BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN THỬ NGHIỆM SỮA CHUA CƠM CACAO

TÓM TẮT Đề tài: “Bước đầu nghiên cứu chế biến thử nghiệm sữa chua cơm cacao” gồm 5 thí nghiệm nhằm xây dựng công thức sữa chua bổ sung cơm cacao hoàn chỉnh, các thành phần bổ sung hài hò

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

***************

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN THỬ NGHIỆM SỮA

CHUA CƠM CACAO

Họ và tên sinh viên: LÊ THỊ KIM LỆ CHỈ

Ngành: BẢO QUẢN CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM & DINH DƯỠNG

NGƯỜI Niên khóa: 2006 – 2010

Tháng 8/2010

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN THỬ NGHIỆM SỮA CHUA

LỜI CẢM ƠN

Con xin khắc ghi công ơn sinh thành dưỡng dục của cha mẹ, một đời hy sinh vì con,

đã chăm sóc, lo lắng, ủng hộ và luôn dõi theo từng bước đi của con

Em chân thành gởi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Tp

Hồ chí Minh, Ban Chủ Nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm cùng toàn thể quý thầy cô

đã tận tình truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em trong suốt 4 năm em học tại trường

Đặc biệt em xin gởi lời cảm ơn đến thầy Lương Hồng Quang, người thầy đã truyền đạt kinh nghiệm và những kiến thức, đã tận tình hướng dẫn em thực hiện và hoàn thành tốt đề tài này Một lần nữa em xin gởi lời biết ơn chân thành và kính trọng sâu sắc đến thầy

Cuối cùng là lời cảm ơn đến các bạn học chung lớp DH06DD, một số bạn học lớp DH06BQ và DH06VT cùng làm ở phòng Kỹ thuật thực phẩm, cảm ơn đã bên cạnh, ủng hộ, góp ý kiến, giúp đỡ những lúc tôi chán nản, giúp tôi vượt qua khó khăn Cảm

ơn tình bạn chân thành của các bạn!

Tp Hồ Chí Minh, tháng 8/2010

Lê Thị Kim Lệ Chỉ

TÓM TẮT

Đề tài: “Bước đầu nghiên cứu chế biến thử nghiệm sữa chua cơm cacao” gồm 5 thí nghiệm nhằm xây dựng công thức sữa chua bổ sung cơm cacao hoàn chỉnh, các thành phần bổ sung hài hòa làm sản phẩm đạt giá trị cảm quan tốt

Kết quả đã xây dựng công thức sữa chua cơm cacao tương đối hoàn chỉnh với các yếu tố: thời điểm bổ sung cơm cacao trước lên men, lượng men cái 9%, thời gian lên men 6 giờ, đường 12% và dịch cơm cacao 15% Sản phẩm tạo ra có giá trị cảm quan tốt, khó phân biệt giữa sản phẩm có và không có bổ sung cơm cacao Sản phẩm bổ sung cơm cacao có cấu trúc xốp hơn, vị chua và cảm nhận mùi thơm hơn sữa chua không bổ sung Tuy nhiên mọi người không nhận biết được mùi thơm của trái cacao vì không đặc trưng Sự ưa thích của người tiêu dùng với sản phẩm đạt 16/38 người

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH ix

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

2.2 Mục tiêu 2

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về sữa 3

2.1.1 Khái niệm 3

2.1.2 Các tính chất hóa lý của sữa 3

2.1.2.1 Tính chất vật lý của sữa 3

2.1.2.2 Thành phần hóa học của sữa 5

2.1.3 Giá trị dinh dưỡng của sữa 9

2.1.4 Sữa chua 9

2.2 Tổng quan về cacao 12

2.2.1 Lịch sử cây cacao 12

2.2.2 Sơ lược về cacao 13

2.2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cacao 15

2.3 Tổng quan về lên men lactic 17

2.3.1 Lên men lactic 17

2.3.2 Vi khuẩn lactic (LAB) 17

Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20

3.1 Nội dung 20

3.2 Phương pháp nghiên cứu 21

3.2.1 Thí nghiệm 1 21

3.2.2 Thí nghiệm 2 21

3.2.3 Thí nghiệm 3 22

3.2.4 Thí nghiệm 4 23

3.2.5 Thí nghiệm 5 23

3.3 Quy trình sản xuất sữa chua cơm cacao 24

3.3.1 Quy trình làm men cái 24

3.3.2 Chuẩn bị cacao 25

3.3.3 Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung cơm cacao trước quá trình lên men 26

3.3.4 Quy trình sản xuất sữa chua bố sung cơm cacao sau quá trình lên men 27

3.4 Các phương pháp dùng trong quá trình thí nghiệm 29

3.4.1 Xác định độ axit lactic (oTh) bằng phương pháp chuẩn độ 29

3.4.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 29

3.4.2.1 Phương pháp bố trí cảm quan theo kiểu khối cân bằng không đầy đủ 29

3.4.2.2 Phương pháp cho điểm thị hiếu 30

3.4.2.3 Phương pháp so sánh cặp đôi 31

3.4.3 Các phương pháp kiểm tra vi sinh 31

3.4.3.1 Quy trình kiểm tra tổng số VK hiếu khí 31

3.4.3.2 Quy trình kiểm tra tổng số Coliform 32

3.5 Phương pháp xử lý số liệu 33

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Thí nghiệm 1: khảo sát thời điểm bổ sung cơm cacao 34

4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men giống và thời gian lên men 36

4.2.1 pH 36

4.2.2 Độ acid 37

4.2.3 Cảm quan 39

4.2.4 Kết luận 39

4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường và dịch cơm cacao 40

4.3.1 pH 40

4.3.2 Độ acid 41

4.3.3 Cảm quan 41

4.3.4 Kết luận 42

4.4 Thí nghiệm 4: Mức độ chấp nhận sản phẩm 43

4.5 Thí nghiệm 5: Thử hạn sử dụng cho sản phẩm 46

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48

5.1 Kết luận 48

5.2 Đề nghị 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 50

PHỤ LỤC 52

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

LAB : Lactic acid bacteria (Vi khuẩn lactic)

UHT : Ultra high temperature (Xử lý nhiệt độ cao)

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa chua 11

Bảng 2.2 Các thành phần của hạt cacao tươi, tính theo % trọng lượng tươi 16

Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí các nghiệm thức cho thí nghiệm 2 22

Bảng 3.2: Sơ đồ bố trí các nghiệm thức cho thí nghiệm 3 23

Bảng 4.1: pH và độ acid giữa 2 công thức sữa chua 34

Bảng 4.2: Sự ưa thích của CQV đối với 2 công thức sữa chua 35

Bảng 4.3: Kết quả đánh giá cảm quan tổng quát giữa 2 công thức 36

Bảng 4.4: Kết quả xử lý thống kê về ảnh hưởng của tỷ lệ men cái và thời gian lên men tới giá trị pH 37

Bảng 4.5: Kết quả xử lý thống kê về ảnh hưởng của tỷ lệ men cái bổ sung và thời gian lên men tới độ acid 38

