(Đồ án tốt nghiệp) vi bao probiotics trong sữa chua bằng kỹ thuật sấy phun

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA VÀ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM VI BAO PROBIOTICS TRONG SỮA CHUA BẰNG KỸ THUẬT SẤY PHUN GVHD: ThS LÊ HỒNG DU SVTH: PHẠM ĐÌNH HÀ MSSV: 11116024 SKL003917 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116024 VI BAO PROBIOTICS TRONG SỮA CHUA BẰNG KỸ THUẬT SẤY PHUN GVHD: ThS LÊ HOÀNG DU SVTH: PHẠM ĐÌNH HÀ MSSV: 11116024 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD:ThS Lê Hoàng Du TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Phạm Đình Hà MSSV: 11116024 Nghành: Cơng nghệ thực phẩm Lớp: 11116024 1.Tên khóa luận: VI BAO PROBIOTICS TRONG SỮA CHUA BẰNG KỸ THUẬT SẤY PHUN 2.Nhiệm vụ khóa luận: Tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hưỡng đến việc vi bao Probiotic sữa chua như: khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun, nồng độ chất bao đến mật độ tỷ lệ sống vi sinh vật Tạo bột vi bao điều kiện tối ưu sau khảo sát môi trường giá lập dày, muối mật 3.Ngày giao nhiệm vụ khóa luận:02/2015 4.Ngày hồn thành khóa luận:15/07/2015 5.Người hướng dẫn:ThS Lê Hồng Du Phần hướng dẫn:Tồn khóa luận Nội dung yêu cầu khóa luận tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm Tp.HCM, Ngày….Tháng….Năm 2015 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CHÍNH i SVTH:Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD:ThS Lê Hồng Du ii SVTH:Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD:ThS Lê Hoàng Du iii SVTH:Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD:ThS Lê Hồng Du iv SVTH:Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD:ThS Lê Hồng Du v SVTH:Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD:ThS Lê Hồng Du vi SVTH:Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD:ThS Lê Hồng Du vii SVTH:Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du Với kết thực nghiệm cho thấy sau trình thử mơi trường muối mật 120 phút mật độ L.Casei bị giảm đặc biệt tế bào tự khơng vi bao tỷ lệ sống sau 120 phút với mật độ ban đầu 8.95 log(cfu/g) giảm xuống 5.67 log(cfu/g) 4.45 log(cfu/g) 2.87 log(cfu/g) 1.30 log(cfu/g) sau khoảng thời gian 30; 60; 90 120 phút tỷ lệ sống so với ban đầu tế bào tự 14.53 % Đối với vi vi sinh vật bao isolate soy protein tỷ lệ sống có giảm theo thời gian nhìn chung cịn cao so với tế bào khơng vi bao, cụ thể mật độ giảm từ 8.83 log(cfu/g) xuống 7.12 log(cfu/g); 5.90 log(cfu/g); 4.41 log(cfu/g); 3.22 log(cfu/g) sau khoảng thời gian 30; 60; 90; 120 phút môi trường muối mật tương ứng với tỷ lệ sống 80.63% 30 phút ; 66.82 % 60 phút 49.94 %; 36.47 % 90 120 phút Tỷ lệ sống L.Casei vi bao Isolate soy protein giảm dần sau thời gian 120 phút giải thích rằng: Theo báo cáo Jiapei Wang cộng sự., 2015 vi bao chủng Bifidobacterium adolescentis màng bao từ loại protein họ đậu, tạo lớp màng gel góp phần bao phủ vi sinh vật va lấp đầy kẽ hở khơng gian bao gói [49] Chính soy protein làm giảm thất tế bào bên ngồi hạn chế tiếp xúc tế bào vi sinh vật với môi trường giá lập muối mật Tuy nhiên nhìn chung tỷ lệ sống vi sinh vật sau 120 phút 36.47% thấp, giải thích cho điều xem hình 3.11 ta thấy bề mặt hạt vi bao chất bao isolate soy protein không mịn màng, bề mặt gồ ghề chứng tỏ liên kết bề mặt hạt vi bao không chắn, kích thước hạt vi bao có kích thước nhỏ (1-3μm) phổ biến liên liên kết phân tử không bền vững nên việc tạo thành hạt có kích thước lớn thường hơn, cho tiếp xúc với mơi trường muối mật bề mặt hạt vi bao dễ bị bào