Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)

Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt (Khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÊ THỊ BÌNH

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA

BỔ SUNG NGÔ NGỌT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Khoa : CNSH & CNTP

Khoá học : 2013 – 2017

Thái Nguyên, năm 2017

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÊ THỊ BÌNH

Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA

BỔ SUNG NGÔ NGỌT

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm Lớp : K45 - CNTP

Khoa : CNSH & CNTP Khoá học : 2013 – 2017 Giảng viên hướng dẫn: ThS Phạm Thị Tuyết Mai

Thái Nguyên, năm 2017

i

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài và hoàn thiện khóa luận tốt nghiệp, bên cạnh sự nỗ lực,cố gắng của bản thân, em đã nhận được sự giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi của các thầy cô giáo bộ môn cùng các đơn vị tập thể

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên Ths Phạm Thị Tuyết Mai – Giảng viên khoa CNSH – CNTP – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, người

đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện và hoàn thiện tốt bài khóa luận của mình

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo khoa CNSH – CNTP đã giúp đỡ em thực hiện và hoàn thiện tốt khóa luận tốt nghiệp này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, song do buổi đầu bước vào làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực tế sản xuất cũng như những hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định Kính mong nhận được sự chia sẻ và những

ý kiến đóng góp quý báu của thầy, cô và các bạn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái nguyên, ngày tháng năm 2017

Sinh viên

Lê Thị Bình

ii

DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Từ, thuật ngữ viết tắt Nghĩa đầy đủ của từ, thuật ngữ

(cả tiếng anh và tiếng việt)

FAO

Food and Agriculture Organization of the United Nations:

Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

HDL High Densitylipoprotein: Cholesterol có lợi

LDL Low Densitylipoprotein: Cholesterol có hại

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

WHO World Health Organization: Tổ chức Y tế Thế giới

iii

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thị trường sữa thế giới 4

Bảng 2.2 Chỉ tiêu các đại lượng vật lý của sữa bò 5

Bảng 2.3 Thành phần hóa học trong 1 lít sữa 5

Bảng 2.4 Các axit béo no chủ yếu trong sữa 7

Bảng 2.5 Thành phần axit amin trong sữa (mg%) 9

Bảng 2.6 Hàm lượng các vitamin trong sữa (mg/l) 9

Bảng 2.7 Hàm lượng các chất khoáng vi lượng có trong sữa (mg/kg) 10

Bảng 2.8 Hàm lượng các chất khoáng đa lượng có trong sữa (mg/kg) 10

Bảng 2.9 Tỉ lệ phần trăm các thành phần của hạt ngô (theo % chất khô)…………22

Bảng 2.10 Bảng thành phần hóa học của hạt ngô 24

Bảng 2.11 Bảng phân bố các chất trong hạt ngô (% khối lượng hạt) 24

Bảng 2.12 Bảng thành phần hóa học các loại protein trong ngô 26

Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá sữa chua bổ sung ngô ngọt 33

Bảng 3.2 Tiêu chuẩn quy định chất lượng 34

Bảng 4.1 Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm khi thay đổi tỷ lệ sữa tươi : sữa ngô 39

Bảng 4.2 Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm sữa chua bổ sung ngô ngọt khi thay đổi tỷ lệ đường lactose bổ sung 40

Bảng 4.3 Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm sữa chua bổ sung ngô ngọt khi thay đổi tỷ lệ đường sucrose bổ sung 42

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung đến chất lượng sản phẩm 43

Bảng 4.5: Bảng chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua bổ sung ngô ngọt 46

iv

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1 Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt dự kiến 35 Hình 4.1 Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt 45

v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC HÌNH iv

MỤC LỤC v

PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Ý nghĩa của đề tài 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về sữa nguyên liệu 3

2.1.1 Một số tính chất về sữa bò 4

2.1.2 Thành phần hoá học và hàm lượng các chất dinh dưỡng của sữa bò tươi 5

2.1.3 Các yêu cầu quan trọng của nguyên liệu sữa sản xuất sữa chua 11

2.1.4 Các sản phẩm chế biến từ sữa 11

2.2 Tổng quan về sữa chua 13

2.2.1 Khái niệm sữa chua 13

2.2.2 Đặc điểm và tính chất của sữa chua 13

2.2.3 Quá trình lên men lactic trong sữa chua 14

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic 16

2.2.5 Lợi ích của việc sử dụng sữa chua 17

2.3 Tổng quan về ngô 19

2.3.1 Giới thiệu chung về cây ngô 19

2.3.2 Đặc điểm sinh trưởng và phân loại ngô 20

2.3.3 Cấu tạo bắp ngô, cấu tạo hạt ngô, thành phần hóa học 22

2.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 27

2.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 27

2.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 28

PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

3.1 Đối tượng 29

3.1.1 Nguyên vật liệu 29

3.1.2 Phạm vi nghiên cứu 29

3.1.3.Hóa chất, dụng cụ, thiết bị nghiên cứu 29

3.1.4.Thời gian, địa điểm tiến hành 30

3.1.5.Nội dung nghiên cứu 30

3.2.Phương pháp nghiên cứu 30

vi

3.2.1.Phương pháp bố trí thí nghiệm 30

3.2.2 Phân tích các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua bổ sung ngô ngọt 36

3.2.3.Phương pháp phân tích 36

3.2.4.Phương pháp xử lý số liệu 38

PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

4.1 Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ sữa tươi và sữa ngô đến chất lượng sản phẩm 39

4.2 Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ đường lactose bổ sung đến chất lượng cảm quan sản phẩm 40

4.3 Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ đường sucrose bổ sung đến chất lượng cảm quan sản phẩm 42

4.4 Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung đến chất lượng sản phẩm 43

4.5 Hoàn thiện quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt 45

4.6 Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua bổ sung ngô ngọt 46

PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47

5.1 Kết luận 47

5.2 Kiến nghị 47

1

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Trong thời đại kinh tế tri thức, hòa cùng nhịp sống ngày một hiện đại thì nhu cầu về thực phẩm ngày một tăng lên cả về chất và lượng Để đáp ứng nhu cầu này thì nhiều sản phẩm được sản xuất ra không đơn thuần chỉ cung cấp chất dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe mà còn đảm bảo về mặt cảm quan Các sản phẩm này xuất phát từ nguồn nguyên liệu phong phú, đa dạng vốn có như ngũ cốc, rau quả, trứng, sữa,…Trong đó, các sản phẩm lên men đặc biệt là lên men lactic được ứng dụng rộng rãi Sữa chua cũng là một sản phẩm lên men lactic từ sữa, rất được ưa chuộng trên thế giới cũng như ở Việt Nam Sữa chua có hương vị thơm ngon, bổ dưỡng và quan trọng hơn cả là nó mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người

