LUẬN VĂN BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẬU NÀNH BỔ SUNG TẢO SPIRULINA
1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN CNSH ĐỀ TÀI BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẬU NÀNH BỔ SUNG TẢO SPIRULINA 2 HDĐT: Th.S Nguyễn Minh Khang GVHD: Th.S Võ Viết Phi SVTH : Nguyễn Thị Hoài Thương MSSV: 0607227 NIÊN KHÓA 2006– 2010 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG ĐỀ TÀI BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẬU NÀNH BỔ SUNG TẢO SPIRULINA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CỬ NHÂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM 3 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1. ThS. Nguyễn Minh Khang 2. ThS. Võ Viết Phi NIÊN KHÓA 2006 – 2010 4 5 CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Sữa chua đậu nành là một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng. Trong sữa chua đậu nành có hơn 20 loại acid amin, trong đó có 8 loại acid amin thiết yếu cho cơ thể con người, bao gồm: leucine, isoleucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, tryptophane, valine. Các acid béo không no và hợp chất oligosaccharide trong đậu nành có tác dụng giảm và phòng chống nhiều bệnh: ung thư, tim mạch, bệnh thận,…[33] Nghiên cứu cho thấy rằng dùng protein đậu nành, đặc biệt là isoflavone có thể có tác động tốt lên độ khoáng trong xương ở những phụ nữ mãn kinh mà không dùng Ostrogen thay thế. Ngoài ra, trong sữa chua chứa nhiều vi sinh vật hữu ích có lợi cho cơ thể với tác dụng: chống lão hóa, giảm cholesterol trong máu, hạn chế rối loạn đường ruột, làm giảm tác dụng phụ khi sử dụng thuốc kháng sinh, làm tăng interferon, giảm viêm loét dạ dày, ngăn ngừa bệnh loãng xương, [26] Bột tảo Spirulina với thành phần giàu dinh dưỡng cho người và vật nuôi. Nhiều giá trị dinh dưỡng và chức năng sinh học của tảo Spirulina đã được khám phá và công bố rộng rãi không chỉ ở Pháp mà ở cả nhiều nước khác trên thế giới như Mỹ, Nhật, Canada, Mehico, Đài Loan…Việc ứng dụng tảo Spirulina vào công nghệ chế biến thực phẩm đã nghiên cứu ở các nước trên thế giới. Chính vì những lí do trên, chúng tôi thực hiện đề tài: ”Bước đầu thử nghiệm sản xuất sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina” nhằm tạo ra sản phẩm mới đa dạng về cảm quan và có tác dụng bổ dưỡng. 1.2. Mục tiêu đề tài Tạo ra sản phẩm sữa chua đậu nành vừa có giá trị dinh dưỡng cao vừa chất lượng cảm quan tốt, đa dạng thực phẩm. 1.3. Nội dung đề tài. + Xây dựng đường cong sinh trưởng của Lactobacillus bulgaricus và Streptococus thermophilus trên môi trường MRS. + Khảo sát thời gian lên men bởi hỗn hợp sinh khối. + Khảo sát tỉ lệ giống cấy 6 + Khảo sát hàm lượng đường saccharose bổ sung. + Tỉ lệ phối chế giữa đậu nành và sữa tươi. + Khảo sát hàm lượng chất ổn định bổ sung. + Khảo sát hàm lượng tảo bổ sung. + Khảo sát thời gian bảo quản. + Đưa ra quy trình sản xuất thử nghiệm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina. + Kiểm tra an toàn vi sinh và phân tích dinh dưỡng sản phẩm. CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tổng quan về