Bảo quản chế biến nông sản thực phẩm và dinh dưỡng người

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẬU NÀNH TẢO SPIRULINA Tác giả HỒ THỊ LẸ Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành Bảo Quản Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm và Dinh Dưỡng Người Giáo viên hướng dẫn: Ts. TRƯƠNG THANH LONG Th.S. NGUYỄN MINH KHANG 7-2009 i LỜI CẢM ƠN Lòng biết ơn xin chân thành gửi đến: Ban giám hiệu và quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích, những kinh nghiệm quý báu cho tôi. Đặc biệt là thầy Trương Thanh Long đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. Đồng cảm ơn thầy Nguyễn Minh Khang, trưởng phòng thí nghiệm vi sinh thực phẩm trườ ng Cao Đẳng Kinh Tế Công Nghệ, đã tạo điều kiện thuận lợi, cho tôi những ý kiến bổ ích trong luận văn này. Vô cùng biết ơn người thân, bạn bè đã động viên, giúp đỡ nhiệt tình khi tôi thực hiện đề tài này. Do bước đầu tiến hành làm thử nghiệm chế biến sản phẩm nên không tránh khỏi những thiếu sót. Kính mong quý thầy cô và bạn bè đóng góp ý kiến để luận văn được hoàn chỉnh hơ n. ii TÓM TẮT Đề tài “ Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua đậu nành tảo spirulina” đã được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Vi sinh thực phẩm – Trường Cao Đẳng Kinh Tế Công Nghệ TP. Hồ Chí Minh, thời gian thực hiện từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2008. Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại. Qua quá trình thí nghiệm, chúng tôi đã thu được một số kết quả sau 3 Trong môi trường MRS broth, sinh khối vi khuẩn Lactobacillus acidophilus đạt cự c đại sau 15 giờ nuôi cấy, sinh khối vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus đạt cực đại sau 18 giờ nuôi cấy. 3 Trong môi trường sữa, sinh khối vi khuẩn Lactobacillus acidophilus và Lactobacillus bulgaricus đạt cực đại sau 15 giờ nuôi cấy. 3 Thời gian thu men cái vi khuẩn là 6 giờ ủ. 3 Các thông số của quá trình lên men # Tỷ lệ phối chế giữa sữa đậu nành và sữa tươi UHT là 8:2 # Thời gian lên men 3 giờ, ủ ở 43 O C # Cấy 10% men cái với tỷ lệ giống cấy giữa Lactobacillus acidophilus và Lactobacillus bulgaricus là 6:4 # Hàm lượng đường saccharose bổ sung là 8% # Hàm lượng tảo bổ sung là 6%, gelatin 5% 3 Thời gian bảo quản sản phẩm tối ưu là 10 ngày ở 4 O C. iii MỤC LỤC Trang Trang tựa i Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách các bảng viii Danh sách các hình ix Chương 1.MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined. 1.1.Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu đề tài 2 1.3.Công việc thực hiện 2 Chương 2.TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1.Tổng quan về đậu nành và sữa chua đậu nành 3 2.1.1.Lịch sử phát triển 3 2.1.2.Cây đậu nành 3 2.1.3.Hạt đậu nành 4 2.1.3.1.Tính chất cơ lý và cấu trúc của hạt đậu nành 4 2.1.3.2.Thành phần hóa học của hạt đậu nành 5 2.1.4. Các sản phẩm từ đậu nành và lợi ích của sữa chua đậu nành 10 2.2.Tổng quan về tảo spirulina 11 2.2.1.Lịch sử 11 2.2.2.Phân loại 12 2.2.3.Đặc điểm sinh học của Spirulina 12 2.2.3.1.