mòn gây ảnh hưởng đến khả bảo vệ vi sinh vật bên 51 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hồng Du Hình 3.13: kích thước cấu trúc bề mặt hạt bao isolate soy protein 52 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận Vi bao probiotics sữa chua với hai chất bao gelatin isolate soy protein kỹ thuật sấy phun giúp bảo vệ tế bào vi khuẩn Lactobacillus casei variety rhamnosus tránh khỏi yếu tố gây giảm mật độ tế bào yếu tố nhiệt độ trình sấy phun, yếu tố pH thấp môi trường giá lập dày yếu tố nồng độ muối mật cao ruột Kết khảo sát nhiệt độ nồng độ cho thấy:  Ở khảo sát nhiệt độ thấy khoảng nhiệt độ cho tỷ lệ sống vi sinh 0 vật cao 110 C 120 C với chất bao gelatin tăng 70%; chất bao isolate soy protein tăng 50%  Ở khảo sát nồng độ chất bao cho kết cho thấy nồng độ 1.5% với hai chất bao gelatin isolate soy protein cho tỷ lệ sống cao với gelatin tăng gần 80% isolate soy protein tăng 50% Qua trình khảo sát hai yếu tố nhiệt độ sấy nồng độ chất bao chọn điều kiện tối ưu cho trình tạo bột sữa chua chứa vi sinh vật L.Casei : 0  Nhiệt độ sấy phun:110 C 120 C  Nồng độ sấy phun: 1.5% Ngồi chúng tơi cịn thu mật độ tế bào L.Casei 0.9x10 cfu/ml hàm lượng chất khô bột sữa chua khoảng 2,2% Với bột sữa chua điều kiện tối ưu khảo sát dịch dày pH =1.5 nhận thấy tỷ lệ sống vi sinh vật sử dụng chất bao gelatin 50%, isolate soy protein tỷ lệ sống 35%; điều kiện muối mật (0.6%) tỷ lệ sống vi sinh vật sử dụng chất bao gelatin tăng 50%, isolate soy protein tăng 36% 4.2 Đề Nghị Hiệu bảo vệ vi khuẩn L.Casei nồng độ chất bao 1.5% nhiệt độ sấy phun 0 110 C 120 C nghiên cứu ghi nhận chấp nhận đặc biệt điều cực đoan môi trường acid thấp hay môi trường muối mật Vì mức độ chấp nhận cần có thêm nghiên cứu khác kết hợp vật liệu gelatin, isolate soy protein thêm vật liệu khác như: chitosan, K53 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du carrageenan, gum, tinh bột….hoặc kết hợp hai chất bao gelatin isolate soy protein lại với Một số nghiên cứu cho thấy nhiệt độ khơng khí đầu ra, lưu lượng dòng sấy ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ sống vi sinh vật sản phẩm sấy phun Do cần có khảo sát để ghi nhận ảnh hưởng yếu tố đến hiệu bảo vệ vi gói gelatin, isolate soy protein yếu tố thay đổi Ngồi cần có khảo sát thêm thời gian bảo quản bột sữa chua chứa probiotics đánh giá cảm quan sử dụng sản phẩm sữa chua chứa vi sinh vật vi bao 54 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du TÀI LIỆU THAM KHẢO I.Tài Liệu Tiếng Việt [1].Nguyễn Thị hiền, 2011, “Ứng dụng protein concentrate protein isolate CNCB thịt sản phẩm từ thịt” [Tài liệu].Thành phố Hồ Chí Minh:Đại Học Bách Khoa TpHCM.1-52 [2].Đào Thị Minh Châu, 2012,”Khảo sát ảnh hưởng phương pháp vi gói lên Natri alginate lên số lượng hoạt tính probiotics Lactobacillus Casei q trình tạo bột sữa chua”.[Luận văn thạc sĩ].Thành phố Hồ Chí Minh:Đại Học khoa Học Tự Nhiên.1-128 [3].Đỗ quốc Cường.” Nâng cao chất lượng sữa chua phương pháp vi gói vi khuẩn Lactic”[khóa luận Tốt Nghiệp].Thành phố Hồ Chí Minh:Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Tp.HCM.1-82 [4].Lê Văn Việt Mẫn (2004), Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa thức uống,tập 1:Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa,NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM [5] Lâm Xuân Thanh(2004),Giáo trình cơng nghệ sản phẩm từ sữa,NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội [6] Lương Đức Phẩm (2000), Vi sinh vật học an toàn thực phẩm,NXB Nông nghiệp Hà Nội [7] Nguyễn Đức Lượng, Phan Thị Huyền, Nguyễn Ánh Tuyết (2006), “Thí nghiệm Cơng nghệ sinh học”,tập 2:Thí nghiệm vi sinh vật học.