Khóa luận tốt nghiệp Công nghệ sinh học: Nghiên cứu về quy trình chế biến và đặc điểm hóa lý, hoạt tính sinh học của sữa chua kết hợp dâu tằm sấy thăng hoa

Bổ sung thêm dâu tằm đã giúp nâng cao hàm lượng tổngpolyphenol lên 170,84 mg GAE/100 g VCK, hàm lượng tổng anthocyanin của sảnphẩm đạt 63,42 mg/l cũng như hoạt tính kháng oxy hóa của sản

; BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO

-TRUONG ĐẠI HỌC NÔNG LAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

NGHIÊN CỨU VE QUY TRÌNH CHE BIEN VA ĐẶC DIEM HÓA LÝ, HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA SỮA CHUA KÉT HỢP

DAU TAM SAY THANG HOA

Nganh hoc : CONG NGHE SINH HOC

Sinh viên thực hiện : HUỲNH NU YEN NHI

Mã số sinh viên : 19126118

Niên khoá : 2019 - 2023

TP Hồ Chí Minh, 03/2024

; BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TAO

TRUONG ĐẠI HỌC NÔNG LAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

KHOÁ LUẬN TÓT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU VE QUY TRINH CHE BIEN VÀ ĐẶC DIEM HÓA LÝ, HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA SỮA CHUA KÉT HỢP

DAU TAM SAY THANG HOA

Hướng dẫn khoa học Sinh viên thực hiện

ThS NGUYÊN THANH VIỆT HUỲNH NỮ YÉN NHI

TP Hồ Chí Minh, 03/2024

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em muốn bày tỏ lòng biết ơn và trân trọng đến các thầy cô tại

Trường Đại học Nông Lâm Thành phô Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô tại khoa

Khoa Học Sinh Học, đã tận tình chia sẻ kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốtthời gian học tập của em tại trường.

Tiếp theo, em muốn gửi lời biết ơn chân thành đến ban lãnh đạo và toàn thểcông nhân viên của Viện Ứng dụng Công nghệ và Phát triển Bền vững — Trường Đạihọc Nguyễn Tắt Thành, vì đã hỗ trợ tài chính, cơ sở vật chất - thiết bị và đặc biệt lànhững kiến thức kinh nghiệm quan trọng giúp em hoàn thành đề tài này

Em muốn dành lời cảm kích sâu sắc đến Thạc sĩ Nguyễn Thanh Việt, người đãđồng hành và hướng dẫn tận tình, giúp đỡ động viên em trong suốt quá trình nghiêncứu, tìm kiếm tài liệu, và xử lý số liệu dé hoàn thành thật tốt khóa luận tốt nghiệp nảy

Cảm ơn thầy đã tạo cho em nhiều điều kiện cơ hội trong suốt quá trình nghiên cứu

khoa học tại trường.

Cuối cùng, em muốn bay tỏ lòng biết ơn đến gia đình, ba mẹ, va bạn bè vì đãluôn bên cạnh động viên, hỗ trợ và chia sẻ khó khăn cùng em trong suốt quá trình thựchiện đề tài này Em muốn dành lời biết ơn chân thành đến Kỹ sư Thùy Dương, đã đem

cơ hội được thực hiện khóa luận này cho em, va đã dành cho em khoảng thời gian quý

giá trong những ngày đầu làm việc tại phòng thí nghiệm

Mặc dù đã có nhiều cố gắng và nỗ lực, nhưng vì sự hạn chế về kiến thức và khảnăng lý luận của bản thân, nên có thê xuất hiện nhiều thiếu sót trong luận văn Vì vậy

em rất mong nhận được sự chỉ dẫn và đóng góp quý báu từ các thầy cô, nhằm giúp đềtải nay cua em được trở nên hoàn thiện hơn.

Thanh phố Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2024

Tp Hồ Chí Minh, ngày 31 tháng 03 năm 2024

Người viet cam đoan

Huỳnh Nữ Yến Nhi

TÓM TẮT

Nghiên cứu này nhằm đánh giá tiềm năng sử dụng dâu tằm để nâng cao giá trị

dinh dưỡng và chất lượng sữa chua, đồng thời ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa dé

xây dựng quy trình sản xuất phù hợp cho sản phẩm sữa chua dâu tam sấy thăng hoa cóchứa probiotic Các đặc tính hóa lý, giá trị cảm quan, hoạt tính sinh học và độ én địnhcủa sữa chua trong quá trình bảo quản đã được phân tích và đánh giá Dựa vào các kếtqua phân tích trong nghiên cứu đã xác định ty lệ bé sung syrup dâu tằm (0, 10, 20, 30,

40 và 50%) ảnh hưởng có ý nghĩa thống kê (p < 0,05) đến độ âm, hoạt độ nước, hàmlượng acid tổng số, hàm lượng tổng chat rắn hòa tan, chênh lệch màu sắc (AE) của sữachua dâu tằm sấy thăng hoa Kết quả cho thấy sữa chua sấy với tỷ lệ b6 sung 10%syrup dâu tằm nhận được mức độ ưa thích cao từ người tiêu dùng với số điểm đánh giá

là 5,0 - 6,0/7,0 điểm Bổ sung thêm dâu tằm đã giúp nâng cao hàm lượng tổngpolyphenol lên 170,84 mg GAE/100 g VCK, hàm lượng tổng anthocyanin của sảnphẩm đạt 63,42 mg/l cũng như hoạt tính kháng oxy hóa của sản phâm đối với gốc tự

do DPPH va ABTS lần lượt là 12,22 và 18,98 mg AAE/100g VCK.Két quả phân tíchhóa lý cho thấy mẫu sữa chua dâu sấy thăng hoa trên thị trường và mẫu nghiên cứu

không có sự khác biệt đáng kể về hoạt độ nước, màu sắc, độ âm, và thành phần hóa

học gồm protein, carbohydrate, lipid Trong nghiên cứu nay, sự biến đổi chất lượngcủa sữa chua dâu tằm sấy thăng hoa trong quá trình bảo quản tại các thời điểm 0, 7, 14,

21 và 28 ngày cũng đã được đánh giá Sau 28 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, các chỉ

tiêu hóa lý thay đối không đáng kẻ, độ âm và hoạt độ nước dao động trong khoảng

2,42 - 3,76% và 0,28 - 0,29; mật độ vi khuẩn giảm từ 10,72 log CFU/g xuống 9,66 log

CFU/g, hoạt tính sinh học duy trì tương đối ôn định với TPC dat 161,14 mg GAE/100gVCK, hoạt tính kháng oxy hóa đối với gốc tự do DPPH và ABTS lần lượt được ghinhận là 10,86 va 17,78 mg AAE/100g VCK, hàm lượng anthocyanin ghi nhận là 61,41mg/L Kết quả cho thấy các đặc tính hóa lý, mật độ vi sinh và hoạt động sinh học

tương đối ôn định trong suốt quá trình bao quản, nêu bật tiềm năng của công nghệ say

thăng hoa trong việc tạo ra các sản phâm sữa chua cải tiên và bô dưỡng.

Từ khóa: Dâu tam (Morus alba L ); Sấy thăng hoa; Sữa chua; Đặc điểm hóa lý, Hoạttính kháng oxy hóa

This study aims to assess the potential use of mulberry in enhancing the nutritional value and quality of yogurt, while applying freeze-drying technology to develop a suitable production process for freeze-dried mulberry yogurt containing probiotics The physical, sensory, biological activity, and stability characteristics of the

yogurt during storage were analyzed and evaluated Based on the study's analysis

results, the addition of mulberry syrup (0, 10, 20, 30, 40, and 50%) significantly influenced (p < 0.05) the moisture content, water activity, total acidity, total soluble

solids, and color difference (AE) of the freeze-dried mulberry yogurt The results

indicated that yogurt with 10% added mulberry syrup received high consumer preference ratings, ranging from 5.0 to 6.0 out of 7.0 points The addition of mulberry also increased the total polyphenol content to 170.84 mg GAE/100 g DW, and the total anthocyanin content reached 63.42 mg/L, along with antioxidant activity against DPPH and ABTS free radicals at 12.22 and 18.98 mg AAE/100g DW, respectively.

Physicochemical analysis showed no significant differences in water activity,

color, moisture, and chemical composition (protein, carbohydrate, lipid) between the

freeze-dried mulberry yogurt from the market and the study sample Additionally, the study evaluated the quality changes of freeze-dried mulberry yogurt during storage at

0, 7, 14, 21, and 28 days After 28 days at room temperature, there were minor changes

in physicochemical parameters; moisture and water activity ranged from 2.42-3.76% and 0.28-0.29, respectively The microbial density decreased from 10.72 log CFU/g to 9.66 log CFU/g, while biological activity remained relatively stable with a TPC of 161.14 mg GAE/100g DW, and antioxidant activity against DPPH and ABTS radicals recorded at 10.86 and 17.78 mg AAE/100g DW, respectively The anthocyanin content was 61.41 mg/L.

Overall, physicochemical properties, microbial density, and biological activities remained relatively stable throughout the storage period, highlighting the potential of

freeze-drying technology in producing improved and nutritious yogurt products.

Key word: Morus alba L.; Freeze-drying; Yogurt; Physicochemical properties; Antioxidant Activity.

2.1 Tổng quan về sữa chua - 2-22 222222 22E22E2E12212212212112212212211221211211 21.2 xe 3

ON ncn mec eign si leat 32.1.2 Nguyên liệu sản xuất 2-22 2 2+22+2E+2EE22E12EE2EE2EE2EE221271E221221 22.2 re 3

2.1.2.2 Giống vi sinh vật 2-©2+222221222122122112212711211271211221211211221211211 2212 e0 4

2.1.2.4 Đường hoặc chất tạo PTE ásbxsacsbsiiiEEsedsdansdsilddsbsabdeseleidodedliulikkzsiôuSEnsgbilnsEoisibSniousd 5

2.15 Quy trình sân SHẾẲsesssessoesbnaieknLiiaoiDLASEDVDES20LGU00185-14E705044140000900060407000004003000 6

2.1.4 Đặc tính hóa lý 2- 2-52 2212212221221221121121121122112112111211211211211211211 21121 xe 8

215.4 Qua trinh Ten met laCtie ssscss.caernasenscrapyancneannavareansorcines Berean Saka re DORE REE ERNES 9 2.15.1, Qua trình lổh MER LAGU C wcccscesceeccnenseneenecanerscaxconnenanacmxecsmeneeremneneanel 9

2.1.5.2 Vi khuẩn lactic trong sữa chua và trò của chúng 2: 22522 2s+2z+2z+2zzs2 9

su 11

"NT :)00 61.5 n6 HAHH 13

2.1.7.1 Protein, peptide va các amino aG1( eee + 2+ + + **E+*+esexekreerrerrrrrrerre 13

X18, GIẾT Ti a a ee een ere 14

2abp:l 5o MWC LOS Eibrroessosbioioipboiaig8S098.04SEHESSESBBGBSENGRHSHGESGUHSMASGSUSEEEIEGHII.GGSBEBRAISDIEIBGSRRBRRGEBRGSESERGMP lộ

2.1.7.4 Yitnuiin vũ.gáo Khulng: CWA seessseeesiezoesassrBoiosSiESuG0S3u000600g0200-02002000000000q80G 15

2.1.8 Loi ich strc khoe ctia sta 0 8n 16

2.1.8.1 Tăng cường hệ miễn dich -+- 2 522522S+SE+E££E+EE£EE£E£EE2EEZEerxrrrrrerrrrs 16

2.1.8.2 Cải thiện hệ tiêu hóa và đường rut 5-5 ceceeeeceeeeceeeeeeeeeeeeeeeeaees 162.183, Gideon nguy cơ wate ca Hibben th s-veseesesesbosebrsdooddbsdLgiggpggL0u.03090010381.40 060g 17

2.1.8.4 Giảm nguy cơ tăng huyết áp và các bệnh về tim mạch - 2-22 2252 17

7.1.8.5 Hỗ trợ điều trị tiệu đường lORÌ 2 ‹‹s:sscxssesnst H2 g0 ng 0301010 416000810010161040550918514 18

2.1.9 Tình hình sản xuất và tiêu thy sữa chua 2- 22 522222E22E2EE2E2E222222EExce, ig

20,100, TAL VASE INGHD xsstssssxsgu2a61486018H850212080055ENU04580:9138800018130L3053524EEGSES-GDTSSKSBEESEDE-GI.SESENSU4GSSE 192.2 Tổng quan về probiotiC 2-22 22222222E22EE2EE22E122122312212231211221212221 21222 2e 20

22,61 DO DLO HÍÕl».eseeexesssisedeonporoeetieotrbslldkliedtggd.203.00000130.7086152010510i80-000.G2.180 0201GHÏÌGiEHEH.G/.10.000C0m3/4/.7<8x0Ó0/.0040 202.2.2 Bồ sung probiotic vào sữa chua - 2 22 ©2222E£2E22EE2EE2EE2EE22EE2EEcEEecrrrrer 20