Bảng 4.6: Kết quả xử lý thống kê về ảnh hưởng của tỷ lệ men cái và thời gian lên men tới cảm quan 39

pH 40

Bảng 4.8: Kết quả xử lý thống kê về ảnh hưởng của tỷ lệ đường và dịch cơm cacao tới độ acid 41

Bảng 4.9: Kết quả xử lý thống kê ảnh hưởng của tỷ lệ đường và dịch cơm cacao bổ sung tới cảm quan 42

Bảng 4.10: pH và độ acid giữa mẫu sản phẩm và mẫu đối chứng 44

Bảng 4.11: Sự khác nhau cơ bản giữa mẫu sữa chua cơm cacao và mẫu đối chứng 44

Bảng 4.12: Kết quả đánh giá cảm quan giữa mẫu sản phẩm và mẫu đối chứng 45

Bảng 4.13: Kết quả kiểm nghiệm vi sinh của sản phẩm sữa chua cơm cacao 47

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1 Cây và trái cacao 15

Hình 2.2 Hình thái sinh học của Streptococcus thermophilus 18

Hình 2.3 Hình thái sinh học của Lactobacillus bulgaricus 19

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình chuẩn bị men cái 24

Hình 3.2: Quy trình chuẩn bị cacao 25

Hình 3.3: Quy trình sản xuất sữa chua bố sung cơm cacao trước quá trình lên men 27

Hình 3.4: Quy trình sản xuất sữa chua bố sung cơm cacao sau quá trình lên men 28

Hình 4.2: Sản phẩm sữa chua bổ sung cơm cacao 45

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH, độ acid trong thời gian bảo quản 46

Sữa là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong sữa có đầy đủ tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết và dễ được cơ thể hấp thụ Các sản phẩm từ sữa thì vô cùng phong phú và đa dạng, như sữa tươi, sữa cô đặc, sữa bột, pho mát… Trong đó sữa chua là sản phẩm phổ biến, được nhiều người ưa thích và đối tượng sử dụng thì rất rộng Sữa chua có giá trị dinh dưỡng cao, giúp cơ thể phát triển tốt, tăng cường tiêu hóa và miễn dịch tại ruột

Cacao là một loại cây công nghiệp có giá trị cao và gần đây đang được chú trọng phát triển ở nước ta Cacao sau khi thu hoạch được tách lấy hạt tươi để lên men, bao quanh hạt là lớp cơm nhầy Việc lên men lớp cơm nhầy là giai đoạn rất quan trọng tạo hương chocolate sau này Tuy nhiên lớp cơm nhầy có mùi vị, giá trị dinh dưỡng cao và không cần phải sử dụng toàn bộ lớp cơm nhầy để lên men, vừa ảnh hưởng không tốt đến chất lượng hạt cacao vừa gây lãng phí Vấn đề đặt ra là có thể tận dụng một phần lớp cơm nhầy này vào chế biến các sản phẩm khác Vậy có thể kết hợp sữa chua với lớp cơm nhầy cacao không? Sản phẩm tạo ra có giá trị cảm quan tốt và có làm tăng giá trị dinh dưỡng của sữa chua không?

Chính những vấn đề trên mà ý tưởng cho đề tài “Bước đầu nghiên cứu chế biến thử nghiệm sữa chua cơm caocao” ra đời Đề tài chỉ là bước đầu nghiên cứu chế biến thử nghiệm, nếu thành công không chỉ tận dụng được một lượng lớn cơm cacao vào chế

biến mà còn giúp đa dạng sản phẩm sữa chua trên thị trường hơn, người tiêu dùng có nhiều cơ hội lựa chọn sản phẩm theo sở thích của mình và tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng, tốt cho sức khỏe con người hơn

2.2 Mục tiêu

Mục tiêu của đề tài là xây dựng công thức sữa chua kết hợp với cơm cacao, sản phẩm tạo ra vừa có giá trị cảm quan tốt (về cấu trúc, màu sắc, mùi vị…), vừa tiết kiệm nguyên liệu (một phần lớp cơm nhầy cacao), làm tăng giá trị dinh dưỡng, vi khuẩn lactic sống và phát triển tốt trong sữa chua

2.1.2 Các tính chất hóa lý của sữa

Hàm lượng các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong một phạm vi khá rộng, phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, về điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi Sữa của các loài động vật khác nhau là rất khác nhau Phổ biến nhất ở nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam vẫn là sữa bò (Lâm Xuân Thanh, 2008)

2.1.2.1 Tính chất vật lý của sữa

 Tỷ trọng

Tỷ trọng của sữa cũng như của chất lỏng khác là tỷ số giữa khối lượng sữa ở 200C

và khối lượng nước ở 40C có cùng thể tích (d20/4)

Phụ thuộc vào các thành phần của sữa, tỷ trọng dao động trong khoảng 1,026 – 1,032 g/cm3 (trung bình là 1,029) Một số thành phần làm tăng tỷ trọng như protein, glucid, chất khoáng (tỷ trọng >1), còn hàm lượng chất béo lại làm giảm tỷ trọng của sữa Do đó nếu sữa có nhiều chất béo thì tỷ trọng sẽ thấp (Lâm Xuân Thanh, 2008)

 Độ nhớt

Độ nhớt của sữa thường được xác định theo tỷ số so với độ nhớt của nước, gọi là độ nhớt tương đối Độ nhớt phụ thuộc vào thành phần hóa học của sữa, trước hết là protein còn các muối lactoza không ảnh hưởng tới độ nhớt Hàm lượng chất béo càng cao thì độ nhớt càng cao Độ nhớt phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ Khi nâng nhiệt độ đến 600C độ nhớt giảm rõ rệt, ở nhiệt độ cao hơn độ nhớt lại tăng (Lâm Xuân Thanh, 2008)

 Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng

Đối với sữa, áp suất thẩm thấu tương đối ổn định và trung bình 6,6 at ở 00C Áp suất thẩm thấu phụ thuộc nhiều vào hàm lượng lactoza và muối phân bố ở dạng phân tử và ion Các chất protein ít có ảnh hưởng, còn chất béo hầu như không ảnh hưởng tới áp suất thẩm thấu

Nhiệt độ đóng băng của sữa là – 0,5550C, có thể dao động từ - 0,540 đến – 0,5900C Nhiệt độ này tương đối ổn định nên có thể dùng để xác định độ thật của sữa

Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng sẽ thay đổi khi sữa bị thêm nước hoặc khi sữa lấy từ gia súc bị ốm, từ gia súc có mang… (Lâm Xuân Thanh, 2008)

 Sức căng bề mặt

Sức căng bề mặt của sữa không ổn định Nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố mà trước hết là thành phần hóa học, nhiệt độ và thời gian bảo quản Sức căng bề mặt ở ranh giới giữa không khí và plasma có ý nghĩa lớn đối với quá trình chế biến sữa

Sự tạo thành bọt trong quá trình sấy, cô đặc sữa, sự tạo thành bơ và hàng loạt công đoạn khác nữa đều có mối liên quan với sức căng bề mặt của sữa (Lâm Xuân Thanh, 2008)

