Luận văn Bước đầu thử nghiệm sản xuất sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina

taldehyl. Đây là một trongg những thành phần chính tạo hương thơm cho sản phẩm. 2.3.2 . Streptococcus thermophilus [33] Hình 2.8. Vi khuẩn Streptoccocus thermophilus 26 Giới Bacteria Ngành Firmicutes Lớp Cocci Bộ Lactobacillales Họ Streptococcaceae Chi Streptococcus Loài S.alivarius Phân loài S. salivarius subsp. Thermophilus 2.3.3. Vi sinh vật trong sản xuất yaourt [28], [29] Chất lượng sữa chua phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của chủng. Đối với từng loại sữa chua, người ta dùng các chủng khác nhau, đảm bảo sữa chua có mùi vị đặc trưng. Một số chủng vi sinh vật thường dùng: Streptococcus lactic, Streptococcus cremoric, Streptococcus diacetyl lactic, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus… Trong quá trình lên men, các chủng vi sinh vật này không chỉ sản sinh ra acid lactic mà còn các acid bay hơi, khí CO2, este, diacetyl. Kết quả tạo cho sản phẩm có mùi thơm đặc trưng. Vi khuẩn cần thiết trong quá trình chế biến yaourt là Streptococcus Thermophilus và Lactobacillus Bulgaricus. Streptococcus thermophilus phát triển nhanh hơn Lactobacillus bulgaricus và nhiệt độ thích hợp cao hơn một ít. Đến khi sự phát triển của Streptococcus thermophilus bị chậm lại do acid sinh ra, lúc này Lactobacillus bulgaricus sẽ phát triển và làm độ acid tăng lên đến khi đạt cân bằng giữa 2 loài. Khi đó sản phẩm đã được ổn định..Nhiều người cho rằng Streptococcus tạo ra acid lactic còn Lactobacillus quyết định mùi vị và 27 cấu trúc sản phẩm, nhưng cũng có giả thuyết cho rằng Streptococcus thúc đẩy nhiều quá trình sinh hoá tạo hương thơm đặc trưng. Khi lấy từng giống riêng lẻ thì mùi vị và cấu trúc không bằng sự kết hợp cân đối giữa 2 loài. Do đó, tỷ lệ giữa 2 giống thích hợp nhất là 1:1. Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 ÷ 500C trong môi trường có độ acid cao và có thể tạo đến 2,7% acid lactic từ đường lactose. Streptococcus thermophilus là vi khuẩn lactic chịu nhiệt lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 500C và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37 ÷ 400C nhưng chỉ phát triển được trong môi trường có độ acid thấp hơn Lactobacillus bulgaricus. 2.4. Các nguyên liệu khác [13] 2.4.1. Nước Nước là thành phần chủ yếu trong sữa đậu nành, thành phần và tính chất của nước sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.Các chỉ tiêu chất lượng của nước theo Quyết định 1329/2002/BYT/QĐ về “Tiêu chuẩn vệ sinh nước ăn uống” Chỉ tiêu cảm quan trong suốt, không màu, không mùi vị lạ. Chỉ tiêu hóa lý: pH = 6 ÷ 7 Độ cứng tổng cộng : ≤2 mg đương lượng/l Bảng 2.9. Chỉ tiêu cho phép của nước Chỉ tiêu Clo H2SO4 As Pb F Zn Cu Fe Độ cặn Hàm lượng (mg/l) ≤ 0,5 ≤ 80 ≤0,05 ≤ 0,1 ≤ 3 ≤ 5 ≤ 3 ≤ 0,3 ≤ 600 2.4.2. Đường Sử dụng các loại đường tinh luyện có bán trên thị trường để điều chỉnh hàm lượng chất khô và tăng độ ngọt cho sản phẩm. Đường phải đảm bảo yêu cầu chất lượng của TCVN 6958:2001 như sau: Bảng 2.10. Quy định về hàm lượng nhiễm bẩn Thành phần (%) Mức tối đa (mg/kg) Hình 2.9. Công thức cấu tạo Guar Hình 2.10. Cây đậu guar gum - Ấn Độ 28 Asen (As) 1 mg/kg Đồng (Cu) 2 mg/kg Chì (Pb) 0,5 mg/kg 2.5. Tổng quan về sữa và chất ổn định 2.5.1. Sữa [25] Sữa là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, chứa đầy đủ các nhóm chất cần thiết cho cơ thể như protein, lipit, đường, vitamin và các khoáng chất. Protein sữa có thành phần acid amin cân đối và có độ đồng hóa cao. Protein sữa bao gồm casein, lactoalbumin và lactoglobulin. Sữa bò, sữa trâu, sữa dê thuộc loại sữa casein vì lượng casein chiếm hơn 75% tổng số protein. Casein có đủ tất cả các acid amin cần thiết. Đặc biệt là Lysin là một acid amin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em. Chất béo sữa có trạng thái nhũ tương có độ phân tán cao, chứa nhiều acid béo chưa no. Chính vì vậy, chất béo sữa có độ tan chảy thấp và dễ đồng hóa, có giá trị sinh học cao. Đường của sữa là lactoza, một loại đường kép, khi thủy phân cho 2 phân tử đường đơn là galactoza và glucoza. Lactoza trong sữa bò là 2,7-5,5%, sữa mẹ là 7%. Chất khoáng trong sữa có nhiều: canxi, Kali, Phospho,... vì vậy sữa là thức ăn gây kiềm. Sữa là nguồn thức ăn cung cấp canxi, quan trọng cho trẻ em. Sữa cung cấp chủ yếu Vitamin A, B1, B2, còn các vitamin khác không đáng kể. 2.5.2. Chất ổn định (Guar gum) [34] 29 Mô tả : Guar Gum ở dạng bột. Tan hoàn toàn trong nước; không tan trong dầu mỡ bôi trơn, dầu khí, xeton, este. Không mùi, không gây độc hại, có màu xám nhạt. Là chất ổn định nhiệt. Đặc hơn tinh bột từ 5 đến 8 lần. Guar gum là một polysacharide (một chuỗi dài các đường) làm bằng các loại đường galactose và mannose. Một số polysacharides quen thuộc khác là tinh bột và cellulose, được làm bằng dây chuyền dài của đường glucose. Guar gum xuất phát từ nội nhũ của hạt giống của cây họ đậu tetragonolobus Cyamopsis tetragonolobus. Cyamopsis là một cây trồng hàng năm, được trồng trong các khu vực khô cằn của Ấn Độ như là một cây trồng thực phẩm cho động vật. Trong sữa chua, guar gum được sử dụng như một chất ổn định, làm dày. Hạn chế tạo các tinh thể đá. CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Thời gian và địa điểm thí nghiệm 3.1.1. Thời gian Thời gian thực hiện đề tài: Từ ngày 21/03 đến ngày 23/06/2010 3.1.2. Địa điểm thí nghiệm Các thí nghiệm được thực hiện tại : · Phòng thí nghiệm Khoa Công Nghệ Sinh Học trường Đại học Bình Dương. Địa chỉ: 504 Đại lộ Bình Dương , Phường Hiệp Thành, TX.Thủ Dầu Một, Bình Dương. · Phòng thí nghiệm khoa Công Nghệ Sinh học trường Cao đẳng Kinh tế Công nghệ TPHCM . Địa chỉ: 547/M8, Thành Thái, P14, Quận 10, TP.HCM 3.2. Nguyên liệu Hạt đậu nành mua tại chợ Đình, phường Phú Lợi, Thủ Dầu Một, Bình Dương. Sữa tươi tiệt trùng không đường của Vinamik Tảo Spirulina là loại tảo viên thương mại có nguồn gốc Nhật Bản, được đóng gói tại công ty Châu Đại Dương (79/3X, Phan Tây Hồ, Phường 7, Quận Phú Nhuận, Tp.HCM) loại hộp 30g. Đường tinh luyện Biên Hòa 30 Giống vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus từ phòng thí nghiệm trường Cao đẳng Kinh tế Công nghệ TPHCM . Chất phụ gia ổn định Guar gum 3.3. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất 3.3.1. Dụng cụ: PNhiệt kế PNồi nấu PBếp đun PVải lọc PRay PQue cấy trải, vòng PCốc thuỷ tinh 1000ml PỐng nghiệm PPipet PMicropipet 1ml PHũ đựng sản phẩm PĐĩa Petri PBình tam giác 250ml PĐũa thủy tinh PBuret 25ml PỐng đong 50ml 3.3.2. Thiết bị Bảng 3.1. Thiết bị sử dụng Tên thiết bị Nguồn gốc PTủ sấy PCân điện tử 4 số PCân đồng hồ Nhơn Hòa PMáy xay sinh tố PMáy đồng hóa Yellow line PNồi hấp tiệt trùng PBể điều nhiệt Memmert PTủ giữ lạnh Toshiba PTủ ấm Trung Quốc Nhật Việt nam Nhật Đức Nhật Đức Nhật Đức 31 PTủ cấy PMáy đo pH P Bộ Soxlet ly trích béo PBộ chưng cất đạm PKính hiển vi Olypus PMáy cất nước Việt Nam Đức Trung Quốc Trung Quốc Nhật Trung Quốc 3.3.3. Hóa chất PDung dịch NaOH 0,1N PMôi trường MRS Broth PMôi trường MRS Agar PPhenolphtalein 1%. PEther PH2SO4 đậm đặc 3.3.4. Phương pháp xử lý số liệu Phần mềm Excel Phần mềm Stagraphics plus 3.0 của Statistical Graphisc Corp 32 3.4 . Sơ đồ nghiên cứu sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina Đồng hóa Phối trộn ậu nành Ủ Sản phẩm Rót hũ Lên men Thanh trùng Xử lý Tảo spirulina Dịch tảo Gia nhiệt Ngâm Làm nguội Sơ đồ 3.1. Quy trình sản xuất sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina Dịch sữa Chần Tách vỏ Xay nóng Lọc Men giống Chất nhũ hóa Đường Sữa UHT không 33 3.4.2. Giải thích quy trình 34 Lựa chọn đậu nành: đậu được chọn thường là đậu già, ruột vàng, vỏ mỏng, da láng. Loại bỏ những hạt hư hỏng (sâu, mọt, mối...), hạt kém phẩm chất (hạt non, hạt không bình thường về màu sắc và hình dạng...) do những hạt này sẽ làm cho sản phẩm có mùi vị rất kém. Xử lý: Xử lý đậu nành để tạo ra dịch sữa bao gồm các công đoạn sau PNgâm: Hạt hút nước và trương lên, do các phân tử nước tác động lên các cấu phần ưa nước trong hạt. Kết thúc giai đoạn ngâm độ ẩm hạt đạt 55 -60% (Nguyễn Đức Lượng ,1996). Thời gian ngâm đậu được chọn là 8 giờ. Giai đoạn ngâm còn giúp cho công đoạn tách vỏ dễ dàng hơn. PBóc vỏ: Làm cho quá trình chần hiệu quả hơn và sữa đậu nành thu được trắng hơn. PChần: chần nóng hạt đậu trong dung dịch Natribicarbonat nhằm loại bỏ yếu tố LOX ( lipoxigenase, là nguyên nhân gây ra mùi khó chịu), hỗ trợ quá trình trương nở, ly trích protein, ức chế chất kháng dinh dưỡng. Chần đậu trong dung dịch NaHCO3 0,2% ở nhiệt độ 800C trong 5 phút. Tỉ lệ (dung dịch NaHCO3 0,2% : đậu) = (5:1) Sau khi chần, đậu được rửa lại bằng nước 800C. PXay và lọc: Xay ướt đậu là quá trình phá vỡ tế bào giải phóng protein, lipit, gluxit v.v...đồng thời hòa tan các chất và chuyển chúng sang dạng huyền phù. Lọc huyền phù gồm dung dịch keo và chất rắn không tan thu dịch sữa. Xay đậu trong nước lạnh trong thời gian 1 phút 30 giây với tỉ lệ nước:đậu khi xay là 6/1. Sau khi xay đậu được lọc qua vải lọc. PXử lý nhiệt: được tiến hành ngay sau khi lọc hạn chế ảnh hưởng của không khí, ẩm, vi sinh vật, diệt enzyme, diệt chất kháng dinh dưỡng, độc tố, khử mùi tanh đậu nành sống. Xử lý nhiệt ở 950C trong 15 phút. PPhối trộn: Phối trộn sữa đậu nành, sữa tươi, đường saccharose theo những tỉ lệ nhất định. PĐồng hóa: Nhằm tạo nên một hỗn hợp đồng nhất, đồng hóa trong vòng 5 phút. PThanh trùng: Thanh trùng ở 900 trong 10 phút. Làm nguội sữa đến nhiệt độ 40 – 450C. Xử lý bột tảo: Bột tảo được cân và pha vào nước theo tỉ lệ 2,4g tảo/80 ml nước cất ấm ( khoảng 40- 500C), đồng hóa trong 5 phút, lọc lấy dung dịch tảo, thanh trùng ở 700C, 15 phút sau đó bổ sung vào dịch sữa. PBổ sung tảo đã qua xử lý 35 PCấy men: men giống là hỗn hợp giống vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và streptococcus thermophilus theo tỉ lệ 1 :1 (v/v) (Phạm Nguyễn Quỳnh Như – [4], [29]) Sau khi dịch sữa nguội, cấy men vào. Chú ý khuấy trộn đều để hiệu quả lên men tốt hơn. PRót hũ (hũ đã thanh trùng được chuẩn bị sẵn) PỦ: Sữa được ủ ở 440C trong thời gian khoảng 3-6 giờ. PLên men: Khi sữa chua đạt độ chua yêu cầu phải kết thúc nhanh quá trình lên men bằng phương pháp làm lạnh nhanh PBảo quản: Sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ 40C. 3.5. Các phương pháp phân tích 3.5.1. Phân tích lý – hoá [12] 3.5.1.1. Xác định protein tổng số (phụ lục 2) 3.5.1.2. Xác định độ chua (phụ lục 2) 3.5.1.3. Xác định béo (phụ lục 2) 3.5.2. Chỉ tiêu vi sinh Mẫu sữa chua được gởi đi kiểm nghiệm vi sinh tại trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3. 3.5.3. Phương pháp đánh giá cảm quan [10] 3.5.3.1. Phép thử so hàng: Người thử nhận được 3 mẫu sản phẩm và sắp xếp theo mức độ ưa thích. Mẫu ưa thích nhất được xếp ở vị trí thứ nhất, chán nhất sẽ được xếp ở vị trí cuối. - Cách đổi điểm: Mẫu được xếp ở vị trí thứ nhất quy đổi ra điểm là 0,85 Mẫu được xếp ở vị trí thứ hai quy đổi ra điểm là 0 Mẫu được xếp ở vị trí cuối cùng quy đổi ra điểm là - 0,85 3.5.3.2. Phép thử cho điểm theo thị hiếu Người thử nhận được mẫu sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina, thử nếm và cho điểm theo thang điểm sau: Bảng 3.2. Thang điểm theo thị hiếu 1: Rất chán 2: Khá chán 3: Chán 4: Hơi chán 6: Hơi thích 7: Khá thích 8: Thích 9: Rất thích 5: Không chán, không thích 36 3.6. Phương pháp thí nghiệm Tiến hành nghiên cứu quy trình chế biến sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina với tóm lược phương pháp nghiên cứu theo sơ đồ sau: Khảo sát thời gian lên men bởi hỗn hợp sinh khối Khảo sát quá trình lên men Khảo sát hàm lượng tảo bổ sung Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm Xác định các chỉ tiêu vi sinh và hóa học Khảo sát tỷ lệ phối chế giữa sữa tươi UHT và sữa đậu nành Khảo sát tỉ lệ giống cấy Khảo sát hàm lượng đường saccharose bổ sung Khảo sát tỉ lệ bổ sung guar gum Xây dựng đường cong sinh trưởng trên môi trường MRS Sơ đồ 3.2. Sơ đồ tóm lược nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina 37 3.6.1. Xây dựng đường cong tăng trưởng của Lactobacillus bulgaricus và Streptococus thermophilus trên môi trường MRS. 3.6.1.1. Mục đích Xác định thời gian nuôi cấy tốt nhất để thu được số lượng vi khuẩn nhiều nhất 3.6.1.2. Bố trí thí nghiệm 38 Bảng 3.3. Theo dõi số lượng vi sinh vật theo thời gian Vi khuẩn Thời gian (giờ) 0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 L.bulgaricus Strep.thermophilus 3.6.1.3. Chỉ tiêu theo dõi Số lượng vi khuẩn sau các khoảng thời gian nuôi trong môi trường MRS lỏng. 3.6.1.4. Phương pháp thực hiện - Giống vi khuẩn trong môi trường thạch nghiêng MRS cấy chuyền qua môi trường MRS lỏng, ủ ở 370C trong các khoảng thời gian bố trí ở bảng 3.3 - Số