khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm kefir đậu gà

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC VÀ THỰC PHẨM KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM KEFIR ĐẬU GÀ GVHD: ThS.. Trong nghiên cứu

TỔNG QUAN

Tổng quan về kefir

Kefir là sản phẩm sữa lên men do quá trình lên men kết hợp giữa acid lactic và rượu của đường lactose có trong sữa Kefir thu được bằng cách nuôi cấy vào sữa với các hạt kefir có tỷ lệ vi khuẩn và nấm men tương đối ổn định và cụ thể Các đặc tính chính của kefir như sau: độ acid (pH 4.6), nồng độ cồn 0.5‒2%; các thông số cảm quan của nó bao gồm vị acid và mùi thơm của nấm men Theo các tiêu chuẩn được khuyến nghị, nó phải chứa ít nhất 2.8% protein, dưới 10% chất béo và ít nhất 0.6% acid lactic (GOST 31454-2012) Thành phần thứ cấp của kefir bao gồm diacetyl, acetaldehyde và acid amin ảnh hưởng đến mùi vị của nó (Gradova và cộng sự, 2014) Acid lactic là chất khử trùng mạnh nhất có trong kefir Men được sử dụng trong sản xuất kefir bao gồm các hệ vi sinh vật được thiết lập tự nhiên được gọi là hạt kefir Theo các yêu cầu hiện nay của tiêu chuẩn (GOST 31454-2012), một sản phẩm có thể được đặt tên là kefir nếu nó được sản xuất bằng cách sử dụng men được chế biến trên hạt kefir mà không bổ sung men vi sinh và vi khuẩn acid lactic thuần khiết, với hàm lượng acid lactic, vi khuẩn acid và nấm men trong sản phẩm khi hết thời gian sử dụng hiệu quả lần lượt ít nhất là 10 7 CFU và 10 4 CFU trên 1g sản phẩm

2.1.2 Cấu trúc và chức năng của kefir

Hạt kefir là các cấu trúc riêng biệt chứa protein (4‒5%), polysaccharide được gọi là kefiran (9‒10%) và một hệ vi sinh vật phức tạp (Gradova và cộng sự, 2014; Leite và cộng sự, 2013) Chúng có thể được mô tả là các khối không đều dạng sền sệt, màu trắng hoặc hơi vàng, có độ đàn hồi, đường kính 0.3 đến 3.5 cm (Hình 2.1) Kính hiển vi của hạt kefir cho thấy bề mặt nhẵn, gập ghềnh và một ma trận sền sệt, phủ lên các tập hợp tế bào như một màng polysaccharide mỏng (Hình 2.2)

Hình 2.1: Hạt kefir (Leite và cộng sự, 2013)

Hình 2.2: Cấu trúc hạt kefir được chụp SEM (Wang và cộng sự, 2012)

Số lượng vi sinh vật ở bề mặt và ở giữa hạt kefir phụ thuộc vào mối quan hệ của chúng với oxy và pH Các loại vi khuẩn phổ biến nhất trong hạt kefir từ sữa thuộc về LAB, chúng chịu trách nhiệm cho 37‒90% quần thể vi sinh vật (Zanirati và cộng sự, 2015; Miguel và cộng sự, 2010; Yüksekdag và cộng sự, 2004); vi khuẩn acid acetic, nấm men và nấm cũng có mặt (Gao và cộng sự, 2013; Mayoa và cộng sự, 2012; Yang và cộng sự, 2007; Wiithuhn và cộng sự, 2005) Thành phần vi sinh vật của hạt kefir được báo cáo là phụ thuộc đáng kể vào nguồn gốc và điều kiện canh tác địa phương của chúng (Kotova và cộng sự, 2016; Prado và cộng sự, 2001)

Lactobacillus paracasei ssp paracasei, L acidophilus, L delbrueckii ssp bulgaricus, L plantarum và L kefiranofaciens là những loài chiếm ưu thế chiếm 20% tổng số LAB (Zanirati và cộng sự, 2015; Wang và cộng sự, 2012; Gao và cộng sự, 2007) Các vi sinh vật khác có mặt bao gồm lactococci lactococcus lên men đồng nhất ưa nhiệt trung bình Lactococcus spр (Garofalo và cộng sự, 2015; Magalhaes và cộng sự, 2011), Streptococcus thermophilus ưa nhiệt (Guzel-Seydium, 2015; KokTas và cộng sự, 2012; Simova và cộng sự, 2002), lactobacilli lên men dị thể và Leuconostoc spр., streptococci sản xuất acid lactic và acetic, CO2, ethanol, dextran và các chất tạo ra mùi thơm đặc trưng, chẳng hạn như acetoin và diacetyl (Walsh và cộng sự, 2016;

Diosma và cộng sự, 2014) Vi khuẩn acid acetic, ví dụ, Acetobacter fabarum, đã được tìm thấy trong kefirs ở Trung Quốc (Gao và cộng sự, 2012; Jianzhong và cộng sự, 2009; Yang và cộng sự, 2007), trong khi Acetobacter Pasteurianus được tìm thấy trong kefirs được sản xuất ở các nước Châu Âu (Garofalo và cộng sự, 2015; Korsak và cộng sự, 2015; Kok-Tas và cộng sự, 2012)

