Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua thạch

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN PHÚ CƯỜNG Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA THẠCH” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khoá học : 2010 - 1014 Thái Nguyên, năm 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN PHÚ CƯỜNG Tên đề tài: “NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA THẠCH ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Lớp : 42 – CNTP Khoa : CNSH & CNTP Khoá học : 2010 - 1014 Giảng viên hướng dẫn: Th.S. Đinh Thị Kim Hoa Khoa CNSH & CNTP - ĐH Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, n ăm 2014 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu nhà trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, các phòng ban liên quan, Ban chủ nhiệm khoa CNSH & CNTP, cùng toàn thể các thầy cô giáo khoa CNSH & CNTP đã giảng dạy, hướng dẫn tôi để tôi có những kiến thức như ngày hôm nay. Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm khoa CNSH & CNTP, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo bộ môn để có thể hoàn thành tốt khóa luận này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới Ths. Đinh Thị Kim Hoa – giảng viên khoa CNSH & CNTP – Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, người đã hướng dẫn tận tình và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện bài khóa luận của mình. Ngoài ra, trong quá trình thực hiện khóa luận tôi còn nhận được rất nhiều sự động viên và giúp đỡ từ phía gia đình, người thân và tập thể các bạn trong lớp. Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó. Thái Nguyên, ngày tháng năm 2014 Sinh viên Trần Phú Cường DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG KHÓA LUẬN Trang Bảng 2.1. Thị trường sữa thế giới 3 Bảng 2.2. Công suất của một số nhà máy chế biến sữa năm 2005 [11] 4 Bảng 2.3. Chỉ tiêu các đại lượng vật lý của sữa bò [3] 5 Bảng 2.4. Thành phần hóa học trong 1 lít sữa [3] 5 Bảng 2.5. Các axit béo chủ yếu trong sữa [3] 8 Bảng 2.6. Thành phần các protein hòa tan trong sữa bò (Brunner, 1981) 9 Bảng 2.7. Thành phần axit amin trong sữa (mg%) [2] 10 Bảng 2.8. Hàm lượng các vitamin trong sữa (mg/l) 11 Bảng 2.9. Hàm lượng các chất khoáng vi lượng có trong sữa (mg/kg) 11 Bảng 2.10. Hàm lượng các chất khoáng đa lượng có trong sữa (mg/kg) 12 Bảng 3.1. Bảng phân loại sữa dựa vào thời gian mất màu xanh metylen 35 Bảng 3.2. Các hệ số quan trọng của từng chỉ tiêu 36 Bảng 3.3. Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm 36 Bảng 4.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ bột rau câu bổ sung đến thời gian lên men 37 Bảng 4.2. Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm sữa chua thạch khi thay tỉ lệ bột rau câu bổ sung 37 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ giống bổ sung đến thời gian lên men 39 Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung đến chất lượng sản phẩm 39 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến thời gian lên men 41 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến chất lượng sản phẩm 41 Bảng 4.7. Bảng chỉ tiêu chất lượng sản phẩm sữa chua thạch 44 Bảng 4.8. phần trăm tiêu hao tổng cộng của từng nguyên liệu phụ khi sản xuất 46 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 2.1. Quy trình sản xuất sữa chua ăn tại công ty sữa quốc tế idp 18 Hình 2.2. Quy trình sản xuất sữa chua uống kefir 19 Hình 2.3. Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung thạch dừa 20 Hình 3.1. Quy trình sản xuất sữa chua thạch dự kiến 31 Hình 4.1. Quy trình sản xuất sữa chua thạch 43 DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Đọc là VSV Vi sinh vật CT Công thức TB Trung bình TB có TL Trung bình có trọng lượng TL Trọng lượng MỤC LỤC Trang PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 2 1.2.1. Mục đích 2 1.2.2. Yêu cầu của đề tài 2 PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới và ở Việt Nam 3 2.