S/928610110115111711911518191527 SẸ7Ẹ7Ẹ777Ẻ7 77 202.2.4 Tổng quan một số nghiên cứu về tác dụng của sữa chua probiotic với sức khỏe

COUTIQUOL suegganginoBDHGGEDOGEGGEENDEGIEDNGEESS-IEREESBIMABESAE-SVSRSSEGGSEESSOEBIGEHHENSEEPHMEREE 32

2.3 Tổng quan về dâu tằm -2-©2222+2222E+2EE2E12E1222127122312712711211211211221 22.2 re 23

2 Sle EI 118 H3 es resessemc coterie curr rs ea vcanes anes ernie ia airs penan ea utnaa unit ae kanataeunreciuanamaten 23

2.3.2 Thành phan hóa hoc va giá trị dinh đưỡng 2- 2 ©52222222222+22zz£z+zxszxz 23

2.33) Viol TEN Ste di cs cass ea ste eests ẽ ốc ốc 24

2.4 Tổng quan về công nghệ sấy thăng hoa 2-22 ©222©22222++EzEeExrvrxerrrrree 26

Sub: AOA GN khoa scecsonees seen recs 3E DH105G3B.SEEEEGHEESSNSSBIEGHGSSGEERSGSESEENSRGGIEA.SANE.GEGQEEGSSESGSDUHEHARESS0.SE 262.4.2 Quy trình sấy thăng ha ccececceeessecsseessesseeesesseseseeeseesseesseesieesueesisesteesteesiees 26

2.4.2.1 Một số ưu điểm nổi bật của phương pháp say thăng hoa - - 27

2.4.2.2 Ứng dụng của công nghệ sấy thăng hoa 2- 22 22222222222S2222z222zze 2]

2.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài NƯỚC - - + 5-25 *Sx++£+s+eerreeerrrrrrre 28

2:31 NBR CHU NROAL NWOCnssspi cine menenmona einem imme RES 28 2.5.2 Nghién ctru trong c2 30CHƯƠNG 3 VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHAP sscsssasenssrascsensnneamsansaveonencnis 31

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu -222222222+zsczrzrserrrzrxerscererxc- 3]

Die, Vat Own bien GÌ ssssss0gi25051466G0G310E600114048984.103883E207SE6GHiG-40S800930:401SE3Ä0)GI8303 40058.461.303” 3l

3.3 PROS pHấp PHAN TCH „se seseká e2 k0 dd cá g00g Cau ng Gái HH LH cu HH ưng 33 3.3.1 Phương pháp xác định độ pH ::::::‹:::::‹:.:scccc2c22210268160582 101016801011 026 041110 333.3.2 Phương pháp xác định khả năng tôn tại của vi sinh vật - 33

3.3.3 Phương pháp thử nghiệm cảm quan - - 5 - 552252 *5+*+2£+z£+zEezerrerrerrrrerrke 34

3.3.4 Phương pháp xác định hoạt độ nước - - +2 +++£+++rzkrsrrrrrkrrrrrrke 35

3.3.5 Phương pháp xác định độ âm . ¿22©7++22++2EE22EE2EEE2EEEEEEEEEErrrrrrrrree 353.3.6 Phương pháp xác định màu sắc -2- 2¿©22+2++2E++EE+EE2EE£EErErerxrrrrrrrees 35

3.3.7 Phương pháp xác định hàm lượng tổng polyphenol -2- 222252: 36

3.3.8 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa -2 2222+25z225ze2 37

3.3.9 Phương pháp xác định anthocya1nI1 + 5 5< S+*S2£+£szsvrzerrrrrrrrkree 393.3.10.Phương pháp phân tích hàm lượng acid tông sỐ -2-22-©522 552: 40

3.3.11.Phương pháp xác định hàm lượng tổng chat ran hòa tan (TSS) 41

3.4 Quy trình chuẩn bị mẫu sữa chua dâu tằm say thăng hoa - 41

3.5 Bồ trí thí nghiệm 2 ¿S22 2ES219E12152192121121112112111211211121111112112121121 21 c0, 43

3.5.1 Khảo sát tỷ lệ bổ sung dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý và hoạt tínhsinh học của sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa -2 22©22 225522552: 43

3.5.2 Khảo sát tỷ lệ bé sung dau tam đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý và hoạt tínhsinh học của sữa chua dâu tam sau khi sấy thăng hoa -2- 2522522222225: 44

3.5.3 Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học giữa mẫu sữa chuadau tằm sau khi say thăng hoa với mẫu sữa chua dâu tằm trước khi say thăng hoa 45

3.5.4 Khao sát thời gian bao quan sữa chua sấy thăng hoa kết hợp dâu tam 46

3.5.5 Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý giữa mẫu sữa chua dâu tằm sấy thăng hoacitưnpiiiEn.gữu vũi mẫu Tene THÍ sessseasdegissdgdeGiei0s(461G1040E360000/0G0008/03/60)618061ipqgze 47

Š.6 Phương phấp xử lý điẳng 1B a csceneacenesoncocorsonarsnvreansersicannncesonnmeuiinnnewrieanncenicnanaennnatd 48CHƯƠNG 4 KET QUA VÀ THẢO LUẬN -©22©52+E+2E22E22E22E2E2EzEerree 49

4.1 Kết quả khảo sát tỷ lệ bổ sung dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý và hoạttính sinh học của sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa - 49

4.2 Kết quả khảo sát tỷ lệ bổ sung syrup dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý vahoạt tính sinh học của sữa chua sấy thăng hoa bố sung dâu tằm - 52

4.3 Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học giữa mẫu sữa chua dâutằm sau khi say thăng hoa với mẫu sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa 58

4.4 Sự biến đổi của sữa chua dâu tam say thăng hoa trong quá trình bảo quan 61

4.5 Kết quả so sánh các đặc tính hóa ly giữa mau sữa chua dâu tam say thăng hoa của

nghiên cứu với mẫu thương mạii 2-2 22 +2+2+2EEE+£E£EE£EE£EEEEEEEEE2Ezxzrrrerrree 65CHƯƠNG 5: KET LUẬN VÀ KIEN NGHỊT, 2+ 22 2222E£2E£2E£2EcEE2EZEzErrerree 67

5.1 Kết Wat eee ccc cceececsccceseceecsescsesecsvceesecsecsesscsscsesacsecsesacsussesessecsesevssseeevssseseseesseeeveees 67

5.2 Kim meh ccccececccsesessesesesseeseesseeseesuessessssiesseesnssssesessetsessiesseeseessessessesseseeesess 67

TÀI LIEW TEA EG rcecnsnenconmmunveeninnssamneseacwmarrencvenacnnennnememamans 68

PHU LLỤC 22 ©2222 2EE22E12221222122121122112112112711211111121112111211211111 21 re 74

DANH SÁCH CHU VIET TAT

AAE : Ascorbic acid equivalent

ABTS :2,2’-azisbonis(3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonicacid) diammonium

CFU : Colony forming unit

DPPH : 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazy

FAO/WHO : Food and Agriculture Organization of the United Nations/ World

Health Organization GAE : Gallic acid equivalent

IU : International unit

LAB : Lactic acid bacteria

MSNF : Milk solid non-fat

NFDM : Non-fat dried milk

SFAs : Saturated fatty acids

SNF : Solids not fat

TA : Total acidity

TAC : Total anthocyanin content

TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam

TPA : Texture profile analysis

TPC : Total polyphenol content

TSS : Total suspended solids

VCK : Vật chất khô

DANH SÁCH BANG

Trang Bảng 3.1 Bảng bố trí thí nghiệm khảo sát tỷ lệ phối trộn sữa chua và syrup dâu tằm trước khi say re et a nS va naa ReaTEES 44

Bang 3.2 Bang bồ tri thí nghiệm khảo sát ty lệ phối trộn sữa chua va syrup dâu tam

a 45

Bang 3.3 Bảng bố tri thi nghiệm thành phan hóa lý và hoạt tinh sinh học của mau sữa chua nghiên:cữu trước và sau KHÍ SAY seo sekiEneigkg4 nh E13 10 20x S-ErxE g0 36c u30 eg0s1L688 46 Bảng 3.4 Bảng bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian bảo quản mẫu sữa chua dâu tằm

TÌM g1 đ0œ 47

Bang 3.5 Chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của mẫu nghiên cứu với mẫu thương mại 48

Bảng 4.1 Đặc tính hóa lý giữa các tỉ lệ bỗ sung dâu tam trước sấy . 49

Bang 4.2 Sự thay đôi mau sắc giữa các tỉ lệ bổ sung dâu tằm trước sấy 50

Bảng 4.3 Hoạt tính sinh học giữa các ti lệ bố sung dâu tằm trước sấy 51

Bang 4.4 Đặc tính hóa lý của các mẫu sữa chua phối dâu tằm sấy thăng hoa 52

Bang 4.5 Sự thay đổi mau sắc giữa các mẫu sữa chua dâu tam say thăng hoa 54

Bảng 4.6 Hoạt tính sinh học của các mẫu sữa chua phối dâu tằm sấy thăng hoa 32

Bảng 4.7 Đánh giá cảm quan các mẫu sữa chua dâu tam sấy thăng hoa a7 Bang 4.8 Thanh phan hóa ly và hoạt tinh sinh học giữa mẫu sữa chua dâu tằm trước và sau khi sây thăng hoa -2 22 ©2222+222E22E12221222122212221221127112711211121112111 211 ee 58 Bang 4.9 Anh hưởng của thời gian bảo quản đến tính chất hóa lý, vi sinh và hoạt tính sixth học của sita;chua đấu tầm sây thăng h0a: essseseegasbesogeoieekb28.c8056060.g0 62 Bang 4.10 Thành phần hóa lý và vi sinh của mẫu nghiên cứu với mẫu thương mại 65

DANH SÁCH HÌNH

Trang Hình 3.1 Sản phẩm YC-X11 chứa men vi sinh thương mại 22525255+2 3l

; 3.2 Qua dau tan nh .4 32

Hình 3.3 Sữa bột nguyên kem Wholemilk Powder 55 52s + x++ss+sxszsessees 32 Hinh 3.4 Đường tinh luyện Biên Hoà PUre (5< 2+2 S+* S2 +*+vEeeErrrerrrrrrrrrs 33 Hình 3.5 Quy trình chế biến sữa chua dâu tam sấy thăng hoa -5- 42 Hình 4.1 Sữa chua dâu tằm trước khi say ở các ty lệ phối trộn khác nhau 51

Hình 4.2 Sữa chua dâu tằm sấy thăng hoa ở các tỷ lệ phối trộn khác nhau 54

Hình 4.3 Quy trình chế biến sữa chua kết hợp dâu tam sấy thăng hoa 60

Hình 4.4 Mẫu sữa chua dâu tam sấy thăng hoa theo thời gian bảo quản 63

CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Sữa chua là sản phẩm lên men từ sữa có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm

ngon được tiêu dùng phổ biến trên toàn thế giới Sản phẩm được làm bằng cách lênmen sữa với vi khuẩn acid lactic, tạo ra hương vị thơm và kết cấu kem Sữa chua rấtgiàu chất dinh dưỡng thiết yếu như canxi, kali, protein, vitamin B và vi sinh giúp tăng

cường sức khỏe Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nó hỗ trợ tiêu hóa, giảm cholesterol và

ngăn ngừa tiêu chảy Vì vậy, việc tạo ra những sản phẩm sữa chua dinh dưỡng mớiđáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng được quan tâm

Dâu tằm có tên khoa học là Morus alba L., thuộc họ Moraceae và được trồng rộngrãi trên toàn thế giới Tu lâu, dâu tằm đã được sử dụng như một loại thuốc dé điều trị

cảm lạnh, bảo vệ gan, điều trị đau nhứt xương khớp và hạ huyết áp, quả dâu tằm lànguồn cung cấp các khoáng chất như kali, mangan va magiê Dâu tam chứa các thành

phần có lợi như anthocyanin, có đặc tính chống oxy hóa, chống tiểu đường và chống vikhuẩn Ngoài ra, dâu tằm có chứa albafuran, bergaptan và cyanidin-3-glucosied, cóđặc tính chống oxy hóa, kháng khuẩn và chống viêm Ở Việt Nam, quả dâu tằm chủyếu được chế biến thành rượu hoặc mứt dâu tằm Vì vậy, đa dạng hóa sản phẩm dâutam là điều cần thiết dé giải quyết van đề thâm canh dâu tằm cho người nông dân vàdoanh nghiệp chế biến thực phẩm

Sữa chua có hương vi trai cây đã trở thành món ăn yêu thích của các hộ gia đình,

cung cấp nhiều loại hương vị trái cây và nâng cao hình thức tổng thể của sản phẩm.Tuy nhiên, sản xuất sữa chua trái cây đặt ra một thách thức do thời hạn sử dụng tươngđối ngắn, yêu cau nhiệt độ thấp dé bảo quản va vận chuyền Sấy thăng hoa là một giảipháp khả thi liên quan đến việc khử nước khỏi sản phẩm bằng cách thăng hoa, cho

phép bảo quản lâu dài ở nhiệt độ phòng trong khi vẫn duy trì các đặc tính cảm quan,

sinh học và đinh dưỡng của sản phẩm sấy khô Sữa chua dâu tam sấy thăng hoa có thé

là một sản phẩm mới chứa hàm lượng dinh dưỡng cao của các sản phẩm sữa với các

hoạt chất sinh học, chẳng hạn như anthocyanin và các hợp chất phenolic khác.

