i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHI
Ệ
P
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG
N
GH
Ệ
Th.s Trần Thị Ngọc Mai iii
th
ự
c hiện đề tài.
o Cùng với thầy cô khoa Công nghệ th
ự
c phẩm, tr
ư
ờ
ng Đại h
ọ
c
Kỹ Thuật Công Nghệ TP Hồ Chí Minh, những ng
ư
ờ
i đã giảng
dạy em trong suốt những năm h
ọ
c qua, đã cho em những kiến
thức căn bản làm nòng cốt để tôi th
ự
c hiện đề tài.
o Ba mẹ, bạn bè, những ng
ư
ờ
i đã sát cánh và động viên em trong
th
ờ
i gian v
ừ
a qua.


Sinh viên th
ự
c hiện Nguyễn Vũ Nhật Thể. iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Trong quá trình nghiên cứu, em thực hiện những nội dung sau:
- Tìm hiểu tổng quan về nguyên liệu sữa, bắp, giống vi khuẩn thực hiện quá trình lên
men…
- Tiến hành cấy truyền giống và giữ giống.
- Khảo sát tỷ lệ enzyme và thời gian thủy phân dịch bắp. Sau đó cô đặc dịch bắp đến
30
0
Bx.
- Khảo sát tỷ lệ pectin bổ sung đến cấu trúc sản phẩm
- Cho vi khuẩn làm quen với môi trường sữa và tăng sinh khối .
- Bổ sung cơ chất cho môi trường sữa, tiến hành sản xuất men cái đến pH nhất định.
- Tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men như: tỷ lệ men giống,
hàm lượng chất khô, giá trị pH trước khi lên men, nhiệt độ để tạo môi trường tối ưu,

v Mục lục

Đề mục Trang

Trang bìa i
Nhiệm vụ đồ án
Nhận xét của giáo viên hứng dẫn ii
Lời cảm ơn iii
Tóm tắt iv
Mục lục v
Danh sách bảng biểu viii
Danh sách hình vẽ x
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1
1.1 Đặt vấn đề 2
1.2 Mục tiêu ngiên cứu 2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 4
2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 5
2.1.1 Sữa 5
2.1.1.1 Thành phần hóa học của sữa 5
2.1.1.2 Tính chất lý hóa của sữa 11
2.1.1.3 Hệ vi sinh trong sữa 12

3.2.1.1 Xác định đường khử, đường tổng, tinh bột bằng phương pháp ferrycyanure 29
3.2.1.2 Định lượng tinh bột bằng phương pháp thủy phân enzyme 31
3.2.1.3 Xác định độ acid 32
3.2.1.4 Xác định nồng độ chất khô của sản phẩm yaourt 32
3.2.1.5 Xác định pH của sản phẩm yaourt 33
3.2.2 Phương pháp vi sinh 33
3.2.3 Phương pháp cảm quan 34
3.2.3.1 Phép thử so hàng 34
3.2.3.2 Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp sản phẩm 35
3.2.4 Bố trí thí nghiệm 8
3.2.4.1 Khảo sát nguyên liệu bắp 38
3.2.4.2 Khảo sát tỷ lệ bắp và nước 38 vii 3.2.4.3 Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme đến thời gian thủy phân 39
3.2.4.4 Khảo sát tỷ lệ pectin bổ sung đến cấu trúc sản phẩm 39
3.2.4.5 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến quá trình lên men 40
3.2.4.6 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn lactic đến quá trình lên men 40
3.2.4.7 Khảo sát ảnh hưởng của pH ban đầu đến quá trình lên men 40
3.2.4.8 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men 40
3.2.4.9 Khảo sát tỷ lệ dịch bắp phối trộn 41
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 42
4.1 Khảo sát nguyên liệu bắp 43
4.2 Khảo sát tỷ lệ bắp và nước 43
4.3 Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme đến thời gian thủy phân 43
4.4 Khảo sát tỷ lệ pectin bổ sung đến cấu trúc sản phẩm 44
4.5 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến quá trình lên men 45

