BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
* * * * * * *
TRẦN THỊ ÁNH NGUYỆT
BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHÂN SINH KHỐI
CỦA HẠT KEFIR (KEFIR GRAINS) VÀ ỨNG DỤNG
HẠT KEFIR TRONG CHẾ BIẾN
KEFIR SỮA DỪA LUẬN VĂN KỸ SƢ
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 8/2006


MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING

NONG LAM UNIVERSITY, HCMC
DEPARTMENT OF BIOTECHNOLOGY
* * * * *

THE PRIMARY RESEARCH ON PRODUCING BIOMASS OF
KEFIR GRAINS AND APPLICATION KEFIR GRAINS
TO FERMENTING COCONUT MILK PROCESS
GRADUATION OF THESIS
MAJOR: BIOTECHNOLOGY
Professor: Student:
MSc. VUONG THI VIET HOA TRAN THI ANH NGUYET
TERM: 2002 - 2006


v
TÓM TẮT
TRẦN THỊ ÁNH NGUYỆT T. Đại Học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh. Tháng
8/2006. “BƢỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG NHÂN SINH KHỐI CỦA HẠT
KEFIR (KEFIR GRAINS) TRÊN CÁC MÔI TRƢỜNG VÀ ỨNG DỤNG HẠT
KEFIR TRONG CHẾ BIẾN KEFIR SỮA DỪA”.
Giáo viên hƣớng dẫn: ThS. VƢƠNG THỊ VIỆT HOA
Yaourt là loại sản phẩm lên men khá phổ biến trên thế giới, đƣợc ƣa chuộng ở
nhiều quốc gia bởi những đặc tính hữu ích của nó. Hiện nay, trên thị trƣờng hầu hết
các sản phẩm yaourt đƣợc lên men từ sữa tƣơi và đƣợc thực hiện thông qua sự lên men
của các chủng vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus. Do
đó, nghiên cứu sử dụng hạt kefir trong quá trình lên men yaourt và sử dụng sữa dừa là
một hƣớng mới nhằm tạo ra sản phẩm mới có chất lƣợng cao.
Thí nghiệm này đƣợc thực hiện nhằm khảo sát các chỉ tiêu:
o Khảo sát tỷ lệ hạt kefir sử dụng trong quá trình lên men
o Khảo sát khả năng nhân sinh khối của hạt kefir trên các môi trƣờng
o Khảo sát hoạt lực của hạt kefir sau khoảng thời gian bảo quản
o Thử nghiệm ứng dụng hạt kefir trong chế biến kefir sữa dừa
Các kết quả thu đƣợc:
Tỷ lệ hạt kefir sử dụng trong quá trình lên men là 10%
Thử nghiệm khả năng nhân sinh khối của kefir trên các môi trƣờng (sữa
tƣơi, nƣớc trái cây, vi sinh) xác định đƣợc sữa tƣơi là môi trƣờng tốt nhất
Xác định đƣợc khoảng thời gian và phƣơng pháp bảo quản hạt kefir để
kéo dài thời gian sử dụng hạt kefir:

PHẦN I: GIỚI THIỆU ......................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................. 1
1.2. Mục đích ..................................................................................................... 2
1.3. Yêu cầu ....................................................................................................... 2
PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................... 3
2.1. Giới thiệu chung về sữa ............................................................................. 3
2.1.1. Tình hình sản xuất sữa trong nƣớc ......................................................... 3
2.1.2. Thành phần hóa học và tính chất vật lý của sữa ..................................... 3
2.1.2.1. Tính chất vật lý của sữa ................................................................ 3
2.1.2.2. Thành phần hóa học của sữa ........................................................ 5
2.1.3. Hệ vi sinh vật trong sữa .......................................................................... 5
2.1.3.1. Các vi sinh vật bình thƣờng của sữa ............................................. 5
2.1.3.2. Hệ vi sinh vật không bình thƣờng của sữa ................................... 6
2.1.4. Các bệnh hiện diện trong sữa ................................................................. 7
2.1.4.1. Bệnh của động vật truyền qua sữa ............................................... 7
2.1.4.2. Bệnh của ngƣời truyền qua sữa ................................................... 7
2.1.5. Phƣơng pháp bảo quản sữa ..................................................................... 7
2.1.5.1. Phƣơng pháp vật lý ....................................................................... 7
2.1.5.2. Phƣơng pháp hóa học ................................................................... 7
2.1.5.3. Phƣơng pháp sinh học .................................................................. 7
2.1.6. Một số chế phẩm từ sữa .......................................................................... 8
2.2. Giới thiệu chung về sữa chua ................................................................... 8
2.2.1. Phân loại yaourt ...................................................................................... 8

