BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA CHUA GẤC

Họ và tên sinh viên: LÊ THỊ THU THỦY
Ngành: BẢO QUẢN CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
VÀ DINH DƯỠNG NGƯỜI
Niên khóa: 2005-2009

Tháng 08/2009
i 
 


THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA CHUA GẤC

Tác giả

LÊ THỊ THU THỦY

Khoá 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:
Thạc sĩ Lương Hồng Quang

Tháng 08 năm 2009

Phương pháp thực hiện: chuẩn bị 7 mẫu nguyên liệu đồng nhất (với các thành phần
gồm: 5% sữa bột, 8% men cái, 20% gấc và 11% đường RE (w/w)), sau đó đem đi lên
men theo các mức thời gian là 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 7 h và 8 h. Thí nghiệm được bố trí
theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại. Kết quả được đánh giá dựa trên giá trị
pH, độ axit (oTh) và giá trị cảm quan của các mẫu.
Kết luận: thời gian lên men thích hợp nhất là 7 giờ.
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của ba thành phần men cái, gấc, đường RE lên giá
trị pH, độ acid (oTh) và giá trị cảm quan của sữa chua gấc. Thí nghiệm này được tiến
hành theo hai bước như sau:
Thí nghiệm thăm dò: Mục đích xác định khoảng giới hạn hàm lượng thích hợp
cho các thành phần men cái, gấc và đường RE, nhằm phục vụ cho thí nghiệm chính.
Thí nghiệm được thực hiện bằng cách thay đổi yếu tố được khảo sát và cố định các
yếu tố còn lại cho đến khi tìm được khoảng giới hạn thích hợp cho yếu tố khảo sát. Kết
quả được đánh giá dựa trên giá trị cảm quan của sản phẩm.
Qua đánh giá sơ bộ của các cảm quan viên, chúng tôi quyết định chọn hàm lượng 3
thành phần như sau: men cái (5 – 11%), gấc (15 – 25%), đường RE (9 – 13%) (w/w).
Thí nghiệm chính: Mục đích tìm ra hàm lượng thích hợp nhất cho ba thành
phần men cái, gấc, đường RE, để sản phẩm sữa chua gấc đạt gía trị cảm quan cao nhất.
Đây là thí nghiệm ba yếu tố được bố trí bằng phần mềm JMP 4.0, theo phương pháp
bề mặt đáp ứng kiểu Box-Behnken, ba yếu tố được khảo sát là men cái (5% - 11%),
gấc (15% - 25%) và đường RE (9% - 13%). Kết quả được đánh giá dựa trên giá trị pH,
độ axit (oTh) và giá trị cảm quan của 15 mẫu tương ứng với 15 đơn vị thí nghiệm được
đưa ra bởi phần mềm.

iv 
 


Kết luận: Sản phẩm đạt giá trị cảm quan cao khi tỷ lệ các thành phần như sau: men cái
8%, gấc 20%, đường RE 11% (w/w).

Màu cam đỏ, đặc trưng.

-

Mùi thơm đặc trưng của sữa chua kết hợp với mùi thơm dịu của gấc.

-

Sữa chua gấc có vị chua ngọt hài hòa, kết hợp với vị béo của sữa và gấc.
v 

 


MỤC LỤC
Trang 
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................i
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ....................................................................................................... iv
MỤC LỤC ..................................................................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG ............................................................................................x
DANH SÁCH CÁC HÌNH............................................................................................ xi
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài ........................................................................................................... 2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU...............................................................................3
2.1. Giới thiệu sơ lược về sữa chua................................................................................. 3
2.1.1. Giới thiệu.......................................................................................................... 3
2.1.2. Định nghĩa và phân loại ................................................................................. 3
2.1.3. Yêu cầu kĩ thuật đối với sản phẩm sữa chua ............................................... 4

