nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua bắp

i TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HỒ CHÍ MINH BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM o0o ĐỒ ÁN TỐT NGHI Ệ P NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG N GH Ệ SẢN XUẤT SỮA CHUA BẮP GVHD : Ths.TRẦN THỊ NGỌC MAI SVTH : NGUYỄN VŨ NHẬT THỂ MSSV : 106110079 LỚP : 06DTP2 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2010 ii NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Th.s Trần Thị Ngọc Mai iii LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp là kết quả cuối cùng của sinh viên trong suốt khoá h ọ c, mang tính ch ấ t th ự c hành, có thể tạo thành sản phẩm phục vụ cho cuộc sống. Báo cáo th ự c tập là kết quả cuối cùng của quá trình nghiên cứu, đúc kết toàn bộ kiến thức mà sinh viên lĩnh hội trong suốt th ờ i gian h ọ c tâp và nghiên cứu. Có lẽ em sẽ không thể hoàn thành bài báo cáo này nếu không có: o Cô Trần Thị Ngọc Mai (giảng viên trường ĐH KTCN TP.HCM), ng ư ờ i đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt th ờ i gian th ự c hiện đề tài. o Cùng với thầy cô khoa Công nghệ th ự c phẩm, tr ư ờ ng Đại h ọ c Kỹ Thuật Công Nghệ TP Hồ Chí Minh, những ng ư ờ i đã giảng dạy em trong suốt những năm h ọ c qua, đã cho em những kiến thức căn bản làm nòng cốt để tôi th ự c hiện đề tài. o Ba mẹ, bạn bè, những ng ư ờ i đã sát cánh và động viên em trong th ờ i gian v ừ a qua. H ọ là những ng ư ờ i không tr ự c tiếp chỉ bảo nhưng h ọ đã động viên tinh thần, góp ý cho em, luôn sát cánh cùng em để em hoàn thành tốt đề tài. Xin cảm ơn t ấ t cả m ọ i ng ư ờ i với t ấ m lòng chân thành và biết ơn sâu sắc nh ấ t! TP HCM. Tháng 10 - 2008 Sinh viên th ự c hiện Nguyễn Vũ Nhật Thể. iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN Trong quá trình nghiên cứu, em thực hiện những nội dung sau: - Tìm hiểu tổng quan về nguyên liệu sữa, bắp, giống vi khuẩn thực hiện quá trình lên men… - Tiến hành cấy truyền giống và giữ giống. - Khảo sát tỷ lệ enzyme và thời gian thủy phân dịch bắp. Sau đó cô đặc dịch bắp đến 30 0 Bx. - Khảo sát tỷ lệ pectin bổ sung đến cấu trúc sản phẩm - Cho vi khuẩn làm quen với môi trường sữa và tăng sinh khối . - Bổ sung cơ chất cho môi trường sữa, tiến hành sản xuất men cái đến pH nhất định. - Tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men như: tỷ lệ men giống, hàm lượng chất khô, giá trị pH trước khi lên men, nhiệt độ để tạo môi trường tối ưu, tạo cấu trúc đồng nhất cho sản phẩm. - Tiếp theo là khảo sát tỷ lệ bổ sung dịch bắp sau lên men như: cấu trúc , màu, mùi, vị theo phương pháp cảm quan. Sau mỗi lần khảo sát, sẽ cho ra những thông số tối ưu nhất như: - Tỷ lệ enzyme cần bổ sung là 2% so với khối lượng bắp nguyên liệu và thời gian thủy phân dịch bắp là 45 phút trong 75-80 0 C. - Hàm lượng petin bổ sung là 0,02%. - Tỷ lệ men giống là 12%so với nguyên liệu. - Hàm lượng chất khô là 16 0 Bx. - Giá trị pH là 5,5. - Nhiệt độ lên men là 40 - 42 0 C. - Hàm lượng chất khô sau khi bổ sung dịch bắp là 18 0 Bx. Sản phẩm sau khi lên men được bổ sung dịch bắp sau đó mang bảo quản từ 4 - 6 0 C. v Mục lục Đề mục Trang Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án Nhận xét của giáo viên hứng dẫn ii Lời cảm ơn iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách bảng biểu viii Danh sách hình vẽ x CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1 1.1 Đặt vấn đề 2 1.2 Mục tiêu ngiên cứu 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 4 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 5 2.1.1 Sữa 5 2.1.1.1 Thành phần hóa học của sữa 5 2.1.1.2 Tính chất lý hóa của sữa 11 2.1.1.3 Hệ vi sinh trong sữa 12 2.1.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ trên thế giới và Việt Nam 13 2.1.2 Bắp 14 2.1.2.1 Giới thiệu chung 14 2.1.2.2 Thành phần hóa học của bắp 16 2.1.2.