Không giống như các sản phẩm sữa lên men khác, kefir không phải là kết quả của hoạt động trao đổi chất của một hoặc một số loài vi sinh vật Hạt Kefir chứa nhiều loại nấm men khác nhau lên men hoặc không lên men lactose, hình thành hoặc không hình thành bào tử (4 đến 30 loài, theo các nguồn khác nhau) Những loài thường được nhắc đến nhiều nhất là Kluyveromyces marxianus, Candida kefyr, Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces unisporus, Torulospora delbrueckii, Pichia fermentans

Tuy nhiên, các loài chiếm ưu thế là Saccharomyces cerevisiae, S unisporus, Candida kefyr và Kluyveromyces marxianus ssp marxianus (Diosma và cộng sự, 2014; Kok-

Tas và cộng sự, 2012; Witthuhn và cộng sự, 2004; Loretan và cộng sự, 2003; Assadi, 2000; Fleet, 1990) Không giống như các sản phẩm sữa lên men khác, hạt kefir chứa một lượng nấm men đáng kể (Tamang và cộng sự, 2016) Vai trò chính của nấm men trong việc chế biến các sản phẩm sữa lên men đã được chấp nhận Trong quá trình này, chúng tạo ra các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự tăng trưởng, bao gồm acid amin và vitamin, thay đổi độ pH xung quanh và giải phóng ethanol và CO2 Nấm men kefir ít được nghiên cứu kỹ lưỡng hơn vi khuẩn, mặc dù chúng chắc chắn chịu trách nhiệm thiết lập môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn kefir, cũng như sản xuất các chất chuyển hóa mang lại mùi thơm và đặc tính cảm quan của sản phẩm (Farnworth, 2005)

Sự trao đổi chất của hệ vi sinh vật trong kefir cùng với sự phân huỷ protein và lipid của các thành phần sữa tạo ra nhiều peptide có hoạt tính sinh học, bao gồm cả peptide ức chế ACE, một loại tác nhân gây tăng huyết áp (Ebner và cộng sự, 2015) Trong nghiên cứu của Ebner và cộng sự (2015), 236 peptide đặc trưng đã được xác định trong kefir và trong số các peptide này, ít nhất 12 peptide có khả năng ức chế ACE Những nghiên cứu này cho thấy kefir có tiềm năng trở thành thuốc hỗ trợ trong điều trị tăng huyết áp

Vai trò chống ung thư của kefir và các phần của kefir có thể liên quan đến việc ngăn ngừa ung thư và làm chậm sự phát triển của khối u do apoptosis, đáp ứng miễn dịch, điều chỉnh hệ vi sinh vật đường ruột, giảm sự phát triển của khối u và tổn thương DNA, quá trình chống oxy hóa và ức chế tăng sinh và kích hoạt các chất gây ung thư (Khoury và cộng sự, 2014; Gao và cộng sự, 2013)

Ostadrahimi và cộng sự (2015) đã tiến hành một thử nghiệm lâm sàng về ảnh hưởng của kefir đối với việc kiểm soát đường trong máu và chất béo trên 60 bệnh nhân tiểu đường tuổi từ 35 đến 65 tuổi, thử nghiệm này cho thấy kefir có thể làm giảm lượng đường trong máu khi đói và HbA1C, có thể sử dụng như một phương pháp bổ sung hoặc hỗ trợ để phòng ngừa bệnh tiểu đường Trong số những người đàn ông trưởng thành được chẩn đoán mắc bệnh tiểu đường loại 2, một số thông số sinh hóa trong máu có sự khác biệt đáng kể sau khi uống kefir và metformine hàng ngày Kết quả cho thấy, sau khi can thiệp kefir, lượng đường trong máu (FBS), HbA1C và phốt pho giảm, canxi tăng (El-bashiti và cộng sự, 2019) Điều này cho thấy kefir phù hợp cho người mắc bệnh tiểu đường

Một trong những khía cạnh về tác dụng sinh học của kefir là thực tế là hệ vi sinh vật kefir tạo ra các chất chuyển hóa chống vi khuẩn Khả năng kháng khuẩn này có thể là do sự hiện diện của hydrogen peroxide, peptide (bacteriocin), ethanol, carbon dioxide, diacetyl và acid hữu cơ (acid lactic và acetic), có tác dụng ức chế mầm bệnh, đặc biệt là ở niêm mạc ruột (Van Wyk, 2019)

Trong những năm qua, bằng chứng ngày càng tăng từ cả nghiên cứu in vitro và in vivo cho thấy tiềm năng chống viêm và điều hòa miễn dịch rõ ràng, trong đó việc điều trị bằng kefir đã chứng tỏ làm tăng các chất trung gian chống viêm trong khi điều hòa giảm các cytokine gây viêm (Chen và cộng sự, 2019; Vinderola và cộng sự, 2006)

