạ tạo nên cảm giác khó chịu khi thử nếm Kết quả từ việc đánh giá cấu trúc sản phẩm cho thấy

m ẫu có lượng gelatin thấp (0%, 0,25%) thì cho điểm cảm quan thấp hơn những mẫu còn l ại

Như vậy, từ việc phân tích số liệu ở Bảng 4.3 và Bảng 4.4, chúng tôi nhận thấy

vi ệc sử dụng gelatin 0,5% (w/v) là hợp lý nhất Ở tỷ lệ này sẽ ngăn chặn hiện tượng tách lớp sản phẩm, đảm bảo các giá trị cảm quan sản phẩm trong suốt quá trình bảo

qu ản (với thời gian bảo quản nhỏ hơn 22 ngày) Thí nghiệm của Nguyễn Thái Thanh Nguyên (2009) v ề sản phẩm sữa chua kefir có bổ sung dịch bụt dấm, cũng đã chọn ra

t ỷ lệ gelatin 0,5% Có thể giải thích rằng, việc bổ sung dịch tảo hay dịch bụt dấm làm cho sản phẩm sữa chua kefir có nguy cơ tách lớp cao hơn sản phẩm sữa chua kefir thông thường nên việc bổ sung tỷ lệ gelatin phù hợp sẽ giúp sản phẩm tránh được đáng

k ể hiện tượng tách lớp không mong muốn

4.4 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm

Thành ph ẩm sau khi phối chế và bổ sung gelatin (theo các tỷ lệ tối ưu được

ch ọn từ các thí nghiệm trên) được đưa vào bảo quản ở 4 – 6 o

C và ti ến hành khảo sát các chỉ tiêu về độ axit và giá trị cảm quan theo thời gian (0, 3, 6, 9, 12, 15 ngày) Kết

qu ả thực nghiệm được trình bày ở Bảng 4.5

Bảng 4.5: Kết quả cảm quan sản phẩm và độ axit theo thời gian

(*Các giá tr ị trên cùng một cột thì không có sự khác biệt ở mức ý nghĩa 95%)

Theo Bảng 4.5, độ axit không có sự thay đổi đáng kể trong 9 ngày đầu của giai đoạn bảo quản Ở ngày thứ 15, độ axit tăng một cách có ý nghĩa so với lúc ban đầu

T ại nhiệt độ 4 – 6 o

C, t ốc độ trao đổi chất của vi khuẩn và nấm men giảm làm việc sản sinh axit chậm hơn, phải mất một thời gian dài mới cho sự khác biệt về độ chua giữa các ngày Thêm vào đó, quá trình trao đổi chất của vi sinh vật cũng làm biến đổi các

ch ỉ tiêu lý hóa như hàm lượng CO2, ethanol, ch ỉ tiêu cảm quan về mùi, vị sản phẩm (Sokolinska và ctv, 2008) Kết quả thu được từ Bảng 4.6 cho thấy từ trước ngày thứ 9 chưa có sự thay đổi đáng kể về độ axit cũng như về chất lượng cảm quan Đến ngày

th ứ 12 và 15, độ axit cũng như chất lượng cảm quan sản phẩm đều thấp Các cảm quan viên cho rằng sự xuất hiện của alcol tạo cảm giác nồng về vị, gây cảm giác khó chịu

T ừ việc phân tích các số liệu trên, chúng tôi xác đinh nên bảo quản sản phẩm ở

4 – 6 oC và sử dụng sản phẩm trước 9 ngày kể từ ngày sản xuất

Thời gian (ngày) Độ axit (o

 K ết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh

Kết quả kiểm tra vi sinh sản phẩm sữa chua kefir sau 9 ngày bảo quản được trình bày trong B ảng 4.6

Bảng 4.6: Chất lượng vi sinh sản phẩm sữa chua kefir sau 9 ngày bảo quản

(Ghi chú: KPH: Không phát hi ện LOD: Giới hạn phát hiện)

K ết quả kiểm tra vi sinh trong Bảng 4.6 cho thấy: Sản phẩm sau 9 ngày bảo

qu ản vẫn đảm bảo các chỉ tiêu vi sinh yêu cầu

4.5 Quy trình sản xuất sữa chua kefir bổ sung tảo Spirulina

 Qua k ết quả các thí nghiệm, quy trình kỹ thuật đề nghị như sau:

Nguyên li ệu là sữa tiệt trùng (UHT) không đường của Công Ty Vinamilk Cấy giống kefir với tỷ lệ 7% (w/v) vào sữa nguyên liệu, tiến hành lên men ở nhiệt độ phòng kho ảng 12 – 13 giờ Sau đó khuấy trộn dịch lên men để phá vỡ cấu trúc của

kh ối đông tụ, tiến hành lọc để tách các hạt kefir ra khỏi sản phẩm Tiến hành ủ chín

s ản phẩm (14 - 16 o

C/12 gi ờ)

Việc bổ sung dịch tảo và đường được thực hiện ngay sau khi kết thúc giai đoạn

ủ chín Tiến hành bổ sung gelatin và đồng hóa sản phẩm nhằm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm Tiếp theo, rót sản phẩm vào lọ thủy tinh, đóng kín nắp rồi đem bảo quản Quá trình này cần thực hiện nhanh để tránh vi sinh vật từ môi trường xung quanh nhiễm vào sản phẩm Bảo quản sản phẩm ở 4 – 6 oC để hạn chế hoạt động tao đổi chất của vi sinh vật trong kefir Thời gian sử dụng sản phẩm là 9 ngày kể từ ngày sản xuất

Sơ đồ quy trình kỹ thuật đề nghị được trình bày ở hình 4.4

Tên phép thử Đơn vị

tính Phương pháp thử nghiệm LOD Kết

quả

Salmonella Vk/g SMEDP – Chapter 5.3B, 5.4B - Âm tính

Hình 4.4: Quy trình sản xuất sữa chua kefir bổ sung tảo Spirulina

 Mô tả sản phẩm:

Sản phẩm có dạng dung dịch nhớt, màu xanh lá cây, có vị chua ngọt hài hòa, có mùi hương đặc trưng của sữa chua kefir Sản phẩm được rót vào lọ thủy tinh đóng kín nắp và bảo quản ở 4 – 6o

C

Hình 4.5 : Sản phẩm sữa chua kefir bổ sung tảo Spirulina

Chương 5

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

5.1 Kết luận

Sau khi tiến hành các thí nghiệm, chúng tôi rút ra được kết luận:

- Nồng độ hạt kefir 7% (w/v) cho hiệu quả lên men tốt nhất với thời gian lên mêen khoảng 12 – 13 giờ để đạt độ axit 85 o

- Theo dõi độ nhớt sản phẩm theo thời gian lên men và bảo quản sản phẩm

- Sử dụng bột kefir đông khô để đơn giản hóa quy trình sản xuất và ổn định chất lượng sản phẩm

- Khảo sát giá trị năng lượng thành phẩm sau cùng

- Đồng hóa sản phẩm bằng máy đồng hóa để sản phẩm đạt độ đồng nhất cao

- Bổ sung hương liệu nhằm đa dạng hóa sản phẩm