Bảng 2.10: Một số vi khuẩn lactic quan trọng 22
Bảng 3.1: Phiếu cho điểm phép thử cho điểm 35
Bảng 3.2 Bảng điểm đánh giá cảm quan sản phẩm sữa chua 35
Bảng 3.3: phiếu cho điểm chất lượng 37
Bảng 3.4: Bố trí thí nghiệm 38
Bảng 4.1: hàm lượng đường tổng, đường khử trước thủy phân, sau thủy phân, hàm lượng
tinh bột có trong 100g bắp nguyên liệu 43
Bảng 4.2: tỷ lệ bắp và nước ảnh hưởng đến nồng độ chất khô cuối cùng 43
Bảng 4.3: Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme đến thời gian thủy phân 43
Bảng 4.4.: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến độ chua sữa sau thời gian lên men 44
Bảng 4.5.: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến giá trị pH sữa sau thời gian lên men 46
Bảng 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến nồng độ chất khô sữa chua sau
thời gian lên men 47
Bảng 4.7: Ảnh hưởng nồng độ chất khô ban đầu đến Bx, pH, độ chua của sản phẩm sau 12
giờ lên men 48 ix Bảng 4.8: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống đến độ chua tổng sau thời gian lên men 49
Bảng 4.9: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống đến hàm lượng chất khô theo thời gian lên men
50
Bảng 4.10: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống đến pH theo thời gian lên men 51
Bảng 4.11: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống đến Bx, pH, độ chua của sản phẩm sau 12 giờ
lên men 52
Bảng 4.12: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến độ chua tổng theo thời gian lên men 54
Bảng 4.13: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hàm lượng chất khô của dịch lên men 55
Bảng 4.14: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến pH của quá trình lên men 56
Bảng 4.15: Ảnh hưởng tỷ lệ pH ban đầu đến Bx, pH, độ chua của sản phẩm sau 12 giờ lên

Hình 4.3: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu trong sữa đến nồng độ
chất khô trong quá trình lên men theo thời gian 47
Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu trong sữa đến Bx, pH,
độ chua trong 12 giờ lên men 48
Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ dịch men giống ban đầu trong sữa đến độ
chua tổng trong quá trình lên men theo thời gian 50
Hình 4.6: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống ban đầu trong sữa đến hàm lượng
chất khô trong quá trình lên men theo thời gian 51
Hình 4.7: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống ban đầu trong sữa đến giá trị pH
trong quá trình lên men theo thời gian 52
Hình 4.8: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ dịch men giống đến Bx, pH, độ chua trong
12 giờ lên men 53
Hình 4.9: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng pH ban đầu đến độ chua tổng trong quá trình lên men
theo thời gian 54
Hình 4.10: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng pH ban đầu đến hàm lượng chất khô trong quá trình
lên men theo thời gian 55 xi Hình 4.11: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng pH ban đầu đến độ pH trong quá trình lên men theo
thời gian 56
Hình 4.12: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng giá trị pH ban đầu đến Bx, pH, độ chua trong 12 giờ
lên men 57
Hình 4.13: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ đến độ chua tổng trong quá trình lên men
theo thời gian 58
Hình 4.14: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ đến nồng độ chất khô trong quá trình lên
men theo thời gian 59
Hình 4.15: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng nhiệt độ đến giá trị pH trong quá trình lên men theo

biệt tốt và phù hợp để dùng mỗi ngày cho tất cả mọi đối tượng: từ trẻ em, người già, người
mới ốm dậy, phụ nữ đến nam giới. Sữa chua cung cấp lượng lớn vitamin nhóm B, vitamin
PP, …, một lượng lớn vi khuẩn lactic mà những vi khuẩn này khi vào ruột sẽ cạnh tranh với
vi khuẩn gây thối có trong ruột già làm hạn chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối. Sữa
chua cũng giúp tăng cường sức đề kháng, ngăn ngừa và giảm bớt các triệu chứng của bệnh
đường ruột, đem lại một cơ thể và vóc dáng khoẻ mạnh. Do các đặc tính trên mà người tiêu
dùng trên thế giới cũng như tại Việt Nam ngày càng ưa chuộng các sản phẩm từ sữa chua
[6].
Các tính năng của bắp được mọi người biết đến từ rất lâu nhờ các thành phần dinh
dưỡng, vitamin và khoáng chất có trong bắp như: folate, vitamin nhóm B, magnesium…
giúp giảm thiểu các bệnh cho cơ thể và đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển hóa
carbohydrate, protein và lipid. Nhằm tăng cường vitamin nhóm B trong sữa chua và đa dạng
hóa sản phẩm tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua bắp” [9].