 Độ dẫn điện

Sữa có khả năng dẫn điện do chúng có các ion tự do, các phân tử mang điện tích và các phân tử trung hòa Tất cả các thành phần này đều ảnh hưởng tới độ dẫn điện của sữa với những mức độ khác nhau

Độ dẫn điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian có thai, giống gia súc, bệnh tật Khi pha thêm nước độ dẫn điện giảm Khi độ acid tăng độ dẫn điện tăng (Lâm Xuân Thanh, 2008)

 pH của sữa

Giá trị pH của sữa thường được xác định ở 200C

Sữa tươi có giá trị pH trung bình là 6,6 Khi sữa bị nhiễm vi sinh vật như là nhóm vi khuẩn lactic, chúng sẽ chuyển hóa đường lactose trong sữa thành acid lactic và làm giảm giá trị pH của sữa (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

2.1.2.2 Thành phần hóa học của sữa

Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, lactose, protein và các chất béo Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormone, các chất màu và khí

 Nước

Nước là thành phần chính của sữa chiếm 85,5 – 89,5% khối lượng Nước tồn tại ở hai dạng là nước tự do và nước liên kết

Nước tự do chiếm 96 – 97% tổng lượng nước Nó có thể tách được trong quá trình

cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô (Lâm Xuân Thanh, 2008)

Nước liên kết chiếm một tỷ lệ nhỏ, khoảng 3 – 4% Nước liên kết đóng băng ở nhiệt

độ nhỏ hỏn 00C, không hòa tan muối, đường (Lâm Xuân Thanh, 2008)

Trong sữa, nước giữ vai trò quan trọng vì nước là dung môi để hòa tan các chất hữu

cơ, là môi trường cho các phản ứng sinh hóa, trong đó có phản ứng lên men

 Các hợp chất chứa nitơ

Các hợp chất chứa nitơ trong sữa gồm protein và các hợp chất chứa nitơ phi protein

 Hợp chất phi protein chiếm khoảng 5%, gồm có các acid amin tự do, nucleotic, ure, acid uric

 Hệ thống protein trong sữa gồm nhóm casein (αs1, αs2, β, κ) và nhóm protein hòa tan (β-lactoglobulin, α-lactalbumin… ) Vai trò của protein trong sữa là tạo nên kết

cấu, tính nhớt, độ chặt và tính đàn hồi của sản phẩm sữa chua Nếu sữa có hàm lượng protein cao sẽ làm tăng kết cấu, tính nhớt, độ đặc và tính đàn hồi của sản phẩm

- Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa chiếm khoảng 80% protein sữa, chúng tồn tại dưới dạng hạt keo (micelle) Các micelle có chứa nhiều nhóm ưa nước và

kỵ nước nên có khả năng liên kết với nhiều chất Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng (gồm calci, magie, phosphate và citrate) Trong dung dịch, casein tạo thành các ion lưỡng tính, nghĩa là nó tham gia phản ứng vừa như một bazơ, đồng thời vừa như một acid Trong sữa, casein ở dạng canxi caseinat và nó lại kết hợp với canxi phosphate tạo thành phức hợp canxi phosphate caseinat (các micelle)

Casein bị đông tụ khi độ pH giảm (casein bị đông tụ tốt nhất ở pH 4,5 – 4,7) hoặc bởi renin (renin là một proteaza được chiết xuất từ dạ dày bê)

- Protein hòa tan nói chung và α-lactalbumin nói riêng có giá trị dinh dưỡng cao Thành phần amino acid rất gần với giá trị sinh học tối đa

 Chất béo

Chất béo sữa được xem là thành phần quan trọng Về mặt dinh dưỡng, chất béo sinh năng lượng cao, có chứa các vitamine hòa tan trong dầu (A, D, E) Đối với các sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái của sản phẩm Có tới 98 – 99% chất béo của sữa là các triglyceride, 1 – 2% còn lại là các phospholipid, cholesterol, caroten, vitamine A, D, E và K

Chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu, đường kính dao động từ 0,1 - 20µm Trong 1ml sữa có khoảng 3000 – 4000 triệu cầu mỡ Các cầu mỡ là thành phần nhẹ nhất trong sữa (tỷ trọng 0,925 g/cm3) và chúng có xu hướng nổi lên trên bề mặt sữa Chất béo của sữa khác với mỡ của các động vật khác là chứa nhiều acid béo no, có khối lượng phân tử thấp

Tỷ trọng chất béo sữa ở 15,50C là 0,93 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy (hoặc đông đặc) của chất béo sữa không rõ ràng

Chỉ số iod là một tiêu chí quan trọng và được sử dụng khá phổ biến trong sản xuất Chỉ số iod cho biết mức độ bão hòa, ảnh hưởng đến độ cứng của mỡ sữa (Lâm Xuân Thanh, 2008)

Chất béo có trong sữa góp phần tạo độ nhớt và láng mịn cho sữa chua Nhưng nếu trong quy trình chế biến sữa chua thời gian lên men kéo dài dễ dẫn đến hiện tượng tách pha của chất béo và làm giảm độ đồng nhất cho sản phẩm

 Carbohydrate

Thành phần đường trong sữa chủ yếu và chiếm nhiều nhất là lactose Ngoài ra còn

có các loại đường khác như monosaccharide (glucose, galactose), oligosaccharide và glycopeptid

Lactose là một disaccharide do một phân tử glucose và một phân tử galactose liên kết với nhau tạo thành Đường lactose trong sữa tồn tại ở hai dạng: α-lactose monohydrate C12H22O11.H2O và β-lactose anhydrous C12H22O11 Tỷ lệ giữa α-lactose monohydrate và β-lactose anhydrous trong sữa phụ thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ của sữa Khi thay đổi nhiệt độ, có sự chuyển đổi từ dạng α sang dạng β và ngược lại (Lâm Xuân Thanh, 2008)

Lactose là đường khử có độ ngọt thấp, bằng khoảng 50% so với đường sucrose Sữa động vật là nguồn chứa lactose duy nhất trong tự nhiên

Lactose là nguyên liệu cho quá trình lên men của vi khuẩn lactic (LAB) nên có vai trò quan trọng trong chế biến các sản phẩm sữa lên men Lactose còn là nguyên nhân làm thay đổi màu và mùi của sản phẩm sữa khi xử lý ở nhiệt độ cao (Trương Thanh Phú, 2009)

 Vitamin

Các vitamin trong sữa chia làm hai nhóm:

- Vitamin tan trong nước: B1, B2, B3, B5, B6, C…

- Vitamin tan trong dầu: A, D, E

Nhìn chung hàm lượng các vitamin nhóm B trong sữa bò thường ổn định Tuy nhiên hàm lượng vitamin tan trong dầu bị ảnh hưởng sâu sắc bởi thành phần thức ăn và điều kiện thời tiết… (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

 Khoáng

Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8 – 10 g/l Các muối trong sữa ở dạng hòa tan hoặc dung dịch keo (kết hợp với casein)

