Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm đồ uống lên men lactic từ gạo lức

i  Sau gần 3 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm, đến nay đề tài của tôi đã cơ bản được hoàn thành. Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng do điều kiện thời gian và kiến thức còn hạn hẹp nên không thể tránh được những thiếu sót nhất định. Rất mong nhận được những lời nhận xét, đánh giá, góp ý kiến từ phía thầy cô và các bạn để đề tài của tôi được hoàn chỉnh hơn. Để hoàn thành đề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi còn nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của mọi người xung quanh. Lòng biết ơn sâu sắc nhất con xin gửi đến ba má đã vất vả nuôi dưỡng, dạy dỗ, cho con đi học để có được như ngày hôm nay. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến GS.TS Trần Thị Luyến đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành đề tài. Chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Chế biến và bộ môn Công nghệ Thực phẩm trường đại học Nha Trang đã truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt 4 năm học qua. Lời cảm ơn chân thành em cũng xin gửi đến các thầy cô phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện tốt cho em hoàn thành đề tài. Ngoài ra tôi còn gửi lời cảm ơn đến những người bạn đã động viên, góp ý và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Nha Trang, tháng 6 năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Thủy ii LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ LỜI NÓI ĐẦU 1 Chương I: TỔNG QUAN 3 1.1. TÌM HIỂU CHUNG VỀ ĐỒ UỐNG 4 1.1.1. Giới thiệu về đồ uống giải khát 4 1.1.2. Phân loại nước uống giải khát 4 1.2. TỔNG QUAN VỀ GẠO LỨC 5 1.2.1. Định nghĩa 5 1.2.2. Phân loại 6 1.2.3. Giá trị dinh dưỡng của gạo lức 6 1.2.4. Tác dụng đặc biệt của gạo lức đối với sức khoẻ con người 9 1.3. VI KHUẨN LACTIC VÀ ỨNG DỤNG CỦA VI KHUẨN LACTIC 16 1.3.1. Khái quát chung về lên men lactic 16 1.3.2. Các dạng lên men lactic 17 1.3.3. Những ứng dụng của vi khuẩn lactic 20 1.4. TÌM HIỂU CHUNG VỀ CÁCH PHÂN LẬP, NUÔI CẤY VÀ NHÂN GIÔNG VI SINH VẬT 22 1.4.1. Phương pháp phân lập vi sinh vật 22 1.4.1.1. Khái niệm 22 1.4.1.2. Phương pháp phân lập vi sinh vật thuần khiết 23 1.4.1.3. Phân lập các vi sinh vật trên môi trường đặc ở đĩa petri 24 1.4.1.4. Kiểm tra độ tinh khiết của giống mới phân lập 25 1.4.2. Các phương pháp nuôi cấy và bảo quản vi sinh vật 26 1.4.2.1. Các phương pháp gieo cấy 26 iii 1.4.2.2. Các phương pháp nuôi vi sinh vật 28 Chương II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1. VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 31 2.1.1. Nguồn nguyên liệu 31 2.1.2. Hóa chất và dụng cụ, thiết bị dùng cho thí nghiệm 36 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.2.1. Phân lập, nuôi cấy và nhân giống vi khuẩn lactic 37 2.2.2. Xác định hàm lượng tro của gạo lức bằng phương pháp nung ở 550 – 600°C 38 2.2.3. Xác định pH của dịch sản phẩm và của môi trường nhân giống bằng máy đo pH 38 2.2.4. Xác định hàm lượng acid của sản phẩm bằng phương pháp thể tích 38 2.2.5. Phương pháp đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm 38 2.3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 41 2.3.1. Quy trình dự kiến 42 2.3.2. Thuyết minh quy trình dự kiến 42 2.4. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 43 2.4.1. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian rang 43 2.4.2. Nghiên cứu xác định chế độ nấu chiết dịch gạo lức 44 2.4.3. Nghiên cứu xác định tỷ lệ các phụ gia phối chế 46 2.4.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính 49 2.4.5. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men phụ 50 2.4.6. Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh 5-7°C 50 Chương III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 53 3.1.1. Kết quả phân lập vi khuẩn lactic 53 3.1.2. Kết quả xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu 55 3.1.3. Kết quả xác định hàm lượng acid của sản phẩm 55 3.1.4. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian rang 56 iv 3.1.5. Kết quả nghiên cứu xác định chế độ nấu chiết dịch gạo lức 57 3.1.6. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ các phụ gia phối chế 61 3.1.7. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính 63 3.1.8. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian lên men phụ 66 3.1.9. Kết quả khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh 5-7°C 67 3.2. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG LÊN MEN LACTIC TỪ GẠO LỨC 69 3.2.1. Sơ đồ quy trình 69 3.2.2. Thuyết minh qui trình 69 3.3. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM 74 3.3.1. Kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh sản phẩm 75 3.3.2. Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm 76 3.4. TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 75 3.4.1. Tiêu hao nguyên vật liệu chính. 75 3.4.2. Nguyên liệu phụ 76 3.4.3. Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 chai sản phẩm 77 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: TIÊU CHUẨN NƯỚC DÙNG TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM PHỤ LỤC 2: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG KHOÁNG BẰNG CÁCH NUNG Ở 550 - 600°C PHỤ LỤC 3: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ACID CỦA SẢN PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHUẨN PHỤ LỤC 4: XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG ĐƯỜNG KHỬ THEO PHƯƠNG PHÁP GRAXIANOP(PHƯƠNG PHÁP FERIXIANUA KALI) PHỤ LỤC 5: BẢNG ĐIỂM ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM QUA CÁC THÍ NHIỆM v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT L.bulgaricus: Lactobacillus bulgaricus S.thermophilus: Streptococcus thermophilus L/S: Lactobacillus bulgaricus/Streptococcus thermophilus En: Enzyme VK: Vi khuẩn TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam TSVSVHK: Tổng số vi sinh vật hiếu khí TSBTNM-M: Tổng số bào tử nấm men - mốc BT: Bào tử KL: Khuẩn lạc vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của gạo lức 6 Bảng 1.2: Giá trị nhiệt độ và pH tối ưu cho sự sinh trưởng của một số loài vi khuẩn lactic (Lê Văn Việt Mẫn, 2004) 17 Bảng 2.1: Thành phần môi trường MRS lỏng 38 Bảng 2.2: Bảng quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm 40 Bảng 2.3: Thang điểm đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm 39 Bảng 3.1: Kết quả xác định hàm lượng khoáng trong nguyên liệu gạo lức 55 Bảng 3.2: Hàm lượng acid trong sản phẩm 56 Bảng 3.3: Bảng nhận xét chất lượng gạo qua các thời gian rang 56 Bảng 3.4: Bảng kết quả xác định hàm lượng đường khử và 59 Bảng 3.5: Bảng nhận xét trạng thái của sản phẩm bổ sung pectin 62 Bảng 3.6: Bảng nhận xét mùi của sản phẩm theo tỷ lệ hương cốm bổ sung 63 Bảng 3.7: Bảng tổng kết điểm cảm quan trong thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính 64 Bảng 3.8: Nhận xét về chất lượng sản phẩm qua thời gian bảo quản 68 Bảng 3.9: Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm 74 Bảng 3.10: Bảng điểm của hội đồng cảm quan 75 Bảng 3.11: Bảng phần trăm tiêu hao tổng cộng của từng nguyên liệu phụ khi sản xuất 76 Bảng 3.12: Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 chai 77 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Hình ảnh gạo lức 5 Hình 1.2: Một số sản phẩm từ gạo lức trên thị trường 8 Hình 2.1: Cấu tạo một đơn vị pectin 32 Hình 2.2: Hình ảnh vi khuẩn dưới kính hiển vi 35 Hình 2.3: Sơ đồ dự kiến quy trình nước uống lên men lactic từ gạo lức 42 Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian rang 43 Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước 44 Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian nấu chiết dịch gạo 45 Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường bổ sung 46 Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ pectin bổ sung 47 Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ hương cốm bổ sung 48 Hình 2.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ vi khuẩn 49 Hình 2.11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men phụ 50 Hình 2.12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm 51 Hình 3.1: Một số hình ảnh thu được trong quá trình phân lập vi khuẩn lactic 54 Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nước nấu 57 Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian nấu 59 Hình 3.4: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung 61 Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn 64 Hình 3.6: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn 65 Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn 65 Hình 3.8: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn 65 Hình 