Nghiên cứu chế biến sữa kefir

LỜI CẢM TẠ
Để tích lũy được vốn kiến thức quí báu, để có thể hoàn thành tốt luận
văn tốt nghiệp, đó là ơn sâu nghĩa nặng của tất cả thầy cô, người thân, bạn bè-
những người đã chỉ bảo, gần gủi, giúp đỡ tôi trong 4 năm qua.
Xin chân thành cám ơn cô Dương Thị Phượng Liên -Thạc sĩ Trường
Đại Học Cần Thơ, Thầy Trần Xuân Hiển-Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa
NN-TNTN, Đại Học An Giang đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, cung cấp thông
tin, kiến thức thật hữu ích cho tôi trong quá trình nghiên cứu.
Cám ơn Ban Giám Hiệu, quí thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm,
khoa NN-TNTN, Trường Đại Học An Giang, các giảng viên ĐHCT, giáo viên
phản biện, các thầy cô phụ trách thư viện, phòng thí nghiệm, hóa chất, thiết
bị… đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức quí báu, cũng như đã
tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện
đề tài.
Con xin ghi nhớ công ơn ba mẹ, người đã sinh thành, dưỡng dục, dìu
dắt tôi những bước đi đầu đời, tạo cho tôi hành trang vô giá để bước vào cuộc
sống mới.
Lời cảm tạ sau cùng xin dành cho các bạn bè tôi, những người đã gần
gũi, chia sẻ, giúp đỡ, và đồng hành với tôi trong suốt quãng đời Đại Học.
Long xuyên, ngày 25 tháng 5, năm 2005
ĐặngThị Cẩm Tú
i
TÓM LƯỢC
Sữa lên men Kefir là dạng thực phẩm mang giá trị dinh dưỡng cao, rất
cần thiết cho con người và hiện đang được sản xuất phổ biến ở nhiều nước trên
thế giới. Đây còn là sản phẩm có vai trò sinh học rất cao đối với cơ thể trong
trong việc chống lão hóa và phòng ngừa một số bệnh mãng tính. Tuy nhiên,
Kefir vẫn còn khá xa lạ với người tiêu dùng Việt Nam đặc biệt là khu vực
ĐBSCL. Vì thế, để góp phần giới thiệu rộng rãi dạng thức uống này cũng như
góp phần làm đa dạng, phong phú những dạng sản phẩm lên men từ sữa, đề tài
tiến hành nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và tính thương mại
cho sản phẩm Kefir trên cơ sở chọn lựa các thông số tối ưu nhất qua các thí
nghiệm :
- Khảo sát ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến quá trình lên men
và chất lượng sản phẩm. Thí nghiệm tiến hành phối chế với đường lactose ở 3
hàm lượng 0%, 5%, 10% và nước ép dâu với 3 tỉ lệ 0%,10%, 20% so với dịch
sữa, hàm lượng đường có sẵn trong sữa nguyên liệu là 4,6g/100ml, tỉ lệ men là
4%, lên men ở nhiệt độ phòng đến acid dừng 95
0
T, sau đó tiến hành phối chế
thành phẩm với dịch siro và bảo quản ở 4-6
0
C
- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến thời gian lên men và chất
lượng sản phẩm.Thí nghiệm khảo sát ở 4 tỉ lệ men: 2%, 4%, 6%, 8%.
- Khảo sát độ acid dừng thích hợp để kết thúc quá trình lên men. Thí
ngiệm được khảo sát ở 4 mức: 85
0
T, 95
0
T, 105
0
T, 115
0
T.
- Khảo sát tỉ lệ phối chế thích hợp cho thành phẩm với siro ở nồng 3 độ
20%, 25%, 30% với các tỉ lệ 20%, 30%, 40% theo dịch sữa.
- Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm.