Trong số các nguyên tố khoáng có trong sữa, chiếm hàm lượng cao nhất là Ca, P và

Mg Các nguyên tố khoáng khác như K, Na, Cl đóng vai trò là chất điện ly Ngoài ra trong sữa còn chứa các nguyên tố khác như Zn, Fe, I, Cu… cần thiết cho quá trình dinh dưỡng của con người (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

 Hormone

Hormone do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng của động vật Hormone trong sữa được chia làm ba nhóm: proteohormone, hormone peptide và hormone steoride

 Các hợp chất khác

Trong sữa còn chứa các chất khí, chủ yếu là CO2, O2 và N2 Thỉnh thoảng người ta phát hiện trong sữa có chứa các hợp chất hóa học khác như chất kháng sinh, các sắc tố, chất tẩy rửa, kim loại nặng, độc tố vi sinh vật…nhiễm vào sữa từ thức ăn, dụng cụ, môi trường… (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

2.1.3 Giá trị dinh dưỡng của sữa

Trong số các thức ăn tự nhiên của con người không có sản phẩm nào mà các hợp chất cần thiết lại được phối hợp một cách có hiệu quả như sữa

Protein của sữa rất đặc biệt, chứa nhiều và hài hòa các acid amin cần thiết Hàng ngày mỗi người chỉ cần dùng 100g protein sữa đã có thể thỏa mãn hoàn toàn nhu cầu

về acid amin Cơ thể người sử dụng protein sữa để tạo thành hemoglobin dễ dàng hơn bất cứ protein của thực phẩm nào khác Độ tiêu hóa của protein sữa là 96 – 98%

Lipid của sữa giữ vai trò quan trọng trong dinh dưỡng Khác với các loại mỡ động vật và thực vật khác, mỡ sữa chứa nhiều nhóm acid béo khác nhau, chứa nhiều vitamin

và có độ tiêu hóa cao do có nhiệt độ nóng chảy thấp và chất béo ở dưới dạng các cầu

mỡ có kích thước nhỏ

Giá trị dinh dưỡng của lactose trong sữa không thua kém gì saccharose

Hàm lượng muối canxi và phospho trong sữa cao, giúp cho quá trình tạo thành xương và các hoạt động của não Hai nguyên tố này ở dạng dễ hấp thụ, đồng thời lại ở

tỷ lệ rất hài hòa, cơ thể có thể hấp thụ được hoàn toàn Đối với trẻ em, canxi của sữa là nguồn canxi không thể thay thế

Sữa là nguồn cung cấp tất cả các vitamin Sữa còn có tác dụng chữa bệnh, giải độc (Lâm Xuân Thanh, 2008)

2.1.4 Sữa chua

Sữa chua (yoghurt) bắt nguồn từ Bungari với tên gọi là yaourt, ở nhiều nước khác

có tên gọi riêng cho sữa chua Trạng thái, mùi vị của sữa chua yoghurt có khác nhau ở vùng này so với vùng khác Đặc biệt là độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi nước (Lâm Xuân Thanh, 2008)

Theo TCVN 7030 : 2002, sữa chua (yoghurt) là sản phẩm sữa được chế biến từ sữa

tươi, sữa đặc hoặc sữa bột và chất béo sữa các loại và được lên men bởi Lactobacillus

bulgaricus và Streptococcus thermophilus … có hoặc không bổ sung các thành phần

phụ liệu (đường tinh luyện, mứt quả các loại…)

Sản phẩm sữa chua có thể được phân loại như sau:

- Sữa chua truyền thống (set type): sản phẩm có cấu trúc gel mịn Trong quy trình sản xuất sữa chua truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm

- Sữa chua dạng khuấy (stirred type): khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học Trong quy trình sản xuất sữa chua dạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì Sữa chua dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như sữa chua truyền thống

- Sữa chua uống (drink yoghurt) hay sữa chua dạng lỏng: khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng Điểm khác biệt là sau quá trình lên men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm

- Sữa chua lạnh đông (frozen type): sản phẩm có dạng tương tự như kem Quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lý và làm lạnh để tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói

- Sữa chua cô đặc (concentrated yaourt): quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm (Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

Bảng 2.1 Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa chua

Tên chỉ tiêu

Mức yêu cầu Sữa

chua

Sữa chua đã tách một phần chất béo

Sữa chua gầy

1 Hàm lượng chất khô không

chứa chất béo, % khối lượng,

Thật ra không phải đến lúc này mà từ mấy ngàn năm trước, sữa chua đã được công

nhận là nguồn dinh dưỡng quý giá Vào năm 1910, nhà bác học người Nga Ilya

Metchnikoff đã đoạt được giải Nobel cho những khám phá của ông về vai trò của sữa

chua đối với sức khỏe con người như chống lão hoá, kéo dài tuổi thọ, tăng sức đề

kháng và chống lại các bệnh nhiễm khuẩn đường ruột. Sữa chua cung cấp một lượng

lớn protein, vitamin A, B, và các lợi khuẩn để tăng cường sức đề kháng cho cơ thể

Nhờ có nhiều các lợi khuẩn này nên sữa chua rất có lợi cho đường ruột, giúp hệ tiêu

hóa khỏe mạnh hơn Ngoài ra, sữa chua còn có tác dụng chống lại sự lão hóa của da,

giúp ổn định hệ miễn dịch của da, giảm các dấu hiệu ảnh hưởng của tuổi tác Các vi

khuẩn lên men chua cũng tiết ra chất kháng sinh tự nhiên tạo nên một màng chắn an

toàn bảo vệ cho da, đồng thời kích thích quá trình tạo collagen dưới lớp biểu bì, làm

lành các thương tổn của da như: sẹo, các vết rỗ, giúp cho việc tái tạo da một cách

nhanh chóng

2.2 Tổng quan về cacao

2.2.1 Lịch sử cây cacao

Cây cacao (Theobroma cacao L.) có cội nguồn từ các khu rừng nhiệt đới ẩm ướt

Amazon dưới các tầng cây thấp phủ đầy bóng mát và có độ ẩm cao Tuy nhiên, những cây cacao hoang dại cũng được tìm thấy từ Mexico tới Peru

Người Mayas của Yucatan và người Aztecs của Mexico là những người đầu tiên trồng cây cacao Từ “cacao” từ tiếng Mayas mà ra, và đến nay khắp nơi đều dùng, xuất hiện lần đầu tiên trong danh từ thực vật vào năm 1605, dưới ngòi bút của Charles de L’Ecluse Sử sách có ghi lại, dưới triều đại Mentezuma của người Aztecs, nhà vua và

hoàng tộc thường uống một loại nước dành riêng cho vương triều gọi là “Chocolatl –

nước đắng” được chế biến từ các mảnh hạt cacao thu được sau khi rang và xay nhỏ cacao rồi trộn với bột ngô, vanille và một số chất phụ gia khác Sự bổ dưỡng của thứ nước uống đó cho đến nỗi vào thời đó nó đã được người Aztecs tin rằng cacao có nguồn gốc từ thần thánh ban cho và sau này đã gợi ý cho một nhà thực vật học người

