ứng dụng chuẩn vi khuẩn lactic sinh bacteriocin vào sản xuất đậu phụ

Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng protein thu hồi trong đậu phụ sản xuất bằng nước chua từ dịch lên men lactic .... Sản xuất đậu phụ bằng thạch cao cho sản lượng lớn nhưng không đảm bả

Sau thời gian dài nghiên cứu và làm thí nghiệm, em đã hoàn thành đề tài này với sự giúp đỡ của quý thầy cô giáo, gia đình và bè bạn Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong ban giám hiệu đã tạo điều kiện và giúp đỡ em thực hiện đề tài này Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Minh Trí đã bổ trợ kiến thức chuyên môn và định hướng em nghiên cứu tiếp cận khoa học Em xin cảm ơn các thầy cô giáo và cán bộ phòng thí nghiệm Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình đã tạo điều kiện về tinh thần và vật chất giúp đỡ em hoàn thành đề tài này

Em xin chân thành cám ơn sự hỗ trợ và động viên của các bạn trong suốt quá trình

em học tập và nghiên cứu

Nha Trang, ngày 20 tháng 7 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thương

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1 Giới thiệu chung về cây đậu nành 2

1.1 Đặc điểm của cây đậu nành 2

1.4 Diện tích, sản lượng và nhu cầu sử dụng đậu nành 10

1.4.1 Trên thế giới 10

1.4.2 Ở Việt Nam 10

1.5 Một số vấn đề sử dụng thạch cao trong sản xuất đậu phụ 12

1.6 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU PHỤ VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ ĐẬU NÀNH 13

1.6.1 Đậu phụ: 13

1.6.2 Các sản phẩm chế biến từ đậu nành 18

1.6.2.1 Những sản phẩm đậu nành phương Tây 18

1.6.2.2 Sản phẩm đậu nành phương Đông 18

1.7 TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC 20

1.7.1 Khái niệm 20

1.7.2 Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic 20

1.7.3 Lên men lactic 22

1.7.3.1 Lên men lactic đồng hình 22

1.7.3.2 Lên men lactic dị hình 24

1.7.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn lactic 25

1.7.5 Tổng quan về bacteriocin của vi khuẩn lactic 26

1.7.6 Ứng dụng của bacteriocin 27

1.8 TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN 28

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Đối tượng nghiên cứu 31

2.1.1 Đậu nành 31

2.1.2 Các chủng vi khuẩn lactic 31

2.1.3.Nước dùng trong thí nghiệm 31

2.2 Nội dung nghiên cứu 31

2.3 Phương pháp nghiên cứu 32

kiến: 32

2.3.2 Bố trí thí nghiệm 33

2.3.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 33

2.3.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng thạch cao kết tủa protein đậu nành 34 2.3.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định một số thông số trong sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic 35

1 Xác định thành phần dịch lên men lactic tạo nước chua 35

2.Xác định điều kiện kết tủa protein đậu nành (pH, nhiệt độ, thời gian) 37

2.3.2.4 Bố trí thí nghiệm đánh giá hiệu quả phương pháp sản xuất đậu bằng nước chua từ dịch lên men lactic 41

2.3.4 Phương pháp phân tích 45

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46

3.1 Kết quả xác định hàm lượng thạch cao kết tủa protein đậu nành 46

3.2 Kết quả xác định hàm lượng đậu bổ sung vào môi trường lên men lactic tạo nước chua 46

3.3 Kết quả thăm dò pH 47

3.4 Kết quả thăm dò nhiệt độ 49

3.5 Kết quả xác định thời gian 51

3.6 Kết quả bài toán quy hoạch thực nghiệm 51

3.7 Kết quả xác định hàm lượng protein 62

3.8 Đánh giá chất chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn TCVN 3215 – 79 63

3.9 Kết quả xác định thời gian bảo quản 64

3.10 Tính toán chi phí nguyên vật liệu và năng lượng 66

3.11 Đề xuất quy trình sản xuất đậu phụ 67

2 Thuyết minh 68

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 71

Kết luận 71

Đề xuất ý kiến 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

PHỤ LỤC 1

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của một số loại hạt đậu 2

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của đậu nành 3

Bảng 1.3 Acid amin không thay thế trong đậu nành và các thực phẩm quan trọng khác (g/ 100g protein) 3

Bảng 1.5 Hàm lượng vitamin trong đậu nành 5

Bảng 1.6 Thành phần chất khoáng trong đậu nành 5

Bảng 1.8 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu nành trên thế giới 10

Bảng 1.9 Diện tích và sản lượng đậu nành ở Việt Nam những năm gần đây 11

Bảng 1.10 Thành phần chủ yếu của đậu phụ 13

Bảng 3.18 Cơ sở đánh giá chung chất lượng cảm quan thực phẩm 29

Bảng 3.19 Tiêu chuẩn quy định cấp chất lượng 30

Bảng 2.1 Bảng mô tả thang điểm cảm quan của đậu phụ 43

Bảng 3.1 Kết quả đo pH và xác định khả năng đông tụ của vi khuẩn lactic 46

Bảng 3.2 Mô tả điều kiện thí nghiệm 52

Bảng 3.3 Ma trận thí nghiệm 52

Bảng 3.4 Ma trận biến mã 53

Bảng 3.5 Các giá trị của tj 54

Bảng 3.6 Kết quả tj 56

Bảng 3.7 Bảng mô tả điều kiện theo đường dốc nhất của Box và Wilson 58

Bảng 3.8 Bảng kết quả thí nghiệm 58

Bảng 3.9 Bảng bố trí điều kiện thí nghiệm 59

Bảng 3.10 Kết quả thí nghiệm theo đường dốc nhất của Box và Wilson 59

Bảng 3.11 Mô tả điều kiện thí nghiệm theo đường dốc nhất của Box và Wilson 60

Bảng 3.12 Kết quả thí nghiệm 61

Bảng 3.13 Đánh giá thời gian bảo quản 64

Bảng 3.14 Tính toán chi phí sản phẩm 66

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.4: Quy trình sản xuất đậu phụ truyền thống ở Việt Nam 14

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic32 Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát 33

Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng thạch cao kết tủa sữa đậu nành 34

Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm xác định thành phần dịch lên men lactic 36

Hình 2.5 Sơ đồ thí nghiệm thăm dò khoảng pH 37

Hình 2.6 Sơ đồ thí nghiệm thăm dò khoảng nhiệt độ kết tủa protein đậu nành 38

Hình 2.7 Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian để kết tủa protein đậu nành 39

Hình 2.8 Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng protein thu hồi trong đậu phụ sản xuất bằng thạch cao 41

Hình 2.9 Sơ đồ thí nghiệm xác định hàm lượng protein thu hồi trong đậu phụ sản xuất bằng nước chua từ dịch lên men lactic 42

Hình 3.1 Biểu đồ thể hiện mỗi quan hệ giữa pH và sản lượng gel thu được 47

Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện mỗi quan hệ giữa pH và độ bền gel 48

Hình 3.3 Biểu đồ thể hiện mỗi quan hệ giữa nhiệt độ tạo gel và sản lượng gel 49

Hình 3.4 Biểu đồ thể hiện mỗi quan hệ giữa nhiệt độ tạo gel và độ bền gel 50

Hình 3.5 Hàm lượng đạm thu hồi được trong đậu khuôn 62

Hình 3.6 Biểu đồ điểm cảm quan 3 mẫu sản phẩm 63

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

INS Hệ thống đánh số quốc tế

ADI Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được TT3 Trung tâm tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 STT Số thứ tự

TN Thí nghiệm

LỜI MỞ ĐẦU

Đậu phụ là một sản phẩm giàu dinh dưỡng và ngày càng được nhiều người ưa chuộng do đặc điểm dễ ăn, dễ dàng chế biến lại rẻ tiền Sản phẩm này có quy trình sản xuất khá đơn giản không đòi hỏi nhiều thiết bị máy móc

Đời sống con người ngày nay đã được cải thiện rất nhiều, nhận thức về mỗi nguy của thực phẩm mang lại càng sâu sắc vì vậy sản phẩm an toàn hợp vệ sinh là một lựa chọn hàng đầu

Sản xuất đậu phụ bằng thạch cao cho sản lượng lớn nhưng không đảm bảo an toàn thực phẩm vì phần lớn các hộ sản xuất chạy theo lợi nhuận mua thạch cao công nghiệp có hàm lượng kim loại nặng cao hơn nhiều so với thạch cao tinh khiết cho phép sử dụng trong thực phẩm Kim loại nặng khi vào cơ thể sẽ tích tụ và gây ra nhiều bệnh nguy hiểm cho người sử dụng sản phẩm

