HẢO SÁT MỘT SỐ CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ẢNH HƯỞNG ẾN CHẤT LƯỢNG SỮA ĐẬU NÀNH VỀ CHẤT LƯỢNG VI SINH VẬT VÀ MỘT SỐ CHẤT DINH DƯỠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT MỘT SỐ CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA ĐẬU N

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT MỘT SỐ CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA ĐẬU NÀNH VỀ CHẤT LƯỢNG VI

SINH VẬT VÀ MỘT SỐ CHẤT DINH DƯỠNG

KHẢO SÁT MỘT SỐ CHẾ ĐỘ XỬ LÝ NHIỆT ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA ĐẬU NÀNH VỀ CHẤT LƯỢNG VI SINH VẬT VÀ

MỘT SỐ CHẤT DINH DƯỠNG

Tác giả

HOÀNG THỊ NGỌC LAN

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

Bảo quản chế biến nông sản thực phẩm và Dinh dưỡng người

Giáo viên hướng dẫn:

KS TRẦN VŨ HUY

Tháng 8 năm 2010

LỜI CẢM ƠN

Con xin khắc ghi công ơn cha mẹ sinh thành và dưỡng dục con nên người

Xin chân thành cảm ơn hiệu trưởng trường ĐH Nông Lâm đã tạo điều kiện cho tôi làm thí nghiệm và em xin cám ơn các thầy cô Khoa Công Nghệ Thực Phẩm trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh đã tận tụy dạy dỗ và truyền đạt những kinh nghiệm quí báu cho em suốt thời gian ngồi trên ghế nhà trường

Đặc biệt, tôi gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy Trần Vũ Huy đã tận tình hướng dẫn

và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm đề tài

Chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của quí thầy cô và anh chị trong các phòng thí nghiệm, phòng giáo vụ khoa đã giúp đỡ và tạo điều kiện để hoàn thành đề tài tốt nghiệp

Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn bè và người thân đã đồng hành và giúp đỡ tôi trong suốt quãng đời sinh viên

TP Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2010 Sinh viên thực hiện

Hoàng Thị Ngọc Lan

TÓM TẮT

Khóa luận “ Khảo sát một số chế độ xử lý nhiệt ảnh hưởng đến chất lượng sữa đậu nành về chất lượng vi sinh vật và một số chất dinh dưỡng” đã được tiến hành từ 15/4/2010 – 29/7/2010 tại Trung Tâm nghiên cứu và chế biến rau quả, phòng thí nghiệm hóa sinh, phòng thí nghiệm vi sinh – Khoa Công Nghệ Thực Phẩm

Mục đích đánh giá chế độ thanh trùng nào không những đảm bảo được chất lượng dinh dưỡng, cảm quan mà còn đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

Phương pháp: sữa đậu nành được xử lý ở 4 chế độ nhiệt khác nhau 85oC, 95oC,

105oC và 115oC/20 phút Ở mỗi chế độ nhiệt, ta xác định nồng độ protein bằng phương

pháp Lowry Kiểm tra tổng số coliform bằng phương pháp MNP; kiểm tra tổng số vi sinh vật hiếu khí; kiểm tra tổng số nấm men, nấm mốc; kiểm tra định tính E.coli trong

thực phẩm

Kết quả:

- Về chỉ tiêu hóa học: oBrix thay đổi có ý nghĩa theo thời gian bảo quản và nhiệt

độ xử lý không ảnh hưởng đến oBrix pH cũng tương tự, nó biến thiên có ý nghĩa theo thời gian bảo quản và nhiệt độ xử lý càng thấp thì sự biến thiên này xảy ra mạnh

- Hàm lượng protein xét theo thời gian bảo quản thì nhiệt độ xử lý càng cao thì hàm lượng protein càng giảm nhưng sự giảm này không có ý nghĩa, nhưng xét cùng một nghiệm thức tức cùng chế độ xử lý nhiệt thì hàm lượng protein biến thiên rất có ý nghĩa (p<0,001), theo thời gian bảo quản thì hàm lượng protein giảm rồi lại tăng

- Chỉ tiêu vi sinh: tổng số vi sinh vật hiếu khí tăng theo thời gian bảo quản thì

có ý nghĩa (p<0,05) và sự khác biệt về tổng số vi sinh vật hiếu khí giữa các nghiệm thức là rất có ý nghĩa (p<0,001), nhiệt độ xử lý càng cao thì tổng số vi sinh vật hiếu khí càng ít Về tổng số nấm men, nấm mốc thì có sự gia tăng theo thời gian bảo quản

và nhiệt độ xử lý càng cao thì tổng số lượng nấm men, nấm mốc càng thấp nhưng sự

khác biệt này không có ý nghĩa (p>0,05) Xét về tổng số coliform thì hầu như không

còn chỉ trừ sản phẩm được xử lý ở nhiệt độ 85oC/20 phút thì sau 15 ngày bảo quản thì

có sự gia tăng nhưng sự gia tăng này không có ý nghĩa Trong sản phẩm không hiện

diện coliform thì cũng không có mặt E.coli

- Chỉ tiêu cảm quan về màu sắc, mùi vị, cấu trúc: sự khác biệt về các chỉ tiêu cảm quan giữa các chế độ xử lý nhiệt là không có ý nghĩa

MỤC LỤC

Trang LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC i DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG vi