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.
 Khảo sát nguyên liệu.
 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa dịch bắp.
 Khảo sát tỷ lệ bắp : nước.
 Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme đến thời gian thủy phân.
 Khảo sát tỷ lệ pectin bổ sung đến cấu trúc sản phẩm.
 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men như:
- Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến quá trình lên men.
- Ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn lactic đến quá trình lên men.
Chương :1
Giới thiệu
3
- Ảnh hưởng của pH ban đầu đến quá trình lên men.


Chương :2
Tổng quan

4
Chương: 2

TỔNG QUAN



2.1.1.1 Thành phần hóa học của sữa [3].
Hàm lượng và thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong khoảng rộng, phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như: giống, điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi…Sữa là một
trong những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Trong sữa bò tươi có gần 100 chất khác
nhau, ngoài những hợp chất cơ bản như: protein, lipid, glucid, còn có các thành phần khác
như vitamin, khoáng, enzyme, chất khí…đặc biệt là có chứa một số chất miễn dịch và
hormone kích thích.
Ngoài ra trong sữa còn có chứa 10 loại acid không thay thế, 19 loại acid béo, 25 loại
muối khoáng, 12 loại vitamin, 4 loại đường…và rất nhiều nước [3].
Chương :2
Tổng quan

6
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của sữa bò [3].
Thành phần
Đơn vị
Thành phần
Đơn vị
Protein
3,5%
Cacbonhydrat
4,8%
Casein

hướng nổi lên bề mặt. Phần còn lại ngoài các cầu mỡ là sữa gầy. Vì tỷ trọng của chất béo
nhỏ hơn nước nên chúng sẽ nổi lên trên mặt nước và tạo thành váng sữa. Khi đó sữa tồn tại
dưới hai pha tách biệt: pha trên cùng với thành phần chủ yếu là lipid, pha dưới có tỷ trọng
lớn hơn gồm nước và một số chất hòa tan trong sữa như lactose, khoáng, vitamin, protein…

Chương :2
Tổng quan

7
Bảng 2.2: Thành phần các acid béo trong sữa [4].
Các acid béo
Số nguyên tử carbon
Tỷ lệ so với tổng số %
no Butiric
Caproic
Caprillic
Capric
Lauric
Miristic
Palmitic
Stearic
4
6
8

trong sữa. Protein hòa tan chiếm 15 - 25 trong sữa gồm β-lactoglubin, α-lactalglubin,
proteose-pepton, Immunoglobulin, Serum-albumin.
Bảng 2.3: Tỷ lệ của casein và protein hòa tan [ 5].
Protein tổng
Casein (78 – 85%) (ở dạng micelle)
Protein hòa tan (15 – 22%) (ở dạng phân tử)
Loại casein
Tỉ lệ so với tổng số
protein
Loại whey protein
(protein hòa tan)
Tỉ lệ so với tổng số
protein
Chương :2
Tổng quan

8
Casein 
s

Casein 
Casein 
Casein 

45 –55 %
25 – 35%
8 – 15%

Các phân tử protein hình cầu này hòa tan nhiều trong nước hơn Casein và dễ bị biến
tính nhiệt. Mức độ biến tính tăng theo hàm lượng nước chứa trong whey protein.
+ ß-Lactoglobulins: có dạng hình cầu, có cấu trúc bậc 2 gồm 10 ÷ 50% xoắn α, 20 ÷
30% lá xếp, 50 ÷ 60% vòng cung β và phần còn lại là cấu trúc không trật tự. Trong nhóm
này có 8 loại gen khác nhau, chiếm hơn ½ tổng số trong whey protein.
+ α-Lactalbumins: là protein hình cầu và là một metalloprotein, trong mỗi phân tử có
chứa 1 nguyên tử Ca. Đây là một protein có giá trị dinh dưỡng cao.
Chương :2
Tổng quan