Chất chống oxy hóa là chất tẩy gốc tự do Chúng ngăn ngừa thiệt hại do các phân tử không ổn định hoặc các gốc tự do tạo ra mà cơ thể tạo ra khi bị căng thẳng và áp lực môi trường khác Kefir có tiềm năng chống oxy hóa mạnh mẽ và nó đã được

8 chứng minh trên cả mô hình in vitro và in vivo (Yilmaz-Ersan và cộng sự, 2018; Chen và cộng sự, 2014)

Trong kefir chứa các protein beta-glucan và lactotransferrin có khả năng giảm hấp thu cholesterol ở đường tiêu hóa Các chủng Lentilactobacillus kefiri và Lacticaseibacillus rhamnosus được cho là các chủng thể hiện được mức giảm cao nhất lượng cholesterol (Yusuf và cộng sự, 2020).

Cơ sở khoa học của quá trình lên men và bảo quản kefir

Sự tăng sinh khối của hạt kefir trong quá trình lên men là dấu hiệu chính để đánh giá mối quan hệ cộng sinh giữa các vi sinh vật khác nhau Các sản phẩm chính của quá trình lên men carbohydrate sữa được hình thành trong quá trình sản xuất kefir là acid lactic, ethanol (ở nồng độ thấp) và CO2, những chất tạo ra độ nhớt, độ acid Các thành phần thứ cấp, bao gồm diacetyl, acetaldehyde và acid amin, cũng có thể được tìm thấy trong kefir, chịu trách nhiệm tạo ra mùi thơm của nó (Leite và cộng sự, 2013; Garrote và cộng sự, 2001)

Lên men đồng hình: Cho sản phẩm chủ yếu là acid lactic

𝐶 6 𝐻 12 𝑂 6 + 2𝐴𝐷𝑃 + 2𝑃𝑖 → 2𝐶𝐻 3 𝐶𝑂𝑂𝐻 + 2𝐴𝑇𝑃 Lên men dị hình: Cho sản phẩm chính là acid lactic cùng với một lượng lớn sản phẩm phụ như acid acetic, rượu etylic, CO2

Trong quá trình lên men, kích thước và số lượng hạt tăng lên; chúng thường được loại bỏ khỏi sữa lên men để sử dụng nhiều lần Hạt khô duy trì hoạt động trong 12-18 tháng, so với 8-10 ngày đối với hạt ẩm (Leite và cộng sự, 2013) Nhiều kỹ thuật bảo quản đã được thử nghiệm và đông lạnh hiện được coi là phương pháp thích hợp Khả năng đông khô của hạt cũng đã được thử nghiệm; tuy nhiên, nó dẫn đến chuyển hóa lactose thấp hơn và làm thay đổi đặc tính vi khuẩn so với ban đầu (Farnworth và cộng sự, 2008) Kefir có thể được sử dụng ngay sau khi tách hạt hoặc bảo quản trong tủ lạnh để sử dụng tiếp (Otles và cộng sự, 2003) Các đặc tính của sữa lên men phải được giữ lại trong quá trình bảo quản; tuy nhiên, hoạt động trao đổi chất liên tục của hệ vi sinh vật kefir còn sót lại có thể dẫn đến những thay đổi trong thành phần của kefir đã được làm lạnh trong quá trình bảo quản (Gronnevik và cộng sự, 2011).

Nguyên liệu sản xuất kefir đậu gà

Thành phần cơ bản của đậu gà được thể hiện thông qua bảng 2.1:

Bảng 2.1: Thành phần cơ bản có trong 100g đậu gà (Kaur và cộng sự, 2021)

Tên Hàm lượng có trong 100g (g)

2.3.2 Đường Đường saccharose còn gọi là đường kính trắng có công thức hóa học là C12H22O11 được tạo ra do hai monosaccharide là glucose và fructose liên kết với nhau bằng liên kết α-glycoside ở C-1 của glucose, hay liên kết β-glycoside ở C-2 của fructose Saccharose hiện diện dạng rắn ở điều kiện thường, không màu, không mùi, có vị ngọt Saccharose nóng chảy ở 184 ÷ 185˚C, ít tan trong rượu, tan nhiều trong nước, nước càng nóng càng hòa tan nhiều saccharose (E.W.Lusas, 1979) Đường là chất điều vị ngọt cho sữa chua; do đó, saccharose cải thiện giá trị cảm quan cho sản phẩm Hơn nữa, đường còn làm giảm vị chua do các acid tạo ra trong quá trình lên men sữa chua (Tamime và cộng sự, 2007) Ngoài chức năng cung cấp vị ngọt, đường cũng góp phần xây dựng kết cấu, tăng cường cảm nhận hương vị và ngăn ngừa sự phát triển của nấm men gây hư hỏng đường bằng việc tăng áp suất thẩm thấu (Wan và cộng sự, 2020)