Đậu phụ sản xuất bằng thạch cao hay nước chua tự nhiên có thời gian bảo quản rất ngắn nếu bảo quản ở nhiệt độ thường Trên thực tế chỉ tiêu thụ trong ngày Khi ứng dụng vi khuẩn lactic sinh bacteriocin để sản xuất đậu phụ do hợp chất này có khả năng kháng khuẩn, có khả năng ức chế và tiêu diệt vi sinh vật gây hư

hỏng thực phẩm và một số vi khuẩn gây bệnh (nhóm gram dương) như Samonella,

Staphylococcus

Vì vậy sản phẩm sản xuất ra có thể bảo quản trong thời gian dài tăng lợi nhuận cho người sản xuất vừa an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng

1 Giới thiệu chung về cây đậu nành

Đậu nành có tên khoa học là Glycine max Merril

Cây đậu nành thuộc loại cây họ đậu, là loại cây trồng ngắn ngày (80 ÷ 150 ngày), thân cây cao khoảng 30÷ 80 cm tùy giống Cây tương đối thẳng và đứng hơn so với các cây họ đậu khác, cây ít phân nhánh, cây có quả theo từng chùm, quả có khoảng

từ 2 ÷ 20 quả và có gần 400 quả trên một cây Một quả có từ 1÷7 hạt Quả đậu tương hơi cong, chiều dài trung bình khoảng từ 4 ÷ 6 cm Hạt đậu có nhiều hình dạng khác nhau: hình tròn, hình bầu dục, hình tròn dài, hình tròn dẹt Về màu sắc cũng khác nhau: vàng xanh, xám, đen Nhưng nói chung phần lớn là màu vàng Thường thì đậu nành có màu vàng là loại tốt

Hạt đậu nành có 3 phần là vỏ, tử điệp (còn gọi là các lá mầm) và phôi (còn gọi

là trụ dưới lá mầm) Tử điệp là chỗ dự trữ chất dinh dưỡng Trong hạt đậu nành không có lớp alơrông, nội nhũ và phôi đứng tách biệt như ở các hạt ngũ cốc Mà toàn bộ hạt đậu là 1 phôi lớn được bao quanh bởi lớp vỏ hạt [6]

1.2 Thành phần hóa học của đậu nành

So với các loại đậu khác thì đậu nành hầu như không có tinh bột, trong khi đó hàm lượng protein và lipid lại cao hơn hẳn

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của một số loại hạt đậu [10]

Hàm lượng % theo khối lượng chất khô Các loại đậu

Tro Cellulose Các đường Tinh bột Protein Lipid

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của đậu nành [2]

Thành phần Tỷ lệ % Protein % Lipid % Cacbonhydrate % Tro %

 Protein và thành phần acid amin

Protein chiếm đậu nành chiếm một tỷ lượng lớn Protien trong đậu nành được tạo bởi các acid amin không thay thế (ngoại trừ hàm lượng methionin, tryptophan thấp) còn các acid amin còn lại hàm lượng tương đương như các phẩm quan trọng khác Trong protein đậu nành globulin chiếm 85 ÷ 95%, ngoài ra còn có một lượng albumin, một lượng không đáng kể prolamin và glutelin Trong các loại đậu nành hàm lượng protein tổng dao động 29,6% đến 50,5%, trung bình chiếm từ 36% đến 40%

Protein của đậu nành gần giống với trứng

Bảng 1.3 Acid amin không thay thế trong đậu nành và các thực phẩm quan

Chiếm 13,5% đến 24% trung bình 18% trọng lượng khô Thành phần chính là glyceride và lecithin Glyceride chứa nhiều acid béo không no, 50- 60%

linolenic (C18-2) nên đậu nành được xem là thành phần có giá trị sinh học cao Tuy nhiên do đó mà đậu nành dễ bị oxi hóa, dẫn đến dễ hư hỏng trong bảo quản

Lecithin đậu nành chiếm 3% trọng lượng hạt Là một loại phosphatide phức tạp, sử dụng làm chất nhũ tương, chất chống oxi hóa trong chế biến thực phẩm

 Carbonhydrate:

Carbonhydrate chiếm khoảng 34% trọng lượng khô của hạt, hàm lượng tinh bột không đáng kể Carbonhydrarate có thể chia làm 2 loại là: loại tan và loại không tan Loại tan trong nước chỉ chiếm khoảng 10% tổng lượng carbonhydrate Thành phần carbonhydrate trong hạt đậu nành được trình bày ở bảng 1.4

Bảng 1.4 Thành phần carbonhydrate trong đậu nành [2]

Đậu nành chứa nhiều vitamin cần thiết cho sự phát triển của cơ thể trừ vitamin

C và D, nhưng hàm lượng thấp dễ mất đi trong quá trình chế biến Thành phần vitamin như ở bảng 1.5

Bảng 1.5 Hàm lượng vitamin trong đậu nành [2]

Vitamin Hàm lượng Vitamin Hàm lượng

Bảng 1.6 Thành phần chất khoáng trong đậu nành [2]

Thành phần Tỷ lệ % Canxi 0,16 ÷ 0,47 Photphat 0,41÷ 0,82 Mangan 0,22 ÷ 0,44

Sắt 90 ÷ 150 mg/g

 Một số enzyme trong đậu nành

Trong đậu nành có chứa một số enzyme như

 Lipaza: thủy phân glyceride thành glycerin và acid béo

 Phospholipaza: thủy phân ete của các acid acetic

 Lypoxyenaza: xúc tác chuyển H2 trong acid béo

 Amylaza: gồm α- amylaza và β – amylaza

 Ureaza

Các saponin là hợp phần của glucozit trong hạt đậu tương Các saponin có vị đắng chát khó chịu Hàm lượng saponin tổng số trong hạt đậu tương dao động từ 0,62 ÷ 6,12% phụ thuộc chủ yếu vào giống đậu tương Hàm lượng các saponin phân

bố không đều trong các lá mầm, trụ dưới lá mầm phụ thuộc vào độ chín của hạt Tuy nhiên có một số giống đậu tương mà hạt của nó hoàn toàn không chứa saponin Saponin là yếu tố tạo bọt trong quá trình xay vì vậy gây khó khăn cho các công đoạn chế biến tiếp theo

 Các yếu tố gây đầy hơi

Các olygosaccarit mà chủ yếu là rafinoza và stachyoza trong đậu tương là nguyên nhân gây đầy hơi ở người Trong ruột già của người không có eyme α - galactosidaza nên các galactooligosaccarit không được tiêu hóa và bị lên men bởi các vi khuẩn ở ruột già tạo ra khí CO2 và H2 đôi khi có cả CH4 Hàm lượng rafinoza

và stachyoza trong bột đậu tách béo khoảng 1,25 và 6,3% quá trình sản xuất bị loại

bỏ

 Chất ức chế trypsin (trypsin Inhibitor TI)

Trong hạt đậu tương lượng chất ức chế trypsin chiếm khoảng 6% tổng số protein

Tác dụng kìm hãm của chất ức chế trypsin là do chất này liên kết với trypsin tạo thành một hợp chất bền vững không thuận nghịch, ngược lại kimotrypsin thì tạo ra một chất không bền và thuận nghịch

 Các hemaglutinin

Các hemaglutinin (hay còn gọi là phytohemaglutinin lectin), được phát hiện đầu tiên vào năm 1953 Các hemaglutinin thuộc loại glucoprotein chứa 4,5% manoza và 1% glucosamine, có khối lượng phân tử 100000 Dalton và có chứa 2 chuỗi polypeptid Bột đậu tương tách béo chứa khoảng 3% hemaglutinin Hemaglutinin dễ dàng bị vô hoạt bởi nhiệt độ

1.3 Giá trị dinh dưỡng và thảo dược của đậu nành

Cây đậu tương là cây lương thực có hiệu quả kinh tế cao, dễ trồng Ngoài sử dụng trực tiếp ở dạng hạt khô, các sản phẩm chế biến từ đậu nành rất đa dạng như đậu phụ, sữa đậu nành, nước tương, bột đậu nành Đậu nành có giá trị dinh dưỡng cao pr 38 ÷ 42%; lipid 18 ÷ 20% giàu nguồn sinh tố và khoáng chất