Sữa chua là một loại thực phẩm được lên men một cách tự nhiên nên rất tốt cho sức khỏe con người Quá trình lên men tạo cho sữa chua có hương vị thơm ngon, bổ dưỡng Không chỉ có vậy mà quá trình lên men còn tạo ra trong sữa chua một số vi khuẩn sinh enzym proteaza, có lợi cho đường ruột, kích thích hệ tiêu hóa làm việc tốt hơn Ngoài ra còn có vi khuẩn lactic sinh ra trong quá trình lên men giúp kích thích sự gia tăng về số lượng các vi khuẩn có lợi trong đường ruột, khử một số hoạt tính gây hại, giúp cơ thể sử dụng triệt để canxi, phospho, sắt, làm tăng interferron gama trong cơ thể, kích thích sự tiêu hóa, tăng khả năng tiêu hóa, tăng cường hệ miễn dịch, tạo cảm giác ngon miệng và tăng khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng có trong thực phẩm Theo nghiên cứu, nếu chúng ta sử dụng sữa chua đều đặn hằng ngày còn có tác dụng chống lão hóa, giảm cholesterol trong máu, hạn chế các bệnh đường ruột, giảm viêm loét dạ dày và ngăn ngừa nguy cơ loãng xương [12]

Hiện nay thị trường sữa chua đang phát triển mạnh cùng với xu hướng của người tiêu dùng là lựa chọn sản phẩm tự nhiên giàu dưỡng chất, an toàn nhưng phải đảm bảo cảm quan tốt Biết được vai trò quan trọng và lợi ích của việc sử dụng sữa chua cũng như để tạo nên sự khác biệt, đa dạng về chủng loại Chính vì vậy đề tài

2

nghiên cứu của em là tạo sản phẩm mới kết hợp tính truyền thống với hương vị tự

nhiên “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt” 1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Nghiên cứu xây dựng được quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt để tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, có màu sắc, hương vị hấp dẫn, an toàn, chất lượng dinh dưỡng cao, nhằm đa dạng hóa sản phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Nghiên cứu được ảnh hưởng của các thông số công nghệ (tỷ lệ phối trộn giữa sữa tươi tiệt trùng và dịch sữa ngô, tỷ lệ đường lactose bổ sung, tỷ lệ đường sucrose

bổ sung, tỷ lệ men giống bổ sung)

- Xây dựng được quy trình sản xuất sữa chua bổ sung ngô ngọt

- Phân tích các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua bổ sung ngô ngọt

1.3 Ý nghĩa của đề tài

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Tạo ra sản phẩm tốt có giá trị dinh dưỡng cao có nguồn gốc từ thiên nhiên, đồng thời tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có để tạo ra sản phẩm mới, có giá trị dinh dưỡng và cảm quan Đặc biệt an toàn cho người tiêu dùng

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Làm đa dạng hóa sản phẩm sữa chua

- Tạo ra sản phẩm có hương vị thơm ngon, có nguồn gốc thiên nhiên

- Tạo đầu ra cho sản phẩm ngành nông nghiệp

3

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan về sữa nguyên liệu

Sữa là một chất lỏng màu trắng đục được tạo ra bởi con cái của động vật có vú (gồm cả động vật đơn huyệt) Khả năng tạo ra sữa là một trong những đặc điểm để phân định động vật có vú với các loài động vật khác Sữa được tạo ra là nguồn dinh dưỡng ban đầu cho động vật lúc mới sinh, để chúng ăn trước khi chúng có thể tiêu hóa được các loại thực phẩm khác [13] Sữa được tiết ra ban đầu gọi là sữa non Sữa non có chứa các kháng thể từ mẹ để cung cấp cho con non do đó sữa non giúp con non giảm được nguy cơ nhiễm một số bệnh Ngoài ra sữa là một loại chất giúp cải thiện giúp cải thiện dinh dưỡng, đặc biệt là ở các nước đang phát triển Tỷ lệ các chất dinh dưỡng có trong sữa của các loài động vật là khác nhau nhưng chúng đều bao gồm các thành phần chính như: nước, chất béo, protein, đường lactose, vitamin

và khoáng chất Những con vật cho nhiều sữa nhất là: trâu, bò, cừu và dê Sữa được chế biến và sử dụng rộng khắp ở nhiều quốc gia và ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong bữa ăn của mỗi gia đình Ở Việt Nam, sữa bò là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho con người, vừa là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp thực phẩm, do đó sữa đóng vai trò vô cùng quan trọng [12]

Sữa và các sản phẩm về sữa là những loại thực phẩm truyền thống và thông dụng ở các nước châu Âu và Bắc Mỹ Sản xuất sữa trên thế giới trong năm 2009 ước đạt 701 triệu tấn, tăng 1% so với năm 2008 Tốc độ tăng trưởng sản xuất ở các nước đang phát triển nhanh hơn các nước phát triển và rõ nét vào năm 2010 Dự kiến là tăng trưởng ở các nước đang phát triển sẽ là 4% so với sản lượng ở các nước phát triển, trong khi sản lượng sữa ở các nước phát triển không thấy thay đổi Sản lượng sữa năm 2010 tăng khoảng 2% lên 714 triệu tấn [9]

4

Bảng 2.1 Thị trường sữa thế giới

Tổng sản lượng sữa (triệu tấn) 691,7 700,9 713,6

Nhu cầu các nước đang phát triển (kg/người/năm) 65,6 65,7 67,2 Nhu cầu các nước phát triển (kg/người/năm) 248 248 247,6

Tình hình tiêu thụ sữa ở Việt Nam khá thấp so với thế giới Theo như báo cáo ngành sữa 2009 thì trung bình người Việt tiêu thụ 9 lít sữa/người/năm [9] Con số này chưa được 1/10 so với lượng sữa tiêu thụ trung bình của các nước đang phát triển như Phần Lan, Thụy Sỹ, Na Uy, Mỹ, Pháp hay các nước trong khu vực như Thái Lan, Singapore,… Tuy nhiên mấy năm gần đây lượng sữa tiêu thụ đã tăng lên

và trong 10 năm tới nhu cầu tiêu thụ sản phẩm sữa dự báo sữa tăng mạnh Theo Quy hoạch ngành công nghiệp chế biến sữa đã được Bộ Công Thương phê duyệt tháng 6/2010, mức tiêu thụ sữa trên đầu người vào năm 2005 đạt 20 – 21 kg Đến năm