1.1 Đặt vấn đề 1 1.2 Mục đích và yêu cầu khóa luận 2

1.2.1Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

2.1.1 Phân loại khoa học 3

2.2 Một số sản phẩm sữa đậu nành trên thị trường Việt Nam 11

2.3.2.1 Loại tạp chất 14

2.4.2 Thanh trùng bằng tác dụng của nhiệt độ 17

3.1.2 Địa điểm 20 3.1.3 Thiết bị sử dụng: 20

3.2 Các yêu cầu trong quá trình thí nghiệm 20

3.2.1 Nguyên liệu 20 3.2.2 Dụng cụ 20 3.3 Nội dung nghiên cứu 21

3.3.2 Phân tích nguyên liệu 21

3.3.3 Nội dung thực hiện thí nghiệm 21

3.4 Phương pháp lấy mẫu thí nghiệm 24

3.4.1 Lấy mẫu ban đầu: 24

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 24

4.1 Các thông số hóa lý của hạt đậu nành và sữa đậu nành 25

4.2 Thí nghiệm khảo sát đo nhiệt độ tâm 25

4.3.1 Sự biến đổi oBrix theo thời gian bảo quản tại mỗi chế độ thanh trùng 26

4.3.2 Sự biến đổi pH theo thời gian bảo quản 27

4.3.3 Sự biến đổi hàm lượng protein theo chế độ xử lý nhiệt và theo thời gian bảo

TÀI LIỆU THAM KHẢO 36

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

AFNOR Standards: Association Francaise de Normalisation Standards

AHA: American Heart Assosiation

analysis- Ủy ban phân tích thực phẩm Bắc Âu AOAC: Association Of Official Analytical Chemists

BGBL: Brilliant green bile lactose broth

BMJ: British Medical Journal

CHD: Coronary Heart Disease

Ctv: cộng tác viên

FAO: Food anh Agriculture Organization

FDA: Food and Drug Administration

ISO: Isoflavone

L1, L2, L3: lần 1, lần 2, lần 3

LDL-C: Low Density Lipoprotein-Cholesterol

MNP: Most Pobable Number- phương pháp số có xác suất cao nhất, phương

NMKL: Nordik Metodikkommitté For Livmedel – Nordic Committee on food

NT: Nghiệm thức

pháp pha loãng tới hạn SP: Soy protein

TGBQ: Thời gian bảo quản

VSV: vi sinh vật JHC: Joint Health Claims

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1 Hình quy trình sản xuất sữa đậu nành 13

Hình 4.1 Biểu đồ biến thiên oBrix trước và sau khi thanh trùngvà theo thời gian bảo

quản 26

Hình 4.2 Biểu đồ biến thiên pH trước và sau khi thanh trùng và theo thời gian 27

Hình 4.3: Đồ thị sự thay đổi hàm lượng protein theo chế độxử lý nhiệt và theo thời

gian bảo quản 28

Hình 4.4 Biểu đồ biểu diễn tổng số coliform trước và sau khithanh trùng và theo thời

gian bảo quản 29

Hình 4.5 Biểu đồ nhiệt độ tiêu diệt vi sinh vật theo mối quan hệ logarite 30

Hình 4.6 Biểu đồ mối quan hệ giữa

Hình 4.7 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa giá trị D và nhiệt độ 32

Hình 4.8 Biểu đồ mối quan hệ giữa

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.2: Thành phần các acid amin thiết yếu trong đậu nành và một số thực phẩm

Bảng 2.3: Thành phần các vitamin của sữa đậu nành (mg/100 gram ăn được) 7

Bảng 2.4: Thành phần dinh dưỡng sữa đậu nành so với sữa bò và sữa mẹ 8

Bảng 2.5: Bảng các nồng độ isoflavone trong một số các sản phẩm đậu nành thương

Bảng 4.1: Bảng sự biến đổi oBrix theo thời gian bảo quản 56

Bảng 4.2: Bảng sự biến đổi pH theo thời gian bảo quản 57

Bảng 4.3: Sự biến đổi của hàm lượng protein theo thời gian bảo quản và theo chế độ

N và nhiệt độ thanh trùng (nghiệm thức) 33

Bảng 4.10: Bảng điểm trung bình cảm quan sản phẩm 34

Trong vòng 15 năm qua, các thực phẩm từ đậu nành đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu về khả năng giảm sự nguy hiểm của các bệnh mãn tính Cũng có bằng chứng cho thấy các thực phẩm từ đậu nành làm giảm thấp sự nguy hiểm của bệnh động mạch vành, loãng xương, ung thư và giúp giảm bớt các triệu chứng của sự mãn kinh, duy trì sức khỏe bộ xương, làm giảm ung thư tuyến tiền liệt và làm chậm sự phát triển và lan rộng của các khối u ở các bệnh nhân đang mắc bệnh Chìa khóa quan trọng

ở đây chính là hàm lượng protein và phytochemical của nó

Trên lý thuyết, không có duy nhất một thực phẩm nào đóng vai trò quá lớn trong thực đơn Tuy nhiên, riêng một thực phẩm nào đó có thể đóng vai trò đặc biệt trong việc đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng là cũng không hiếm Các thực phẩm từ đậu nành là nguồn thực phẩm thiết yếu trong việc cung cấp protein và isoflavone

Các sản phẩm từ đậu nành có giá trị bổ dưỡng và giá trị cao như đã nêu ở trên

và được nhiều người tiêu dùng ưa thích, nhất là sữa đậu nành, vừa mang tính giải khát

mà còn tốt cho sức khỏe Ngày nay, con người đòi hỏi không những ăn ngon mà còn phải tốt, cung cấp đầy đủ dinh dưỡng Vậy sữa đậu nành đã qua quá trình xử lý nhiệt

mà hiện nay trong công nghiệp đang áp dụng là công nghệ UHT (130 – 150oC) thì giá trị dinh dưỡng của nó sẽ thay đổi như thế nào? Do đó, cần nghiên một số chế độ xử lý nhiệt để xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ lên chất lượng dinh dưỡng cũng như chất lượng vi sinh, cảm quan của sản phẩm

