Nghiên cứu sử dụng vi khuẩn lactic lên men sữa đậu nành để sản xuất sữa chua

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HÓA PHẠM PHI YẾN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTIC LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH ĐỂ SẢN XUẤT SỮA CHUA Chuyên ngành : Công Nghệ Thực Phẩm Mã số ngành : 2.11.00 Người hướng dẫn khoa học: TS.LẠI MAI HƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2005 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : TS Lại Mai Hương Ký tên :………… Cán chấm nhận xét : PGS.TS Đống Thị Anh Đào Ký tên :………… Cán chấm nhận xét : TS Nguyễn Hữu Phúc Ký tên :………… Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA , ngày………tháng……….năm 2006 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC TPHCM, ngày….tháng ….năm 200… NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Phạm Phi Yến Phái : Nữ Ngày, tháng, năm sinh : 21/09/1977 Nơi sinh : TPHCM Chuyên ngành : Khoa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm MSHV : 01103287 I TÊN ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTIC LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH ĐỂ SẢN XUẤT SỮA CHUA II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Nghiên cứu khảo sát tỉ lệ đậu : nước để sản xuất sữa đậu Nghiên cứu trình lên men sữa đậu sản xuất sữa chua đậu nành (soyoghurt) Nghiên cứu ảnh hưởng chất phụ gia lên cấu trúc, độ nhớt soyoghurt Đánh giá cảm quan nghiên cứu thời gian bảo quản sản phẩm soyoghurt III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ ( Ngày ký Quyết định giao đề tài ) : 02/02/05 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 10/11/05 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS LẠI MAI HƯƠNG VI HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT : PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO VII HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT : TS NGUYỄN HỮU PHÚC Cán hướng dẫn TS LẠI MAI HƯƠNG Cán nhận xét Cán nhận xét PGS.TS.ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO TS NGUYỄN HỮU PHÚC Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày ….tháng….năm 2006 Trưởng phòng QLKH-SĐH Chủ nhiệm Ngành PGS.TS ĐOÀN THỊ MINH TRINH PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTIC (LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS) LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH ĐỂ SẢN XUẤT SỮA CHUA (SOYOGHURT) Ngày nay, sản phẩm đậu nành nguồn thực phẩm thiết yếu giới : tempeh, miso, soy sauce, toyo, soy cheese, soy yoghurt (soyoghurt)… Khoâng thực phẩm từ đậu nành ngon, rẻ mà đậu nành nguồn dinh dưỡng tuyệt hảo , có đầy đủ acid amin cần thiết, giàu calcium, chất xơ, sắt, vitamin B, acid béo không no Và đặc biệt đậu nành có hóa chất dược thảo isoflavones có tác dụng ức chế mối nguy ung thư, bệnh tim, loãng xương giúp giảm nhẹ triệu chứng mãn kinh… Nhưng đậu nành có chứa oligosaccharide stachyose, raffinose nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn đường ruột phân hủy/ trao đổi chất tạo khí CO2, H2, CH4 gây đầy tạo điều kiện cho vi sinh vật gây bệnh cho người Để hạn chế nhược điểm này, người ta tiến đến hướng sản xuất thực phẩm đậu nành lên men cách sử dụng nguồn vi sinh vật : nấm men, nấm mốc vi khuẩn Hệ vi sinh vật probiotic gồm vi sinh vật sống cải tiến cân hệ vi sinh đường rụôt, tác động có lợi đến vật chủ Vi khuẩn Lactobacillus Acidophilus probitic đựơc dùng thông dụng ( Châu u Mỹ) sản phẩm lên men