TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU BỔ SUNG PROBIOTIC VÀO DỊCH ÉP TỪ TRÁI ĐIỀU Sinh viên thực hiện NGUYỄN THỊ THÙY GIANG NGUYỄN TH[.]
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LẠC HỒNG KHOA CƠNG NGHỆ HĨA VÀ THỰC PHẨM - - BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU BỔ SUNG PROBIOTIC VÀO DỊCH ÉP TỪ TRÁI ĐIỀU Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ THÙY GIANG NGUYỄN THU KIỀU Giáo viên hƣớng dẫn: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO BIÊN HÒA, 12/2012 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian theo học Trường Đại Học Lạc Hồng, dạy tận tình Thầy Cô giáo trường, đặc biệt thầy cô giáo công tác giảng dạy Khoa Cơng Nghệ Hóa – Thực Phẩm, truyền đạt giúp chúng em hiểu biết chuyên ngành Thực Phẩm nói riêng Ngành Cơng Nghệ Hóa Thực Phẩm nói chung Thời gian qua tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên Cứu Bổ Sung Probiotic Vào Dịch Ép Từ Trái Điều” khu liên hợp phịng thí nghiệm Khoa Cơng Nghệ Hóa – Thực Phẩm Trường Đại Học Lạc Hồng Sau tháng nghiên cứu nhờ giúp đỡ Thầy Cô Bạn đề tài chúng tơi hồn thành xong Chúng tơi xin gửi lời cảm ơn đến: Các Thầy Cô giáo công tác Khoa Cơng Nghệ Hóa – Thực Phẩm Trường Đai Học Lạc Hồng dạy cho kiến thức chuyên môn kinh nghiệm quý báu chuyên ngành Thực Phẩm suốt thời gian qua Đặc biệt Cô PGS.TS Đống Thị Anh Đào hướng dẫn trực tiếp bảo chuyên mơn giúp chúng tơi hồn thành đề tài Chúng tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy, Cơ cán phịng thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ nhiệt tình bạn bè để chúng tơi hồn thành tốt đề tài Do kiến thức kinh nghiệm hạn hẹp thời gian hạn chế nên chúng tơi khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong Q Thầy Cơ Bạn đóng góp ý kiến để đề tài tốt Chúng xin chân thành cảm ơn Nguyễn Thị Thùy Giang Nguyễn Thu Kiều MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cảm ơn Mục lục Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng Danh mục sơ đồ Danh mục hình Phần mở đầu Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan điều 1.1.1 Giới thiệu chung điều 1.1.2 Điều kiện sinh trưởng đặc điểm điều 1.2 Thành phần hóa học trái điều 1.3 Hiện trạng trái điều Việt Nam 1.4 Tổng quan probiotic 1.4.1 Lịch sử định nghĩa probiotic 1.4.2 Giới thiệu nhóm vi khuẩn sử dụng làm probiotic 1.4.3 Cơ chế tác động vi khuẩn probiotic 1.4.4 Vai trò probiotic 1.5 Vi khuẩn Lactobaciius acidophilus 1.5.1 Hình dạng 10 1.5.2 Đặc điểm sinh lý 11 1.5.3 Đặc điểm sinh sản 11 1.5.4 Các ứng dụng vi khuẩn L acidophilus 12 1.6 Tổng quan nghiên cứu trái điều sản phẩm liên quan 13 1.6.1 Tổng quan nghiên cứu trái điều probiotic 13 1.6.2 Một số sản phẩm từ trái điều 16 Chƣơng 2: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Nguyên liệu 18 2.1.1 Trái điều 18 2.1.2 Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 18 2.1.3 Đường saccharose 19 2.2 Các thiết bị, dụng cụ sử dụng trình nghiên cứu 21 2.3 Quy trình dự kiến bổ sung probiotic vào dịch ép từ trái điều 22 2.3.1 Quy trình cơng nghệ 22 2.3.2 Thuyết minh quy trình cơng nghệ 23 2.4 Sơ đồ nghiên cứu 28 2.5 Các phương pháp phân tích 29 2.6 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm 31 2.7 Các thí nghiệm khảo sát 31 2.7.1 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin 31 2.7.2 Khảo sát ảnh hưởng thời gian gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin 32 2.7.