viii
2.2.1.1. Yaourt truyền thống ....................................................................... 8
2.2.1.2. Yaourt dạng khuấy......................................................................... 8
2.2.1.3. Yaourt uống hay yaourt dạng lỏng ................................................ 8
2.2.1.4. Yaourt lạnh đông ........................................................................... 9
2.2.1.5. Yaourt cô đặc ................................................................................. 9

3.3.1. Nguyên liệu .......................................................................................... 25
3.3.2. Thiết bị và hóa chất sử dụng ................................................................ 25
3.4. Phƣơng pháp thực hiện ........................................................................... 26
3.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ hạt kefir ảnh hƣởng đến quá trình
lên men ................................................................................................. 26
3.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng nhân sinh khối của hạt kefir
trên các môi truờng ............................................................................... 27
3.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát hoạt lực của hạt kefir sau một khoảng
thời gian bảo quản ............................................................................... 28
3.4.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát khả năng tạo sản phẩm lên men
kefir sữa dừa ........................................................................................ 29
3.4.4.1. Khảo sát tỷ lệ phối chế dừa và nƣớc……………………………...29

3.4.4.2. Khảo sát tỷ lệ phối chế sữa dừa và bột sữa khô…………………..30
3.4.4.3. Khảo sát tỷ lệ đƣờng bổ sung vào sản phẩm sau
lên men……………………………………………………………31
3.4.4.4. Khảo sát tỷ lệ chất phụ gia vào sản phẩm………………………...32
PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................... 33
4.1. Kết quả thử nghiệm tỷ lệ hạt kefir ảnh hƣởng đến
quá trình lên men ..................................................................................... 33
4.2. Kết quả khả năng nhân sinh khối của hạt kefir trên
các môi trƣờng ......................................................................................... 34
4.3. Kết quả khảo sát hoạt lực của hạt kefir sau một khoảng
thời gian bảo quản lạnh .......................................................................... 37
4.4. Kết quả khảo sát khả năng lên men của kefir tạo sản phẩm
kefir sữa dừa ............................................................................................ 39
4.4.1. Kết quả khảo sát tỷ lệ phối chế dừa và nƣớc ....................................... 40
4.4.2. Kết quả khảo sát tỷ lệ phối chế sữa dừa và bột sữa khô ...................... 42

x

T của sản phẩm ở nhiệt độ 30
0
C ............................... 36
Hình 4.2: Đồ thị thể hiện
0
T của sản phẩm ở nhiệt độ 4
0
C ................................. 37
Hình 4.3: Đồ thị thể hiện
0
T của các môi trƣờng sau 5h lên men ở 30
0
C ........... 38
Hình 4.4: Đồ thị thể hiện sinh khối (g) của hạt kefir trong các môi trƣờng
sau 24h lên men ở nhiệt độ 30
0
C và 4
0
C .............................................. 39
Hình 4.5: Đồ thị thể hiện hoạt lực lên men (
0
T) của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng
của các tỷ lệ chất bảo vệ ở 4
0
C theo thời gian bảo quản .................... 39
Hình 4.6: Đồ thị thể hiện hoạt lực lên men (
0
T) của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng
của các tỷ lệ chất bảo vệ ở -15
0