Thụy Điển, Linné, gắn cho cây cacao từ Theobroma do Linné mô tả

Sử của người Aztecs có xác minh rằng, từ thế kỷ 14, cây cacao đã được trồng ở Mexico; ở đây gieo trồng và thu hoạch đều trùng vào những dịp tổ chức lễ nghi tôn giáo Năm 1519, khi đổ bộ vào bờ biển Tabeco và tiến hành xâm lược Mexico, Hernando Cortes đã nghĩ ngay đến vấn đề cacao Mặc dù trước đó Columbus là người đầu tiên mang các hạt cacao về Châu Âu nhưng chỉ để làm kỷ niệm cho chuyến đi Châu Mỹ của ông mà thôi Chính H Cortes mới là người tiên phong trong việc nhận ra giá trị thương mại của loại nước uống mới mẻ này và ông ta đã gởi về Tây Ban Nha các hạt cacao cùng với cách pha chế thức uống chocolate của người Aztecs thời ấy

Do người Tây Ban Nha thích nước giải khát có vị ngọt, cho nên không bao lâu sau chocolate đã được tiêu thụ phổ biến tại Tây Ban Nha và từ đây cacao được mang vào trồng ở các thuộc địa nhiệt đới của đế quốc Tây Ban Nha thời ấy Cuối thế kỷ 16, cây cacao được trồng hầu khắp ở các vùng nhiệt đới Trung, Nam Mỹ và nhiều hòn đảo trên vùng Caribbe như ở Trinidad, Grenada… mà chủ yếu ở Trinidad Người Tây Ban Nha, Hà Lan, Bồ Đào Nha về sau cũng đua cây cacao vào các hòn đảo West Indies

(Cuba, Dominican Rep, Jamaica), Đông Nam Á (Philippines, Indonesia) và Ceylon (Srilanka) (Phạm Trí Thông, 1999)

2.2.2 Sơ lược về cacao

Cây cacao (Theobroma cacao) thuộc về thứ Theobroma cacao L và họ

Sterculiaceae Thứ Theobroma bao gồm hơn 20 loài, trong đó chỉ có loài Theobroma cacao được trồng rộng rãi còn các loài khác hoặc hoang dại hoặc rất ít được trồng Theobroma cacao là loài duy nhất có giá trị thương phẩm và nó được chia ra hai loài

phụ là Criollo và Forastero, ngoài ra còn có một loài nữa là Trinitario là kết quả của

sự tạp giao giữa hai loài Criollo và Forastero

- Criollo: nguồn gốc từ Trung Nam Mỹ, mặc dù có nhiều phẩm chất tốt như rất thơm, ít đắng nhưng ngày nay gần như không được trồng mấy vì Criollo không khỏe,

dễ bệnh và trồng đến 4 – 5 năm mới có trái

- Forastero: là các giống cacao thường của Brazil và Tây Phi, Trung Nam Mỹ, Malaysia, Indonesia, chiếm 80% nguyên liệu sản xuất chính trên thế giới Forastero có dạng cây cao, khỏe, hạt nhỏ hơn Criollo nhưng hương vị đậm hơn và hạt chưa nhiều

chất béo hơn

- Trinitario: là giống lai hai giống trên sinh sản tại hòn đảo Trinidad, thuộc địa

Tây Ban Nha thế kỷ 18, chiếm 15% sản lượng chế biến trên thế giới Giống này có năng suất cao và kháng bệnh tốt

Cacao là một cây thân gỗ nhỏ, cao chừng 5 – 7m và nó đòi hỏi phải có bóng mát

Nụ hoa bắt đầu nở vào buổi chiều và nở hết vào buổi sáng hôm sau, chỉ một phần rất nhỏ trong số các hoa nở sẽ đậu thành trái, nhân tố chính cho việc thụ phấn là những

con ruồi nhỏ Ceratopoginidae Thời gian phát triển của trái cacao từ kết trái đến chín

thường trong khoảng 5 – 6 tháng Quả non hình thành trên cây cacao không chín hết được, một số lớn thường khô héo và rơi rụng khỏi cây Quả cacao dài từ 10 – 30cm, đường kính 7 – 9cm, nặng từ 200 – 1000g, chứa 30 – 40 hạt bao quanh bằng lớp nhầy

có vị ngọt Tùy theo từng loài, hình dạng của quả thay đổi nhiều từ hình cầu, dài, nhọn, hình trứng hoặc hình ống Màu sắc của quả khá đa dạng, có loại trái màu xanh, vàng

và đỏ Khi chín thì vỏ không nở bung ra và ít bị rụng khỏi cây

Cacao có thể trồng từ vĩ độ 200 Bắc đến 200 Nam Nhiệt độ thích hợp cho cây cacao trong khoảng 21 – 320C, lượng mưa cần thiết khoảng 1150 – 2500 mm Cacao có thể thích nghi với nhiều loại đất đai nhưng đất phải để cho rễ cây xuyên khỏe và giữ được

ẩm cho bộ rễ Cây cacao thích hợp với độ ẩm tuông đối thường xuyên cao 70 – 80% Cây cacao lúc đầu cần 25 – 50% ánh sáng, nhu cầu về bóng mát giảm đi khi cây cacao

đã phát triển để tự đảm bảo được tán che cho mình Việc tạo cây con làm giống bằng cách gieo hạt thẳng tại hố trồng không thuận lợi bằng việc gieo hạt ở vườn ươm, sau 4 – 6 tháng đưa cây con ra đất trồng Ngoài ra, người ta còn nhân giống cacao bằng phương pháp vô tính như giâm, ghép và chiết cành (Neil Hollywood và ctv, 2008) Cacao chịu sự tấn công của hơn 1.500 loại côn trùng chủ yếu thuộc nhóm châm

chích Miride Ngoài ra còn có các loài khác cũng gây hại như các loài rệp, bọ rùa, bọ

đục thân, con ve ve, bọ cánh cứng, bướm cắn lá, sâu… Cây cacao bị nhiều loại nấm ký sinh phá hoại

Cacao thường bắt đầu cho trái sau 3 – 4 năm và sản lượng tăng dần lên sau 8 – 10 năm Nếu được chăm sóc tốt cây còn có thể tiếp tục cho trái từ 30 – 50 năm Thời gian thu hoạch thay đổi theo từng vùng canh tác Người ta thu hái cacao căn cứ vào màu sắc của vỏ trái Hiện nay trái cacao được thu hoạch bằng tay (Phạm Trí Thông, 1999)

Ở Việt Nam, cây cacao được trồng thử nghiệm đầu tiên ở các tỉnh phía Nam Năm

1998, cây cacao được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tiến hành khảo sát đánh giá và dự kiến phát triển 100.000 ha đến năm 2010 Tháng 3/2005, Bộ đã thành lập Ban Điều phối phát triển cacao Việt Nam nhằm thúc đẩy nhanh chương trình phát triển cacao, xem cây cacao là một loại cây trồng mới trong các loại cây công nghiệp dài ngày nói chung ở Việt Nam Đây là những tiền đề rất quan trọng để thúc đẩy cây cacao phát triển (Neil Hollywood và ctv, 2008)

