Thử nghiệm tạo thức uống probiotic từ nước cam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THỬ NGHIỆM TẠO THỨC UỐNG PROBIOTIC TỪ NƯỚC CAM Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn : PGS.TS NGUYỄN THÚY HƯƠNG Sinh viên thực MSSV: 107111193 : BÙI NHỰT TRƯỜNG Lớp: 07DSH4 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2011 Ngày nay, ngành công nghiệp đồ uống có bước phát triển lớn với nhiều dạng sản phẩm đa dạng cho thị trường, nhằm đáp ứng nhu cầu người Thị hiếu đặt sản phẩm thức uống giúp thỏa mãn nhu cầu giải khát đơn thuần, mà đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng, giá trị thực phẩm chức nâng cao sức đề kháng, chống oxi hóa, hỗ trợ tiêu hóa … Sự lên men vi khuẩn lactic thực phẩm góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm, hầu hết dạng sản phẩm không chứa cồn, có vị chua nhẹ giàu dinh dưỡng lượng Một thành tựu lớn cơng nghệ sinh học kể đến probiotic chế phẩm chứa “vi sinh vật thân thiện” có lợi cho sức khỏe người sử dụng dạng thực phẩm từ lâu ví dụ sữa chua men sống, Amazake truyền thống người Nhật, Kunumzaki, sử dụng dạng thương phẩm cốm vi sinh, viên nén … Những “ vi sinh vật thân thiện này” sau thâm nhập vào thể người, chúng cư ngụ hệ tiêu hóa số niêm mạc, chúng có vai trò làm hạn chế xâm nhập vi khuẩn có hại vào ruột, cân hệ vi sinh vật đường ruột đồng thời nâng cao khả chuyển hóa dinh dưỡng đào thải bã tốt hơn, điều giúp nâng cao khả đề kháng thể trước công vi sinh vật hội gây bệnh tiêu chảy, nhiễm trùng tiết niệu, viêm ruột hay hội chứng ruột kích thích… Ngồi chế phẩm probiotic an tồn tự nhiên phần lớn khơng có hại cho sức khỏe [17] Các sản phẩm có chứa probiotic sử dụng nhiều nước toàn giới Mỹ, Nhật, Châu Âu… Probiotic bổ sung vào nhiều sản phẩm thực phẩm thông thường: sữa chua để ăn, sữa chua lỏng để uống, nước trái cây…đến thực phẩm bổ sung dành cho người bệnh dạng thuốc không cần kê toa viên nén, hay dạng bột… Đã có nhiều nghiên cứu nhà khoa học sản phẩm thức uống Probiotic lên men từ cà chua, nước ép bắp cải, gạo lức, malt, chanh dây … gặt hái thành cơng bước đầu, góp phần làm đa dạng hóa dạng thực phẩm lên men cho người [8,9,10,11,12] Cam loại ăn trồng phổ biến nước ta, cam cho quanh năm sử dụng làm thức uống từ lâu Nghiên cứu cho thấy nước cam có nhiều chất dinh dưỡng loại nước hoa khác táo, dứa, nho mận … Nước cam chứa nhiều vitamin C, nhóm B6, kali, folate, thiamin… giúp thể điều hòa thân nhiệt, nâng cao đề kháng, tái sản xuất tế bào, chống oxi - hóa… Trên thị trường có nhiều mặt hàng sản phẩm đồ uống chế biến từ cam khẳng định vị thị trường Tuy nhiên dạng sản phẩm nước cam bổ sung probiotic xa lạ thị trường [18] Xuất phát từ nhu cầu thực tế, việc tạo dạng thức uống probiotic từ nước cam hứa hẹn mang lại dạng thức uống có lợi cho sức khỏe, đáp ứng thị hiếu tiêu dùng góp phần làm đa dạng hóa sản phẩm probiotic thức uống 1.1 Nội dung đề tài Chúng tiến hành khảo sát nhằm tìm điều kiện lên men tốt cho Lactobacillus acidophilus môi trường nước ép cam có bổ sung đường nước, tiến hành tối ưu hóa thực nghiệm tạo sản phẩm thức uống probiotic có giá trị dinh dưỡng cảm quan thích hợp Bước đầu xây dựng quy trình sản xuất thức uống probiotic từ nước ép cam 1.2 Giới hạn đề tài Đề tài thử nghiệm điều kiện quy mơ nhỏ phòng thí nghiệm chưa thử nghiệm quy mô lớn Do điều kiện trang thiết bị thời gian thực đề tài ngắn nên chưa thể tiến hành khảo sát, lập đường cong sinh trưởng L.acidophilus