Đặc điểm cấu tạo tế bào của tảo spirulina 12 2.2.3.2. Sinh sản của tảo Spirulina: 13 2.2.3.3.Thành phần hóa học của tảo spirulina 14 2.2.3.4.Tình hình sản xuất, tiêu thụ và ứng dụng của tảo spirulina 17 2.3. Tổng quan về vi sinh vật 19 2.3.1. Probiotic 19 2.3.2. Vi khuẩn lên men sữa chua 19 iv 2.3.2.1. Lactobacillus acidophilus 20 2.3.2.2. Lactobacillus bulgaricus 20 2.4. Tổng quan về sữa và chất ổn định 21 2.4.1. Sữa 21 2.4.2. Chất ổn định 21 2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 21 Chương 3.VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1. Thời gian và địa điểm thí nghiệm 22 2.2. Nguyên liệu 22 2.3. Dụng cụ, thiết bị và hóa chất sử dụng 22 2.4.Quy trình chế biến sữa chua đậu nành tảo Spirulina 23 2.4.1.Quy trình 23 2.4.2.Giải thích quy trình 24 2.5. Phương pháp thí nghiệm 26 2.5.1.Xây dựng đường cong tăng trưởng của Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus trên môi trường MRS. 27 2.5.2.Xây dựng đường cong tăng trưởng của Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus trên môi trường dịch sữa (sữa đậu nành và sữa tươi với tỷ lệ 1:1) 28 2.5.3.Làm men cái. 29 2.5.4. Khảo sát quá trình lên men 30 2.5.4.1. Khảo sát thời gian lên men 30 2.5.4.2. Khảo sát tỷ lệ phối chế giữa sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng không đường. 30 2.5.4.3. Khảo sát hàm lượng đường saccharose bổ sung. 30 2.5.5. Khảo sát tỉ lệ phối chế giữa dịch sữa ( sữa tươi UHT + sữa đậu nành) với dịch tảo spirulina. 31 2.5.6. Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm 31 2.6. Phương Pháp Phân Tích Các Chỉ Tiêu 32 2.6.1. Mật độ tế bào vi sinh vật: 32 2.6.2. Xác định pH của sản phẩm: 32 v 2.6.3. Phương pháp chuẩn độ acid 32 2.6.4. Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm 32 2.6.5. Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý kết quả 32 Chương 4.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 4.1. Đường cong tăng trưởng của Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus trên môi trường MRS broth 33 4.1.1. Hình thái khuẩn lạc trên môi trường MRS agar 33 4.1.2. Đường cong tăng trưởng của Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus trên môi trường MRS broth 33 4.2. Đường cong tăng trưởng của Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus bulgaricus trên môi trường dịch sữa (sữa đậu nành và sữa tươi với tỷ lệ 1:1) 36 4.3. Khảo sát quá trình làm men cái 38 4.4. Khảo sát quá trình lên men 39 4.4.1. Khảo sát thời gian lên men 40 4.4.2. Khảo sát tỷ lệ phối chế giữa sữa đậu nành và sữa tươi tiệt trùng không đường 41 4.4.3. Khảo sát hàm lượng đường saccharose bổ sung 42 4.4.4. Khảo sát tỉ lệ giống cấy 43 4.5. Khảo sát hàm lượng tảo bổ sung 44 4.6. Khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm 45 4.7. Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh và hóa học 49 4.7.1. Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh 49 4.7.2. Kết quả phân tích chỉ tiêu hóa học 49 Chương 5.KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 50 5.1. Kết luận 50 5.2. Đề nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 PHỤ LỤC 53 vi DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Thành phần hóa học trung bình của các hợp phần trong hạt đậu nành Bảng 2.2: Thành phần hóa học các chất trong hạt đậu nành Bảng 2.3: Thành phần các acid amin không thay