Đề tài Nghiên cứu qui trình chế biến sữa chua đậu nành trên qui mô phòng thí nghiệm

Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 1 Luận văn đính kèm sau đây, với tựa đề tài là: “ NGHIÊN CỨU QUI TRÌNH CHẾ BIẾN SỮA CHUA ĐẬU NÀNH TRÊN QUI MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM”, do LÊ THÁI DƯƠNG thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm thông qua. Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Cần thơ, ngày……tháng…...năm 2009 Chủ tịch hội đồng Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 2 LỜI CẢM TẠ Xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Bảo Lộc, giảng viên Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng – trường Đại Học Cần Thơ đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quí báu để giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Xin chân thành cảm ơn thầy cô ở Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm cùng quý thầy cô trường Đại Học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong những năm học qua. Chân thành cảm ơn thầy cô cán bộ phòng thí nghiệm ở Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình nghiên cứu, cảm ơn các bạn sinh viên Công Nghệ Thực Phẩm K31 đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm luân văn. Cần thơ, ngày 15 tháng 6 năm 2009 Sinh viên thục hiện Lê Thái Dương Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 3 TÓM LƯỢC Với mục đích mong muốn sẽ tạo ra một sản phẩm sữa chua đậu nành, thêm vào sự đa dạng hóa các sản phẩm từ đậu nành cho nên việc nghiên cứu quá trình lên men để tạo ra một loại sản phẩm sữa chua đậu nành phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng đã được đặt ra. Mục tiêu đề tài là tiến hành nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm sữa chua đậu nành. Do đó một số thí nghiệm được đề ra trong quá trình thực hiện đề tài là:  Khảo sát ảnh hưởng độ Brix của sữa đậu nành đến chất lượng sản phẩm  khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến quá trình lên men  Sau khi nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm, chúng tôi thu được kết quả như sau:  Chúng tôi đã khảo sát ảnh hưởng của độ Brix ban đầu của dịch sữa đến quá trình lên men. Kết quả độ Brix 18, 19, 21 là điều kiện tốt nhất cho quá trình lên men sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Nhưng để áp dụng thực tiễn, nâng cao hiệu quả kinh tế cho quá trình sản xuất thì ta chọn độ Brix ban đầu dịch sữa là 18.  Nhiệt độ thích hợp nhất cho quá trình lên men để tạo ra sản phẩm sữa chua đậu nành có giá trị cảm quan tốt về màu sắc,t trạng thái, mùi , vị là 40, 42, 440C. Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 4 MỤC LỤC Trang Chương 1: MỠ ĐẦU........................................................................................ 1 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ......................................................................... 1 Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ........................................................... 2 2.1 KHÁI QUÁT SỮA CHUA ........................................................................... 2 2.1.1 Giới thiệu sữa chua .................................................................................... 2 2.1.2 Thành phần sữa chua ................................................................................ 2 2.1.3 Lợi ích sữa chua ......................................................................................... 2 2.1.4 Qui trình công nghệ ................................................................................... 4 2.1.5 Các chỉ tiêu đối với sữa chua..................................................................... 5 2.1.5.1 Các chỉ tiêu cảm quan sữa chua................................................................ 5 2.1.5.2 Các chỉ tiêu lý- hóa sữa chua.................................................................... 5 2.1.5.3 Các chất nhiễm bẩn .................................................................................. 5 2.1.5.4 Các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua ........................................................ 6 2.2 GIỚI THIỆU VỀ SỮA CHUA ĐẬU NÀNH ............................................... 6 2.2.1 Sữa chua đậu nành ................................................................................... 6 2.2.2 Qui trình chế biến sữa chua đậu nành ...................................................... 9 2.2.2.1 Qui trình chế biến sữa chua đậu nành thủ công ........................................ 9 2.2.2.2 Qui trình chế biến sữa chua đậu nành công nghiệp................................... 11 2.2.3 Nguyên liệu đậu nành ................................................................................ 