môi trường trung gian nước cam ép pha lỗng có bổ sung đường sucrose cao nấm men 2.1 Giới thiệu chung Probiotic Probitotic tiếng Hy Lạp cổ có nghĩa “vì sức sống” Kể từ lúc phát vào đầu kỷ 20 nhà bác học đoạt giải nobel người Nga Elie Matchnikoff đến probiotic coi loại “thần dược” tự nhiên Khái niệm probiotic phát triển theo nhiều thời gian Lily Stillwell (1965) trước tiên mô tả probiotic dạng hỗn hợp tạo thành động vật nguyên sinh có tác động thúc đẩy phát triển đối tượng khác Sau đó, Parker (1974) áp dụng khái niệm cho mảng chăn nuôi gia súc “sự ảnh hưởng tốt thể vật chủ việc góp phần vào cân hệ vi sinh vật ruột nó” Khái niệm “probiotic” ứng dụng để mơ tả “cơ quan chất” mà góp phần vào cân hệ vi sinh vật ruột Định nghĩa chung sau làm xác Fuller (1989), ông định nghĩa probiotic “một chất bổ trợ thức ăn chứa vi sinh vật sống có lợi đến vật chủ việc cải thiện cân hệ vi sinh vật ruột nó” Khái niệm sau phát triển xa nhờ Havenaar va Huis Int Veld (1992) “ probiotic nhiều kết hợp vi sinh vật sống, ảnh hưởng có lợi đến vật chủ việc hoàn thiện hệ vi sinh vật đường ruột” Vi khuẩn Bifidobacterium vi khuẩn Lactobacillus có hệ vi sinh đường ruột tiêu biểu cho probiotic Hai loại vi khuẩn từ lâu Nhật châu Âu sử dụng kỹ nghệ sản xuất sữa chua lên men Tại Hoa Kỳ, 60% Yogurt có chứa Bifidobacterium Lactobacillus Trong kỹ nghệ Yogurt, probiotic thường thấy sử dụng: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacterium infantis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophilus Lactobacillus casei Qua nghiên cứu probiotic Bifidobacteria Lactobacilli chi sử dụng rộng rãi nhờ khả lên men sinh acid mạnh nhiều loại chất khác Bên cạnh nấm men S.cerevisia , vài vi khuẩn E.coli Bacillus spp dạng sử dụng Điều đáng quan tâm muốn đạt hiệu sử dụng chế phẩm probiotic lượng vi sinh vật có lợi phải tồn hệ tiêu hóa số lượng định Trở ngại thường gặp phải acid dịch vị tiêu hóa hủy diệt tới 90% probiotic ăn vào cần tiêu thụ số lượng thật lớn probiotic để bù đắp số probiotic mát Tiêu chí để đánh giá chế phẩm probiotic sử dụng hiệu cho thể gồm:  Có khả sống sót qua đường tiêu hóa nghĩa chịu acid dịch tiêu hóa dày  Có khả kết dính bề mặt biểu mơ ruột tồn lâu dài đường tiêu hóa người  Có hoạt tính đối kháng chống lại vi sinh vật gây bệnh Escherichia coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Helicobacter pylori  Kích thích miễn dịch khơng gây viêm  Kháng đột biến kháng ung thư (Mattila et al, 2002) 2.2 Cơ chế hoạt động probiotic 2.2.1 Bám kết biểu mô ruột Trước hết muốn đến biểu mô ruột chúng phải vượt qua dày, tức phải có khả chịu pH thấp men tiêu hóa, sau gắn vào vị trí biểu mơ, vi khuẩn probiotic tạo thành lớp “đệm” vi khuẩn nằm biểu mô ruột, cạnh tranh thức ăn vị trí dính bám vi sinh vật 2.2.2 Sinh chất kháng vi sinh vật Khả tổng hợp chất kháng vi sinh vật bacterioxin, acid lactic, H2O2… Quan trọng khả sinh bacteriocin probiotic, bacteriocin nhóm peptide protein tổng hợp nhờ Ribosome có hoạt tính kháng vi sinh vật cao (Cotter et al., 2005) Các lồi vi sinh vật có hoạt tính Probiotic trình bày bảng 2.1 Bảng 2.1 Các lồi vi sinh vật có hoạt tính Probiotic Lactobacillus Bifidobacteri um L acidophilus B.adolescenti L amylovorus s L casei B animalis L cripatus B bifidum L delbrueckii B breve subsp.Bulgaric B infantis us B lactis L gallinarum B Longum L gasseri L johnsonii L paracasei L plantarum L reuteri L rhamnosus vi khuẩn lactic khác Enterococcus