Giá trị protein: Đậu nành đứng đầu các loại thực phẩm về hàm lượng protein

đồng thời chứa đầy đủ các acid amin không thay thế Hàm lượng protein trung bình

38 ÷ 42% protein đậu nành dễ tiêu hóa hơn thịt, không có thành phần tạo cholesterol, có khả năng làm giảm 12 ÷ 15% cholesterol trong máu

Giá trị lipid: Hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu khác, chứa tỷ lệ cao

các acid béo chưa no có hệ số đồng hóa cao mùi vị thơm ngon Dùng dầu đậu nành thay thế mỡ động vật tránh được hiện tượng xơ vữa động mạch tăng cholesterol

trong máu

Đậu nành có giá trị dinh dưỡng và kinh tế rất cao Cùng một mẫu đất sau thu hoạch chất đạm đậu nành nhiều hơn 33% với bất kỳ một thứ nông sản nào khác Hàm lượng protein của đậu nành cao hơn cả thịt, cá và gần gấp đôi các loại đậu khác

Protein của đậu nành có giá trị cao không chỉ về sản lượng thu hoạch mà nó còn chứa đủ 8 loại amino acid thiết yếu cho cơ thể con người Hàm lượng của các chất amino acid này tương đương với hàm lượng của các chất amino acid trong trứng gà Vì thế mà khi nói đến giá trị của protein ở đậu nành là nói đến hàm lượng lớn của nó cả sự đầy đủ và cân đối của 8 loại amino acid

Trong đậu nành có chứa chất lecithin, có tác dụng làm cho cơ thể con người trẻ được lâu, tăng thêm trí nhớ và tái tạo các mô, cũng làm cứng xương và tăng sức

đề kháng của cơ thể Ngày nay protein của đậu nành được thừa nhận là ngang hàng với protein của thịt động vật

Protein đậu nành dễ tiêu hóa, không chứa cholesterol, ít chất béo bão hòa thường có nơi thịt động vật Ngoài ra trong đậu nành còn chứa nhiều vitamin B hơn bất kỳ sản phẩm thực phẩm nào, đậu nành cũng chứa nhiều vitamin A, D và các chất khoáng khác

một loại cây cung cấp dầu thảo mộc Chất béo lipid của đậu nành chứa một tỷ lệ khá cao chất acid béo không bão hòa, Có mùi vị thơm ngon, cho nên dùng dầu đậu nành

có thể thay thế mỡ động vật có thể tránh được bệnh xơ cứng động mạch

Đậu nành không những có giá trị dinh dưỡng cao mà nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh được rằng trong đậu nành còn chứa các chất hóa thảo có khả năng chống lại mầm ung thư như: protease inhibitor, phytate, phytosterol, saponin, isoflavones, phenolic axit, leucithin, omega – 3 axit béo Tuy nhiên vấn đề này hiện nay đang được các nhà khoa học và y học trên thế giới tiếp tục nghiên cứu và làm sáng tỏ

Lợi ích việc sử dụng các sản phẩm từ đậu nành [15]

 Đậu nành tăng cường sức khoẻ cho hệ xương

Các chế phẩm từ đậu nành như sữa đậu nành không có nhiều canxi nhưng chất isoflavone trong đậu nành có thể giúp làm giảm nguy cơ bị loãng xương Một số nghiên cứu cho thấy chất isoflavone trong đậu nành là yếu tố giúp ngăn ngừa tình trạng loãng xương Chất isoflavone genistein dường như có thể ngăn chặn được sự gãy xương và có nhiều ảnh hưởng tương tự hơn là các estrogen trong việc duy trì các mô xương

Đậu nành có thể gián tiếp tăng cường sức khoẻ hệ xương Các chế độ ăn giàu đạm động vật làm cho lượng lớn canxi bị bài tiết qua nước tiểu Thay thế đạm động vật bằng đạm từ đậu nành sẽ giúp ngăn ngừa lượng canxi bị mất đi từ xương

 Đậu nành giúp làm giảm các triệu chứng giai đoạn mãn kinh

Những triệu chứng của giai đoạn mãn kinh này là do hàm lượng hormon (estrogen) thấp Hormon nữ đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm tra thân nhiệt cho cơ thể Chất isoflavone trong đậu nành với tác dụng như estrogen có thể giúp khống chế các triệu chứng thuộc thời kỳ mãn kinh này

 Đậu nành làm giảm nguy cơ bệnh tim

Nghiên cứu cho thấy đậu nành giúp ngăn ngừa bệnh tim bằng cách làm giảm lượng cholesterol chung và lượng cholesterol xấu và ngăn ngừa việc tạo vôi ở thành mạch máu, dẫn đến chứng đột quỵ và các cơn đau tim Lợi ích này chủ yếu là do chất isoflavone trong đậu nành tạo nên Chất isoflavone genistein trong đậu nành cũng giúp làm cho các mạch máu dẻo dai hơn

 Đậu nành giúp ngăn ngừa một số loại ung thư

Một số nghiên cứu cho thấy dùng các sản phẩm từ đậu nành thường xuyên sẽ giúp ngăn được các bệnh ung thư có liên quan đến hormon như ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt và ung thư ruột

Đậu nành có thể ngăn ngừa ung thư tuyến tiền liệt

5 lợi ích từ đậu nành với sức khỏe nam giới [12]

 Giúp xương chắc khỏe: Chất isoflavone trong đậu nành có thể giúp làm giảm nguy cơ bị loãng xương

 Làm giảm cholesterol: Đậu nành làm giảm cholesterol trong máu khi kết

hợp với một chế độ ăn uống ít chất béo bão hòa Khoảng 25 gam protein đậu

nành hàng ngày giúp hạ thấp dưới mọi hình thức cholesterol trong máu

 Hạn chế bệnh tiểu đường: Các chuyên gia cho biết nguồn protein dồi dào

trong đậu nành có tác dụng chuyển hóa chất béo trong gan và mô mỡ, hạn chế sự hình thành các axít béo và cholesterol mới Vì thế nó phòng bệnh tiểu đường rất tốt

 Cơ bắp vạm vỡ: Đậu nành cung cấp nguồn protein lớn tuy nhiên không nên

dùng quá liều lượng với đậu nành Chỉ cần một số ít các hạt đậu nành hoặc đậu nành trong xúc xích nóng kẹp bánh mì là đủ để giúp tăng cường sức lực

và cơ bắp cho nam giới rồi

triển ung thư tuyến tiền liệt có thể khác nhau theo các giai đoạn bệnh - theo các kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học tại Trung tâm Ung thư Quốc gia Nhật Bản cho biết

1.4 Diện tích, sản lượng và nhu cầu sử dụng đậu nành

1.4.1 Trên thế giới

Quê hương của đậu nành là đông Nam Á nhưng 45% diện tích trồng đậu nành

và 55% sản lượng đậu nành thế giới nằm ở Mỹ Nước Mỹ sản xuất 75 triệu tấn đậu nành năm 2000 và hơn 1/3 sản lượng dùng để xuất khẩu Một số nước sản xuất đậu nành lớn khác như Brazil, Argentia, Trung Quốc, Ấn Độ, sản lượng đậu nành ở

Ấn Độ năm 2008 là 9 triệu tấn, Indonesia 960,5 nghìn tấn năm 2009 [12]

Bảng 1.8 Diện tích, năng suất và sản lượng đậu nành trên thế giới [4]

Năm Diện tích (ha) Năng suất (tấn/ha) Sản lượng (triệu tấn)

1.4.2 Ở Việt Nam

Hiện nay hình thành 4 vùng trồng đậu nành tập trung

1 Các tỉnh vùng núi và trung du phía Bắc

2 Vùng đồng bằng sông Hồng

3 Miền Đông Nam Bộ

4 Vùng đồng bằng sông Cửu Long

Do đặc điểm sinh trưởng ngắn, khả năng thích ứng rộng nên đậu nành được gieo trồng nhiều vụ trong năm như : đông xuân, xuân, hè thu, xuân hè

Việt Nam đậu nành được trồng nhiều ở miền núi, trung du Bắc Bộ như Cao Bằng, Sơn La, Bắc Giang) chiếm 40% diện tích của cả nước Ngoài ra đậu nành còn được trồng ở một số vùng như Đồng Nai, Đăklăck, Đồng Tháp