1.2 Muc tiêu dé tai

Đánh giá tiềm năng sử dung dâu tằm dé nâng cao giá trị dinh dưỡng và chat lượng

sữa chua, đồng thời ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa dé xây dựng quy trình sản xuất

phù hợp cho sản phẩm sữa chua dâu tằm sấy thăng hoa có chứa probiotic Phân tích

các đặc tính hóa lý, giá trị cảm quan, hoạt tinh sinh hoc, probiotic và độ 6n định của

sữa chua trong quá trình bảo quản.

1.3 Nội dung thực hiện

Nội dung 1: Khao sát tỷ lệ bổ sung dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý vàhoạt tính sinh học của sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa

Nội dung 2: Khảo sát tỷ lệ bồ sung dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý vàhoạt tính sinh học của sữa chua dâu tằm sấy sau khi thăng hoa

Nội dung 3: Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học giữa mẫu sữachua dâu tằm sau khi say thăng hoa với mẫu sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa.Nội dung 4: Khảo sát sự biến đối của sữa chua dâu tằm sau khi say thăng hoa trongquá trình bảo quản.

Nội dung 5: Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý giữa mẫu sữa chua dâu tam sấy

thăng hoa của nghiên cứu với mẫu thương mại

CHUONG 2 TONG QUAN TÀI LIEU

2.1 Tống quan về sữa chua

2.1.1 Định nghĩa

Sữa chua có tên tiếng anh là yoghurt hay yogurt, là một loại thực phẩm được sảnxuất bằng quá trình lên men vi khuân của sữa

Theo tiêu chuẩn Codex do FAO/WHO công bố, sữa chua là quá trình lên men

lactic acid thông qua hoạt động của vi khuan Streptococcus thermophilus và

Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus (Ghofrani va ctv, 2022) Có mối quan hệcộng sinh giữa hai loài vi khuẩn nay; S thermophilus lan truyền nhanh chóng khi bắt

đầu lên men và tạo ra acid pyruvic, acid formic và carbon dioxide Những chất này

thúc day sự phát triển của L bulgaricus, trong khi L bulgaricus thủy phân protein sữathành peptide va acid amin kích thích sự phát triển của S thermophilus (Kaur và ctv, 2017)

Một số quốc gia yêu cầu sữa chua phải chứa một lượng cụ thể các đơn vị hình

thành khuẩn lạc (CFU) của vi khuẩn Ví dụ ở Trung Quốc, yêu cầu về số lượng vi

khuẩn Lactobacillus ít nhất là 10° CFU/mL (Salminen va ctv, 2004); ở Brazil, sữa chuachứa tối thiểu 10” CFU/g vi khuẩn sống va còn hoạt tính trong thời hạn sử dụng củasản phâm (Gosmez-Gallego và ctv, 2018)

2.1.2 Nguyên liệu sản xuất

2.1.2.1 Sữa

Sữa bò tươi là loại sữa được dung phổ biến nhất dé làm sữa chua Sữa dé, ngựa, lạc

đà và bò Tây Tạng cũng được sử dụng để sản xuất sữa chua Sữa được sử dụng có thể

được đồng nhất hoặc không Nó có thể được thanh trùng hoặc thô Mỗi loại sữa chokết quả về cơ bản là khác nhau (Food, U S., 2017) Các nguyên liệu từ sữa khác nhauđược sử dụng trong công thức hỗn hợp sữa chua bao gồm sữa tươi, sữa bột gầy, kem,sữa đặc và sữa khô không béo (NFDM) Tác dụng ức chế của kháng sinh chống lại quátrình nuôi cấy vi khuẩn lactic đã gây ra tốn that sản xuất trong quá trình sản xuất cácsản phẩm nuôi cấy Một trong hai sinh vật trong nuôi cấy sữa chua, Streptococcusthermophilus, đặc biệt nhạy cam với kháng sinh (0,01 — 0,05 IU/mL penicillin) Sữađược sử dụng làm sữa chua phải chứa it vi khuẩn, số lượng coliform và số lượng nammen và nam mốc Các thử nghiệm đếm đĩa va coliform tiêu chuẩn phải được thực hiện

trên mỗi lượng sữa được sử dụng để sản xuất sữa chua Thử nghiệm nắm men và nắm

mốc nên được thực hiện trên cơ sở ngẫu nhiên Mặc dù coliforms, nam men và nammoc dé dàng bị tiêu diệt bằng quá trình thanh trùng, nhưng sự hiện diện của chúng

cùng với một số lượng đáng kê vi khuẩn là dấu hiệu cho thấy sữa đã được xử lý trong

thiết bị không sạch hoặc được bảo quản trong điều kiện ấm (Chandan và ctv, 2013).2.1.2.2 Giống vi sinh vật

Hai chủng vi khuẩn lactic acid ưa nhiệt S thermophilus và L delbrueckii subsp.bulgaricus là giỗng chủng cho quá trình lên men sữa chua Chúng là các vi khuẩn

gram dương, ky khí, ưa khí và âm tính với catalase, không hình thành bào tử Chúng

có thé phát triển từ 42 đến 50°C S thermophilus hình thành các chuỗi hình que thang,trong khi L delbrueckii subsp bulgaricus phát triển đưới dang tế bào hình que S.thermophilus chủ yếu chịu trách nhiệm về hương vị, mùi thơm và kết cấu của sữachua, và trên thực tế, chúng có khả năng tự làm sữa chua Vai trò của L bulgaricus làtạo ra acid S thermophilus và L bulgaricus thường được cây đồng thời vào sữa chuatheo tỷ lệ 1: 1, tỷ lệ này sẽ thay đổi khi quá trình lên men xảy ra Hầu hết các loại sữa

chua hiện nay đều được sản xuất bằng cách sử dụng các nền nuôi cay đông lạnh hoặc

đông khô cô đặc dé xác định tốc độ sản xuất acid, sự phát triển hương vị và mùi thơm.SNF cao cho khả năng đệm cao, dẫn đến các tế bào khởi động vẫn tồn tại trong thờigian dai hơn Xử lý nhiệt quá cao của sữa cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sự pháttriển của môi trường nuôi cấy, phá vỡ protein thành các peptide và acid amin, thúc đây

sự phát triển của Š thermophilus Mặc khác, S thermophilus và L bulgaricus phát

triển nhanh hơn nhiều trong sữa khi được nuôi cùng nhau so với khi nuôi riêng lẻ Về

mặt này, chúng có mối quan hệ cộng sinh được gọi là đồng tăng trưởng S

thermophilus tạo ra enzyme urease, enzyme này giải phóng acid formic và CO2 từ urea

trong sữa Acid fomic kích thích L bulgaricus và CO> cũng khuyến khích sự phat triểnbằng cách tạo ra một môi trường ky khí hơn (Savaiano va ctv, 2021; Agagiindiiz vactv, 2021; Marco và ctv, 2022).

2.1.2.3 Chất ôn định

Mục đích chính của việc thêm chất ôn định vào sữa chua là dé cải thiện độ đặc và

xây dựng độ nhớt, dé giảm thiêu sự tách whey và liên kết nước tự do, đồng thời duy trì

cấu trúc gel sau khi bom, trộn và làm lạnh (Gawai va ctv, 2017) Chất 6n định làmtăng thời hạn sử dụng của sản pham và cung cấp mức độ đồng đều hợp lý từ lô này

sang lô khác Chất ôn định hoạt động nhờ khả năng hình thành cấu trúc gel trong nước,

do đó để lại ít nước tự do hơn, hạn chế sự tách whey Một chất 6n định sữa chua tốt

không được tạo ra bất kỳ hương vị nảo, phải có hiệu quả ở các giá trị pH thấp và phải

dễ dàng phân tán ở nhiệt độ làm việc bình thường trong nhà máy sữa chua Ngoài ra,

chất ôn định phải dé hòa tan, có khả năng giữ nước tốt, hỗ trợ hình thành nhũ tương ônđịnh, thúc day sự hình thành bọt ổn định (trong sữa chua đánh bông), tao gel và kếtđính (Arab va ctv, 2023) Hydrocolloid là chất 6n định được sử dụng rộng rãi trongcông nghiệp sản xuất sữa chua Các phân tử dài và nhiều nhánh của hydrocolloid khiếnchúng có xu hướng liên kết với nước, giảm lưu lượng nước trong không gian ma trận

và có kha năng hạn chế sự tách whey trong sữa chua Việc bổ sung hydrocolloids ởmức độ tối ưu hóa sẽ cải thiện các đặc tính của sữa chua như kết cấu, độ nhớt, vẻ ngoài

và cảm giác ngon miệng Tinh bột, pectin, alginate, xanthans, carrageenan, các dan

xuất của methylcellulose như carboxymethyl cellulose (CMC), gum arabic, tragacanth,karaya, locust bean gum (LBG), hoặc guar va gelatin là những hydrocolloid phố biếntrong ngành công nghiệp thực phẩm Việc thêm hydrocolloid vào sữa chua được coi là

một phương pháp thực tế dé tăng cường độ nhớt và giảm sự tach whey (Gawai va ctv,

2017; Arab và ctv, 2023).

2.1.2.4 Đường hoặc chất tạo ngọt

Trong sản xuất sữa chua có hương vị, người ta thường mong muốn thêm chất làmngọt vào nền sữa chua Tiêu chuẩn nhận dạng cho sữa chua, sữa chua ít béo và sữachua không béo quy định các chất làm ngọt dinh dưỡng cho phép có thể được sử dụng

Mức độ ngọt trong hỗn hợp sữa chua sẽ phụ thuộc vào °Brix của trái cây hoặc thành

phần hương liệu và mức độ ngọt mong muốn của thành phẩm Hầu hết các loại sữa

chua có hương vị trái cây chứa khoảng 10 - 13% đường tương đương, trong khi các

loại sữa chua có hương vị (vani, chanh, cà phê, ) chứa 8 - 10% đường Đường được

sử dụng phô biến nhất trong ngành công nghiệp sữa chua là sucrose ở dạng lỏng (65 67% tổng chat ran) hoặc dang hạt Tổng lượng chất khô trong hỗn hợp sữa chua khôngđược vượt quá 11% vì ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy sữa chua truyền thông Hiện

-tại, chất tạo ngọt không dinh dưỡng được sử dụng để sản xuất sữa chua “nhẹ” hoặc

giảm đường Ngày nay, việc sử dụng một mình aspartame hoặc kết hợp với đườngfructose kết tinh hoặc các chất làm ngọt không dinh dưỡng khác là phố biến trong việctiếp thị sữa chua ít calo hoặc sữa chua nhẹ (Chandan và ctv, 2013; Chandan, 2017)

2.1.3 Quy trình sản xuất

Quy trình truyền thống dé sản xuất các loại sữa chua bao gồm một số bước cơ bản sau:

Trộn: Các thành phần lỏng được đong vào thùng, sau đó bổ sung các thành phần

rắn Cần phải phân tán đồng nhất và hòa tan các thành phần khô trong pha lỏng bằngcách sử dung máy trộn cơ học có độ cắt cao

Tiêu chuẩn hóa sữa: Có nghĩa là tiêu chuẩn hóa hàm lượng chất béo va chat rắnkhông béo (SNF) Hàm lượng chất béo và chất rắn không béo của sữa thường được

tiêu chuẩn hóa theo mã FAO/WHO Sữa chua có thé có hàm lượng chat béo từ 0 đến

10% Tuy nhiên, hàm lượng chất béo từ 0,5 - 3,5% là điển hình nhất Sữa thường đượctrộn với sữa tách béo và kem dé chuẩn hóa (hoặc điều chỉnh) hàm lượng chất béo đếnmức mong muốn Bột sữa, bao gồm sữa không béo, sữa cô đặc whey hoặc cô đặc

protein sữa, có thể được trộn với sữa bằng dụng cụ phân tán bột Theo bộ luật và

nguyên tac của FAO/WHO, hàm lượng SNF tối thiểu là 8,2% Sự gia tăng tong ham

lượng chất khô, đặc biệt là tỷ lệ casein và whey protein, sẽ dẫn đến sữa chua đông

cứng hơn, và xu hướng tach whey sau đó sẽ giảm xuống Các cách phé biến nhất déchuẩn hóa hàm lượng chất béo rắn là: bốc hơi (10 - 20% thể tích sữa được bay hơi

bình thường), bổ sung sữa gầy hoặc bột protein, thường 1 - 3%, bổ sung sữa cô đặc(Chandan, 2017).