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian làm lạnh đến hiệu suất tách tanin 33 2.7.4 Khảo sát hàm lượng đường bổ sung vào sản phẩm nước giải khát 33 2.7.5 Khảo sát nhiệt độ thời gian trùng 34 2.7.6 Khảo sát điều kiện lên men tạo sản phẩm probiotic 35 2.7.6.1 Khảo sát ảnh hưởng hàm lượng đường bổ sung 35 2.7.6.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình lên men 36 2.7.6.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình lên men 37 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 3.1 Kết khảo sát nguyên liệu 39 3.1.1 Đường chuẩn polyphenol theo nồng độ acid gallic 39 3.1.2 Đường chuẩn acid tanic 40 3.1.3 Hiệu suất ép 41 3.2 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin 41 3.3 Khảo sát ảnh hưởng thời gian gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin 43 3.4 Khảo sát ảnh hưởng thời gian làm lạnh đến hiệu suất tách tanin 44 3.5 Khảo sát hàm lượng đường bổ sung vào nước giải khát từ trái điều 45 3.6 Khảo sát nhiệt độ thời gian trùng sản phẩm 46 3.7 Kết đánh giá cảm quan sản phẩm nước giải khát từ trái điều 48 3.8 Đặc điểm sinh học vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 48 3.8.1 Quan sát vi thể - đại thể 48 3.8.2 Tăng sinh giống môi trường MRS 49 3.8.3 Xây dựng đường cong sinh trưởng Lactobacillus acidophilus môi trường dịch ép điều 50 3.9 Khảo sát điều kiện lên men 50 3.9.1 Khảo sát hàm lượng đường bổ sung 50 3.9.2 Khảo sát ảnh hưởng pH đến trình lên men 52 3.9.3 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến trình lên men 53 3.10 Kết khảo sát sản phẩm 54 3.10.1 Hàm lượng polyphenol sản phẩm 54 3.10.2 Hàm lượng tanin sản phẩm 54 3.10.3 Hiệu suất tách tanin 55 3.11 Kết đánh giá cảm quan sản phẩm probiotic điều 55 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DNA: Deoxyribonucleic acid FAO: Food and Agriculture Organization (Tổ Chức Lương Thực Và Nông Nghiệp Liên Hiệp Quốc) IgA: Immunoglobulin A ISO: International Organization for Standardization (Tổ Chức Tiêu Chuẩn Hóa Quốc Tế) L: Lactobacillus LAB: Lactic Acid Bacteria (vi khuẩn sản xuất acid lactic) MRS: Deman, Rogosa, Sharpe STT: Số thứ tự TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam WHO: World Health Organization (Tổ Chức Y Tế Thế Giới) DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng có 100g thịt điều tươi Bảng 1.2: Các giống khác vi khuẩn lactic Bảng 2.1: Các tiêu cảm quan 20 Bảng 2.2: Chỉ tiêu hóa lý đường tinh luyện 20 Bảng 2.3: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng nước giải khát 31 Bảng 3.1: Kết khảo sát nguyên liệu 39 Bảng 3.2: Kết xác định hàm lượng tanin nguyên liệu sản phẩm 40 Bảng 3.3: Kết khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin 41 Bảng 3.4: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin 43 Bảng 3.5: Kết khảo sát ảnh hưởng thời gian làm lạnh đến hiệu suất tách tanin 44 Bảng 3.6: Kết khảo sát hàm lượng đường bổ sung vào nước giải khát từ trái điều Bảng 3.7: Kết