2020 con số dự kiến sẽ đạt 27 – 28 kg/người/năm

2.1.1 Một số tính chất về sữa bò [6]

Sữa là một chất keo màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn 2 lần so với nước, có vị đường nhẹ và có mùi không rõ nét, gồm chất béo và protein phân tán trong nước dạng dung dịch Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β-caroten có trong chất béo của sữa Sữa bò thường có màu trắng ngà đến màu vàng nhạt, có mùi đặc trưng và vị ngọt nhẹ Sữa bò thường có những tính chất được thể hiện ở bảng sau:

5

Bảng 2.2 Chỉ tiêu các đại lƣợng vật lý của sữa bò

2.1.2 Thành phần hoá học và hàm lượng các chất dinh dưỡng của sữa bò tươi

Bảng 2.3 Thành phần hóa học trong 1 lít sữa

Ở dạng các hợp chất hòa tan trong chất béo: các sắc tố (β-caroten), sterol (cholesterol), các vitamin

Các chất khác Các chất xúc tác sinh học: Vitamin (A, D, E, K, B1, B2, PP,…) và các enzym

Các chất khí hòa tan: CO2, O2, N2, chiếm

4 – 5% thể tích của sữa

Nước liên kết chiếm khoảng 3 – 4% Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc thành phần nằm trong hệ keo: protein, phosphatit, polysacarit Hàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa khác nhau thì khác nhau (sữa gầy 2,13 – 2,59%, sữa non 4,15%, nước tách ra trong sản xuất bơ 1,75%,…) Nước liên kết đóng băng ở nhiệt

độ nhỏ hơn 0oC, không hòa tan trong muối, đường

Trong sữa có 18 axit béo Mỗi glyxerol có thể kết hợp với ba phân tử axit béo Axit béo này có thể cùng loại hoặc khác loại Vì vậy số glyxerit khác nhau là vô cùng lớn Chất béo sữa bao gồm các triglyxerit, diglyxerit, axit béo, sterol, carotenoit, viatmin A, D, E, K và một số chất khác

Các chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu có đường kính từ 0,1 - 20µm (đường kính trung bình từ 3 đến 4µm) Trong 1ml sữa có khoảng 3000 – 4000 triệu cầu mỡ, các cầu mỡ là thành phần nhẹ nhất trong sữa (tỷ trọng 0,925 g/cm3) và chúng có xu hướng nổi lên trên bề mặt sữa Thành phần của các cầu mỡ gồm photpholipit, lipoprotein, protein, axit nucleic, enzym, các nguyên tố vi lượng và nước Chất béo của sữa khác với mỡ động vật khác là chứa nhiều axit béo no, có khối lượng phân tử thấp

Điểm nhiệt độ nóng chảy

Tỷ lệ so với tổng số (%)

16

31

3,0÷4,5 1,3÷2,2 0,8÷2,5 1,8÷3,8 Lauric

Oleic

Linoleic

Linoleic

18:1 18:2

18:3

+14 -11

-5

30,0÷40,0

- 0,3÷3,0

2.1.2.3 Đường lactose

Đường trong sữa được gọi là lactose và chỉ tìm thấy duy nhất trong sữa động vật Lactose tạo vị hơi ngọt cho sữa Trong sữa đường lactose tồn tại dưới 2 dạng: dạng α-lactose monohydrate C12H22O11.H2O và dạng β-lactose anhydrous

C12H22O11 Ngoài lactose, trong sữa còn chứa glucose (hàm lượng 70mg/l), galactose (20mg/l) và các hợp chất glucide chứa nitơ như N-acetyl glucosamine, N-acetyl galactosemine, axit N-acetyl neuraminic…tuy nhiên hàm lượng các chất này rất thấp

Độ ngọt của lactose kém saccaroza 30 lần, độ hòa tan trong nước kém hơn saccaroza Khi gia nhiệt đến 100oC không làm thay đổi lactose Ở nhệt độ cao hơn

8

100oC xảy ra biến màu do sự xuất hiện các melanoit tạo thành khi các axit amin của sữa tác dụng với lactose và lactose bị phân giải một phần tạo thành các axit lactic, axit formic…làm cho sữa có màu nâu và tăng độ chua của sữa lên 1 – 2o

b Hệ thống protein trong sữa

Trong dung dịch sữa có chứa hai kiểu protein khác nhau:

- Protein hòa tan: Gồm albumin, imunoglobumin, lisozim, lactoperoxydaza, lactoferin

- Protein ở trạng thái keo không đều: Gồm một phức hệ mixen hữu cơ của các caseinat và canxi phosphat

- Protein trong sữa còn đầy đủ các axit amin không thay thế và rất cân đối về thành phần các axit amin

Bảng 2.6 Hàm lƣợng các vitamin trong sữa (mg/l)

Bảng 2.7 Hàm lƣợng các chất khoáng vi lƣợng có trong sữa (mg/kg)

Ngoài các chất khoáng vi lượng ra thì trong sữa còn bao gồm các chất khoáng

đa lượng Các chất này nằm dưới các dạng muối

Bảng 2.8 Hàm lƣợng các chất khoáng đa lƣợng có trong sữa (mg/kg) Chất khoáng Hàm lƣợng

Trong sữa có nhiều nhóm enzym hiện diện:

- Lipase: Có thể làm cho sữa và các sản phẩm của sữa bị trở mùi xấu đi do chúng thủy phân glycerid và giải phóng axit béo tự do

- Protease: Được hình thành tự nhiên trong sữa và chúng không bị phân hủy hoàn toàn ở nhiệt độ thanh trùng, có thể tạo vị đắng cho sữa

2.1.3 Các yêu cầu quan trọng của nguyên liệu sữa sản xuất sữa chua [16]

- Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt

- Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage)

- Không chứa kháng sinh

- Không chứa các enzyme

- Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng cụ và thiết bị sữa

- Hai chỉ tiêu hóa lý quan trọng trong sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo

và hàm lượng chất khô không béo Lượng chất khô không béo – theo quy định của WHO/FAO không được thấp hơn 8,2%, lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình chuẩn hóa để phù hợp với yêu cầu của sản phẩm

2.1.4 Các sản phẩm chế biến từ sữa [16]

Ngày nay với sự phát triển không ngừng của công nghệ hiện đại cùng với nhu cầu ngày càng tăng lên của người dân thì sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa đã được sản xuất ra với nhiều chủng loại ngày càng đa dạng để đáp ứng nhu cầu của

12

mọi lứa tuổi Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều sản phẩm sữa đa dạng về mẫu

mã cũng như chủng loại: sữa tươi, sữa bột, sữa đặc, phomat, yaout…

2.1.4.1 Sữa tươi

Là các loại sữa động vật (bò, dê, cừu…) ở dạng nguyên liệu thô, dạng nước, chưa qua chế biến hoặc mới qua sơ chế được sử dụng rộng rãi cho công nghệ chế biến đơn giản, phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng Tùy thuộc vào thời gian bảo quản người ta có thể chế biến thanh trùng hoặc tiệt trùng