Mỗi năm cả nước trồng khoảng 200 nghìn ha chủ yếu là vụ đông sản lượng khoảng 300 nghìn tấn (năm 2008) đáp ứng 25% nhu cầu của cả nước nhu cầu này tăng bình quân là 10%

Đậu nành còn phải nhập Thị trường nhập khẩu đậu nành chính của Việt Nam

là Trung Quốc, Campuchia, Thái Lan, Canada và Hoa Kỳ Trong đó, Trung Quốc là thị trường cung cấp đậu nành lớn nhất cho Việt Nam với lượng đậu nành nhập khẩu

từ thị trường này trong năm 2006 đạt 26 nghìn tấn

Bảng 1.9 Diện tích và sản lượng đậu nành ở Việt Nam những năm gần đây [14]

Năm Diện tích (nghìn ha) Sản lượng (nghìn tấn)

Thạch cao có công thức hóa học CaSO4 có INS là 516, ADI chưa xác định, điều đó chứng tỏ thạch cao không phải độc hại đối với sức khỏe con người nhưng với điều kiện nó phải là phụ gia thực phẩm có độ tinh khiết cao (99%) và đảm bảo arsenic (As) ≤ 0, 5 mg /kg, heavy metals (Pb) ≤ 2 mg/kg

Thử nghiệm mẫu thạch cao của một cơ sở sản xuất đậu phụ sử dụng thạch cao công nghiệp tại trung tâm tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3 (TT3), cho thấy trong 1kg thạch cao có 89,8% sunfat canxi, 17 mg kẽm, 8 mg đồng, 4 mg chì, 0,9 mg Asen

Nhiều người đã sử dụng thạch cao (có thành phần hóa học là CaSO4) và can-xi clorua (CaCl2) để kết tủa protein trong sữa để sản xuất phô-mai, trong sữa đậu nành

để sản xuất đậu phụ (còn gọi là đậu khuôn) Dùng thạch cao để làm đậu phụ, sẽ giúp cho công việc trở nên dễ dàng thuận lợi hơn và có hiệu quả cao hơn so với làm đậu phụ theo phương pháp truyền thống Để kết tủa protein trong sữa đậu nành theo phương pháp truyền thống người ta phải sử dụng axít được lấy từ nước chua tự nhiên nên đòi hỏi người làm phải có kinh nghiệm mới thành công, đạt hiệu quả cao Phương pháp này đặt ra cho người làm một bài toán khó là làm thế nào để có độ pH thấp tạo môi trường thuận lợi cho quá trình kết tủa protein với lượng nước chua đưa vào không quá nhiều để không gây khó khăn cho giai đoạn tiếp sau Khi dùng thạch cao để làm đậu phụ sẽ giúp cho quá trình kết tủa protein (đông kết sữa đậu nành) diễn ra nhanh hơn, thu được lượng nhiều hơn, khi ép lại ít bị hao mà đậu thành phẩm lại rắn Thạch cao là chất có tên trong Danh mục các chất phụ gia được phép

sử dụng trong thực phẩm (Quyết định số 37/42/2001/QĐ-BYT ngày 31/8/2001 của

Bộ Y tế) Theo đó, thạch cao được phép sử dụng trong sữa (bột, nguyên kem), sữa đậu nành, các đồ uống được sản xuất từ các loại ngũ cốc khác Vấn đề là người sản xuất thực phẩm có sử dụng thạch cao tinh khiết và đúng liều lượng cho phép hay không Điều này thật khó mà kiểm soát nổi Người tiêu dùng chỉ biết trông cậy vào lương tâm của nhà sản xuất Trường hợp sử dụng thạch cao công nghiệp chuyên dùng cho xây dựng, không nguyên chất làm phụ gia thực phẩm thì thật là nguy

hiểm Trong loại thạch cao này (đang được bày bán tràn lan trên thị trường) có chứa nhiều tạp chất, trong đó có hợp chất của kim loại nặng như chì và asen Khi ăn phải thức ăn có chứa kim loại nặng với hàm lượng cao có thể gây nên ngộ độc cấp tính Vào cơ thể các hợp chất kim loại nặng được tích lũy trong gan, thận, não…đến một

lượng nào đó có thể gây nên ngộ độc mạn tính, ung thư

1.6 TỔNG QUAN VỀ ĐẬU PHỤ VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ ĐẬU NÀNH 1.6.1 Đậu phụ:

Đậu phụ là một sản phẩm được sản xuất từ đậu nành, giàu chất dinh dưỡng Đậu phụ không chỉ được sản xuất ở Việt Nam mà còn một số nước như Trung Quốc, các nước Đông Nam Á, các nước Châu Âu như Hà Lan, Pháp đậu phụ có nhiều hình dạng khác nhau nhưng nói chung được chia làm 3 loại chính là đậu phụ mềm, đậu phụ cứng, đậu phụ lụa

Bảng 1.10 Thành phần chủ yếu của đậu phụ [10]

Các chất đạm 10 ÷ 11,5% Độ ẩm 80 ÷ 85%

Các chất béo 6 ÷ 7,5% Tro 0,6%

Glucid 0,5 ÷ 0,8% Canxi 0,2%

Giải thích quy trình công nghệ

1 Giai đoạn ngâm hạt

Trong phương pháp xay ướt hạt đậu phải trải qua giai đoạn ngâm Ngâm hạt nhằm mục đích làm hạt đậu hút nước và trương lên Khi đó các phân tử nước lưỡng cực sẽ tác động lên các phân tử protein, lipid, glucid và cellulose Quá trình này bao gồm 2 giai đoạn:

- Giai đoạn đầu là quá trình solvate hóa, ở giai đoạn này các liên kết trong hạt đậu chưa bị phá vỡ

- Giai đoạn 2 là quá trình hydrate hóa: các phân tử nước tiếp tục tác động

và làm phá vỡ các liên kết phân tử trong hạt đậu và chuyển chúng sang trạng thái keo linh động nằm trong các tế bào hạt đậu

Có 3 yếu tố ảnh hưởng tới quá trình ngâm là thời gian ngâm, lượng nước ngâm, nhiệt độ ngâm

a) Thời gian ngâm: nhiệt độ ngoài trời từ 15 ÷ 250C, ngâm 5 ÷ 6 giờ, nhiệt độ ngoài trời 25 ÷ 300C, ngâm 3 ÷ 4 giờ

b) Nhiệt độ nước ngâm: nếu ngâm ở nhiệt độ cao, tốc độ trương của hạt nhanh nhưng độ trương của hạt lại nhỏ Nếu độ trương của hạt nhỏ thì các thành phần trong hạt đậu chỉ ở trạng thái keo đông, không phải dịch thể keo, do đó khó hòa tan Nhiệt độ dùng để ngâm đậu tốt nhất là 20 ÷ 250C

c) Lượng nước ngâm thường được sử dụng là: đậu/nước = 1/2,5 Lượng nước ngâm này sẽ giúp hạt đậu có độ trương nở cao, độ chua thấp

Kết thúc giai đoạn ngâm hạt đậu có độ ẩm 55 ÷ 60% là tốt nhất

2 Xay

Xay là một quá trình cơ học để phá vỡ tế bào, nhằm giải phóng protein, lipid

và glucid Nhờ có nước hòa tan các chất này chuyển chúng sang dạng huyền phù Yếu tố ảnh hưởng quan trọng trong giai đoạn này là lượng nước cần thiết cho vào Khi lượng nước cho vào ít sẽ tạo ma sát mạnh gây ra hiện tượng tăng nhiệt độ Nhiệt tăng làm protein biến tính, do đó khả năng tan của protein kém đi Nếu quá

giai đoạn sau Nước dùng để xay bột tốt nhất nên theo tỷ lệ: đậu/nước = 1/6

4 Gia nhiệt và kết tủa

Dịch sữa sau khi lọc xong phải được đem đi gia nhiệt ngay Gia nhiệt nhằm phá enzyme kháng trypsin và độc tố aflatocin, diệt vi sinh vật, khử mùi tanh của đậu nành, phá vỡ lớp solvate (lớp nước bao quanh) tạo điều kiện cho các phân tử sữa lại gần nhau và dễ keo tụ hơn Thời gian gia nhiệt càng nhanh càng tốt Thời gian đun sôi 100 lít sữa trong vòng 5 ÷ 10 phút là tốt nhất Trong quá trình đun sôi nên khuấy đảo luôn để tránh cháy khét dung dịch sữa