khảo nhiệt độ sát thời gian trùng sản phẩm 46 Bảng 3.8: Ảnh hưởng thời gian trùng đến hàm lượng vitamin C 900C 46 Bảng 3.9: Kết đánh giá cảm quan sản phẩm nước giải khát từ trái điều 48 Bảng 3.10: Kết phân tích ảnh hưởng hàm lượng đường đến lượng acid lactic 50 Bảng 3.11: Kết khảo sát ảnh hưởng pH đến lượng acid lactic 52 Bảng 3.12: Kết khảo sát nhiệt độ lên men đến lượng acid lactic 53 Bảng 3.13: Kết khảo sát hàm lượng tanin sản phẩm (g/100g sản phẩm) 55 Bảng 3.14: Kết đánh giá cảm quan sản phẩm probiotic điều 55 DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ gia nhiệt 32 Sơ đồ 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian gia nhiệt 32 Sơ đồ 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian làm lạnh 33 Sơ đồ 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát hàm lượng đường bổ sung vào nước giải khát 34 Sơ đồ 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ thời gian trùng nước giải khát 34 Sơ đồ 2.6: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng hàm lượng đường 36 Sơ đồ 2.7: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng pH 37 Sơ đồ 2.8: Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ 38 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh trái điều Hình 1.2: Hình ảnh điều Việt Nam Hình 1.3: Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 10 Hình 1.4: Chế biến giấm ăn từ trái điều 16 Hình 1.5: Các sản phẩm từ trái điều thị trường Thái lan 16 Hình 1.6: Các sản phẩm từ trái điều thị trường Brazil 17 Hình 2.1: Hình ảnh trái điều 18 Hình 2.2: Hình ảnh khuẩn lạc vi khuẩn lactobacillus acidophilus 18 Hình 2.3: Cấu tạo đường Saccharose 19 Hình 2.4: Đường tinh luyện Biên Hòa 21 Hình 2.5: Sơ đồ quy trình cơng nghệ chế biến “sản phẩm probiotic điều” “nước giải khát từ trái điều” 22 Hình 2.6: Sơ đồ nghiên cứu 28 Hình 3.1: Đồ thị tương quan tuyến tính OD nồng độ acid galic 39 Hình 3.2: Đồ thị tương quan tuyến tính OD nồng độ acid tanic 40 Hình 3.3: Ảnh hưởng nhiệt độ gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin 42 Hình 3.4: Ảnh hưởng thời gian gia nhiệt đến hiệu suất tách tanin 43 Hình 3.5: Ảnh hưởng thời gian làm lạnh đến hiệu suất tách tanin 44 Hình 3.6: Mức độ ưa thích hàm lượng đường sản phẩm nước giải khát 45 Hình 3.7: Khảo sát thời gian trùng nhiệt độ 900C 47 Hình 3.8: Hình dạng khuẩn lạc Lactobacillus acidophilus 49 Hình 3.9: Hình nhuộm Gram vi khuẩn Lactobacillus acidophilus 49 Hình 3.10: Đường cong sinh trưởng L acidophilus môi trường dịch ép điều 50 Hình 3.11: Biểu đồ tương quan hàm lượng đường hàm lượng acid lactic, độ Brix số lượng vi khuẩn lactic 51 Hình 3.12: Biểu đồ tương quan hàm lượng acid lactic, độ Brix số lượng vi khuẩn lactic với pH 52 Hình 3.12: Biểu đồ tương quan hàm lượng acid lactic, độ Brix số lượng vi khuẩn lactic với nhiệt độ 53 Số liệu đường cong sinh trưởng vi khuẩn L acidophilus môi trường dịch ép điều Thời gian (giờ) Log(cfu/ml) Số lƣợng vi khuẩn Thời gian (giờ) Log(cfu/ml) Số lƣợng vi 10 12 6,08 6,10 6,15 6,46 6,00 6,91 7,51 1,2x106 1,25 x106 1,41 x106 2,9 x106 4,0 x106 8,15x106 14 16 18 20 22 24 8,01 8,68 8,88 8,89 9,01 8,98 1,02x108 4,75 x108 7,55x108 7,75 x108 1,02 x109 9.55x108 khuẩn