Hình 2.1 Cây và trái cacao (Nguồn: Marshall Brain)

2.2.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cacao

Thành phần chủ yếu của hạt cacao tươi gồm có chất béo, carbohydrate, nước và một

số chất khác Lớp nhầy chiếm khoảng 15 – 20% trọng lượng của hạt cacao và chứa một trữ lượng đường cao, đồng thời do sự có mặt của acid citric tạo nên pH của lớp nhầy tươi ban đầu là 3,5 Các hợp chất nitrogen có trong vỏ trái và hạt cacao bao gồm một số hợp chất phi protein như theobromine, caffeine cùng một số ít thành phần ammonia và asparagine, mà trong số đó thì chất đặc thù cho cacao chính là theobromine

Bảng 2.2 Các thành phần của hạt cacao tươi, tính theo % trọng lượng tươi

Acid hữu cơ

Citric & Acetic, Oxalic

9,4

3,8

13,8 46,0

- 8,2

35

31,3

3,2 4,5 4,9

- 1,1

8,4 2,4 0,8 5,2

0,6 2,6

(Nguồn: F Hardy, trích dẫn bởi Phạm Trí Thông, 1999)

Bột cacao và chocolate là hai loại thực phẩm cung cấp năng lượng cao Với chất

Theobromine mà nó có (0,4%), chocolate là một chất kích thích nhè nhẹ cho nên cho

trẻ em ăn rất tốt Chocolate còn có tác dụng chống bệnh còi vì nó có chất bơ, các chất

phospho tự nhiên và vitamin D (Phạm Trí Thông, 1999)

2.3 Tổng quan về lên men lactic

2.3.1 Lên men lactic

Theo nghĩa hóa sinh: lên men sinh hóa là quá trình phân giải đường thành năng lượng, mà trong đó Hydro được tách ra từ cơ chất (thường là glucid) và được chuyển đến chất nhận điện tử cuối cùng là chất hữu cơ trung gian Đây là quá trình kỵ khí, sự

có mặt Oxy sẽ ức chế quá trình lên men Thuộc loại này ta có lên men rượu, lên men lactic Quá trình này được áp dụng để chế biến các loại thực phẩm lên men

Trong quá trình lên men lactic, nhiều chủng vi khuẩn không chỉ sản sinh ra acid lactic mà còn cho hàng loạt các sản phẩm khác như các acid hữu cơ, rượu, este, CO2… Dựa vào các sản phẩm của quá trình lên men người ta chia vi khuẩn thành:

- Vi khuẩn lactic lên men lactic đồng hình: sản xuất chủ yếu acid lactic

- Vi khuẩn lactic dị hình: sản xuất hỗn hợp gồm acid lactic, acic acetic, CO2 và ethanol

Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa lên men Vi khuẩn lactic là nhóm vi khuẩn quan trọng nhất đối với công nghiệp chế biến sữa, mặc

dù được sản xuất với số lượng rất ít nhưng những chất này đem lại hương vị rất đặc trưng cho các sản phẩm (Vương Thị Việt Hoa, 2008)

2.3.2 Vi khuẩn lactic (LAB)

Vi khuẩn lactic thuộc nhóm vi khuẩn gram dương, không bào tử, không sắc tố, catalase âm tính, kỵ khí hay kỵ khí tùy ý, lên men đường sinh acid lactic là sản phẩm cuối cùng Vi khuẩn lactic bao gồm nhiều loại khác nhau về hình thái, sinh lý và khả năng lên men Tế bào của chúng thường có dạng hình cầu, nối nhau thành chuỗi hay hình que ngắn xếp đôi, không có khả năng di động

Vi khuẩn lactic có thể lên men dễ dàng các loại đường đơn Đường kép được đồng hóa một cách chọn lọc hơn Còn polysaccharide thì chỉ được lên men lactic bởi một số

vi khuẩn Các vi khuẩn lactic ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng tối thích là 25 – 350C, các loài ưa nhiệt có nhiệt độ tối thích là 40 – 450C, các loài ưa lạnh phát triển ở nhiệt độ tương đối thấp (50C hoặc thấp hơn) Hầu hết bị chết khi gia nhiệt tới 60 – 800C trong thời gian 10 – 30 phút (Lương Đức Phẩm, 2000)

Ngoài ra, một đặc điểm nữa của vi khuẩn lactic là sống cộng sinh rất chặt chẽ, mặc

dù cạnh tranh nhưng lại hỗ trợ nhau rất tốt trong quá trình sinh trưởng Vì thế khi sử dụng hệ cộng sinh các vi khuẩn lactic sẽ cho năng suất, sản phẩm tốt hơn khi chúng sống riêng rẽ

Giống vi sinh vật sử dụng trong lên men sữa chua:

- Streptococcus thermophilus: lên men dị hình, sinh diacetyl tạo mùi hương bơ, chịu được nhiệt và pH trung tính nên sẽ phát triển trước

Là vi khuẩn đại diện cho nhóm Viridans - gồm những vi khuẩn không dung huyết,

tác nhân của việc acid hóa và chín mùi của phomat đun chín và một phần hệ VSV của sữa chua Tế bào hình cầu, đường kính từ 0,5 - 1,5µm, kết thành chuỗi, phát triển tốt ở nhiệt độ 40 – 450C, tích tụ khoảng 1% acid lactic Chịu được nhiệt độ tương đối cao,

có thể sống sót sau quá trình thanh trùng sữa, bị chết ở nhiệt độ 70 – 750C trong vòng

15 phút Có thể lên men và làm sữa chua tới 110 – 1200Th Là tác nhân của sự hình thành acid và quá trình chính của phomat (Lương Đức Phẩm, 2000)

Hình 2.2 Hình thái sinh học của Streptococcus thermophilus

(Nguồn: Robert Hutkins, University of Nebraska)

- Lactobacillus bulgaricus: lên men đồng hình, sinh acid lactic, chịu nhiệt độ thấp

hơn và pH < 5,2 nên phát triển sau

Trực khuẩn gram dương, dài 2 - 20µm, tế bào hình que, thường kết thành chuỗi Thuộc nhóm ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích cho phát triển là 40 – 450C, tối thiểu 15 –

200C Nó tạo acid mạnh, tích tụ trong sữa tới 2,5 – 3,5% acid lactic (Lương Đức Phẩm, 2000) Chứa enzym phân giải protein nên có khả năng phân tách một số acid amin từ casein Các acid amin này có vai trò như là các chất kích thích hoạt động cho loài

Streptococcus thermophilus (Lê Thị Liên Thanh, Lê Văn Hoàng, 2002)

Hình 2.3 Hình thái sinh học của Lactobacillus bulgaricus

(Nguồn: Ewolucja w jogurcie, 2008)