3.3.2. Quy trình chế biến sữa chua gấc ................................................................. 26
3.4. Phương pháp thí nghiệm ......................................................................................... 28
3.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian lên men sữa chua gấc ......................... 28
3.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của ba thành phần chính trong công
thức sữa chua gấc là men cái, gấc và đường RE lên giá trị pH, độ axit (oTh) và
giá trị cảm quan của sản phẩm. .............................................................................. 28
3.4.3. Thí nghiệm 3: Xác định hàm lượng gelatine sử dụng để hoàn thiện cấu
trúc sữa chua gấc. ..................................................................................................... 30
3.4.4. Thí nghiệm 4: Xác định số lượng vi khuẩn lactic có trong men cái và
trong sản phẩm sữa chua gấc. ................................................................................. 31
3.4.5. Thí nghiệm 5: Thăm dò thị hiếu người tiêu dùng và xác định các tính
chất đặc trưng cho sản phẩm sữa chua gấc. .......................................................... 31
3.5. Các phương pháp dùng trong quá trình thí nghiệm............................................. 32
3.5.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi .............................................. 32
3.5.2. Phương pháp đánh giá cảm quan ............................................................... 34
3.5.3. Phương pháp xử lý số liệu............................................................................ 36
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................................37
4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian lên men sữa chua gấc .................................... 37
4.1.1. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến giá trị pH của sản phẩm ............. 39
vii 
 


4.1.2. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ axit (oTh) của sản phẩm ........ 40
4.1.3. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến giá trị cảm quan của sản phẩm .. 40
4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của ba thành phần men cái, gấc, đường RE
lên giá trị pH, độ axit (oTh) và giá trị cảm quan của sản phẩm. ................................ 41
4.2.1. Thí nghiệm thăm dò ...................................................................................... 41
4.2.2. Kết quả của thí nghiệm chính ...................................................................... 42
4.3. Thí nghiệm 3: Xác định hàm lượng gelatine sử dụng để hoàn thiện cấu trúc


Số thứ tự

TGLM

Thời gian lên men

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

CQV

Cảm quan viên

TB

Trung bình

RE

Refined (tinh luyện)

Ctv

Cộng tác viên

h

Giờ

.......................................................................................................................................45
Bảng 4.4. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên độ axit của sản phẩm..47
Bảng 4.5. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan cấu trúc
của sản phẩm .................................................................................................................49
Bảng 4.6. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan mùi....51
Bảng 4.7. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan vị của
sản phẩm ........................................................................................................................54
Bảng 4.8. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan màu sắc
của sản phẩm .................................................................................................................56
Bảng 4.9. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan chung
của sản phẩm .................................................................................................................59
Bảng 4.10. Kết quả phép thử so sánh cặp .....................................................................65 

x 
 


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Hình thái sinh học của Streptococcus thermophilus.....................................17
Hình 2.2. Hình thái sinh học của Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ........17
Hình 2.3. Một số hình ảnh về cây gấc ..........................................................................20
Hình 3.1. Qui trình lên men cái ....................................................................................25
Hình 3.2. Quy trình chế biến sữa chua gấc...................................................................26
Hình 4.1. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến giá trị pH và độ axit của sản phẩm..39
Hình 4.2. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố lên giá trị pH sản phẩm.44
Hình 4.3. Mô hình bề mặt đáp ứng của chỉ tiêu pH được biểu diễn theo tỉ lệ men cái, tỉ
lệ gấc và tỉ lệ đường RE. ...............................................................................................44
Hình 4.4. Sự tương tác giữa các yếu tố khảo sát lên giá trị pH của sản phẩm .............45
Hình 4.5. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố lên độ axit sản phẩm .....46

Hình 4.20. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm
quan chung của sản phẩm..............................................................................................58
Hình 4.21. Mô hình bề mặt đáp ứng của điểm cảm quan chung được biểu diễn theo tỉ
lệ men cái, tỉ lệ gấc và tỉ lệ đường.................................................................................58
Hình 4.22. Sự tương tác giữa các yếu tố lên điểm cảm quan chung của sản phẩm......59
Hình 4.23. Các đường đồng mức của các chỉ tiêu khảo sát xét trên tương tác của từng
cặp yếu tố khảo sát.........................................................................................................61
Hình 4.24. Đường đồng mức cho các chỉ tiêu ..............................................................62
Hình 4.25. Sản phẩm sữa chua gấc với tỉ lệ các thành phần men cái 8,02%, gấc
20,32% và đương RE 11% ............................................................................................63
Hình 4.26. Đồ thị hoa gió biểu diễn cường độ các tính chất cảm quan của hai sản
phẩm sữa chua gấc và sữa chua dâu (Vinamilk) ...........................................................65 
 