1.2 Mục đích và yêu cầu khóa luận

1.2.1 Mục đích

Đề tài được tiến hành nhằm khảo sát một số chế độ thanh trùng sữa đậu nành, nghiên cứu nhiệt độ và thời gian thanh trùng sữa để đạt yêu cầu chỉ tiêu chất lượng: chỉ tiêu hóa học, chỉ tiêu vi sinh, chỉ tiêu cảm quan, và hàm lượng protein

Nghiên cứu sự thay đổi hàm lượng protein, chất khô hòa tan, pH, tổng số vi sinh vật theo thời gian và của từng chế độ thanh trùng, và sự thay đổi của những chỉ tiêu này của sữa trước và sau thanh trùng Từ đó đưa ra những đề xuất trong quá trình chế biến để tạo ra sản phẩm có dinh dưỡng hơn

- Khảo sát sự thay đổi của chất khô hòa tan, pH trước và sau khi thanh trùng, và khảo sát sự thay đổi của chúng theo thời gian bảo quản

- Đánh giá, so sánh chỉ tiêu cảm quan về màu sắc, mùi vị, trạng thái giữa các chế độ xử lý nhiệt với nhau

- So sánh các chỉ tiêu hóa học, hàm lượng protein và chỉ tiêu vi sinh giữa các chế độ nhiệt với nhau

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về cây đậu nành

2.1.1 Phân loại khoa học

Tên Tiếng Việt: đậu nành hay đậu tương

Tên khoa học: Glycine L max

2.1.2 Nguồn gốc

Theo từ điển thực phẩm, cây đậu tương được biết có nguồn gốc xa xưa từ Trung Quốc và được coi là thực phẩm cho đời sống con người từ hơn 4000 năm trước, sau đó được truyền bá sang Nhật vào thế kỷ thứ 8 Vào nhiều thế kỷ sau có mặt ở các nước Châu Á như Thái Lan, Malaysia, Korea và Việt Nam (Đỗ Tất Lợi, 2004)… Từ thời cổ xưa đậu nành đã được sử dụng ở nước này làm thực phẩm Cây đậu tương có mặt ở Châu Âu vào đầu thế kỷ 17 và ở Hoa Kỳ vào thế kỷ 18 Ngày nay Hoa Kỳ là quốc gia đứng đầu về sản xuất đậu tương, chiếm 50% sản lượng trên toàn thế giới, rồi đến Braxin, Argentina, Ấn Độ…(Tâm Diệu, 2001)

Quê hương của đậu tương là Đông Nam châu Á, nơi nó được coi là một trong những thực phẩm quan trọng Đậu nành có thể trồng trong suốt mùa hè và mùa thu, và

có thể trồng xen trên các cánh đồng lúa…

2.1.3 Một số ứng dụng chính từ đậu nành

Xưa nay, đậu nành vẫn được các nhà dinh dưỡng học đánh giá rất cao vì giàu protid và lipid Trong 100 g đậu nành có từ 34 - 40 g protid và khoảng gần 20 g lipit, nhiều hơn bất kỳ loại thịt động vật nào (Nguyễn Công Khẩn, 2007) Protein đậu nành chứa lượng amino acid khác nhau khi được so sánh với casein và whey protein Trong hai cuộc nghiên cứu khác nhau, hàm lượng amino acid của protein đậu nành đã được phân tích và cũng được đem đi so sánh với casein và whey protein, amino acid của đậu nành được cho rằng nó đóng vai trò trong lợi ích sức khỏe (Damasceno NRT và ctv, 2001; Aoyama T và ctv, 2000) So với casein thì protein đậu nành có hàm lượng arginine, lysine nhiều hơn, nhưng lại chứa ít hơn hàm lượng glycine và methionine (Damasceno NRT và ctv, 2001) So sánh với whey protein thì protein đậu nành chứa hàm lượng arginine, glycine nhiều hơn, nhưng hàm lượng lysine và methionine ít hơn (Aoyama T và ctv, 2000) Nhưng chất lượng của protein đậu nành được xem là tương

tự với protein động vật như protein của thịt và sữa (Rand WM, 2003) Từ đậu nành, nhân dân ta đã chế biến nhiều thức ăn ngon như: bột đậu nành, đậu phụ, tương…

Đậu nành chứa hàm lượng dầu béo hơn các loại đậu khác nên được coi là cây cung cấp dầu thảo mộc Chất béo của đậu nành có chứa tỷ lệ cao chất acid béo không bão hòa cho nên dùng dầu đậu nành thay thế cho mỡ động vật Dầu đậu nành còn được nghiên cứu tổng hợp biodiezel trên xúc tác NaOH/MgO Biodiezen là nhiên liệu sinh học nhằm thay thế cho nhiên liệu diesel đang ngày càng cạn kiệt (Đinh Thị Ngọ và ctv, 2008)

Ở Trung Hoa, Nhật Bản và Hàn Quốc người ta đã chế biến ra được trên 600 sản phẩm khác nhau, trong đó có hơn một nửa loại thực phẩm được chế biến theo phương pháp cổ truyền dưới dạng tươi, khô và lên men cho đến các sản phẩm hiện đại bằng kỹ thuật mới như cà phê, thịt chay nhân tạo, chocolate…Ngày nay, tại các nước Á Châu, đậu hũ được xem là thức ăn hằng ngày và coi như là một phần của nền văn hóa Á Đông giống như văn hóa hamburger của Hoa Kỳ (Tâm Diệu, 2001)

