i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT SỮA CHUA TRÀ XANH
QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM

GVHD : Ths. Lê Thị Hồng Ánh.
SVTH : Trần Mạnh Tùng.
MSSV : 106110099.

Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Ban giám hiệu trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành
phố Hồ Chí Minh.
Ban chủ nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm, cùng với các
quý thầy cô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi học tập và
nghiên cứu cũng như cung cấp cho tôi những kiến thức rất bổ ích
về chuyên môn cũng như về xã hội trong suốt thời gian tôi theo
học tại trường.
Tôi cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đặc biệt đến cô Lê

- Điều kiện tối ưu cho quá trình lên men sữa chua để sản phẩm đạt yêu cầu chất lượng là:
+ Nồng độ chất khô ban đầu của sữa chiếm 20% khối lượng của sữa.
+ Tỷ lệ men cái cho vào sữa nguyên liệu: 10g men cái dùng cho 100g sữa.
+ Nhiệt độ lên men 45
o
C, thời gian τ = 180 phút.
- Để tạo được sản phẩm có hương vị thơm ngon tỷ lệ phối trộn siro là 9g/ 100g sữa chua.

iv
MỤC LỤC
Nội dung Trang
Bìa i
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn . ii
Tóm tắt đồ án iii
Mục lục iv
Danh sách hình vẽ vii
Danh sách bảng biểu ix
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1
1.1 Đặt vấn đề 2
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 3
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 4
2.1 Tổng quan về nguyên liệu 5
2.1.1 Sữa tươi 5
2.1.2 Bột trà xanh Matcha 15
2.1.3 Vi khuẩn lactic 21
2.2 Tổng quan về quá trình lên men lactic 22
2.3 Tổng quan về quá trình đông tụ sữa 25
2.4 Quy trình sản xuất sữa chua dạng đặc “stirred type” 26
2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất 26

PHỤ LỤC A III
PHỤ LỤC B VI
vi

vii
Danh sách hình vẽ

Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến độ chua trong quá trình
lên men. 55
Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ men đến pH trong quá trình lên men. 58
Hình 4.7: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ men đến độ Brix trong quá trình lên men.58
Hình 4.8: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ men đến độ chua trong quá trình lên
men 59
Hình 4.9: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ men đến pH trong quá trình lên men. 62
Hình 4.10: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ Brix trong quá trình lên
men 62
Hình 4.11: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ chua trong quá trình lên
men 63
Hình 4.12: Các mẫu với tỷ lệ phối trộn siro trà xanh 6%, 9%, 12%, 15%. 67
Hình 5.1: Sản phẩm sữa chua trà xanh. 72

ix
Danh sách bảng biểu
Bảng 2.1: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò tươi 5
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của sữa 6
Bảng 2.3: Một số đặc điểm hóa lý của chất béo sữa 7
Bảng 2.4: Một số vitamin có trong sữa bò tươi 10
Bảng 2.5: Một số nguyên tố khoáng có trong sữa bò tươi 11
Bảng 2.6: Thành phần hóa học của Matcha 17
Bảng 2.7: Bảng điểm đánh giá cảm quan cho sản phẩm sữa chua 19
Bảng 4.1: Kết quả khảo sát độ pH, % acid lactic, độ Brix của nguyên liệu sữa. 51