ii
Sau thời gian nghiên cứu, phân tích và tổng hợp số liệu chúng tôi rút ra
các kết luận như sau:
- Tỉ lệ phối chế tốt nhất cho nguyên liệu là 5% đường lactose và 10%
dịch dâu
- Tỉ lệ men giống thích hợp nhất là 6%
- Độ acid dừng thích hợp nhất là 105
0
T
- Tỉ lệ phối chế cho thành phẩm là 30% dịch siro nồng độ 25%
- Thời gian bảo quản tốt nhất là 15 ngày ở 4-6
0
C
iii
MỤC LỤC
Nội dung Trang
CẢM TẠ i
TÓM LƯỢC ii
MỤC LỤC iv
DANH SÁCH BẢNG viii
DANH SÁCH HÌNH ix
Chương 1 GIỚI THIỆU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu 1
Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
2.1. Giới thiệu về nguyên liệu 3
2.1.1. Tính chất lí hóa của sữa 3
2.1.1.1. Sữa là hệ phân tán cao 3
2.1.1.2. Độ chua của sữa 3
2.1.1.3. Tính oxi hóa của sữa 3
2.1.1.4. Khối lượng riêng 3
2.1.1.5. Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng 4
2.1.1.6. Tính kháng khuẩn 4
2.1.2. Thành phần hóa học của sữa 4
2.1.2.1. Đường lactose 6
2.1.2.2. Chất béo 7
2.1.2.3. Protein 7
2.1.2.4. Khoáng 8
2.1.2.5. Vitamin 8
2.1.2.6. Hormone 8
2.1.2.7. Các hợp chất khác 8
2.1.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của dâu Tây 10
2.2. Cơ sở khoa học của quá trình lên men 10
iv
2.2.1. Lên men lactic 10
2.2.2. Lên men ethanol 12
2.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng quá trình lên men 13
2.3. Giới thiệu về hạt Kefir 15
2.3.1. Nguồn gốc hạt Kefir 15
2.3.2. Thành phần hạt giống Kefir 16
2.3.2.1. Vi sinh vật trong hạt Kefir 16
2.3.2.2. Chu kỳ phát triển của giống Kefir 18
2.3.2.3. Kefiran 21
2.4. Một số loài vi khuẩn lactic quan trọng 22
2.5. Dinh dưỡng và lợi ích sức khoẻ của Kefir 25
2.6. Phương pháp chế biến và bảo quản giống Kefir 25
2.7. Qui trình chế biến Kefir 27
2.7.1. Qui trình sản xuất men giống 27
2.7.2. Giải thích qui trình 27
2.7.3. Qui trình sản xuất Kefir 28
2.7.4. Giải thích qui trình 28
Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30
3.1. Phương tiện 30
3.1.1. Địa điểm nghiên cứu 30
3.1.2. Nguyên liệu 30
3.1.3. Dụng cụ và thiết bị 30
3.1.4. Hóa chất 30
3.2. Nội dung bố trí thí nghiệm 31
3.2.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến quá
trình lên men và chất lượng sản phẩm 31
3.2.1.1. Mục đích 31
3.2.1.2. Sơ đố bố trí thí nghiệm 31
3.2.1.3. Chuẩn bị thí nghiệm 31
v
3.2.1.4. Tiến hành thí nghiệm 32
3.2.1.5. Chỉ tiêu xác định 32
3.2.2. Thí nghiệm 2 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến thời gian lên
men cà chất lượng sản phẩm 34
3.2.2.1. Mục đích 35
3.2.2.2. Sơ đố bố trí thí nghiệm 34
3.2.2.3. Chuẩn bị thí nghiệm 35
3.2.2.4. Tiến hành thí nghiệm 35
3.2.2.5. Chỉ tiêu xác định 35
3.2.3. Thí nghiệm 3 Khảo sát ảnh hưởng của độ acid dừng đến thời gian lên men
và chất lượng sản phẩm 35
3.2.3.1. Mục đích 36
3.2.3.2. Sơ đố bố trí thí nghiệm 36
3.2.3.3. Chuẩn bị thí nghiệm 36
3.2.3.4. Tiến hành thí nghiệm 36
3.2.3.5. Chỉ tiêu xác định 37
3.2.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát tỉ lệ phối chế thích hợp cho thành phẩm 38
3.2.4.1. Mục đích 38
3.2.4.2. Sơ đố bố trí thí nghiệm 37
3.2.4.3. Chuẩn bị thí nghiệm 38
3.2.4.4. Tiến hành thí nghiệm 38
3.2.4.5. Chỉ tiêu xác định 38
3.2.5. Thí nghiệm 5 Khảo sát và tìm chế độ bảo quản thành phẩm 39
3.2.5.1. Mục đích 38
3.2.5.2. Tiến hành thí nghiệm 38
3.3. Phương pháp phân tích và xử lí số liệu 38
3.3.1. Phương pháp phân tích 40
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 40
vi
4.1. Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến quá trình lên men và chấtlượng
sản phẩm 40
4.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến thời gian lên men
và chất lượng sản phẩm 45
4.3. Ảnh hưởng của độ acid dừng đến thời gian lên men
và chất lượng sản phẩm 49
4.4. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế sau lên men đến hình thái
và chất lượng sản phẩm 51
4.5. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm 52
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 54
Phụ chương I pc-1
Phụ chương II pc-4
vii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng số Tựa bảng Trang
1 Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua của sữa 3
2 Thành phần của một số loại sữa 4