sữa làm yoghurt Vì Lactobacillus Acidophilus có khả làm giảm cholesterol, ngăn chặn phát triển vi khuẩn đường rụôt, chống tế bào ung thư (đặc biệt ung thư ruột), có khả chịu đựơc pH dày, đường ruột – ưu điểm mà vi khuẩn lactic khác Do ưu điểm đậu nành Lactobacillus Acidophilus nên nghiên cứu này, khảo sát yếu tố ảnh hưởng đến trình ứng dụng Lactobacillus Acidophilus lên men sữa đậu làm yoghurt – soyoghurt : - Sử dụng tỉ lệ phối chế đậu : nước = : sản xuất sữa đậu có : protein = 3.7g/100ml, đường tổng = 2.6g/100ml, béo = 1.8g/100ml Lactobacillus Acidophilus lên men sữa đậu làm soyoghurt - Các thông số tối ưu để Lactobacillus Acidophilus lên men sữa đậu sản xuất soyoghurt : nồng độ giống cấy 5%, thời gian lên men 12h 370C, lượng sucrose bổ sung : 15g sucrose/100ml - Phần trăm chất phụ gia bổ sung vào sữa đậu để Lactobacillus Acidophilus lên men sữa đậu sản xuất soyoghurt : 0.6% Pectin , 0.2% E1422 vaø E471 ABSTRACT : STUDY TO APPLY LACTIC BACTERIUM (LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS) FERMENTING SOY MILK TO PRODUCE SOY MILK YOGHURT ( SOYOGHURT) Nowadays, soybean products are essential foods in the world such as : tempeh, miso, soy sauce, toyo, soy cheese, soy yoghurt (soyoghurt)… The products are not only delicous, inexpensive, but also enrich the food substracts containing eight essential amino acids and unsaturated fatty acids, vitamin B, mineral substances In particular, isoflavones in soybean have affected to reduce the risk of cancer, osteoporosis, heart disease and menopause symptom… However, soybean contained several oligosaccharides such as stachyose, raffinose which are nutrition for intestinal bacteria to destroy or metabolize to create CO2, H2, CH4 gases The gases will feel flatulent and create good conditions to growth pathogenic microorganism To reduce the weak – point , people come to produce fermented soybean products by using some microorganism such as : yeast, mould, bacteria Probiotics are defined as “ live microbial feed supplements which beneficially affect the host animal by improving its intestinal microbial balance” Lactobacillus Acidophilus is one of probiotics used in fermented milk products to make yoghurt So Lactobacillus Acidophilus can reduce cholesterol, prevent the growth of intestinal pathogenic microorganism, fight againt cancer cells (esp colon cancer), stand the low pH of stomach, intestine – this is a strong point of Lactobacillus Acidophilus which isn’t in other bacteria In this study, we investigated some factors affecting to Lactobacillus Acidophilus applied process to ferment soymilk to make yoghurt – soyoghurt - Using the ratio of soybean : water = : to produce soymilk containing : protein = 3.7g/100ml soymilk, carbohydrate = 2.6g/100ml soymilk, lipid = 1.8g/100ml soymilk Lactobacillus Acidophilus will ferment the soymilk to make soyoghurt - Theo optimal parameters to Lactobacillus Acidophilus fermenting soymilk to make soyoghurt are : cultured Lactobacillus Acidophilus concentration: 5%, fermented time : 12h, temperature : 370C, supplemental sucrose : 15g/100ml soymilk - The percents of food additives supplement in soymilk to Lactobacillus Acidophilus fermenting soymilk to make soyoghurt : 0.6% pectin, 0.2% E1422 & E471 - The organoleptic evaluation and study the limit of soyoghurt preservative time : our soyoghurt product is liked and accepted by consumers, the limit of soyoghurt preservative