faecalis Enterococcus faecium Lactococcus lactis Leuconostoc mesenteroides Pediococcus acidolactici Streptococcus thermophilus Sporolactobacil lus inulinus Không phải vi khuẩn lactic Bacillus cereus var Toyoi Escherichia coli Nissle 1917 Propionibacterium freudenreichii Saccharomyces cerevisiae Saccheromyces boulardii [20] 2.2.3 Hoạt tính kích thích điều hòamiễn dịch hoạt tính khác Vi khuẩn probiotic có khả huy động tế bào miễn dịch, hoạt hóa đáp ứng miễn dịch thích hợp nhờ chế phức tạp bắt đầu tương tác tề bào probiotic tế bào hệ miễn dịch Nhiều nghiên cứu gần cho probiotic có tác dụng kháng đột biến kháng ung thư nhờ tương tác tế bào với tác nhân gây đột biến ung thư [20] 2.3 Những ứng dụng lợi ích probiotic 2.3.1 Có khả kháng ung thư chống yếu tố đột biến Nhiều nghiên cứu cho thấy vi khuẩn probiotic làm giảm nguy ung thư ruột kết ung thư bàng quang Ngồi có tác dụng khử chất độc gây ung thư có thể làm chậm phát triển khối u bướu Cơ chế nghiên cứu kết luận nhờ khả gắn kết phân hủy chất gây ung thư Sản xuất hợp chất kháng ung thư : sinh acid yếu có lợi cho đường ruột acid butyric có vai trò giảm tạo chất gây ung thư đường ruột kích thích tế bào niêm mạc ruột bị tổn thương mau lành hồi phục chức Điều hòa enzyme gây tiền chất ung thư ruột enzyme phân (nitroreductase, β-glucuronidase) có khả chuyển chất tiền sinh ung thư thành chất gây ung thư trực tràng Ức chế khối u chế đáp ứng miễn dịch Tuy nhiên, vấn đề giới hạn mơ hình in vitro, việc mở rộng người để dự phòng ung thư vấn đề tranh cãi Hình 2.1 Những tác động probiotic [16 ] 2.3.2 Kiềm hãm vi sinh vật gây bệnh đường tiêu hóa Probiotic kìm hãm phát triển mầm bệnh cải thiện hệ thống miễn dịch dày giảm nguy nhiễm số mầm bệnh phổ biến Salmonella Shigella Để tác động lên hệ sinh thái vi khuẩn đường ruột điều quan trọng probiotic phải có khả chống lại vi khuẩn gây bệnh cách tiết kháng khuẩn chất cạnh tranh Tác động probiotic đến hệ vi sinh vật đường ruột mô tả sau :  Cạnh tranh dinh dưỡng cần thiết cho sống sót mầm bệnh  Cạnh tranh với nguồn bệnh để ngăn chặn bám dính chúng vào đường ruột Vị trí vi khuẩn probiotics gắn kết độc tố đường ruột bị ngăn chặn  Vi khuẩn probiotic tạo chất đa dạng ức chế vi khuẩn Gram âm Gram dương Những hợp chất làm giảm vi sinh vật mang mầm bệnh sống mà ảnh hưởng đến trao đổi chất vi khuẩn tạo độc tố  Qua nghiên cứu cho thấy kháng sinh chất cạnh tranh thường thấy chủng probiotic là: bacteriocin, hydrogen peroxide, acid hữu (acid lactic, acid acetic), diacetyl Điều thực cách giảm pH khoang ruột thông qua tạo acid béo chuỗi ngắn dễ bay hơi, chủ yếu acetate, propionate, butyrate, acid lactic 2.3.3 Cải thiện việc sử dụng lactose người không dung nạp lactose: Sự không dung nạp đường lactose (có nhiều sữa) xảy phổ biến nhiều người, gây đầy hơi, khó tiêu hấp thu thực phẩm có chứa đường lactose Nhiều nghiên cứu cho thấy số chủng vi khuẩn lên men acid lactic sản phẩm sữa lên men cải thiện triệu chứng kháng đường lactose thể cách cung cấp men lactase cho đường ruột dày Sử dụng thực phẩm có chứa chủng vi khuẩn giúp cải thiện rõ rệt khả tiêu hóa đường lactose 2.3.4 Làm giảm cholesterol huyết : Probiotic có tác dụng làm giảm nồng độ cholesterol huyết thanh, làm giảm huyết áp cao Ngồi ra, giúp nhanh chóng bình phục sau mắc bệnh tiêu chảy sử dụng nhiều kháng sinh 2.3.5 Kích thích hệ thống miễn dịch : Thực phẩm chức probiotic góp phần cải thiện hệ thống miễn dịch thể, làm tăng