thế trong đậu nành và một số thực phẩm quan trọng Bảng 2.4: Thành phần hóa học của Spirulina Bảng 2.5: Thành phần vitamin trong Spirulina Bảng 2.6: Thành phần khoáng trong Spirulina Bảng 2.7: Thành phần acid amin trong Spirulina Bảng 2.8: Các chất màu trong Spirulina Bảng 2.9: Tình hình sản xuất Spirulina trên thế giới Bảng 4.1: K ết quả tăng trưởng của vi khuẩn L. acidophilus theo thời gian nuôi cấy trong môi trường MRS Bảng 4.2: Kết quả tăng trưởng của vi khuẩn L. acidophilus theo thời gian nuôi cấy trong môi trường dịch sữa Bảng 4.3: Kết quả tăng trưởng của vi khuẩn L. bulgaricus theo thời gian nuôi cấy trong môi trường dịch sữa Bảng 4.4. Kết quả pH men vi khuẩn L. acidophilus và L. bulgaricus qua thời gian khảo sát Bảng 4.5: Mô tả cả m quan men vi khuẩn qua thời gian khảo sát Bảng 4.6: Kết quả pH của dịch sữa theo thời gian lên men Hình 4.8: Kết quả pH của dịch sữa theo thời gian lên men Bảng 4.6: Mô tả cảm quan dịch sữa theo thời gian lên men Bảng 4.7: Điểm trung bình kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm khi thay đổi tỷ lệ phối chế giữa đậu nành và sữa tươi Bảng 4.8: Điểm trung bình kết quả đánh giá cảm quan s ản phẩm khi thay đổi hàm lượng đường bổ sung Bảng 4.9: Điểm trung bình kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm khi thay đổi tỷ lệ giống cấy Bảng 4.10: Điểm trung bình kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm khi thay đổi hàm lượng tảo bổ sung vii Bảng 4.11: Kết quả khảo pH, độ acid và số lượng vi sinh vật theo thời gian bảo quản Bảng 4.12: Điểm đánh giá thị hiếu trung bình của người thử cho các đặc tính của sản phẩm Bảng 4.13: Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh sản phẩm Bảng 4.14: Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu hóa học viii DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1. 1: Ảnh hưởng của pH đến khả năng hòa tan của protein đậu nành Hình 2.2: Sơ đồ vòng đời của Spirulina Hình 4.1: L. acidophilus Hình 4.2: L. bulgaricus Hình 4.3: Đường cong sinh trưởng của L. acidophilus trong môi trường MRS broth. Hình 4.4: Đường cong sinh trưởng của L. bulgaricus trong môi trường MRS broth Hình 4.5: Đường cong sinh trưởng của L. acidophilus trong môi trường dịch sữa Hình 4.6: Đường cong sinh trưởng của L. bulgaricus trong môi trường dịch sữa Hình 4.7: pH men vi khuẩn L. acidophilus và L. bulgaricus qua thời gian khảo sát Hình 4.9: bổ sung 6% tảo Hình 4.10: bổ sung 8% tảo Hình 4.11: bổ sung 10% tảo Hình 4.12: Kết quả PH và số lượng vi khuẩn lactic theo thời gian bảo quản sản phẩm Hình 4.13: Kết quả độ acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản Hình 4.14: Điểm đánh giá thị hiếu của người thử cho hai sản phẩm ix Chương 1 MỞ ĐẦU 1.1.Đặt vấn đề Ngày xưa, khi đất nước còn nghèo và lạc hậu chúng ta thường nghe câu nói “ăn no mặc đủ”. Nhưng ngày nay, đất nước đang trên đà phát triển thì câu nói “ăn no mặc đủ” được thay thế bằng câu “ ăn ngon mặc đẹp”. Tuy nhiên,nhu cầu con người không chỉ dừng ở “ ăn ngon” mà họ còn đòi hỏi cao hơn đó là ăn ngon bổ dưỡng và đa dạng thực phẩm. Sữa đậu nành là một loại sữa làm t ừ đậu nành, theo các nhà nghiên cứu việc kiên trì dùng sữa đậu nành hàng ngày sẽ làm giảm được