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ bắp và các sản phẩm từ bắp 16 2.1.3. Pectin 17 2.1.4 Enzyme amylase 18 2.1.5 Đường 19 vi 2.2 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM 19 2.2.1 Giới thiệu về sữa chua 19 2.2.2 Quá trình lên men lactic 20 2.2.3 Quy trình sản xuất sữa chua bắp 24 2.2.3.1 Quy trình sản xuất men giống 24 2.2.3.2 Quy trình sản xuất dịch bắp 25 2.2.3.3 Quy trình sản xuất 26 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 3.1 Nguyên liệu 29 3.1.1 Sữa 29 3.1.2 Giống vi sinh vật 29 3.1.3 Bắp 29 3.1.4 Pectin 29 3.1.5 Enzyme amylase 29 3.1.6 Đường 29 3.2 PHƯƠNG PHÁP NHIÊN CỨU 29 3.2.1 Phương pháp hóa lý 29 3.2.1.1 Xác định đường khử, đường tổng, tinh bột bằng phương pháp ferrycyanure 29 3.2.1.2 Định lượng tinh bột bằng phương pháp thủy phân enzyme 31 3.2.1.3 Xác định độ acid 32 3.2.1.4 Xác định nồng độ chất khô của sản phẩm yaourt 32 3.2.1.5 Xác định pH của sản phẩm yaourt 33 3.2.2 Phương pháp vi sinh 33 3.2.3 Phương pháp cảm quan 34 3.2.3.1 Phép thử so hàng 34 3.2.3.2 Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp sản phẩm 35 3.2.4 Bố trí thí nghiệm 8 3.2.4.1 Khảo sát nguyên liệu bắp 38 3.2.4.2 Khảo sát tỷ lệ bắp và nước 38 vii 3.2.4.3 Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme đến thời gian thủy phân 39 3.2.4.4 Khảo sát tỷ lệ pectin bổ sung đến cấu trúc sản phẩm 39 3.2.4.5 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến quá trình lên men 40 3.2.4.6 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn lactic đến quá trình lên men 40 3.2.4.7 Khảo sát ảnh hưởng của pH ban đầu đến quá trình lên men 40 3.2.4.8 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men 40 3.2.4.9 Khảo sát tỷ lệ dịch bắp phối trộn 41 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 42 4.1 Khảo sát nguyên liệu bắp 43 4.2 Khảo sát tỷ lệ bắp và nước 43 4.3 Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme đến thời gian thủy phân 43 4.4 Khảo sát tỷ lệ pectin bổ sung đến cấu trúc sản phẩm 44 4.5 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến quá trình lên men 45 4.6 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống vi khuẩn lactic đến quá trình lên men 49 4.7 Khảo sát ảnh hưởng của pH ban đầu đến quá trình lên men 52 4.8 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men 58 4.9 Khảo sát tỷ lệ dịch bắp phối trộn 62 4.10 Đánh giá chất lượng sản phẩm 62 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65 5.1 Kết luận 66 5.2 Kiến nghị 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO I PHỤ LỤC A II PHỤ LỤC B III PHỤ LỤC C IV viii Danh sách bảng biểu Bảng 2.1: Thành phần hóa học của sữa bò 6 Bảng 2.2: Thành phần các acid béo trong sữa 7 Bảng 2.3: Tỷ lệ của casein và protein hòa tan 7 Bảng 2.4: hàm lượng chất khoáng vi lượng trong sữa 9 Bảng 2.5: hàm lượng chất khoáng đa lượng trong sữa 9 Bảng 2.6: Hàm lượng các vitamin trong sữa 10 Bảng 2.7: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò 11 Bảng 2.8: Phân loại khoa học giống bắp 14 Bảng 2.9: giá trị dinh dưỡng có trong 100g bắp 16 Bảng 2.10: Một số vi khuẩn lactic quan trọng 22 Bảng 3.1: Phiếu cho điểm phép thử cho điểm 35 Bảng 3.2 Bảng điểm đánh giá cảm quan sản phẩm sữa chua 35 Bảng 3.3: phiếu cho điểm chất lượng 37 Bảng 3.4: Bố trí thí nghiệm 38 Bảng 4.1: hàm lượng đường tổng, đường khử trước thủy phân, sau thủy phân, hàm lượng tinh bột có trong 100g bắp nguyên liệu 43 Bảng 4.2: tỷ lệ bắp và nước ảnh hưởng đến nồng độ chất khô cuối cùng 43 Bảng 4.3: Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme đến thời gian thủy phân 43 Bảng 4.4.: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến độ chua sữa sau thời gian lên men 44 Bảng 4.5.: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến giá trị pH sữa sau thời gian lên men 46 Bảng 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến nồng độ chất khô sữa chua sau thời gian lên men 47 Bảng 4.7: Ảnh hưởng nồng độ chất khô ban đầu đến Bx, pH, độ chua của sản phẩm sau 12 giờ lên men 48 ix Bảng 