[Tài liệu].Thành Phố Hồ Chí Minh:NXB Đại Học Quốc Gia Tp.HCM [8] Nguyễn Lưu Hiền Trang, Nguyễn Thúy Hương, “Nghiên cứu nâng cao chất lượng sữa chua đậu nành phương pháp vi gói vi khuấn lactic”, Bộ môn Công nghệ sinh học, Trường Đại học Bách khoa TP HCM [37] Công nghệ môi trường, 2011, “probiotics va ung dung công nghệ thực phẩm.[Luận văn].1-37 II.Tài Liệu Nước Ngồi 55 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du [1] S Wohlgemuth, G Loh, and M Blaut, “Recent developments and perspectives in the investigation of probiotic effects,” Int J Med Microbiol., vol 300, no 1, pp 3–10, 2010 [2] a R Madureira, C I Pereira, K Truszkowska, a M Gomes, M E Pintado, and F X Malcata, “Survival of probiotic bacteria in a whey cheese vector submitted to environmental conditions prevailing in the gastrointestinal tract,” Int Dairy J., vol 15, no 6–9, pp 921–927, 2005 [3] S E Gilliland, “Acidophilus milk products: a review of potential benefits to consumers.,” J Dairy Sci., vol 72, no 10, pp 2483–2494, 1989 [4] J L Round and S K Mazmanian, “The gut microbiota shapes intestinal immune responses during health and disease.,” Nat Rev Immunol., vol 9, no 5, pp 313–323, 2009 [5] A C Ouwehand, S Salminen, and E Isolauri, “Probiotics an overview of beneficial effects,” no Table 1, pp 279–289, 2002 [6] H W Modler, R C McKellar, and M Yaguchi, “Bifidobacteria and Bifidogenic Factors,” Can Inst Food Sci Technol J., vol 23, no 1, pp 29–41, 1990 [7] K H Schleifer and W Ludwig, “Phylogeny of the Genus Lactobacillus and Related Genera,” Syst Appl Microbiol., vol 18, no 4, pp 461–467, 1995 [8] S Kim and S Kim, “Kinetics Analysis of Growth and Lactic Acid Production in pH-Controlled Batch Cultures of Lactobacillus casei KH- Using Yeast Extract / Corn Steep Liquor / Glucose Medium,” Production, vol 96, no 2, 2003 [9] M Millette, F M Luquet, and M Lacroix, “In vitro growth control of selected pathogens by Lactobacillus acidophilus- and Lactobacillus casei-fermented milk,” Lett Appl Microbiol., vol 44, no 3, pp 314–319, 2007 [10] M Chávarri, I Marón, and M C Villarán, “Encapsulation Technology to Protect Probiotic Bacteria,” Probiotics, pp 501–540, 2012 [11] N J Zuidam and E Shimoni, “Cap 2: Overview of microencapsulation for use in food products or process and methods to make them,” Encapsulation Technol Act food ingredients food Process., pp 3–30, 2010 [12] J Burgain, C Gaiani, M Linder, and J Scher, “Encapsulation of probiotic living cells: From laboratory scale to industrial applications,” J Food Eng., vol 104, no 4, pp 467– 483, 2011 56 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du [13] A K Anal and W F Stevens, “Chitosan-alginate multilayer beads for controlled release of ampicillin,” Int J Pharm., vol 290, no 1–2, pp 45–54, 2005 [14] A K Anal, W F Stevens, and C Remán-López, “Ionotropic cross-linked chitosan microspheres for controlled release of ampicillin,” Int J Pharm., vol 312, no 1–2, pp 166–173, 2006 [15] M Asad, S Bashir, I Nazir, M Imran, S Karim, and F Hassnain, “Fabrication and Characterization of Gliclazide Loaded Microcapsules,” vol 57, no December, pp 874– 881, 2014 [16] A K Anal and H Singh, “Recent advances in microencapsulation of probiotics for industrial applications and targeted delivery,” Trends Food Sci Technol., vol 18, no 5, pp 240–251, 2007 [17] C P Champagne and P Fustier, “Microencapsulation for the improved delivery of