Gelatin là một protein được chiết xuất từ động vật dạng gel không màu, trong mờ, được sử dụng để làm thực phẩm, ngoài ra còn cho mục đích công nghiệp Gelatin được làm từ collagen lấy trong da lợn và xương gia súc, được làm bằng cách đun sôi sau khi xử lý bằng base hoặc acid Các liên kết hóa học trong collagen bị phá vỡ một cách ngẫu nhiên, dẫn đến các chuỗi acid amin ngắn hơn mà chúng ta gọi là gelatin Chiều dài các chuỗi acid amin này, ảnh hưởng nhiều đến đặc tính của gelatin (T Barrett và cộng sự, 1995) Nó thường được dùng làm chất làm đông trong thực phẩm, dược phẩm, phim ảnh và mỹ phẩm

Gelatin bao gồm 50 đến 1000 acid amin được liên kết với nhau Các liên kết giữa các chuỗi hình thành hydroxyl liên kết nhóm giữa acid amin hydroxyproline với

11 cacbonyl tạo thành liên kết hydro với các phân tử nước Độ bền của gel liên quan trực tiếp đến hàm lượng hydroxyproline cao trong cấu trúc của các phân tử protein

Gelatin trương nở khi được cho trực tiếp vào nước, hấp thụ một thể tích nước bằng

5 ÷ 10 lần thể tích Khi được gia nhiệt đến độ cao hơn điểm tan chảy, gelatin đã trương nở hòa tan và tạo thành gel khi được làm nguội Quá trình chuyển đổi giữa dạng dung dịch và dạng gel của gelatin có tính thuận nghịch Ngoài ra, gel của gelatin bắt đầu tan chảy ở 27 ÷ 34℃ (Đàm Sao Mai và cộng sự, 2012).

Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.4.1 Tình hình nghiên cứu trong nước

Mặc dù đối với nhiều người dân thì sản phẩm kefir không được phổ biến rộng rãi ở thị trường Việt Nam Tuy nhiên, tại Việt Nam cũng đã có khá nhiều nghiên cứu về dòng sản phẩm này Ví dụ một trong số nghiên cứu được đưa lên tạp chí Khoa học và công nghệ có sự nghiên cứu của nhóm nhà khoa học Việt Nam như Trần Thị Hà Ny, Nguyễn Quang Đạt, Nguyễn Thị Lan Anh, Trương Văn Thiên, Phạm Thị Hương về đề tài Nghiên cứu quá trình sản xuất sữa chua đậu nành nhờ Kefir được xuất bản năm 2015 Quá trình sản xuất sữa chua đậu nành nhờ hệ vi sinh vật Kefir được thực hiện bằng cách bổ sung Kefir vào dịch sữa đậu nành và cho lên men nhằm đa dạng hóa sản phẩm và giúp giảm hàm lượng đường oligos trong sữa đậu nành Để tạo sữa chua có chất lượng tốt, nghiên cứu này đã tiến hành khảo sát các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình lên men bao gồm hàm lượng đậu nành trong sữa, tỉ lệ giống và thời gian lên men Bên cạnh đó các yếu tố nhằm nâng cao chất lượng sữa chua như hàm lượng đường bổ sung và chất ổn định cũng được khảo sát để tạo ra sản phẩm sữa chua có thể chấp nhận bởi người tiêu dùng

Năm 2014, Võ Ánh Hồng và cộng sự đã khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nhân sinh khối kefir và ứng dụng lên men kefir tạo sản phẩm sữa chua thạch nha đam Nghiên cứu này đã được thử nghiệm trên ba môi trường là sữa tươi không đường, sữa đậu nành không đường và nước dừa, kết quả chỉ ra rằng môi trường nước dừa cho lượng kefir cao nhất phù hợp với sản phẩm

Nguyễn Thị Lâm Đoàn (2018) thực hiện đề tài “Tìm hiểu ảnh hưởng của một số điều kiện sản xuất sữa kefir có bổ sung dâu tây” Với phương pháp nghiên cứu là khảo sát các điều kiện lên men khác nhau để tìm ra điều kiện thích hợp cho quy trình sản xuất sữa kefir có bổ sung dâu tây bằng các phương pháp đánh giá cảm quan, độ pH, độ acid

2.4.2 Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Sản phẩm kefir cùng với các sản phẩm lên men khác đều có từ rất lâu và nước ngoài rất ưa chuộng các dòng sản phẩm lên men này vì nó tốt cho sức khỏe Việc này thúc đẩy các nghiên cứu về kefir cũng tăng lên

Năm 2019, WY Koh và cộng sự tiếp tục nghiên cứu sử dụng vi khuẩn lactic, acetic và nấm men đã được phân lập từ hạt kefir, kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt tính ức chế α – glucosidase cao Sau đó, chúng được thử nghiệm để kiểm tra khả năng sống sót Các chủng được chọn có tiềm năng hoạt động như chất khởi đầu trong công thức kefir nước và được chứng minh là một loại đồ uống chống tăng đường huyết có thể sử dụng để kiểm soát bệnh đái tháo đường tuýp 2