9
+ Peptone-protose: bao gồm những phân đoạn protein khác nhau. Chúng là sản phẩm
thủy phân từ β-casein bởi plasmine.
+ Immoglobulin: trong số các immoglobulin, IgG được tìm thấy với hàm lượng cao
nhất. Nó có chức năng chống nhiễm trùng đường ruột.
+ Serum-albumin: là một protein phân tử lượng lớn có nguồn gốc từ máu và không
đặc trưng cho sữa.
Ngoài ra trong sữa còn có các protein màng (membrane protein) với hàm lượng rất
thấp. Chúng tạo nên một lớp màng mỏng bao xung quanh các hạt béo, góp phần làm ổn định
hệ nhũ tương có trong sữa.
 Lactose:
Là một disaccharide hay còn gọi là đường sữa (5 - 8).
Trong sữa, đường lactose tồn tại dưới 2 dạng:
o Dạng

- lactose monohydrate C
12

0,1-0,6
Zn
0,48-3,0
Co
0,11
Cu
0,05-0,4
Mn
0,06
I
0,05-0,2
Pb
0,02-1,2
Bảng 2.5: Hàm lượng chất khoáng đa lượng trong sữa.
Thành phần
mg/l
Thành phần
mg/l
K
1500
P
3000
Ca
1200
Cl
1000
Chương :2

A (retinol)
D (cansiferol)
E (tocoferol)
B
1
(thiamin)
B
2
(lactoflavin)
B
6
(pyridoxine)
B
12
(xianocobal amin)
B
3
(nicotiamin)
B
5
(acid pantothenic)
C (acid ascorbic)
H (biotin)
M (acid folic)
0,3
0,001
1,4
0,4
1,7
0,5

bệnh cho gia súc (thuốc kháng sinh), làm vệ sinh chuồng trại (javen…), nhiễm vào sữa qua
tay người vắt sữa, dụng cụ chứa sữa…gây độc cho người sử dụng.
Các chất miễn dịch: Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng chúng đóng
vai trò quan trọng đối với cơ thể. Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt độ 65

70
o
C. Các
chất miễn dịch trong sữa bao gồm antioxin, opsonin, bacterilyzin, precipitin, aglutimin.
Ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu.

2.1.1 2 Tính chất lý hóa của sữa [3].
Sữa là một dung dịch keo gồm 3 pha: dung dịch thực, dung dịch huyền phù, dung dịch
nhũ tương cùng tồn tại đồng thời.
o Dung dịch thực: gồm các chất như lactose, muối khoáng, các vitamin cùng hòa tan.
o Dung dịch huyền phù: chủ yếu là protein và các chất tham gia liên kết như
lipoprotein.
o Dung dịch nhũ tương: chủ yếu là chất béo ở dạng các cầu mỡ.

Bảng 2.7: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò [5].
Đại lượng
Đơn vị đo
Giá trị
Đại lượng
Đơn vị đo
Giá trị
pH
-
6,5÷6,7
Thế oxi hóa khử


 Độ nhớt:
Giá trị độ nhớt trung bình của sữa là 1,8cP (centipoa). Hàm lượng chất béo trong sữa
càng cao thì độ nhớt càng cao.
Chương :2
Tổng quan