đậu nành và sữa chua đậu nành 2.1.1. Lịch sử Hình 2.1. Cây đậu nành Hình 2.2. Hạt đậu nành 7 Đậu nành được xem là một trong những cây trồng cổ nhất của nhân loại. Nó được trồng trên nhiều loại đất khác nhau và có phạm vi khí hậu rộng khắp, trải dài từ vùng nhiệt đới Brazil đến đảo Hokkaido đầy tuyết nằm ở phía bắc Nhật Bản. Các nhà khoa học đã sớm phát hiện giá trị sử dụng của đậu nành trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là ứng dụng trong thực phẩm. Vì vậy, đậu nành được lan rộng ngày càng nhiều trên khắp thế giới. [27] Yogurt tiếng Thổ Nhĩ Kỳ có nghĩa là sự lên men, là loại thực phẩm có lượng acid nhẹ được lên men bởi vi khuẩn lactic như: Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus acidophilus. Cuối năm 1970 tại Mỹ, sản phẩm từ sữa đậu nành được gọi theo nhiều cách khác nhau: soymilk yogurt, soy yogurt, soyogurt, soygurt. Năm 1912 tại Pari, Li – Yu – Ying và Grand Voinnet đã chế biến thành công sữa đậu nành lên men. Các nghiên cứu của Wang và Konishi vào năm 1974, đã chứng minh chủng L.acidophilus thích hợp để chế biến sữa chua đậu nành. Năm 1977, Sterm, Hesseltine, Wang và Konishi đã sử dụng giống sữa đậu sản xuất sữa chua đậu nành có vị ngon (pH = 4,2), có khả năng làm giảm đầy hơi. Đến năm 1981 tại Nhật Bản lần đầu tiên sản xuất sữa chua đậu nành số lượng lớn. [24] 2.1.2. Giới thiệu về cây đậu nành 8 Cây đậu nành có tên khoa học là Glycine max (L) Merrill, thuộc họ Leguminosae, chủng Papilionoidae, là cây bụi nhỏ, cao trung bình 1m, có lông toàn thân. Lá có 3 chét hình bầu dục. Chùm lông mọc ở nách lá, bông có màu trắng hoặc tím. Trái có nhiều lông vàng, dài 3 – 4 cm, rộng 0,8 cm, mỗi trái có từ 3 – 5 hạt. Cây đậu nành là cây ngắn ngày, phát triển tốt nhất ở vùng nhiệt đới, ưa sáng, ưa nhiệt, chịu hạn. [1] [20] Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt: · pH của đất trồng: 6,0 – 6,5. · Nhiệt độ: 25 – 30 o C. · Lượng mưa: 500 – 700 mm. · Đất trồng có nhiều mùn hữu cơ với độ ẩm trung bình. · Thời kỳ trồng: cuối mùa xuân, đầu mùa hè. 2.1.3. Tính chất cơ lý và cấu trúc của hạt đậu nành [8] Tính chất cơ lý ảnh hưởng rất lớn đến quy trình chế biến cũng như chất lượng sản phẩm. Một số tính chất chủ yếu là: P Hình dáng: hạt đậu nành có hình dạng tròn, bầu dục, tròn dài, tròn dẹt…Tùy từng giống. P Độ lớn của hạt cũng rất khác nhau tùy đặc điểm của giống và kĩ thuật trồng trọt, thường từ 220 – 300g /1000 hạt. P Kích thước hạt: tùy thuộc vào giống và điều kiện canh tác. P Vỏ hạt nhẵn phần lớn màu vàng, một số có màu vàng đậm, xanh, nâu hoặc đen. Vỏ chỉ chiếm khoảng 8% khối lượng của hạt Cấu trúc hạt đậu nành gồm có 3 bộ phận chính: vỏ, trụ dưới lá mầm, lá mầm. PVỏ: là lớp ngoài cùng của hạt đậu nành. Vỏ hạt đậu nành có nhiều loại màu sắc và là yếu tố cho việc xác định giống đậu nành. Vỏ hạt có tác dụng bảo vệ phôi mầm chống lại nấm và vi khuẩn. PTrụ dưới lá mầm: là rễ mầm, phần sinh trưởng của hạt khi hạt nảy mầm. PLá mầm: gồm hai lá mầm tích trữ dinh dưỡng cho hạt. Nó chiếm phần lớn khối lượng của hạt, chứa hầu hết các protein, lipid của hạt, có màu xanh trước khi hạt