C .......................................................... 39
Bảng 4.5: Khảo sát hoạt lực lên men (
0
T) của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng của
các tỷ lệ chất bảo vệ ở 4
0
C theo thời gian bảo quản ............................ 40
Bảng 4.6: Khảo sát hoạt lực lên men (
0
T) của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng của
các tỷ lệ chất bảo vệ ở -15
0
C theo thời gian bảo quản ........................ 41
Bảng 4.7: Độ chua (
0
T) của kefir sữa dừa dƣới ảnh hƣởng của tỷ lệ phối
chế dừa và nƣớc theo thời gian ............................................................ 43
Bảng 4.8: Kết quả khảo sát chất lƣợng kefir sữa dừa dƣới ảnh hƣởng của
tỷ lệ phối chế dừa và nƣớc ................................................................. 45
Bảng 4.9: Kết quả ảnh hƣởng của nồng độ NFDM (%) đến cấu trúc,
mùi, vị của sản phẩm ........................................................................... 46
Bảng 4.10: Kết quả khảo sát tỷ lệ đƣờng bổ sung vào sản phẩm sau lên men .... 47
Bảng 4.11: Kết quả điểm cảm quan ảnh hƣởng của chất phụ gia đến chất
lƣợng của kefir sữa dừa ..................................................................... 48
1

PHẦN I: GIỚI THIỆU
2

1.3. Yêu cầu
Thử nghiệm các tỷ lệ hạt kefir khác nhau cần dùng trong quá trình lên
men
Thử nghiệm khả năng lên men của hạt kefir trên các môi trƣờng khác nhau
và xác định thời điểm thu sinh khối hạt kefir
Khảo sát hoạt lực của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng của các tỷ lệ chất bảo vệ
khác nhau theo thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh.
Thử nghiệm khả năng lên men tạo sản phẩm kefir sữa dừa
Đánh giá cảm quan sản phẩm kefir sữa dừa
3

PHẦN II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Giới thiệu chung về sữa
Sữa là thức ăn tự nhiên có giá trị dinh dƣỡng hoàn hảo. Sữa chứa hầu hết các
chất dinh dƣỡng cần thiết cho ngƣời nhƣ protein, lipit, các vitamin, các muối khoáng,
do đó nó cũng là môi trƣờng dinh dƣỡng rất tốt cho các loài vi sinh vật sinh trƣởng và

phosphat. Màu vàng là do chất béo hòa tan các sắc tố caroten. Sữa đã tách béo thƣờng
có màu hơi xanh.
 pH và chất đệm trong sữa
pH của sữa bò khoảng 6,5 đến 6,7, thƣờng là 6,6 ở nhiệt độ 25
0
C. Khi pH cao
hơn 6,7 là do vú bị viêm, khi pH thấp hơn 6,5 có thể là sữa có chứa sữa đầu hay sữa đã
bị vi khuẩn lên men. Sữa tƣơi có tác dụng nhƣ chất đệm do thành phần của sữa có
protein, phosphate, cacbon dioxyt, citrate và một số thành phần khác. Chuẩn độ 100ml
sữa pH 6,6 – 8,3 cần khoảng 15 – 20ml NaOH 0,1 N.
 Điện thế oxy hóa – khử của sữa
Điện thế oxy hóa khử (E
h
) bình thƣờng của sữa từ +0,20 đến +0,30. Lƣợng oxy
hòa tan là yếu tố chính ảnh hƣởng đến E
h
. Việc đun nóng có thể làm giảm điện thế,
bên cạnh đó còn làm giải phóng nhóm sulhydryl từ các protein biến tính, đặc biệt là
lactoglobulin.
 Tỷ trọng
Hầu hết tỷ trọng sữa khoảng 1,032 ở 15,5
0
C. Sữa nặng hơn nƣớc do hàm lƣợng
vật chất khô ngoại trừ béo nhẹ hơn nƣớc. Tuy nhiên, tỷ trọng sữa không chỉ là kết quả
của hàm lƣợng thành phần các chất trong sữa mà nó còn phụ thuộc vào độ biến động
các thành phần đó, chẳng hạn nhƣ tỷ lệ giữa béo dạng rắn và dạng lỏng, độ hydrat hóa
của protein. Ngoài ra, tỷ trọng còn phụ thuộc vào nhiệt độ và quá trình xử lý bảo quản.