Đồng hóa: Quá trình cơ học phá vỡ các hạt cầu chất béo sữa thành các kích thướcnhỏ hơn (<lum) giúp phân tán đồng đều hơn và 6n định trong hỗn hợp sữa chua, mụcđích là đề cải thiện tính nhất quán và giúp ngăn ngừa sự tách whey Đồng hóa được coi

là bước xử lý quan trọng nhất trong trường hợp sữa chua có hàm lượng chất béo cao.Quá trình này hạn chế sự hình thành lớp kem khác biệt trên bề mặt sữa chua Gần đây,

để tăng độ rắn chắc và khả năng giữ nước của sữa chua thương mại hơn so với thông

thường Tuy nhiên, trong một số loại sữa chua kiểu Hy Lạp và sữa chua nguyên chất tựnhiên, không có quá trình đồng nhất được thực hiện vì muốn có một lớp kem ở trêncùng (Kaur va ctv, 2017)

Thanh trùng và xử lý nhiệt: Là một trong những công đoạn quan trọng nhất của quatrình sản xuất sữa chua ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô và các tính chất vật lý của sữachua, đảm bảo an toàn cho sản phẩm Thanh trùng sữa được thực hiện với mục đíchtiêu điệt tat cả các vi sinh vật gây bệnh, làm giảm đáng ké phan lớn các sinh vật khác

có mặt, vô hiệu hóa các enzym vốn có của sữa, làm biến tính các protein trong sữa và

thực hiện các tương tác giữa chúng làm tăng khả năng liên kết nước, giúp cải thiện độ

đặc và độ nhớt của sữa chua và giúp ngăn ngừa whey tự do Nó cũng giải phóng các

hợp chất trong sữa kích thích sự phát triển của vi khuẩn nuôi cấy khởi động Thanhtrùng là một quá trình liên tục hoặc hàng loạt bao gồm việc đun nóng sữa đến nhiệt độcao và giữ trong khoảng thời gian xác định Bộ trao đổi nhiệt, thời gian ngắn, nhiệt độcao với ông giữ dai thường được sử dụng trong ngành công nghiệp sữa chua (Gómez-Gallego và ctv, 2018).

Cấy và lên men: trong giai đoạn này, sữa chua được hình thành kết cấu và hương vị

được phát triển Sau khi thanh trùng, hỗn hợp sữa chua được làm nguội đến nhiệt độ

43 - 46°C (khoảng nhiệt độ cho vi khuẩn ưa nhiệt) và thêm 2% (v/v) vi khuẩn khởi

động nuôi cấy sữa chua Thông thường, giống khởi động nuôi cấy sữa chua tiêu chuẩn

bao gồm S thermophilus và L delbrueckii subsp bulgaricus theo tỷ lệ 1:1 và việc câydịch cấy diễn ra trong một bình thép không gỉ hợp vệ sinh kín Nhiệt độ ủ sữa chua

được duy trì và giám sát trong suốt quá trình sản xuất Khi độ pH của sữa chua đạt đến5,0, hoạt động của S thermophilus và L delbrueckii subsp bulgaricus bắt đầu giảm,

điều này dần dần chi phối toàn bộ quá trình lên men cho đến khi đạt đến mức độ pH(4,7 - 4,3) và độ acid mong muốn Quá trình kết thúc, khi nhiệt độ đạt đến 40 - 44 °C,

ở nhiệt độ này dịch cấy vẫn sông nhưng hoạt tính của nó bị hạn chế Trong quá trình

lên men, lactose chuyền đổi thành lactic acid do hoạt động trao đổi chat của vi khuẩnlactic acid giúp đông tụ protein sữa và quá trình sản xuất hợp chat dé bay hơi diễn ramang lại hương vi va mùi thom (Chandan, 2017).

Lam lạnh: Mục tiêu của việc làm lạnh khối lên men là han chế sự phát triển củadịch nuôi cấy sữa chua và hoạt động của enzym của nó càng nhanh càng tốt, giúp duy

trì độ pH, hình thé và kết cấu mong muốn Nói chung, quá trình làm mát trong nhà

máy sữa chua phải dién ra ở pH 4,5 - 4,6 Làm lạnh bang cách khuấy ở độ pH 4,7 hoặccao hơn có thé dẫn đến kết cau sữa chua thành phẩm bị san sùi va không mong muốn.Tốc độ làm mát phải ôn định nhưng không quá nhanh Việc làm nguội quá nhanh có

thé gây ra những thay đổi bat lợi trong cấu trúc góp phan làm tách váng sữa trong sữa

chua thành phẩm Phương pháp làm lạnh phụ thuộc vào loại sữa chua được sản xuất.Nên đạt nhiệt độ 18 - 20°C trong vòng 1 giờ để nhanh chóng ngừng sự phát triển củamôi trường nuôi cấy và cần làm mát sữa chua đến 7 - 13°C (Behare và ctv, 2016;Fazilah và ctv, 2018).

Khuấy: không nên khuấy quá kỹ hoặc quá lâu Điều này quan trọng trong sản xuấtsữa chua tự nhiên và cũng được xem xét trong sữa chua đã 6n định vì khuấy quá nhiều

có thé phá vỡ một số chất ôn định và thay đổi mức độ 6n định cần thiết dé có được

hình dang mong muốn Dé có được gel đồng nhất, ban đầu nên sử dụng tốc độ khuấycao hơn, giảm tốc độ khuấy khi nhiệt độ giảm xuống dưới 30°C (Behare và ctv, 2016).Bom: Cần có máy bơm dé vận chuyên sữa chua đã khuấy từ thùng lên men quađường ống và có thé là bộ làm mát dang tam đến máy chiết rót Chúng hoạt động với

áp suất khác nhau, tùy thuộc vào thiết kế Tuy nhiên, đối với ứng dụng này, chỉ nên sử

dụng máy bơm truyền động tích cực Điều này đảm bảo sự dich chuyền tích cực củagel mà không làm suy giảm cấu trúc của nó Không nên sử dụng máy bơm ly tâm vìlực ly tâm cao do cánh quạt quay tạo ra buộc sản phẩm phải rời máy bơm với tốc độcao va áp suất cao, làm hỏng độ đặc của sữa chua (Chandan, 2017)

2.1.4 Đặc tính hóa lý

Sự hình thành liên kết chéo của protein, polysaccharid và chất béo cung cấp mạnglưới, ảnh hưởng đến tổng hàm lượng chat ran và hương vị, kết cau và cấu trúc của sảnphẩm cuối cùng Cấu trúc sữa chua là kết quả của sự tương tác vật lý của casein vớinhau và với whey protein thông qua các liên kết ky nước va disulfide Do quá trìnhacid hóa va phản ứng enzym trong quá trình lên men, sự hình thành lactic acid trongquá trình lên men cung cấp nền gel thông qua sự kết hợp của các sợi micelle caseinbằng các liên kết hydro để bọc whey (Arab và ctv, 2023)

Quá trình acid hóa sữa dẫn đến sự phá vỡ các đặc tính cấu trúc bên trong của các

micelle casein do sự hòa tan của canxi photphat dang keo (CCP) Khi casein tiếp cậnđiểm đẳng điện của chúng (pH~4,6), điện tích âm thuần trên casein sẽ giảm đi, điềunảy làm giảm lực đây tĩnh điện giữa các nhóm tích điện, bao gồm cả các gốcphosphoserine tiếp xúc khi CCP được hòa tan Lực hút tĩnh điện và lực hút proteincũng tăng thông qua các tương tác ky nước được tăng cường (Lee và ctv, 2010).

Sữa chua có thể được phân loại là vật liệu giả dẻo, có thể là chất lỏng nhớt nếu

chúng ta đang xử lý sữa chua khuấy hoặc sữa chua uống hoặc chat rắn nhớt néu chúng

ta xử lý sữa chua đặc (Arab va ctv, 2023; Lee và ctv, 2010).

Tính thấm: trong các hệ thống sinh học, tốc độ truyền của các chất hòa tan (vật chấtkhuếch tán) qua màng được kiểm soát bởi độ thắm của màng, được quy định bởi kíchthước của các lỗ và được đưa ra một đơn vị đo gọi là hệ số thấm (Lee va ctv, 2010)

Tach whey (whey-off) được định nghĩa là sự loại bỏ whey khỏi mạng lưới ma sau

đó có thê nhìn thấy dưới dạng whey bề mặt Tách whey ảnh hưởng tiêu cực đến nhận

thức của người tiêu dùng về sữa chua vì người tiêu dùng nghĩ rằng có điều gì đó sai về

mặt vi sinh đối với sản phẩm Các nhà sản xuất sữa chua sử dụng chất ồn định, chẳng

hạn như pectin, gelatin va tinh bột, dé cố gang ngăn chan váng sữa Một cach tiếp cậnkhác là tăng tổng hàm lượng chất rắn của sữa chua, đặc biệt là hàm lượng protein, dégiảm lượng váng sữa Sự đồng bộ tự phat, là sự co lại của gel mà không can tác dụng

của bất kỳ lực bên ngoài nào (ví dụ như ly tâm), là nguyên nhân thông thường của sự

tach whey (Savaiano và ctv, 2021; Lee va ctv, 2010).

2.1.5 Qua trinh lén men lactic

2.1.5.1 Qua trinh lén men lactic

Lên men lactic là một quá trình trao đôi năng lượng, các phân tử ATP được hìnhthành trong quá trình chuyên hóa cơ chat (lactose) sẽ được vi khuẩn giữ lại trong tếbào để phục vụ cho hoạt động trao đổi chất và sinh trưởng của vi sinh vật, ngược lại,

các sản phẩm như acid lactic, ethanol và CO, sẽ được vi khuẩn “thải” vào môi trường

lên men Kết quả là hàm lượng acid lactic tích lũy trong môi trường lên men ngày càng

tăng làm giảm và kéo theo những biến đổi hóa lý khác Lên men lactic chỉ xảy ra trongđiều kiện yếm khí, gồm 2 loại là lên men đồng hình và lên men dị hình

Lên men lactic đồng hình: Là quá trình lên men do vi khuẩn lactic đồng hình

Chúng có khả năng phân hủy đường đơn giản tạo nên acid lactic Lượng acid lactic

hình thành chiếm 90 - 98% trong sản phẩm Vi khuẩn đồng hình chuyển hóa glucose

thành hai phân tử lactate và sử dụng phản ứng này dé thực hiện quá trình phosphoryl

hóa ở mức cơ chất đề tạo ra hai phân tử ATP (Von Wright và ctv, 2019)

Lên men lactic dị hình: là quá trình lên men do các vi khuẩn lactic dị hình thực

hiện, phân hủy đường thành acid lactic Vi khuẩn dị hình tạo ra it lactate hơn và ít ATP

hơn, nhưng tạo ra một số sản phâm cuối cùng khác: acid acetic, ethanol, glycerin, CO,H›O, một số chất thơm như diacetyl va ester

2.1.5.2 Vi khuẩn lactic trong sữa chua và trò của chúng

L delbrueckii subsp bulgaricus thường được sử dụng cùng với S thermophiluslàm môi trường nuôi cấy giống dé làm sữa chua Lactobacillus spp khác chang hạnnhư Lactobacillus acidophilus và Lactobacillus casei va Bifidobacterium spp (changhạn như Bifidobacterium longum va Bifidobacterium bifidum), đôi khi cũng được thêm

vào trong hoặc sau khi nuôi cấy sữa chua để duy trì số lượng sinh vật probiotic sống

cao hon trong sữa chua (Konig và ctv, 2017).

L delbrueckii subsp bulgaricus thuộc chi Lactobacillus và họ Lactobacillaceae.Đây là một que Gram dương có thé dai và có dang sợi Nó không di động cũng không

hình thành bào tử Sinh vật này được coi là ưa acid vì nó yêu cầu độ pH thấp (~5.4

-4,6) dé phát triển hiệu quả L delbrueckii subsp bulgaricus có yêu cầu dinh dưỡngphức tạp, phát triển trên một số lượng carbohydrate hạn chế và cần acid pantothenic vàniacin (Ye va ctv, 2021).

S thermophilus thuộc chi Streptococcus, ho Streptococcaceae Sinh vật này là vikhuẩn ky khí có khả năng sinh sản đồng loại và vi khuẩn Gram dương ưa nhiệt vớinhiệt độ phát triển tối ưu là 45°C Nó cho kết quả âm tính với các hoạt động của

cytochrome, oxidase va catalase và dương tính với hoạt động tan máu alpha Nó không

di động và không có khả năng hình thành bao tử S thermophilus có khả năng tạo ra

năng lượng dưới dạng ATP bằng quá trình hô hấp hiếu khí với sự có mặt của oxy; tuy

nhiên, nếu không có oxy, nó vẫn có thé tạo ra ATP thông qua quá trình lên men (Wa

và ctv, 2022).