Sau khi đun sữa đậu phải kết tủa ngay Sự kết tủa protein có nhiều nguyên nhân như do sự tác dụng của nhiệt, sự thay đổi pH về vùng đẳng điện, tác dụng của muối Trong quá trình kết tủa, ta đun sữa đến 95÷ 1000C để gây biến tính nhiệt và dùng tác dụng gây kết tủa của protein Tác nhân gây kết tủa protein có nhiều loại như nước chua tự nhiên, CaCl2, CaSO4, acid acetic, acid lactic Trong các loại kết tủa trên dùng nước chua tự nhiên là thích hợp nhất Khi dùng nước chua kết tủa đòi hỏi người sử dụng phải có nhiều kinh nghiệm

Điều kiện để kết tủa sữa đậu như sau:

 Nhiệt độ dịch sữa đậu khi kết tủa > 950C;

 pH của dịch sữa khi kết tủa lớn hơn 6;

 pH của nước chua 4÷4,5

pH của nước chua có ý nghĩa rất lớn trong việc kết tủa Nếu pH cao thì lượng nước chua phải sử dụng nhiều, nếu pH thấp thì hiệu suất thu hồi đạm thấp Khi dịch sữa đạt 950C ta cho nước chua vào từ từ Quá trình này nên chia làm 3 giai đoạn:

 Giai đoạn đầu nên dùng ½ lượng nước chua;

 Sau 3 phút cho ½ lượng nước chua còn lại;

 Sau 3 phút lại cho lượng nước chua còn lại

Thường thì lượng nước chua chiếm 20 ÷ 22% lượng sữa đậu cần kết tủa

5 Ép định hình bánh đậu và ngâm nước

Sau khi kết tủa và chắt bỏ nước trong ta có óc đậu hay hoa đậu Đưa hoa đậu vào khuôn ép Nhiệt độ hoa đậu đem ép tốt nhất là 70÷800C Nếu dưới 600C thì hoa đậu sẽ không dính Bánh đậu bở không định hình được Thời gian ép thường là 10 phút

Sau khi ép tháo khuôn và cắt thành bánh đậu theo những kích thước đã định ngâm vào nước cho cấu trúc ổn định và bánh đậu lâu chua hơn

Sản xuất nước chua:

Nước chua sản xuất có thành phần môi trường như sau:

 Sữa đậu nành 10%

 Nước chắt đậu 15%

 Nước máy đã đun sôi để nguội 75%

 pH chung của dung dịch hỗn hợp là 6,5

Để môi trường lên men ở 35÷400C, các vi khuẩn sẽ phát triển rất mạnh chỉ sau 39÷42 giờ Kết quả pH sẽ giảm từ 6,5 xuống còn 4÷4,5 và đạt được hàm lượng axit cực đại

1.6.2 Các sản phẩm chế biến từ đậu nành

Các sản phẩm được chế biến từ đậu nành chủ yếu chia làm 2 dạng:

 Các sản phẩm lên men từ đậu nành: chao, tương, nước chấm lên men, tempeh, tauco

 Các sản phẩm đậu nành không lên men: đậu phụ, tào phở, sữa đậu nành, đậu

hũ

1.6.2.1 Những sản phẩm đậu nành phương Tây

1, Deffated soy fluor and grist (bột đậu nành đã khử lipid) [9]

Sản phẩm này chứa từ 50 ÷ 52% protein Trong tiến trình phá vỡ hạt, người ta lấy lipid ra khỏi mảnh vụn, sau đó đưa qua hệ thống sàng lọc, từ những mảnh vụn lớn, mảnh vụn nhỏ rồi tới bột Mùi vị như đậu nành nguyên hạt

2, Soy protein concentrates (SPC - protein đậu nành) [9]

Được làm từ những mảnh vụn đậu nành (nói trên mục 1) sau khi loại bỏ một lần nữa lipid và carbonhydrate hòa tan Bột này thường được dùng để làm giả thịt bằm, thức ăn sáng và thức ăn cho trẻ sơ sinh Sản phẩm này được phát triển từ thập niên 1960

3, Soy protein isolates (SPI - protein đậu nành tinh chế) [9]

Có chứa tới 90 ÷ 95% protein được chế biến từ defatted – soy flackes sau khi loại bỏ tất cả những chất khô không có giá trị dinh dưỡng, khoảng 19% methionin

bị mất trong quá trình chế biến này Soy protein isolates là thành phần chín của các sản phẩm như tương, kem đậu nành, thức uống thực phẩm, thức ăn cho trẻ em, thức

ăn sáng, thức ăn kiêng đặc biệt Sản phẩm này đượcphát triển từ thập niên 1950

1.6.2.2 Sản phẩm đậu nành phương Đông

1, Tương [2]

Tương là sản phẩm lên men từ các nguyên liệu giàu gluxit và đạm Đây là một dạng nước chấm cổ truyền ở Việt Nam

Tương là một loại thực phẩm gắn liền với nền văn hóa dân tộc từ xa xưa cho đến nay và mãi về sau Có những địa phương làm tương nổi tiếng như: tương Bần (Hưng Yên), Cự Đà ( Hà Đông), và Nam Đàn (Nghệ An)

Bản chất của công nghệ sản xuất tương là lên men nhờ protease, amylase tiến hành thuỷ phân protein, tinh bột và lên men các acid hữu cơ giúp cơ thể dễ tiêu hoá hơn Nguyên liệu chính để sản xuất tương gồm có đậu tương, gạo nếp, muối

2, Chao [2]

Là một sản phẩm lên men từ đậu nành nhờ nấm mốc và vi khuẩn Vì qua quá trình lên men nên chao có giá trị dinh dưỡng và hệ số tiêu hoá cao hơn đậu phụ nhiều

Chao có nhiều dạng sản phẩm khác nhau như chao nước, chao đặc, chao bánh

và chao bột

Các loài vi sinh vật có trong chao như Actinor mucoz elegans, M.silvaticus,

M.subtilis Trong đó Actinor mucoz elegans là tốt nhất Do có quá trình lên men các

vi sinh vật tham gia thuỷ phân protein thành các acid amin, lipid thành các este thơm, nên chao có giá trị dinh dưỡng cao, có mùi vị rất đặc trưng

3, Đạm tương [2]

Đạm tương là một sản phẩm được sản xuất ở nước ta trong thời gian khoảng

20 năm nay Sản phẩm này có thành phần dinh dưỡng gần giống với sản phẩm Mần

Sì của Trung Quốc, Miso của Nhật Bản và Tempeh của người Indonesia

Đạm tương là sản phẩm dạng nhão, có độ ẩm khoảng 52 ÷ 54%, dễ dàng bao gói và vận chuyển Thành phần hóa học của đạm tương như sau: nước 54,5%, protein 16,62%, glucid 3%, natriclorua 12,13% Do quá trình thủy phân của enzyme protease và amylase nên giá trị dinh dưỡng của đạm tương cao hơn hẳn so với giá trị dinh dưỡng của đậu nành trước khi đưa vào sản xuất

1.7 TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC [5]

1.7.1 Khái niệm

Vi khuẩn lactic thuộc vi khuẩn gram dương, không sinh bào tử, không di động, có khả năng lên men đường để tạo acid lactic Nhóm vi khuẩn lactic được xếp

chung vào họ Lactobacteriaccae và được xếp vào bốn chi: Streptococus,

Pediococcus, Lactobacillus và Leuconostoc Nhóm vi khuẩn này có rất nhiều hình

dạng khác nhau bao gồm hình trực khuẩn ngắn hay dài ở dạng đơn hoặc đôi hoặc xếp thành chuỗi; hình cầu hoặc cầu trực khuẩn ở dạng đơn, đôi, đám hay xếp thành chuỗi, đường kính của các dạng cầu khuẩn lactic thường từ 0,5 ÷ 1,5 µm Ngoài ra

vi khuẩn lactic còn có dạng hình que Khuẩn lạc của lactic tròn nhỏ trong bóng, có màu môi trường, màu trắng đục, màu vàng kem hoặc khuẩn lạc có kích thước to tròn, lồi trắng đục đặc biệt khuẩn lạc tỏa ra mùi chua của acid

1.7.2 Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic

Về mặt hình thái vi khuẩn lactic có rất nhiều điểm khác nhau nhưng nhìn chung về mặt sinh lý chúng tương đối đồng nhất Vi khuẩn gram dương bất động và không sinh bào tử Khả năng tổng hợp nhiều chất của tế bào này rất yếu Là loại lên men kị khí tùy ý, có khả năng lên men kị khí cũng như hiếu khí, có khả năng chịu đựng cao với môi trường acid