Thí nghiệm 3 nhằm xác định lượng đường và lượng cơm cacao bổ sung để sữa chua

có giá trị cảm quan tốt, được nhiều người ưa thích Theo Nguyễn Thị Vuy Linh (2006) lượng đường bổ sung vào sữa chua khoảng 8 đến 12% và theo Trương Thanh Long (2008) tỷ lệ trái cây phối trộn vào sữa chua khoảng 15% Vì vậy chúng tôi chọn mức đường khảo sát ở 8, 10, 12% và lượng cơm cacao khảo sát ở 10, 15, 20% theo khối lượng

Thí nghiệm 4 nhằm tìm ra điểm khác nhau giữa sữa chua có bổ sung và không có bổ sung cơm cacao, mức độ yêu thích của người tiêu dùng về sữa chua bổ sung cơm cacao Yếu tố thời gian lên men, lượng men cái, lượng đường là kết quả của thí nghiệm 2 và 3 Hai sản phẩm chỉ khác nhau ở điểm có và không có bổ sung cơm cacao

Thí nghiệm 5 nhằm xác định khoảng thời gian bảo quản sản phẩm trong ngăn mát tủ lạnh Thời gian dự kiến là 1 tháng, trước và sau bảo quản sản phẩm sẽ được kiểm tra vi

sinh (tổng VK hiếu khí, coliforms)

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Thí nghiệm 1: Thí nghiệm khảo sát thời điểm bổ sung cơm cacao trước và

sau quá trình lên men

Việc bổ sung cơm cacao vào thời điểm nào là rất quan trọng, ảnh hưởng đến chất lượng và cảm quan của sản phẩm sau này Cơm cacao được lên men cùng với sữa có thể làm sản phẩm thơm ngon hơn, tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm hoặc làm ảnh hưởng không tốt đến cảm quan của sản phẩm Mục đích của thí nghiệm này là khảo sát thời điểm bổ sung cơm cacao thích hợp để sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất

Thí nghiệm được bố trí là thí nghiệm 1 yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên lặp lại 3 lần, với yếu tố thí nghiệm là thời điểm bổ sung cơm cacao: T1 là trước khi lên men và T2

là sau khi lên men Yếu tố cố định là men cái 9%, cơm cacao 15%, đường 10 %, thời gian lên men là 6h

Chỉ tiêu theo dõi là độ pH, độ acid và giá trị cảm quan đánh giá theo phương pháp

mô tả

3.2.2 Thí nghiệm 2: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men và tỷ lệ

men giống bổ sung lên chất lượng sản phẩm

Vì trong cơm cacao có lượng lớn acid hữu cơ (khoảng 0,7%) nên sẽ ảnh hưởng đến thời gian lên men và lượng men cái bổ sung Tỷ lệ men giống bổ sung nhiều thì thời gian lên men rút ngắn và ngược lại, tuy nhiên 2 yếu tố này có tác động lẫn nhau và ở một mức độ nào đó sẽ cho sản phẩm có chất lượng tốt Mục đích của thí nghiệm này là khảo sát thời gian lên men và tỷ lệ men giống bổ sung thích hợp để tạo sản phẩm có chất lượng tốt nhất

Thí nghiệm được bố trí là thí nghiệm 2 yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên lặp lại 3 lần, với yếu tố thí nghiệm là:

- Thời gian lên men: 4, 6 và 8h

- Tỉ lệ men giống bổ sung: 7, 9 và 11%

Yếu tố cố định là cơm cacao 15%, đường 10%

Chỉ tiêu theo dõi là độ pH, độ acid (0Th) và giá trị cảm quan đánh giá theo phương pháp cho điểm

Bảng 3.1: Sơ đồ bố trí các nghiệm thức cho thí nghiệm 2

3.2.3 Thí nghiệm 3: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường, cơm cacao

lên chất lượng cảm quan sản phẩm

Mục đích của thí nghiệm này là xác định hàm lượng đường, cơm cacao thích hợp để sản phẩm có giá trị cảm quan tốt nhất về mùi vị, màu sắc, cấu trúc

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu 2 yếu tố hoàn toàn ngẫu nhiên, với chỉ tiêu đánh giá là giá trị cảm quan của sản phẩm Yếu tố thí nghiệm cố định là thời gian lên men

và lượng men cái bổ sung thu được ở thí nghiệm 2 Yếu tố thay đổi là:

- Hàm lượng đường 8, 10 và 12%

- Hàm lượng cơm cacao 10, 15 và 20%

Chỉ tiêu theo dõi là độ pH, độ acid (0Th) và giá trị cảm quan đánh giá theo phương pháp cho điểm

Bảng 3.2: Sơ đồ bố trí các nghiệm thức cho thí nghiệm 3

3.2.4 Thí nghiệm 4: Thí nghiệm so sánh giữa sữa chua có bổ sung và không có bổ

sung cơm cacao, mức độ chấp nhận sản phẩm của người tiêu dùng

Mục đích của thí nghiệm này là xác định điểm khác nhau giữa sữa chua có bổ sung

và không có bổ sung cơm cacao là gì, người tiêu dùng có chấp nhận sữa chua bổ sung cơm cacao nhiều không

Chỉ tiêu theo dõi là độ pH và độ acid Đánh giá cảm quan theo phương pháp so sánh cặp đôi thị hiếu

độ acid và đánh giá cảm quan Sau đó vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH, độ acid trong

suốt thời gian bảo quản Đồng thời kiểm tra vi sinh (tổng VK hiếu khí, Coliforms) của

sản phẩm trước và sau thời gian bảo quản

3.3 Quy trình sản xuất sữa chua cơm cacao

3.3.1 Quy trình làm men cái

Theo thông tin nhà sản xuất men giống cung cấp và theo các luận văn khóa trước về sữa chua, men cái dùng cho các thí nghiệm trong đề tài này được chúng tôi chuẩn bị trong Hình 3.1

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình chuẩn bị men cái

Thuyết minh quy trình

Sữa UHT không đường được đem gia nhiệt đến khoảng 40 – 450C nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn LAB hoạt động Sau đó cân men giống đông khô rồi cho vào sữa Loại men đông khô được sử dụng là loại YC – X11 – Yo – Flex gồm có các

men Streptococcus thermophilus và Lactobacillus delbrueckii subsp bulgaricus của

công ty Chr – Hansen, Đan Mạch Hàm lượng men đông khô được sử dụng để làm men cái là 0,04g / 500ml sữa

Khuấy đều rồi đem hỗn hợp cho vào tủ ủ khoảng 430C trong 8h Sau đó đem bảo quản ở ngăn mát tủ lạnh (khoảng 0 – 50C) và được sử dụng trong vòng 24h

Sữa UHT không đường

Gia nhiệt (40 – 450C)

Men đông khô

Ủ ở 430C/8h

Bảo quản lạnh (0 – 50C)

Trái cacao tươi

Lọc qua rây

cacao được cho vào vật chứa và xử lý cơ học (đánh, khuấy, lọc) để lấy một phần dịch cơm cacao dùng nguyên liệu chế biến sữa chua cacao giai đoạn sau, còn phần hạt cacao sẽ đem qua lên men chế biến chocolate