cholesterol trong máu, hạ dược huyết áp và đề phòng xơ cứng động mạch ở người lớn tuổi. (Tâm Diệu, 1998).Ngoài lượng lớn protein, trong sữa đậu nành còn chứa đến 8 loại acid amin an trọng đối với cơ thể con người ( leucine, isleucine, lysine, methionine, phenyl alanine, threonine, tryptophane, valine). Acid béo không no trong đậu nành còn có tác dụng phòng chống lại các mầm ung thư như: Bowman-Bird Inhibitor (BBI), protease inhibitor, phytate, phytosterol, isoplavones, chất phenolic acid,…(Tâm Diệu, 1998). Sữa là m ột loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, cung cấp gần như đầy đủ các vitamin và khoáng chất cho cơ thể. Nhờ những tác dụng có ích mà sữa và các sản phẩm từ sữa rất được mọi người ưa chuộng. Thị trường sữa và các sản phẩm từ sữa khá phong phú về chủng loại, đáp ứng cho mọi người ở mọi độ tuổi. Sữa chua, sản phẩm lên men từ sữa, người ta đã dựa vào quy luật đấu tranh sinh tồn tự nhiên để tăng cường sức khoẻ cho con người, các vi khuẩn lactic được đưa vào ruột sẽ cạnh tranh với vi khuẩn gây thối và lấn át các vi khuẩn này. Theo các nghiên cứu thì sữa chua rất có lợi cho cơ thể, nó có tác dụng chống lão hóa, giảm cholesterol trong máu, hạn chế rối loạn đường ruột, làm giảm tác dụng phụ do sử dụng thuốc kháng sinh, làm tăng interferon, giả m viêm loét dạ dày, ngăn ngừa loãng xương… Tảo là nhóm các vi sinh vật có khả năng quang tự dưỡng, chúng tham gia tổng hợp nguồn năng lượng sống sơ cấp từ ánh sáng mặt trời. Tảo Spirulina có nhiều ưu 1 [...]... sử dụng đường maltose và tạo một lượng nhỏ acid bay hơi và aldehyde, tạo cho sản phẩm có mùi vị đặc trưng, thường dùng để sản xuất sữa chua đông mịn 20 2.4 Tổng quan về sữa và chất ổn định 2.4.1 Sữa [ 8] Sữa là một loại thực phẩm rất giàu chất dinh dưỡng Vì vậy nó là loại thực phẩm quý, đặc biệt đối với người già và trẻ em Trong sữa có khoảng 90% là nước và có đủ các chất dinh dưỡng như protein, chất... biệt về giá trị dinh dưỡng và có chứa nhiều hợp chất có giá trị trong phòng và điều trị một số bệnh Chính vì những lý do trên, mục đích của đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua đậu nành tảo spirulina” nhằm tạo tạo ra sản phẩm mới đa dạng về cảm quan và có tác dụng bổ dưỡng 1.2 Mục tiêu đề tài Tạo ra sản phẩm sữa chua vừa có giá trị dinh dưỡng vừa có giá trị cảm quan 1.3.Công việc thực hiện Xây... nghiệp, sản xuất với trường học, nhà trẻ, khoa dinh dưỡng của bệnh viện [ 3] Theo Gloria và cộng sự (2004), khi bổ sung thêm sinh khối tảo S platensis dạng khô với hàm lượng (6 mg/ml) vào sữa sẽ kích thích sự phát triển của Lactococcus lactis lên 27%, do đó bổ sung Spirulina để thúc đẩy quá trình lên men lactic [ 16] Chế phẩm Enalac (bột dinh dưỡng bổ sung 5% Spirulina) là một chế phẩm do Trung tâm Dinh dưỡng. .. hưởng đến quá trình lên men [ 11] Trong công nghiệp sản xuất sữa chua, các giai đoạn xử lí sản phẩm sau quá trình lên men thường đơn giản Sản phẩm cuối cùng bao gồm cả sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm trao đổi ngoại bào do vi sinh vật tiết ra và cơ chất sót Thành phần và hàm lượng từng chất sẽ góp phần hình thành nên hương vị cho sản phẩm Do đó, để sản xuất được sữa chua với chất lượng mong muốn, chúng... dụng