Vi khuẩn lactic có thể sống từ kị khí tới vi hiếu khí Vi khuẩn lactic có nhu cầu về chất sinh trưởng rất phức tạp, không một đại diện nào của nhóm này phát triển được trên môi trường khoáng thuần khiết chứa glucose, đa số chúng cần hàng loạt vitamin

(lactoflavin, tiamin, acid pantotenic, acid nicotinic, acid folic, biotin) và các acid amin hoặc các hợp chất chứa N2 phức tạp hơn Vì vậy môi trường nuôi cấy vi khuẩn khá phức tạp chứa một lượng tương đối lớn cao nấm men, dịch cà chua hoặc thậm chí cả máu Chính các đặc điểm về dinh dưỡng về vitamin, về các các acid amin cho nên những chủng vi khuẩn lactic được dùng trong phân tích hai dạng hợp chất này ở các cơ chất khác nhau

Vi khuẩn lactic lên men được mono và disaccarit Các vi khuẩn lactic không

lên men được tinh bột và polysaccarit (chỉ có loài L.delbrueckii là đồng hóa được

tinh bột) Một số khác sử dụng được pentose và xitric mà chủ yếu là vi khuẩn lactic lên men dị hình

Có đặc tính protease: thủy phân được protein của sữa thành các peptid và các acid amin, hoạt tính này ở các loài là khác nhau, thường trực khuẩn là cao nhất

Vi khuẩn lactic chịu được trạng thái khô hạn, bền vững với CO2 và etylic, nhiều loại sống được trong môi trường 10 ÷ 15% cồn hoặc cao hơn, một số trực khuẩn bền với NaCl, có thể sống trong môi trường từ 7 ÷ 10% NaCl

Vi khuẩn lactic ưa ẩm có nhiệt độ sinh trưởng tối thích trong khoảng 25 ÷

350C, nhóm ưa nhiệt có nhiệt độ tối thích là 40 ÷ 450C, nhóm lạnh phát triển ở nhiệt

độ tương đối thấp (<= 50C) Khi gia nhiệt tới 60 ÷ 800C thì chết bị chết trong 10 ÷

30 phút

Một số vi khuẩn có khả năng tạo màng nhầy, một số khác có thể kháng với thể hoại sinh và vi sinh vật gây bệnh hoặc làm thối rữa thực phẩm Như vậy ngoài khả năng tạo axit lactic của các loại này còn có khả năng sinh ra các hợp chất có hoạt tính kháng sinh

Trong tự nhiên vi khuẩn lactic trong không khí, đất, nước nhưng chủ yếu là trong thực vật và các sản phẩm thực phẩm như rau quả muối chua, sữa chua Một

số thấy trong đường tiêu hóa của người và động vật Hiện nay việc phân loại vi khuẩn lactic được coi là chưa hoàn thiện, phần lớn các nhà phân loại chỉ theo hình thái tế bào, vi khuẩn lactic được chia làm 3 nhóm chính:

 Cầu khuẩn (Coccus): xếp đôi, xếp bốn, xếp thành chùm hoặc xếp thành

chuỗi ít khi đứng riêng rẽ

 Trực khuẩn (Lactobacillus): G+, không sinh bào tử, xếp thành chuỗi

 Leucoccus: tế bào hình trứng, ngoài sinh acid lactic còn sinh bao nhầy

polysaccarit

Là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic nhờ vi sinh vật, điển hình là

vi khuẩn lactic Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium Đây là những

trực khuẩn và cầu khuẩn không tạo bào tử và hầu hết không di động, hô hấp kị khí không bắt buộc Chúng có khả năng lên men nhiều loại đường đơn, đường đôi nhưng không có khả năng lên men gluxit phức tạp và tinh bột Sự phát triển của nó cần có sự có mặt của peptone, acid amin hay muối amon Chúng có yêu cầu đặc biệt về chất dinh dưỡng giàu vitamin, acid amin và khoáng chất Quá trình lên men xảy ra tốt nhất trong môi trường pH từ 5,5 ÷ 6 và bị ức chế ở khoảng pH gần 5 và ngừng hẳn ở pH < 4,5 Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men nằm trong khoảng

15 ÷ 500C Tuy nhiên mỗi loài có một khoảng nhiệt độ thích hợp khác nhau, nếu nhiệt độ lớn hơn 800C thì vi khuẩn bị tiêu diệt hoàn toàn

1.7.3.1 Lên men lactic đồng hình

Vi khuẩn lên men đồng hình là những vi khuẩn lactic mà trong quá trình lên men chỉ tạo ra sản phẩm chính là acid lactic Trong trường hợp này acid pyruvic được tạo ra theo con đường Emble – Mayerhorf - Parnas (EMP) sau đó acid pyruvic

sẽ tạo thành acid lactic dưới tác dụng của lactatdehydrogenase Lượng acid lactic tạo thành chiếm hơn 90% Chỉ một lượng nhỏ pyruvat bị khử carbon để tạo thành acid axetic, ethanol, CO2, axeton Lượng sản phẩm phụ tạo thành phụ thuộc vào sự

có mặt của oxy

Một số chủng lactic lên men đồng hình:

Streptococcus lactic: cầu khuẩn hoặc trực khuẩn rất ngắn, khi còn non thì kết

song đôi hoặc chuỗi ngắn Giống này ưa ẩm phát triển tốt nhất ở 30 ÷ 350C, làm đông tụ sữa sau 10 ÷ 12 h, trong môi trường nó tích tụ được 0,8 ÷ 1% acid, nhiệt độ tối thích cho sự phát triển là 100C, nhiệt độ tối đa là 40 ÷ 450C Một số chủng tạo thành bacteriocin ở dạng nisin

Streptococcus lactic: liên cầu khuẩn được sử dụng rộng rãi trong chế biến các

sản phẩm như sữa chua, cream bơ chua, phomat

Streptococcus cremoris: tế bào hình cầu, kết thành chuỗi dài, ưa ẩm và tạo

thành acid trong môi trường, nhiệt độ tối thích là 250C, nhiệt độ tối thiểu là 100C, nhiệt độ tối đa là 36 ÷ 380C Khi sử dụng được dùng kết hợp với Streptococcus

lactic

Streptococcus thermophilus: tế bào hình cầu kết thành chuỗi dài, phát triển tốt

nhất ở nhiệt độ 40 ÷ 450C, tích tụ khoảng 1% acid, dùng kết hợp với trực khuẩn lactic để sản xuất sữa chua nói chung và các loại đặc biệt như sữa chua nấu chín, phomat

Bungaricus: trực khuẩn tròn (đôi khi ở dạng hạt), thường kết thành chuỗi dài,

không lên men saccarit, đây là loại ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích là 40 ÷ 450C, nhiệt độ tối thiểu là 15 ÷ 200C, khả năng sinh acid mạnh, tích tụ 2,5% acid lactic trong sữa

Lactobacillus casein: trực khuẩn nhỏ thường gặp ở dạng chuỗi dài hoặc ngắn,

tích tụ tới 1,5% acid, nhiệt độ tối thích khoảng 30 ÷ 350C, nhờ có hoạt tính protease nên thủy phân được casein trong sữa thành acid amin

Lactobacillus acidophilus: trực khuẩn dài chịu nhiệt, nhiệt độ tối thích khoảng

30 ÷ 400C, nhiệt độ tối thiếu là 200C, trong sữa nó tích tụ tới 2,2% acid, trực khuẩn này được phân lập từ ruột của trẻ em và em bé mới sinh ra được dùng để sản xuất sữa aucidophilus, có khả năng sinh bacteriocin có hoạt tính ức chế vi sinh vật gây bệnh đường ruột, một số chủng có khả năng sinh màng nhầy

Lactobacillus dlbrueckii: trực khuẩn lactic chịu nhiệt, thấy nhiều ở các hạt ngũ

cốc và bột Đây là giống vi khuẩn lactic duy nhất có thể đồng hóa được tinh bột, nhưng không lên men và đồng hóa được lactoza Nhiệt độ tối thích khoảng 40 ÷

450C, nhiệt độ tối thiểu là 200C, tích tụ được 2,5% acid, được ứng dụng để sản xuất acid lactic từ tinh bột và sản xuất bánh mì