Chương 1:
cảm giác tỉnh táo, sảng khoái tinh thần mà còn được xem như một vị thuốc quý ứng
dụng nhiều trong y học cổ truyền. Ngày nay, các nghiên cứu khoa học tiên tiến đã
chứng minh được những tác dụng vô cùng có lợi cho sức khỏe từ trà xanh, thành phần
polyphenol trong trà xanh có tác dụng phòng chống và chữa trị nhiều loại bệnh, đặc
biệt là bệnh ung thư, khả năng chống lão hóa và kéo dài tuổi thọ hiệu quả. Vì vậy, các
sản phẩm thực phẩm chế biến được kết hợp với trà xanh ngày càng đa dạng và có sức
thu hút lớn với sự quan tâm của người tiêu dùng.
Khi xã hội ngày càng phát triển, đời sống con người được nâng cao thì ý thức của
việc sử dụng các sản phẩm có lợi cho sức khỏe luôn được quan tâm đúng mức. Với
mong muốn tạo ra sản phẩm mới hướng đến sức khỏe của người tiêu dùng, tôi chọn
đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua trà xanh quy mô phòng thí nghiệm”.
Nghiên cứu công nghệ sản xuất
sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU.
- Trang 3-
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.
Tiến hành nghiên cứu chế biến sữa chua với trọng tâm giải quyết các vấn đề liên
quan đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. Trên cơ sở đó tôi tiến hành
nghiên cứu các vấn đề sau đây:
Khảo sát hiệu suất trích ly trà xanh trong nước.
Khảo sát tỷ lệ phối trộn siro trà xanh.
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình lên men.
Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ men cái đến quá trình lên men.
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men.
Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm.


D
15 ÷ 18
Tỷ trọng
g/cm
3

1,028 ÷ 1,036
Điểm đông đặc
o
C
- 0,54 ÷ - 0,59
Chỉ số khúc xạ ở 20
o
C
-
1,35 ÷ 1,36
Nghiên cứu công nghệ sản xuất
sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.
- Trang 6 -
2.1.1.2. Thành phần hóa học của sữa tươi. [3], [7], [8] ,[9], [10]
Thành phần hóa học chính của sữa bao gồm: nước, protein, lactose và các chất
béo. Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác như vitamin, khoáng, enzyme, chất
khí,… Trong sữa bò tươi khoảng 87% là nước và 13% chất khô. Hàm lượng của các
thành phần hóa học trong sữa bò có thể dao động ở phạm vi khá rộng, phụ thuộc vào
sự khác biệt về giống, điều kiện tự nhiên và điều kiện chăn nuôi.
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của sữa.
Thành phần chính

12
H
22
O
11
.H
2
O.
Lipid:
Lipid của sữa bao gồm chất béo, các phosphatid, glycolipid, sterol.
 Chất béo sữa:
Chất béo sữa là một thành phần quan trọng trong sữa. Ngoài khả năng sinh năng
lượng cao chất béo của sữa còn có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A,D,E).
Nghiên cứu công nghệ sản xuất
sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.
- Trang 7 -
Chất béo trong sữa bao gồm 98 ÷ 99% là các triglyceride, còn lại là các di –
monoglyceride, các acid béo, sterol, carotenoid, vitamin (A, D, E và K) và một số hợp
chất hòa tan trong chất béo như: cholesterol, squalene, phytene, β – carotene,…
Trong sữa có 18 loại acid béo, các acid béo chiếm tỷ lệ nhiều nhất trong sữa là
myrictic acid, palmitic acid, stearic acid và oleic acid.
Các chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu, còn gọi là cầu mỡ. Cầu mỡ có
đường kính dao động từ 0,1 ÷ 20µm. Trong 1ml sữa có khoảng 3 ÷ 4 tỷ cầu mỡ. Cầu
mỡ là phân tử lớn nhất và nhẹ nhất trong sữa. Mỗi cầu mỡ được bao bọc bởi một
màng mỏng. Thành phần màng bao gồm phospholipids, lipoprotein, cerebroside,
protein, nucleacid, enzyme, nguyên tố vi lượng và nước. Độ dày và thành phần của
lớp màng không cố định, phụ thuộc vào sự thay đổi của môi trường xung quanh dịch
sữa. Màng bao của cầu mỡ rất bền, có tác dụng bảo vệ, giữ cho chúng không bị phá
hủy bởi các enzyme có trong sữa.
Bảng 2.3: Một số đặc điểm hóa lý của chất béo sữa. [9]

sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.
- Trang 8 -
Các hợp chất chứa nitơ:
Các hợp chất chứa nitơ trong sữa chiếm khoảng 3,4%, bao gồm 3,3% protein và
0,1% các hợp chất phi protein.
Thành phần protein trong sữa bao gồm các casein (αs
1
, αs
2
, β, κ), các whey
protein và các protein có trong màng cầu mỡ. Trong thành phần protein của sữa có
đến 19 loại acid amin khác nhau, trong đó có đầy đủ các acid amin không thay thế.
Các casein (αs
1
, αs
2
, β, κ) là thành phần protein chủ yếu, chiếm khoảng 80% hàm
lượng protein trong sữa. Các casein là một loại protein phức tạp tồn tại trong sữa dưới
dạng phức hợp calcium phosphate caseinate (micelle). Mỗi micelle có đường kính từ
20 – 300 nm, bao gồm 70% là nước và 30% là chất khô.