Tương tác lên men giữa hai chủng giống: Trong quá trình lên men, Š thermophilusphát triển nhanh nhất ở giai đoạn đầu, nhưng khi pH giảm xuống dưới 5,5, sự pháttriển của nó chậm lại và L delbrueckii subsp bulgaricus có xu hướng chiếm ưu thé

Cả hai loài đều tạo ra lactic acid, cung cấp cho sữa chua hương vị chua của chúng; kếtqua là sự giảm pH sẽ làm đông tụ một phan protein trong sữa và làm sữa chua đặc lại

Hai loài hoạt động cộng sinh với nhau, nhưng không hoàn toàn phụ thuộc lẫn nhau Cả

hai loài LAB đều có thé tự lên men sữa, nhưng chúng phát triển nhanh hơn và tạo raacid nhanh hơn khi ở cùng nhau Người ta đã báo cáo rằng sự phát triển của S.thermophilus trong sữa bị hạn chế bởi sự sẵn có của các peptide và acid amin tự do,thường có ở nồng độ tương đối thấp hoặc giới hạn về tỷ lệ L delbrueckii subsp.bulgaricus phân giải protein và giải phóng một lượng nhỏ peptide và acid amin, đặcbiệt là valine, kích thích sự phát triển của S thermophilus Đôi lại S thermophilus tao

thành formate, pyruvate va carbon dioxide, tat cả đều kích thích sự phát triển của L

delbrueckii subsp bulgaricus Trong khi lên men sữa, L delbrueckii subsp bulgaricustao ra acetaldehyde, một trong những thành phan tạo mùi thom chính của sữa chua;hợp chất này là một sản phẩm oxy hóa có mùi thanh tao, tươi và hăng Ngoài lactic

acid và acetaldehyde, các hợp chất diacetyl, 2-butanone, aceton, acetoin cũng góp

phần tạo nên mui thơm và vi đặc trưng của sữa chua (Von Wright và ctv, 2019).

Vai trò của LAB trong quá trình lên men sữa chua: chúng không chỉ tạo cho sữa

chua một mùi vi (hương vi) đặc biệt, mà còn ức chế các vi sinh vật khác bằng cách

cạnh tranh chất dinh dưỡng, nhanh chóng tạo ra lactic acid và các acid khác và tạo racác hop chất kháng khuẩn như acetaldehyde, diacetyl, hydrogen peroxide vàbacteriocins Chính những đặc điểm này cho phép LAB nâng cao chất lượng và độ an

toàn của sản phẩm sữa chua (Von Wright và ctv, 2019; Kénig va ctv, 2017)

2.1.6 Phân loại

Dựa trên phương pháp sản xuất và sự hình thành kết cau, sữa chua được phân rathành 3 loại: sữa chua truyền thống (set type), sữa chua khuấy (stirred type), sữa chuauống (drinking type)

Sữa chua truyền thống (set type): Có đặc điểm giống như gel với kết cấu và đặctính lưu biến cụ thể Trong quá trình sản xuất, quá trình lên men sữa xảy ra và đượcđông tụ Sản phẩm không trải qua quá trình đồng hóa sau khi lên men, kết quả thuđược sản phẩm có cấu trúc chắc chắn và tính đồng nhất (Farag và ctv, 2022)

Sữa chua dạng khuấy: ở trạng thái bán rắn, được sản xuất bằng cách cấy và ủ sữatrong các thùng lên men lớn Gel được tạo thành sau đó được khuấy nhẹ dé phá bỏkhối đông tụ và thu được sản phẩm mịn và nhớt nhưng vẫn có thé đóng túi, cuối cùngđược đóng gói Kết cau của sữa chua dạng khuấy kém chắc hơn sữa chua truyền thống

Hư hỏng cơ học gây ra hiện tượng tách váng sữa, được khắc phục bằng cách bồ sungsữa bột tách béo và bồ sung chất ồn định (Chandan, 2017)

Sữa chua uống (drinking type): ở trạng thái lỏng, phá vỡ đông tụ sau khi lên men,

đạt được bằng tốc độ khuấy cao, thường trải qua quá trình đồng nhất để giảm kích

Sữa chua tách béo một phần: được làm từ sữa có chứa hàm lượng chất béo trung

bình, thường nằm trong khoảng từ 0,5 đến 3,0% Hàm lượng chất béo trong sản phẩmcuối cùng không được nhỏ hơn 0,5% và không vượt quá 3,0%

Sữa chua tách béo: hàm lượng chất béo rất thap.Dang sữa chua này đặc biệt phốbiến trên các thị trường thực phẩm hiện dai và nhu cầu về các sản phẩm như vậy ngàycàng tăng Tuy nhiên, kết cau kém và tình trạng tách nước là những vấn đề chính gặpphải trong quá trình sản xuất sữa chua tách béo Những vấn đề này có thê được khắcphục một phan thông qua việc tăng tổng hàm lượng chat rắn của sữa bang cách bé

sung sữa bột tách béo, whey protein cô đặc, caseinate natri và canxi, hoặc thêm các

chất khác có nguồn gốc protein sữa vào sữa trước khi lên men (Arab và ctv, 2023).Dựa vào việc xử lý sau khi ủ, sữa chua được chia thành các loại:

Sữa chua tiệt trùng: sau khi lên men bằng cách xử lý nhiệt kết hợp với nhiệt độ vàthời gian khác nhau Những loại sản pham này được sản xuất dé tăng thời han sử dụngcủa sữa chua hoặc dé giảm độ chua tự nhiên của sữa chua Nhưng nhược điểm của sữachua tiệt trùng là phá hủy các vi khuẩn sống và hoạt động trong quá trình xử lý nhiệt(Kaur và ctv, 2017).

Sữa chua đông lạnh: có kết cấu giống như kem với hương vị sữa chua, thường

được làm bằng cách trộn sữa chua nguyên chất với hỗn hợp kem, sau đó là đông lạnh.Nhiệt độ được sử dụng trong quá trình đông lạnh thay đổi từ 6°C đến 25°C Hỗn hợpkem làm sữa chua đông lạnh có chứa hydrocolloid, chất nhũ hóa, chất tạo ngọt, chấtrắn không béo và chất béo thay thế (Gómez-Gallego và ctv, 2018 )

Sữa chua say khô: sản xuất sữa chua khô hoặc sữa chua bột được thực hiện ở nhiềunước Mục tiêu chính của việc sản xuất sữa chua khô là kéo đài thời hạn sử dụng và

tạo điều kiện dé dang cho việc vận chuyển và đóng gói Sữa chua khô có thé được sản

xuất bằng cách phơi nắng, sấy khô trong không khí, sấy phun, sấy thăng hoa hoặc sấybằng lò vi sóng Bột sữa chua ăn liền sấy phun và bột sữa chua tách béo được sản xuất

thương mại Sấy sữa chua làm cho hàm lượng nước thấp và tạo điều kiện kiềm hãm sự

phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là nam men va nắm mốc (Behare va ctv, 2016)

Sữa chua Hy Lap (Greek yogurt hay Strained yogurt): Sữa chua Hy Lạp thườngđược làm từ sữa đã được làm giàu protein bằng cách lọc sữa bằng màng siêu lọc, hoặcbằng cách bổ sung chất rắn sữa (ướt hoặc khô) trước khi lên men, giúp tránh tạo raváng sữa có acid Ở Châu Âu và Bắc Mỹ, nó thường được sản xuất bằng cách táchwhey cơ học từ sữa chua ít béo hoặc không có chất béo lên men Sữa chua Hy Lạp có

độ đặc sệt hơn sữa chua không lọc (Allen và ctv, 2021).

Dựa trên hương vị của sản phâm, sữa chua được chia thành các loại sau:

Sữa chua nguyên chat/ tự nhiên: dạng sữa chua này là đơn giản nhất và it bị tạp

nhiễm nhất, được làm bằng cách lên men vi khuẩn lactic acid của sữa tiệt trùng để tạo

ra kết cầu và hương vị đặc trưng Sữa chua nguyên chất không chứa thêm màu và chấtphụ gia, là sản phẩm sữa lên men đơn giản và không đường (Chandan và ctv, 2017).Sữa chua có đường: được làm bằng cách thêm, mật ong và đường mia dé có được

vị ngọt Tuy nhiên, hàm lượng đường cao trong sản phẩm cũng làm tăng hàm lượngcalo và có thể ức chế sự phát triển của các sinh vật khởi động Do đó, các chủng dung

nạp đường cao được sử dụng dé sản xuất các sản phẩm sữa lên men có đường

Sữa chua có hương vị trái cây: Sữa chua có hương vị được chế biến bằng cách

thêm đường và hương liệu trái cây hoặc trái cây vào sữa chua nguyên chất Quá trìnhsản xuất sữa chua trái cây rất giống với sữa chua thông thường Trái cây chỉ nên chínkhi chế biến ban đầu, vì trái cây chưa chín sẽ dai, có thể không mang lại màu sắc vàhương vị cần thiết Ngoài ra, trái cây quá chín có thé quá mềm dé không thé chịu được

các bước chế biến hoặc có thể có xu hướng tăng khả năng chứa các chất gây ô nhiễm

và nắm men bên trong Trái cây cũng phải đáp ứng các tiêu chuẩn bắt buộc liên quan

đến kết cấu và chất lượng của nó Đặc tính nhớt của trái cây phải đủ để đảm bảo rằng

nó vẫn lơ lửng trong sữa chua và không tạo thành huyền phù dạng gel trong quá trìnhbảo quản Hàm lượng đường trong chế biến trái cây nên nằm trong khoảng từ 0% đến60% đường sucrose Hơn nữa, tỷ lệ đường/acid mong muốn và lượng chất ngọt cũngcần được theo dõi can thận Việc bổ sung trái cây vào sữa chua sẽ làm giảm độ nhớt do

sự phá vỡ cấu trúc có thé đảo ngược, cấu trúc này sẽ xây dựng lại ở mức độ lớn honhoặc mức độ thấp hon theo thời gian Tuy nhiên, nếu lực cắt quá cao, thì cau trúc cóthé bị phá vỡ không thé phục hồi Trong những trường hợp như vậy, thường sử dụngthêm chất ồn định

Ngoài ra, dựa trên việc bổ sung các loại môi trường đặc biệt, sữa chua có thể đượcchia thành các loại: sữa chua probiotic, sữa chua prebiotic, (Kaur va ctv, 2017; Gómez-Gallego và ctv, 2018).

2.1.7 Thành phần hóa học

2.1.7.1 Protein, peptide và các amino acid

Sữa và các sản phẩm từ sữa được coi là nguồn cung cấp tuyệt vời các acid amin

thiết yếu cho dinh dưỡng, tăng trưởng và phát triển của con người Protein sữa cóthành phần acid amin tốt, và phần protein có chứa peptide và các yêu tô hoạt tính sinh

học khác có thé có tác dụng cụ thé đối với sức khỏe Ảnh hưởng của lượng proteintrong sữa đối với thành phần cơ thể vẫn chưa được làm sáng tỏ đầy đủ, đặc biệt là ởcác giai đoạn cuộc sống khác nhau Mặc dù một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằngwhey protein và peptide hoạt tính sinh học trong sữa có thể góp phần quản lý cânnặng, nhưng bằng chứng không nhất quán và có thé là do tác dụng tổng hợp của tat cảcác chất dinh dưỡng trong các sản phẩm từ sữa Hàm lượng protein của sữa chuathương mại nói chung cao hơn sữa vì đã b6 sung chất khô không béo trong sữa trong

quá trình chế biến, làm tăng hàm lượng protein của sản phẩm cuối cùng Trong sữa

chua và sữa lên men, protein bị phân hủy một phần do hoạt động của hệ thống phângiải protein của vi khuẩn tạo điều kiện cho quá trình tiêu hóa của chúng Một số báocáo cho thấy rằng phức hợp whey protein có liên quan đến cảm giác no và quản lý cânnặng, mặc dù liệu whey protein có tác dụng lớn hơn các loại protein sữa khác haykhông thì vẫn chưa rõ ràng về van dé này (Chandan, 2017; Mann va ctv, 2019)

Các sản phẩm từ sữa cũng có hàm lượng cao các acid amin chuỗi nhánh (leucine,isoleucine va valine) và lysine, b6 sung cho cấu trúc acid amin của các loại thực phâmkhác như ngũ cốc và các loại đậu, làm tăng giá trị sinh học của protein khi những thựcphẩm này được tiêu hóa cùng với nhau (Hill va ctv, 2017)

Casein và whey protein cũng tham gia vào việc bảo vệ chống lại nhiễm trùng vả có

đặc tính chống oxy hóa và kháng u Các protein khác trong các sản phẩm từ sữa cũngđóng một vai trò tích cực đối với đinh dưỡng va sức khỏe của con người Lactoferrinrất quan trọng đối với cân bằng nội môi của sắt và có đặc tính kháng khuẩn và điều

hòa miễn dịch (Mamn và ctv, 2019).

