Nguyên liệu: yaourt đƣợc sản xuất từ sữa nguyên kem, sữa tách béo hoặc tách béo một phần, 25% sữa tƣơi. Sữa tƣơi trong sản xuất sữa chua tối thiểu phải đạt 3,25% chất béo và chất khô không béo là 8,25% (Chandan et al., 2006). Sữa tƣơi trong sản xuất yaourt phải có chất lƣợng tốt nhƣ không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage), không chứa chất kháng sinh (penicillin, streptomycin,…), không chứa dƣ lƣợng hóa
Sữa nguyên liệu Chuẩn hóa Hiệu chỉnh hàm lƣợng chất khô Gia nhiệt Đồng hóa Thanh trùng Làm nguội
Cây giống Vi khuẩn lactic
Lên men Làm lạnh
Mứt trái cây Phối trộn
Cho vào bao bì Bảo quản lạnh
chất từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh thiết bị và dụng cụ sữa (Dƣơng Thị Phƣợng Liên, 2000).
Chuẩn hóa: mục đích của quá trình chuẩn hóa là hiệu chỉnh hàm lƣợng chất béo cho sản phẩm yaourt. Phƣơng pháp tính theo cân bằng vật chất.
Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô: tổng hàm lƣợng chất khô không béo tối ƣu cho quá trình lên men trong sản xuất yaourt là 12 – 14% (Bourgeois và Larpent, 1989), thực tế mỗi nhà sản xuất chọn một giá trị khác nhau thích hợp cho sản phẩm của mình. Để tăng hàm lƣợng chất khô trong sữa tƣơi, chuẩn bị cho quá trình lên men ta có thể thực hiện các biện pháp sau:
Cô đặc sữa trong điều kiện chân không để làm bay hơi một phần nƣớc nhất định. Khi đó hàm lƣợng chất khô trong sữa tăng lên.
Bổ sung thêm sữa bột gầy vào sữa tƣơi, hàm lƣợng bổ sung không quá 3% so với lƣợng sữa tƣơi.
Gia nhiệt: hàm lƣợng chất khí hòa tan trong sữa nguyên liệu càng thấp càng tốt nhƣng do quá trình khuấy trộn khi chuẩn hóa và chỉnh hàm lƣợng chất khô là lƣợng khí hòa tan tăng, do vậy cần bài khí giúp loại bỏ khí ra khỏi dung dịch sữa. Đồng thời góp phần nâng nhiệt chuẩn bị cho quá trình đồng hóa đƣợc tiến hành dễ dàng, góp phần làm bay hơi các mùi khó chịu làm tăng chất lƣợng cho yaourt.
Đồng hoá: chế độ thích hợp nhất cho đồng hoá sữa là tiến hành ở 55oC, áp suất 200 atm. Đồng hoá sữa có tác dụng chủ yếu nhƣ ngăn chặn sự phân li của kem trong quá trình ủ lên men, giảm đƣờng kính trung bình của các hạt béo, tăng độ nhớt nhờ sự gia tăng khả năng hấp phụ của những giọt béo vào trong micelle casein, đảm bảo trộn đƣợc một hỗn hợp đồng nhất các thành phần đƣợc bổ sung từ bên ngoài vào.
Xử lý nhiệt (thanh trùng): chế độ xử lý nhiệt 80 – 85oC trong 15 - 20 phút (Nguyễn Minh Thủy và ctv., 2013). Theo Luquet (1985) trong quy trình công nghệ sản xuất yaourt có hàm lƣợng chất béo thấp, quá trình đồng hóa sẽ ảnh hƣởng tốt đến cấu trúc micelle trong sữa và cải thiện cấu trúc gel của yaourt thành phẩm. Mục đích chính của quá trình này là tiêu diệt các vi sinh vật không cần thiết hiện diện trong sữa, làm sữa có môi trƣờng dinh dƣỡng thuần khiết thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật yêu cầu, tạo sản phẩm có độ nhớt nhất định, đuổi oxy từ hỗn hợp tạo điều kiện thích hợp cho vi sinh vật giống yêu cầu. Khi thanh trùng Pasteur, β- lactoglobulin bị biến tính. Khi nhiệt độ trên 100oC, phần lớn các protein của lactoserum có thể ở trạng thái liên kết với các micelle casein.