hàm lượng globulin Sự hấp thụ thực phẩm probiotic người ốm trẻ nhỏ cải thiện rõ rệt sức đề kháng thể Tăng cường hiệu số vaccin vaccin thương hàn Những cải thiện hệ miễn dịch probiotic gồm tăng cường hoạt động đại thực bào, nâng cao khả thực bào sinh vật hay nguồn carbon Tăng khả sản xuất kháng thể thường loại IgG IgM interferon (nhân tố kháng virus không đặc hiệu) Tăng cường khả định vị kháng thể bề mặt ruột thường IgA 2.3.6 Các tác dụng khác : Probiotic có số tác dụng khác giảm tác dụng phụ kháng sinh, giảm nhiễm trùng đường niệu người Đối với việc sử dụng probiotic chăn ni mang lại hiệu cao nhờ có khả tăng trọng gia cầm, giảm tỉ lệ mắc bệnh nhiễm trùng tiêu chảy động vật non Bảng 2.2 : Tác dụng lâm sàng số chủng probiotic Chủng Tác dụng lâm sàn người Lactobacillus rhamrosus GG Giảm hoạt tính enzyme phân, giảm tiêu chảy kháng sinh trẻ em, điều trị dự phòng rotavirus tiêu chảy cấp trẻ em, điều trị tiêu chảy tái phát Clostridium difficile, kích thích miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng viêm da khơng điển hình trẻ em (ATCC 53103) Lactobacillus johnsonii (acidophilus) LJ-1 (La1) Cân hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường miễn dịch, hỗ trợ điều trị Helicobacter pylori Bifidobacterium lactis Bb-12 Dự phòng tiêu chảy , điều trị tiêu chảy virus, kể rotavirus, cân hệ vi sinh vật đường ruột, cải thiện tình trạng táo bón, kích thích hệ miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng viêm da không điển hình trẻ em Lactobacillus reuteri Rút ngắn thời gian bị tiêu chảy rotavirus trẻ em, điều trị tiêu chảy cấp trẻ em, an toàn dung nạp tốt bệnh nhân trưởng thành HIV dương tính (BioGaia Biologics) Lactobacillus casei Shirota Cân hệ vi sinh vật đường ruột, giảm hoạt tính enzyme phân, có tác động tích cực ung thư mặt bàng quang ung thư cổ tử cung, không ảnh hưởng tới hệ miễn dịch người khỏe mạnh Lactobacillus plantarum Cân hệ vi sinh đường ruột, tăng hàm lượng acid béo mạch ngắn phân DSM9843 (299v) Saccharomyces bourlardii Dự phòng tiêu chảy kháng sinh, điều trị viêm ruột kết Clostridium difficile, dự phòng tiêu chảy cho bệnh nhân sử dụng dinh dưỡng qua ống Chủng sữa chua (Streptococcus thermophilus hay L Delbrueckii subsp bulgaricus) Không có tác dụng tiêu chảy rotavirus, khơng có hiệu ứng tăng cường miễn dịch bị tiêu chảy rotavirus, khơng có tác dụng lên hoạt tính enzyme phân [19] 2.4 Tổng quan trình lên men lactic 2.4.1 Tổng quan vi khuẩn lên men lactic phổ biến Vi khuẩn lactic vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium, vi khuẩn Gram (+) Đây trực khuẩn cầu khuẩn, đa số không sinh bào tử, thường không chuyển động kị khí tùy tiện, vi hiếu khí, chúng khơng chứa cytochrom enzyme catalase, chúng có khả sinh tổng hợp enzyme peroxydase mạnh, phân giải H2O2 để phát triển Đa số chúng lên men mono disaccharide, số không lên men saccharose, đường maltose Các vi khuẩn lactic khơng có khả lên men tinh bột polysaccharide khác (chỉ có lồi L delbruckii đồng hóa tinh bột) Vi khuẩn lactic thường có dạng hình cầu, hình oval hình que, đường kính dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5-1,5 μm, tế bào hình cầu xếp thành cặp chuỗi có chiều dài khác Kích thước tế bào trực khuẩn lactic từ 1-8 μm, trực khuẩn thường đứng riêng lẻ kết thành chuỗi Các loài vi khuẩn lactic có khả khác tạo thành acid môi trường sức chịu đựng acid khác Đa số trực khuẩn lactic đồng hình tạo thành acid cao (khoảng 