xii 
 


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Mọi người đều biết rằng theo quá trình tiến hóa của lịch sử, nạn đói ngày càng bị
đẩy lùi, bữa ăn của con người ngày càng được cải thiện. Con người bắt đầu quan tâm
đến chất lượng thực phẩm, quan tâm đến những công dụng mà loại thực phẩm đó
mang lại cho sức khỏe của họ. Do đó, xu hướng ăn uống của con người hiện nay là
dùng những loại thực phẩm không những cung cấp các chất dinh dưỡng cơ bản mà còn
phải có chức năng phòng chống bệnh tật, tăng cường sức khỏe. Và sữa chua là một
trong những thực phẩm lâu đời được người tiêu dùng tin tưởng sử dụng vào chức năng
này.
Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong sữa có hầu hết các

- Xác định các tính chất đặc trưng của sản phẩm sữa chua gấc.

2 
 


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu sơ lược về sữa chua
2.1.1. Giới thiệu
Sữa chua là một trong những sản phẩm lên men có từ lâu đời, và là sản phẩm sữa
lên men phổ biến nhất thế giới. Nguồn gốc của sữa chua bắt nguồn từ bán đảo Balkan
và phía đông biển Địa Trung Hải (IDF, 1977; Staff, 1998; Walstra và ctv, 1999).
Sữa chua được đưa vào thương mại dưới hai dạng, dạng “set” và dạng “khuấy”
(stirred). Từ rất lâu sữa chua đã trở thành một loại thực phẩm quan trọng của con
người, đặc biệt là ở những quốc gia có biên giới giáp với phía đông bờ biển Địa Trung
Hải. Sản phẩm sữa chua thương mại đã tăng rất nhanh ở châu Âu vào đầu thế kỉ 20 sau
khi Metchnicoff’s công bố tác dụng kéo dài tuổi thọ của sữa chua (Panpetch, 2004).
Tùy theo nơi sản xuất mà sữa chua được biết đến với những tên gọi khác nhau. Ở
Thổ Nhĩ Kì sữa chua được biết đến với cái tên là Yoghurt, ở Bungari là Yaout, ở Mỹ là
Mazun, ở Ai cập là Leben, ở Ý là Gioddu, ở Ấn Độ được gọi là Dadhi...(Lampert,
1965).
Số lượng vi khuẩn giống có thể sống sót được trong sữa chua cũng được quy
định rõ ở mỗi quốc gia (ví dụ ở Mỹ qui định là 107 vi khuẩn trên mỗi gam sữa chua;
Mistry, 2001).
2.1.2. Định nghĩa và phân loại
a) Định nghĩa
Theo TCVN 7030 : 2002, sữa chua (yoghurt) là sản phẩm sữa được chế biến từ
sữa tươi, sữa đặc hoặc sữa bột và chất béo sữa các loại và được lên men bởi
Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus và một số vi khuẩn lên men


-

Sữa chua tách một phần chất béo (partly skimmed yoghurt): sản phẩm sữa chua
chứa hàm lượng chất béo từ 0,5% đến 2%.
(TCVN 7030 : 2002)

2.1.3. Yêu cầu kĩ thuật đối với sản phẩm sữa chua
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam 7030 – 2002, các chỉ tiêu cảm quan và chỉ tiêu lý –
hóa của sữa chua được qui định như trong Bảng 2.1 và Bảng 2.2.
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua
Tên chỉ tiêu
Yêu cầu
1. Màu sắc

Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung

2. Mùi, vị

Đặc trưng cho từng loại sản phẩm

3. Trạng thái

Mịn, đặc sệt

4 
 


Bảng 2.2. Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa chua

lượng
3. Độ axit, oT

75 - 140

2.1.4. Giá trị dinh dưỡng của sữa chua
Sữa chua là một sản phẩm được lên men từ sữa nên nó có đầy đủ các thành phần
dinh dưỡng có trong sữa.
Bảng 2.3. Một số thành phần dinh dưỡng chính của sữa và sữa chua
Sữa
Sữa chua
Thành phần hóa học