Cấy giống: trong sản xuất yaourt, sử dụng vi khuẩn lactic lên men đồng hình. Hai loài phổ biến nhất là Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus. Sau khi xử lý nhiệt sữa đƣợc làm nguội đến 43oC, cấy giống vi khuẩn đã hoạt hóa vào
sữa. Tiến hành cho lên men, ủ lên men ở nhiệt độ khoảng 43oC, đây là nhiệt độ tốt nhất cho quá trình lên men (Lâm Xuân Thanh, 2004).
Làm lạnh: mục đích chính của quá trình này là điều khiển độ acid trong sản phẩm dừng lại ở nồng độ thích hợp, tốc độ làm lạnh có thể ảnh hƣởng đến cấu trúc của khối đông. Làm lạnh quá nhanh sẽ xảy ra hiện tƣợng phân ly nƣớc sữa do sự co lại quá nhanh của protein có ảnh hƣởng đến đặc tính hút nƣớc, đối với yaourt bổ sung mùi, nên làm lạnh yaourt đến nhiệt độ 15 – 20oC trƣớc khi bổ sung mùi hay dịch quả sau khi bao gói sẽ làm lạnh tiếp đến 5oC. Tỷ lệ trái cây bổ sung khoảng 8 – 25%.
Bao gói: mục đích chính của việc bao gói là ngăn chặn sản phẩm bị nhiễm bẩn, nhiễm vi sinh vật từ môi trƣờng ngoài, ngăn chặn tiếp xúc với không khí, ánh sáng. Vật liệu bao gói không có chứa độc tố, không có những phản ứng hóa học xảy ra giữa sản phẩm và vật liệu bao gói (Dƣơng Thị Phƣợng Liên, 2000).
Bảo quản: giúp ổn định cấu trúc gel và giữ sản phẩm lâu hơn. Nhiệt độ bảo quản sản phẩm trong kho lạnh 4 – 6o
CHƢƠNG III: PHƢƠNG TIỆN – PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 PHƢƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
3.1.1 Thời gian và địa điểm
Thời gian: từ ngày 5 tháng 8 năm 2013 đến ngày 7 tháng 12 năm 2013
Địa điểm: phòng thí nghiệm Bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng – Trƣờng Đại Học Cần Thơ.
3.1.2 Nguyên liệu
Sữa tƣơi mua tại hợp tác xã Long Hòa, phƣờng Long Hòa, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ.
Sữa bột tách béo sản xuất tại công ty Darigold, Mỹ.
Giống vi khuẩn thermophillic yoghurt culture, công ty CHR HANSEN-YC381. Mứt đông mít, Bộ môn Công nghệ thực phẩm, khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng, trƣờng Đại học Cần Thơ.
Gelatin, đƣợc sản xuất bởi GELNEX IND. ECOMERCIO LTDA, Brazil.
Tinh bột biến tính, đƣợc sản xuất bởi National Starch and Chemistry Company, USA.
Chất nhũ hóa (mono & diglyceride).
3.1.3 Thiết bị, dụng cụ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tủ ủ (Langshan, Trung Quốc)
Thiết bị phân tích sữa Milkotester (Mỹ)
Cân điện tử (capacity 200 g, d = 0,01 g, Nhật Bản)
Máy đo pH (Tris-Compatible, Vernler Software & Technology, Trung Quốc) Máy đo cấu trúc Rheo-tex (SUN SCIENTIFIC CO., LTD, Nhật Bản)
Máy ly tâm lạnh Sigma 4K15 (Đức) Máy đo độ nhớt Brookfield (Mỹ)
a. b. c. d.
Hình 3.1 Một số thiết bị dùng trong thí nghiệm
a.Máy đo cấu trúc b.Máy ly tâm c.Máy đo pH d.Máy đo độ nhớt
3.1.4 Hóa chất
- Dung dịch NaOH 0,1 N
- Phenolphtalein trong cồn tuyệt đối
3.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Phƣơng pháp thí nghiệm 3.2.1 Phƣơng pháp thí nghiệm
Các thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên với các nhân tố và đƣợc lặp lại ba lần. Kết quả của thí nghiệm trƣớc đƣợc sử dụng cho thí nghiệm sau.