của tảo spirulina: Spirulina được sử dụng như một nguồn thực phẩm từ hàng ngàn năm nay để cung cấp dinh dưỡng và cải thiện sức khỏe cho con người vì Spirulina chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, acid amin, acid béo cần thiết, vitamin, chất khoáng [ 20] Năm 1970-1980, nhiều nghiên cứu sử dụng Spirulina để phòng và trị bệnh suy dinh dưỡng trẻ em đã được tiến hành ở Mehico, Pháp, Roumani, Nhật... Lactobacillus acidophilus Vào cuối những năm 1970, ở Mỹ, sản phẩm từ sữa đậu nành được gọi theo nhiều cách khác nhau: soymilk yogurt, soy yogurt, soyogurt, soygurt Năm 1912, tại Pari, Li – Yu – Ying và Grand Voinnet đã chế biến sữa đậu nành lên men Năm 1974, nghiên cứu của Wang và Konishi đã tách giống L acidophilus thích hợp để chế biến soy yogurt Năm 1977, Sterm, Hesseltine, Wang và Konishi đã chọn giống... học người Đức – Deurben đặt vào năm 1827 dựa trên hình thái đặc trưng nhất là dạng sợi xoắn ốc với khoảng 5-7 vòng đều nhau không phân nhánh Và cũng vào năm 1827, Turpin lần đầu tiên phân lập được Spirulina từ nguồn nước tự nhiên Năm 1973, Tổ chức Nông lương Quốc tế (FAO) và Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) đã chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý, đặc biệt trong chống suy dinh. .. không đường) 10% giống, ủ 43oC, 6 giờ Men cái Cấy giống: Cho vào dịch sữa men cái với tỉ lệ 10% ( Tỷ lệ giữa men L acidophilus và L Bugaricus là 1:1) Ủ: Sữa được ủ ở 43OC trong thời gian khoảng 4- 8 giờ Bảo quản: Sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ 4OC 2.5 Phương pháp thí nghiệm Trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu quy trình chế biến sữa chua đậu nành tảo Sprirulina với tóm lược phương pháp... chiên; dạng mềm và dạng mịn dùng để trộn làm thức ăn, như ở Nhật, người ta dùng dạng mềm và mịn để làm nước xốt đậu nành Yoghurt: là sản phẩm của sự lên men sữa đậu nành bằng vi khuẩn 10 Tempeh: là dạng bánh được tạo thành bởi sự nấu đậu và trộn với vi khuẩn, lão hóa (ageing) một hay hai ngày Tempeh rất giàu protein và khoáng chất, isoflavones (100 g tempeh có 53 mg isoflavones) Miso: là sản phẩm của sự... tính như ung thư và các bệnh về tim mạch [ 12] Lợi ích của isoflavone đậu nành [ 25] Ngăn cản và chữa trị ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt và ung thư ruột Giảm khả năng hoạt động của hormone giới tính – hormone này kích thích khả năng phát triển ung bướu ở cả nam và nữ Giảm nguy cơ bệnh tim mạch, chứng loãng xương và tăng cường khả năng tự miễn dịch 2.1.4 Các sản phẩm từ đậu nành và lợi ích của sữa . TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẬU NÀNH TẢO SPIRULINA Tác giả HỒ THỊ LẸ Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng kỹ sư ngành Bảo Quản Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm và Dinh Dưỡng. lactic theo thời gian bảo quản sản phẩm Hình 4.13: Kết quả độ acid của sản phẩm theo thời gian bảo quản Hình 4.14: Điểm đánh giá thị hiếu của người thử cho hai sản phẩm . Sữa là m ột loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, cung cấp gần như đầy đủ các vitamin và khoáng chất cho cơ thể. Nhờ những tác dụng có ích mà sữa và các sản phẩm từ sữa rất được mọi người ưa chuộng.