Emine Mine Comak Gocer và cộng sự (2022) nghiên cứu về Sản xuất sữa và đồ uống kefir từ các loại hạt và một số phân tích hóa lý Các mẫu Kefir được giữ ở 4°C trong 30 ngày và được kiểm tra vào ngày thứ 1, 15 và 30 Hàm lượng năng lượng cao nhất được xác định ở sữa hạt phỉ (73.71 kcal/100 g) và sữa kefir làm từ sữa hạt phỉ (74.89 kcal/100 g) Trong quá trình bảo quản, hàm lượng đường tổng số, hàm lượng acid hữu cơ tổng số và acid béo không bão hòa đa trong các mẫu kefir giảm, trong khi hàm lượng acid béo bão hòa và giá trị pH tăng lên Hàm lượng acid béo không bão hòa trong sữa hạt và kefir tương ứng cao hơn sữa bò và kefir làm từ sữa bò, trong khi hàm lượng acid béo bão hòa thấp hơn Các chất dễ bay hơi, ethanol và ethyl acetate, được chứng minh là chiếm ưu thế trong số các thành phần tạo mùi, cao nhất trong kefir làm từ sữa bò

Năm 1995, F Leroi và P Courcoux cũng có nghiên cứu về ảnh hưởng của pH, nhiệt độ và tỷ lệ nấm men:vi khuẩn ban đầu về sự kích thích Lactobacillus hilgardii bởi

Saccharomyces florentinus phân lập từ hạt kefir có đường Kết quả nghiên cứu cho thấy nhiệt độ là yếu tố có ảnh hưởng chính đến khả năng sản sinh acid lactic trong môi trường nuôi cấy hỗn hợp, trong khi đó sự kích thích phát triển của vi khuẩn phụ thuộc rất lớn vào giá trị pH

Có thể nhận thấy rằng sản phẩm kefir đậu gà đang là một sản phẩm mới do hiện nay có rất ít bài báo nghiên cứu về sản phẩm này cho nên nhóm chúng tôi thực hiện nghiên cứu này để đưa ra các yếu tố ảnh hưởng dẫn đến chất lượng của sản phẩm kefir đậu gà

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nội dung nghiên cứu

Phân tích thành phần hóa học của sữa nguyên liệu

Phân tích hàm lượng tro, protein, lipid

Chuẩn bị mẫu đối chứng

Sữa hoàn nguyên được phối trộn với sữa đậu gà với tỷ lệ 175/225 (ml/ml) sữa đậu gà Sữa hoàn nguyên (35g sữa bột, 175ml nước).

Khảo sát ảnh hưởng tỷ lệ đường bổ sung đối với chất lượng sản phẩm kefir đậu gà

Tỉ lệ lượng đường bổ sung: 1, 3, 5 (%) Xác định các chỉ tiêu: pH, lưu biến

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin bổ sung đối với chất lượng sản phẩm kefir đậu gà

Tỉ lệ gelatin bổ sung: 1, 3, 5 (%) Xác định các chỉ tiêu: cấu trúc, lưu biến

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống men bổ sung đối với chất lượng sản phẩm kefir đậu gà

Tỉ lệ giống men bổ sung: 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 (%) Xác định các chỉ tiêu: pH, lưu biến, quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier, SEM Đánh giá chất lượng sản phẩm

Tổng quan về tài liệu

3.2.2 Quy trình sản xuất sữa đậu gà

3.2.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa đậu gà

3.2.2.2 Thuyết minh quy trình Đậu gà

Chọn nguyên liệu đậu gà khô không bị ẩm mốc trắng, có màu sắc và mùi vị đặc trưng của đậu gà Để đảm bảo được chất lượng như vậy nhóm chúng tôi đã lựa chọn nơi chuyên cung cấp các loại đậu dinh dưỡng uy tín được đóng gói sẵn

Cách tiến hành: Đậu sau khi mua về sẽ được ngâm trong nước sạch khoảng 8 tiếng trước khi chế biến mục đích làm tăng hiệu suất xay đậu tiếp theo

Vật lý: Trong quá trình ngâm đậu, hạt đậu gà sẽ hút nước làm khối lượng và kích thước hạt được tăng lên đáng kể, hạt sẽ trở nên mềm hơn

Hóa lý: Trong quá trình ngâm, một phần các oligosaccharide như raffinose, ciceritol được trích ly ra khỏi hạt đậu gà (Xiang và cộng sự, 2008)

Cách tiến hành: Cân đậu gà bằng thiết bị cân 2 số 100g và 1 lít nước sau đó đem đi xay nhuyễn bằng máy xay sinh tố, tỷ lệ đậu gà và nước là 1:10

Vật lý: Làm vỡ các hạt đậu gà, tăng diện tích tiếp xúc với nước làm cho quá trình nấu trở nên dễ dàng hơn

Hóa lý: Đậu gà và nước sau khi xay nhuyễn trở thành dạng huyền phù (Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự, 2011)