2- 3,5 %), liên cầu khuẩn (khoảng 1%) Các trực khuẩn phát triển pH = 3- 4, cầu khuẩn khơng thể phát triển môi trường Hoạt lực lên men tốt trực khuẩn lactic vùng pH = 5,5 - Đa số vi khuẩn lactic (đặc biệt trực khuẩn đồng hình) kén chọn thành phần dinh dưỡng, chúng phát triển mơi trường có tương đối đầy đủ yếu tố dinh dưỡng cần thiết acid amin, peptide, protein, vitamin (B1, B2, B6, PP) acid pantotenic acid folic Phân loại vi khuẩn lactic chưa hoàn thiện nhiều tranh cãi, chủ yếu phân loại dựa theo hình dáng tế bào Thí dụ: cầu khuẩn xếp giống nhiên, nhiệt độ 37oC lượng sinh khối đạt 1,1x108 lượng acid lactic sinh 3,5 %, nhiệt độ 37oC gần giống với thân nhiệt thể người, nhiệt độ vi khuẩn L.acidophilus dễ thích nghi đưa vào thể người nên chọn nhiệt độ 37oC để tiến hành lên men Bảng 4.5 Kết thí nghiệm khảo sát nhiệt độ Nhiệt độ Chất khô Chất khô sau Acid lactic Mật ban đầu lên men (brix) sinh (%) (brix) độ Cảm quan sơ L.acidophi lus (cfu/ml) Nhiệt độ 20,5 18,5 x 107 phòng Màu vàng tự nhiên, vị chua 37 20,5 17,5 1,1 x 108 3,5 Màu vàng tự nhiên, vị chua 42 20,5 16 5,1 x 108 4,5 Màu vàng tự nhiên, vị chua ngot 20 18.5 17.5 16 15 10 8.04 7.3 8.71 4.5 3.5 brix % acid lactic log cfu/ml nhiet phong 37 42 nhiet len men Biểu đồ 4.5 Hàm lượng acid latic sinh ra, nồng độ chất khô, mật độ L.acidophilus sau lên men nhiệt độ 64 4.3.6 Khảo sát ảnh hưởng pH mơi trường đến q trình lên men Lactobacillus acidophilus có khả lên men đường mơi trường acid, nhiên pH tối ưu cho trình lên men thường dao động khoảng – Môi trường dịch ép cam sau ép loại hạt có pH dao động khoảng 3,4 – 3,8, môi trường pH thấp với nộng độ ion H+ cao ức chế q trình lên men L.acidophilus Do chúng tơi tiến hành thí nghiệm nhằm mục đích chọn điểm pH tốt cho L.acidophilus lên men đường sucrose pH hiệu chỉnh NaOH 1N.Thí nghiệm gồm nghiệm thức : pH đối chứng (pH tự nhiên nước ép), pH 4.5, pH5 pH5.5 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát thông số pH sau: Cam Ép Thu dịch Loại hạt Pha loãng Thêm đường Chỉnh pH pH đối chứng pH4.5 pH5 pH 5.5 Thanh trùng Cấy giống Lên men Sơ đồ 4.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát pH Qua bảng 4.6 biểu đồ 4.6 cho thấy biến động chất khô hàm lượng acid lactic sinh mẫu pH đối chứng thấp nhất, nước ép cam chứa nhiều acid đặc biệt acid citric, nồng độ ion H+ cao làm ức chế q trình lên men trình lên men diễn pH 3,6 Hàm lượng chất khô biến động mạnh pH 4,5; 5,5 tương ứng với 3,5% ; 3,8% ; 3,9 % acid lactic sinh 65 Dựa vào tiêu cảm quan mùi vị màu sắc nồng độ tế bào sản phẩm chúng tơi chọn khoảng pH 4,5- 5,5 cho thí nghiệm Bảng 4.6 Kết thí nghiệm khảo sát pH Giá trị Chất pH 3.6 khô pH Chất Nồng độ Cảm quan sơ sau khô sau lactic tế Acid bào ban đầu lên lên sinh L.acidoph (brix) men ilus (brix) (%) (cfu/ml) 19,5 0,9 2,33 x 107 Màu vàng đẹp, mùi hương cam men 20,5 3,55 (đối nhẹ, vị chua chứng ) 4.5 20,5 3,8 18,5 Màu vàng đẹp , mùi hương cam x 108 3,5 nhẹ, vị chua vừa 20,5 3,8 17,5 Màu vàng đẹp , mùi hương cam x 108 3,8 nhẹ, vị chua vừa 5.5 20,5 3,7 17 4,10 x 108 Màu vàng đẹp ,mùi hương cam 3,9 nhẹ, vị chua vừa 25 20 19.5 18.5 17.5 17 brix 15 10 8.6 8.3 7.36 8.61 3.5 3.8 3.9 4.5 5.5 % acid lactic log cfu/ml 0.9 dc pH Biểu đồ 4.6 Hàm lượng acid lactic sinh ra, chất khô, nồng độ tế bào sau lên men với giá trị pH 66 Như sau thí nghiệm khảo sát điều kiên lên men, kết sau:  Tỷ lệ pha loãng dịch ép : nước 2:1  Hàm lượng đường sucrose bổ sung 19g/100ml  