i
LỜI CẢM ƠN
Sau 4 năm học tập tại trường Đại học Nha Trang và sau ba tháng nghiên cứu
và tiến hành thí nghiệm, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Để đạt được
kết quả đó, không chỉ có sự nỗ lực của bản thân mà còn có sự giúp đỡ vô cùng quý
báu của thầy cô, bạn bè và gia đình.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường Đại học Nha
Trang, Ban chủ nhiệm khoa Chế biến và các thầy cô giáo trong khoa Chế biến, các
thầy cô trong trường và cô Nguyễn Thị Bích Ngọc - Viện nghiên cứu Nuôi trồng
thủy sản III đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình thực tập và hoàn
thành đề tài này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS.TS Trần Thị Luyến đã tận tình
hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Nhân đây, tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình và bạn
bè, những người luôn bên cạnh động viên, quan tâm, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình học tập cũng như trong quá trình làm đồ án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 06 năm 2010
Sinh viên
Võ Đình Nguyên Thảo ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
LỜI MỞ ĐẦU 1
1.2.4 Tác dụng của sữa chua 39
CHƯƠNG II 40
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40
2.1 Vật liệu nghiên cứu 40
2.2 Phương pháp nghiên cứu 41
2.2.1 Phương pháp đánh giá chất lượng 41
2.2.1.1 Phương pháp đánh giá cảm quan 41
2.2.1.2 Phương pháp đánh giá một số chỉ tiêu hóa học 41
2.2.1.3 Phương pháp kiểm tra chỉ tiêu vi sinh 41
2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu 41
2.2.3 Quy trình sản xuất dự kiến 42
2.2.3.1 Sơ đồ quy trình 42
2.2.3.2 Giải thích quy trình 43
2.2.4 Bố trí thí nghiệm 43
CHƯƠNG III 49
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49
3.1 Kết quả xác định tỷ lệ đường bổ sung 49
3.2 Kết quả xác định tỷ lệ CPVK và thời gian lên men 52
3.3 Kết quả xác định thời gian bổ sung tảo vào dịch sữa 57 iv
3.4 Kết quả xác định tỷ lệ tảo bổ sung vào dịch sữa 59
3.5 Kết quả xác định thời gian bảo quản sản phẩm 61
3.6 Đề xuất quy trình sản xuất sữa chua bổ sung tảo 63
3.6.1 Sơ đồ quy trình 63
3.6.2 Giải thích quy trình 64
3.7 Sản xuất thử sản phẩm theo quy trình đề xuất và đánh giá chất lượng 66
3.7.1 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina 66
Bảng1.2 Thành phần hóa học của sữa bò 4
Bảng 1.3 Thành phần các protein hòa tan trong sữa bò 6
Bảng 1.4 Thành phần acid amine của sữa 8
Bảng 1.5 Thành phần acid béo có trong sữa 9
Bảng 1.6 Hàm lượng các chất khoáng vi lượng trong sữa 10
Bảng 1.7 Hàm lượng các chất khoáng đa lượng có trong sữa 11
Bảng 1.8 Hàm lượng các vitamine trong sữa 11
Bảng 1.9 Giá trị nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của các nhóm vi sinh vật 14
Bảng 1.10 Bảng phân tích thành phần của tảo Spirulina 23
Bảng 3.1 Bảng mô tả chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ đường 49
Bảng 3.2 Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm theo tỷ lệ đường bổ sung tỷ lệ CPVK và thời
gian lên men 51
Bảng 3.3 Bảng mô tả chất lượng cảm quan của các mẫu tối ưu 54
Bảng 3.4 Bảng mô tả chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào thời gian bổ sung tảo 57
Bảng 3.5 Bảng mô tả chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ tảo bổ sung 59
Bảng 3.6 Bảng mô tả chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào thời gian bảo quản 61
Bảng 3.6 Bảng đánh giá chất lượng cảm quan sữa chua bổ sung tảo Spirulina 66
Bảng 3.7 Bảng kết quả xác định các chỉ tiêu hóa học 67
Bảng 3.8 Bảng kết quả kiểm tra vi sinh 67
Bảng 3.9 Phần trăm tiêu hao tổng cộng của từng nguyên liệu sản xuất 69
Bảng 3.10 Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 hộp 69
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ chế biến sữa tươi 17
cứu trên thế giới và Việt Nam rất quan tâm do tảo có hàm lượng protein rất cao:
55÷70% trọng lượng khô với đầy đủ thành phần acid amine không thay thế. Ngoài
ra, tảo còn có các chất có hoạt tính sinh học như phycocyanin, chlorophyl,
carotenoid… Vì vậy, tảo Spirulina đã được Tổ chức Nông Lương thế giới (FAO)
và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) chính thức công nhận là nguồn dinh dưỡng và
dược liệu quý vào năm 1973. Tuy có giá trị dinh dưỡng cao nhưng hiện nay người
dân Việt Nam chưa có nhiều cơ hội tiếp cận với loại nguyên liệu này do giá thành
cao.