Đậu nành sau khi đã ép lấy dầu, người ta dùng bã đậu nành chế biến thành thức

ăn gia súc Ở những quốc gia phát triển, họ còn dùng đậu nành vào các kỹ nghệ khác như: chế biến cao su nhân tạo, mực in, sơn, xà phòng, chất tơ nhân tạo, nhiên liệu lỏng, dầu làm trơn trong kỹ nghệ hàng không… Bột đậu nành sau khi đã loại dầu hay nước đậu nành sau khi đã tinh chế được dùng chế men ureaza, thuốc thử đặc hiệu đối với ure trong hóa sinh (Đỗ Tất Lợi, 2004)

Trong y dược, bột đậu nành trộn với bột ngũ cốc, ca cao dùng làm thức ăn cho trẻ sơ sinh, người bệnh tiểu đường, người bị thấp khớp, bệnh gút, người mới ốm dậy, người lao động quá sức Lecithin và casein dùng riêng hay phối hợp làm thuốc bổ dưỡng, làm tá dược Stigmasteron dùng trong tổng hợp progesterol Trong công nghiệp dược phẩm, bột đậu nành được dùng chế môi trường nuôi cấy nấm mốc kháng sinh, chế một số acid amin như acginin, acid glutamic bằng thủy phân acid bột đậu nành (Đỗ Tất Lợi, 2004)

Cây đậu nành còn có khả năng cố định đạm và làm giàu chất đạm cho đất Do

đó kỹ nghệ trồng cây đậu nành không những không làm hư đất mà còn làm cho đất thêm màu mỡ

2.1.4 Các thành phần giá trị dinh dưỡng trong đậu nành nói chung và sữa đậu

nành nói riêng

Bảng 2.1: Thành phần % của sữa đậu nành

Thành phần Total solids Protein Fat Carbonhyrate Salts

2.1.4.1 Protein

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, hạt đậu có giá trị dinh dưỡng rất cao Hạt đậu nành chứa hàm lượng protein cao hơn các loại đậu khác trong cùng họ, có khoảng 35 - 38% so sánh với 20 - 30% ở các legumes khác (Alicia A Thorp, 2008); đặc biệt; hiện nay có nhiều giống đậu có hàm lượng protein đặc biệt cao tới 40 - 50% Có những chế phẩm đậu nành mang tới 90 - 95% protein, đây là protein thực vật có giá trị cao cung cấp cho con người Hai loại peptides: β-conglycinin (7S globulin) và glycinin (11S globulin) chiếm khoảng 90% tổng số hàm lượng protein của đậu nành và được công nhận là có tính chất có khả năng làm hạ cholesterol (Gracia và ctv, 1997) Ngoài ra,

cũng có một nghiên cứu lớn đã khẳng định protein đậu nành làm hạ nồng độ cholesterol trong máu (Anderson JW và ctv, 1995)

Protein đậu nành cũng cần cho sự phát triển cơ trong việc rèn luyện sức khỏe và duy trì sức khỏe của xương (Dawson-Hughes B, 2003; Darling AL và ctv, 2009) Protein có giá trị cao (Rand WM và ctv, 2003) mà các thực phẩm đậu nành cung cấp thì góp phần quan trọng trong việc tạo nên một bộ xương khỏe mạnh (Darling AL và ctv, 2009) và canxi được bổ sung trong sữa đậu nành và đậu hũ được hấp thụ tốt (Zhao

Đậu nành cũng chứa 7 loại amino acides thiết yếu (chỉ thiếu methionine) có thể

so sánh với protein động vật (Alicia A Thorp, 2008) Thành phần các amino acid thiết yếu trong một số thực phẩm được nêu trong bảng 2.2

Bảng 2.2: Thành phần các acid amin thiết yếu trong đậu nành và một số thực phẩm

quan trọng (g/100g protein)

Loại acid

Đề nghị của FAO - OMS

Bảng 2.3: Thành phần các vitamin của sữa đậu nành (mg/100 gram ăn được)

Vitamin B1

(mg)

B2 (mg)

B3 (mg)

B5 (mg)

B6 (mg)

Folate (µg)

E (µg) Sữa đậu

(Nguyễn Công Khẩn, 2007) Bảng thành phần dinh dưỡng của sữa đậu nành so với sữa bò và sữa mẹ được

trình bày ở bảng 2.4

Bảng 2.4: Thành phần dinh dưỡng sữa đậu nành so với sữa bò và sữa mẹ

Chất béo chiếm khoảng 15 - 20% có khi đạt tới 23% (Theo Đỗ Tất Lợi, 2004)

Đậu nành là thực phẩm nhiều protein nhưng lại ít calori, đậu nành chứa các chất béo

không bão hòa trội hơn hẳn: chất béo không bão hòa đa (63%), chất béo không bão

hòa đơn (23%), chất béo bão hòa (14%) (Alicia A Thorp, 2008) Thông tin trên cho

thấy đậu nành đóng vai trò quan trọng trong việc góp phần tạo nên một đời sống lâu

dài và khỏe mạnh Hầu như tất cả các bác sĩ trị liệu bệnh tim mạch, một căn bệnh có số

tử vong đứng hàng đầu ở Hoa Kỳ, đều công nhận chất béo thịt động vật và cholesterol

là nguyên nhân chính dẫn đến các căn bệnh này, và họ đều khuyến cáo bệnh nhân cắt

giảm lượng tiêu thụ thịt động vật như là bước đầu tiên trong việc trị liệu bệnh nhồi

máu cơ tim, tai biến mạch máu não, và chứng cao huyết áp… So với các loại đậu khác

thì đậu nành có chứa nhiều hơn loại acid béo thiết yếu linoleic acid (50%) và

α-linolenic acid (8%) (Alicia A Thorp, 2008) Trong đó đặc biệt là acid α-linolenic tức là

loại omega-3 fatty acid Acid béo omega-3 thường thấy nơi dầu cá và có khả năng

giảm thiểu sự nguy hiểm của bệnh nhồi máu cơ tim và có thể giúp ngăn ngừa bệnh ung

thư (C H S Ruxton và ctv, 2004; Lee Hooper và ctv, 2006) Sự hiện diện của chất omega-3 trong các thực phẩm có nguồn gốc từ thực vật rất hiếm, ngoại trừ đậu nành Dầu đậu nành đã được đem phân tích và so sánh với dầu cá thì dầu đậu nành chứa ít hơn acid béo 14:0 và 18:0, nhưng loại acid béo 18:1, 18:2, và 18:3 thì nhiều hơn (Feoli