Phƣơng pháp nhuộm Gram [4] Ngun tắc: Quan sát mơ tả hình dạng kích thước màu sắc khuẩn lạc cấy ria từ ống giống gốc Tiến hành quan sát kính hiển vi để xác định hình dạng tế bào, khả di động khả bắt màu qua phương pháp nhuộm Gram Tiến hành: Quan sát đặc điểm hình dạng khuẩn lạc: sử dụng phương pháp cấy ria chủng vi khuẩn môi trường thạch đĩa MRS ủ điều kiện kị khí 370C 24 – 48 Quan sát hình dạng tế bào: Nhuộm Gram: dựa vào khả bắt màu khác vách tế bào vi khuẩn, tiến hành nhuộm Gram để xác định Gram âm hay Gram dương Các bước nhuộm Gram theo trình tự sau đây: - Dàn mỏng vi sinh vật thành vết bơi, để khơ khơng khí - Cố định lửa đèn cồn (tránh làm nóng quá) 3,25 x107 - Nhuộm tiêu với dung dịch tím kết tinh (Crystal violet) phút - Nhuộm Lugol phút Rửa nước lần 1: - Tẩy cồn khoảng 30 giây Rửa nước lần 2: - Nhuộm màu bổ sung 10 – 30 giây safranine hay fushin Rửa nước lần 3: - Làm khô, quan sát kính 100x có đầu soi kính Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng acid lactic [4] Phương pháp: cho 10ml dịch lên men, thêm – giọt phenolphtalein, 20ml nước cất vào erlen 100ml Chuẩn độ NaOH 0,1N có màu hồng nhạt bền vững 30 giây Thực mẫu đối chứng dịch chưa lên men Cách tính: hàm lượng acid tổng (g/l) qui acid lactic xem acid lactic chủ yếu dịch lên men ( ) = (V – Vo) x 0,9 Trong đó: V: số ml dung dịch NaOH dùng đễ trung hòa 10ml dịch lên men V0: số ml dung dịch NaOH dùng để trung hòa 10ml mẫu chứng Phụ lục 19: Kết khảo sát ảnh hƣởng hàm lƣợng đƣờng bổ sung Lƣợng đƣờng Bx Bx sau Hàm pH sau lƣợng Số lƣợng Cảm vi khuẩn quan sản (cfu/ml) phẩm bổ sung trƣớc lên % (w/v) lên men men 13,8 12,7 3,98 3,4 6,35x108 15,0 13,8 3,85 3,6 x108 16,5 14,6 3,62 4,4 8,97 x108 11 17,8 15,4 3,46 5,4 9,45 x108 13 19,3 18,6 4,12 2,2 1,89 x108 15 20,5 19,6 4,28 2,9 2,11 x108 lên men acid lactic (g/l) Vị chua nhiều Vị chua nhiều Chua có vị Chua vừa Vị Vị đậm ANOVA Table for Hamluongacidlactic by Hamluongduong Analysis of Variance -Source Sum of Squares Df Mean Square F – Ratio P – Value -Between groups 2.4282 0.48564 29.98 0.0000 Within groups 0.1944 12 0.0162 -Total (Corr.) 2.6226 17 Multiple Range Tests for Hamluongacidlactic by Hamluongduong -Method: 95.0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups -13 1.29 15 1.47 1.68 1.92 2.19 11 2.31 -Contrast Difference +/- Limits ANOVA Table for Matdovikhuan by Hamluongduong Analysis of Variance -Source Sum of Squares Df Mean Square F – Ratio P – Value -Between groups 1.47436 0.294872 8846.17 0.0000 Within groups 0.0004 12 0.0000333333 -Total (Corr.) 1.474776 17 Phụ lục 20: Kết khảo sát pH lên men Mật độ vi Hàm lượng khuẩn acid lactic (cfu/ml) (g/l) 16,4 6,98 x 108 1,14 3,46 15,3 8,95 x 108 2,49 4,5 3,75 14,7 9,47 x 108 2,91 4,66 15,8 8,35 x 108 2,04 5,5 5,13 16,2 7,53 x 108 1,29 pH sau lên Brix sau men lên men 3,5 3,38 pH ANOVA Table for Hamluongacidlactic by pH Analysis of Variance -Source Sum of Squares Df Mean Square F – Ratio P – Value -Between groups 9.1854 2.29635 96.65 0.0000 Within groups 0.2376 10 0.02376 -Total (Corr.) 9.423 14 Multiple Range Tests for Hamluongacidlactic by pH -Method: 95.0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups -3.5 