chín, và chuyển thành màu vàng khi hạt chín. Bảng 2.1: Thành phần hóa học trung bình của các hợp phần trong hạt đậu nành Protein (Nx6,25) Lipid Glucid ( Cả xơ) Khoáng Tổng 9 Lá mầm 43,0 23 29 5,0 90 Vỏ 8,8 1 86 4,3 8 Trụ dưới lá mầm 41,0 11 43 4,4 2 Hạt nguyên 40,0 20 35 4,9 100 (Tính theo % so với khối lượng chất khô của hạt) [8] 2.1.4. Thành phần hóa học của hạt đậu nành So với các nguồn thực phẩm chính hiện nay, Đậu nành có nguồn protein cao so với trong các loại đậu, hạt khác; giàu chất béo, carbohydrate, các chất xơ, vitamins, chất khoáng giúp cho việc ngăn ngừa và chữa trị các bệnh mãn tính. Bảng 2.2. Thành phần hóa học các chất trong hạt đậu nành [24] Thành phần Hàm lượng Hàm lượng trung bình PROTEIN (%) 30 – 50 40 10 AMINO ACID (g/100g hạt) Alanine Arginine Aspartic acid Glutamic acid Glycine Cysteine Proline Serine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Methionine Phenylalanine Threonine Tryptophan Tyrosine Valine 1,49 – 1,87 2,45 – 3,49 3,87 – 4,98 6,10 – 8,72 1,88 – 2,02 0,56 – 0,66 1,88 – 2,61 1,81 – 2,32 0,89 – 1,08 1,46 – 2,12 2,71 – 3,20 2,35 – 2,86 0,49 – 0,66 1,70 - 2,08 1,33 – 1,79 0,47 – 0,54 1,12 – 1,62 1,52 – 2,24 1,69 2,90 4,48 7,26 1,69 0,60 2,02 2,07 1,04 1,76 3,03 2,58 0,54 1,95 1,58 0,49 1,43 1,83 LIPID (%) 12 – 30 20 ACID BÉO ( %so với lipid tổng) Palmitic acid Stearic acid Oleic acid Linoleic acid Linolenic acid 4 - 23 3 - 30 25 - 86 25 - 60 1 - 15 11 4 25 53 7 CARBOHYDRATE (%) 26 - 38 34 Sucrose Raffinose Stachyose 2,5 - 8,2 0,1 - 0,9 1,4 - 4,1 5,5 0,9 3,5 TRO (%) 4,61 - 5,94 5,0 VITAMIN Thiamine 6,26 - 6,85 [...]... nghiên cứu sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina 32 Đậu nành Đồng hóa Ngâm Chần Tách vỏ Xay nóng Lọc Gia nhiệt Đường Chất nhũ hóa Dịch sữa Phối trộn Tảo spirulina Sữa UHT không Xử lý Thanh trùng Dịch tảo Làm nguội Men giống Lên men Rót hũ Ủ Sản phẩm Sơ đồ 3.1 Quy trình sản xuất sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina 3.4.2 Giải thích quy trình 33 Lựa chọn đậu nành: đậu được chọn thường là đậu già,... đậu nành sống Hơn nữa, enzyme urease dễ dàng bị vô hoạt bởi nhiệt [8] 2.1.5 Các sản phẩm từ đậu nành và lợi ích của sữa chua đậu nành Các sản phẩm từ đậu nành [ 23] 16 Sữa đậu nành: đậu nành tươi được ngâm với nước, sau đó lấy dịch lọc đun 20 phút ở nhiệt độ 900C, sẽ được sữa đậu nành đơn giản Sữa đậu nành rất giàu protein, isoflavones và vitamin B, đồ uống thay thế cho những người dị ứng với sữa bò... Người thử nhận được mẫu sản phẩm sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina, thử nếm và cho điểm theo thang điểm sau: Bảng 3.2 Thang điểm theo thị hiếu 2: Khá chán 3: Chán 4: Hơi chán 5: Không chán, không 6: Hơi thích 7: Khá thích 8: Thích 9: Rất thích thích 1: Rất chán 35 3.6 Phương pháp thí nghiệm Tiến hành nghiên cứu quy trình chế biến sữa chua đậu nành bổ sung tảo Spirulina với tóm lược phương... isoflavones) Miso: là sản phẩm của sự kết hợp đậu nành với muối, nấm mốc và sau đó ủ trong thùng gỗ 1 – 3 năm Shoyu: là chất lỏng màu nâu sậm, được làm từ đậu nành qua quá trình lên men Lợi ích của sữa chua đậu