AM và ctv, 2003; Hargrave và ctv, 2004)

2.1.4.4 Isoflavone

Đậu nành không những là nguồn thực phẩm hoàn hảo về các thành phần dưỡng chất mà đậu nành còn chứa một lượng tương đối lớn các hợp chất isoflavones , một trong số các nhóm chất được chứng minh là có tác dụng chữa bệnh Isoflavone còn có hoạt tính oestrogen, hay còn gọi là phytoestrogen (Alicia A Thorp, 2008) Isoflavone

là một nhóm chất đa dạng có nguồn gốc từ thực vật mà những chất này có cấu trúc và chức năng tương tự như hormone estrogen của động vật có vú, có khả năng thay thế estrogen trong cơ thể phụ nữ Các phytoestrogen có tác dụng ngăn ngừa các biểu hiện rối loạn hormone cũng như làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, loãng xương, ung thư vú… ở phụ nữ mãn kinh và còn có tác dụng chống ung thư tuyến tiền liệt ở nam giới (Messina M, 2006) Do đó, đậu nành có thể được xem là một loại thực phẩm chức năng

Hàm lượng Isoflavone đậu nành nói chung khoảng 0,2 - 3,0 mg/g hạt đậu nành, tùy thuộc vào giống và các yếu tố môi trường (Wang H, Murphy PA, 1994) Những thực phẩm đậu nành truyền thống cung cấp 0,25 - 40 mg ISO/g protein đậu nành/phần

ăn (Wang HJ, Murphy PA, 1994; Caldwell và ctv, 2005).Và các thực phẩm đậu nành tối thiểu đã qua chế biến như sữa đậu nành, đậu hũ… thì còn giữ lại được hàm lượng isoflavone cao nhất khoảng 0,1 - 5 mg/g protein đậu nành (Hutchin AM và ctv, 1995)

Hội tim mạch Mỹ (AHA) hiện nay đã khuyến cáo lượng tiêu thụ hằng ngày là

từ 30 - 50 mg isoflavone sẽ đem lại lợi ích cho sức khỏe (Cassidy A và ctv, 1994).Để đạt được khuyến cáo trên thì mỗi cá nhân tiêu thụ 20 - 150 g các thực phẩm đậu nành hay 3 tách sữa đậu nành mỗi ngày Trong khi các ảnh hưởng lên sức khỏe từ sự tiêu thụ isoflavone vẫn còn chưa rõ ràng, thì The Italian Health Authority khuyên cộng đồng của họ duy trì lượng tiêu thụ isoflavone thấp hơn 80 mg/ngày (Morandi và ctv, 2005) sau khi có bằng chứng rằng khi tiêu thụ ở các mức độ cao hơn thì có những tác động không mong muốn ở trẻ em và trẻ sơ sinh (Strom BL và ctv, 2001)

Theo chế độ ăn truyền thống của người Châu Á thì lượng ăn protein đậu nành được ước lượng là 4 – 8 g/ngày (Adlercreutz H và Mazur W, 1997; Adlercreutz H, 1998) sẽ cung cấp một lượng isoflavone trung bình từ 20 - 50 mg/ngày Ở Trung Quốc

và Nhật Bản, lượng tiêu thụ isoflavone được ước lượng 30 - 40 mg/ngày (Chen Z và ctv,1999; Wakai K và ctv,1999), trong khi ở Hàn Quốc là 15 mg/ngày (Kim J và Kwon C, 2001)

Hiện nay, các nhà khoa học đã tìm thấy 3 chất genistein, daidzein và glycetein trong isoflavone đậu nành mà genistein là tâm điểm được nghiên cứu nhiều nhất trong

7 - 8 năm qua Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định genistein có khả năng chống ung thư rất mạnh Cho đến nay, có hơn 300 cuộc nghiên cứu về chất này và kết quả cho thấy là khi thêm chất genistein vào các tế bào ung thư thì các tế bào ung thư không phát triển nữa (Trích dẫn bởi Ashraful Hoque và ctv, 2006)

Hàm lượng trung bình isoflavone của một số thực phẩm thông thường được liệt

kê trong bảng 2.5

Bảng 2.5: Bảng các nồng độ isoflavone trong một số các sản phẩm đậu nành thương

Powdered soy drink mix 1 muỗng xúp (25 g) 19 - 34

Bánh mì từ đậu nành và hạt lanh 2 lát (80 g) 7 - 15

( King R và Bignell C, 2000, trích dẫn bởi Alicia A Thorp, 2008)