12 2.3 CƠ SỞ QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC ................................................. 14 2.3.1Vi sinh vật trong lên men lactic.................................................................. 14 2.3.1.1 Nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình................................................... 15 2.3.1.2 Nhóm lên men lactic dị hình...................................................................... 15 2.3.2 Vi sinh vật lạ trong lên men lactic............................................................. 16 2.3.2.1 Vi khuẩn gây thối ...................................................................................... 16 2.3.2.2 Nấm men................................................................................................... 16 2.3.2.3 Nấm mốc................................................................................................... 16 2.3.3 Các dạng của quá trình lên men lactic...................................................... 16 2.3.3.1 Lên men đồng hình.................................................................................... 16 2.3.3.2 Dạng lên men dị hình................................................................................ 17 2.3.4 Các giai đoạn hoạt động của vi sinh vật trong lên men lactic.................. 17 2.3.4.1 Giai đoạn đầu ........................................................................................... 17 2.3.4.2 Giai đoạn lên men chính ........................................................................... 17 2.3.4.3 Giai đoạn cuối .......................................................................................... 18 2.3.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men...................................... 18 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 5 2.3.5.1 Đường....................................................................................................... 18 2.3.5.2 Độ acid trong sản phẩm............................................................................ 18 2.3.5.3 Nhiệt độ lên men ....................................................................................... 18 2.3.5.4 Sự hiện diện của oxy ................................................................................. 18 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ............ 20 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM .................................................................. 20 3.1.1 Điạ điểm thời gian thí nghiệm ................................................................... 20 3.1.2 Dụng cụ thí nghiệm.................................................................................... 20 3.1.3 Hóa chất ..................................................................................................... 20 3.1.4 Nguyên liệu................................................................................................. 20 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM................................................................. 20 3.2.1 Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu ................................................... 20 3.2.1.1 Phương pháp thí nghiệm ........................................................................... 20 3.2.1.2 Phương pháp lấy mẫu ............................................................................... 20 3.2.1.3 Phương pháp chuẩn bị mẫu ...................................................................... 20 3.3.2 Phương pháp phân tích ............................................................................. 21 3.3.3 Qui trình thí nghiệm đề xuất ..................................................................... 21 3.3.4 Bố trí thí nghiệm ........................................................................................ 22 3.3.4.1 Thí nghiệm 1: khảo sát ảnh hưởng độ Brix của sữa đậu nành đến chất lượng sản phẩm .............................................................................................................. 22 3.3.4.2 Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men ..... 23 Chương 4: KẾT QUẢ THẢO LUẬN............................................................ 25 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG ĐỘ BRIX CỦA SỮA ĐẬU NÀNH ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ......................................................................................... 25 4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN .................................................................................................................... 29 Chương 5 : KẾT LUẬN - ĐỀ NGHỊ ................................................................ 