Cách tiến hành: Dùng ray và túi lọc lọc hỗn hợp huyền phù, loại bỏ bã đậu gà

Cách tiến hành: Tiến hành đun nóng hỗn hợp sữa đậu gà vừa lọc được trên bếp từ khoảng 20 phút, trộn đều liên tục tránh trường hợp sữa sôi tràn

Mục đích: Gia nhiệt có mục đích làm chín sữa ngoài ra giúp vô hoạt các enzyme và tiêu diệt hoặc làm ức chế các vi sinh vật có trong sữa nhằm tăng thời gian bảo quản (Lê Văn Việt Mẫn, 2011)

Sản phẩm sữa đậu gà

Thành phẩm khi hoàn thiện sữa có màu trắng ngà, thơm mùi đặc trưng của đậu gà, béo và không có vị lạ như đắng, chát

3.2.3 Quy trình sản xuất kefir đậu gà

3.2.3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ

Sữa hoàn nguyên và sữa đậu gà được phối trộn theo tỷ lệ 175/225 (ml/ml)

Việc cấy giống chính là bổ sung vi sinh vật và bắt đầu quá trình lên men Cách thực hiện: men giống được sử dụng ở dạng chế phẩm giống thương mại được hoạt hóa trực tiếp vào sữa nguyên liệu Hoạt hóa Kefir thực hiện ở nhiệt độ phòng (25 ÷ 27 o C) trong điều kiện vô trùng

Tạo điều kiện thuận lợi để vi khuẩn lactic và nấm men sinh trưởng và phát triển Acid lactic sinh ra làm giảm pH môi trường giúp protein đông tụ, tạo kết cấu cho sản phẩm, ethanol sinh ra từ nấm men nhằm tăng thêm mùi vị cho sản phẩm lên men

Cách tiến hành: Hỗn hợp sữa sau khi được cấy giống được ủ ở 25 ± 1℃ cho đến khi pH đạt 4.6 thì kết thúc quá trình lên men Trong giai đoạn lên men thực hiện khuấy trộn môi trường ở những thời điểm cần thiết nhằm tạo sự đồng nhất trong dịch lên men Theo Champagne và cộng sự năm (1998) sự khuấy trộn quá mạnh và thường xuyên sẽ là giảm hoạt tính của vi khuẩn lactic, từ đó quá trình lên men bị kéo dài và chất lượng sản phẩm có thể bị giảm

Làm lạnh và bảo ôn

Sau khi quá trình lên men kết thúc, nhằm mục đích ổn định cấu trúc của sản phẩm và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật ta sẽ tiến hành giảm nhiệt độ sản phẩm

Cách tiến hành: Để thành phẩm vào tủ lạnh ở nhiệt độ 4 ± 2℃ trong ngăn mát tủ lạnh (Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự, 2011).

Bố trí thí nghiệm

3.3.1 Khảo sát ảnh hưởng của lượng đường bổ sung đến chất lượng kefir đậu gà

Chuẩn bị 5 mẫu kefir đậu gà bao gồm:

- 1 mẫu kefir đối chứng được kí hiệu là DC

- 4 mẫu kefir có bổ sung hàm lượng đường trong dịch sữa với tỷ lệ lần lượt là 1, 3, 5, 7 (%) và được kí hiệu lần lượt là D1, D3, D5 và D7

Hỗn hợp sữa đậu gà và sữa hoàn nguyên Đường Phối trộn

Xác định các thông số pH, đo lưu biến sản phẩm

Tìm sản phẩm tối ưu

Bảng 3.1: Công thức khảo sát hàm lượng đường bổ sung cho sản phẩm

Hỗn hợp sữa 80 80 80 80 80 ml Đường - 0.8 2.4 4 5.6 g

Cách tiến hành thực nghiệm

Sau khi sữa đậu gà được xử lý nhiệt, tiến hành phối trộn cùng với sữa hoàn nguyên rồi làm nguội

Chuẩn bị 5 cốc có đánh dấu theo bảng 3.1, tiến hành phối trộn đường và hỗn hợp sữa sao cho thể tích từng cốc là 80ml

Bổ sung lượng men được mã hóa trên cốc sau đó đậy kín nắp từng cốc và để sản phẩm được lên men ở nhiệt độ 25 o C

Tiến hành đo pH sau mỗi 1 giờ để xác định chính xác sự thay đổi của pH cho đến khi sản phẩm đạt pH = 4.6 thì đưa sản phẩm vào tủ lạnh và bảo ôn sản phẩm ở nhiệt độ

3.3.2 Khảo sát ảnh hưởng của lượng gelatin bổ sung đến chất lượng kefir đậu gà

- 1 mẫu kefir đối chứng được kí hiệu là DC

- 4 mẫu kefir có bổ sung hàm lượng gelatin với tỷ lệ hòa tan gelatin/nước (1/10) trong dịch sữa với tỷ lệ lần lượt là 1, 3, 5, 7 (%) và được kí hiệu lần lượt là G1, G3, G5 và G7