2.2 Một số sản phẩm sữa đậu nành trên thị trường Việt Nam

1 Soya Number One

Nhà sản xuất: Tập đoàn Tân Hiệp Phát

2 Sữa đậu nành Vfresh

Nhà sản xuất: Vinamilk

3 Sữa đậu nành Fami

Nhà phân phối: Vinasoy

4 Silk soymilk

Nhà phân phối: White Wave Foods

5 Sữa đậu nành Yeo’s

Nhà phân phối: Công Ty CP TM-SX Tân Úc Việt

2.3 Quy trình sản xuất sữa đậu nành

2.3.1 Quy trình sản xuất sữa đậu nành

Sau đây là quy trình sản xuất sữa đậu nành do chúng tôi đề nghị và đã sử dụng trong suốt tiến trình thí nghiệm

Hình 2.1 Hình quy trình sản xuất sữa đậu nành

Bảo quản lạnh

2.3.2 Giải thích quy trình

2.3.2.1 Loại tạp chất

Nguyên liệu đậu nành trước khi đem chế biến phải được lựa chọn kỹ để đạt độ đồng đều và phải được rửa kỹ với mục đích loại bỏ kim loại, đất, sỏi, hạt bị bệnh… để sản phẩm có chất lượng đồng đều và tốt hơn

2.3.2.2 Ngâm

Theo Chang, Schwimmer, và Burr (1997), ngâm đậu trong nước ấm khoảng 45

- 55oC (113 - 140oF) Ngâm nhằm mục đích làm đậu hút nước trương nở lên, nhờ đó làm các phân tử protein, lipid, glucide,…trong hạt đậu bị hydrate hóa Các phân tử này trở nên linh động và dễ dàng phân tán vào trong dịch sữa sau này (Nguyễn Đức Lượng, 1996) Quá trình ngâm diễn ra theo hai giai đoạn Giai đoạn đầu sảy ra quá trình solvate hóa, ở giai đoạn này các liên kết trong hạt đậu nành chưa bị phá vỡ Giai đoạn thứ hai: xảy ra khi các phân tử nước tiếp tục bị tác động phá vỡ liên kết phân tử trong hạt và chuyển chúng sang dịch thể keo linh động

Theo Ngạc Văn Dậu (1983) thì tỷ lệ đậu : nước trong quá trình ngâm là 1 : 2,5, nếu sử dụng lượng nước quá ít thì không đủ nước cho sự thấm hút và trương phồng lên, sự trương phồng không hoàn chỉnh sẽ gây khó khăn cho quá trình xay và các chất trong đậu sẽ không được giải phóng hoàn toàn Độ ẩm của đậu sau khi ngâm đạt 55 - 65% là đạt yêu cầu Do đó ta ngâm khoảng từ 4 - 6 giờ là đủ

2.3.2.3 Rửa và bóc vỏ

Vỏ hạt đậu nành chứa nhiều tannin, cellulose,… làm ảnh hưởng đến mùi, vị của sữa nên cần bóc vỏ để hạn chế những ảnh hưởng xấu này (Kitrigin, 1981) Ngoài ra, trong vỏ đậu nành có chất đường không tiêu hóa được và chất kháng dinh dưỡng như phytate vì vậy việc bỏ vỏ giúp cải thiện tính khó tiêu của đậu nành Bóc vỏ cũng có mục đích loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt, vi khuẩn, ấu trùng côn trùng, hay dư lượng thuốc trừ sâu, phân bón có thể dính trên bề mặt của vỏ hạt

2.3.2.4 Chần

Chần đậu bằng nước nóng nhằm mục đích bất hoạt enzyme lipoxygenase và các chất kháng dinh dưỡng dưới tác dụng của nhiệt Ngoài ra, việc chần còn giúp cho quá trình trương nở làm tăng quá trình ly trích Chần được xem là bước đệm cho quá trình xay nghiền diễn ra dễ dàng và đạt hiệu suất cao Công đoạn chần được tiến hành bằng

cách nhúng đậu trong nước nóng ở 80oC/ 5 phút Sau đó dược làm ráo và đem đi xay Nếu thời gian chần quá ngắn, các đại phân tử trong hạt đậu nành khó bị phân cắt, ngược lại nếu thời gian chần quá dài, vật chất khô của hạt sẽ hòa tan vào nước, lúc này

sẽ có sự dịch chuyển từ trong tế bào hạt đậu nành ra ngoài (Theo Ngạc Văn Dậu,

1983, trích dẫn bởi Lê Minh Vương, 2006)

2.3.2.5 Xay

Phương pháp xay ướt được chọn nhằm mục đích phá vỡ cấu trúc tế bào để giải phóng protein, glucide, lipid… các chất hòa tan trong nước tạo thành dung dịch huyền phù Tỷ lệ đậu và nước phải thích hợp trong quá trình nghiền thì mới đạt hiệu quả ly trích protein cao Nếu cho ít nước sẽ gây hiện tượng phát sinh nhiệt do ma sát gây biến tính protein làm hiệu suất thu hồi giảm Nếu nhiều nước thì không thể nghiền kỹ được,

độ mịn kém, gây thất thoát chất dinh dưỡng Tỷ lệ nước và đậu 4:1 được cho là hợp lý

2.3.2.6 Lọc và thu dịch sữa

Mục đích của giai đoạn này là nhằm loại bỏ bã đậu Quá trình lọc được tiến hành bằng vải lọc thủ công, sau khi lọc ta thu được dung dịch huyền phù Ta có thể lọc lại dung dịch 1 đến 2 lần để loại bỏ hoàn toàn các cặn còn sót lại trong dung dịch