nành [ 23] Vi khuẩn lên men sữa đậu nành có thể sử dụng được các đường raffinose, stachyose có trong sữa đậu nành làm giảm các triệu chứng đầy hơi do các đường này gây ra Vi khuẩn trong sữa lên men còn... trời Tảo chia làm 9 ngành: tảo lam (Cyanophyta); tảo lục (Chorophyta); tảo silic (Diatomea); tảo vàng ánh (Chysophyta); tảo giáp (Pynophyta); tảo mắt (Euglenophyta); tảo roi lệch (Hererocontac); tảo đỏ (Rhodophyta); tảo nâu Tảo Spirulina thuộc: Ngành: Cyanophyta Bộ: Oscillatoriales Giống: Spirulina Lớp: Cyanophyceae Họ: Ocyllatoniaceace (Nostocales) 2.2.3 Đặc điểm cấu tạo và sinh sản của tảo Spirulina. .. Spirulina [2],[5] Tảo Spirulina có dạng xoắn lò xo khoảng 5 - 7 vòng đều nhau không phân nhánh Đường kính xoắn khoảng 35 - 50 µm, bước xoắn 60 µm, chiều dài thay đổi có thể đạt 0,25 mm hình 2.4.cấu tạo tảo Spirulina Hình 2.4.Cấu tạo tảo Spirulina Hình 2.5 .Sản phẩm tảo Tảo là trung gian giữa vi khuẩn và tảo nhân thực Người ta cho rằng tảo Spirulina giống với vi khuẩn hơn, do đó tảo Spirulina còn có tên... dưỡng, độc tố, khử mùi tanh đậu nành sống Xử lý nhiệt ở 950C trong 15 phút Phối trộn: Phối trộn sữa đậu nành, sữa tươi, đường saccharose theo những tỉ lệ nhất định Đồng hóa: Nhằm tạo nên một hỗn hợp đồng nhất, đồng hóa trong vòng 5 phút Thanh trùng: Thanh trùng ở 900 trong 10 phút Làm nguội sữa đến nhiệt độ 40 – 450C Xử lý bột tảo: Bột tảo được cân và pha vào nước theo tỉ lệ 2,4g tảo/ 80 ml nước cất ấm (... [ 11] Theo Gloria và cộng sự (2004), khi bổ sung thêm sinh khối tảo S platensis dạng khô với hàm lượng (6 mg/ml) vào sữa sẽ kích thích sự phát triển của Lactococcus lactis lên 27%, do đó bổ sung Spirulina để thúc đẩy quá trình lên men lactic [ 16] Chế phẩm Enalac (bột dinh dưỡng bổ sung 5% Spirulina) là một chế phẩm do Trung tâm Dinh dưỡng trẻ em Tp.HCM sản xuất Enalac chứa 16,5% protein; 7%... dung dịch tảo, thanh trùng ở 700C, 15 phút sau đó bổ sung vào dịch sữa Bổ sung tảo đã qua xử lý 34 Cấy men: men giống là hỗn hợp giống vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và streptococcus thermophilus theo tỉ lệ 1 :1 (v/v) (Phạm Nguyễn Quỳnh Như – [4], [29]) Sau khi dịch sữa nguội, cấy men vào Chú ý khuấy trộn đều để hiệu quả lên men tốt hơn Rót hũ (hũ đã thanh trùng được chuẩn bị sẵn) Ủ: Sữa được ủ... của hạt đậu Protein đậu nành chủ yếu là protein dự trữ Hai loại protein dự trữ chính trong đậu nành là glycine (11S) và beta-conglycine (7S) chiếm khoảng 65 – 80% protein tổng trong hạt.[ 20], [ 24] Nếu phân loại theo tính tan trong nước, protein đậu nành chứa 85 – 95% globuline, một lượng nhỏ albumine, một lượng không đáng kể prolamine và glutelin Khả năng hòa tan trong nước của protein đậu nành ảnh . DƯƠNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CỬ NHÂN CNSH ĐỀ TÀI BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẬU NÀNH BỔ SUNG TẢO SPIRULINA 2 HDĐT: Th.S Nguyễn. SINH HỌC NGUYỄN THỊ HOÀI THƯƠNG ĐỀ TÀI BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM SẢN XUẤT SỮA CHUA ĐẬU NÀNH BỔ SUNG TẢO SPIRULINA LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CỬ NHÂN CÔNG NGHỆ