2.1.7.2 Chất béo

Chất béo từ sữa là một trong những chất béo phức tạp nhất Chúng được đặc trưngbởi 400 acid béo khác nhau, bao gồm cả acid béo bão hòa và có tỷ lệ tương đối caogiữa acid béo chuỗi trung bình và ngắn, không bão hòa, chuyển đổi, phân nhánh vàthậm chí cả acid béo mạch vòng Điều này làm cho chúng khác biệt với các loại chấtbéo khác có nguồn gốc động vật Ngoài việc cung cấp năng lượng, chất béo từ sữa cònđóng vai trò là phương tiện phân phối quan trọng đối với các vitamin tan trong chất

béo va chứa các acid béo khác nhau và các yếu tố hoạt tính sinh học có lợi cho sức

khỏe Các acid béo riêng lẻ có các chức năng cụ thể, tùy thuộc vào độ dai chuỗi củachúng Các acid béo bão hòa dựa trên sản phẩm sữa (SFAs) đễ dàng được hấp thụ và

chuyên hóa, và chúng có xu hướng tích tụ trong tế bào mỡ thấp, không giống như cácchất béo động vật khác Các hàm lượng SEA khác nhau có thể có tác dụng khác nhau

và các loại thực phâm phức hợp như sữa chua và sữa lên men cung cấp nhiều chất dinhdưỡng với tác dụng hiệp đồng (Kumar và ctv, 2022)

2.1.7.3 Lactose

Là một disaccharide bao gồm glucose va galactose, là carbohydrate chính trong các

sản phẩm từ sữa Ngoài việc cung cấp năng lượng, lactose hỗ trợ tăng trưởng, hỗ trợlàm mềm phân và tăng cường hap thụ nước, natri và canxi bằng cách tăng tính thắm

cua ruột Sữa bò chứa khoảng 5g lactose trên 100 g (Ghio va ctv, 2019).

Trước khi lên men, hàm lượng lactose trong hỗn hop sữa chua nói chung là khoảng6% Sau khi lên men, sữa chua tự nhiên có cùng hoặc ít hon lactose (khoảng 4,1 -

4,7%) như sữa, nhưng trong sữa chua ít béo, phạm vi có thể khác nhau (1 - 6,9%) vìquá trình xây dựng và bồ sung các thành phan khác trong quá trình thay thé chất béo.Ngoài ra, trong một số chế phẩm sữa chua như sữa chua kiểu Hy Lạp, váng sữa được

loại bỏ, cũng loại bỏ nhiều đường lactose Tuy nhiên, ngay cả khi không loại bỏ

lactose, sữa chua chứa vi khuẩn sống có thể được những người không dung nạp lactosedung nạp tốt hơn vì sự hiện diện của B-galactosidase hoặc sự hiện diện của vi khuẩnsản xuất hoạt động lactase trong ruột Hon nữa, sữa chua mat nhiều thời gian hon dé đi

qua hệ tiêu hóa hơn sữa, do đó cho phép phân hủy đường lactose hiệu quả hơn

(Huppertz, 2017).

2.1.7.4 Vitamin va cac khoang chat

Tùy thuộc vào hàm lượng chat béo, các sản phẩm từ sữa là nguồn cung cấp vitaminhòa tan trong chất béo quan trọng, đặc biệt là D (calciferol), A (retinol) va E(tocopherols và tocotrienols), và một nguồn tốt các vitamin hòa tan trong nước, changhạn như B2 (riboflavin), B3 (niacin), và B12 (cobalamin) Hơn nữa, các sản phẩm từsữa là một nguồn cung cấp khoáng chất dồi dào, chủ yếu là canxi, cũng như phốt pho,magié, kẽm, natri va kali Các sản pham từ sữa cũng có thể chứa các khoáng chất khác,

chăng hạn như sắt hoặc đồng, và là nguồn cung cấp selen đồi dào

Sữa, sữa chua và các sản phẩm từ sữa lên men có thé là một trong những nguồn

cung cấp canxi tốt nhất trong chế độ ăn uống vì hàm lượng canxi cao, tỷ lệ hấp thụ cao

và giá thành tương đối thấp Lượng canxi được khuyến nghị hàng ngày cho một ngườilớn khỏe mạnh là khoảng 1.000 mg/ngay, và 250 mg canxi có thé dé dang thu được từ

một khâu phần sữa chua, đạt 25% khuyến nghị Các sản phẩm từ sữa cung cấp sự kếthợp vi chất dinh dưỡng độc đáo, có tác động tích cực đến mật độ khoáng của xương,

thành phan chất béo trong cơ thé và khả năng dung nap glucose (Suharto va ctv, 2022)

2.1.8 Lợi ích sức khỏe của sữa chua

2.1.8.1 Tăng cường hệ miễn dịch

Hệ thống miễn dịch có chức năng loại bỏ vi sinh vật và vi rút xâm nhập, loại bỏ hệthống vật chủ của các mô bị hư hỏng và tiêu diệt khối u Sữa chua được biết là có tác

dụng kích thích miễn dịch, được cho là thông qua các thành phần của nó nhưng cơ chế

chính xác vẫn chưa được hiểu đầy đủ Các vi sinh vật chính trong sữa chua là vi khuẩngram dương và có các thành phan thành tế bào như peptidoglycan, polysaccharide,acid teichoic và lipoprotein Tat cả các thành phần này đã được chứng minh là có đặctính kích thích hệ miễn dịch Các chất chuyên hóa khác của vi khuẩn lactic acid nhưexopolysaccharides cũng có thể ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch Khi đi vào ruột,

các phần tử lợi khuẩn có hoạt tính sinh học có thể kích hoạt cả phản ứng miễn địch đặc

hiệu và không đặc hiệu Các thành phần sữa không vi khuẩn khác (whey protein,

canxi, vitamin và các nguyên tố vi lượng) và các thành phan được tao ra trong quátrình lên men (acid amin tự do va peptide) cũng có thé góp phần vào các đặc tính kích

thích miễn dich của sữa chua (Kaur và ctv, 2017; Gómez-Gallego và ctv, 2018).

2.1.8.2 Cải thiện hệ tiêu hóa và đường ruột

Các bệnh đường tiêu hóa là hậu quả của sự thay đổi hệ vi sinh đường ruột do mam

bệnh xâm nhập Trước khi xuất hiện các triệu chứng, mầm bệnh xâm nhập trước tiên

phải tự thiết lập với số lượng đủ lớn trong ruột Sữa chua dé tiêu hóa hon vì nó hỗ trợtiêu hóa đường lactose và protein Bước làm nóng trong quá trình chế biến sữa chualàm biến tính whey protein khiến chúng ít gây di ứng hơn Quá trình lên men tiếp theodẫn đến việc tiêu hóa một phần casein và whey protein bằng các enzym thủy phânprotein của dịch nuôi cấy sữa chua Các nghiên cứu lâm sàng đã chỉ ra rằngLactobacillus cư trú hiệu quả ở đường tiêu hóa sau khi dùng thuốc và rút ngắn đáng kể

thời gian bị tiêu chảy cấp do Việc bố sung sữa chua đã được chứng minh rằng có thể

làm giảm tỷ lệ mắc và thời gian của bệnh tiêu chảy liên quan đến kháng sinh một cáchhiệu quả (Chandan va ctv, 2017; Dugan va ctv, 2017; Verruck va ctv, 2019).

2.1.8.3 Giảm nguy cơ mắc các bệnh ung thư

Ung thư nói chung là do đột biến gen trong tế bao Những đột biến này có thé là dotác động của các chất gây ung thư, chang hạn như khói thuốc lá, bức xạ, hóa chất hoặccác tác nhân lây nhiễm, có thể ngẫu nhiên mắc phải thông qua lỗi trong quá trình saochép DNA hoặc đo di truyền Vì một số chất gây ung thư hoặc hóa chất gây ung thư cóthể được ăn vào hoặc được tạo ra bởi các hoạt động trao đôi chất của vi sinh vật đườngruột, sữa chua và các chế phẩm hoặc chế phẩm nuôi cấy probiotic khác có thé điều

chỉnh sự phát triển ung thư thông qua giải độc các chất gây ung thư ăn vào, hấp thu tế

bào các hợp chất gây đột biến, thay đổi hệ vi sinh đường ruột và sản xuất của các hợpchất (ví dụ như butyrate) sẽ tham gia vào quá trình apoptosis, có đặc tính chống ungthư và tăng cường phản ứng miễn dịch Tiêu thụ sữa chua đã được chứng minh là cóliên quan đến việc giảm nguy cơ ung thư ruột kết Sau khi uống sữa lên men hoặc men

vi sinh, các dấu hiệu trung gian của nguy cơ ung thư đại trực tràng ở người từ kiểu có

nguy cơ cao sang kiều nguy cơ thấp đã được báo cáo Trong một nghiên cứu bệnhchứng, mối quan hệ nghịch đảo đáng kể giữa việc tiêu thụ một lượng sữa chua vừa

phải và nguy cơ mắc u tuyến ruột kết lớn (khối u lành tính) ở cả phụ nữ và nam giới đãđược chỉ ra Các nghiên cứu lâm sàng cũng ủng hộ vai trò bảo vệ của thực phẩm từ sữa

và lượng canxi đối với bệnh ung thư ruột kết Ăn sữa chua cũng được phát hiện để ức

chế sự phát triển của ung thư biểu mô trực tràng do chất gây ung thu 1,2dimethylhydrazine gây ra Hơn nữa, việc tiêu thụ một số chủng L bulgaricus có théngăn ngừa đứt gãy DNA do 1,2-dimethylhydrazine gây ra trong ruột kết in vivo Sựhiện điện của một số lượng lớn vi khuẩn probiotic trong ruột làm giảm số lượng và cáchoạt động trao đổi chất của vi khuẩn có hại có thé tạo ra các hợp chat gây ung thư.Giảm các enzym thúc đây quá trình chuyển đổi chất gây ung thư thành chất gây ungthư trong ruột có thể là một cơ chế khả thi khác chịu trách nhiệm cho hoạt động khángung thư của sữa chua (Verruck và ctv, 2019; Fan va ctv, 2017).

2.1.8.4 Giảm nguy cơ tăng huyết áp và các bệnh về tim mạch

Sữa chua đã được chứng minh là có lợi trong việc kiểm soát tăng huyết áp Tăng

huyết áp không chi ảnh hưởng đến khoảng 1 tỷ người trên toàn cầu, mà còn có rấtnhiều bằng chứng cho thấy nó là một nguyên nhân quan trọng gây ra bệnh tim mạch

và tử vong nói chung Tăng huyết áp có liên quan đến tăng nguy cơ bệnh tim mạchthông qua một số con đường, bao gồm tăng độ cứng động mạch và tác động trực tiếp

đến chức năng nội mô mạch máu Sữa chua cung cấp nguồn canxi và protein rẻ và ít

calo Ngoài việc làm cho bạn cảm thấy no lâu hơn, nó cung cấp chất lỏng mà bạn cần

dé giữ nước Một nghiên cứu được thực hiện tại Dai học Nam Uc hợp tac với Đại hoc

Maine đã xem xét mối quan hệ giữa một số bữa ăn và các bệnh tim mạch, chang hannhư huyết áp cao Những người tham gia nghiên cứu bao gồm 920 người tự báo cáocác mặt hàng đã tiêu thụ của họ, bao gồm cả sữa chua Theo kết quả nghiên cứu,những người ăn sữa chua có huyết áp thấp hơn Nó đã được chứng minh rằng tiêu thụ

sữa chua thường xuyên làm giảm huyết áp Những người ăn sữa chua thường xuyên có

chỉ số huyết áp thấp hơn nhiều so với những người không ăn sữa chua Một loại sữachua điển hình sẽ có sự kết hợp của các chất dinh dưỡng giúp điều hòa huyết áp:magiê, canxi và kali Theo Harvard Health, mỗi khoáng chất trong số ba khoáng chất

này đều rất quan trọng đối với việc điều hòa lưu lượng máu khắp cơ thể Sự thư giãn

của các thành mạch máu được tăng cường bởi kali, do đó làm giảm huyết áp Magiêkiểm soát cả huyết áp và lượng đường trong máu, đồng thời làm giãn mạch như kali

Ngoài ra, canxi giúp co thắt và thư giãn các mạch máu, hỗ trợ hoạt động trơn tru củachúng (Agagiindiiz và ctv, 2021; Wade va ctv, 2021; Yarlina va ctv, 2020).

2.1.8.5 Hỗ trợ điều trị tiểu đường loại 2

Bệnh nhân tiểu đường có đặc điểm là khang insulin, rối loan lipid máu, tăng stress

oxy hóa, và viêm mức độ thấp cũng như tăng trọng lượng cơ thể Trong trường hợpbệnh nhân tiểu đường, sữa chua có thé có lợi do vai trò của nó đối với sức khỏe đườngruột, bảo vệ hàng rào đường ruột và giảm viêm cũng như các tác dụng lành mạnh được

đề xuất ở bệnh nhân béo phì Tiêu thụ sữa chua và đồ uống làm từ sữa chua nhiều hơn

có liên quan đến việc giảm mỡ trong cơ thể, giảm nguy cơ mắc bệnh tim mach và théchất tốt hơn Tiêu thụ sữa chua có liên quan đến việc giảm nồng độ chất béo trung tính

va glucose trong tuần hoàn cũng như giảm huyết áp tâm thu và khang insulin (Wade

trường bán lẻ ở các quốc gia khác nhau, cũng như tỷ lệ lactose thấp hơn cho nhữngngười không dung nạp lactose muốn ăn các sản phẩm từ sữa.