Sau khi nấu, sản phẩm được rót nóng vào chai hay còn được gọi là bài khí bằng nhiệt nhằm hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm vì oxy của không khí còn lại trong chai làm cho các quá trình oxy hóa bên trong xảy ra mạnh, làm cho các chất sinh tố, nhất là vitamin C bị tổn thất, các chất hữu cơ bị oxy hóa làm thay đổi hương vị và màu sắc của thực phẩm bên trong chai nói riêng và thực phẩm đồ hộp nói chung Ngoài ra việc rót nóng còn hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong chai: sau khi thanh trùng đồ hộp, tồn tại các vi sinh vật hiếu khí và nha bào của nó Nếu trong môi trường còn nhiều oxy, các vi sinh vật có điều kiện phát triển, gây hư hỏng Do đó, khi bài khí các vi sinh vật hiếu khí không có điều kiện phát

triển Nhiệt độ khi ta rót chai là T > 85oC rồi sau đó ta đem đi đóng nắp ngay để tránh

bị tạp nhiễm từ bên ngoài

2.3.2.8 Xử lý nhiệt

pH của dịch sữa vào khoảng 6,5 - 7,2, do đó cần phải thanh trùng sữa nhằm tiêu diệt các vi sinh vật và các chất kháng dinh dưỡng trong đậu nành Sau khi thanh trùng xong, ta làm nguội sản phẩm và đem đi bảo quản lạnh T  12oC

2.4 Cơ sở của quá trình thanh trùng đồ hộp thực phẩm

Thanh trùng bằng sóng siêu âm: dưới tác dụng của sóng siêu âm, môi trường lỏng truyền âm bị xô đẩy, bị ép và tạo chân không liên tiếp, sinh ra nhiều khoảng trống Lúc đó, các chất hòa tan và hơi của chất lỏng lập tức dồn vào khoảng trống ấy, gây ra tác dụng cơ học làm chết vi sinh vật trong môi trường Mặt khác trong quá trình

ấy, một phần khí hòa tan bị ion hóa tạo ra nước oxy già (H2O2), nitrogen oxy (NO) là những chất độc đối với vi sinh vật Trong các loại vi sinh vật thì vi khuẩn dễ bị siêu

âm tác dụng nhất

Thanh trùng bằng dòng điện cao tần: thanh trùng bằng cách đặt sản phẩm trong điện trường của dòng điện xoay chiều (có tần số cao) Các phần tử tích điện trong sản phẩm (ion, điện tử) sẽ dao động do tác dụng của điện năng để làm chết vi sinh vật Tần

số của dòng điện càng lớn hay bước sóng càng ngắn thì quá trùng thanh trùng càng nhanh (tần số thích hợp nhất là 3.108 – 3.107 Hz) Thời gian thanh trùng chỉ trong vài mươi giây hoặc vài phút

Thanh trùng bằng sử dụng áp suất cao: áp lực từ 300 – 600MPa có khả năng vô hoạt các vi sinh vật không hình thành bào tử Trong khi để vô hoạt các vi khuẩn sinh

bào tử cần áp lực rất cao (1800MPa) Tuy nhiên, tại áp suất thấp 200 – 400MPa cũng làm giảm sự sản sinh bào tử

Thanh trùng bằng xung điện từ: trường xung điện (áp dụng cho các loại thực phẩm lỏng, thời gian xử lý từ vài micro tới mili giây) có thể tiêu diệt vi sinh vật vì tạo xốp màng tế bào Lực điện trường đòi hỏi để vô hoạt vi sinh vật từ 0,1 – 2,5 V/µm

Lọc thanh trùng: sản phẩm lỏng, như nước quả trong có thể loại trừ vi sinh vật bằng cách lọc Bản lọc, thường là các màng sứ xốp, có những lỗ đủ nhỏ chỉ cho sản phẩm qua, còn giữ lại vi sinh vật Sau khi lọc, sản phẩm được rót vào bao bì đã sát trùng, rồi ghép kín ngay Quá trình này phải tiến hành trong điều kiện vệ sinh cao Bằng phương pháp này, sản phẩm hoàn toàn giữ được tính chất tự nhiên

2.4.2 Thanh trùng bằng tác dụng của nhiệt độ

Thanh trùng bằng nhiệt độ cao của nước nóng và hơi nước nóng là phương pháp thanh trùng phổ biến nhất trong sản xuất đồ hộp Khi nâng nhiệt độ của môi trường quá nhiệt độ tối thích của vi sinh vật thì hoạt động của vi sinh vật bị chậm lại

Ở nhiệt độ cao, protid của chất nguyên sinh của vi sinh vật bị đông tụ làm cho vi sinh vật bị chết

Động học của quá trình tiêu diệt vi sinh vật bằng nhiệt:

Từ thực nghiệm đã chỉ sự tiêu diệt vi sinh vật được thể hiện bằng phương trình: – dN

dt = kT.N n (1)

Trong đó:

N: lượng vi sinh vật trong sản phẩm sau thời gain t (cfu/ml)

kT: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ T, tùy theo loại vi sinh vật và tính chất của đồ hộp mà trị số k thay đổi

t: thời gian xử lý (phút)

n: bậc phản ứng

Trong hầu hết trường hợp, bậc phản ứng bằng 1, tiến trình vô hoạt bậc nhất có thể viết như sau:

– dN

dt = kT.N (2) Hay

– dN

dt = –kT.dt (3) Với phương trình vi phân (3) có thể lấy được tích phân theo các điều kiện ở thời điểm ban đầu t = 0 thì N = No, ở thời điểm t = t thì N = N

 N

No

dN N

 (4) Khi thực hiện tiêu diệt vi sinh vật ở thời nhiệt độ không đổi, kT = hằng số (quá trình đẳng nhiệt)

Phương trình (4) có thể viết như sau:

0

N

N

dN dt

 = – kT

0

t dt

N: lượng vi sinh vật trong sản phẩm ở thời điểm t (cfu/ml)