Lactobacillus plantarum: trực khuẩn nhỏ thường kết đôi hoặc chuỗi nhiệt độ

tối thích là 300C, tích tụ được khoảng 1,3% acid giống này thấy chủ yếu trong muối chua rau, dưa và ủ xyclo thức ăn xanh dùng trong chăn nuôi

Lactobacillus sprogen: là tế bào dài và mảnh khoảng 0,3 ÷ 0,9 µm, nhiệt độ

tối thích khoảng 30 ÷ 700C, sinh bào tử, (bào tử có thể sống sót ở 1000C trong vòng

lần so với tế bào sinh dưỡng) Trực khuẩn này đầu tiên được phân lập vào năm 1993 bởi L.M.horowitz – Wlassowa, chúng không bắt buộc ưa khí, ưa ít oxy

1.7.3.2 Lên men lactic dị hình

Xảy ra trong trường hợp vi khuẩn lactic không có enzyme cơ bản trong sơ đồ Emblen – Mayerhorf – Parnas (aldolaza và triozophotphattizomeraza), vì vậy xilulose 5-phosphate sẽ được tạo thành theo con đường pento – phosphate (pp) Trong trường hợp này chỉ có 50% đường được chuyển hóa thành acid lactic, ngoài ra còn các sản phẩm phụ khác như: acid axetic, ethanol, CO2 Lượng sản phẩm phụ hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, vào môi trường sinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh, nói chung acid lactic thường chiếm 40% lượng đường đã được phân hủy, acid sucxinic 20%, rượu etylic chiếm 10%, acid axettic 10% và các sản phẩm khí chiếm khoảng 20%

Sự đa dạng các sản phẩm được hình thành khi lên men lactic dị hình chứng tỏ trong cơ thể vi khuẩn lactic thuộc nhóm này tồn tại nhiều hệ thống enzyme nên quá trình thủy phân và chuyển hóa glucose phức tạp hơn vi khuẩn lactic đồng hình

Một số chủng vi khuẩn lactic lên men dị hình:

Lactobacillus brevis: tìm thấy chủ yếu trong muối chua bắp cải, rau cải, dưa

chuột vì vậy nó còn được gọi là trực khuẩn bắp cải Trong quá trình lên men ngoài sinh ra acid nó còn tạo thành acid axetic, rượu etylic, CO2 tạo cho sản phẩm có mùi hương dễ chịu

Lactobacillus lycopesia: trực khuẩn sinh hơi đứng riêng rẽ hoặc kết thành

chuỗi gây hư hỏng cà chua quả hay cà chua đóng hộp, nước cà chua chưa thanh

trùng triệt để Ngày này giống này được xem như biến chủng của Lactobacillus

brevis

Các liên cầu khuẩn tạo hương: Lactobacillus diacetilacte, Streptococcus

citovonus ngoài acid, CO2, chúng còn tạo thành các chất thơm như este, diacetyl làm cải thiện hương vị của sữa chua

1.7.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của vi khuẩn lactic

 Nguồn carbon: nguồn carbon tốt nhất là các loại đường nhưng ở một mức

độ nhỏ, các đường chứa nhóm rượu, còn polysacarit thì thực chất không thể lên men Tốc độ lên men các loại monosaccarit, disaccarit và oligosaccarit của các loại khác nhau là khác nhau đến mức có thể dùng tiêu chuẩn này để biệt giữa các loài Nếu khi nhân giống người ta dùng một lượng đường thông thường hiếm khi được dùng làm nguồn carbon thì vi khuẩn có thể thích nghi được đối với loại đường đó và về sau chúng có thể phát triển có hiệu quả trên môi trường chứa loại đường này, mà vẫn không làm ảnh hưởng tới khả năng lên men của các loại đường thông thường Khả năng sinh tổng hợp của vi khuẩn lactic thuộc loại yếu do vậy hàm lượng vitamin của môi trường giữ một vai trò quan trọng trong sự tổng hợp các acid amin Chẳng hạn nhiều vi khuẩn lactic cần bổ sung acid aspactic khi sinh trưởng trong một môi trường thiếu biotin Song trong môi trường giàu biotin các vi khuẩn này không đòi hỏi acid aspactic nữa Mỗi tương quan tương tự cũng gặp giữa acid folic và serin

 Vitamin B 6 - Một vitamin quan trọng trong sự sinh tổng hợp các acid amin của vi khuẩn lactic cũng có thể thay thế bởi một số acid amin Tuy nhiên phụ thuộc vào từng loại vi khuẩn lactic, nhiều acid amin vẫn được coi là acid amin không thể thay thế, tức là buộc phải có mặt trong môi trường Các peptid và các amid cũng có thể được dùng làm nguồn N2 và trong nhiều trường hợp các hợp chất này vẫn mang đặc tính của những nhân tố sinh trưởng Tốc độ sinh trưởng khi có mặt chúng có thể gấp nhiều lần so với khi

có mặt acid amin tự do Sự phụ thuộc của tốc độ sinh trưởng vào nồng độ các vitamin có thể được sử dụng cho phép định lượng các vitamin này nhờ vi khuẩn, những phép thử này thường rất nhạy, chẳng hạn có thể phát hiện hàm lượng B12 nhỏ tới picogam/ml

 Các acid béo: cũng ảnh hưởng lên sinh trưởng của các vi khuẩn lactic nhờ

những cơ chế còn chưa được biết rõ

muối amon không thể được dùng làm nguồn nitơ duy nhất Song chúng gây một số ảnh hưởng nhất định lên sự chuyển hóa một số acid amin Sự có mặt của một số muối khoáng có lẽ không phải là bắt buộc và hàm lượng có sẵn của chúng trong các môi trường phù hợp đã đầy đủ

 Nhiệt độ: là một trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng tới sinh

trưởng của vi khuẩn Tùy thuộc vào nhiệt độ tối ưu cho lên men và cho sinh trưởng mà vi khuẩn được chia làm 2 nhóm là nhóm ưa nhiệt và nhóm trung sinh

Như đã nói ở trên axit lactic mới tạo thành phải được trung hòa liên tục, để lên men nhanh và trọn vẹn, phạm vi pH tối ưu phải nằm giữa pH = 5,5 và 6,0 Lên men

bị ức chế mạnh ở pH = 5 và sẽ dừng lại ở pH < 4,5

1.7.5 Tổng quan về bacteriocin của vi khuẩn lactic [14]

Bacteriocin bản chất là một peptid kháng khuẩn sinh ra bởi vi khuẩn để kháng lại các vi khuẩn khác Như vậy loại vi khuẩn có khả năng sinh ra bateriocin nào thì

có khả năng kháng lại bacteriocin đó Ngoài ra không gây ra các phản ứng dị ứng trong con người và các vấn đề về sức khỏe, bị thủy phân nhanh bởi proteasevà lipase

Bacteriocin do vi khuẩn lactic sinh ra là các phân tử protein mang điện tích dương, kích thước nhỏ gồm 30 ÷ 60 acid amin, có điểm đẳng điện cao, có khả năng

ức chế các vi khuẩn có quan hệ chủng loại gần với vi khuẩn sinh ra bacteriocin đó Bacteriocin có mặt trong tất cả các nhóm của vi khuẩn lactic như:

Lactobacillus, Lactococcus, Enterococus, Sterptococcus, Leuconostoc và

Pediococcus Trong đó 2 nhóm chính là Lactobacillus, Lactococcus đóng vai trò

quan trọng

Kiểu hoạt động của bacteriocin từ vi khuẩn lactic: bacteriocin của vi khuẩn lactic có thể phân loại dựa trên cấu trúc cơ bản nhưng nó còn dựa trên kiểu hoạt động của chúng Một vài bacteriocin như nisin, nó có 2 kiểu hoạt động, chúng có thể kết hợp với lipid II, như xe chuyên chở peptidoglycan subunits từ tế bào chất

đến thành tế bào Vì thế ngăn cản sự tổng hợp thành tế bào, dẫn đến tế bào chết Ngoài ra chúng có thể sử dụng lipid II để bắt đầu quá trình gắn vào màng và hình thành kênh dẫn đến tế bào chết nhanh chóng

Một số bacteriocin có duy nhất một hoạt động là gắn lipid II nhưng không hình thành kênh

Một số bacteriocin khác có thể tác động trực tiếp vào thành tế bào của vi khuẩn gram dương dẫn đến làm tan tế bào gốc, tế bào chết