4.8: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống đến độ chua tổng sau thời gian lên men 49 Bảng 4.9: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống đến hàm lượng chất khô theo thời gian lên men 50 Bảng 4.10: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống đến pH theo thời gian lên men 51 Bảng 4.11: Ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống đến Bx, pH, độ chua của sản phẩm sau 12 giờ lên men 52 Bảng 4.12: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến độ chua tổng theo thời gian lên men 54 Bảng 4.13: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến hàm lượng chất khô của dịch lên men 55 Bảng 4.14: Ảnh hưởng của pH ban đầu đến pH của quá trình lên men 56 Bảng 4.15: Ảnh hưởng tỷ lệ pH ban đầu đến Bx, pH, độ chua của sản phẩm sau 12 giờ lên men 57 Bảng 4.16: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ chua tổng của dịch lên men 58 Bảng 4.17: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng chất khô của dịch lên men 59 Bảng 4.18: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến pH của quá trình lên men 60 Bảng 4.19: Ảnh hưởng giá trị nhiệt độ đến Bx, pH, độ chua của sản phẩm sau 12 giờ lên men 61 Bảng 4.20: Kết quả đánh giá cảm quan phép thử so hàng 62 Bảng 4.21: kết quả cho điểm tổng hợ sản phẩm 63 x Danh sách hình vẽ Hình 2.1: cây bắp 15 Hình 2.2: vi khuẩn Lactobaccilus acidophylus 21 Hình 2.3: Sơ đồ quy trình tạo men giống 24 Hình 2.4: sơ đồ sản xuất dịch bắp 25 Hình 2.5: sơ đồ quy trình sản xuất sữa chua bắp 26 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát sự thủy phân của enzyme và thời gian thủy phân 39 Hình 4.1: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu trong sữa đến độ chua tổng trong quá trình lên men theo thời gian 45 Hình 4.2: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu trong sữa đến giá trị pH trong quá trình lên men theo thời gian 46 Hình 4.3: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu trong sữa đến nồng độ chất khô trong quá trình lên men theo thời gian 47 Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu trong sữa đến Bx, pH, độ chua trong 12 giờ lên men 48 Hình 4.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ dịch men giống ban đầu trong sữa đến độ chua tổng trong quá trình lên men theo thời gian 50 Hình 4.6: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống ban đầu trong sữa đến hàm lượng chất khô trong quá trình lên men theo thời gian 51 Hình 4.7: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng tỷ lệ dịch men giống ban đầu trong sữa đến giá trị pH trong quá trình lên men theo thời gian 52 Hình 4.8: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ dịch men giống đến Bx, pH, độ chua trong 12 giờ lên men 53 Hình 4.9: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng pH ban đầu đến độ chua tổng trong quá trình lên men theo thời gian 54 Hình 4.10: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng pH ban đầu đến hàm lượng chất khô trong quá trình lên men theo thời gian 55 [...]... trong quá trình lên men không cần cung cấp oxy 2.2.3 Quy trình sản xuất sữa chua bắp 2.2.3.1 Quy trình sản xuất men giống Sữa nguyên liệu Phối chế Vi khuẩn syro 60% Cấy giống Nhân giống (t0=370C) Men giống Hình 2.3: Sơ đồ quy trình tạo men giống  Sữa nguyên liệu: Trong đề tài này em xử dụng sữa tươi tiệt trùng của Vinamilk vì vậy không qua quá trình thanh trùng Nếu xử dụng sữa tươi, sữa gầy, sữa hoàn... 30, tại Thái Lan là 50 - 50, trong khi ở Việt Nam, sữa chua mới chỉ có doanh số bằng 20% sữa tươi Trên thị trường Việt Nam hiện có 6 doanh nghiệp đầu tư sản xuất sản phẩm sữa chua, bao gồm cả sữa chua ăn và sữa chua uống 13 Chương :2 Tổng quan Theo một khảo sát của tổ chức chuyên nghiên cứu thị trường Euro Monitor, Vinamilk chiếm hơn 80% thị phần sữa chua tại Việt Nam trong năm 2009 Bản báo cáo thường... sữa đặc o Sản xuất sữa chua o Sản xuất sữa bột o Sản xuất bơ-phomat Dưới dạng các sản phẩm khác nhau