Sữa chua là một loại thực phẩm được người tiêu dùng yêu thích và sử dụng
rộng rãi. Việc bổ sung tảo Spirulina vào sữa chua làm tăng giá trị dinh dưỡng, tạo
hương vị mới lạ, đồng thời giúp người tiêu dùng sử dụng tảo phổ biến hơn.
Do các nghiên cứu về tảo Spirulina trong ngành thực phẩm còn rất hạn chế.
Nên việc nghiên cứu sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina là một hướng nghiên
cứu cần thiết.
Nội dung đề tài bao gồm:
- Nghiên cứu xác định tỷ lệ đường bổ sung.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ CPVK bổ sung và thời gian lên men đến quá
trình lên men và chất lượng sản phẩm.
- Nghiên cứu xác định thời gian bổ sung tảo Spirulina. 2
- Nghiên cứu xác định tỷ lệ tảo Spirulina bổ sung.
- Nghiên cứu xác định thời gian bảo quản sản phẩm.
- Tính toán sơ bộ chi phí và giá thành sản phẩm.
Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Tìm ra các yếu tố chính ảnh hưởng đến đến quá trình lên men và thời hạn sử
dụng của sữa chua bổ sung tảo Spirulina.
- Đưa ra được quy trình sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina đạt giá trị
pH _ 6,5÷6,7
Thế oxy hóa
khử
V 0,10÷0,20
Độ chua
o
D 15÷18
Sức căng bề
mặt ở 20
o
C
Dynes/cm 50
Tỷ trọng g/cm
3
1,028÷1,0
36
Độ dẫn điện 1/ohm.cm 0,004÷0,005
Điểm đông
đặc
o
C
-
0,54÷0,59
Nhiệt dung
riêng
Cal/g.
o
C 0,933÷0,954
0,01 ÷ 0,1
Chất khí 5,0 ÷ 8,0
5
Các hợp chất chứa nitơ [5]
Casein
Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa, chúng tồn tại dưới dạng
các micelle. Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và
khoáng (gồm canxi, magie, photphat và citrate).
Mỗi micelle do khoảng 400÷500 tiểu micelle hợp thành. Tiểu micelle có
dạng hình cầu, đường kính dao động 10÷15nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein
kết hợp lại với nhau. Thành phần các casein α
s
, β và k trong tiểu micelle có thể thay
đổi theo những tỷ lệ khác nhau. Các phân tử α
s
và β-casein nằm tập trung tại tâm
tiểu micelle tạo nên vùng ưa béo, còn các phân tử k-casein được bố trí tại vùng biên
tiểu micelle. Phân tử k-casein có hai đầu: đầu ưa béo sẽ tương tác với α
s
và β-casein
ở vùng tâm tiểu micelle, đầu ưa nước sẽ hướng ra ngoài vùng biên micelle. Mỗi tiểu
micelle có phân tử lượng trung bình 250000Da.
Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối photphat
canxi (Ca
3
(PO
casein
Immunoglobulin
1,9÷3,3 162000
152000
400000
950000
Serum-albumin 0,7÷1,3 66300 Phân tử gồm 542
gốc acid amin
β-lactoglobulin: có cấu trúc bậc hai, dạng hình cầu. Các gốc phân cực, không
phân cực và các gốc ion hóa được phân bố đều trong phân tử, riêng các gốc ưa béo
tập trung chủ yếu ở phần bên trong của cấu trúc hình cầu nên β-lactoglobulin ít
tương tác hoặc kết hợp với các phân tử khác.
α-lactalbumin: là protein dạng hình cầu. Cấu trúc của nó gần giống với
lysozyme. α-lactalbumin là một metalloprotein. Trong mỗi phân tử có chứa một
nguyên tử canxi. α-lactalbumin là một protein có giá trị dinh dưỡng cao. Thành
phần các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối. 7
Proteose-pepton: bao gồm các phân đoạn protein khác nhau. Chúng là sản
phẩm thủy phân từ β-casein bởi plasmine.
Immunoglobulin: đến nay vẫn chưa có nhiều công trình nghiên cứu sâu về
nhóm protein này. Hầu hết các immunoglobulin được tổng hợp bởi bạch cầu
lymphocyte B. Người ta đã tìm thấy ba loại immunoglobulin trong sữa bò là IgG,
IgA và IgM.