3 Các thành phần chính của một lít sữa 4
4 Thành phần hoá học của dâu tây 10
5 Biến đổi các thành phần của sữa tạo thành Kefir 14
6 Các vi sinh vật có trong hạt Kefir 19
7 Giá trị nhiệt độ và pH tối ưu cho sự sinh trưởng của một số loài
vi khuẩn lactic 24
8 Bảng điểm đánh giá cảm quan sản phẩm Kefir 33
9 Ảnh hưởng của hàm lượng đường lactose và nước ép dâu đến
thời gian lên men, độ cồn và mật số vi sinhvật 40
10a Kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm ( từng nhân tố) 44
10b Kết quả đánh giá cảm quan mùi vị sản phẩm ( tương tác 2 nhân tố).45
11 Ảnh hưởng của tỷ lệ men đến độ cồn, nấm men, vi khuẩn
và thời gian lên men 46
12 Kết quả cảm quan mùi vị sản phẩm 48
13 Kết quả cảm quan mùi vị và hình thái sản phẩm 51
14a Kết quả cảm quan mùi, vị và hình thái sản phẩm theo thang điểm
mô tả (từng nhân tố) 51
14b Kết quả cảm quan mùi, vị và hình thái sản phẩm theo thang điểm
mô tả (tương tác 2 nhân tố) 52
15 Bảng chỉ tiêu lý hoá, vi sinh của sản phẩm theo thời gian bảo quản 53
viii
DANH SÁCH HÌNH
Hình số Tựa hình Trang

1 Sơ đồ tóm lược chuyển hoá các chất trong quá trình lên men sữa 12
2 Hạt Kefir sau khi được vớt ra khỏi sữa 16
3 Hình dạng, kích thước hạt Kefir nguyên vẹn sau khi đã cắt đôi 17
4 Ảnh chụp hạt giống Kefir dưới kính hiển vi điện tử gồm
vi khuẩn nấm men và các chất gian bào 18
5 Hạt Kefir và bảo quản hạt Kefir 26
6 Nguyên liệu dùng cho chế biến sữa Kefir 39
7 Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa độ acid theo hàm lượng đường
lactose và dịch dâu 41
42
8 Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa độ cồn theo hàm lượng đường
lactose và dịch dâu 42
9 Đồ thị biểu diễn sự tương quan giữa mật số nấm men theo đường lactose
và dịch dâu 43
10 Sự tương quan giữa mật số vi khuẩn theo hàm lượng lactose và
dịch dâu 43
11 Sự tương quan giữa độ acid và độ cồn theo tỉ lệ men giống 47
12 Sự tương quan giữa độ acid và thời gian lên men theo tỉ lệ men giống 47
13 Sự tương quan giữa mật số nấm men và vi khuẩn theo tỉ lệ men giống.48
14 Sự tương quan giữa thời gian lên men và độ cồn theo độ acid dừng 51
15 Sản phẩm Kefir 54
ix
Chương 1 GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay, sữa lên men chua là một trong những sản phẩm đang được
ưa dùng và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con người. Ngoài việc cung
cấp nguồn dinh dưỡng thiết yếu, nó còn được biết đến với tính chất kháng
một số bệnh: ung thư, chống lão hoá và tăng cường tiêu hoá. Mang đầy đủ
tính chất trên và đang có tiềm năng phát triển cao trên thế giới - Sữa Kefir
(một sản phẩm sữa chua mới) cần được quan tâm nghiên cứu và phát triển.
Khác với sữa chua thông thường, Kefir là sản phẩm vừa lên men lactic nhờ
nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm, vừa lên men rượu nhờ nấm men. Sản phẩm từ
lâu đã được biết đến như một loại thuốc thiên nhiên với nhiều dược tính được
minh chứng qua quá trình sử dụng ở nhiều vùng trên thế giới, nó giúp tăng
cường khả năng miễn dịch, giảm căng thẳng thần kinh, làm tan sạn mật, sạn
thận, điều hoà huyết áp, làm ngưng sự tăng trưởng của tế bào ung thư và
những lợi ích sức khoẻ khác mà cho đến nay vẫn còn được xem là những điều
bí mật.
Song, sản phẩm này tuy đã có mặt từ rất lâu đời trên thế giới, nhưng
vẫn còn rất mới trên thị trường tiêu thụ Việt Nam. Do đó, để góp phần giúp
cho sản phẩm Kefir ngày càng phổ biến và quen thuộc với người tiêu dùng,
việc nghiên cứu nâng cao chất lượng và làm đa dạng phong phú cho sản
phẩm Kefir sẽ được giới thiệu ở luận văn này.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Sữa kefir sẽ được nghiên cứu chế biến ở phòng thí nghiệm với trọng
tâm là giải quyết các vấn đề có liên quan đến chất lượng và thời gian bảo
quản. Trên cơ sở đó đề tài nghiên cứu các vấn đề sau:
- Khảo sát ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến quá trình lên
men và chất lượng sản phẩm.
- Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống đến quá trình lên men và
chất lượng sản phẩm.
- Khảo sát ảnh hưởng của độ acid dừng đến chất lượng sản phẩm.
1

Xem chi tiết: Nghiên cứu chế biến sữa kefir