No: lượng vi sinh vật ban đầu (cfu/ml)

kT: hệ số vận tốc tiêu diệt vi sinh vật ở nhiệt độ T

t : thời gian gia nhiệt

Ở nhiệt độ tiêu diệt vi sinh vật không đổi, lượng vi sinh vật giảm theo hàm số mũ theo thời gian Điều này có nghĩa tổng số vi sinh vật không thể giảm đến 0 Vì vậy, không thể đảm bảo tuyệt đối rằng tất cả vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt bởi một quá trình nào đó

Nếu vẽ đường biểu diễn về mức độ tiêu diệt vi sinh vật theo thời gian bởi

phương trình (8) có thể viết:

t

k N

N

303 , 2

lg 0



 (9)

Đơn vị thông thường để đo lượng thời gian cần thiết để để giảm đi 1 chu kỳ log

số tế bào, có quan hệ với hệ số chết nhiệt bởi công thức:

D =

k

e10 log

=

k

303 ,

2 hay

303 , 2

 Với D là thời gian cần thiết tại một nhiệt độ xác định để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật ban đầu Được gọi là “thời gian chết nhiệt thập phân”

Phương trình (9) có thể viết:

t D N

lg 0



 (10) Vậy thời gian tiêu diệt vi sinh vật

t =

N N

Dlg 0 (11)

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Thời gian và địa điểm tiến hành:

3.3 Nội dung nghiên cứu

 Trạng thái: dung dịch đồng nhất: không phân lớp, không kết tủa

 Hương thơm: vẫn giữ được hương vị tự nhiên của sữa đậu nành

3.3.2 Phân tích nguyên liệu

Đậu nành: đo pH của nước trước và sau khi ngâm

Phân tích hàm lượng nước trong đậu nành trước và sau khi ngâm từ đó xác định

độ trương nở Dùng phương pháp sấy ở nhiệt độ 105oC cho đến khối lượng không đổi

Độ trương nở được tính theo công thức:

Độ trương nở = khối lượng hạt sau khi ngâm/khối lượng hạt trước khi ngâm

3.3.3 Nội dung thực hiện thí nghiệm

3.3.3.1 Thí nhiệm khảo sát đo nhiệt độ tâm

Xác định tốc độ truyền nhiệt vào tâm sản phẩm theo nhiệt độ thanh trùng đã chọn bằng nồi autoclave Sản phẩm được đặt vào nồi autoclave, trong đó lấy một sản phẩm mà trên nắp được đục lỗ để cắm que đo nhiệt độ vào giữa tâm sản phẩm và đặt sản phẩm này ở giữa nồi

Yêu cầu đối với thử nghiệm:

- Đo pH sản phẩm trước và sau khi thanh trùng

- Xác định nhiệt độ xử lý dự kiến: 85oC, 95oC, 105oC, 115oC/20 phút Tiến hành thanh trùng ở các nhiệt độ này và giữ ở nhiệt độ này trong vòng 20 phút, sau

đó tiến hành làm nguội

- Theo dõi tốc độ truyền nhiệt Trong quá trình nâng nhiệt, theo dõi nhiệt

độ tâm sau khoảng thời gian 1 phút (từ 55oC trở lên)

3.3.3.2 Thí nghiệm chính

Thí nghiệm 1

Đo các chỉ tiêu khảo sát theo thời gian bảo quản

 Bố trí thí nghiệm:

- Kiểu thí nghiệm: ta chọn kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố

- Nhiệt độ xử lý: yếu tố thí nghiệm

- pH, oBrix, nồng độ protein: chỉ tiêu theo dõi chính

 Yếu tố cố định: quy trình sản xuất và nhiệt độ bảo quản

 Thu thập dữ kiện theo thời gian bảo quản sản phẩm, mỗi lần thu thập số

liệu ta điền số liệu vào bảng sau:

NT

pH

L1 L1 L1 L1 L2 L2 L2 L2 L3 L3 L3 L3

oBrix

L1 L1 L1 L1 L2 L2 L2 L2 L3 L3 L3 L3 Nồng độ

protein

L1 L1 L1 L1 L2 L2 L2 L2 L3 L3 L3 L3

Thí nghiệm 2

Từ các mẫu đồ hộp thanh trùng ở các chế độ khác nhau, kiểm tra chất lượng

của sản phẩm về vi sinh vật theo thời gian bảo quản và về cảm quan Kiểm tra chế độ

thanh trùng theo phương pháp biểu đồ của Biegelow

 Bố trí thí nghiệm:

- Nhiệt độ xử lý: yếu tố thí nghiệm

- Chỉ tiêu theo dõi chính: vi sinh vật, cảm quan

- Nhiệt độ xử lý: nghiệm thức A, B, C, D như đã được mã hóa ở trên

 Yếu tố cố định: quy trình, điều kiện bảo quản

 Thu nhập dữ kiện: ta cũng thu nhập dữ kiện theo thời gian, và mối lần

thu thập dữ kiện thì ta nhập số liệu vào bảng sau:

Cách định lượng tổng số vi sinh vật hiếu khí, tổng số nấm men nấm mốc, tổng số

coliform xem chi tiết tại phụ lục 2 và 3

- Chỉ tiêu cảm quan:

Ta đánh giá cảm quan về chỉ tiêu màu sắc, mùi vị, và trạng thái của sản phẩm

Dùng phép thử cho điểm Số người lặp lại: 20 người Mẫu phiếu cảm quan xem

ở phụ lục 4 Trước khi cho cảm quan, ta phải mã hóa sản phẩm

Tính toán kết quả

Thí nghiệm 1: từ bảng kết quả thô, tính kết quả trung bình rồi dùng excel vẽ đồ

thị và dùng phương pháp phân tích phương sai để phân tích số liệu