Ngoài ra, trong sữa còn có các protein màng (membrane protein). Hàm lượng
Phenylalanin 5,0 3,50 4,5
9
Chất béo: Chất béo trong sữa chiếm khoảng từ 3÷5,2%. Chia ra thành các
nhóm: mỡ, photphatid (lecitin, cephalin, phosphatidicerin, photphatidinozit),
glycolipid, steroit. [4]
Bảng 1.5 Thành phần acid béo có trong sữa (%)
Loại chất béo Hàm lượng Loại chất béo Hàm lượng
Acid butyric 0,82÷3,75 Acid arachinic 0,35÷1,31
Acid caproic 1,16÷2,14 Obic 18,63÷37,62
Acid caprillic 0,43÷1,38 Linoleic 0,01÷2,19
Acid capric 1,31÷2,86 Linoteic 0,35÷5,24
Acid lauric 0,84÷3,29 Arachidonic 0,21÷0,358
Acid miristic 8,33÷11,94 Panmiabic 1,54÷5,55
Acid panmitic 19,94÷34,00 Mirioleic 1,49÷3,53
Acid stearic 6,4÷13,65
Glucid: Đường chủ yếu có trong sữa là đường lactose, ngoài ra còn có
galactose, glucose, mantose, fructose. Lactose chiếm tới 4,7% trong sữa, đường
lactose là đường rất dễ lên men và tiêu hóa, lactose dễ bị thủy phân dưới tác dụng
của acid, nhiệt độ cao và enzyme lactase. [4]
C
12
H
22
O
11
H
12
O
6
2 CH
3
CHOHCOOH
Glucose Acid lactic
3CH
3
CHOHCOOH
CH
3
CH
2
COOH + CH
3
COOH +H
2
O+CO
2
Acid lactic Aicd acetic
3CH
3
CHOHCOOH
CH
11
Ngoài thành phần chất khoáng vi lượng ra, trong sữa còn có các chất khoáng
đa lượng. Các chất khoáng đa lượng này nằm dưới dạng muối phosphat, muối
clorua hoặc các muối khác.
Bảng 1.7 Hàm lượng các chất khoáng đa lượng có trong sữa
Chất khoáng Hàm lượng Chất khoáng Hàm lượng
K 144,0 Mg 12,2
Na 43,7 Cl 104,5
Ca 124,0 P 110,0
S 31,8
Vitamine: Sữa có nhiều vitamine với số lượng không lớn lắm. Các vitamine
này thuộc 2 nhóm:
- Nhóm tan trong chất béo gồm A, D, E.
- Nhóm tan trong nước gồm PP, C.
Bảng 1.8 Hàm lượng các vitamine trong sữa (mg/kg)
Vitamine
Hàm lượng
Vitamine Hàm lượng
Vitamine Hàm lượng
A 0,4÷1,0 B
2
1,0÷2,8 PP 1,0
E 0,2÷1,9 B
6
Sữa tươi chất lượng tốt phải không được có mùi vị ngoại lai. Sữa có màu
trắng, hơi vàng. Muốn xác định chất lượng của sữa cần nhận xét về tính chất lý học,
thành phần hóa học và số lượng vi khuẩn của sữa.
Tỷ trọng của sữa thể hiện sự biến đổi các thành phần của các chất trong sữa.
Tỷ trọng sữa nguyên chất ở một mức nhất định không thay đổi, thường dao động từ
1,029÷1,034. Nếu sữa tươi pha thêm nước tỷ trọng sẽ hạ thấp.
Độ chua của sữa thường phản ánh được độ tươi của sữa. Nếu độ chua tăng
quá mức bình thường là có sự biến đổi tính chất hóa lý của sữa. Độ chua sữa tươi
trung bình là 18÷20 và không quá 22 độ Thorner. Nếu độ chua tăng một phần hay
hoàn toàn casein sẽ đông lại và mất đi. Nếu giảm độ chua vi khuẩn sẽ có điều kiện
phát triển nhất là vi khuẩn gây thối và vi khuẩn sinh bệnh.
Sữa là môi trường thích hợp để vi khuẩn phát triển. Ngay từ lúc vắt ra sữa đã
có thể bị nhiễm khuẩn, số lượng vi khuẩn trong sữa tăng nhanh nếu bảo quản ở
nhiệt độ trên 10
0
C. Trong các vi khuẩn thường gặp trong sữa, loại chính là các vi
khuẩn lactic ( như Streptococus lactic) phân hóa sữa sinh ra acid lactic và làm chua 13
sữa. Còn các loại sinh hơi như B.coli, B.aerogenes làm sữa có mùi vị lạ. Trong sữa
còn thấy các loại vi khuẩn B.proteus, B.subtilis, B.fluoescens, B.putrificus phá hủy
protein và làm hư hỏng sữa. Loại vi khuẩn làm chua sữa thường lấn át các vi khuẩn
làm thối sữa.