time is 30 days as from productive day MUÏC LỤC PHẦN I : MỞ ĐẦU MỞ ĐẦU PHẦN II : TỔNG QUAN I PHÂN LOẠI YOGHURT II NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT SOYOGHURT 2.1 Đậu nành 2.1.1 Lịch sử đậu nành 2.1.2 Các thành phần đậu nành 2.1.3 Các chất chống ung thư đậu nành 2.2 Probiotics 2.2.1 Lịch sử probiotics 2.2.2 Vai trò probiotics 2.2.3 Một số vi khuẩn nấm men sử dụng probiotics 2.2.4 Lactobacillus Acidophilus 2.2.4.1 Tính chất L Acidophilus 2.2.3.2 Lợi ích L.Acidophilus 2.2.4.3 Lịch sử L Acidophilus soyoghurt III CÁC CHẤT PHỤ GIA BỔ SUNG VÀO SOYOGHURT 3.1 Pectin 3.1.1 Định nghóa 3.1.2 Phân loại 3.1.3 Đơn vị cấu tạo 3.1.5 Ứng dụng 3.2 Carrageenan 3.2.1 Định nghóa 3.2.2 Đơn vị cấu tạo 3.2.3 Phân loại 3.2.4 Ứng dụng 3.3 Gelatin 3.3.1 Nguồn gốc 3.3.2 Định nghóa 3.3.3 Đơn vị cấu tạo 3.3.4 Phân loại Trang 6 13 17 17 18 18 22 22 23 24 25 25 25 25 25 26 27 27 27 27 28 28 28 28 28 30 3.3.5 Ứng dụng 3.4 Agar 3.4.1 Định nghóa 3.4.2 Đơn vị cấu tạo 3.4.3 Ứng dụng 3.5 E 1422 3.5.1 Định nghóa 3.5.2 Chức 3.5.3 Ứng dụng 3.6 E 471 3.6.1 Định nghóa 3.6.2 Công thức cấu tạo 3.6.3 Ứng dụng IV THÀNH PHẨM 5.1 Chỉ tiêu vi sinh 5.2 Chỉ tiêu cảm quan 5.3 Phương pháp đánh giá cảm quan sản phẩm soyoghurt PHẦN III : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU I NGUYÊN LIỆU 1.1 Đậu nành 1.2 Đường sucrose 1.3 Pectin 1.4 Agar 1.5 Gelatin 1.6 Carrageenan 1.7 E 1422, E 471 1.8 Môi trường MRS broth 1.9 Giống Lactobacillus Acidophilus II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất yoghurt sữa đậu – soyoghurt 2.1.1 Quy trình công nghệ 2.1.2 Các công đoạn quy trình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu 2.3 Phương pháp nghiên cứu 2.3.1 Phương pháp Kjedahl 30 30 30 30 30 31 31 31 31 31 31 31 32 33 33 33 33 34 35 35 35 35 35 35 35 35 36 36 37 37 37 38 39 41 41 LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang113 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG 4.2 NGHIÊN CỨU THỜI HẠN BẢO QUẢN SẢN PHẨM SOYOGHURT : Sản phẩm soyoghurt bảo quản tủ lạnh nhiệt độ – 80C Và cách ngày lấy mẫu soyoghurt kiểm tra tiêu vi sinh : định lượng Enterobacteriaceae, nâùm mốc nấm men cho kết sau : Bảng 25 : Xác định lựơng vi sinh vật gây hư hỏng soyoghurt theo thời gian Ngày Enterobacteriaceae Nấm mốc (cfu/g) Nấm men (cfu/g) (cfu/g) 0 0 0 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 Tiêu chuẩn vi sinh sản phẩm yoghurt (theo tiêu chuẩn vi sinh sản phẩm yoghurt Công Ty Sữa Cô Gái Hà Lan có dựa TCVN) : - Enterobactericeae ≤ 10cfu/g - Nấm mốc cfu/g - Nấm men cfu/g HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang114 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG Nhận xét : So sánh theo tiêu chuẩn vi sinh sản phẩm yoghurt trên, thấy sản phẩm soyoghurt đạt tiêu chuẩn vi sinh thực phẩm Nhưng sản phẩm soyoghurt sau 30 ngày bảo quản - 80C có pH = 3,66 thấp, phần trăm acid lactic 0,996 cao so với yêu cầu phần trăm acid lactic có yoghurt 0,7 – 0,8% (3), vị chua mùi có khác biệt rõ ràng so với mẫu soyoghurt khoảng 30 ngày, thời gian bảo quản kéo dài nhiệt độ – 0C vi khuẩn lactic soyoghurt tiếp tục lên men thực số phản ứng biến đổi hóa sinh tốc độ chậm, làm thành phần hóa học soyoghurt thay đổi trình bảo quản lâu dài, nên gây mùi vị không phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng Vì định hạn sử dụng sản phẩm soyoghurt 30 ngày kể từ ngày sản xuất HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ HV : PHẠM