Globulin 0,2% cũng bị đông tụ khi đun nóng sữa lên trên 80
0
C
Protein sữa có giá trị dinh dƣỡng cao do có đủ các acid amin cao và kể cả acid
amin không thay thế với tỷ lệ cân đối.
Lipid chiếm 4% (40g/1 lit sữa) trong đó lipid đơn giản chiếm 35 – 45g, lipid
phức tạp chiếm 0,3 – 0,5%. Lipid phức tạp ngoài cacbon, hydro, oxy còn chứa một số
nguyên tố khác nhƣ photpho, nitơ hoặc lƣu huỳnh.
Glucid của sữa là lactose hay còn gọi là đƣờng sữa. Lactose trong sữa có ý
nghĩa quan trọng vì nó dễ bị một số vi sinh vật gây lên men tạo acid lactic và các sản
phẩm khác nhƣ acetyl, metyl, diacetyl tạo nên mùi vị của các sản phẩm sữa .
Chất khoáng: các muối khoáng trong sữa hầu hết ở dạng dễ đồng hóa.
Các vitamin: gồm 2 nhóm: nhóm vitamin tan trong chất béo (A, D, E) và nhóm
vitamin tan trong nƣớc (B
1
, B
2
, PP, C).
Ngoài ra, trong sữa còn 90% nƣớc, enzyme, sắc tố, khí hòa tan (nhiều nhất là
khí CO
2
) trong tế bào máu và các vi sinh vật.
2.2.2. Hệ vi sinh vật trong sữa
Bao gồm các loại có lợi và có hại chúng có từ nguồn gốc khác nhau có thể trong
sữa và trong sản phẩm chế biến của sữa
2.2.2.1. Các vi sinh vật bình thƣờng của sữa
 Vi khuẩn
Đặc điểm chung của nhóm vi khuẩn lactic là:
Gram (+) không có bào tử, không di động, là tế bào hình gậy, hình cầu.
Hô hấp yếm khí, tùy tiện hoặc hiếu khí, không sinh catalase, không phân

Sữa đông ở độ acid thấp: có khi casein tạo bông ở độ acid cao, hiện tƣợng
này là do Micrococcus caseolyticus và Micrococcus liquefaciens, Bacillus
subtilis, Proteus vulgaris.
Sữa bị phân giải protein: có một số nấm nhƣ Penicilium, Mucor có khả
năng phân giải acid lactic.
Sữa bị đắng: Micrococcus caseiamara, nấm men Torula namara có khả
năng làm sữa đắng, sữa bị phân giải lipid (sữa ôi).
Sữa bị ôi: do Bacterium fluorescens.
Sữa có mùi vị xà phòng: do một số vi khuẩn Bacterium lactic, aponacci.
Sữa có màu sắc:
 Sữa có màu xanh: do Pseudomonas cyanofenes, Bacilus cyanofenes,
Bacterium syncyancum, Bacterium coerulemn và Bacterium
indigonaceum.
 Sữa có màu vàng: do Pseudomonas synxantha, Bacterium synxantha
chỉ sống trong sữa đã đun sôi không có vi khuẩn lactic.
 Sữa có màu vàng kim: do Sarcina, Bacterium fluvocum,
Saccharomyces.
 Sữa có màu đỏ: do Serratia marcecens, Bacillus lactic, Elythrogenes.
Sữa đắng và mặn: do tác động của Streptococcus mastitolis. (Lê Xuân
Phƣơng, 2001)

7

2.2.3. Các bệnh hiện diện trong sữa

2.2.5. Một số chế phẩm từ sữa
8

Sữa thanh trùng, sữa thanh trùng đóng hộp,…
Sữa tƣơi tiệt trùng, sữa tƣơi tiệt trùng có bổ sung hƣơng,…
Sữa lên men lactic (yaourt): có hoặc không có đƣờng,…
Phô mai: dạng tƣơi, dạng nén ép, dạng mềm
Sữa bột, sữa cô đặc có đƣờng hoặc không đƣờng
2.3. Giới thiệu chung về yaourt
Yaourt thƣờng đƣợc sản xuất từ sữa thanh trùng, do đó mọi quá trình xảy ra
trong sữa là do vi sinh vật từ các ống giống chuẩn gây nên. Quá trình chủ yếu xảy ra
trong lên men yaourt là đƣờng lactose chuyển hóa thành glucose và galactose, sau đó
các đƣờng đơn này chuyển thành acid pyruvic rồi acid pyruvic chuyển thành acid
lactic sữa bị acid hóa và sau đó bị đông tụ. Casein chứa trong sữa dƣới dạng canxi
caseinat. Acid lactic tác dụng với canxi caseinat tạo ra acid cazcinic và canxi lactate.
Acid cazcinic tự do không hòa tan do đó tạo thành cục đông. (Lê Xuân Phƣơng, 2001)
Ngoài ra, để tăng thời gian bảo quản một số loại yaourt còn đƣợc xử lý nhiệt,
hay để đa dạng sản phẩm loại yaourt đƣợc ủ trong điều kiện đảo liên tục, do đó tạo
thành các dạng yaourt dạng lỏng.
2.3.1. Phân loại yaourt
2.3.1.1. Yaourt truyền thống
Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản xuất yaourt truyền thống,
sữa nguyên liệu sau khi đƣợc xử lý, cấy giống rồi đƣợc rót vào bao bì. Quá trình lên
men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấu trúc đặc trƣng cho sản