1.1.1.3 Những biến đổi thành phần của sữa [5]
Các biến đổi sinh học
Sự trao đổi chất của hệ VSV có trong sữa được xem là biến đổi sinh học
quan trọng nhất. Trong quá trình bảo quản, hệ VSV phân giải và sử dụng một số
chất dinh dưỡng có trong sữa. Theo thời gian các tế bào VSV sẽ lớn hơn về kích
Lactobacillus casei
Lactobacillus acidophilus
-Nấm men
-Nấm sợi
Ưa nóng
(thermophile)
45
-Streptococcus
thermophillus
-Lactobacillus lactis
-Lactobacillus helveticus
Rất ưa nóng >70 _
15
Các biến đổi hóa học và hóa sinh
Thủy phân chất béo: 97÷98% khối lượng chất béo trong sữa thuộc
nhóm triglyceride. Các hợp chất này có thể bị thủy phân dưới tác dụng của enzyme
lipase tạo sản phẩm là các acid béo tự do, mono hoặc diglyceride. Các acid béo có
phân tử lượng thấp như acid butyric, acid caproic… làm cho sữa có mùi ôi khét.
Thông qua hàm lượng các acid béo tự do, ta có thể đánh giá mức độ thủy phân chất
béo. Sữa được xem là có chất lượng tốt khi chỉ số acid không lớn hơn 0,5÷0,8
meq/100g chất béo.
Oxy hóa chất béo: các acid béo không bão hòa có trong sữa rất dễ bị
oxy hóa tại vị trí các nối đôi trong phân tử của chúng, tạo ra các hydroperoxyde và
làm cho sữa có mùi kim loại. Các phản ứng oxy hóa acid béo không bão hòa được
tăng cường khi có mặt muối sắt và đồng. Ngoài ra, khi để sữa tiếp xúc trực tiếp
- Phương pháp vật lý: làm lạnh, đun nóng.
- Phương pháp hóa học: dùng một số hóa chất để ức chể sự sinh trưởng và phát
triển của VSV.
- Phương pháp sinh học: chủ yếu nhờ quá trình lên men lactic để ức chế sự
phát triển của các loại VSV khác.
1.1.1.5 Các sản phẩm chế biến từ sữa [1]
Ngày nay, sữa và sản phẩm từ sữa đã không còn xa lạ với người dân Việt
Nam như trước kia nữa. Thị trường sữa ngày nay không chỉ đáp ứng riêng cho trẻ
em mà còn đáp ứng được nhu cầu của mọi lứa tuổi người tiêu dùng, tất cả mọi đối
tượng đều có những loại sữa phù hợp cho riêng mình và giá cả cũng tương đối phù
hợp với mức sống của người Việt Nam. Hiện nay, trên thị trường các sản phẩm của
sữa rất đa dạng như: sữa tươi, sữa bột, sữa đặc có đường, phomat, yaourt, bơ… 17
a. Sữa tươi [1]
Là sản phẩm được sử dụng rộng rãi do công nghệ chế biến đơn giản, phù hợp
với thị hiếu của người tiêu dùng. Ngoài ra sữa tươi còn giữ được mùi vị và giá trị tự
nhiên của sữa. Tùy thuộc vào thời gian bảo quản ta có thể chế biến sữa tươi thanh
trùng hay sữa tươi tiệt trùng. Về cơ bản cách chế biến sữa thanh trùng hay tiệt trùng
là giống nhau chỉ khác ở chế độ xử lý nhiệt song do hầu hết các thành phần của sữa
đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, do đó mà giá trị dinh dưỡng của hai sản phẩm này
khác nhau. Do sữa thanh trùng ít chịu tác động bởi nhiệt hơn sữa tiệt trùng nên sản
phẩm sữa tươi thanh trùng vẫn giữ được đặc tính tự nhiên hơn sữa tươi tiệt trùng.
Có rất nhiều cách để chế biến bơ khác nhau nhưng nhìn chung đều phải qua
công đoạn ly tâm để tách cream nhằm làm cho bơ có hàm lượng chất béo cao hơn.
d. Phomat [1]
Phomat chứa một lượng protein và chất béo tương đối cao nên độ sinh năng
lượng tương đương với thịt heo (2500 - 4000 kcal).
Các protein, chất béo trong phomat đều ở dạng cơ thể dễ tiêu hóa, có đầy đủ
các axit amine không thay thế, các vitamin và các chất khoáng. Có rất nhiều loại
phomat khác nhau, tùy theo đặc điểm mùi vị, hình dạng, hàm lượng chất béo.
Hình 1.2 Sơ đồ quy trình chung sản xuất phomat
Sữa tươi
Tiêu chuẩn hóa
Thanh trùng
Tách nước
Bảo quản
Bao gói
Làm chín
Bổ sung muối
Đông tụ
Copyright: Tài liệu đại học ©