12
2.1.1.3 Hệ vi sinh trong sữa [3].
Trong cơ thể động vật, sữa tươi được tuyến vú tổng hợp không chứa vi sinh vật. Tuy
nhiên, khi kiểm tra sữa mới vắt đựng trong các bình chứa phát hiện ra rất nhiều nhóm vi
sinh vật khác nhau. Nguồn gốc của các vi sinh vật trên xuất phát từ: bầu vú của động vật cho
sữa, người vắt sữa, thiết bị vắt sữa, thiết bị chứa sữa, môi trường chuồng trại nơi diễn ra quá
trình vắt sữa…
 Vi khuẩn lactic:
Rất phổ biến trong tự nhiên, thường được tìm thấy trong các loại rau quả và trong hệ
thống đường ruột của động vật…Vi khuẩn lactic thường có dạng hình cầu hoặc hình gậy,
đứng riêng lẻ hoặc tạo thành chuỗi, Gram (+). Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu dao động trong
khoảng 27÷47
0
C. Để tồn tại trong môi trường sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp năng lượng ATP
từ cơ chất lactose. Acid lactic là một trong những sản phẩm được sinh ra từ quá trình tổng
hợp năng lượng trên. Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trình trao đổi năng
lượng, người ta chia vi khuẩn lactic thành 2 nhóm:
- Nhóm vi khuẩn lactic lên men đồng hình (lên men đường thành acid lactic với
tỉ lệ 85 –95%).
- Nhóm vi khuẩn lactic lên men dị hình (sinh ra acid lactic 50%, khí CO


13
 Vi khuẩn propionic (giống propionibacterium).
Được tìm thấy trong dạ cỏ và đường ruột của nhóm động vật nhai lại, trong đất…Là vi
khuẩn gram dương, không hình thành bào tử, không di động, phát triển trong môi trường
yếm khí, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu là 30
o
C.
Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở 75
o
C trong thời gian
20 giây.
 Vi khuẩn gây thối.
Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp trong sữa là Pseudomonas, Brevibacterium,
Bacillus, Achromobacter, Micrococcus…Chúng có dạng hình cầu hoặc hình gậy, thuộc
nhóm hiếu khí lẫn kỵ khí.
 Nấm men.
Nấm men thuộc cơ thể đơn bào, thường có hình cầu, hình elip, hình bầu dục, hình dài.
Tế bào nấm men có kích thước lớn gấp từ 5 ÷ 10 lần tế bào vi khuẩn. Nấm men có thể sinh
sản bằng cách nảy chồi, phân đôi hay sinh sản bằng bào tử.
Nấm men phát triển tốt ở pH 4,5 ÷ 5, nhiệt độ 20 ÷ 30
o
C. Các tế bào nấm men thường
không phát triển ở nhiệt độ dưới 0
0
C hoặc trên 47
0
C. Các tế bào sinh trưởng của nấm men sẽ
bị tiêu diệt ở nhiệt độ 52 ÷ 58
0

tăng 29% so với năm 2008. Năm 2008, sữa chua đã chiếm 12% tổng doanh thu nội địa của
Vinamilk, cuối năm 2009 tăng lên 15 - 17% và đạt tỉ lệ tăng trưởng 51,7% so với năm 2008.
Yakult đã vào thị trường Việt Nam từ năm 2006 và doanh số bán hàng từ đó đến nay
tăng trưởng rất nhanh. Năm 2007, mức tiêu thụ trung bình khoảng 3.000 chai/ngày, một
năm sau đã tăng gần gấp 4 lần (11.000 chai/ngày), năm 2009 gần gấp đôi (20.000 chai/ngày)
và hiện nay là 40.000 chai/ngày.
So với cách đây 2 năm, thị trường sữa chua đã tăng cả về số lượng nhà sản xuất, số
lượng và chủng loại sản phẩm.
2.1.2 BẮP.
2.1.2.1 Giới thiệu chung.
 Nguồn gốc, phân loại, tên gọi:
Tên khoa học: Zea mays L.
Bắp còn được gọi là ngô hay bẹ. Là một loại cây lương thực được thuần canh tại khu
vực Trung Mỹ, nguồn gốc từ khu vực thung lũng sông Balsas ở miền nam Mexico và sau đó
lan tỏa ra khắp châu Mỹ. Sau thế kỷ 15, 16 bắp được mọi người trên thế giới biết đến rộng
rãi hơn [14].
Bảng 2.8: Phân loại khoa học giống bắp
Phân loại khoa học
Giới
Plantae
Ngành
Hạt kín
Bộ
Poales
Họ
Poaceae
Chi
Zea
Loài
Z.mays