2.1.4.2 Sữa bột

Sữa bột là một sản phẩm sản xuất từ sữa ở dạng bột khô, được thực hiện bằng cách làm bốc hơi sữa để khô sau đó nghiền nhỏ, tán nhỏ thành bột Sữa bột có thời hạn sử dụng lâu hơn so với sữa nước và không cần phải làm lạnh, do bản thân nó có

độ ẩm thấp Sữa bột được sử dụng rất ưa chuộng trên thị trường với nhiều mục đích khác nhau như: sản xuất sữa pha lại, làm bánh…

2.1.4.3 Sữa đặc

Sữa đặc hay còn gọi là sữa đặc có đường là một loại thực phẩm bằng sữa, chủ yếu là sữa bò, giảm phần nước và nấu với đường để sệt lại trước khi đóng lon Trước kia sữa đặc có hai loại : sữa đặc có đường và sữa đặc không đường Loại sữa đặc không đường sau này không còn được sản xuất nữa nên sữa đặc hiểu theo ngày nay đồng nghĩa với sữa đặc có đường

2.1.4.4 Phomat

Phomat hay còn gọi là phomai là thực phẩm được làm bằng cách kết đông và lên men sữa của trâu, bò, dê, cừu hoặc từ những động vật quý hơn Phomat có thể được tạo thành sau khi axit hóa sữa bằng cách cấy vi khuẩn rồi thêm vào enzym renet (hay những enzym thay thế khác)

Phomat chứa một lượng protein và chất béo tương đối cao, cung cấp một năng lượng tương đương với thịt heo (2500-4000 kcal)

13

2.2 Tổng quan về sữa chua

2.2.1 Khái niệm sữa chua

Sữa chua là một dạng sản phẩm được chế biến từ sữa, được lên men một cách

tự nhiên nhờ vi khuẩn lactic, có cấu trúc gel mịn Mọi loại sữa đều có thể dùng để làm sữa chua nhưng trong cách chế tạo hiện đại sữa bò được sử dụng nhiều nhất Trong quá trình lên men, casein trong sữa bị đông tụ, vi khuẩn lactic phát triển làm cho sữa chua có vị chua dịu, vị béo hài hòa, thơm ngon bổ dưỡng, có tác dụng rất tốt đối với sức khỏe con người [6]

2.2.2 Đặc điểm và tính chất của sữa chua

2.2.2.1 Đặc điểm của sữa chua

Sữa chua là các sản phẩm lên men có nguồn gốc từ Kapca và nhanh chóng phổ biến sang các nước khác trên thế giới trong đó sữa chua là một trong những sản phẩm được coi là thực phẩm lý tưởng cho sức khỏe Đa số chúng ta đều yêu thích loại thực phẩm này bởi hương vị , sự tiện lợi và hơn hết là nó rất tốt đối với sức khỏe

Do sữa chua được lên men tự nhiên nên có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa rất tốt bởi các chất đều đã được chuyển hóa tới dạng cơ thể dễ hấp thụ Nó có tác dụng kích hích sự tiết dịch vị, kích thích sự trao đổi chất, hệ vi khuẩn lactic có tác dụng khống chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối rữa ở ruột Ngoài các thành phần dinh dưỡng như protein, lipid, glucid, sữa chua còn chứa nhiều vitamin, các chất kháng thể rất

có ý nghĩa điều trị một số bệnh [14]

Theo FAO/WHO thì hàm lượng chất béo của sữa chua như sau:

Sữa chua: hàm lượng chất béo ít nhất là 3%

Sữa chua một phần từ sữa gầy: thấp nhất là 0,5%, cao nhất là 3%

Sữa chua từ sữa gầy: cao nhất là 0,5%

Hàm lượng chất khô không béo là 8,2% [2]

2.2.2.2 Một số chất chính trong sữa chua

Acid lactic: hàm lượng acid lactic trong sữa chua khoảng 0,7 – 0,9% Cả hai

vi khuẩn Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus đều sinh ra acid

14

lactic từ glucose Galactose được tạo thành trong quá trình thủy phân lactose không chuyển thành acid lactic mà vẫn tồn tại trong sữa chua CO2, acid acetic, ethanol cũng sinh ra trong quá trình sản xuất sữa chua nhưng với hàm lượng nhỏ

Acetaldehyde (ethanal): hàm lượng acetaldehyde trong sữa chua khoảng

10mg/kg Nó được tạo thành chủ yếu do Lactobacillus bulgaricus Chất quan trọng

có thể tạo được acetaldehyde là threonine, một acid amin có trong sữa

Diacetyl: hàm lượng diacetyl trong sữa chua khoảng 0,8 – 1,5mg/kg Nó được

tạo thành từ acid pyruvic trong quá trình lên men

Polysaccharide: các vi khuẩn trong sữa chua sinh ra một lớp glycocalix chủ

yếu là chuỗi polysaccharide được tạo thành từ galactose và các loại đường khác có exopolysaccharide Polysaccharide đóng vai trò quan trọng đối với độ chắc và độ nhớt của sữa chua, đặc biệt trong sữa chua khuấy [2]

2.2.3 Quá trình lên men lactic trong sữa chua

2.2.3.1 Vi sinh vật trong sữa chua

Hệ vi sinh vật trong sữa chua bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc Một số

loài vi khuẩn lactic như: Streptococcus lactic, S cremoric, S thermophilus chỉ có tác dụng lên men lactose và tạo ra acid lactic Một số khác như S diacetylactic, Leuconostoc citrovorum lại có khả năng tạo chất thơm Vi khuẩn cần thiết và quan

trọng nhất trong sản xuất sữa chua là vi khuẩn lactic với hai loài đặc trưng:

Lactobacillus bulgaricus (L.bulgaricus): là vi khuẩn lên men điển hình, phát

triển tốt nhất ở nhiệt độ 45 – 50oC trong môi trường có độ acid cao Loài này có thể tạo ra trong khối sữa đến 2,7% acid lactic từ đường glucose

Streptococcus thermophilus (S thermophilus): phát triển tốt nhất ở nhiệt độ

50oC và sinh sản tốt nhất 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 65o

C trong 30 phút

nhưng chỉ phát triển được trong môi trường có độ acid thấp hơn Lactobacillus bulgaricus

Cả hai vi khuẩn này phát triển riêng rẽ trong sữa nhưng chúng hỗ trợ lẫn nhau

khi dùng trong sản xuất Streptococcus themophilus sinh ra axit fomic và CO2, các

15

chất này kích thích sự phát triển của Lactobacillus bulgaricus Hàm lượng oxy

trong sữa cũng rất quan trọng Nếu hàm lượng oxy nhiều hơn 4mg/kg sữa sẽ ức chế

sự phát triển của S thermophilus Lactobacillus bulgaricus sinh ra các peptide và các acid amin, các chất này kích thích sự phát triển của S thermophilus [2] Khi lấy

từng giống riêng lẻ để lên men sữa thì tỷ lệ thích hợp nhất giữa hai giống là 1:1