Danone, Yakult, Chobani va Nestle là một trong những tập đoàn được người tiêudùng ủng hộ lớn nhất về nhận thức và tiêu thụ sữa chua Mọi người tránh tiêu thụ sữachua vì các chất bổ sung nhân tạo và các thành phần được thêm vào nó, cũng như liệupháp hormone có hại cho bò sản xuất sữa Ngược lại, nhu cầu sữa chua tăng cao ở cácnước mới nổi dự kiến sẽ mở ra nhiều cơ hội mở rộng thị trường toàn cầu, nhờ thu nhậpcao hơn và ý thức về sức khỏe được nâng cao

Thị trường sữa chua trên toan thé giới ước tính sẽ tăng trưởng với tốc độ tăngtrưởng kép hàng năm CAGR là 4,8% từ năm 2022 đến năm 2032, từ 89,9 triệu USDvào năm 2022 lên 143,7 triệu USD vào năm 2032.

Các cửa hàng tạp hóa, trung tâm thương mại, siêu thị đóng góp nhiều nhất vàodoanh thu sữa chua của thị trường vào năm 2020, với 37.328,2 triệu USD và được dựđoán sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR là 4,6% lên 59.586,9 triệu USD vào năm 2031.Với giá trị thị trường dự kiến là 22,2 triệu USD và 65% thị phần lớn ở khu vực Bắc

Mỹ, Hoa Kỳ được coi là khu vực nôi bật nhất về sữa chua

Do nhận thức về lợi ích của việc ăn sữa chua và việc kết hợp nó trong chế độ ănuống thông thường ngày càng được nâng cao, Sữa chua là một trong những sản phẩmđang có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất ngành sữa Trung Quốc, với doanh thu tăngtrưởng kép khoảng 15%/năm trong giai đoạn 2023-2029 và dự kiến đạt mốc hơn 73 tỷUSD vào năm 2029.

2.1.9.2 Tại Việt Nam

Doanh thu từ ngành sữa chua đạt 0,71 tỷ đô la Mỹ vào năm 2022 Thị trường dựkiến sẽ tăng trưởng hàng năm 8,90% (CAGR 2022-2027) So với toàn cầu, hầu hết

doanh thu được tạo ra ở Trung Quốc (38.320,00 triệu đô la Mỹ vào năm 2022) So với

tổng dân số, doanh thu bình quân đầu người là 7,17 đô la Mỹ được tạo ra vào năm

2022 Trong phân khúc sữa chua, sản lượng dự kiến đạt 357,7 triệu kg vào năm 2027.Phân khúc sữa chua dự kiến sẽ cho thấy mức tăng trưởng sản lượng là 5,3% vào năm

2023 Khối lượng trung bình mỗi người trong phân khúc sữa chua dự kiến sẽ lên tới2,9 kg vào năm 2022.

2.2 Tổng quan về probiotic

2.2.1 Probiotic

Probiotic có thé được định nghĩa là thực phẩm bồ sung vi sinh vật sống mang lại

lợi ích cho sức khỏe thông qua các tác động của nó trong đường ruột Số lượng vi sinhvật sông trong sản pham probiotic được đề xuất là > 10° CFU/g (Smith va ctv, 2022).Lợi ích sức khỏe do probiotic mở rộng bao gồm ngăn ngừa dị ứng, giảm táo bón,giảm tiêu chảy do thuốc, giảm thời gian nhiễm trùng đường hô hấp cấp tính, giảm lo

lắng, cải thiện các thông số miễn dịch ở bệnh nhân HIV, phòng ngừa và kiểm soát ung

thư, giảm cholesterol, điều hòa mỡ máu, tạo điều kiện thuận lợi, tăng cường hấp thụkhoáng chất và miễn dich cơ thé, quan lý loét da dày, giảm các bệnh về da và tiết niệusinh dục và mở rộng tác dụng chống ung thư, chống ung thư, chống loãng xương vàđiều hòa miễn dịch trên vật chủ (Hill va ctv, 2017)

Probiotics hiện có trên thị trường dui dạng thực phẩm chức năng Các vi sinh vậtnày phải duy trì khả năng tồn tai và hoạt động trao đổi chat trong các bước khác nhau

(sản xuất, dẫn xuất và bảo quản) khi kết hợp chúng trong các sản pham thực phẩm

Các vi khuẩn có lợi như Lactobacillus va Bifidobacterium có thé đáp ứng các tiêu chinhư vậy Theo khảo sát, các loài Lactobacilli và Bifidobacteria khác nhau được phachế trong hơn 90% các sản phẩm probiotic và được những người tiêu dùng quan tâmđến sức khỏe ưa chuộng (Sarkar, 2019)

2.2.2 BO sung probiotic vào sữa chua

Probiotic có thé được thêm vào sữa chua bằng bốn cách khác nhau: khi bắt đầu lênmen (như một thành phan của quá trình nuôi cấy lactic acid, hoặc bang cách bé sungtrực tiếp dịch nuôi cay cô đặc); sau khi lên men; lên men kép (men vi sinh được lênmen riêng biệt trong 2 giờ ở 40 - 42 °C và sau đó được thêm vào sữa có chứa các chấtnuôi cấy khởi động, với quá trình lên men tiếp theo cho đến khi có độ pH mong

muốn); trong các bê riêng biệt (chế pham sinh học và nền nuôi cay khởi động được

nuôi riêng va sau đó ghép lại) (Heydari va ctv, 2021; Bai và ctv, 2020).

2.2.3 Sữa chua probiotic

Mặc dù các vi sinh vat được sử dụng trong san xuất sữa chua (L delbrueckii subsp

bulgaricus và S thermophilus) có thé phát huy lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng,

tuy nhiên chúng không thé tồn tại trong điều kiện acid và nồng độ muối mật thườngthấy trong đường tiêu hóa, thiếu khả năng sống sót khi di chuyển qua đường ruột,

không đáp ứng được sự lựa chọn tiêu chí cho các chủng lợi khuẩn tiềm năng Cácchủng vi khuan khởi động này có thể không đóng vai trò quan trọng như probiotic

trong đường ruột của con người do chúng không có khả năng xâm nhập vào ruột

người Do đó, xu hướng hiện nay là bô sung các chủng lợi khuẩn probiotic trong quá

trình lên men sữa chua cùng với vi khuẩn nuôi cấy khởi động hoặc sử dụng probioticlàm môi trường nuôi cấy dé tối ưu hóa tác dụng của lợi khuẩn (Heydari và ctv, 2021;Fazilah va ctv, 2018).

Các chủng lợi khuẩn được lựa chọn trên cơ sở an toàn, giá tri đinh dưỡng và các

đặc tính tăng cường sức khỏe bên cạnh các đặc tính quý giá khác có thể ảnh hưởng đếnthời hạn sử dụng, kết cấu và hình thức của sữa chua lợi khuẩn Hơn nữa, tiêu chí lựachọn các chủng lợi khuẩn cũng phải xem xét các tương tác có thé xảy ra giữa cácchủng va sản phẩm sữa cũng như vi khuẩn nuôi cấy khởi đầu dé tối ưu hóa hiệu suất

và khả năng sống sót của chúng trong quá trình bảo quản Trong số các LAB khácnhau, Bifidobacterium va Lactobacillus là những chi thường được lựa chon được thêm

vào các sản phẩm sữa chua probiotic Các chủng vi khuẩn thường được sử dung làm

probiotic trong sản phẩm sữa lên men bao gồm: Lactobacillus spp L bulgaricus, L.cellebiosus, L delbrueckii, L acidopillus, L reutri, L brevis, L casei, L gasseri, L salivarius, L helveticus, L rhamnosus, L fermentum, L plantarum, L johnsonu, Bifidobacterium ssp B lactis, B thermophilum, B longum, B breve, B Infantis, B.bifidium, B adalescentis, B bifidium Streptococcus Noi chung, hiéu qua cua vi khuanprobiotic được bồ sung vào sữa chua phụ thuộc vào mức liều lượng va khả năng tôn taicủa chúng phải được duy trì trong suốt quá trình bảo quản và tổn tai trong môi trườngruột (Hill va ctv, 2017; Fan va ctv, 2017).

Chất lượng sữa chua probiotic không chi phụ thuộc vào chủng lợi khuan được sửdụng mà còn phụ thuộc vào nồng độ của nó, đủ để cung cấp tác động có lợi đến sự cânbằng hệ vi sinh vật trong đường ruột Sữa chua probiotic có thé là một giải pháp thaythế tiềm năng để phục vụ cho thị trường thực phẩm chức năng đang ngày càng mởrộng vì hình ảnh lành mạnh và có thể được sử dung một cách thích hợp như một chất

mang lợi khuẩn

2.2.4 Tống quan một số nghiên cứu về tác dụng của sữa chua probiotic với sứckhỏe con người

Một nghiên cứu đối chứng ngẫu nhiên, giai đoạn I đã báo cáo rằng người lớn khỏemạnh đồng thời dùng kháng sinh và tiêu thụ sữa chua có chứa Bifidobacteriumanimalis subsp lactis BB-12 có B lactis trong phân cao hon, an toàn và dung nap tốt(Merenstein va ctv, 2015).

Bệnh gan nhiễm mỡ không do rượu (NAFLD) là dạng bệnh gan mãn tinh phổ biến

nhất và bao gồm nhiễm mỡ đơn thuần, viêm gan nhiễm mỡ không do rượu và xơ hóa,

cuối cùng có thé phát triển thành xơ gan và thậm chí là ung thư biểu mô tế bao gan.Tiêu thụ sữa chua probiotic có chứa Lactobacillus acidophilus LAS vàBifidobacterium lactis BB-12 của bệnh nhân NAFLD dẫn đến giảm 4,67; 5,42; 4,10 và6,92% trong huyết thanh nồng độ alanin aminotransferase, aspartate aminotransferase,cholesterol toàn phần và cholesterol lipoprotein mật độ thấp, so với nhóm đối chứng(Nabavi và ctv, 2014).

Phụ nữ ăn sữa chua có bé sung Bifidobacterium lactis BB-12 làm tăng sản lượng

IgA bai tiết trong phân, cho thay khả năng của probiotics trong việc ngăn ngừa nhiễm

trùng đường tiêu hóa và đường hô hấp Pu và cộng sự (2017) báo cáo rằng việc uống

(300 mL/ngày) sữa chua bé sung L paracasei N1115 (3,6 x 10” cfu/mL) trong 12 tuầnlàm giảm nguy cơ nhiễm trùng đường trên cấp tính ở người cao tuôi (Pu va ctv, 2017).Salarkia và cộng sự (2013) ghi nhận sự giảm số đợt nhiễm trùng đường hô hấp và thờigian của một số triệu chứng như khó thở và đau tai ở những vận động viên bơi lội sứcbên, nữ thanh niên sau khi uống sữa chua probiotic có chứa L acidophilus SPP và

Bifidobacterium bifidum (Salarkia và ctv, 2013).

Các nghiên cứu gan đây cho thấy rằng việc điều khiển thành phan của hệ vi sinhvật đường ruột có thé là một cách tiếp cận mới trong điều trị béo phì Người ta báo cáorằng những người gầy và béo phì can thiệp chế độ ăn uống thông qua bổ sungprobiotic có thể làm giảm lượng đường trong máu thông qua việc cải thiện tình trạng

viêm nhiễm và ngăn chặn sự phá hủy tế bào B Một phân tích tông hợp cho thấy rằng

việc ăn sữa chua probiotic có chứa B lactis BB12 và L acidophilus LAS có thé cảithiện việc kiểm soát trao đổi chat ở những đối tượng mắc bệnh tiêu đường loại 2 va cótác dụng hạ đường huyết đáng ké (Barengolts và ctv, 2019)

Nghiên cứu gần đây cho thấy việc tiêu thụ sữa chua probiotic có thể ảnh hưởng đếnsức khỏe bệnh nhân COVID-19 SARS-CoV-2 có thể ảnh hưởng đến hệ vi sinh vậtđường ruột và phối Bệnh nhân COVID-19 có thé bị rối loan vi khuẩn đường ruột, đặc

trưng bởi số lượng thấp các loài probiotic khác nhau như Bifidobacterium và

Lactobacillus, do đó có thé yêu cầu sử dụng probiotic dé khôi phục sự cân bằng hệ vikhuẩn đường ruột và giảm nguy cơ liên quan đến nhiễm trùng SARS-CoV-2.Probiotics có thể giúp ngăn ngừa và điều trị COVID-19 bằng cách bảo tồn đường tiêu

hóa và hệ vi sinh vật phổi vì chứng loạn khuẩn đóng một vai trò quan trọng trong việc

dễ bị nhiễm trùng Chế độ ăn uống có probiotic có thể làm giảm bớt nhiễm trùngSARS-CoV-2 hoặc ít nhất là sự khởi đầu của các biến chứng bang cách bảo tồn hệ visinh vật đường tiêu hóa (GI) bao gồm cả cấu trúc, sự đa dạng và chức năng của nó(Gouda và ctv, 2021).