3.9: Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian lên men phụ 66 Hình 3.10: Hình ảnh sản phẩm bảo quản lần lượt sau 68 Hình 3.11: Sơ đồ quy trình sản xuất nước uống lên men lactic từ gạo lức 70 Hình 3.12: Hình ảnh sản phẩm và nhãn sản phẩm 78 1  Ngày nay xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu con người cũng ngày càng cao lên. Họ không những đòi hỏi những thực phẩm ngon miệng, giá thành thấp mà còn phải đầy đủ chất dinh dưỡng và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Bên cạnh đó, thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã kéo theo bệnh tật ngày một tăng lên như ung thư do tồn dư của chất độc, hoặc béo phì do máy móc thay thế con người,… Trong các ngành công nghiệp thực phẩm, đồ uống chiếm một vị trí rất quan trọng. Ngoài ý nghĩa trực tiếp về mặt giải khát và sinh lý đối với con người, một số đồ uống còn là thực phẩm chức năng. Do đó, việc đẩy mạnh ngành công nghiệp sản xuất đồ uống không thể tách rời việc phát triển các nguồn đồ uống từ thực vật để đạt được yêu cầu về số lượng cũng như về chất lượng. Hiện nay ở các nước công nghiệp phát triển, công nghiệp sản xuất đồ uống đang phát triển mạnh mẽ và trở thành một ngành quan trọng trong công nghiệp thực phẩm. Có thể nói rằng, trong bất cứ một nước nào có công nghiệp phát triển đều coi trọng công nghiệp đồ uống và giành cho nó một vị trí xứng đáng trong nền kinh tế quốc dân. Việt Nam là một nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, đây là điều kiện tự nhiên thuận lợi để phát triển các cây xứ nhiệt đới. Trong đó, ngũ cốc như gạo, đậu đỗ, ngô… có một vai trò lớn cả ở Việt Nam và trên thế giới bởi chúng là những loại thực phẩm có giá trị cao. Từ những triển vọng trên kết hợp với yêu cầu giúp cho sinh viên làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, em đã được khoa chế biến và cô GS.TS Trần Thị Luyến cho phép thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm đồ uống lên men lactic từ gạo lức”. Phương pháp lên men lactic dịch chiết từ gạo lức tức là không dùng sữa mà dùng gạo lức làm nguyên liệu, vì vậy có thể tận dụng khả năng chữa bệnh của gạo lức kết hợp hoạt động có lợi cho đường ruột của vi khuẩn lactic để tạo thành một 2 loại thực phẩm chức năng dùng cho người bệnh. Hơn nữa, hiện nay giá nguyên liệu sữa ngày càng cao, nên đây sẽ là một giải pháp nhằm thay thế nguyên liệu từ sữa để lên men lactic, tạo ra giá thành sản phẩm thấp hơn nhiều lần, đem lại hiệu quả kinh tế rất cao.  Mục đích của đề tài: Tiến hành phân lập vi khuẩn lactic và nghiên cứu đưa ra quy trình hoàn thiện đồ uống lên men lactic từ gạo lức.  Nội dung nghiên cứu của đề tài:  Phân lập vi khuẩn lactic từ sữa chua Vinamilk  Xác định hàm lượng khoáng của nguyên liệu  Nghiên cứu xác định thời gian rang  Nghiên cứu xác định chế độ nấu chiết dịch gạo lức  Nghiên cứu xác định tỷ lệ các phụ gia phối chế  Nghiên cứu xác định tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men chính  Nghiên cứu xác định thời gian lên men phụ  Khảo sát khả năng bảo quản sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ lạnh 5-7°C.  Ý nghĩa khoa học:  Thử nghiệm khả năng lên men của vi khuẩn lactic từ sữa chua Vinamilk trên môi trường gạo lức.  Nghiên cứu tìm ra các thông số tối ưu cho các công đoạn của quy trình.  Đưa ra quy trình hoàn chỉnh sản xuất đồ uống lên men lactic từ gạo lức.  Ý nghĩa thực tiễn:  Đa dạng hóa đồ uống giải khát trên thị trường.  Chế biến thành một loại đồ uống có giá trị dinh dưỡng cao, có khả năng chữa bệnh, đồng thời giải quyết nguồn nguyên liệu cho người dân.  Mở ra một hướng nghiên cứu mới đối với nguyên liệu gạo lức. Mặc dù đã có nhiều cố gắng trong quá trình nghiên cứu đề tài nhưng cũng không thể tránh được những thiếu sót đáng kể. Rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô và các bạn. Em xin chân thành cảm ơn. 3 Chương I: TỔNG QUAN [...]... Các dạng lên men lactic Tùy theo đặc điểm lên men của vi khuẩn mà người ta chia thành hai kiểu lên men: lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình 18 a Nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình  Cơ chế C6H12O6 CH3CHOHCOOH + 22,5Kcal Glucose Acid lactic Có khả năng phân hủy đường đơn và tạo thành sản phẩm chỉ thuần là acid lactic  Một số chủng lên men lactic đồng hình Streptococcus lactic: là... dinh dưỡng khác cũng có nhiều trong gạo lức, đã được chứng minh trong các nghiên cứu là có tác dụng giảm tính khắc nghiệt của bệnh hen suyễn, giảm huyết áp, giảm sự thường xuyên của các cơn đau nửa đầu, giảm nguy cơ của các cơn đau tim và đột quỵ 1.3 LÊN MEN LACTIC VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 1.3.1 Khái quát chung về lên men lactic Lên men lactic là một trong những quá trình... 