2.2.3.2 Bản chất của quá trình lên men

Lên men là quá trình quan trọng nhất trong sản xuất sữa chua Đó là quá trình lên men lactic:

Lên men là một quá trình oxy hóa khử xảy ra trong cơ thể sinh vật nhằm cung cấp năng lượng và các hợp chất trung gian cho tế bào vi sinh vật, bởi lẽ cơ thể sống luôn cần năng lượng mà năng lượng đó tàng trữ dưới dạng ATP

Các phản ứng hóa sinh trong quá trình lên men là phản ứng tách và vận chuyển hydro ở dạng (H+

+e) dưới tác dụng của enzym dehydrogenaza Trong quá trình đó hydro được tách ra khỏi cơ chất chuyển đến tiếp nhận cuối cùng là chất hữu cơ Hợp chất hữu cơ đó được khử tạo thành sản phẩm lên men rồi tích tụ lại trong môi trường dinh dưỡng Tùy theo sản phẩm tích lũy nào chiếm ưu thế mà ta có thể lên men lactic, lên men rượu…[6]

2.2.3.3 Cơ chế của quá trình lên men

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa gluxit thành axit lactic nhờ hoạt động của các vi khuẩn lactic Tùy theo đặc điểm lên men của vi khuẩn lactic mà người ta chia thành hai kiểu lên men: lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình

16

Trong lên men lactic đồng hình thì sản phẩm chỉ là axit lactic Các vi khuẩn

lên men lactic đồng hình có thể kể đến là Steptococus, Strepto Cremoris, Lactobacterium Bulgaricus, Lacidophilus, L.delbruclkii, L cucumerisfermentati

Còn trong lên men latic dị hình thì sản phẩm cuối cùng khá đa dạng bao gồm: axit lactic, axetal, axit sucsinic, các este, diaxetyl, CO2, H2…Các vi khuẩn lên men

lactic dị hình gồm có Es.cherichia Coli và nhiều vi khuẩn trong giống Leuconostoc

và giống phụ Beta bacterium

Các vi khuẩn lên men đồng hình thì thiếu enzym phosphoketolaza là một enzym tồn tại trong vi khuẩn lên men dị hình Mặt khác, các vi khuẩn lên men dị hình lại thiếu enzym aldolaza có tác dụng phân cắt hợp chất fructoza-1,6 diphosphat trong lên men đồng hình [6]

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic

Quá trình lên men lactic chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố Trong những yếu

tố đó có thể kể đến như: giống vi sinh vật, môi trường lên men và điều kiện lên men (số lượng giống, nhiệt độ và thời gian lên men) Ngoài ra quá trình lên men còn chịu ảnh hưởng của các yếu tố khác như việc cung cấp oxy và sự khuấy trộn…[12]

2.2.4.1 Giống vi sinh vật

Trong quá trình lên men các sản phẩm từ sữa, người ta sử dụng tổ hợp vi sinh vật gồm nhiều loại khác nhau Khi đó mối tương tác sinh học giữa các loài sẽ mang lại những tác động có lợi cho quá trình sinh trưởng và trao đổi chất của tổ hợp giống [6]

2.2.4.2 Môi trường lên men

Môi trường lên men với cơ chất đầy đủ, theo tỷ lệ tối ưu sẽ giúp cho quá trình lên men đạt chất lượng tốt Sữa chứa đầy đủ các nguyên tố cơ bản, khoáng và các yếu tố sinh trưởng cần thiết, được xem là môi trường hoàn hảo cho quá trình trao đổi chất của vi sinh vật

Hai chỉ tiêu hóa lý quan trọng nhất của môi trường lỏng ảnh hưởng đến quá trình lên men là hàm lượng chất khô và pH

Khi hàm lượng các chất khô hòa tan trong môi trường quá cao, màng tế bào vi sinh vật không thể duy trì sự cân bằng áp lực thẩm thấu được nữa, tế bào chất có thể

17

bị co lại, tế bào bị biến dạng và hoạt tính trao đổi chất của vi sinh vật giảm đi Do đó, quá trình lên men diễn ra nhanh và chất lượng sản phẩm tốt, ứng với mỗi loại vi sinh vật, ta cần xác định hàm lượng chất khô tối ưu cho môi trường trước khi lên men Hoạt tính trao đổi và sinh trưởng của vi sinh vật phụ thuộc vào pH môi trường

do pH ảnh hưởng đến hoạt tính các enzyme trong tế bào và cơ chế vận chuyển các chất của màng tế bào chất Mỗi loài vi sinh vật sẽ có một khoảng pH tối thích tương ứng Nhìn chung các vi sinh vật sử dụng trong các sản phẩm lên men thì khoảng pH tối ưu nằm trong vùng axit hoặc axit yếu (pH=4-6) [6]

2.2.4.3 Điều kiện lên men

Lượng giống cấy: nếu lượng giống cấy quá ít, thời gian lên men sẽ kéo dài

Các vi sinh vật tạp nhiễm trong quá trình lên men dễ phát triển và có thể gây hư hỏng sản phẩm Ngược lại, nếu giống cấy quá nhiều, thời gian lên men được rút ngắn, tuy nhiên lượng sản phẩm phụ tạo thành sẽ thay đổi gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Hơn nữa việc tăng lượng giống sẽ làm tăng chi phí cho quá trình sản xuất

Nhiệt độ: Trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa thường sử

dụng tổ hợp vi sinh vật và nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng của mỗi loài khác nhau Do đó, ứng với từng quá trình lên men và tổ hợp vi sinh vật sử dụng người ta xác định nhiệt độ lên men tối ưu bằng thực nghiệm Thông thường khi nhiệt độ lên men quá thấp, quá trình lên men sẽ kéo dài Nhưng nếu nhiệt độ lên men quá cao hoạt tính trao đổi chất của vi sinh vật giảm và những hợp chất tạo hương dễ thất thoát hơn

Thời gian lên men: tùy thuộc vào sản phẩm và hoạt tính loài vi sinh vật sử

dụng Trong quá trình sản xuất, người ta xác định thời điểm kết thúc quá trình lên men và ủ chín sản phẩm thông qua việc lấy mẫu đánh giá kiểm tra một số chỉ tiêu hóa lí và cảm quan [6]