Hỗn hợp sữa đậu gà và sữa hoàn nguyên

Xác định các thông số, đo lưu biến, đo cấu trúc sản phẩm

Bảng 3.2: Công thức khảo sát hàm lượng gelatin bổ sung cho sản phẩm

Cách tiến hành thực nghiệm:

Chuẩn bị 5 cốc có đánh dấu theo bảng 3.2, tiến hành phối trộn gelatin và hỗn hợp sữa sao cho thể tích từng cốc là 80ml

3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ giống cấy đến chất lượng kefir đậu gà

- 4 mẫu kefir có bổ sung hàm lượng men trong dịch sữa đã bổ sung 3% lượng đường 2.4 (g), 5% gelatin 4 (g) với tỷ lệ lần lượt là 0.1, 0.3, 0.5, 0.7 (%) và được kí hiệu lần lượt là M1, M3, M5, M7

Hỗn hợp sữa đậu gà và sữa hoàn nguyên Đường Phối trộn Gelatin

Xác định các thông số pH, đo lưu biến, đo cấu trúc sản phẩm

Bảng 3.3: Công thức khảo sát hàm lượng men kefir bổ sung cho sản phẩm

Sữa đậu gà 80 80 80 80 ml Đường 2.4 2.4 2.4 2.4 g

Cách tiến hành thực nghiệm

Chuẩn bị 4 cốc có đánh dấu theo bảng 3.3, tiến hành phối trộn đường, gelatin và hỗn hợp sữa sao cho thể tích từng cốc là 80ml

Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp xác định thành phần hoá học

3.4.1.1 Phương pháp xác định hàm lượng tro

Lấy mẫu: Lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử theo TCVN 5276:90

Nguyên tắc chung: Trọng lượng xác định độ ẩm dựa trên độ ẩm giảm khối lượng của mẫu khi được làm nóng trong tủ sấy trong một khoảng thời gian đủ dài

Dụng cụ và hóa chất:

- Lò nung, có điều chỉnh nhiệt độ, độ chính xác ± 10 o C

- Tủ sấy, có điều chỉnh nhiệt độ, độ chính xác ± 2 o C

- Cân phân tích, độ chính xác 0.001g

- Hydro peroxit (H2O2) hoặc acid nitric (HNO3) đậm đặc Cách tiến hành:

Cân chính xác 2g sữa mẫu thử vào đĩa petri và cân cả đĩa và nắp bằng cân 4 số, đặt vào trong tủ sấy 105 o C trong 3h, không đậy nắp, lấy mẫu ra khỏi tủ sấy và để nguội trong bình hút ẩm, cân mẫu bằng cân 4 số và tính toán

Hàm lượng tro tổng số tính bằng phần trăm, theo công thức:

G (g): Khối lượng chén G1 (g) Khối lượng chén và mẫu trước khi nung G2 (g): Khối lượng chén và mẫu sau khi nung

3.4.1.2 Phương pháp xác định hàm lượng protein

Hàm lượng protein được xác định theo TCVN 8125:2009 (ISO 20483:2006)

Có nhiều phương pháp phân tích protein khác nhau dựa trên đặc tính riêng biệt của protein và acid amin Theo JR Liu và cộng sự (2002) hàm lượng protein được xác định theo phương pháp Kjeldahl (AOAC 1990) Phương pháp này xác định protein của thực phẩm phụ thuộc vào việc xác định nitơ (M Thompson và cộng sự, 2002)

Nguyên tắc: Acid sulfuric đậm đặc sẽ phân hủy chất hữu cơ làm phá vỡ tất cả các liên kết nitơ trong mẫu, chuyển toàn bộ nitơ có trong mẫu về các ion amoni Sau đó, thực hiện chưng cất mẫu để chuyển ion amoni về dạng khí amoniac bằng cách cho tác dụng với natri hydroxit

Toàn bộ amoniac sinh ra sẽ được thu nhận trong bình chứa lượng dư acid boric Trung hòa lượng dư acid boric bằng dung dịch chuẩn acid sulfuric để tính amoniac phản ứng Từ đó, tính hàm lượng protein có trong mẫu

Vô cơ hóa mẫu: Bỏ 3ml mẫu vào ống Kjeldahl, sau đó thêm 5g kali sulfat, 0.15g đồng (II) sulfat ngậm năm phân tử nước, 10ml acid sulfuric Lắp ống lên thiết bị phá mẫu để gia nhiệt, tiến hành vô cơ hóa mẫu đến khi dung dịch có màu xanh lam trong suốt

Chưng cất: Sau khi ống Kjdeldahl được để nguội, lắp ống Kjeldahl vào thiết bị chưng cất, nối đầu ra của thiết bị chưng cất với erlen có chứa 30mL dung dịch acid boric H3BO3 và thực hiện chưng cất Quá trình cất đạm dừng lại khi NH3 được giải phóng hoàn toàn, dung dịch trong bình erlen chuyển sang màu xanh lá cây