2.3.1.7. Yaourt “bán gầy”
Hàm lƣợng chất béo nằm trong khoảng 0,5 – 3,0%.
2.3.1.8. Yaourt gầy
Hàm lƣợng chất béo không lớn hơn 0,5%. (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)
Bảng 2.1: Thành phần điển hình của yaourt trái cây
(Trƣơng Thanh Long, Đai Học Nông Lâm tp. HCM)
Thành phần Hàm lƣợng (%)
Chất béo
Lactose
Chất khô sữa không béo MSNF
Chất ổn định
Trái cây
0,5 - 3
3 - 4,5
11 - 13
0,3 - 0,5
12 - 18
2.3.2. Tác dụng của giống trong quá trình sản xuất sản phẩm lên men
 Quá trình lên men đòi hỏi những yêu cầu sau:
Chủng lên men hoạt động tốt
Đƣợc cung cấp đầy đủ năng lƣợng và nguồn carbon
Có đầy đủ các chất dinh dƣỡng cần thiết cho quá trình tổng hợp
Không có mặt các chất ức chế phát triển
10
Bảng 2.2: Thành phần giá trị dinh dƣỡng của yaourt

Yaourt
Protid
(g)
Lipid
(g)
Glucid
(g)
Calcium
(mg)
Sodium
(mg)
Potassium
(mg)
Phospho
(mg)
Giá trị
năng
lƣợng
(Kcal)
1/ Yaourt tự nhiên 4.15 1.2 5.2 174 57 210 114 48
2/ Yaourt nguyên kem 3.8 3.5 5.3 171 56 206 112 68
3/ Yaourt tự nhiên có đƣờng 3.8 1.1 14.5 160 52 195 105 83
4/ Yaourt có hƣơng thơm của sữa
nguyên kem
3.2 3.2 12 140 50 190 106 89
5/ Hỗn hợp yaourt tự nhiên 4.3 1.8 5.2 165 40 205 115 56

Ngoài ra, nó còn làm giảm tỷ lệ nhiễm trùng trong điều trị bệnh viêm âm
đạo do vi khuẩn.
Yaourt là thực phẩm hổ trợ vì nó có nhiều chất bổ dƣỡng và dễ hấp thụ
vào máu, nó dễ tiêu, dẽ kích thích tiêu hóa.
Có thể dùng cho những ngƣời bị bệnh đái tháo đƣờng do nó có chất bột
làm giảm cơn khát.
Theo những nghiên cứu gần đây đã chứng minh dùng yaourt lại có ích
trong việc phòng và chữa bệnh dạ dày.
Các nhà y học thuộc viện Minnesota (Mỹ) đã nghiên cứu về yaourt cho
biết nó có tác dụng ngăn ngừa loãng xƣơng.
“Một cốc sữa chua cung cấp cho cơ thể gần ½ khẩu phần canxi hằng
ngày” (BS Vũ Định)
Theo Nguyễn Thị Khanh thì trực khuẩn lactic có khả năng tiết chất kháng
sinh, kiềm chế sự phát triển của Staphylococcus và các tác nhân gây bệnh đƣờng
ruột và tiêu diệt các vi khuẩn này.

Trích đoạn Khảo sát tỷ lệ đƣờng bổ sung vào sản phẩm sau Kết quả khảo sát tỷ lệ phối chế dừa và nƣớc

---