2.3 Tổng quan về dâu tằm

Cây dâu tằm ban đầu có nguồn gốc từ Trung Quốc và đã du nhập vào Việt Nam từlâu, hiện nay được trồng khắp nơi để lấy lá dâu nuôi tằm, ngoài ra các bộ phận kháccủa cây dâu tằm cũng được biết đến là những vị thuốc Việt Nam (Lợi, 2006)

Chi Morus có đặc điểm là cây gỗ nhỏ, lá hình tim hay 3 thùy, mép khía răng Quả

dâu được bao bọc trong các lá đài, mọng nước thành một quả phức (quả kép) màu đỏ,

sau chín thành màu den sam.

Cây dâu tằm (Morus alba L.) trong sách được coi là một loài cây quý, với rất nhiềucông dụng đối với con người, từ làm thuốc trị bệnh đến làm thực phẩm bồi bé cơ thé.2.3.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

Quả dâu có chứa 84,71% nước; 9,19% đường; 1,80% acid; protein, tannin, vitamin

C, anthocyanin (Lợi, 2006) Tính chất lý hóa của cây dâu tằm nhanh chóng thay đổisau giai đoạn giữa đến cuối Trái chín giàu anthocyanins và cho thấy khả năng khángoxy hóa cao (Lee va ctv, 2017).

2.3.3 Anthocyanin

Giống như các polyphenol khác, anthocyanin là chất chống oxy hóa mạnh

(Kähkönen và ctv, 2003) Chức năng này có liên quan đến khả năng chống xơ vữađộng mạch, chống ung thư và đặc tính chống viêm (McDougall và ctv, 2005) Quả dâu

tằm đổi mau từ xanh sang đỏ rồi đen sau khi chín, lúc này ham lượng anthocyanintrong quả dâu là cao nhất (Yang và ctv, 1994)

2.3.4 Các hợp chất polyphenols

Phenolics sở hữu nhiều hoạt tính sinh học như là các đặc tính di truyền chống oxy

hóa, chống đột biến và chống ung thư, cũng như khả năng điều chỉnh biểu hiện gene(Nakemura và ctv, 2003; Tapiero và ctv, 2002) Các loại trái cây có mau đậm là nguồnphenolics tốt, bao gồm flavonoids, anthocyanins và carotenoids (Cieslik và ctv, 2006)

và dâu tam rất giàu phenolics (Lin va ctv, 2007)

2.3.5 Vitamin, khoang chat, acid amin va cac thanh phan khac

Trái cây chứa acid béo thiết yêu mà con người không thé tổng hợp được mà phải

cung cấp thông qua chế độ ăn uống Các acid béo thiết yêu là các acid béo không bão

hòa đa chuỗi dai có nguồn gốc từ acid linolenic, linoleic va oleic và chúng cần thiếtcho sự hình thành màng tế bào khỏe mạnh, sự phát triển và hoạt động bình thường củanão và hệ thần kinh, và để sản xuất hormone- như các chất gọi là eicosanoids(thromboxanes, leukotrienes, prostaglandin) Những hóa chất này điều chỉnh nhiềuchức năng của cơ thể bao gồm huyết áp, độ nhớt của máu, phản ứng miễn dịch và

viêm nhiễm (Pawlosky và ctv, 1996).

Phân tích axit béo đã chỉ ra rằng các loài đâu tằm được nghiên cứu có chứa 14 hợpchất chính Acid linoleic (C18:2) là acid béo chiếm ưu thé (43,4 - 61,9%) trong tất cảcác loài dâu tằm, tiếp theo là axit palmitic C16:0 (12,1 - 24,8%) Loài dau tằm Morusalba L là có tông chất béo cao nhất trong các loài dâu tằm được phát hiệt tính đếnhiện tai (Ercisli va ctv, 2007).

Thanh phan khoáng chat của trái cây không chi phụ thuộc vào loài, giống mà cònphụ thuộc vào điều kiện trồng trọt, chẳng hạn như đất đai và điều kiện địa lý Phát hiện

được sự tổn tại của mười nguyên tố đã được xác định trong tất cả các loài dâu tằm, Kchiếm ưu thé, tiếp theo là N, P, Ca, Mg, Na, Fe, Mn, Zn và Cu (Ercisli va ctv, 2007)

2.3.3 Lợi ich sức khỏe

2.3.3.1 Tác dụng chống oxi hóa

Chất chống oxy hóa là những hợp chất có khả năng trì hoãn, làm chậm hoặc ngăncan quá trình oxy hóa Chúng bảo vệ cơ thé và các phân tử sinh học khỏi những thiệthại do tạo ra các gốc tự do dư thừa Các nghiên cứu đã chỉ ra rang dâu tằm có đặc tínhchống oxy hóa (Tsai và ctv, 2005) và kha năng chống gốc tự do (Suh va ctv, 2004).2.3.3.2 Cải thiện các bệnh liên quan tim mạch, 6n định huyết áp

Cả lá và quả đều giúp giảm chất béo dư thừa, do đó giảm cholesterol và cả lượngđường glucose trong máu Dâu tằm còn chứa polyphenol, có tác dụng chống xơ vữađộng mạnh, giảm huyết áp, ngăn ngừa đột quy và nhồi máu cơ tim Những tác dụngnày hỗ trợ giảm nguy co mắc các bệnh về tim mạch (Cieálik và ctv, 2006)

Dâu tằm cũng rất giàu kali giúp giảm huyết áp và đảo ngược tác động của natri

gây tăng huyết áp ảnh hưởng đến tim và mạch máu Điều này lần lượt ngăn ngừa bệnh

tim, đột quy, đồng thời cải thiện chức năng cơ và thần kinh (Ercisli và ctv, 2007)

2.3.3.4 Tac dung chống viêm, chống ung thư và tang cường sức khỏe

Các chất dinh dưỡng thực vật như vitamin C, vitamin A, anthocyanins,polyphenolic, phytonutrient trong qua dâu tằm góp phan vào đặc tính chống ung thu,

hạ huyết áp, chống ung thư và chống lão hóa Chúng ngăn chặn sự hình thành các tếbào ung thư trong cơ thể và chống lại bệnh viêm loét da dày (Ercisli va ctv, 2007).Chất xơ có trong dâu tằm làm cho nó trở thành một chất nhuận tràng tốt Điều nàylàm giảm thời gian tiếp xúc và liên kết với các hóa chất gây ung thư, cũng như khoángchat và vitamin trong ruột kết, đồng thời giúp bảo vệ màng nhay ruột kết Hàm lượngchất xơ cao cũng duy trì chuyền động ruột trơn tru và ngăn ngừa táo bón

2.3.3.5 Xây dựng mô xương chắc khỏe

Những thành phần như vitamin K, canxi và sắt ở trong quả dâu tằm giúp chúng trở

thành thực phẩm được khuyến khích sử dụng dé làm chắc khỏe xương khớp Nhờ đó,

hạn chế thoái hóa xương, ngăn ngừa tinh trạng loãng xương hoặc viêm khớp (Ercisli

và ctv, 2007).

2.4 Tống quan về công nghệ sấy thăng hoa

2.4.1 Định nghĩa

Sấy thăng hoa (freeze drying) là một kỹ thuật còn được gọi là “sấy khô lạnh” haycòn gọi là kỹ thuật khử nước, là quá trình mà nước trong nguyên liệu được loại bỏ

bằng sự thăng hoa hơi nước Hiểu một cách đơn giản, sự thăng hoa là sự biến đổi trạng

thái của nước từ dạng rắn trực tiếp thành dạng hơi mà không qua dạng lỏng(Anandharamakrishnan và ctv, 2017; Ishwarya, 2022).

2.4.2 Quy trình sấy thăng hoa

Ba bước chính trong quá trình sấy thăng hoa là cấp đông, sấy khô sơ cấp và sấykhô thứ cấp (Ward và ctv, 2021; Roos và ctv, 2017)

Cấp đông

Cấp đông là bước đầu tiên trong quy trình sấy thăng hoa và chuyên 65 - 90% độ

am ban đầu trong sản phẩm thực phẩm sang trang thái đông lạnh Phan còn lại vẫn ởtrạng thái liên kết hoặc hấp phụ (Fellows, 2017)

Cấp đông là một trong những giai đoạn quan trọng của quá trình sấy thăng hoa vì

cau trúc vi mô, tính chất hoàn nguyên và bao quản của sản phẩm cuối cùng được xácđịnh bởi quá trình này Kích thước và cấu trúc của các tỉnh thể nước đá được hình

thành trong quá trình đông lạnh phản ánh kích thước và cấu trúc của các lỗ xốp hình

thành trong sản phẩm đông khô (Adams, 2007)

Sấy khô sơ cấp

Giai đoạn tiếp theo sau khi cấp đông là giai đoạn sấy sơ cấp, trong đó việc kiểm

soát nhiệt độ sản phẩm là rat quan trọng dé thu được sản phẩm sấy thăng hoa chatlượng cao.

sơ cấp Quá trình sây thăng hoa được cho là hoàn thành khi phần lớn nước được loại

bỏ, tạo ra sản phâm sấy khô 6n định về cấu trúc với lượng nước còn lại ít hơn 1 - 3%(Roos và ctv, 2017; Bhatta và ctv, 2020).

2.4.2.1 Một số ưu điểm nỗi bật của phương pháp sấy thăng hoa

Say thăng hoa giữ lại giá trị đinh dưỡng tốt hon so với các phương pháp say khôkhác Quá trình này cũng giữ được màu sắc và hình dạng thực tế của nguyên liệu thôban đầu Hương vị đậm đà và hương thơm của các nguyên liệu sau sấy thăng hoa cũnggần giống với đặc điểm của nguyên liệu Thông thường, thực phẩm nhạy cảm với nhiệtkhông cho kết quả khả quan khi chúng được khử nước bằng phương pháp truyền thống,

vì đun ở nhiệt độ cao làm thay đổi mùi vị, kết cấu, hình dang và thậm chí phá hủy chất

dinh dưỡng Với quá trình đông khô, hạn chế này không phải là một trở ngại vì quá trìnhdiễn ra ở nhiệt độ thấp (Bhatta va ctv, 2020; Fellows, 2017; Dimitrellou và ctv, 2016).Một điểm tích cực khác của kỹ thuật này nằm ở việc giảm không gian trong quatrình vận chuyên và bảo quản sản phẩm Loại bỏ nước thông qua quá trình sấy thănghoa sẽ loại bỏ khả năng phát triển của vi sinh vật có hại Do đó, sản phẩm say thanghoa sẽ có thời gian sử dụng lâu dai mà không cần dùng chat bao quản, không làm ảnh

hưởng đến chất lượng của sản phẩm, không giống như sản phẩm đông lạnh Việc

không có nước cũng làm cho sản phẩm nhẹ hơn, giảm chi phí vận chuyên và là mộtgiải pháp tốt cho những chuyến đi dài, trong đó trọng lượng vận chuyên càng ít càngtốt, như trường hợp của du hành vũ trụ Ngoài ra, sản phẩm sấy đông khô có thể được

bù nước hoan toàn một cách nhanh chóng và dé dàng bằng cách bổ sung nước đơngiản (Fellows, 2017; Parthasarathi và ctv, 2017).

2.4.2.2 Ứng dụng của công nghệ sấy thăng hoa

Bởi những ưu điểm nỗi bật mà công nghệ say thăng hoa ngày càng phổ biến và ứngdụng rộng rãi trong các chat ran và chat lỏng từ sữa đều có thể được bảo quản bằng kỹthuật này và không cần sử dụng ngành:

Công nghiệp thực phẩm: Thực phẩm sấy thăng hoa được dùng cho các cá nhântrong lĩnh vực thám hiểm vũ trụ, đi bộ đường dài, quân nhân, Ngoài ra, các loại thực

phẩm khử nước như mì, súp, cà phê hòa tan, trái cây, rau củ, cũng được tiêu thụ số

lượng lớn trên thị trường (Ishwarya, 2022).

Công nghiệp sữa: Ca chất bảo quản hóa học Khối lượng giảm của sản phẩm saukhi say thăng hoa chứng tỏ là một lợi thế bổ sung trong trường hợp vận chuyền sảnphẩm Các sản phẩm từ sữa có thé được bảo quản bằng phương pháp say đông khô bao

gồm sữa, sữa chua, kem, pho mát, (Liu và ctv, 2015; Parthasarathi và ctv, 2017)