2.2.5 Lợi ích của việc sử dụng sữa chua [6]

Sữa chua là một sản phẩm có hàm lượng chất dinh dưỡng cao và có hương vị thơm ngon hấp dẫn nên được rất nhiều người ưa thích Sữa chua có hàm lượng axit

Ngoài những tác dụng trên, sữa chua còn có những tác dụng như:

chua có khả năng phân hủy axit mật Vi khuẩn Lactobacilus trong sữa có thể làm

giảm nguy cơ tử vong ở nam giới bị ung thư ruột kết, ở người không dung nạp lactose trong sữa vẫn có thể ăn được sữa chua và hấp thụ tốt

- Giúp cơ thể sử dụng triệt để canxi, phospho, sắt nhờ tác dụng của axit lactic Ngoài ra axit lactic còn giúp thúc đẩy quá trình kích thích tiết dịch vị của dạ dày, tăng khả năng tiêu hóa của protein bằng cách kết tủa chúng thành những hạt mềm, mịn và đặc hơn Axit lactic cũng được coi là dưỡng chất cung cấp calo Trong cơ thể nó được sử dụng như nguồn năng lượng trong quá trình hô hấp Nó cung cấp 3,63kcal/g

- Chữa hôi miệng: trong một số nhà ngiên cứu mới đây của một số nhà khoa học Nhật Bản đã khẳng định rằng: sữa chua không đường nguyên chất có thể làm giảm chất hydrogen sulphide là nguyên nhân chính gây ra hôi miệng giảm xuống mức đáng ngạc nhiên

- Bệnh đường ruột: Những người mắc bệnh dạ dày ruột, như viêm ruột, đau

dạ dày do nhiễm khuẩn Helicobacter pylori,…có thể giảm bớt triệu chứng nhờ ăn

sữa chua Theo các nhà khoa học đến từ trung tâm nghiên cứu Dinh dưỡng, Đại học Tufts (Mỹ), chính vi khuẩn lactic có mặt trong sữa chua đã gia tăng số lượng vi khuẩn tích cực trong đường ruột và khử hoạt tính của một số chất độc hại Nguồn canxi trong sữa chua giúp cải thiện hệ tiêu hóa, giúp hạn chế những tác động của axit chua (hiện tượng ợ chua) trong hệ tiêu hóa

2.3 Tổng quan về ngô

2.3.1 Giới thiệu chung về cây ngô

Ngô (Zea mays L) thuộc họ Gramineas, bộ Trípaceace Trước công nguyên

3000 năm, cây ngô đã được trồng tại Mexico Cây ngô nguyên thủy(Zea mays)

được tìm thấy trong hang động Puebla ở Mexico có tuổi vào khoảng 5000 năm trước công nguyên Cây ngô được trồng rộng rãi khắp nơi trên thế giới là một trong

ba loại lương thực quan trọng cung cấp lương thực cho con người và gia súc Ngô được trồng từ hai đến ba vụ trong một năm và trong tương lai năng suất ngô sẽ tiếp tục tăng mạnh do sự phát triển của công nghệ gen lai tạo giống mới

Ngô là cây nhiệt đới, nhưng là cây hằng năm tránh được mùa đông nên đã được phỏ biến rất xa ngoài vùng nhiệt đới và xâm nhập vào cả những nơi thuộc vùng ôn đới có mùa hè dài và khá ấm dịu Đặc biệt, ngô đã xâm nhập sâu vào vùng

20

bán cầu, ở đây khí hậu lục địa nên nhiệt độ khá cao trong các tháng hè Ngô là cây tương đối ưa nước và thích nghi với những vùng khá ẩm và có tưới nước Tính đa dạng về khả năng thích nghi của ngô có lẽ không có cây trồng nào sánh kịp [8]

2.3.2 Đặc điểm sinh trưởng và phân loại ngô

2.3.2.1 Đặc điểm sinh trưởng

Là loại cây trồng ưa ấm và khí hậu ấm, phát triển tốt ở nhiệt độ từ 15-27oC Không nảy mầm trong thời tiết lạnh, nhiệt độ nảy mầm thường trên 13oC Ngô ngọt

sẽ bị chết khi xuất hiện sương muối Đa phần mỗi cây chỉ cho một bắp, nhưng dưới ssiều kiện chăm sóc tốt như một số giống sẽ cho bắp thứ hai Bắp thứ hai thường nhỏ hơn và phát triển chậm hơn bắp đầu Ngô ngọt có thể trồng một cách nối vụ, các giống ngô đầu mùa cho chất lượng thấp hơn giữa giống giữa và cuối vụ

Hàm lượng đường trong ngô không ổn định và dễ bị biến đổi sang tinh bột Đa phần ngô ngọt sau khi thu hoạch thường bị giảm độ ngọt tới 15% hàm lượng đường sau 12 giờ nếu không được bảo quản hợp lý Tuy nhiên có một số giống mới siêu ngọt, thì thời gian chuyển hóa đường thành tinh bột sẽ lâu hơn và thời gian bảo quản của giống này sẽ cũng dài hơn so với giống ngô ngọt thường [13]

2.3.2.2 Phân loại ngô

Do ngô có nhiều đặc tính kinh tế quý nên trong sản xuất mục đích sử dụng cây ngô cũng khác nhau, đồng thời do diện tích phân bố của ngô rất rộng, phạm vi thích ứng rất lớn, nên thời gian phát triển của ngô cũng khác nhau rất nhiều Hơn nữa sau nhiều thế kỉ, chịu ảnh hưởng nhiều mặt nên hình dáng, phẩm chất và màu sắc hạt ngô cũng nhiều màu và còn có thể thay đổi rất nhiều [3, 11]

- Phân loại ngô theo nhóm:

+ Nhóm ngô nếp (Zea mays var ceratina): Đây là những giống cây ngắn ngày,

thời gian sinh trưởng từ 70-85 ngày Hạt bắp nếp có màu đục hơn, hạt cứng không bóng có khoảng 60% tinh bột Lượng tinh bột trong hạt toàn gồm amylopectin 95-100% và chỉ rất ít amylose, tinh bột của nhóm này thường dùng trong dược liệu và chăn nuôi

21

+ Nhóm ngô ngọt (Zea mays var saccharata): Đây là những giống cây ngắn

ngày, thời gian sinh trưởng từ 60-70 ngày Hạt nhăn nheo, gồm phần lớn là phôi nhũ sừng, lượng tinh bột tương đối thấp, nhiều nước, lipit và protein Lượng tinh bột trong hạt gồm 60-90% là amylose và 10-40% amylopectin