Tỷ lệ cấy giống ban đầu 5%  pH 4,5 – 5,5  Thời gian lên men 24 , nhiệt độ lên men 37oC 4.4 Đánh giá cảm quan Sau chọn điều kiện lên men tối ưu tiến hành lên men sản phẩm để đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm Nhận xét : dựa vào điểm trung bình có trọng lượng bảng tiêu xây dựng TCVN tạm xây dựng cho “ thức uống cam probiotic” cho thấy: Màu sắc : mẫu đạt số điểm trung bình 4,3/5 , tương ứng với mô tả “sản phẩm giữ màu vàng vừa phải nước ép cam” Cấu trúc: mẫu đạt điểm trung bình 3,8/5 tương ứng với mơ tả “Sản phẩm có độ thể lỏng vừa phải, độ mịn đồng nhất” Mùi : mẫu có điểm trung bình 3,6 ứng với mơ tả “ sản phẩm có mùi đặc trung nước ép cam” Vị: mẫu đạt trung bình 4,5/5 ứng với mơ tả “ vị chua hài hòa” Bảng 4.7 đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm phương pháp thử cho điểm chất lượng Chỉ tiêu Điểm trung bình chưa có Hệ số trọng lượng Trung bình có trọng lượng trọng lượng Màu sắc 4,3 4,3 Cấu trúc 3,8 0,8 3,04 Mùi 3,6 3,6 Vị 4,5 1,2 5,4 ĐTB 16.34 Kết đánh giá cảm quan : 67 4.5 Khảo sát hoạt tính probiotic theo thời gian bảo quản Hoạt tính probiotic theo dõi tuần bảo quản sản phẩm điều kiện lạnh khơng sử dụng loại hóa chất bảo quản tiêu theo dõi gồm pH, mật độ L.acidophilus, cảm quan sản phẩm Trong thời gian bảo quản tiêu chí số lượng probiotic quan trọng, ức chế probiotic sản phẩm điều kiện bảo quản cần thiết Sản phẩm thời điểm có pH4, hàm lượng acid lactic 3.5%, mật độ L.acidophilus 2.7 x 108 cfu/ml Bảng 4.8 bảng theo dõi sản phẩm điều kiện bảo quản 4oC Tuần pH Mật độ Cấu trúc L.acidophilus(cfu/ml) 3.98 1.8 x 108 Cấu trúc ổn 3.88 x 107 định Hình 4.6 Sản phẩm sau tuần bảo quản Trong tuần bảo quản nhiệt độ 4oC pH sản phẩm dao động nhẹ từ xuống 3,88, lượng sinh khối tế bào hao hụt 2,7 x 108 cfu/ml xuống x 107 cfu/ml cấu trúc sản phẩm ổn định Sản phẩm giữ màu vàng ban đầu khơng có mùi lạ Sau tuần bảo quản lượng sinh khối hoàn toàn chấp nhận so sánh với sản phẩm thức uống lên men lactic khác sản phẩm đồ uống cộng sinh từ yến mạch với số lượng Lactobacillus acidophilus 6,77 x 107 cfu/ml, 68 Lactobacillus plantarum 1,77 x 106 cfu/ml, số lượng vi khuẩn lactic lại 7,39 x 107 cfu/ml, sản phẩm Boza với số lượng vi khuẩn lactic 4,6 x 108 cfu/ml, sản phẩm Kunun – zaki có số lượng Lactobacillus plantarum 7,3 x 107 cfu/ml Sản phẩm Oats – based symbiotic beverage, nghiên cứu tồn Lactobacillus acidophilus thời gian bảo quản tuần kết sinh khối giảm từ 6,77 x 107 cfu/ml (trước bảo quản) đến tuần thứ 5,55 x 105 cfu/ml Tuy nhiên đề tài hạn hẹp thời gian nên chưa tiến hành khảo sát sản phẩm “nước cam probiotic” thời gian bảo quản đến tuần thứ Như sản phẩm “ nước cam probiotic” đảm bảo hoạt tính probiotic tuần bảo quản 4oC 69 5.1 Kết luận Trên sở quy trình sản xuất nước ép trái kết hợp với quy trình tạo dạng đồ uống lên men lactic, quy trình tạo thức uống “ nước cam probiotic” xây dựng sau Cam Ép Thu dịch ép Loại bả ép Loại hạt Pha loãng nước ép: nước tỷ lệ 2:1 Phối trộn Chỉnh pH 5.5 Đường 19g/100m l “ nước cam Probiotic” Thanh trùng 95oC/ 30 phút Cấy giống 5% Lên men 37oC/ 24 70  Tỷ lệ pha loãng dịch ép cam : nước 2:1  Hàm lượng đường bổ sung 19g/100ml  Tỷ lệ cấy giống ban đầu ml/100ml  Thời gian lên men 24  Nhiệt độ lên men 37oC  pH lên men vùng 4,5 – 5,5  Đánh giá chất lượng cảm quan đạt Với quy trình tạo sản phẩm trên, thức uống “ nước cam probiotic” bảo quản tốt tuần 4-6oC, hoạt tính probiotic sản phẩm ổn định Mật