PHI YẾN Trang115 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang116 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN : Từ kết nghiên cứu phần 4, đưa số kết luận sau cho trình nghiên cứu ứng dụng Lactobacillus Acidophilus lên men sữa đậu sản xuất yoghurt : Nghiên cứu khảo sát tỉ lệ đậu : nứơc để sản xuất sữa đậu : • Để sữa đậu có thành phần dinh dưỡng cảm quan phù hợp sản xuất soyoghurt, định chọn tỉ lệ đậu : nứơc : Nghiên cứu trình lên men sữa đậu sản xuất soyoghurt : • Các thông số thích hợp cho trình lên men sữa đậu sản xuất soyoghurt : • - Nồng độ giống cấy 5% - Thời gian lên men : 12h 370C - Hàm lượng sucrose bổ sung vào sữa đậu : 15g sucrose/100ml Nghiên cứu ảnh hưởng chất phụ gia lên cấu trúc, độ nhớt sản phẩm soyoghurt : Chúng bổ sung hỗn hợp pectin E1422, E471 theo tỉ lệ phối trộn : 0,6% pectin 0,2% E1422, E471 vào sữa đậu lên men sản xuất soyoghurt cho cấu trúc sản phẩm soyoghurt đồng nhất, mịn, dạng HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang117 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG nhũ tương bền có độ nhớt tương đối 2,473 tương đối gần với độ nhớt tương đối Nestle’ yoghurt 2,465 Đánh giá cảm quan nghiên cứu thời hạn bảo quản : • - Sản phẩm soyoghurt theo phương pháp đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng ưa thích , chấp nhận - Thời hạn bảo quản sản phẩm vòng 30 ngày kể từ ngày sản xuất HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang118 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG II KIẾN NGHỊ : - Khảo sát định lượng vi khuẩn Lactobacillus acidophilus điều kiện nhiệt độ, pH, muối mật dày đường ruột để khẳng định hướng tích cực sử dụng vi khuẩn lên men sữa đậu làm soyoghurt - Nghiên cứu phối hợp sử dụng giống vi khuẩn lactic : Lactobacillus acidophilus với Bifidobacteria, Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus brevis, Lactobacillus casei leân men sữa đậu để sản xuất đa dạng sản phẩm soyoghurt - Nghiên cứu phối chế sữa đậu với sữa bò, bột bắp, nước trái cây, mứt …lên men làm yoghurt, sữa chua đậu nành dạng lỏng đáp ứng yêu cầu đa dạng người tiêu dùng có hiệu kinh tế cao - Nghiên cứu sử dụng chất tạo nhũ, chất ổn định, làm dày… khác để tạo sản phẩm soyoghurt có đặc tính cảm quan tốt có tính kinh tế - Tiến hành thử nghiệm quy mô phòng thí nghiệm để triển khai ứng dụng sản xuất công nghiệp HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ HV : PHẠM PHI YẾN Trang119 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang120 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Bích Lam, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Đinh Trần Nhật Thu – Thí Nghiệm Hóa Sinh Thực Phẩm – Nxb Đại Học Quốc Gia TPHCM – 2004 Nguyễn Đức Lượng, Cao Cường – Thí Nghiệm Hóa Sinh Học Tập – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM – 2003 Lê Văn Việt Mẫn – Công Nghệ Sản Xuất Các Sản Phẩm Từ Sữa – Tập – NXB Đại Học Quốc Gia TPHCM – 2004 Sổ Tay Phương Pháp Thử Vi Sinh Vật – Trung Tâm Kiểm Tra Chất Lượng Và Vệ Sinh Thực Phẩm – Nafiqacen – Chi Nhánh Vi Phạm Văn Sổ – Kiểm Nghiệm Lương Thực, Thực Phẩm – Nxb Y Học – Hà Nội – 1975 Lê Ngọc Tú – Hóa Sinh Công Nghiệp – NXB Khoa Học Và Kỹ Thuật Hà Nội 1998 PTS Hà Duyên Tư – Kỹ Thuật Phân Tích Cảm Quan – Tổng Cục Tiêu Chuẩn – Đo Lường – Chất Lượng – Hà Nội – 1991 Bộ Y Tế – Cục Quản Lý Chất Lượng Vệ Sinh An Toàn Thực Phẩm – Quy Định Danh Mục Các Chất Phụ Gia Được Phép Sử Dụng Trong Thực Phẩm – Hà Nội 