Nisin có thể ức chế một vài loại vi khuẩn như: Clostridium botulinum,

Bacillus cereus, Bacillus alcalophilus và Listeria monocytogenes

1.7.6 Ứng dụng của bacteriocin

Bacteriocin được ứng dụng trong thực phẩm lên men từ vi khuẩn từ những thế

kỷ qua để giữ gìn giá trị dinh dưỡng của thức ăn và thức uống trong một thời gian bảo quản lâu (Deegan v.v , 2006) Mặc dù có một vài phương pháp bảo quản khác bacteriocins, nó có thời gian bảo quản lâu hơn và khả năng diệt khuẩn cao hơn, nhưng ngày nay con người ý thức nhiều về sức khoẻ nên họ tránh dùng những thức

ăn bảo quản bằng hoá chất

Bacteriocin của vi khuẩn không gây ảnh hưởng đến hiệu suất lên men và những vi khuẩn sinh ra nó và cả đến cả người sử dụng thực phẩm, bên cạnh đó nó

có ý nghĩa rất lớn về kinh tế

Những ứng dụng phổ biến của bacteriocin:

 Ứng dụng của bacteriocin trong bảo quản những sản phẩm từ sữa;

 Bảo quản sinh học của sản phẩm thịt;

 Bảo quản sinh học của sản phẩm cá;

 Quá trình lên men rau quả;

 Thức uống chứa alcohol;

 Thuốc cho người và vật nuôi

Phương pháp cảm quan là phương pháp dựa trên việc sử dụng các thông tin thu được nhờ phân tích các cảm giác của các cơ quan giác quan: thị giác, xúc giác, thính giác, khứu giác, vị giác

Các cơ quan thụ cảm đóng vai trò thu nhận cảm giác về thực phẩm

 Thị giác thu nhận cảm giác về màu sắc và hình dạng của thực phẩm

 Khứu giác thu nhận cảm giác về vị của thực phẩm

 Thính giác thu nhận cảm giác về âm thanh của thực phẩm

 Xúc giác thu nhận cảm giác về trạng thái của thực phẩm

Sau đó bằng kinh nghiệm các kiểm nghiệm viên sẽ phân tích các cảm giác đó

để đưa ra các kết luận về chất lượng của thực phẩm

Đối với đậu phụ để đánh giá chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản ta tiến hành đánh giá thông qua 4 chỉ tiêu sau: màu sắc, mùi, vị, trạng thái

Đánh giá chất lượng cảm quan thường có 2 phương pháp chính Phương pháp truyền thống là cho điểm cảm quan và phương pháp hiện đại là tối ưu hóa thí nghiệm Việc đánh giá sản phẩm theo phương pháp cảm quan tuân thủ theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215- 79) Tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng thang điểm 20 gồm 6 bậc từ 0 ÷ 5, điểm cao nhất cho một chỉ tiêu là 5 và điểm thấp nhất cho 1 chỉ tiêu là 0

Khi đánh giá mỗi kiểm nghiệm viên căn cứ vào kết quả ghi nhận đối chiếu với bảng mô tả và các chỉ tiêu và dùng số nguyên để cho điểm từ 0 ÷ 5 Nếu có nhiều kiểm nghiệm viên cùng đánh giá (N là số lẻ) thì điểm trung bình chung là kết quả trung bình cộng của n kiểm nghiệm viên, lấy chính xác 2 chữ số thập phân sau dấu phẩy Tích của trung bình cộng của một chỉ tiêu với hệ số quan trọng của chỉ tiên đó

là điểm trung bình có trọng lượng của chỉ tiêu đó

Điểm chung là tổng số điểm có trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu cảm quan Sáu bậc đánh giá tương đương với nội dung mô tả bảng 3.14 Tiêu chuẩn Việt Nam

3215 – 79 quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm có điểm chung và các điểm chưa có trọng lượng đối với một số chỉ tiêu tương ứng như bảng 17

Bảng 3.18 Cơ sở đánh giá chung chất lượng cảm quan thực phẩm

Cơ sở đánh giá

0 5 Trong chỉ tiêu đang xét thì sản phẩm có tiêu chuẩn

tốt đặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó, sản phẩm không có sai lỗi hay khuyết tật nào

1 4 Sản phẩm có sai lỗi nhỏ hoặc khuyết tật nhỏ nhưng

không làm hỏng giá trị cảm quan của sản phẩm

2 3 Sản phẩm có sai lỗi nhỏ hoặc khuyết tật nhỏ hoặc cả

2 làm giảm giá trị cảm quan nhưng sản phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn

3 2 Sản phẩm có sai lỗi, khuyết tật hoặc cả 2 số lượng và

mức độ sản phẩm không đạt chất lượng quy định trong tiêu chuẩn nhưng sản phẩm vẫn có khả năng bán được

4 1 Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi ở mức độ trầm

trọng, không đạt mục đích sử dụng của sản phẩm đó, không bán được, bị coi là hỏng nhưng sau khi tái chế

có khả năng sử dụng được

5 0 Sản phẩm có khuyết tật hoặc mức độ sai lỗi trầm

trọng, sản phẩm được coi là hỏng không còn sử dụng được nữa

Cấp chất lượng Điểm chung Yêu cầu về điểm trung bình chưa có

trọng lượng Loại tốt 18,6 ÷ 20 Các chỉ tiêu quan trọng nhất từ 4,7

trở lên Loại khá 15,2 ÷ 18,5 Các chỉ tiêu quan trọng nhất từ 3,8

trở lên Loại trung bình 11,2 ÷ 15,1 Mỗi chỉ tiêu từ 2,8 trở lên

Loại kém 7,2 ÷ 11,1 Mỗi chỉ tiêu từ 1,8 trở lên

Loại rất kém 4,0 ÷ 7,1 Mỗi chỉ tiêu từ 1,0 trở lên

Để đạt yêu cầu chất lượng (loại trung bình) số điểm trung bình chưa có trọng lượng của mỗi chỉ tiêu cảm quan là 2,8 và điểm trung bình chung ít nhất là 11,2 đối với mỗi sản phẩm Nếu một chỉ tiêu nào đó có điểm 0 thì nên tiến hành đánh giá lại chỉ tiêu đó Khi hội đồng đã quyết định cho một chỉ tiêu nào đó đạt không thì sản phẩm

đó bị đánh giá với số điểm bằng 0

Đối với sản phẩm đồng nhất nhận xét của một thành viên hội đồng bị bác bỏ khi nhận xét đó chênh lệch 1,5 điểm so với điểm trung bình chưa có trọng lượng

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Đậu nành

Chọn loại đậu có chất tốt lượng (hạt đậu tròn mẩy, chất lượng đồng đều, có màu vàng sáng, hạt kém chất lượng như sâu mọt, hư hỏng ít, tỷ lệ hạt lép, hạt nứt vỡ thấp)

2.1.2 Các chủng vi khuẩn lactic

Sử dụng chủng vi khuẩn lactic Lactobacillus bulgaricusdo phòng thí nghiệm

vi sinh – khoa chế biến, trường Đại Học Nha Trang cung cấp và đã được kiểm tra khả năng sinh ra bacteriocin kháng khuẩn

2.1.3 Nước dùng trong thí nghiệm

Nước dùng trong thí nghiệm là nước máy cung cấp bởi nhà máy nước thành phố Nha Trang

2.2 Nội dung nghiên cứu

1 Nghiên cứu sản xuất đậu phụ bằng thạch cao: hàm lượng thạch cao dùng để kết tủa protein đậu nành

2 Nghiên cứu sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic:

 Xác định thành phần dịch lên men lactic tạo nước chua

 Xác định pH, nhiệt độ, thời gian kết tủa protein đậu nành

3 So sánh phương pháp sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic với phương pháp sản xuất đậu phụ bằng thạch cao và nước chua tự nhiên về:

 Độ thu hồi đạm

 Chất lượng cảm quan

 Thời gian bảo quản

4 Đề xuất quy trình sản xuất

5 Đánh giá chất lượng sản phẩm, sơ bộ tính toán chi phí nguyên vật liệu và năng lượng

2.3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men lactic

dự kiến:

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất đậu phụ bằng nước chua từ dịch lên men

lactic

Bã Lọc thô

Lọc tinh

Ngâm 6 giờ

Nước/ đậu = 1/6

Ngâm Đậu nành

Xay

Ép khuôn Kết tủa

2.3.2 Bố trí thí nghiệm

2.3.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát

Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát

Nước chua từ dịch lên men lactic