bioactive compounds into foods,” Curr Opin Biotechnol., vol 18, no 2, pp 184–190, 2007 [18] E W Ng, M Yeung, and P S Tong, “Effects of yogurt starter cultures on the survival of Lactobacillus acidophilus,” Int J Food Microbiol., vol 145, no 1, pp 169– 175, 2011 [19] R I Dave and N P Shah, “Effectiveness of ascorbic acid as an oxygen scavenger in improving viability of probiotic bacteria in yoghurts made with commercial starter cultures,” Int Dairy J., vol 7, no 6–7, pp 435–443, 1997 [20] R I Dave and N P Shah, “Effect of Level of Starter Culture on Viability of Yoghurt and Probiotic Bacteria in Yoghurts,” Food Aust., vol 49, no 4, pp 164–168, 1996 [21] Z Brunner, J.C., Spillman, H., and Puhan, “Metabolism and survival of bifidobacteria in fermented milk during cold storage,” Milchwirtchattliche-Forschung, vol 22, no 19, 1993 [22] G K Gbassi and T Vandamme, “Probiotic encapsulation technology: From microencapsulation to release into the gut,” Pharmaceutics, vol 4, no 1, pp 149–163, 2012 [23] V Chandramouli, K Kailasapathy, P Peiris, and M Jones, “An improved method of microencapsulation and its evaluation to protect Lactobacillus spp in simulated gastric conditions,” J Microbiol Methods, vol 56, no 1, pp 27–35, 2004 [24] L A de la R andAbraham W.-M Rocío I Corona-Hernandez1, Emilio Álvarez-Parrilla1, Jaime Lizardi-Mendoza2, Alma R Islas-Rubio3, “Structural Stability and 57 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du Viability of Microencapsulated Probiotic Bacteria: A Review,” Food Sci Food Saf., vol 12, no 6, pp 614–628, 2013 [25] I M and M C V María Chávarri, “Encapsulation Technology to Protect Probiotic Bacteria,” CC BY 3.0 Licens., 2012 [26] X Y Li, X G Chen, D S Cha, H J Park, and C S Liu, “Microencapsulation of a probiotic bacteria with alginate-gelatin and its properties.,” J Microencapsul., vol 26, no 4, pp 315–324, 2009 [27] S Rokka and P Rantamäki, “Protecting probiotic bacteria by microencapsulation: Challenges for industrial applications,” Eur Food Res Technol., vol 231, no 1, pp 1– 12, 2010 [28] “Ứng dụng protein concentrate protein isolate CNCB thịt sản phẩm từ thịt - Tài liệu, tai lieu.pdf.” [29] S H Peighambardoust, a Golshan Tafti, and J Hesari, “Application of spray drying for preservation of lactic acid starter cultures: A review,” Trends Food Sci Technol., vol 22, no 5, pp 215–224, 2011 [30] G E Gardiner, P Bouchier, E O’Sullivan, J Kelly, J Kevin Collins, G Fitzgerald, R Paul Ross, and C Stanton, “A spray-dried culture for probiotic Cheddar cheese manufacture,” Int Dairy J., vol 12, no 9, pp 749–756, 2002 [31] P Kumar and H N Mishra, “Yoghurt Powder—A Review of Process Technology, Storage and Utilization,” Food Bioprod Process., vol 82, no 2, pp 133–142, 2004 [32] G W Tannock, a Tangerman, a Van Schaik, and M a McConnell, “Deconjugation of bile acids by lactobacilli in the mouse small bowel,” Appl Environ Microbiol., vol 60, no 9, pp 3419–3420, 1994 [33] a V Rao, N Shiwnarain, and I Maharaj, “Survival of Microencapsulated Bifidobacterium pseudolongum in Simulated Gastric and Intestinal Juices,” Can Inst Food Sci Technol J., vol 22, no 4, pp 345–349, 1989 [34] R R Mokarram, S a Mortazavi, M B H Najafi, and F Shahidi, “The influence of multi stage alginate coating on survivability of potential probiotic bacteria in simulated gastric and intestinal juice,” Food Res Int., vol 42, no 8, pp 1040–1045, 2009 [35] W Krasaekoopt, B Bhandari, and H Deeth, “The influence of coating materials on some properties of