3.3.3 Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung cơm cacao trước quá trình lên

men

Dịch cơm cacao được bổ sung vào sữa rồi mới cho men cái vào lên men, như vậy dịch cơm cacao sẽ được lên men cùng với sữa nguyên liệu Quy trình này được trình bày trong Hình 3.3

Thuyết minh quy trình

Sữa UHT không đường được phối trộn với dịch cacao, đường Sau đó đem hỗn hợp

đi đồng hóa để được hỗn hợp đồng nhất

Thanh trùng nhằm tiêu diệt hoặc ức chế hệ vi sinh vật và một số enzym có trong sữa Ngoài ra, thanh trùng còn làm biến tính các protein sữa, giúp hình thành khối đông với cấu trúc ổn định trong quá trình lên men lactic, hạn chế sự thoát huyết thanh

ra khỏi cấu trúc gel khi bảo quản sữa chua Thanh trùng bằng cách hấp cách thủy ở

900C trong 15 phút

Sữa sau thanh trùng được làm nguội đến khoảng 40 – 450C bằng cách ngâm vào nước lạnh (sữa đựng trong nồi) rồi cho men cái vào Mục đích của quá trình làm nguội

là tạo nhiệt độ thích hợp cho các vi khuẩn lactic hoạt động tốt

Các hũ nhựa được tiệt trùng trong nước sôi rồi cho hỗn hợp sữa vừa cấy men vào, đậy kín nắp Cho các hũ nhựa này vào ủ ấm ở 40 - 450C nhằm tạo điều kiện cho quá trình lên men lactic

Sau khi ủ ấm pH của dung dịch sữa đạt khoảng 4,3 đến 4,9 Các hũ nhựa được bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh (0 – 50C) Mục đích của bảo quản lạnh vừa để ổn định cấu trúc gel của sản phẩm, vừa ức chế hoạt động của vi khuẩn sinh acid lactic

Hình 3.3: Quy trình sản xuất sữa chua bố sung cơm cacao trước quá trình lên men

3.3.4 Quy trình sản xuất sữa chua bố sung cơm cacao sau quá trình lên men

Dịch cơm cacao được bổ sung vào sau khi sữa nguyên liệu đã qua quá trình lên

men Quy trình này được trình bày trong Hình 3.4

SữaUHT không đường

Phối trộn Dịch cơm cacao Đường

Đồng hóa

Thanh trùng (900C/15 phút)

Làm nguội (40 – 450C)

Rót hũ nhỏ

Men cái

Ủ ở 430C

Bảo quản lạnh (0 – 50C)

Hình 3.4: Quy trình sản xuất sữa chua bố sung cơm cacao sau quá trình lên men Thuyết minh quy trình

Cho đường vào sữa UHT không đường Sau đó nâng nhiệt đến khoảng 40 – 450C rồi cho men cái vào Cho hỗn hợp sữa vào vật chứa lớn (thau, nồi ) rồi ủ ấm ở 40 -

450C

Làm lạnh, ủ chín nhằm mục đích ổn định cấu trúc gel và ức chế hoạt động lên men sinh acid của vi khuẩn Thường làm lạnh, ủ chín ở ngăn mát tủ lạnh trong khoảng 12 giờ Sau đó phối trộn dịch cơm cacao đã qua thanh trùng (chần hay hấp cách thủy

Sữa UHT không đường

Nâng nhiệt (40 – 450C)Đường

Rót vào hũ lớn Men cái

khi phối trộn được rót vào các hũ nhỏ đã được tiệt trùng và đưa vào bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh

3.4 Các phương pháp dùng trong quá trình thí nghiệm

3.4.1 Xác định độ axit lactic ( o Th) bằng phương pháp chuẩn độ

Phương pháp chuẩn độ: lấy 10ml sữa chua thêm 20ml nước cất và vài giọt phenolphtalein Sau đó, chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 20 giây thì dừng lại

Tính kết quả

Độ Thorner(oTh) là số ml NaOH 0,1N đã dùng để trung hòa acid tự do có trong 100ml sữa (Nguồn:Gösta Bylund, 1995) Áp dụng quy tắc tam suất ta có:

(3.1)

3.4.2 Phương pháp đánh giá cảm quan

3.4.2.1 Phương pháp bố trí cảm quan theo kiểu khối cân bằng không đầy đủ (Balanced Imcomplete Block Designs)

Trong quá trình đánh giá cảm quan nếu phải thử mẫu quá nhiều sẽ làm các cảm quan viên mệt mỏi ảnh hưởng đến độ chính xác và độ nhạy Nếu số mẫu trong thí nghiệm lớn hơn số lượng mẫu một cảm quan viên có thể đánh giá được, ta nên bố trí cảm quan theo kiểu khối cân bằng không đầy đủ Theo phương pháp này, cảm quan viên chỉ đánh giá một số lượng k mẫu trong toàn bộ số lượng mẫu thí nghiệm t (k < t), mỗi mẫu được đánh giá với số lượng r lần đánh giá như nhau và tất cả các cặp mẫu được đánh giá với số lượng λ lần đánh giá như nhau Số lượng cảm quan viên hay khối (block) cần thiết để hoàn tất một lần lặp lại của bố trí cảm quan theo kiểu khối cân bằng không đầy đủ được biểu thị bằng chữ b

Đối với trường hợp muốn có một số lượng lớn của tổng lần lặp lại, bố trí cảm quan theo kiểu khối cân bằng không đầy đủ hoàn toàn được lặp lại nhiều lần Số lần lặp lại của thí nghiệm nền được biểu thị bằng chữ p Tổng số khối khi đó là pb Ta sẽ có pr là

tổng số lần đánh giá của mỗi mẫu và pλ là tổng số lần so sánh trực tiếp đối với hai mẫu

bất kì (Trương Thục Tuyền, 2008)

Theo Benoist (1994), để có được bảng bố trí đánh giá cảm quan kiểu khối cân bằng

không đầy đủ cần phải thỏa mãn những điều kiện sau đây:

 t ≥ k, b ≥ t (trích dẫn bởi Phạm Thị Nguyên Toàn, 2006)

Điểm của mỗi nghiệm thức được hiệu chỉnh theo công thức 3.4 để xác định điểm

trung bình hiệu chỉnh và để nâng cao tính chính xác điểm trung bình của mỗi mẫu

Bj: tổng điểm của tất cả các khối có chứa sản phẩm thứ j

Sử dụng trắc nghiệm Duncan để so sánh sự khác biệt giữa các sản phẩm

(Trương Thục Tuyền, 2008)

3.4.2.2 Phương pháp cho điểm thị hiếu

Mục đích chính của phép thử thị hiếu là đánh giá phản ứng cá nhân (ưa thích hay

chấp nhận) của người tiêu dùng về sản phẩm, ý tưởng sản phẩm hay các đặc tính sản

phẩm Phép thử thị hiếu thường được các nhà sản xuất hàng hóa, cung cấp dịch vụ sử

dụng Mỗi năm, lượng phép thử thị hiếu được sử dụng ngày càng nhiều vì đây là một

công cụ hiệu quả để thiết kế sản phẩm (Morten Meilgaard và ctv, 1999)