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới 3 2.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trong nước 3 2.2. Tổng quan về sữa nguyên liệu 4 2.2.1. Một số tính chất vật lý của sữa bò 4 2.2.2. Thành phần hóa học và hàm lượng các chất dinh dưỡng của sữa bò tươi 5 2.2.2.1. Nước 6 2.2.2.2. Đường lactose 6 2.2.2.3. Chất béo 7 2.2.2.4. Các hợp chất có chứa nitơ 8 2.2.2.5. Các vitamin và khoáng chất .11 2.2.2.6. Các hợp chất khác 12 2.2.3. Những biến đổi thành phần của sữa trong quá trình bảo quản 13 2.2.3.1. Các biến đổi vật lý 13 2.2.3.2. Các biến đổi sinh học 13 2.2.3.3. Các biến đổi hóa học và hóa sinh 13 2.2.4. Các phương pháp bảo quản sữa 13 2.2.5. Các sản phẩm chế biến từ sữa 14 2.2.5.1. Sữa tươi 14 2.2.5.2. Sữa bột 14 2.2.5.3. Sữa đặc 14 2.2.5.4. Phomat 14 2.3. Tổng quan về sữa chua 15 2.3.1. Khái niệm về sữa chua 15 2.3.2. Một số tính chất vật lí của sữa chua 15 2.3.3. Phân loại sữa chua 15 2.3.3.1. Sữa chua thường 15 2.3.3.2. Sữa chua acidophilus 15 2.3.3.3. Sữa chua yaourt 15 2.3.3.4. Sữa chua kefir 16 2.3.3.5. Sữa chua kumiss 16 2.3.4. Lợi ích của việc sử dụng sữa chua 16 2.3.5. Một số quy trình sản xuất sữa chua 18 2.3.5.1. Quy trình sản xuất sữa chua ăn tại công ty sữa quốc tế idp 18 2.4. Tổng quan về vi khuẩn lactic và ứng dụng của nó trong sản xuất sữa chua 21 2.4.1. Giới thiệu chung về vi khuẩn lactic 21 2.4.2. Lịch sử quá trình lên men lactic 21 2.4.3. Bản chất và cơ chế quá trình lên men lactic 22 2.4.3.1. Bản chất quá trình lên men 22 2.4.3.2. Cơ chế quá trình lên men 23 2.4.4. Vi khuẩn sử dụng trong quá trình lên men sữa chua 23 2.4.4.1. Chủng Streptococcus Thermophilus 23 2.4.4.2. Chủng lactobacillus Bulgaricus và L.acidophillus 24 2.4.4.3. Chủng Bifidobacterium.ssp 24 2.4.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic 25 2.4.5.1. Giống vi sinh vật 25 2.4.5.2. Môi trường lên men 25 2.4.5.3. Điều kiện lên men 25 2.5. Tổng quan về bột rau câu 26 2.5.1. Giới thiệu chung về bột rau câu 26 2.5.2. Tính chất của bột rau câu 26 2.5.3. Ứng dụng 27 2.5.4. Tác dụng của bột rau câu trong sản xuất sữa chua 28 PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 3.1. Nguyên liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu 29 3.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu 29 3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 29 3.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị nghiên cứu 29 3.2.1. Hóa chất nghiên cứu 29 3.2.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu 29 3.3. Nội dung nghiên cứu 30 3.4. Phương pháp nghiên cứu 31 3.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm 31 3.4.2. Phương pháp phân tích 33 3.4.2.1. Xác định hàm lượng protein theo phương pháp kjendahl 33 3.4.2.2. Xác định hàm lượng lipit theo phương pháp Shocklessh 34 3.4.2.3. Xác định chỉ tiêu vi sinh vật bằng chất chỉ thị xanh metylen 35 3.4.3. Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm 35 3.4.4. Phương pháp sử lý số liệu 36 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 4.1. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ bột rau câu bổ sung đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm 37 4.2. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm 39 4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm 41 4.4. Hoàn thiện quy trình sản xuất sữa chua thạch 43 4.5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua thạch 44 4.6. Sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm trên quy mô phòng thí nghiệm 45 4.6.1. Tiêu hao nguyên liệu chính 45 4.6.2. Tiêu hao nguyên liệu phụ 45 4.6.3. Chi phí nguyên liệu để sản xuất 1000 hộp sữa chua thạch 46 PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47 5.1. Kết luận 47 5.2. Kiến nghị 47 TÀI LIỆU THAMKHẢO 48 1 PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Sữa là một nguồn thực phẩm giàu chất dinh dưỡng được biết đến từ rất lâu trong lịch sử loài người. Trong sữa có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng, các vitamin và khoáng chất cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cơ thể động vật, đặc biệt là cơ thể con người. Do vậy sữa được coi là một loại thực phẩm không thể thiếu được trong cuộc sống của mỗi chúng ta. Trong những năm gần đây, ngành công nghiệp sản xuất sữa trên thế giới cũng như ở Việt Nam đang có xu hướng phát triển mạnh mẽ cả về số lượng lẫn chất lượng. Hàng loạt các sản phẩm đa dạng về chủng loại đã dần được các công ty sản xuất sữa đưa ra thị trường nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng như các sản phẩm sữa tươi, sữa bột, sữa đặc và sữa chua Đặc biệt trong đó phải kể đến là sữa chua, một loại thực phẩm đang được rất ưa chuộng trên thế giới và ở cả Việt Nam. Sữa chua là một loại thực phẩm được lên men một cách tự nhiên nên rất tốt cho sức khỏe con người. Quá trình lên men tạo cho sữa chua có hương vị thơm ngon, bổ dưỡng. Không chỉ có vậy mà quá trình lên men còn tạo ra trong sữa chua một số loại vi khuẩn sinh enzym proteaza, có lợi cho đường ruột, kích thích hệ tiêu hóa làm việc tốt hơn. Ngoài ra còn có vi khuẩn lactic sinh ra trong quá trình lên men giúp kích thích sự gia tăng về số lượng các vi khuẩn có lợi trong đường ruột, khử một số hoạt tính gây hại, giúp cơ thể sử dụng triệt để canxi, phospho, sắt, làm tăng interferron gama trong cơ thể, kích thích sự tiêu hóa, tăng khả năng tiêu hóa, tăng cường hệ miễn dịch, tạo cảm giác ngon miệng và tăng khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng có trong thực phẩm. Theo nghiên cứu, nếu chúng ta sử dụng sữa chua đều đặn hằng ngày còn có tác dụng làm chống lão hóa, giảm cholesterol trong máu, hạn chế các bệnh đường ruột, giảm viêm loét dạ dày và ngăn ngừa nguy cơ loãng xương (Lâm Xuân Thanh, 2008)[3]. Biết được những vai trò quan trọng và lợi ích của việc sử dụng sữa chua cũng như để tạo nên sự khác biệt, đa dạng về chủng loại, cách thưởng thức sữa chua của mỗi người cho nên chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất sữa chua thạch”. [...]... đề tài 1.2.1 Mục đích Nghiên cứu xây dựng được quy trình sản xuất sữa chua thạch để tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, ổn định nhằm đa dạng hóa sản phẩm 1.2.2 Yêu cầu của đề tài - Nghiên cứu được ảnh hưởng của các thông số công nghệ (tỷ lệ bột rau câu bổ sung, tỷ lệ giống bổ sung, nhiệt độ lên men) đến chất lượng sản phẩm sữa chua thạch - Xây dựng được quy trình sản xuất sữa chua thạch - Phân tích được... 2.1 Quy trình sản xuất sữa chua ăn tại công ty sữa quốc tế idp 19 2.3.5.2 Quy trình sản xuất sữa chua uống kefir Sữa tươi Chuẩn hóa Đồng hóa 90-95oC, t=3-5 phút Thanh trùng Cấy giống 23-25oC, t=12-14h 5% giống VSV Lên men Làm lạnh 14-16oC t= 10-12h 175-200 bar, t=70oC 14-16oC Ủ chín Làm lạnh 5-8oC Rót bao bì Bảo quản Hình 2.2 Quy trình sản xuất sữa chua uống kefir 20 2.3.5.3 Quy trình sản xuất sữa chua. .. cực trong đường ruột và khử hoạt tính của một số chất độc gây hại Nguồn canxi trong sữa chua cũng giúp cải thiện hệ tiêu hóa, giúp hạn chế những tác động của axit chua (hiện tượng ợ chua) trong hệ tiêu hóa.