giá trị dinh dưỡng của sữa tăng lên rất nhiều, sữa mang lại cho chúng ta sự sản khoái, ngon miệng và đặc biệt giúp cơ thể phát triển, tăng cường sức lao động và trí tuệ [3] Cùng với sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật, ngành chế biến sữa ngày càng phát triển và đa dạng hóa chủng loại sản phẩm,... trong sữa chua Sữa chua là sản phẩm lên men nhờ nhóm vi khuẩn lactic giúp tăng cường hệ miễn dịch cho cơ thể và ngăn ngừa bệnh tật Đặc biệt, sữa chua dễ hấp thụ hơn sữa tươi do quá trình lên men, chuyển hoá đường lactose thành loại đường dễ hấp thụ Sữa chua có hương vị thơm ngon đặc trưng là do quá trình lên men phụ tạo hương cho sản phẩm như diacetyl, aceton, acetaldehyde và một số ester khác Sữa chua. .. quy trình sản xuất sữa chua bắp [9] 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU  Khảo sát nguyên liệu  Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đường hóa dịch bắp ­ Khảo sát tỷ lệ bắp : nước ­ Khảo sát sự ảnh hưởng tỷ lệ enzyme đến thời gian thủy phân  Khảo sát tỷ lệ pectin bổ sung đến cấu trúc sản phẩm  Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men như: - Ảnh hưởng của nồng độ chất khô ban đầu đến quá trình. .. máu, sữa có đầy đủ các hợp chất cần thiết cho cơ thể Các thành phần của sữa mẹ và sữa động vật khác nhau đều sử dụng được nhưng chúng ta đã quen sử dụng sữa bò Đa phần các quốc gia trên thế giới đều dùng sữa bò, trong đó có Việt Nam Từ sữa tươi người ta có thể chế biến thành nhiều loại sản phẩm khác nhau trong đó có 5 ngành sản xuất chính: o Sản suất sữa tươi thanh trùng và tiệt trùng o Sản xuất sữa. .. sau mỗi 2 giờ Quá trình kết thúc khi pH đạt khoảng 3,5 - 4,0 2.2.3.2 Quy trình sản xuất dịch bắp Bắp Nước Xay nguyễn Lọc Enzyme amylase bã Thủy phân (t =95-1050C) 0 Cô đặc Dịch bắp Hình 2.4: sơ đồ sản xuất dịch bắp  Bắp: Bắp lột vỏ, tỉa hạt, loại bỏ những hạt xâu, hạt lép, hạt bị khô mất nước…mang rửa sạch để ráo Chuẩn bị cho công đoạn xay  Xay nhuyễn: Cho nước vào cối xay chung với bắp, tỷ lệ nước... theo đặc tính của sự lên men sữa, các sản phẩm sữa chua có thể chia thành 2 loại Thứ nhất là nhóm sản phẩm do kết quả của quá trình lên men lactic như: sữa chua yoghurt Thứ hai là nhóm sản phẩm của quá trình lên men hỗn hợp giữa lên men lactic và lên men rượu như: sữa chua kefir, koumiss…[3] 2.2.2 Quá trình lên men lactic  Cơ sở khoa học: Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kỵ khí đường thành acid... béo của bắp có 50% là axit linoleic, 31% là axit oleic, 13% là axit panmitic và 3% là stearic Bắp chứa rất ít canxi nhưng nhiều photpho Khoáng chất, kim loại trong bắp là Na, K, Mg, Ca, Fe, P, S và Cl 16 Chương :2 Tổng quan 2.1.2.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ bắp và các sản phẩm từ bắp  Tình hình sản xuất và tiêu thụ: - Năm 1991, diện tích trồng bắp lai chưa đến 1% trên hơn 400 nghìn ha trồng bắp, nhưng... tăng hàm lượng chất khô cho sữa trước lên men 2.2 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM 2.2.1 Giới thiệu về sữa chua  Nguồn gốc: Ở các nước Tây Âu, sữa chua được sử dụng khá phổ biến từ đầu thế kỷ XX và dần lan rộng ra khắp nơi trên thế giới [10]  Đặc điểm: Sữa chua là kết quả của quá trình hoạt động của vi sinh vật, làm thay đổi các thành phần bình thường ở trong sữa mà đặc biệt là quá trình tạo thành acid lactic . trình sản xuất sữa chua bắp 24 2.2.3.1 Quy trình sản xuất men giống 24 2.2.3.2 Quy trình sản xuất dịch bắp 25 2.2.3.3 Quy trình sản xuất 26 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. o Sản suất sữa tươi thanh trùng và tiệt trùng. o Sản xuất sữa đặc. o Sản xuất sữa chua. o Sản xuất sữa bột. o Sản xuất bơ-phomat. Dưới dạng các sản phẩm khác nhau giá trị dinh dưỡng của sữa. Nhằm tăng cường vitamin nhóm B trong sữa chua và đa dạng hóa sản phẩm tôi chọn đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua bắp [9]. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU.  Khảo sát nguyên liệu.  Khảo