lượng vi khuẩn được xác định bằng phương pháp đổ đĩa. ( Phụ lục 2) 3.6.2. Chuẩn bị giống và khảo sát thời gian lên men của hỗn hợp sinh khối trong dịch sữa đậu nành 3.6.2.1. Mục đích Hoạt hoá giống để chuẩn bị cho giai đoạn lên men. 3.6.2.2. Các bước nhân giống Các giống vi khuẩn sử dụng được phân lập và làm thuần trên môi trường MRS thạch nghiêng MRS. Sau đó ta tiến hành hoạt hóa, nhân giống và giữ giống. Giống Strep.thermophilus Men cái Nhân giống cấp1 Nhân giống cấp2 Giống L.bulgaricus Nhân giống cấp1 Nhân giống cấp 2 Sơ đồ 3.3.Các bước nhân giống 39 Nhân giống cấp 1: Giống vi khuẩn được giữ trên môi trường thạch nghiêng. Chuẩn bị môi trường MRS lỏng, dùng que cấy tròn chuyển giống từ ống thạch nghiêng sang ống nghiệm có chứa môi trường lỏng nhằm tăng sinh khối trong 1 – 2 ngày. Nhân giống cấp 2: Chuyển giống từ ống nghiệm 1 sang bình tam giác, sau khi nuôi 1 -2 ngày li tâm, rửa sạch bằng nước cất vô trùng và thu sinh khối. Cấy hỗn hợp hai vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococus thermophilus tỉ lệ 1:1 vào dịch sữa đậu nành thực hiện quá trình lên men. 3.6.2.3. Khảo sát thời gian lên men bởi hỗn hợp sinh khối (thí nghiệm T) a) Mục đích Tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu về số lượng vi khuẩn và cảm quan Tỉ lệ hỗn hợp sinh khối của hai vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococus thermophilus là 1:1 chính xác theo thể tích để bổ sung vào dịch sữa đậu nành, đồng thời tiến hành khảo sát thời gian lên men với nhiệt độ 440C, tối ưu cho Lactobacillus bulgaricus và Streptococus thermophilus phát triển. ( Phạm Nguyễn Quỳnh Như [4] ), [29] Mục đích của khảo sát là chọn ra thời gian lên men thích hợp làm thông số cố định cho quá trình lên men đạt hiệu quả cao nhất. b) Bố trí thí nghiệm khảo sát Chúng tôi tiến hành khảo sát thời gian lên men nhiệt độ 440C qua các thời gian: 0 giờ, 1 giờ, 2 giờ, 3 giờ, 4 giờ, 5 giờ, 6 giờ. 40 Bảng 3.2. Bảng bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian lên men (thí nghiệm T) Thí nghiệm T (TNT) Sau nhân giống cấp 2 Strep.thermophilus :L.bulgaricus (1:1) Thời gian khảo sát Chỉ tiêu theo dõi pH Đặc điểm cảm quan 0 1 2 3 4 5 6 c) Chỉ tiêu theo dõi pH của dịch sữa sau mỗi giờ. Đánh giá cảm quan. d) Cách tiến hành Cân 100g đậu nành, ngâm nước với tỉ lệ đậu nước là 1:2 trong vòng 8 giờ. Sau đó chần 800C trong 5 phút, tách bỏ mầm và vỏ, dùng máy xay sinh tố xay nhuyễn hạt đậu với tỉ lệ đậu nước là 1:6, sau đó đem lọc và thu dịch sữa, đun nấu kỹ dịch sữa ở 1000C. Thí nghiệm TĐậu nành Xử lí sơ bộ Xay (tỉ lệ đậu : nước là 1:6 ) Lọc và gia nhiệt (1000C) + bổ sung đường Đồng hóa Dịch sữa Lên men (440C) Làm lạnh Sản phẩm Sơ đồ 3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Thời gian lên menHỗn hợp giống 41 Trong quá trình thí nghiệm, tỉ lệ phối trộn giữa các thành phần như sau: dịch sữa đậu nành đã chuẩn bị, chọn lượng đường saccharose bổ sung ngẫu nhiên là 10% (w/v), chọn tỉ lệ bổ sung Guar gum dạng hoà tan ngẫu nhiên với tỉ lệ 0,2%. Đồng hóa dịch sữa cho đến khi xuất hiện những hạt bọt nhỏ li ti, sau đó đem thanh trùng và để nguội đến 45 0C. Giống cấy 10% và tiến hành khảo sát thời gian lên men ở 440C . 3.6.3. Khảo sát tỉ lệ giống cấy (Thí nghiệm 1) a) Mục đích Chọn tỉ lệ giống cấy thích hợp nhất cho quá trình lên men sữa chua đậu nành, nhằm thu được sản phẩm có chất lượng tốt nhất. b) Bố trí thí nghiệm Guar gum (6%, 8%, 10%) Lên men (440C) Làm lạnh (40C) Sản Dịch sữa (chọn ngẫu nhiên) Đường sacharose Thời gian lên men (Đã chọn ở TNT) Men giống cấp Sơ đồ 3.5. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát nồng độ giống 42 Bảng 3.3. Bố trí thí nghiệm một yếu tố tỉ lệ giống được mô tả theo bảng Thí nghiệm 1 (TN1) Sau nhân giống cấp 2 Strep.thermophilus :L.bulgaricus (1:1) Tỉ lệ giống cấy (%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm trung bình cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm 6 8 10 c) Chỉ tiêu theo dõi Theo dõi pH Đánh giá cảm quan sản phẩm Theo phương pháp: Phép thử so hàng: Người thử nhận được 3 mẫu sản phẩm và sắp xếp theo mức độ ưa thích. Mẫu ưa thích nhất được xếp ở vị trí thứ nhất, chán nhất sẽ được xếp ở vị trí cuối Guar gum (Đã chọn ở TN1) Lên men (440C) Làm lạnh (40C) Sản Dịch sữa (10%,12%, 14%) Đường sacharose Thời gian lên men (Đã chọn ở TNT) Men giống cấp Sơ đồ 3.6. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ đường sacharose 43 d) Các bước tiến hành Chuẩn bị dịch sữa đậu nành theo tương tự như ở thí nghiệm T, tiến hành cấy giống vào dịch sữa đã đồng hóa lần lượt theo các tỉ lệ là: 6%, 8%, 10%. Lên men ở 440C và ủ ở thời gian đã khảo sát được ở thí nghiệm T. Thí nghiệm lặp lại 3 lần và bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. 3.6.4. Khảo sát hàm lượng đường saccharose bổ sung a) Mục đích: Chọn tỉ lệ phối chế sữa và đường thích hợp để tăng thêm giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình lên men. b) Bố trí thí nghiệm Bảng 3.4. Bố trí thí nghiệm một yếu tố tỉ lệ đường được mô tả theo bảng Thí nghiệm 2 (TN2) 44 Sau nhân giống cấp 2 Strep.thermophilus :L.bulgaricus (1:1) Tỉ lệ đường sacharose (%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm trung bình cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm 10 12 14 c) Chỉ tiêu theo dõi Theo dõi pH Đánh giá cảm quan sản phẩm d) Các bước tiến hành Chuẩn bị dịch sữa đậu nành theo tương tự như ở thí nghiệm T, tiến hành bổ sung đường saccharose lần lượt theo các nồng độ khảo sát là 10%, 12%, 14% (w/v), chọn tỉ lệ bổ sung Guar gum dạng hoà tan ngẫu nhiên với tỉ lệ 0,2% vào dịch sữa rồi đem đi đồng hóa. Tiếp theo, cấy giống theo tỉ lệ đã khảo sát ở thí nghiệm 1 vào dịch sữa. Lên men ở 440C và ủ ở thời gian đã khảo sát được ở thí nghiệm T. Thí nghiệm lặp lại 3 lần và bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. 3.6.5. Khảo sát tỷ lệ phối chế giữa sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng không đường a) Mục đích Phối chế giữa sữa đậu nành và sữa tươi nhằm tạo ra dịch sữa tăng hàm lượng protein và làm cho sản phẩm sữa chua có mùi thơm đường lactic trong sữa bò và vị béo hơn. Sơ đồ 3.7. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ phối chế sữa Guar gum (Đã chọn ở TN1) Lên men (440C) Làm lạnh (40C) Sản Tỉ lệ Sữa đậu nành:UHT là (Đã chọn ở TN2) Đường sacharose Thời gian lên men (Đã chọn ở TNT) Men giống 45 b) Bố trí thí nghiệm Bảng 3.5. Bố trí thí nghiệm một yếu tố tỉ lệ phối chế được mô tả theo bảng Thí nghiệm 3 (TN3) Sau nhân giống cấp 2 Strep.thermophilus :L.bulgaricus (1:1) Tỉ lệ phối chế sữa đậu nành: UHT Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm trung bình cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm A = (9:1) B = (8:2) C = (7:3) c) Chỉ tiêu theo dõi pH sản phẩm Kết quả đánh giá cảm quan về cấu trúc, mùi, và vị sản phẩm d) Các bước tiến hành (Đã chọn ở TN1) Lên men (440C) Làm lạnh (40C) Sản Dịch sữa (Đã chọn ở TN3) (Đã chọn ở TN2) Đường sacharose Guar gum Sơ đồ 3.8. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ Guar gum Thời gian lên men (Đã chọn ở TNT) Men giống cấp 46 Chúng tôi tiến hành thí nghiệm như sau: Cố định tỉ lệ giống hỗn hợp bổ sung đã chọn ở TN1, tỉ lệ đường ở TN2, thời gian lên men đã chọn ở TNT, chọn tỉ lệ bổ sung Guar gum dạng hoà tan ngẫu nhiên với tỉ lệ 0,2%, tiến hành khảo sát tỉ lệ phối chế sữa đậu nành : tươi tiệt trùng với tỉ lệ lần lượt là A = (9:1); B = (8:2); C = (7:3). Lên men ở 440C và ủ ở thời gian đã khảo sát được ở thí nghiệm T. Thí nghiệm lặp lại 3 lần và bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. 3.6.6. Khảo sát tỉ lệ chất ổn định bổ sung – Guar gum a) Mục đích Sau khi lên men, cấu trúc sữa chua chưa đạt được trạng thái tốt nhất: cấu trúc chưa đông mịn, sản phẩm vẫn bị tách nước và cấu trúc không bền vững. Vì vậy chúng tôi tiến hành khảo sát tỉ lệ bổ sung Guar gum để cấu trúc sản phẩm đạt được trạng thái tốt nhất. b) Bố trí thí nghiệm Bảng 3.6. Bố trí thí nghiệm một yếu tố tỉ lệ chất ổn định được mô tả theo bảng 47 Thí nghiệm 4 (TN4) Sau nhân giống cấp 2 Strep.thermophilus:L.bulgaricus (1:1) Tỉ lệ Guar gum (%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm trung bình cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm 0,2 0,3 0,4 c) Chỉ tiêu theo dõi Theo dõi pH Đánh giá cảm quan sản phẩm d) Cách tiến hành Chúng tôi tiến hành thí nghiệm như sau: Cố định tỉ lệ giống hỗn hợp bổ sung đã chọn ở TN1, tỉ lệ đường ở TN2, thời gian lên men đã chọn ở TNT, tỉ lệ phối chế sữa đậu nành : tươi tiệt trùng đã chọn được ở TN3. Thay đổi tỉ lệ Guar gum nhằm khảo sát ảnh hưởng của chúng lên cảm quan sản phẩm với các tỉ lệ bổ sung lần lượt là 0,2%; 0,3%; 0,4%. Vì Guar gum chỉ hòa tan ở nhiệt độ cao nên cho vào các cốc nhỏ, thêm một ít nước cất rồi đun cách thủy cho đến khi tan hết. Sau đó bổ sung các tỉ lệ Guar gum vào dịch sữa rồi đem đi đồng hóa lần lượt. Tiếp theo, cấy giống theo tỉ lệ đã khảo sát ở thí nghiệm 1 vào dịch sữa. Lên men ở 440C và ủ ở thời gian đã khảo sát được ở thí nghiệm T. Thí nghiệm lặp lại 3 lần và bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. 3.6.7. Khảo sát tỷ lệ dịch tảo Spirulina bổ sung a) Mục đích (Đã chọn ở TN1) Lên men (440C) Làm lạnh (40C) Sản Dịch sữa (Đã chọn ở TN3) (Đã chọn ở TN2) Đường sacharose Guar gumTỉ lệ dịch tảo Sơ đồ 3.9. Sơ đồ thí nghiệm khảo sát tỉ lệ tảo Thời gian lên men (Đã chọn ở TNT) Mengiống cấp 2 48 Đậu nành sau khi lên men vẫn còn mùi đậu đặc trưng, chúng tôi tiến hành khảo sát tỉ lệ bổ sung tảo nhằm khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng tảo đến màu, mùi, vị sản phẩm và có giá trị dinh dưỡng tương tốt. b) Bố trí thí nghiệm Bảng 3.7. Bố trí thí nghiệm một yếu tố tỉ lệ dịch tảo được mô tả theo bảng Thí nghiệm 5 (TN5) Sau nhân giống cấp 2 Strep.thermophilus:L.bulgaricus (1:1) Tỉ lệ tảo (%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm trung bình cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm 6 8 10 c) Chỉ tiêu theo dõi Đánh giá cảm quan về cấu trúc, màu, mùi vị sản phẩm d) Cách tiến hành KL1KL1 – KL2 H = x 100% 49 Trước khi tiến hành thí nghiệm khảo sát, chúng tôi tiến hành chuẩn bị dịch tảo như sau: · Xử lý bột tảo: Bột tảo được cân và pha vào nước theo tỉ lệ 2,4g tảo / 80 ml nước cất ấm ( khoảng 40- 50OC), đồng hóa trong 5 phút, lọc lấy dung dịch tảo, thanh trùng ở 700C, 15 phút sau đó bổ sung vào dịch sữa. · Tính hiệu suất Dịch tảo sau khi đồng hoá đem đi lọc, thu được dịch tảo sử dụng bổ sung vào sữa, còn bã tảo đem sấy ở 1020C cho đến khi khối lượng không đổi thì cân khối lượng tính hiệu suất. m tảo ban đầu là KL1 Sau khi lọc và sấy, khối lượng tảo còn lại là KL2 Vậy hiệu suất tính được Chúng tôi tiến hành thí nghiệm như sau: Cố định tỉ lệ giống hỗn hợp bổ sung đã chọn ở TN1, tỉ lệ đường ở TN2, thời gian lên men đã chọn ở TNT, tỉ lệ phối chế sữa đậu nành : tươi tiệt trùng đã chọn được ở TN3, tỉ lệ bổ sung Guar gum đã chọn được ở TN4, tiến hành khảo sát tỉ lệ tảo Spirulina bổ sung lần lượt theo tỉ lệ khảo sát là: 6%, 8%, 10%. Lên men ở 440C và ủ ở thời gian đã khảo sát được ở thí nghiệm T. Thí nghiệm lặp lại 3 lần và bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. 3.6.8. Đánh giá thị hiếu Nhằm xác định mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm mới “Sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina”, chúng tôi tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp cho điểm theo thị hiếu về màu, mùi, vị, cấu trúc. Người thử nhận được mẫu sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina, thử nếm và cho điểm theo thang điểm sau: 1: Rất chán 2: Khá chán 3: Chán 4: Hơi chán 6: Hơi thích 7: Thích 8: Khá thích 9: Rất thích 5: Không chán, không thích 3.6.9. Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm 50 Sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ 40C Theo dõi pH, màu, mùi, vị, cấu trúc và số lượng vi khuẩn lactic trong sản phẩm theo các ngày bảo quản để chọn ra được thời gian bảo quản tối ưu cho sản phẩm (sản phẩm vừa đạt về chất lượng cảm quan vừa đạt được giá trị dinh dưỡng khỏe về probiotic) Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm là sau: 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12,14, 16, 18 (ngày) CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Quan sát hình thái và xây dựng đường cong sinh trưởng của vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus 4.1.1. Quan sát đại thể Hình 4.2: Hình dạng khuẩn lạc L.bulgaricus Hình 4.1.Hình dạng khuẩn lạc vi khuẩn Streptococcus thermophilus 51 Chúng tôi tiến hành nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus trên môi trường MRSA ở nhiệt độ phòng (370C). Sau thời gian nuôi 48 giờ, chúng tôi quan sát đại thể hình dạng khuẩn lạc vi khuẩn như sau: 4.1.1.1. Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus Khuẩn lạc của vi khuẩn Lactobacilus bulgaricus được nuôi cấy trên môi trường MRSA có dạng tròn nhỏ, màu trắng sữa, ở giữa dày hơn phần mép, có đường kính khoảng 3-4mm. Sau 48 giờ, khuẩn lạc có màu vàng 4.1.1.2. Vi khuẩn Streptococcus thermophilus Khuẩn lạc của vi khuẩn Streptococcus thermophilus có dạng tròn nhỏ, màu trắng đục. 4.1.2. Quan sát vi thể 4.1.2.1. Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus Sau khi quan sát đại thể, chúng tôi tiến hành nhuộm Gram để quan sát vi thể. Sau khi nhuộm gram, tế bào vi khuẩn L. bulgaricus được quan sát dưới kính hiển vi với vật kính x40. Tế bào vi khuẩn L. bugaricus có dạng que, bắt màu gram dương. Hình 4.3. Hình dạng vi khuẩn L. bugaricus dưới kính Hình 4.4. Hình dạng vi khuẩn Strep.thermophilus dưới 52 4.1.2.2. Vi khuẩn Streptococcus thermophilus Sau khi nhuộm gram, tế bào vi khuẩn Streptococcus thermophilus được quan sát dưới kính hiển vi với vật kính x40. Tế bào vi khuẩn Streptococcus thermophilus có dạng cầu, bắt màu gram dương. 4.1.3. Xây dựng đường cong tăng trưởng của Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus trên môi trường MRS broth. Theo quy luật tự nhiên, bất kì vi sinh vật nào trong quá trình sinh trưởng và phát triển đều trải qua 4 giai đoạn. Đó là giai đoạn: - Tiềm phát - Phát triển 53 - Cân bằng - Suy vong. Chúng tôi tiến hành dựng đường cong sinh trưởng của vi khuẩn Strep. thermophilus, Lactobacillus bulgaricus trên môi trường MRS broth, nhằm mục đích nghiên cứu định tính vi sinh vật theo thời gian và xác định thời điểm mật độ tế bào đạt cực đại để từ đó tiếp tục tăng sinh trong môi trường sữa. Vi khuẩn được nuôi cấy trong môi trường MRS ở nhiệt độ 370C, pH = 5,7. Giống được cấy trực tiếp từ ống thạch nghiêng. Bảng 4.1. Kết quả tăng trưởng của vi khuẩn L.bulgaricus và Streptoccocus thermophilus theo thời gian nuôi cấy trong môi trường MRS Thời gian (giờ) Mật độ vi khuẩn L.bulgaricus Log (CFU/ml) Mật độ vi khuẩn Strep.thermophilus Log (CFU/ml) 0 1,89 5 3 2,33 5,3 6 4,81 6 9 6,08 6,95 12 7,3 7,08 15 8,33 7,15 18 8,37 8,2 21 8,34 8,08 24 8,3 8,18 27 8,28 8 30 8,22 7,7 33 7,8 6,96 36 7,31 6 54 Sau quá trình khảo sát chúng tôi đã lập được đường cong sinh trưởng của vi khuẩn L.bulgaricus và Streptoccocus thermophilus. Quá trình sinh trưởng và phát triển của hai chủng vi khuẩn này được thể hiện bởi đồ thị 4.1 và đồ thị 4.2 Đồ thị 4.1. Đường cong sinh trưởng của L.bulgaricus trong môi trường MRS Nhận xét đồ thị 4.1 Từ đường cong sinh trưởng của vi khuẩn Strep. thermophilus chúng tôi nhận thấy: · Pha tiềm phát kéo dài trong khoảng 2 - 3 giờ đầu, do số lượng tế bào vi khuẩn tăng lên không đáng kể. Trong pha tiềm phát các tế bào vi khuẩn còn trẻ, nhanh chóng thích nghi với môi trường MRS broth trong thời gian ngắn. · Từ 3 - 15 giờ, vi khuẩn sinh trưởng và phát triển theo lũy thừa, vi khuẩn sinh sản mạnh, sinh khối tăng nhanh, theo đường thẳng (gần như tuyến tính). Số lượng tế bào vi khuẩn đạt cực đại ở 15 giờ, là thời điểm bắt đầu pha cân bằng. Đồ thị 4.2. Đường cong sinh trưởng của Strep.thermophilus 55 · Pha cân bằng kéo dài từ 18 - 30 giờ, trong pha này sự sinh sản vẫn tiếp tục diễn ra ở một số tế bào trong môi trường nuôi cấy, tổng số tế bào mới được sinh ra bằng với tổng số tế bào chết, các chất dinh dưỡng trong môi trường bắt đầu cạn kiệt, cùng với sự tích lũy nhiều acid lactic có thể gây ức chế sự phát triển của chính vi khuẩn. · Sau 30 giờ mật độ tế bào giảm dần, bắt đầu pha suy vong, do hàm lượng chất dinh dưỡng trong môi trường cạn kiệt, sự cạnh tranh các chất dinh dưỡng của vi khuẩn diễn ra, cùng với sản phẩm của quá trình trao đổi chất, đã ức chế sự phát triển của vi khuẩn nên số lượng tế bào sinh ra ít hơn số lượng tế bào mất đi. Nhận xét đồ thị 4.2 Từ đường cong sinh trưởng của vi khuẩn Strep.thermophilus chúng tôi nhận thấy: Pha tiềm phát của Strep.thermophilus cũng kéo dài trong khoảng 2 - 3 giờ đầu. Trong 3-18 giờ tiếp theo là pha cấp số. Và số lượng tế bào đạt cực đại ở 18 giờ. Pha cân bằng diễn ra trong 18 - 30 giờ. Sau 30 giờ là pha suy vong của vi khuẩn. Kết luận: Chúng tôi thu nhận sinh khối vi khuẩn L. bulgaricus sau 15 giờ. Thu nhận sinh khối Strep.thermophilus sau 18 giờ. 4.2. Khảo sát thời gian lên men bởi hỗn hợp sinh khối Để tiến hành khảo sát thời gian lên men để chọn ra thời gian lên men tối ưu nhất, với tỉ lệ vi khuẩn Strep. Thermophilus và L. Bulgaricus sử dụng để bổ sung vào dịch sữa. 56 Chúng tôi chọn thời điểm thu sinh khối vi khuẩn Strep.thermophilus và L.bulgaricus lúc vi khuẩn sinh trưởng, phát triển mạnh nhất, trước khi chuẩn bị bước sang giai đoạn cân bằng. Vì vậy, dựa vào đường cong sinh trưởng cả hai vi khuẩn, chúng tôi tiến hành thu sinh khối vi khuẩn trên môi trường MRS ở thời điểm L. bulgaricus 15 giờ, Strep.thermophilus sau 18 giờ. Sau khi nuôi cấy, hỗn hợp sinh khối của hai vi khuẩn L. bulgaricus và Strep.thermophilus trên theo tỉ lệ 1:1 (v/v) bổ sung vào dịch sữa đậu nành (100%) (theo tài liệu tham khảo số [4] – Phạm Nguyễn Quỳnh Như, [29]). Sau quá trình khảo sát chúng tôi thu nhận được kết quả các chỉ tiêu theo dõi của quá trình lên men sau mỗi thời gian lên men như sau: Bảng 4.2. Kết quả theo thời gian lên men bởi hỗn hợp sinh khối Thí nghiệm T (TNT) Sau nhân giống cấp 2 Strep.th ermoph ilus :L.bulg aricus (1:1) Thời gian (ngày) Chỉ tiêu theo dõi pH Đặc điểm cảm quan 0 6,45 Chưa đông, dạng lỏng 1 5,79 Chưa đông, dạng lỏng 2 5,12 Cấu trúc bắt đầu sệt, mùi chua nhẹ, vị đậu và ngọt nhiều. 3 4,64 Cấu trúc đặc lại, bề mặt láng, mùi chua mạnh, vị chua nhẹ, vị đậu và béo nhiều. 4 4,15 Sản phẩm sánh đặc lại, mùi chua mạnh, vị chua hài hòa, vị đậu và béo nhiều 5 3,93 Sản phẩm có vị chua, mùi chua mạnh kết hợp với mùi thơm của đậu nành, vị béo giảm. 6 3,7 Sản phẩm có cấu trúc ổn định nhưng vị quá chua, cảm quan kém. Chúng tôi lập được bảng biến thiên pH của dịch sữa theo thời gian lên men như sau 57 Đồ thị 4.3. Kết quả pH của dịch sữa theo thời gian lên men Nhận xét: Bằng đánh giá cảm quan chúng tôi nhận thấy sản phẩm sau 3 và 4 giờ lên men có cảm quan về mùi và vị giống nhau nhưng khác nhau về cấu trúc sản phẩm. Kết hợp 2 yếu tố: pH, cảm quan chúng tôi chọn thời gian lên men sản phẩm là 4 giờ là tốt nhất. Kết luận: Dựa vào sự biến thiên pH trong dịch sữa và kết quả đánh giá cảm, chúng tôi quyết định chọn thời gian lên men dịch sữa là 4 giờ. 4.3. Khảo sát nồng độ giống cấy Chúng tôi tiến hành thí nghiệm: Sữa đậu nành 100%, chọn tỉ lệ ngẫu nhiên tỉ lệ đường 10%, Guar gum 0,2%, sau đó tiến hành bổ sung lần lượt các tỉ lệ giống khác nhau và thực hiện quá trình lên men 440C, 4 giờ. 58 Kết quả sau 4 giờ lên men, chúng tôi tiến hành đo pH và đánh giá cảm quan thu nhận được kết quả (phụ lục 4) và kết quả đã xử lý được trình bày ở bảng 4.4 Bảng 4.4. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ giống cấy Thí nghiệm 1 (TN1) Sau nhân giống cấp 2 Strep.th ermoph ilus :L.bulg aricus (1:1) Tỉ lệ giống cấy (%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm 6 4,85 -42,5a Sản phẩm có mùi đậu mạnh, chua ít, cấu trúc sữa lỏng. 8 4,20 51,0b Sản phẩm có mùi thơm của sữa chua hài hòa với mùi đậu nhẹ, vị chua ngọt khá đặc trưng của mùi sữa chua, cấu trúc sữa đông mịn khá tốt. 10 3,98 -8,5a Sản phẩm có mùi thơm của sữa chua có thoảng mùi đậu, vị chua gắt, cấu trúc đông mịn khá tốt. Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số mang cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P>0,05). Với F=6.07 và P-value =0,0067 Từ bảng 4.4 chúng tôi lập được biểu đồ pH theo tỉ lệ giống như sau: 59 Biểu đồ 4.1. Biến thiên giá trị pH theo nồng độ giống cấy Nhận xét: Sử dụng phần mềm Stagraphics xử lý điểm cảm quan theo tỉ lệ giống bổ sung, kết quả tỷ lệ giống bổ sung khác nhau ảnh hưởng có ý nghĩa đến kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm ở độ tin cậy 95% ( P<0,05). Và nghiệm thức tỉ lệ giống bổ sung 8% có điểm trung bình cảm quan cao nhất và khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% (F=6,07 và P-value =0,0067) theo trắc nghiệm LSD ( P<0,05) so với 2 nghiệm thức còn lại nên chúng tôi chọn tỉ lệ giống bổ sung là 8% 8% 6% 10% Hình 4.5. Khảo sát nồng độ giống 6% 8% 10% 60 Kết luận: Chúng tôi chọn tỉ lệ giống bổ sung là 8% làm thông số cố định cho các thí nghiệm tiếp theo. 4.4. Khảo sát tỉ lệ đường Chúng tôi tiến hành thí nghiệm: Sữa đậu nành 100%, tỉ lệ giống cấy là 8% đã chọn ở TN1, chọn ngẫu nhiên tỉ lệ Guar gum 0,2%, sau đó tiến hành bổ sung lần lượt các tỉ lệ đường khác nhau và thực hiện quá trình lên men 440C, 4 giờ (đã chọn được ở TNT). Kết quả sau 4 giờ lên men, chúng tôi tiến hành đo pH và đánh giá cảm quan thu nhận (phụ lục 4) và xử lý kết quả được trình bày ở bảng 4.5 Bảng 4.5. Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ bổ sung đường Thí nghiệm 2 (TN2) Sau nhân giống cấp 2 Strep.therm ophilus :L.bulgaricu s (1:1) Tỉ lệ đường (%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm 10 4,29 -34,0a Sản phẩm có vị chua nhiều, hơi lợ, vị ngọt nhẹ, khó ăn, cấu trúc đông mịn khá tốt, có thể chấp nhận được 61 12 4,21 51,0b Sản phẩm có vị chua ngọt hài hòa, cấu trúc đông mịn tốt. 14 4,17 -17a Sản phẩm có vị ngọt đậm, ít chua,cấu trúc đông mịn tốt Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số mang cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P>0,05). Với F=5,25 và P-value = 0,0119 Từ bảng 4.5 Chúng tôi lập được biểu đồ pH theo tỉ lệ đường saccharose như sau: Biểu đồ 4.2. Biến thiên giá trị pH theo tỉ lệ đường Nhận xét · Kết quả xử lý ảnh hưởng của tỉ lệ đường lên cảm quan bằng phần mềm Stagraphics cho thấy tỷ lệ đường bổ sung khác nhau ảnh hưởng có ý nghĩa đến kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm ở độ tin cậy 95% (Với F=5,25 và P-value = 0,0119 <0,05). Nghiệm thức tỉ lệ đường bổ sung 12% có điểm trung bình cảm quan cao 62 nhất và khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P<0,05) so với 2 nghiệm thức còn lại nên chúng tôi chọn tỉ lệ giống bổ sung là 12%. Kết luận: Sau khi tiến hành khảo sát đánh giá, chúng tôi quyết định chọn tỉ lệ đường bổ sung 12% là thích hợp nhất và giữ làm thông số cố định cho các thí nghiệm tiếp theo. 4.5. Khảo sát tỉ lệ phối chế sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng Chúng tôi tiến hành thí nghiệm: Tỉ lệ giống cấy là 8% đã chọn ở TN1, 12% đường đã chọn ở TN2, chọn ngẫu nhiên tỉ lệ Guar gum 0,2%. Nhằm làm giảm bớt mùi đậu nành và tăng chất lượng cảm quan, chúng tôi tiến hành thay đổi tỉ lệ phối chế giữa sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng khác nhau: A: 9 phần sữa đậu nành, 1 phần sữa tươi B: 8 phần sữa đâụ nành, 2 phần sữa tươi C: 7 phần sữa đậu nành, 3 phần sữa tươi Nhiệt độ lên men 440C, 4 giờ (đã chọn được ở TNT) Kết quả sau 4 giờ lên men, chúng tôi tiến hành đo pH và đánh giá cảm quan thu nhận (phụ lục 4) và xử lý kết quả được trình bày ở bảng 4.6 Bảng 4.6. Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng Thí nghiệm 3 (TN3) Sau nhân giống cấp 2 Strep.therm ophilus :L.bulgaricu s (1:1) Tỉ lệ phối chế (%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm A = (9:1) 4,10 -34,0a Sản phẩm có mùi đậu nành mạnh, cấu trúc đặc sệt, bị tách một lớp trên mặt, có vị chua hơi chát của sữa đậu nành. B = (8:2) 4,18 42,5b Sản phẩm có mùi thơm đặc trưng của sữa đậu nành kết hợp với mùi sữa tươi hài hoà vị và cấu trúc khá tốt. 63 C = (7:3) 4,15 -8,5a Sản phẩm vẫn còn mùi thơm nhẹ của mùi đậu nành, nhưng mùi của sữa bò mạnh Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số mang cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P>0,05). Với F=3,47 và P-value = 0,0454 Dựa vào bảng 4.6. Chúng tôi lập được biểu đồ pH theo tỉ lệ phối chế như sau: Biểu đồ 4.3. Biến thiên giá trị pH theo tỉ lệ phối chế sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng Nhận xét: Tỷ lệ phối chế sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng khác nhau ảnh hưởng có ý nghĩa đến kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm ở độ tin cậy 95% ( P<0,05). Và nghiệm thức tỉ lệ phối chế 8:2 có điểm trung bình cảm quan cao nhất và khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P<0,05) so với 2 nghiệm thức còn lại nên chúng tôi chọn tỉ lệ tỉ lệ phối chế 8:2 64 Kết luận: Sau khi tiến hành khảo sát đánh giá, chúng tôi quyết định chọn Tỷ lệ phối chế sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng là 8:2 làm thông số cố định cho các thí nghiệm tiếp theo. 4.6. Khảo sát tỉ lệ chất ổn định Chúng tôi tiến hành thí nghiệm: Tỉ lệ giống cấy là 8% đã chọn ở TN1, 12% đường đã chọn ở TN2, tỉ lệ phối chế sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng là 8:2 đã chọn ở TN3, chúng tôi tiến hành thay đổi tỉ lệ Guar gum bổ sung khác nhau. Thực hiện quá trình lên men 440C, 4 giờ (đã chọn ở TNT) Kết quả sau 4 giờ lên men, chúng tôi tiến hành đo pH và đánh giá cảm quan thu nhận (phụ lục 4) và xử lý kết quả được trình bày ở bảng 4.7 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của tỉ lệ Guar gum Thí nghiệm 4 (TN4) Sau nhân giống cấp 2 Strep.therm ophilus :L.bulgaricu s (1:1) Tỉ lệ Guar gum (%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm 0,2 4,17 -25,5a Cấu trúc đông mịn khá tốt, nhưng vẫn hơi bị tách nước ở phần mép trên mặt, cấu trúc lỏng lẻo 0,3 4,20 42,5b Cấu trúc tốt nhất, đông mịn rất đẹp. 0,4 4,23 -17a Có cấu trúc đặc sệt lại, sữa chua có độ nhớt quá cao. Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số mang cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P>0,05), với F=3,17 và P-value = 0,05 Chúng tôi lập được đồ thị pH theo tỉ lệ Guar gum như sau Hình 4.6. Khảo sát tỉ lệ chất ổn định 0,2% 0,3% 0,4% 65 Biểu đồ 4.4. Biến thiên giá trị pH theo tỉ lệ chất ổn định Nhận xét: Tỷ lệ chất ổn định bổ sung khác nhau ảnh hưởng có ý nghĩa đến kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm ở độ tin cậy 95% ( P<0,05). Và nghiệm thức tỉ lệ chất ổn định bổ sung là 0,3% có điểm trung bình cảm quan cao nhất và khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P<0,05) so với 2 nghiệm thức còn lại nên chúng tôi chọn tỉ lệ tỉ lệ chất ổn định bổ sung là 0,3% 66 Kết luận: Sau khi tiến hành khảo sát đánh giá, chúng tôi chọn tỉ lệ chất ổn định Guar gum bổ sung là 0,3% làm thông số cố định cho thí nghiệm tiếp theo. 4.7. Khảo sát tỉ lệ tảo bổ sung Chúng tôi tiến hành thí nghiệm: Cố định thời gian lên men 4 giờ, tỉ lệ giống cấy là 8% , đường 12%, tỉ lệ phối chế sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng là 8:2, Guar gum 0,3%. Chúng tôi tiến hành bổ sung dịch tảo thay đổi ở các tỉ lệ khác nhau. Thực hiện quá trình lên men 440C, 4 giờ. Tính hiệu suất Kết quả xử lý dịch tảo: sau khi đồng hoá đem đi lọc, thu được dịch tảo sử dụng bổ sung vào sữa, còn bã tảo đem sấy ở 1020C cho đến khi khối lượng không đổi thì cân khối lượng tính hiệu suất. Khối lượng tảo ban đầu là 2,4 gam Sau khi lọc và sấy, khối lượng tảo còn lại là 1,067 gam Vậy hiệu suất dịch tảo thu được 66% Kết quả sau 4 giờ lên men, chúng tôi tiến hành đo pH và đánh giá cảm quan thu nhận (phụ lục 4) và xử lý kết quả được trình bày ở bảng 4.8 Bảng 4.8. Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ tảo Thí nghiệm 5 (TN5) Sau nhân giống cấp 2 Strep.therm ophilus :L.bulgaricu s (1:1) Tỉ lệ dịch tảo(%) Chỉ tiêu theo dõi pH Điểm cảm quan Đặc điểm cảm quan sản phẩm 6 4,14 -34,0a Sữa chua có mùi thơm nhẹ của tảo, màu xanh nhạt cấu trúc và vị ít thay đổi so với sữa chua không bổ sung dịch tảo. 67 8 4,19 51,0b Sữa chua có mùi thơm của tảo, màu xanh đậm hơn, có sự thay đổi về vị của sữa do lượng tảo bổ sung cao, cấu trúc sản phẩm ổn định, bề mặt cấu trúc đẹp. 10 4,16 -17a Sữa chua đặc mùi vị của tảo, màu xanh dương đậm,cấu trúc khá tốt. Ghi chú: Trong cùng một hàng, các số mang cùng chữ cái thì khác biệt không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P>0,05). Với F=5,25 và P-value = 0,0119 Chúng tôi lập được đồ thị pH theo tỉ lệ tảo như sau Biểu đồ 4.5. Biến thiên giá trị pH theo tỉ lệ tảo bổ sung Hình 4.7. Bổ sung 6% tảo Hình 4.8. Bổ sung 8% tảo Hình 4.9. Bổ sung 10% tảo 8%6% 10% 68 Nhận xét: Tỷ lệ tảo bổ sung khác nhau ảnh hưởng có ý nghĩa đến kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm ở độ tin cậy 95% (F=5,25 và P-value = 0,0119 <0,05). Và nghiệm thức tỉ lệ bổ sung là 8% có điểm trung bình cảm quan cao nhất và khác biệt có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% theo trắc nghiệm LSD ( P<0,05) so với 2 nghiệm thức còn lại nên chúng tôi chọn tỉ lệ tảo bổ sung là 8% Kết luận: Sau khi tiến hành khảo sát đánh giá, chúng tôi quyết định chọn tỉ lệ tảo bổ sung là 8% làm kết quả của thí nghiệm. 4.8. Kết quả đánh giá thị hiếu Nhằm xác định mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm mới Sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina, tiến hành đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp cho điểm theo thị hiếu về màu, mùi, vị, cấu trúc. Người thử được nhận mẫu sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina, thử nếm và cho điểm theo thang điểm sau: 1: Rất chán 2: Khá chán 3: Chán 4: Hơi chán 6: Hơi thích 7: Khá thích 8: Thích 9: Rất thích 5: Không chán, không thích Và thu được điểm trung bình cảm quan của các yếu tố như sau: Kết quả đánh giá thị hiếu 50 người được trình bày ở bảng 4.15 Bảng 4.9. Điểm đánh giá thị hiếu trung bình của người thử đặc tính của sản phẩm Điểm trung bình ưa thích về Hình 4.10. Sản phẩm đánh giá thị hiếu 69 Màu Mùi Vị Cấu trúc Ưa thích chung 7,06 7,42 7,58 7,64 7,46 Đồ thị 4.11. Biến thiên điểm trung bình cảm quan Đối với sản phẩm thử nghiệm nghiên cứu, chỉ tiêu về cấu trúc được người thử ưa thích nhất, thấp nhất là về chỉ tiêu màu, mùi. 70 Điểm trung bình đối với các chỉ tiêu nghiên cứu dao động trong khoảng từ 7 – 8. Như vậy, mức độ ưa thích người thử đối với mẫu nghiên cứu trong khoảng khá thích đến thích. Nhìn chung, sản phẩm cũng được người thử khá thích, và có khả năng chấp nhận sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina mà chúng tôi đang thử nghiệm sản xuất. 4.9. Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm Chúng tôi tiến hành bảo quản sản phẩm ở 40C trong thời gian 18 ngày. Trong thời gian bảo quản chúng tôi tiến hành theo dõi các chỉ tiêu pH, độ acid và số lượng vi khuẩn lactic trong sản phẩm, cứ sau 2 ngày kiểm tra các chỉ tiêu trên và thu được kết quả như sau Bảng 4.10. Kết quả khảo sát số lượng vi sinh vật, pH và độ acid theo thời gian bảo quản Thời gian (ngày) Số lượng vi sinh vật (CFU/ ml) Log số lượng vi sinh vật pH Độ acid (0T) 0 1,42.109 9,15 4,22 0,441 2 1,51.109 9,17 4,19 0,477 4 1,45.109 9,16 4,17 0,531 6 1,39.109 9,14 4,17 0,558 8 1,33.109 9,12 4,15 0,576 10 1,24.109 9,09 4,13 0,585 12 7,00.108 8,84 4,11 0,612 71 14 4,26.108 8,63 4,08 0,630 16 2,88.108 8,46 4,03 0,657 18 1,68.108 8,22 3,98 0,675 Từ bảng 4.14. chúng tôi lập được các đồ thị sau Đồ thị 4.4. Biến thiên số lượng vi sinh vật theo thời gian bảo quản 72 Đồ thị 4.5. Biến thiên pH theo thời gian bảo quản