Chuẩn độ: Thêm vài giọt chất chỉ thị (bromocresol xanh và methyl đỏ) vào erlen Sử dụng buret tiến hành chuẩn độ bằng HCL 0.1N Quá trình chuẩn độ sẽ kết thúc khi dung dịch có vết màu hồng đầu tiên

Hàm lượng nitơ trong mẫu được tính theo công thức sau:

CN HCl: Nồng độ đương lượng của dd HCl ( g/L)

VHCL: Thể tích dd HCl chuẩn độ ( đã trừ với mẫu trắng) ( mL) mmãu: khối lượng mẫu (g) Hàm lượng protein trong mẫu phân tích:

%Protein: Hàm lượng protein trong mẫu

%N: Hàm lượng nitơ trong mẫu 6.25: Hệ số chuyển đổi

3.4.1.3 Phương pháp xác định hàm lượng chất béo

Hàm lượng chất béo trong kefir đậu gà được định lượng bằng phương pháp Adam Rose–Gottlieb

Lấy 10mL dịch sữa cho vào erlen 250mL Sau đó bổ sung lần lượt 1.5mL dung dịch NH3 và 10mL cồn Lắc đều hỗn hợp trong 1 phút Thêm 25mL diethyl ether vào hỗn hợp và lắc đều trong 5 phút Cuối cùng, 25mL petroleum ether được bổ sung và hỗn hợp được lắc đều trong 5 phút

Chuyển toàn bộ hỗn hợp chứa mẫu và dung môi vào phễu chiết Tráng erlen bằng petroleum ether nhiều lần nhằm trích ly hết béo còn sót lại trên thành erlen Cho toàn bộ hỗn hợp này vào phễu chiết và để quá trình tách lớp diễn ra tự nhiên trong 30 phút Hỗn hợp sẽ tách thành 2 pha Pha nhẹ là hỗn hợp gồm dung môi diethyl ether, petroleum ether và béo, pha nặng gồm protein kết tủa, cồn, NH3 và các thành phần còn lại trong sữa Thu pha nhẹ và cho vào đĩa petri Đun nóng nhẹ đĩa petri trong tủ hút cho đến khi dung môi bay hơi gần hết, sau đó cho đĩa petri này vào tủ sấy đang ở chế độ sấy 102±1 o C Sấy đến khối lượng không đổi (khoảng 1h)

Sau đó đĩa petri chứa béo được làm nguội trong bình hút ẩm về nhiệt độ phòng và cân định lượng

Công thức tính hàm lượng chất béo trong 100ml sữa được tính theo công thức:

TF: Hàm lượng béo trong 100 ml dịch sữa (g/100ml) M: Khối lượng đĩa petri và béo sau khi sấy

28 m: Khối lượng đĩa petri ban đầu v: Thể tích sữa đem đi phân tích (ml)

3.4.2 Phương pháp đo cấu trúc Đo kết cấu sử dụng máy đo Brookfield CT3 (Brookfield, Middleboro, US) Đầu dò được sử dụng là hình trụ với đế phẳng đường kính 12.7 mm, hoạt động ở tốc độ 1 mm/s Chiều cao mẫu là 20mm trong cốc có đáy phẳng đường kính 53mm Chu kỳ nén áp dụng cho độ sâu mẫu là 10mm (Z Pang và cộng sự, 2019)

3.4.3 Phương pháp đo lưu biến

Các tính chất lưu biến học của kefir phân tích bằng cách sử dụng máy đo lưu biến Haake Mars III (Thermo Scientific, Karlsruhe, Germany) nhằm nhận định bản chất chất lỏng của các mẫu sản phẩm kefir và so sánh đặc tính về độ nhớt của các mẫu kefir này Thí nghiệm dựa trên phương pháp được đưa ra bởi O Gul và cộng sự (2018) Trước khi phân tích, tất cả các mẫu được đưa về nhiệt độ 25 o C Dữ liệu cắt (ứng suất cắt và tốc độ cắt) thu được từ máy đo lưu biến với tốc độ cắt từ 1 ÷ 100s -1 Dùng muỗng đặt mẫu lên đĩa lưu biến (T Paseephol và cộng sự, 2008) Sử dụng hệ thống cảm biến đầu dò dạng đĩa (plate) P35 (MF Hamet và cộng sự, 2015)

Dữ liệu thu được trong quá trình quét tương ứng với phương trình Ostwald–de waele:

𝜇: độ nhớt biểu kiến (kP) k: hệ số nhất quán (kP/s) ४: tốc độ cắt (s -1 ) n: chỉ số hành vi dòng chảy Phương trình này được áp dụng cho rất nhiều chất lỏng trong thực phẩm K càng lớn thì sản phẩm càng dày và do đó chất lỏng nhớt hơn Tham số n tạo thành một thuộc tính vật lý đặc trưng cho một chất lỏng phi newton hành vi và khi n< 1 chất lỏng giả lỏng, độ nhớt tỉ lệ nghịch với áp lực; nếu 1

Định dạng
Số trang	80
Dung lượng	20,13 MB