33 5.1 KẾT LUẬN ................................................................................................... 33 5.2 ĐỀ NGHỊ....................................................................................................... 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 35 PHỤ LỤC Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 6 DANH SÁCH BẢNG trang Bảng 1: Các chỉ tiêu cảm quan sữa chua ............................................................... 5 Bảng 2: Các chỉ tiêu – lý hóa sữa chua ................................................................. 5 Bảng 3: Hàm lượng kim loại nặng của sữa chua ................................................... 5 Bảng 4: Chỉ tiêu vi sinh vật sữa chua.................................................................... 6 Bảng 5 : Thông tin dinh dưỡng có trong 100 g sữa chua ....................................... 8 Bảng 6: Thành phần hóa học chính của đậu nành (% căn bản khô) ....................... 12 Bảng 7:Thành phần dinh dưỡng trong 100 g đậu nành.......................................... 12 Bảng 8: Thành phần acid amin trong 100 g đậu nành............................................ 13 Bảng 9: Thành phần carbohydrate trong đậu nành ................................................ 13 Bảng 10 : Hàm lượng chất khoáng trong đậu nành ............................................... 14 Bảng 11: So Sánh đậu nành việt nam với một số nước.......................................... 14 Bảng 12: Các phương pháp phân tích hóa học cảm quan ...................................... 21 Bảng 13: Giá trị cảm quan về màu sắc, trạng thái của sản phẩm ở các độ Brix khác nhau ..................................................................................................................... 25 Bảng 14: Giá trị cảm quan về mùi sản phẩm ở các độ Brix khác nhau .................. 26 Bảng 15: Giá trị cảm quan về vị sản phẩm ở các độ Brix khác nhau ..................... 27 Bảng 16: Hàm lượng đường saccarose còn lại sau quá trình lên men .................... 28 Bảng 17: Giá trị cảm quan về trạng thái, màu sắc của sản phẩm ở các nhiệt độ lên men khác nhau...................................................................................................... 29 Bảng 18: Giá trị cảm quan về mùi sản phẩm ở các nhiệt độ lên men khác nhau .... 30 Bảng 19 :Giá trị cảm quan về vị của sản phẩm ở các nhiệt độ lên men khác nhau. 31 Bảng 20: Hàm lượng sacarose trung bình còn lại sau quá trình lên men................ 32 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 7 DANH SÁCH HÌNH trang Hình 1: Qui trình sản xuất sữa chua công nghiệp .................................................. 4 Hình 2: Sữa chua đậu nành ................................................................................... 8 Hình 3: Qui trình sản xuất sữa chua đậu nành thủ công ........................................ 9 Hình 4: Qui trình sản xuất sữa chua đậu nành công nghiệp ................................... 11 Hình 5: Qui trình sản xuất sữa chua đậu nành....................................................... 21 Hình 6: Đồ thị biễu diễn mối tương quan giữa trạng thái, màu sắc sản phẩm ở các độ Brix khác nhau ................................................................................................ 25 Hình 7: Đồ thị biễu diễn mối tương quan giữa mùi sản phẩm ở các độ Brix khác nhau ..................................................................................................................... 26 Hình 8: Đồ thị Biễu diễn mối tương quan giữa vị của sản phẩm ở các độ Brix khác nhau ..................................................................................................................... 27 Hình 9 : Đồ thị biễu diền hàm lượng saccarose còn lại sau quá trình lên men ở các độ Brix khác nhau ................................................................................................ 28 HÌnh 10: Đồ thị biễu diễn mối tương quan giữa trạng thái, màu sắc sản phẩm ở các nhiệt độ lên men khác nhau .................................................................................. 29 HÌnh 11: Đồ thị biễu diễn mối tương quan giữa mùi sản phẩm ở các nhiệt độ lên men khác nhau...................................................................................................... 30 Hình 12: Đồ thị biễu diễn mối tương quan giữa vị sản phẩm ở các nhiệt độ lên men khác nhau ............................................................................................................. 31 Hình 13: Đồ thị biễu diền hàm lượng saccarose còn lại sau quá trình lên men ở các nhiệt độ khác nhau................................................................................................ 32 Hình 14: Qui trình sản xuất sữa chua đậu nành đề nghị ........................................ 