Nguyên
kem

Tách béo

Giàu béo

Ít béo
84,9

Ít béo/trái
cây

Nước (g)

87,8


Chất béo (g)

3,9

0,1

3,0

0,8

0,7

Carbohydrate (g)

4,8

5,0

7,8

7,5

17,9

Canxi (mg)

115

120


Kali (mg)

140

150

280

250

210

Kẽm (mg)

0,4

0,4

0,7

0,6

0,5

(Holland và ctv,1991; Buttriss 1997)
Theo Bảng 2.3, sữa chua không những chứa đầy đủ các thành phần dinh dưỡng
có trong sữa mà hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong sữa chua còn cao hơn hàm
5 
 


không béo và hơn 3,25% mỡ sữa (Atherton và Newlander, 1977).
2.2.2. Thành phần hóa học của sữa
Thành phần chính của sữa là nước, chất béo, protein, lactose (đường sữa) và chất
khoáng. Ngoài ra sữa còn chứa các thành phần như các enzyme, vitamin, phospholipid
(một dạng chất béo của sữa) và các chất khí.
Hàm lượng các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong khoảng rộng
phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, về điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi.

6 
 


Bảng 2.4. Thành phần hoá học của một số loại sữa (% khối lượng)
Loại sữa
Protein tổng Casein Whey protein Chất béo carbohydrate Tro
Sữa mẹ

1,2

0,5

0,7

3,8

7,0

0,2

Sữa ngựa


3,5

0,5

7,5

4,8

0,7

Sữa dê

3,6

2,7

0,9

4,1

4,7

0,8

Sữa cừu

5,8

4,9


Chất béo

2,5 – 6,0

3,9

Protein

2,9 – 5,0

3,5

Lactose

3,6 – 5,5

4,8

Khoáng

0,6 – 0,9

0,8

(Nguồn: Bylund, 1995).
Nước
Sữa của hầu hết các loài động vật chứa nhiều nước hơn các thành phần khác.
Trong sữa, nước giữ vai trò quan trọng vì nước là dung môi để hòa tan, phân tán các
chất hữu cơ, là môi trường cho các phản ứng sinh hóa, trong đó có phản ứng lên men

nóng chảy

lý ở nhiệt độ

(oC)

phòng

Các axit béo bão hòa
Axit butiric

4

3,0-4,5

-7,9

Lỏng

Axit caproic

6

1,3-2,2

-1,5

Lỏng

Axit caprilic


14

7,0-11,0

+53,8

Rắn

Axit palmitic

16

25,0-29,0

+62,6

Rắn

Axit stearic

18

3,0-7,0

+69,3

Rắn

Axit arachidic

Axit linolenic

18

Không lớn hơn 1,0

-5,0

Lỏng

Axit arachidonic

20

Không lớn hơn 1,0

-49,5

Lỏng

(Nguồn: Bylund, 1995).
Nhiệt độ nóng chảy của các axit béo tăng khi khối lượng phân tử tăng. Còn số
lượng nối đôi lại làm giảm nhiệt độ nóng chảy.

8 
 


Protein sữa
Protein là một phần thiết yếu trong thực đơn hằng ngày của chúng ta. Sữa chứa

10,1

30,8

κ-casein

3,3

10,1

Whey protein

6,3

19,3

α-lactalbulin

1,2

3,7

β-lactoglobulin

3,2

9,8

Serum-albumin


Casein được định nghĩa như một phosphoprotein, trong thành phần của nó có
chứa gốc axit phosphoric. Casein chiếm khoảng 80% protein của sữa, tồn tại dưới
dạng hạt keo (Whitney và ctv, 1976).
Các hạt keo (micelle) có chứa nhiều nhóm ưa nước và kị nước nên có khả năng
liên kết với nhiều chất. Các micelle có đường kính 0,4 microns. Mỗi micelle do
khoảng 400 - 500 tiểu micelle hợp thành. Các tiểu micelle được hợp thành từ các
casein αS1, αS2, β và κ có đường kính khoảng 10 - 20 nm và được sắp xếp sao cho đầu
9 
 