Kết quả thống kê, phân tích phƣơng sai, kiểm định LSD đƣợc tính toán bằng chƣơng trình Statgraphics plus 15.1.
3.2.2 Phƣơng pháp phân tích
Chỉ tiêu Phƣơng pháp phân tích
pH Sử dụng máy đo pH.
Hàm lƣợng acid lactic (%)
Chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1 N đến khi pH đạt 8,3 (TCVN 6509: 1999 và ISO 11869: 1997 (E)).
Cấu trúc (độ cứng, g lực)
Chuẩn bị mẫu yaourt trái cây có chiều cao 20 mm đƣợc chứa trong hũ nhựa có đƣờng kính 70 mm. Sử dụng máy đo cấu trúc Rheo-tex, đầu đo hình tròn (đƣờng kính 20 mm). Cố định khoảng cách đâm thủng của đầu đo vào mẫu là 4 mm (Nguyễn Minh Thủy và ctv., 2013).
Khả năng giữ nƣớc (%)
Sử dụng máy ly tâm Sigma 4K15 centrifuge (Strius AG, Gottigen, Germany). Yaourt (20 - 25 g) đƣợc ly tâm với tốc độ 5000 rpm, nhiệt độ 5o
C trong 25 phút (Lê Mỹ Hồng và ctv., 2012).
Độ nhớt (cP) Sử dụng máy đo độ nhớt Brookfield, đầu đo số 4, code 64 và
tốc độ quay 10 rpm. Đánh giá cảm
quan
Bảng đánh giá cảm quan theo phƣơng pháp cho điểm (xem phụ lục).
3.3 QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.2 Quy trình sản xuất yaourt trái cây tham khảo
3.4 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ chất khô không béo và tỷ lệ mứt trái cây bổ sung đến chất lƣợng sản phẩm yaourt trái cây mứt trái cây bổ sung đến chất lƣợng sản phẩm yaourt trái cây
Mục đích
Tìm ra tỷ lệ chất khô không béo và tỷ lệ mứt trái cây bổ sung thích hợp cho sản phẩm có chất lƣợng tốt và giá trị cảm quan cao.
Nguyên liệu Chuẩn hóa Hiệu chỉnh hàm lƣợng chất khô Thanh trùng Làm nguội Cây giống Lên men Làm lạnh Phối trộn Cho vào bao bì
Bảo quản lạnh Hoạt hóa Vi khuẩn lactic Mứt trái cây Sữa tƣơi Sữa bột Gelatin Tinh bột biến tính
Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc bố trí hai nhân tố A và B. Thí nghiệm đƣợc lặp lại ba lần. - Nhân tố A: tỷ lệ chất khô không béo (%)
A1: 12 A2: 14 A3: 16 - Nhân tố B: tỷ lệ mứt bổ sung (%) B1: 14 B2: 18 B3: 22 Thí nghiệm đƣợc bố trí nhƣ sau: Nhân tố A Nhân tố B B1 B2 B3 A1 A2 A3 A1 B1 A2 B1 A3 B1 A1 B2 A2 B2 A3 B2 A1 B3 A2 B3 A3 B3 - Số nghiệm thức: 3 x 3 = 9 - Số đơn vị thí nghiệm: 9 x 3 = 27 Tiến hành thí nghiệm
- Chuẩn bị chủng vi sinh vật: dùng chủng bột thƣơng mại bao gồm Streptococcus thermophilus và Lactobacilus bulgaricus (tỷ lệ hai giống 1: 1). Sữa tƣơi qua thanh trùng ở 85oC trong 15 phút, đƣợc làm nguội đến 43oC. Cấy giống vi khuẩn và ủ ở nhiệt độ 43oC trong 10 phút (hoạt hóa).