độ tế bào L.acidophilus sản phẩm đạt 2,7 x 108 cfu/ml Sản phẩm đánh giá cảm quan đạt loại Đây dạng thức uống probiotic quy trình sản xuất đơn giản, nguyên liệu dễ tìm có khả thực quy mơ gia đình Hy vọng kết bước đầu q trình khảo sát tiền đề để có nghiên cứu sâu để hoàn thiện sản phẩm 5.2 Kiến nghị  Lập đường cong sinh trưởng L.acidophilus mơi trường nước ép cam pha lỗng có bổ sung đường cao nấm men, tìm thời điểm để thu sinh khối lớn trước tiến hành lên men tạo sản phẩm  Do thời gian thực đề tài ngắn sản phẩm nên chưa tiến hành đánh giá tiêu vi sinh ( TPC, E.coli, Samonella, Staphylococcus…)  Khảo sát hoạt tính probiotic cảm quan sản phẩm tuần lễ  Thử nghiệm bổ sung thành phần dinh dưỡng vào sản phẩm DHA, mật ong, Vitamin D, can xi…  Khảo sát thất thoát vitamin C sau trình lên men  Nghiên cứu so sánh khả lên men L.acidophilus với chủng vi khuẩn lactic khác tìm tỷ lệ phối trộn chủng vi khuẩn lactic khác để nâng cao chất lượng sản phẩm  Nghiên cứu phát triển sản phẩm quy mô công nghiệp 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Lượng cộng sự, “Thí nghiệm vi sinh vật học”, NXB ĐHQG TPHCM, 2006 Hà Duyên Tư, “Kỹ thuật phân tích cảm quan”, NXB TC – TC – ĐL – CL, 2006 Lê Ngọc Tú cộng sự, “Hóa sinh cơng nghiệp”, NXB KH- KT, 1997 Lương Đức Phẩm, “Vi sinh vật học an tồn vệ sinh thực phẩm”, NXB Nơng nghiệp Hà Nội, 2000 Lê Văn Việt Mẫn, Lại Mai Hương, “Thí nghiệm vi sinh vật học thực phẩm”, chương 2, 4, NXB ĐHQG TPHCM, 2006 Nguyễn Lân Dũng cộng sự, “Vi sinh vật học”, tập 2, chương 9, NXBGD 2002 Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Lệ Hà , “ nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm”, NXB KHKT Nguyễn Hoài Phương, “thử nghiệm tạo thức uống probiotic từ dịch malt”, luận văn thạc sĩ, trường Đại Học Bách Khoa TPHCM, 2010 Hồ thị Bích Phượng , “nước cà chua bổ sung Probiotic”, luận văn tốt nghiệp , trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, 2011 10 Lê Hà Vân Thư , “thử nghiệm tạo thức uống lên men lactic từ gạo lức”, luận văn thạc sĩ trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM, 2008 11 Kimet Guven Nuray Benlikaya, “Acid pH produced by lactic acid bacteria prevent the growth of bacillus cereusin “Boza”, a traditional fermented Turkish beverage”., tạp chí Journal of food Safety, số 25, trang 98 – 108, 2005 12 Yuji ODA cộng sự, “Utilization of Lactobacillus amylovorus as an alternative microorganism for saccharifying boiled rice”, Tạp chí Food Sci Technol Res., số 8, trang 166 – 168, 2002 13 Kyung Young Yoon, Edward E.Woodams and Young D Hang ,“probiotication of tomato juice by lactic acid bacteria”, The Journal of applied Microbody, vol 32 No.4,p.315- 318, December 2004 72 14 Seung Hee Beak cộng sự, “Hypocholesterolemic action of fermented brown rice supplement in Cholesterol – Fed Rats: Cholesterol – lowing action of fermented brown rice”, tạp chí Journal of Food Science, Vol 70, số 8, trang 527 – 537, 2005 15 Sumangala Gokavi cộng sự, “Oat – based symbiotic beverage fermented by Lactobacillus plantarum, Lactobacillus paracasei ssp.casei, and Lactobacillus acidophilus”, tạp chí Journal of Food Science, Vol.70, trang 216 – 223, 2005 16 www.khoahoc.net 17 www nutrition-resource.blogspot.com 18 www.orangejuicenutrition.com 19 www.nccam.nih.gov/health/probiotics/introduction.htm 20 www.probioticnutrition.com 21 ww.asianfood.info 21 www.jgi.doe.gov 22.www suckhoecongdong.vn 23 www genome.ig-pst.org 