2001 A.Y.Tamime & R.K.Robinson – Yoghurt Science And Technology – Woodhead Publishing Limired – Cambridge England 10 Committee On Toxicity Of Chemicals In Food, Consumer Products And The Environment – Wroking Group On Phytoestrogens, Uk HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang121 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG 11 James W.Anderson, Md & Stanley E.Gilliland, Phd’ – Effect Of Fermented Milk (Yoghurt) Containing Lactobacillus Acidophilus L1 On Serum Cholesterol In Hypercholesterolemic Humans – Journal Of The American College Of Nutrition, Vol.18, No.1, 43 – 50 (1999) 12 Hydrocolloids – Sanofi – Bio-Industries 13 Laboratory Manual – Methods Of Analysis Of Milk And Its Products – Milk Industry Foundation 14 María Silvina Juárez Tomás1, Virginia S Oca1, Birgitt Wiese2 And María E Nader-macías1 - Growth And Lactic Acid Production By Vaginal Lactobacillus Acidophilus Crl 1259, And Inhibition of Uropathogenic Escherichia coli – Journal of Medical Microbiology, 2003, p.102-106 15 S.J.Bhatia, N Kochar, P Abraham, N G Nair, and A P Mehta - Lactobacillus acidophilus inhibits growth of Campylobacter pylori in vitro – Journal Of Clinical, Microbiology, Oct 1989, p.2328 – 2330 16 William Shurtleff And Akiko Aoyagi – History Of Fermanted Soymilk And Its Products – Soyfood Center, Lafayette, California, 2004 17 http://www.soay.be/histroy-of-soybeans.php 18.http://www.pubchem.ncbi.nlm.nih.gov 19 http://www.bodayndfitness.com/ 20 http://www.tuberose.com/Intestinal_Flroa.html 21 http://www.ebi.ac.uk/2can/genomes/bacteria/Lactobacillus_acidophilus.html 22 http://www.celltech.com/resources/healthbenefitsofAcidoph.html 23 http://www.jacn.org/cgi/content/full/18/1/43 24 http://www.cerestar.com/glossary.0.html HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang122 25 http://www.hudongha.com/products/GMDS.htm 26 http://www.Isbu.ac.uk/water 27 http://www.cpkelco.com/food/pectin.html 28 http://www.Isbu.ac.uk/water/hycar.html 29 http://www.soybe.com HV : PHẠM PHI YẾN GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HV : PHẠM PHI YẾN Trang123 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang124 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG PHỤ LỤC Hình ảnh sản phẩm soyoghurt sản xuất HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang125 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG Hình ảnh số sản phẩm soyoghurt thị trường giới HV : PHẠM PHI YẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ HV : PHẠM PHI YẾN Trang126 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Trang127 GVHD: TS LẠI MAI HƯƠNG Sản phẩm soyoghurt Canada đoạt giải Canadian Grand Prix New Product Awards năm 2001 HV : PHẠM PHI YẾN ... NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTIC LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH ĐỂ SẢN XUẤT SỮA CHUA II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Nghiên cứu khảo sát tỉ lệ đậu : nước để sản xuất sữa đậu Nghiên cứu trình lên men sữa đậu. .. ANH ĐÀO TÓM TẮT LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VI KHUẨN LACTIC (LACTOBACILLUS ACIDOPHILUS) LÊN MEN SỮA ĐẬU NÀNH ĐỂ SẢN XUẤT SỮA CHUA (SOYOGHURT) Ngày nay, sản phẩm đậu nành nguồn thực phẩm thiết... đậu nành, nên tiếp tục nghiên cứu (trong phạm vi phòng thí nghiệm) ”Ứùng dụng vi khuẩn Lactobacillus Acidophilus để lên men sữa chua đậu nành? ??, đưa hướng sản xuất sản phẩm thực phẩm yoghurt sữa