- Chuẩn bị dịch sữa lên men: xác định thành phần cơ bản của sữa tƣơi và sữa bột tiến hành phối trộn nguyên liệu và hiệu chỉnh hàm lƣợng chất khô không béo ở các tỷ lệ khảo sát. Bổ sung chất ổn định gelatin (0,07%) và chất nhũ hóa mono và
diglyceride (0,01%). Gia nhiệt hỗn hợp dịch sữa đến 85oC trong 15 phút (Nguyễn
Minh Thủy và ctv., 2013) và làm nguội đến 43oC (Lâm Xuân Thanh, 2004), cấy giống vi khuẩn đã chuẩn bị với tỷ lệ 0,06 g/kg (Lê Mỹ Hồng và ctv., 2012) và lên men ở 43o
C (Lâm Xuân Thanh, 2004). Khi pH dịch sữa lên men đạt 4,6 làm lạnh xuống 20o
C, tiến hành bổ sung mứt mít với các tỷ lệ khảo sát, rót sản phẩm vào bao bì, bảo quản ở nhiệt độ 4 - 6o
C (Lâm Xuân Thanh, 2004), sau 24 giờ đánh giá kết quả.
Chỉ tiêu theo dõi
Sản phẩm yaourt mít sau khi bảo quản 24 giờ, đƣợc đánh giá các chỉ tiêu sau: - Cấu trúc sản phẩm (độ cứng, g lực)
- Khả năng giữ nƣớc (%) - Độ nhớt (cP)
- Giá trị cảm quan (mùi vị, cấu trúc, trạng thái)
3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ gelatin và tinh bột biến tính đến chất lƣợng sản phẩm yaourt trái cây đến chất lƣợng sản phẩm yaourt trái cây
Mục đích
Tìm ra tỷ lệ gelatin và tinh bột biến tính bổ sung thích hợp nhằm cải thiện cấu trúc, khả năng giữ nƣớc và tăng giá trị cảm quan sản phẩm.
Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc bố trí với hai nhân tố là tỷ lệ gelatin và tỷ lệ tinh bột biến tính. Thí nghiệm đƣợc lặp lại ba lần.
- Nhân tố C: tỷ lệ gelatin (%)
C1 : 0,03 C2 : 0,07 C3 : 0,1 - Nhân tố D: tỷ lệ tinh bột biến tính (%)
D1 : 0,03 D2 : 0,07 D3 : 0,1 Thí nghiệm đƣợc bố trí nhƣ sau: Nhân tố C Nhân tố D D1 D2 D3 C1 C2 C3 C1 D1 C2 D1 C3 D1 C1 D2 C2 D2 C3 D2 C1 D3 C2 D3 C3 D3 - Số nghiệm thức : 3 x 3 = 9 - Đơn vị thí nghiệm : 9 x 3 = 27 Tiến hành thí nghiệm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chuẩn bị chủng vi sinh vật: dùng chủng bột thƣơng mại bao gồm Streptococcus thermophilus và Lactobacilus bulgaricus (tỷ lệ hai giống 1: 1). Sữa tƣơi qua thanh
trùng ở 85oC trong 15 phút, đƣợc làm nguội đến 43oC. Cấy giống vi khuẩn và ủ ở nhiệt độ 43oC trong 10 phút (hoạt hóa).
- Chuẩn bị dịch sữa lên men: hiệu chỉnh hàm lƣợng chất khô không béo đƣợc chọn ở thí nghiệm 1, ta tiến hành bổ sung gelatin và tinh bột biến tính theo các tỷ lệ khảo sát và chất nhũ hóa mono và diglyceride (0,01%). Gia nhiệt hỗn hợp dịch sữa ở 85oC trong 15 phút (Nguyễn Minh Thủy và ctv., 2013) và làm nguội đến 43oC (Lâm Xuân Thanh, 2004), cấy vi khuẩn giống đã chuẩn bị với tỷ lệ 0,06 g/kg (Lê Mỹ Hồng và ctv., 2012), lên men ở nhiệt độ 43oC (Lâm Xuân Thanh, 2004). Khi pH dịch sữa lên men đạt 4,6 thì làm lạnh xuống 20oC bổ sung mứt mít theo tỷ lệ đƣợc chọn ở thí nghiệm 1, rót sản phẩm vào bao bì và bảo quản ở nhiệt độ khoảng 4 - 6oC (Lâm Xuân Thanh, 2004), sau 24 giờ đánh giá kết quả.