+ Nhóm ngô tẻ (Zea mays var indurata): Đây là những cây ngắn ngày, thời

gian sinh trưởng tương đương với các giống ngô nếp từ 65-70 ngày, giống ngô tẻ này chủ yếu dùng để chế biến làm thức ăn cho gia súc Hạt hơi nhỏ hơn, đầu hơi tròn, phần lớn là phôi nhũ sừng ở bên ngoài, ít phôi nhũ bộ, do đó hạt cứng, có 56-75% tinh bột Lượng tinh bột trong hạt gồm 21% amylose và 79% amylopectin

- Dựa vào cấu tạo tinh bột của nội nhũ hạt [8]:

+ Ngô răng ngựa (Zea mays Indentata Sturt): Hạt tương đối lớn, màu vàng,

trắng, tím…lõi bắp ngô tương đối nhỏ màu trắng, đỏ tía, đỏ nhạt Hàm lượng tinh bột khoảng 60-65%, thành phần tinh bột gồm 21% amylose và 79% amylopectin Loại này trồng nhiều ở Hoa Kỳ và vùng Bắc Mexico Ngô răng ngựa chủ yếu dùng

để sản xuất thức ăn gia súc, làm nguyên liệu cho công nghiệp và thức ăn cho người

+ Ngô đá ( Zea mays Indurata Sturt): Hạt màu trắng ngà hoặc màu vàng, đôi

khi có màu tím Nội nhũ của ngô đá có cấu tạo trong và một phần nhỏ ở lõi hạt có cấu tạo đục Lõi bắp to, tỷ lệ hạt thấp, năng suất thấp Hàm lượng tinh bột khoảng 56-75%, thành phần tinh bột gồm 21% amylose và 79% amylopectin Phỏ biến ở

Âu, Á Trung và Nam Mỹ Ngô đá được dùng để chế biến thức ăn cho người và gia súc, hay dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp

+ Ngô nếp (Zea mays Ceratina Kalesh): Còn gọi là ngô sáp, hạt ngô tròn màu

trắng đục, phần ngoài của nội nhũ có cấu tạo trong Hàm lượng tinh bột khoảng 60%, thành phần gồm 100% amylopectin, tỷ lệ amylose không đáng kể Ngô nếo dùng chủ yếu làm thức ăn cho người và còn làm nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất bánh kẹo

+ Ngô bột (Zea mays Amylacea Sturt): Xuất xứ Peru, hạt đầu tròn hoặc hơi

vuông, màu trắng phôi tương đối lớn Nội nhũ hạt ngô bột có màu trắng đục, cấu tạo

bở xốp, dễ hút nước Hàm lượng tinh bột khoảng 55-80%, thành phần tinh bột gồm

22

20% amylose và 80% amylopectin Hạt hầu như không có lớp sừng, nội nhũ cấu tạo hoàn toàn bằng tinh bột, hạt màu trắng sữa, bên trong mềm, dễ xay thành bột là nguyên liệu tốt để sản xuất bột và làm rượu

+ Ngô đường (Zea mays Saccharata Sturt): Phôi tương đối lớn, nội nhũ sừng,

trong hạt có nhiều gluxit dễ hòa tan Hàm lượng tinh bột của nội nhũ tương đối từ khoảng 25-47%, hàm lượng đường và dextrin khá cao, có thể đến 19-31% Thành phần tinh bột của ngô đường gồm 60-90% amylose và 10-40% amylopectin Ngô đường thường được dùng làm thức ăn cho người và sử dụng trong công nghiệp thực phẩm

Bên cạnh cách phân loại ngô dựa vào hàm lượng tinh bột còn có nhiều cách khác để phân loại ngô như:

- Phân loại theo đặc điểm thực vật học

- Phân loại về mặt thương phẩm

2.3.3 Cấu tạo bắp ngô, cấu tạo hạt ngô, thành phần hóa học

2.3.3.1 Cấu tạo bắp ngô

Bắp ngô dạng hình trụ thuôn ở hai đầu gồm: lá bao, râu, bẹ, lõi, cuống hạt, trong lõi có khoảng 0.22% hạt không tẻ ra được gọi là hạt kẹ

Trọng lượng một bắp ngô khoảng 200 – 400g, đặc biệt có loại nặng 600g Hiều dài bắp khoảng 10-25cm, đường kính khoảng 3-5cm Hạt phát triển thành từng hàng thẳng, số hàng mọc trên mỗi bắp thường là số chẵn Số hàng phụ thuộc kích cỡ bắp ngô khoảng 8-24 hàng, trung bình 16-20 hàng

Trong một bắp hạt chiếm 78% khối lượng còn lại lõi và cuống khoảng 22% ở điều kiện tự nhiên [3,11]

2.3.3.2 Cấu tạo hạt ngô

Gồm 3 phần chính: vỏ, phôi và nội nhũ

Bảng 2.9 Tỉ lệ phần trăm các thành phần của hạt ngô (theo % chất khô) [7]

Phần trăm trong hạt 5,1 – 5,7 10,2 – 11,9 81,8 – 83,5 0,8 – 1,1

23

- Vỏ:

+ Ngô là loại hạt trần nên không có vỏ trấu mà chỉ có lớp vỏ ngoài (vỏ quả) và lớp vỏ trong (vỏ hạt) Chiều dày lớp vỏ khoảng 35 - 60µm

+ Vỏ quả gồm: lớp ngoài cùng, lớp vỏ và lớp trong

+ Vỏ trong: lớp ngoài (lớp sắc tố), lớp trong

+ Cứng, trong mở, nằm gần lớp vỏ, chứa nhiều hạt protein

+ Hạt tinh bột hình đa giác, kích thước nhỏ, kết dính rất sát

- Phôi:

+ Nằm gần cuống hạt và dính liền với nội nhũ

+ Phôi chiếm 8-15% khối lượng hạt Cấu trúc của phôi khá xốp, thành phần chứa nhiều chất béo nên rất dễ bị hư hỏng

24

2.3.3.3 Thành phần hóa học

Trong hạt ngô chứa khá đầy đủ các chất dinh dưỡng cho người và gia súc Bột ngô chiếm từ 65 – 83% khối lượng hạt, là nguyên liệu quan trọng trong công nghệ gia công bột

Cứ 100kg ngô hạt cho khoảng 20 – 21kg gluten, 73 – 75kg bột (có thể chế được 63kg tinh bột hoặc 74kg dextrin), tách mầm và ép được 1.8 – 2.7kg dầu ăn và gần 4kg khô dầu Phôi ngô chiếm khoảng 10% khối lượng hạt, trong phôi có các loại khoáng, vitamin và khoảng 30 – 45% dầu [6]

Bảng 2.10 Bảng thành phần hóa học của hạt ngô [7]

Bảng 2.11 Bảng phân bố các chất trong hạt ngô (% khối lƣợng hạt) [8]