A B
Hình 2.1: A – Sơ đồ tổ chức của micelle; B – Sơ đồ tổ chức của submicelle.
Các whey protein chiếm tỷ lệ khoảng 20% protein trong sữa, bao gồm α –
lactalbumin, β – lactoglobulin, serum albumin, immunoglobulin, miscellaneous. Các
whey protein, đặc biệt là α – lactalbumincó giá trị dinh dưỡng rất cao. Thành phần
amino acid của chúng rất giống với thành phần amino acid lý tưởng. Khi sữa bị gia
nhiệt, các whey protein bị biến tính và liên kết với casein làm giảm khả năng đông tụ
của casein bằng rennin và giảm khả năng liên kết với ion Ca
2+

sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.
- Trang 10 -
Vitamin và chất khoáng:
 Vitamin:
Trong sữa bò tươi có chứa hầu hết các loại vitamin cần thiết cho cơ thể, nhưng
hàm lượng các vitamin trong sữa không nhiều. Số lượng và hàm lượng các loại
vitamin trong sữa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thức ăn, điều kiện chăn nuôi, giống
loài và độ tuổi của bò. Vitamin A, D do thức ăn của bò cung cấp. Các vitamin nhóm
B phần lớn được tổng hợp bởi vi khuẩn trong ngăn thứ nhất của dạ dày bò.
Bảng 2.4: Một số vitamin có trong sữa bò tươi. [8]
Thành phần
Đơn vị
Hàm lượng
Nhóm tan trong chất béo
Vitamin A
Vitamin D
Vitamin E
Vitamin K

mg/kg
μg/kg
mg/kg
mg/kg

0,15 ÷ 0,6
0,6
0,5 ÷ 1,5
0,05 ÷ 5,0
Nhóm tan trong nước
Vitamin B
Nghiên cứu công nghệ sản xuất
sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.
- Trang 11 -
 Chất khoáng:
Hàm lượng chất khoáng có trong sữa bò tươi khoảng 0,8% tổng chất khô, bao
gồm 25 nguyên tố nhóm đa lượng và 10 nguyên tố vi lượng.
Bảng 2.5: Một số nguyên tố khoáng có trong sữa bò tươi. [8]
Thành phần
Đơn vị
Hàm lượng
Nhóm đa lượng
K
Ca
P
Cl
Na

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

1500
1200
3000
1000
500

Nghiên cứu công nghệ sản xuất
sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.
- Trang 12 -
Các chất khí: chiếm tỷ lệ khoảng 70ml/lít sữa, các chất khí chủ yếu CO
2
, O
2
, N
2
.
Các chất khí có trong sữa tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển và đồng thời gây trở
ngại cho quá trình gia nhiệt của sữa. Các chất khí có thể được loại bỏ bằng các
phương pháp gia nhiệt.
Sắc tố trong sữa: sữa có màu ngà vàng là do sự có mặt của nhóm carotenoid mà
đại diện là carotene. Sữa có màu xanh là do có chứa chlorophylle. Màu xanh vàng của
nước sữa (whey) là do sắc tố riboflavin (vitamin B
12
). Màu trắng của sữa là do sự
khuyếch tán ánh sáng bởi các micelle protein.
2.1.1.3. Vi sinh vật trong sữa tươi. [4], [8], [14]
Thành phần và số lượng hệ vi sinh vật trong sữa luôn thay đổi và phụ thuộc vào
mức độ nhiễm vi sinh vật trong quá trình vắt sữa, bảo quản cũng như trong quá trình
chế biến sữa bò. Hệ vi sinh vật được tìm thấy trong sữa bao gồm: vi khuẩn, nấm men,
nấm mốc.
Vi khuẩn:
 Vi khuẩn lactic:
Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hay trực khuẩn, đứng riêng lẻ hoặc tạo chuỗi,
Gram (+). Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện. Các vi khuẩn lactic lên men các loại
đường khác nhau ở các điều kiện khác nhau. Trong môi trường sữa, vi khuẩn lactic
tổng hợp năng lượng ATP từ cơ chất lactose. Acid lactic là một trong những sản