Qua Bảng 4.14, đồ thị 4.9; đồ thị 4.10; đồ thị 4.11 chúng tôi có nhận xét như sau Số lượng vi khuẩn lactic trong sản phẩm là trên 108 CFU/ml trong thời gian chúng tôi khảo sát, đảm bảo số lượng vi khuẩn probiotic cung cấp cho cơ thể ( > 107 CFU/ml). Trong thời gian bảo quản mỗi tế bào vi khuẩn tiếp tục sử dụng chất dinh dưỡng trong dịch sữa để duy trì sự sống cho bản thân đồng thời sinh ra một lượng acid lactic lớn làm tăng độ acid. Sau thời gian bảo quản 10 ngày, pH của sữa chua giảm đều, mạnh gần như tỉ lệ thuận với sự giảm độ acid. Đồng thời chúng tôi nhận thấy số lượng vi khuẩn cũng giảm mạnh, lí do vi khuẩn đã sử dụng gần hết chất dinh dưỡng và bị acid lactic sinh ra ức chế làm chậm lại sự sinh trưởng phát triển của chúng. Dựa vào đồ thị biến thiên số lượng 2 vi khuẩn theo thời gian, chúng tôi nhận thấy sau ngày thứ 10 số lượng vi sinh vật có xu hướng giảm. Vì vậy chúng tôi chọn thời gian bảo quản tối ưu của sản phẩm là 10 ngày. 73 4.10. Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh và hóa học 4.10.1. Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh Bảng 4.11. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm Chỉ tiêu Đơn vị Kết quả kiểm tra Tổng số vi khuẩn hiếu khí Tổng số nấm men, nấm mốc Coliforms E.coli CFU/g CFU/g CFU/g CFU/g 1,0 x103 <10 <10 <10 Nhận xét: Tổng số vi khuẩn hiếu khí trong sản phẩm là 1,0 x 103 < 104 (CFU/g) trong mức cho phép. Tổng số nấm men, nấm mốc trong sản phẩm là <10 (CFU/g) Coliforms < 10 (CFU/g) E.coli < 10 (CFU/g) TheoTCVN 7030:2002 quy định kỹ thuật đối với sữa chua thì các chỉ tiêu trên nằm trong giới hạn cho phép. Kết luận Các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina là chấp nhận được. Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua, được qui định trong bảng 4.17 74 Bảng 4.12. Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua theo TCVN 7030:2002 Tên chỉ tiêu Mức cho phép Không xử lý nhiệt Xử lý nhiệt 1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí (CFU/g) 104 10 2. Nhóm Coliform (CFU/g) 10 0 3. Staphylococcus aureus (CFU/g) 0 0 4. E.Coli (CFU/g) 0 0 5. Salmonella (CFU/g) 0 0 6. Nấm men và nấm mốc (CFU/g) 10 0 4.10.2. Kết quả phân tích chỉ tiêu hóa học Bảng 4.13. Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu hóa học Chỉ tiêu Kết quả kiểm tra Hàm lượng chất khô không chứa chất béo (% khối lượng, không nhỏ hơn) 4,2 (g/100g) Chất béo 2,12 (g/100g) pH 4,19 Độ acid 750T Nhận xét: Độ acid của sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo kiểm tra được sau khi kết thúc quá trình lên men là 750T .Như vậy, độ acid này nằm trong giá trị được chấp nhận. Tỉ lệ béo của sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina là 2,12% > 2% , đạt yêu cầu của TCVN 7030:2002 Bảng 4.14. Các chỉ tiêu lý - hoá của sữa chua theo TCVN 75 Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu Hàm lượng chất khô không chứa chất béo (% khối lượng, không nhỏ hơn) 8,2 Hàm lượng chất béo (% khối lượng) > 2,0 Độ axit (0T ) 75 - 140 Kết luận: TheoTCVN 7030:2002 quy định kỹ thuật đối với sữa chua thì các chỉ tiêu trên nằm trong giới hạn cho phép. Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu về vi sinh và hoá lý của sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina là chấp nhận được. CHƯƠNG 5 76 KẾT KUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1. Kết luận · Sau quá trình thí nghiệm, chúng tôi đã đạt được một số kết quả sau: · Nuôi và giữ giống vi khuẩn L.bulgaricus và Streptoccocus thermophilus · Xây dựng đường cong sinh trưởng của L.bulgaricus và Streptoccocus thermophilus. . · Dựa vào đường cong sinh trưởng chúng tôi tiến hành thu sinh khối vi khuẩn L.bulgaricus lúc và Streptoccocus thermophilus. . Nghiên cứu quá trình lên men sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina với các thông số kỹ thuật cho quá trình lên men là: · Nồng độ giống cấy là 8% · Thời gian lên men là 4 giờ · Nhiệt độ lên men là 440C · Tỉ lệ men giống cấy vào sữa là 8% · Hàm lượng đường saccharose bổ sung là 12% · Tỉ lệ phối chế giữa sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng là 8:2 · Tỉ lệ bổ sung chất ổn định guar gum là 0,3% · Tỉ lệ dịch tảo bổ sung 8% · Đưa ra quy trình sản xuất thử nghiệm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina · Thời gian bảo quản sản phẩm tối ưu cho sản phẩm là 10 ngày · Phân tích thành phần dinh dưỡng (protid = 4,2 (g/100g); lipid = 2,12 (g/100g) · Điểm trung bình về thị hiếu của người tiêu dùng đối với sản phẩm “Sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina” là 7,46 trong khoảng khá thích – thích. Sơ đồ 5.1. Quy trình đề nghị Đồng hóa Phối trộn Đậu nành Ủ (440C, 4giờ) Sản phẩm Rót hủ Lên men Thanh trùng (900, 10 phút) Xử lý Tảo Spirulina Dịch tảo 8% Gia nhiệt Ngâm (8giờ, tỉ lệ đậu nước 1:2) Chần (5 phút,800C) Xay nóng (tỉ lệ đậu nước 1:6) Lọc Tách vỏ Làm nguội Chất nhũ hóa 0,3%Dịch sữa Đường12 % Sữa đậu nành:UHT= 8:2 Men giống 8% 77 5.1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất đề nghị Hình 4.11. Trình bày sản phẩm 78 5.1.2. Tính giá thành sản phẩm Bảng 4.15. Tính giá thành sản phẩm dự kiến STT Thành phần Số lượng Giá Thành tiền (vnđ) 1 Đậu nành 1kg 20,000/kg 20,000 2 Đường 960g 20,000/kg 19,000 3 Sữa tươi 1,6 lít 15,000/l 24,000 4 Tảo 19,2g 60,000/30g 38,400 5 Guar gum 24g 100,000/kg 2,400 6 Giống vi khuẩn 640ml men cái - 9,600 7 Hủ 100 hủ 200đ/ hủ 20,000 Thành phẩm 133,400 Hệ số tăng giá 3,2 Giá thành sản phẩm (100 hủ) 426,800 79 Giá thành sản phẩm dự tính bán ra thị trường là 426,000 vnđ/ hũ thấp hơn so với giá bán sản phẩm sữa chua Vinamik. 5.2. Kiến nghị. Vì thời gian nghiên cứu có hạn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Để sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina hoàn thiện hơn và có thể phân phối trên thị trường, chúng tôi có một số kiến nghị sau: - Nghiên cứu phương pháp nâng cao hiệu suất sử dụng dịch tảo bổ sung. - Nghiên cứu thử nghiệm bổ sung tảo tươi - Nghiên cứu phối chế sữa chua đậu nành bổ sung tảo với hương lá dứa, hương trà xanh, dịch trái cây, mật ong, ….. để cải thiện màu, mùi, vị để sản phẩm được đa dạng, phù hợp với sở thích và thị hiếu của nhiều người hơn. - Nghiên cứu thử nghiệm các phụ gia thực phẩm như các chất ổn định khác: Các loại tinh bột biến tính, gelatin, gum arabic, caragenan,… lên cấu trúc, độ nhớt của sản phẩm