0.84 5.5 1.14 1.77 2.49 4.5 2.91 -Contrast Difference +/- Limits Phụ lục 21: Kết khảo sát nhiệt độ lên men Mật độ vi Hàm lượng Nhiệt độ (0C) pH sau Brix sau 25 3,94 16,2 8,35 x107 1,80 32 3,57 15,2 9,63 x108 2,64 37 3,42 14,4 1,57 x109 3,12 42 3,65 14,9 8,92x108 2,40 khuẩn (cfu/ml) acid lactic (g/l) ANOVA Table for Hamluongacidlactic by nhietdo Analysis of Variance -Source Sum of Squares Df Mean Square F – Ratio P – Value -Between groups 2.7108 0.9036 49.58 0.0000 Within groups 0.1458 0.018225 -Total (Corr.) 2.8566 11 Multiple Range Tests for Hamluongacidlactic by Nhietdo -Method: 95.0 percent LSD Thoi gian Count Mean Homogeneous Groups -25 1.8 42 2.4 32 2.64 37 3.12 -Contrast Difference +/- Limits Phụ lục 22: Danh sách ngƣời tham gia đánh giá cảm quan “sản phẩm nƣớc giải khát từ trái điều” “sản phẩm probiotic điều” STT Họ Tên Nguyễn Thị Giang Nguyễn Thị Hà Lê Thị Ngọc Hằng Nguyễn Thúy Hằng Phạm Thị Mỹ Hạnh Thới Thị Hạnh Lê Xuân Hiễu Huỳnh Thị Thanh Kiều Trần Nhật Nam 10 Lê Thị Hoàng Trâm Phụ lục 23: Đánh giá sản phẩm nƣớc giải khát từ trái điều Chỉ tiêu Màu Mùi Vị Trạng thái Hệ số trọng lƣợng 1,3 0,6 1,4 0,7 Điểm Mô tả Không màu Màu vàng Màu vàng Màu vàng đậm Màu vàng đậm Có màu lạ Mùi điều đặc trưng Mùi điều nhẹ Không rõ mùi Mùi chua Mùi chua Có mùi lạ Vị hài hịa, khơng cịn chát Vị hài hịa, chát Vị vừa, chát Vị ngọt, chát Vị nhạt, chát nhiều Vị lạ sản phẩm hỏng Trong suốt Hơi đục Đục Rất đục Rất đục, có cặn Nổi váng Phụ lục 24: Đánh giá sản phẩm probiotic điều Chỉ tiêu Màu Mùi Vị Trạng thái Hệ số trọng lƣợng 1,3 0,6 1,4 0,7 Điểm Mô tả Không màu Màu vàng Màu vàng Màu vàng đậm Màu vàng đậm Có màu lạ Mùi điều đặc trưng Mùi điều nhẹ Không rõ mùi Mùi chua Mùi chua Có mùi lạ Vị chua hài hịa, khơng chát Vị chua hài hịa, khơng chát Vị chua hài hịa, chát Vị chua nhiều Vị ngọt, chua Vị lạ sản phẩm hỏng Trong suốt Hơi đục Đục Rất đục Rất đục, có cặn Nổi váng Phụ lục 25: Phiếu đánh giá cảm quan PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN Phép thử cho điểm chất lƣợng Tên sản phẩm: Họ tên người thử mẫu: Ngày thử Nghề nghiệp: Tuổi: Mẫu Các tiêu Điểm số chất lượng (0 – 5) Nhận xét Màu Mùi Vị Trạng thái Nhận xét: Phụ lục 26: Phiếu đánh giá cảm quan phép thử cho điểm thị hiếu PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN PHÉP THỬ CHO ĐIỂM THỊ HIẾU Tên sản phẩm: Họ tên người thử: Ngày Anh (chị) nếm thử cảm nhận mức độ u thích tiêu sản phẩm thử Chỉ tiêu Cấp độ hài lịng ĐIỂM Màu Cực kỳ thích Rất thích Tương đối thích Hơi thích Bình thường Hơi chán Tương đối chán Rất chán Cực kỳ chán Mùi Vị Trạng thái Chữ ký người thử Phụ lục 27: Phiếu đánh giá cảm quan khảo sát hàm lƣợng đƣờng bổ sung vào sản phẩm “nƣớc giả khát từ trái điều” PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN PHÉP THỬ CHO ĐIỂM THỊ HIẾU Tên sản phẩm: Họ tên người thử: Ngày Anh (chị) nhận đươc mẫu nước giải khát Anh (chị) vui lòng thử đánh giá mẫu nhận theo hướng từ trái sang phải theo thang điểm sau: Điểm Cấp độ hài lòng Cực kỳ thích Rất thích Tương đối thích Hơi thích Bình thường Hơi chán Tương đối chán Rất chán Cực kỳ chán Trả lời: Mẫu A B C Điểm Mẫu A: 8% đường Mẫu C: 6% đường Mẫu B: 10% đường Mẫu D: 12% đường D