24.www.wikipedia.org 73 PHỤ LỤC Thành phần môi trường MRS cải tiến dùng để nuôi cấy, khảo sát giữ giống Giá 400 g Nước cất 1000ml Đường sucrose 20 g Cao nấm men 2g pH Thành phần môi trường trung gian Nước ép cam 50ml Nước cất 250ml Cao nấm men 6g Đường sucrose 15 g pH 74 PHỤ LỤC Kiểm tra mật độ giống L.acidophilus mơi trường trung gian lần thí nghiệm Lần Mật độ giống ( cfu/ml) 1.1 x 109 2 x 109 109 x 108 4.2 x 108 x108 75 PHỤ LỤC Phương pháp đánh giá cảm quan : tiêu đánh giá cảm quan đánh giá theo tiêu chuẩn TCVN 3215 – 94 Phép thử cho điểm Nguyên tắc Được sử dụng để đánh giá tổng quát mức chất lượng sản phẩm so với tính chất tất tiêu cảm quan màu sắc, mùi vị, trạng thái Tình trạng chất lượng tiêu đánh giá điểm Giá trị điểm tăng theo mức tăng chất lượng sản phẩm Do tiêu có vai trò lớn chất lượng chung sản phẩm mức khác nên giá trị cho tiêu nhân lên giá trị tương ứng gọi hệ số trọng lượng Các tiêu có vai trò lớn hệ số trọng lượng lớn Tổng điểm tiêu điểm chất lượng sản phẩm Điểm định mức chất lượng sản phẩm đánh giá Khi đánh giá cảm quan phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam tất tiêu cảm quan hay tiêu riêng biệtcủa sản phẩm ta dùng hệ điểm 20 để xây dựng thang thống bậc điểm từ -5 Điểm ứng với sản phẩm bị hỏng, 1-5 ứng với khuyết tật giảm dần Tổng hệ số có trọng lượng tất tiêu đánh giá cho sản phẩm Phương pháp thực hiện: tiến hành cho cảm quan sản phẩm Số người cảm quan 10 -15 người Kỹ thuất thao tác cảm quan : Xác định màu sắc sản phẩm : quan sát màu sắc sản phẩm bên ngồi bao bì thủy tinh Sau mở nắp để quan sát bế mặt bên trong, độ đồng màu sắc sau ghi nhận cho điểm Xác định cấu trúc sản phẩm : quan sát bế mặt, trạng thái độ đồng sản phẩm Ghi nhận cho điểm 76 Xác định mùi: ngửi Ghi nhận cho điểm Xác định vị: uống nước cam lên men, ghi nhận cho điểm Phân cấp chất lượng: để phân cấp chất lượng , điểm có trọng lượng sử dụng TCVN 3215- 94 quy định cấp chất lượng sản phẩm thực phẩm có điểm chung điểm trung bình chưa có trọng lượng tiêu tương ứng sau Phân loại chất lượng sản phẩm Cấp chất lượng Điểm Yêu cầu điểm trung bình chưa có trọng lượng đối chung với tiêu Loại tốt 18.6 – 20 Chỉ tiêu quan trọng lớn Loại 15.2 – 18.5 Các tiêu quan trọng lớn 3.8 Loại trung bình 11.2 – 15.1 Mỗi tiêu lớn 2.8 Loại 7.2 – 11.1 Mỗi tiêu lớn 1.8 Loại 4.0 – 7.1 Mỗi tiêu lớn 1.0 Loại hỏng – 3.9 Sản phẩm đạt chất lượng điểm trung bình chưa có trọng lượng tiêu phải đạt nhỏ 2.8 điểm chất lượng không nhỏ 11.2 77 PHỤ LỤC PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN Phép thử cho điểm chất lượng Họ tên người thử: …………………………………………………………… Nghề nghiệp: ………………………………… Tuổi:…… Ngày thử: …………………… Tên sản phẩm : nước cam Probiotic Trả lời Mẫu Các tiêu Điểm số chất lượng Nhận xét Màu sắc Trạng thái cấu trúc Mùi Vị Nhận xét: ………………………………………………………… 78 ... đồ uống chế biến từ cam khẳng định vị thị trường Tuy nhiên dạng sản phẩm nước cam bổ sung probiotic xa lạ thị trường [18] Xuất phát từ nhu cầu thực tế, việc tạo dạng thức uống probiotic từ nước. .. trường nước ép cam có bổ sung đường nước, tiến hành tối ưu hóa thực nghiệm tạo sản phẩm thức uống probiotic có giá trị dinh dưỡng cảm quan thích hợp Bước đầu xây dựng quy trình sản xuất thức uống probiotic. .. 6oC tuần [10] Tác giả Nguyễn Hoài Phương (2010) thực đề tài “ Thử nghiệm tạo thức uống probiotic từ dịch malt” kết đạt tạo dạng thức uống chua nhẹ, hàm lượng tế bào vi khuẩn Bifidobacterium bifidum