[2] 18 2.3.5 Một số quy trình sản xuất sữa chua 2.3.5.1 Quy trình sản xuất sữa chua ăn tại công ty sữa quốc tế idp Sữa Tươi Kiểm tra chất lượng Làm sạch Làm lạnh (4-6oC) Đồng hóa (60oC/200bar) Thanh... chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua thạch - Tính toán được sơ bộ giá thành sản phẩm trên quy mô phòng thí nghiệm 3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới và ở Việt Nam 2.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới Sản xuất sữa trên thế giới trong năm 2009 ước đạt 701 triệu tấn, tăng 1% so với năm 2008 Tốc độ tăng trưởng sản xuất ở các nước đang phát... kefir 20 2.3.5.3 Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung thạch dừa Nguyên liệu Tỷ lệ 5:1 Phối trộn Bổ sung thạch dừa 10% sữa chua VInamilk 3g/1L Cấy giống Chiết hộp (100ml) Thạch dừa T=43oC, t=7h Lên men Làm lạnh (6oC) Bảo quản Hình 2.3 Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung thạch dừa 21 2.4 Tổng quan về vi khuẩn lactic và ứng dụng của nó trong sản xuất sữa chua 2.4.1 Giới thiệu chung về vi khuẩn lactic Vi khuẩn... 2.2.5.2 Sữa bột Sữa bột là một sản phẩm sản xuất từ sữa ở dạng bột khô, được thực hiện bằng cách làm bốc hơi sữa để khô sau đó nghiền nhỏ, tán nhỏ thành bột Sữa bột có thời hạn sử dụng lâu hơn so với sữa nước và không cần phải làm lạnh, do bản thân nó có độ ẩm thấp Sữa bột được sủ dụng rất ưa chuộng trên thị trường với nhiều mục đích khác nhau như: sản xuất sữa pha lại, làm bánh [1] 2.2.5.3 Sữa đặc Sữa. .. liệu để sản xuất sữa chua kefir là sữa dê, sữa cừu hoặc bò chất lượng cao Sữa chua kefir được lên men nhờ nấm kefir ở nhiệt độ 23-25oC trong 12-24 h Khi pH đạt 4,5-4,6 thì được làm lạnh nhanh xuống 14-16oC 2.3.3.5 Sữa chua kumiss Là loại sữa chua được lên men nhờ vi khuẩn Thermobacterium bulgaricus và nấm kefir ở nhiệt độ 42-45oC 2.3.4 Lợi ích của việc sử dụng sữa chua Sữa chua là một sản phẩm có hàm lượng... hộp Sữa chua yaourt dạng động: bổ sung vi khuẩn và tiến hành lên men trong các xitec lớn, sau đó làm lạnh và rót hộp Sữa chua yaourt dạng “drink yourt”: Được sản xuất như dạng động nhưng được pha chế thành dịch, có thể qua hoặc không qua xử lí nhiệt trước khi rót hộp 2.3.3.4 Sữa chua kefir Là sản phẩm sữa chua lên men truyền thống lâu đời nhất có nguồn gốc từ vùng núi Kapca Nguyên liệu để sản xuất sữa. .. khuẩn sử dụng trong quá trình lên men sữa chua Trong sản xuất sữa chua thường dùng các chủng vi khuẩn lactic là Streptococus Salivarus Thermophilus, Lactobacillus delbrueckii Bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacteria Trong quá trình lên men sữa chua có hình thành các hợp chất bay hơi tạo hương vị đặc trưng của sữa chua như axetaldehyd, axeton, diaxetyl Trong sữa chua có các hợp chất axetaldehyt... của sữa chua Do sữa chua được chế biến từ sữa, đồng thời là một sản phẩm được lên men bởi nhóm vi khuẩn lactic nên chúng có một số đặc điểm sau: Màu sắc: Thông thường có màu trắng sữa, tuy nhiên còn có thêm các màu khác tùy theo từng loại sữa chua Trạng thái: đồng nhất, mịn, không tách lớp Mùi vị: có vị chua dịu, vị béo hài hòa, có mùi thơm đặc trưng của sản phẩm lên men Ngoài ra, một số loại sữa chua . tại công ty sữa quốc tế idp 18 Hình 2.2. Quy trình sản xuất sữa chua uống kefir 19 Hình 2.3. Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung thạch dừa 20 Hình 3.1. Quy trình sản xuất sữa chua thạch dự kiến. chua thạch. - Xây dựng được quy trình sản xuất sữa chua thạch. - Phân tích được các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua thạch. - Tính toán được sơ bộ giá thành sản phẩm trên quy mô. dựng quy trình sản xuất sữa chua thạch . 2 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 1.2.1. Mục đích Nghiên cứu xây dựng được quy trình sản xuất sữa chua thạch để tạo ra sản phẩm có chất lượng