kỵ nước được gấp vào phía trong, còn các đầu carbon háo nước của κ-casein đưa ra
ngoài giúp cho sự ổn định của hạt keo. Nếu đầu tận cùng bị chia cắt (do enzyme
rennet) hạt keo mất tính hòa tan và tạo thành cục đông. Các tiểu micelle sẽ tập hợp lại
thành một micelle nhờ canxi phosphate dạng keo rất mịn liên kết các casein αS1, αS2, β
với nhau thông qua các nhóm phosphate của chúng. Các micelle sẽ ngừng lớn khi toàn
bộ mặt ngoài được bao phủ bởi κ-casein.
Casein ít bị biến đổi trong quá trình thanh trùng, nhưng ở nhiệt độ cao nó là
nguyên nhân gây ra mùi đun nấu, màu nâu. Dưới tác dụng của enzyme rennin hoặc
axit, casein sẽ đông vón lại.
- Whey protein (protein nhũ thanh)
Chủ yếu là α-lactalbumin và β-lactoglobulin.
Khi sữa bị gia nhiệt, một số whey protein bị biến tính và tạo thành phức hợp với
casein, vì vậy làm giảm khả năng tấn công của rennet và kết hợp với canxi. Cục đông
sản xuất từ sữa gia nhiệt sẽ không giải phóng whey giống sữa chưa gia nhiệt do một
phần casein hình thành những liên kết bên trong và giữa các phân tử casein.
Whey protein nói chung và α-lactalbumin nói riêng có giá trị dinh dưỡng cao. Thành
phần amino acid rất gần với giá trị sinh học tối đa.
- Protein màng
Bao bọc xung quanh hạt béo để ổn định trạng thái nhũ tương. Thành phần gồm

Vitamin hoà tan trong nước gồm: B1, B2, B3, B5, B6, C và một số khác.

-

Vitamin hoà tan trong chất béo gồm: A, D, E.
Bảng 2.8. Vitamin trong sữa và nhu cầu hằng ngày
Vitamin

Hàm lượng (mg/l)

Nhu cầu đối với người trưởng thành
(mg/ngày)

A

0,2 – 2

1-2

B1

0,4

1-2

B2

1,7

2-4

proteohormone, hormone peptide và hormone steoride.
Các chất khác
Ngoài các hợp chất trên, trong sữa bò còn chứa các chất khác như là: các chất khí
(CO2, O2, N2), hoặc các chất hoá học khác như chất kháng sinh, chất tẩy rửa, kim loại
nặng nhiễm vào sữa từ thức ăn, dụng cụ, môi trường nuôi.
2.2.3. Tính chất vật lý của sữa
Trạng thái
Sữa có trạng thái đục do các thành phần hư mỡ, protein, khoáng. Màu từ trắng
đến vàng tùy thuộc lượng carotene của mỡ. Sữa gạn kem trong hơn và có màu hơi
xanh.
Tỷ trọng của sữa
Tỷ trọng của sữa là tỷ số giữa khối lượng sữa ở 20oC và khối lượng nước ở
4oC có cùng thể tích (Lâm Xuân Thanh, 2003).
Tỷ trọng của sữa do hàm lượng chất khô trong sữa quyết định. Các chất béo có tỷ
trọng nhỏ hơn 1 g/cm3. Hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷ trọng của sữa
càng thấp (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Tỷ trọng của sữa dao động trong khoảng 1,026 – 1,032 g/cm3.
Điểm đông đặc
Điểm đông đặc của sữa từ - 0,54 đến – 0,59oC. Căn cứ vào nhiệt độ đông đặc có
thể biết được sữa có bị pha thêm nước hay không.
Độ axit
Độ axit của sữa thường được biểu diễn bằng độ Soxhlet Henkel (oSh), độ Thorner
(oTh) hoặc độ Dornic (oD).
12 
 


-

Độ Soxhlet Henkel (oSh): là số ml dung dịch NaOH 0,25N cần thiết để chuẩn

Các vi khuẩn lactic ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng tối thích là 25 - 35oC, các loài
ưa nhiệt có nhiệt độ tối thích là 40 - 45oC, các loài ưa lạnh phát triển ở nhiệt độ tương
đối thấp (5oC hoặc thấp hơn). Hầu hết chúng bị chết khi gia nhiệt tới 60 - 80oC trong
thời gian 10 - 30 phút.

13