25

- Nước: chiếm khoảng 12 – 15% trọng lượng của hạt khi đó độ chín hoàn toàn,

để khô tự nhiên Thu hoạch tươi ẩm đạt 19 – 35% [8]

+ Hạt tinh bột có cấu tạo đơn giản, hình dạng rất khác nhau, thường có dạng hình cầu hay đa diện tùy theo giống và vị trí của hạt tinh bột trong hạt ngô

+ Kích thước hạt tinh bột khoảng 6 - 30µm Khối lượng riêng tinh bột ngô khoảng 1,5 – 1,6, nhiệt độ đồng hóa 62 – 67,5oC và góc quay cực 201,5oC

+ Tinh bột và dầu béo tồn tại trong hạt nhân ngô giúp cho hạt giống nảy mầm + Hiện nay bằng cách lai tạo giống, người ta đã lai tạo ra giống có chứa hàm lượng amylopectin cao được gọi là ngô sáp hay lai tạo ra giống ngô có hàm lượng amilose rất cao, có thể lên đến 70% được gọi là ngô cao Ngô sáp có thể hồ hóa trong điều kiện như ngô thường trong khi đó có những ngô không chỉ cần điều kiện nhiệt độ cao (nước sôi) mà còn cần áp lực nấu hay cần phải được hydrat hóa bằng dung dịch natri hydroxide loãng [8]

- Protein:

26

Trong nội nhũ protein và tinh bột ở dạng dự trữ Lớp protein này định vị trong các thể protein hình cầu, có màng bao bọc và có đường kính từ 2 - 5µm Các thể protein hình cầu liên kết với nhau thành một mạng lưới protein [8]

Bảng 2.12 Bảng thành phần hóa học các loại protein trong ngô [7]

Hàm lượng protein trung bình là 10%

Thành phần chính trong protein là Polamin (Zein) tích trong nội nhũ còn phôi chứa chủ yếu globulins

Trong ngô, hàm lượng axit amin trong phôi khác với hàm lượng axit amin trong nội nhũ Xét về mức độ cần thiết cân đối giữa các axit amin không thay thế thì protein phôi có giá trị cao hơn nội nhũ và toàn hạt do có hàm lượng lysine và tryptophan cao hơn Giữa các giống ngô khác nhau thì sự phân bố protein giữa phôi

và nội nhũ cũng khác nhau Do đó cần phân tích kỹ để lựa chọn phương pháp chế biến phù hợp [6]

- Lipit:

Trong các loại ngũ cốc, ngô có hàm lượng lipit cao nhất từ 3.5 – 7% Phôi chứa 35 – 50% tổng số lipit Ngoài ra còn có chứa một số chất nằm trong aleuron của hạt Thành phần chất béo trong ngô là hỗn hợp các triglyceride của các axit béo như linoleic, oleic, palmitic, steric, linolenic, arachidic, ngoài ra còn có lipit liên kết với gluten, cellulose, tinh bột và các axit béo tự do Nhờ các thành phần lipit này giúp hòa tan chất màu carotenoid và phân bố trong hạt tạo màu vàng cho hạt ngô [8]

- Khoáng:

Ngô chứa khoảng 1.3% khoáng, chất khoáng tụ tập chủ yếu ở phôi chiếm khoảng 78% trong toàn hạt Một số khoáng chứa trong ngô như: P, K, Ca, Mg, Na,

Fe, Cu, Mn, Zn…[8]

Vitamin E: chứa nhiều trong phôi, tan trong nước, chủ yếu được tìm thấy ở alerone, kể đến là trong phôi và nội nhũ Trong quá trình chế biến lượng vitamin này bị mất đi rất nhiều [8]

Viatmin B: trong hạt ngô có nhiều vitamin B1 nhưng chứa ít vitamin B2, B6 60 – 80%, vitamin này nằm trong protein hay tinh bột Hàm lượng vitamin này tăng khi bón Ca cho cây ngô

Vitamin PP: hàm lượng thấp hơn trong gạo và lúa mì, tập trung chủ yếu ở lớp aleuron

Ngô không có vitamin B12, rất ít vitamin C, choline, axit folic và axit pantothenic [8]

2.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.4.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

Có rất nhiều tài liệu nước ngoài đã và đang nghiên cứu về sữa chua cũng như

đã có rất nhiều tác giả ở các nước khác nhau nghiên cứu về việc sử sụng cũng như công dụng của sữa chua

- Theo các nhà khoa học thuộc viện University of Massachusetts ở Amherst, Hoa Kỳ đã công bố: “sữa chua đậu nành và một số sản phẩm sữa chua pha trộn trái cây có thể giúp kiểm soát cả bệnh tiểu đường loại 2 và bệnh cao huyết áp”

- Theo nghiên cứu của ông Stellihililen – một nhà nghiên cứu người Mỹ thì sữa chua có khả năng giảm Cholesterol và đã có được kết luận này ông đã làm thí nghiệm với những chú lợn đối chứng ăn sữa chua thường thì thấy hàm lượng Cholesterol trong máu của chúng giảm hai lần

- Còn những nhà khoa học Pháp ở trường đại học LILLE thì kết luận rằng các trường hợp rối loạn đường ruột giảm nhiều ở các bệnh nhân ăn sữa chua

28

- Theo bác sỹ David Kessler viết trong cuốn “chỉ dẫn về thức ăn chữa bệnh” thì kết luận rằng lactobacillus acid ophic có thể làm tăng chỉ số interferol gamma giúp hệ miễn dịch đấu tranh chống lại bệnh tật

- Theo các nhà y học thuộc viện Minnesota (Mỹ) nghiên cứu về sữa chua cho biết thì nó là vị thuốc quý đối với người bị bệnh loãng xương mà không ăn được sữa, một cốc sữa chua có thể cung cấp nửa khẩu phần canxi hằng ngày

2.4.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Sữa chua du nhập vào Việt Nam từ Tây Âu và từ đó cho đến nay đã được rất nhiều các nhà khoa học Việt Nam nghiên cứu về tính năng ứng dụng cũng như cách chế biến chúng

Hiện nay, thị trường sữa chua rất đa dạng về chủng loại tùy thuộc vào nhu cầu và thị hiếu của người tiêu dùng mà các nhà nghiên cứu trong nước đã cho ra những loại sản phẩm sữa chua phù hợp Nổi bật hơn cả có thể kể đến hãng sữa chua Vinamilk đã cho ra đời nhiều loại sữa chua và chất lượng đứng đầu Việt Nam Thị trường Việt Nam hiện có các loại sữa chua như: sữa chua truyền thống, sữa chua uống, sữa chua nha đam, sữa chua thạch, sữa chua bổ sung các chất ổn định, chất tạo màu,…

Các công trình nghiên cứu về sữa chua bổ sung các nguyên liệu tự nhiên rất