1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic Trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm lên men thì sản phẩm cuối cùng bao gồm cả sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm trao đổi chất ngoại bào do vi sinh vật tiết ra và cơ chất sót Thành phần và hàm lượng của từng chất sẽ góp phần hình thành 22 nên hương vị sản phẩm Do đó, để sản xuất được thực phẩm lên men với chất lượng mong muốn, chúng ta cần... lệ tối ưu sẽ giúp cho quá trình lên men diễn ra nhanh và sản phẩm lên men đạt chất lượng tốt  Xác định được môi trường lên men với thành phần cơ chất đầy đủ theo tỷ lệ tối ưu để đảm bảo khả năng lên men của vi khuẩn, thu được sản phẩm lên men có chất lượng cao nhất  Xác định được các điều kiện lên men thích hợp như số lượng giống cấy, nhiệt độ, pH và thời gian lên men Ngoài ra, ta còn phải quan tâm... gia đình cũng như trong kỹ nghệ đồ hộp hiện nay có nhiều sản phẩm muối chua được sản xuất và sử dụng rộng rãi như dưa cải muối chua, dưa chuột muối chua,… Sản xuất acid lactic và muối lactate: Ngoài việc ứng dụng trong các sản phẩm lên men, người ta còn sử dụng các chủng lactic như Lactobacterium coaglulans và Lactobacillus delbrueckii để sản xuất ra một lượng lớn acid lactic và muối lactate dùng làm... Cám gạo chiếm khoảng 8% trọng lượng hạt lúa Cám gạo chứa hầu hết lượng dầu và phần lớn lượng đạm, các chất khoáng, vitamin, và chất xơ tiêu hóa được trong hạt thóc 1.2.2 Phân loại Gạo lức gồm có ba loại: gạo lức tẻ hột dài (long-grain brown rice), gạo lức tẻ hột tròn (short-grain brown rice), và gạo lức nếp (sweet brown rice) 1.2.3 Giá trị dinh dưỡng của gạo lức Khi nấu cơm người ta thường chọn loại gạo. .. quá trình chuyển hóa các chất glucid thành acid lactic nhờ hoạt động sống trực tiếp của hệ vi sinh vật lactic Những vi khuẩn gây lên men lactic được gọi chung là vi khuẩn lactic, chúng có thể lên men được các đường monosaccharide, disaccharide nhưng không lên men được tinh bột Các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacter teriaceae Từ lâu vi khuẩn lactic đã được con người ứng dụng rộng rãi để... trình kết quả nghiên cứu của nhóm ông.[14] Ở gạo trắng, qua quá trình xay, giã, 67% vitamin B3, 80% vitamin B1, 90% vitamin B6, một nửa lượng Mangan và hầu hết chất xơ đã bị mất đi Theo các chuyên gia dinh dưỡng, một lon gạo lức khi nấu thành cơm chứa 84mg Magiê, so với 9mg ở gạo trắng Gạo lức chứa gấp 5 lần chất xơ, 2 lần sắt, 6 lần kẽm so với gạo trắng Hình 1.2: Một số sản phẩm từ gạo lức trên thị... đông tụ sữa của vi khuẩn Streptococcus lactic để sản xuất sữa chua hay khả năng tạo ra các mùi vị, tạo ra chất thơm của chủng Leuconostoc để sản xuất bơ, phomat… Sản xuất bành mỳ đen: Đây là loại bánh mỳ có chất lượng cao bên cạnh quá trình lên men bởi nấm men tạo rượu êtylic và CO2, người ta còn sử dụng vi khuẩn lactic để tạo vị chua và hương thơm đặc trưng cho sản phẩm Ủ thức ăn gia súc: Đây là phương... sản xuất: từ quả, nước đường, tinh bột, syrup và các phụ gia tạo hương vị, màu sắc đặc trưng Nước giải khát phổ biến hơn rượu, bia cả về chủng loại cũng như về nguyên liệu sản xuất Đồ uống giải khát ngày càng được các nước trên thế giới ưa chuộng không những vì tác dụng giải khát mà còn những tác dụng chữa bệnh đặc biệt của nó Để nâng cao tác dụng của đồ uống, người ta đem nguyên liệu lên men lactic . tác nghiên cứu khoa học, em đã được khoa chế biến và cô GS.TS Trần Thị Luyến cho phép thực hiện đề tài: Nghiên cứu sản xuất thử nghiệm đồ uống lên men lactic từ gạo lức . Phương pháp lên men. 67 3.2. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG LÊN MEN LACTIC TỪ GẠO LỨC 69 3.2.1. Sơ đồ quy trình 69 3.2.2. Thuyết minh qui trình 69 3.3. KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM 74 3.3.1 3.9: Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian lên men phụ 66 Hình 3.10: Hình ảnh sản phẩm bảo quản lần lượt sau 68 Hình 3.11: Sơ đồ quy trình sản xuất nước uống lên men lactic từ gạo lức 70