alginate beads and survivability of microencapsulated probiotic bacteria,” Int Dairy J., vol 14, no 8, pp 737–743, 2004 58 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du [36] S H Peighambardoust, a Golshan Tafti, and J Hesari, “Application of spray drying for preservation of lactic acid starter cultures: A review,” Trends Food Sci Technol., vol 22, no 5, pp 215–224, 2011 [38] B Riveros, J Ferrer, and R Bórquez, “Spray Drying of a Vaginal Probiotic Strain of Lactobacillus acidophilus,” Dry Technol., vol 27, no 1, pp 123–132, 2009 [39] M van de Guchte, P Serror, C Chervaux, T Smokvina, S D Ehrlich, and E Maguin, “Stress responses in lactic acid bacteria.,” Antonie Van Leeuwenhoek, vol 82, no 1–4, pp 187–216, 2002 [40] 1997 T Ross, “Modelling the Growth Rate of,” vol 63, no 6, pp 2355–2360, [41] S F Baron and P B Hylemon, “Biotransformation of Bile Acids, Cholesterol, and Steroid Hormones,” vol 24, pp 470–510 [42] S E Gilliland, C R Nelson, and C Maxwell, “Assimilation of cholesterol by Lactobacillus acidophilus,” Appl Environ Microbiol., vol 49, no 2, pp 377–381, 1985 [43] A I Prieto, F Ramos-Morales, and J Casadesús, “Bile-induced DNA damage in Salmonella enterica,” Genetics, vol 168, no 4, pp 1787–1794, 2004 [44] P D Cotter and C Hill, “Surviving the Acid Test : Responses of Gram-Positive Bacteria to Low pH Surviving the Acid Test : Responses of Gram-Positive Bacteria to Low pH,” Microbiol Mol Biol Rev., vol 67, no 3, pp 429–453, 2003 [45] M Begley, C G M Gahan, and C Hill, “The interaction between bacteria and bile,” FEMS Microbiol Rev., vol 29, no 4, pp 625–651, 2005 [46] N Shah and P Jelen, “Survival of Lactic Acid Bacteria and Their Lactases under Acidic Conditions,” Solutions, vol 55, no 2, pp 1–4, 1990 [47] C Santivarangkna, M Wenning, P Foerst, and U Kulozik, “Damage of cell envelope of Lactobacillus helveticus during vacuum drying,” J Appl Microbiol., vol 102, no 3, pp 748–756, 2007 [48] C Santivarangkna, U Kulozik, and P Foerst, “Inactivation mechanisms of lactic acid starter cultures preserved by drying processes,” J Appl Microbiol., vol 105, no 1, pp 1–13, 2008 [49] J Wang, D R Korber, N H Low, and M T Nickerson, “Encapsulation of Bifidobacterium adolescentis cells with legume proteins and survival under stimulated gastric conditions and during storage in commercial fruit juices,” Food Sci Biotechnol., vol 24, no 2, pp 383–391, 2015 59 SVTH: Phạm Đình Hà Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: ThS Lê Hoàng Du [50] E Ananta, M Volkert, and D Knorr, “Cellular injuries and storage stability of spray-dried Lactobacillus rhamnosus GG,” Int Dairy J., vol 15, no 4, pp 399–409, 2005 [51] http://vi.wikipedia.org/wiki/Probiotic [52]http://text.123doc.org/document/2559433-nghien-cuu-quy-trinh-san-xuat-che-phamprobiotic-nham-bo-sung-vao-thuc-an-cho-tom-hum-nuoi-long.htm 60 SVTH: Phạm Đình Hà ... luận: VI BAO PROBIOTICS TRONG SỮA CHUA BẰNG KỸ THUẬT SẤY PHUN 2.Nhiệm vụ khóa luận: Tiến hành khảo sát yếu tố ảnh hưỡng đến vi? ??c vi bao Probiotic sữa chua như: khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ sấy phun, ... protein kỹ thuật sấy phun Mục tiêu đề tài Mục tiêu đề mà thực nhằm để xác định hiệu vi? ??c vi bao chất bao gelatin isolate soy protein kỹ thuật sấy phun đồng thời tìm nhiệt độ sấy phun nồng độ sấy phun. .. Xuất Bột Sữa Chua Giống Probiotics Sữa tươi Lên men Phối trộn Chất bao, chất trợ sấy Sấy phun Bột sữa chua Hình 1.6: Quy trình sản xuất b ột sữa chua Sau trình lên men tạo sữa chua từ sữa tươi,