33 Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 8 Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Sữa là một trong những sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Trong sữa có đầy đủ tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết và dễ hấp thụ như protein, glucid, vitamin, muối khoáng… Có nhiều sản phẩm lên men có nguyên liệu làm từ sữa như: bơ, phomai ... Trong đó, (sữa chua) là một thực phẩm rất tốt cho sức khỏe. Probiotic trong yogurt có thể đem đến cho cơ thể những lợi ích như ngăn chặn sự xâm nhập của các vi khuẩn gây bệnh, giúp cho việc tiêu hóa thức ăn, điều hòa hệ miễn dịch…người ở mọi lứa tuổi và tình trạng sức khỏe đều có thể sử dụng. Theo nghiên cứu của các nhà khoa học, sữa chua, nhất là sữa chua đậu nành (soy yogurt) là một phần quan trọng không thể thiếu trong thực đơn hằng ngày của những người bệnh tiểu đường type 2 để giúp điều hòa lượng đường trong máu và huyết áp. Ngoài ra, sữa chua làm từ đậu nành có nhiều chất chống oxi hóa và polyphenol nhất trong các loại sữa chua. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xây dựng qui trình chế biến sữa chua đậu nành để tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, với mục tiêu đó đề tài tiến hành khảo sát:  Khảo sát ảnh hưởng độ Brix của sữa đậu nành đến quá trình lên men  Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ ủ đến quá trình lên men Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 9 Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1. KHÁI QUÁT SỮA CHUA 2.1.1.Giới thiệu sữa chua Sữa chua (hay yaourt, yogurt) thực chất là sữa bò tươi hoặc sữa hoàn nguyên được cho lên men với các chủng vi khuẩn có lợi cho đường ruột giúp chuyển đường sữa thành acid lactic tạo ra độ chua của một loại thực phẩm hấp dẫn. Có hai dạng sữa chua: Dạng lỏng như nước gọi là sữa chua uống và dạng sệt do casein trong sữa được đông đặc gọi là sữa chua ăn. 2.1.2. Thành phần sữa chua Sữa chua có một giá trị dinh dưỡng khá đáng kể: Trong 100g sữa chua chứa khoảng 100Kcal (bằng khoảng 1/2 chén cơm hay 2 trái chuối xanh), cung cấp 260kJ năng lượng, lượng đường (15,4g), chất đạm (3,1g), chất béo (3g), calci và một số loại vitamin. Một số loại sữa chua còn thêm DHA (chất béo không no chuỗi dài) có tác dụng giúp sáng mắt và tăng chỉ số phát triển trí tuệ... Mặt khác, trong sữa chua có chất kháng sinh gọi là lactocidine, có khả năng chống lại các virut, đề kháng với các bệnh do virut gây ra. Đã có những nghiên cứu cho thấy việc ăn sữa chua 3 lần/tuần thì hệ miễn dịch được tăng cường. Nếu bạn là người ăn kiêng thì thích hợp nhất là loại sữa chua tự nhiên chứa 1/2 hàm lượng kem. Loại sữa chua này chỉ chứa 62kcal, chứa các vitamin A,D tan trong mỡ và giữ một lượng canxi khá cao, cung cấp hơn 20% nhu cầu canxi cần thiết trong ngày. Trên bề mặt của loại sữa chua này thường có nước, không nên loại bỏ nước này vì nó chứa các protein và các chất khoáng. 2.1.3. Lợi ích sữa chua Như chúng ta đã biết sữa tươi là một loại thực phẩm quý, giàu chất dinh dưỡng như đạm, đường, khoáng, vitamin và các chất khoáng…. Sự lên men lactic được sử dụng rộng rãi trong việc chế biến sữa thành các loại sản phẩm như sữa chua, yaourt, phomai … vừa tăng giá trị dinh dưỡng, vừa có tính chất chữa bệnh đường ruột giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hóa mà còn có tác dụng bảo quản lâu hơn sữa tươi. Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ vi sinh vật trong điều kiện yếm khí. Sự lên men lactic đã được biết và ứng dụng từ lâu đời trong dân gian như lên men chua rau quả, làm sữa chua, sữa đông. Trong công nghiệp chế biến sữa, vi khuẩn lactic là nhóm vi khuẩn quan trọng nhất. Chúng thường có dạng hình cầu (hoặc hình ovan) và hình que. Vi khuẩn lactic lên men được mono và disacarit, nhưng không phải tất cả các vi sinh vật này đều sử dụng được bất kỳ loại disacarit nào. Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 10 Sữa chua cũng là một khẩu phần sữa thường xuyên của các em nhỏ. Nhưng nhiều người không ý thức việc cần ăn sữa chua có lợi như thế nào và nhiều người không biết vì sao lại ăn sữa chua... Sữa chua được chế biến từ các loại sữa bằng cách cho sữa lên men chua lactic, kích thích sự đáp ứng miễn dịch và làm giảm cholesterol huyết thanh, nó trở nên chứa nhiều chất bổ dưỡng và dễ hấp thụ vào máu. Có lẽ vì vậy mà cơ thể có thể hấp thụ sữa chua nhiều hơn gấp 3 lần sữa tươi, dùng cho người bệnh vừa mới khỏi, suy nhược, biếng ăn rất tốt. Sữa chua vẫn giữ được và làm giàu thêm các chất protein, vitamin và khoáng chất cần thiết, giúp cân bằng hệ vi khuẩn, tăng cường khả năng đề kháng của cơ thể. Protein trong sữa ngăn ngừa ung thư dạ dày, đường lactose làm tăng bifidobacteria trong ruột, calcium và sắt ngăn chặn bệnh thiếu máu hồng cầu, vitamin A, tăng cường thị giác, pepton và pepti