sinh,…
Vi khuẩn butyric chuyển hóa đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau
như acid butyric, butanol, etanol, aceton, khí CO
2
, H
2
,… làm thay đổi thành phần hóa
học và giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản.
Các bào tử butyric có khả năng kháng nhiệt cao nên quá trình thanh trùng sữa
không tiêu diệt được hoàn toàn các bào tử. Khi đó ta phải dùng các giải pháp kỹ thuật
khác như vi lọc, ly tâm hoặc sử dụng chất kháng khuẩn để loại bỏ hoặc ức chế vi
khuẩn này.
 Vi khuẩn propionic (Propionibacterium):
Vi khuẩn propionic có dạng hình cầu, xếp thành đôi hoặc thành chuỗi, Gram (+),
không sinh bào tử, thuộc nhóm kỵ khí không bắt buộc.
Vi khuẩn propionic chuyển hóa đường thành acid propionic, acid acetic, khí
CO
2
,… làm hư hỏng chất lượng sữa. Tuy nhiên, ở một số loại phomat vi khuẩn
propionic thuần khiết được sử dụng để tạo thành “mắt” và mùi thơm đặc trưng. Ngoài
ra vi khuẩn propionic còn có khả năng tổng hợp vitamin B
12
trong sữa.
Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở 75
o
C trong thời
gian 20 giây.

Nghiên cứu công nghệ sản xuất
sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.

o
C trong 15 ÷ 20 giây).
Nấm mốc thường có mặt trong sữa là loài Mucor và Rhizopus với số lượng lớn.
Ngoài ra còn có các loài Penicilium, Aspergilus, Geotrichum, Oide và Monilia.
2.1.1.4. Yêu cầu chất lượng của sữa. [8]
Sữa tươi dùng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt. Một số yêu cầu quan
trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau:
 Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt .
 Không chứa thể thực khuẩn (bacteriphage).
 Không chứa kháng sinh, các enzyme.
 Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ
sinh dụng cụ hay thiết bị đựng sữa.
Nghiên cứu công nghệ sản xuất
sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN.
- Trang 15 -
2.1.2. Bột trà xanh Matcha.
2.1.2.1. Nguồn gốc. [16]
Matcha là một loại sản phẩm trà xanh xay mịn đặc
trưng của Nhật Bản. Matcha có màu xanh đậm, vị hơi ngọt,
ít chát và hương vị mạnh hơn các loại trà khác. Mùi vị của
Matcha chủ yếu được tạo nên từ các acid amin có trong nó.
Matcha được xem là loại trà tốt nhất và có giá trị nhất trong
tất cả các loại trà tại Nhật.
Phương thức chế biến trà Matcha có nguồn gốc từ Trung Quốc, nhưng đến năm
1191 một thầy Zen có tên là Eisai đã đưa cách thức chế biến loại trà đặc biệt này từ
Trung Quốc đến Nhật Bản. Tại Nhật, các chủ đồn điền trà ở vùng Uji đã dần hoàn
thiện lên kỹ thuật sản xuất đặc biệt cho Matcha.
Vào thế kỷ 16, thầy Zen có tên Senno Rikyu đã đưa Matcha vào sử dụng trong
hoạt động nghệ thuật “Trà đạo Nhật Bản”, do chính ông phát minh ra. Ngày nay, “Trà
đạo” được xem là nét văn hóa truyền thống đặc trưng của nước Nhật, và nó có tầm