Chỉ tiêu theo dõi
Sản phẩm yaourt mít sau khi bảo quản sau 24 giờ, đƣợc đánh giá các chỉ tiêu sau: - Cấu trúc sản phẩm (độ cứng, g lực)
- Khả năng giữ nƣớc (%) - Độ nhớt (cP)
- Giá trị cảm quan (cấu trúc, trạng thái)
3.4.3 Thí nghệm 3: Khảo sát ảnh hƣởng của tỷ lệ giống đến quá trình lên men và chất lƣợng sản phẩm yaourt trái cây. và chất lƣợng sản phẩm yaourt trái cây.
Mục đích
Chọn tỷ lệ giống thích hợp cho quá trình lên men và chất lƣợng sản phẩm.
Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm đƣợc bố trí với một nhân tố là tỷ lệ giống. Thí nghiệm đƣợc lặp lại ba lần. - Nhân tố E: tỷ lệ giống (g/kg) E1 : 0,04 E2 : 0,06 E3 : 0,08 E4 : 0,1 - Số nghiệm thức: 4 x 1 = 4 - Đơn vị thí nghiệm: 4 x 3 = 12 Tiến hành thí nghiệm
- Chuẩn bị chủng vi sinh vật: dùng chủng bột thƣơng mại bao gồm Streptococcus thermophilus và Lactobacilus bulgaricus (tỷ lệ hai giống 1: 1). Sữa tƣơi qua thanh trùng ở 85oC trong 15 phút, đƣợc làm nguội đến 43oC. Cấy giống vi khuẩn và ủ ở nhiệt độ 43oC trong 10 phút (hoạt hóa).
- Chuẩn bị dịch sữa lên men: sau khi hiệu chỉnh hàm lƣợng chất khô không béo theo tỷ lệ tốt nhất của thí nghiệm 1, tiến hành bổ sung chất ổn định theo tỷ lệ tốt nhất của thí nghiệm 2 và chất nhũ hóa mono & diglyceride (0,01%). Gia nhiệt hỗn hợp dịch sữa ở 85oC trong 15 phút (Nguyễn Minh Thủy và ctv., 2013) và làm nguội đến 43oC (Lâm Xuân Thanh, 2004), cấy giống vi khuẩn đã chuẩn bị theo các tỷ lệ khảo sát, ủ ở 43oC (Lâm Xuân Thanh, 2004) theo dõi quá trình lên men trong 5 giờ, bên cạnh đó khi sản phẩm đạt 4,6 thì làm lạnh xuống 20oC, bổ sung mứt theo tỷ lệ tốt nhất ở thí nghiệm 1, rót sản phẩm vào bao bì và bảo quản ở nhiệt độ 4 - 6oC (Lâm Xuân Thanh) sau 24 giờ đánh giá kết quả.
Chỉ tiêu theo dõi
Theo dõi quá trình lên men yaourt trong 5 giờ, tiến hành theo dõi các chỉ tiêu sau: - pH
- Hàm lƣợng acid lactic sinh ra (%)
Sản phẩm yaourt trái cây sau khi bảo quản 24 giờ, đƣợc đánh giá các chỉ tiêu sau: - Cấu trúc sản phẩm (độ cứng, g lực)
- Khả năng giữ nƣớc (%) - Độ nhớt (cP)
CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA NGUYÊN LIỆU SỮA
Kết quả phân tích thành phần sữa tƣơi nguyên liệu đƣợc đo bằng thiết bị phân tích sữa Milkotester, thể hiện ở bảng 4.1.
Bảng 4.1 Bảng thành phần chính của nguyên liệu sữa
Thành phần (%) Giá trị
Nƣớc 87,45
Béo 3,86
Chất khô không béo 8,69
Protein 3,39
Lactose 4,58
Thành phần nguyên liệu đóng vai trò quan trọng quyết định đến chất lƣợng sản phẩm, do đó trƣớc khi tiến hành thí nghiệm cần phân tích thành phần nguyên liệu. Kết quả ở bảng 4.1 cho thấy sữa tƣơi có đầy đủ dinh dƣỡng, thành phần béo, chất khô không béo, protein, lactose với tỷ lệ ổn định, thích hợp cho việc chế biến sữa chua. Tuy nhiên tổng hàm lƣợng chất khô không béo tối ƣu cho quá trình sản xuất yaourt là 12 – 14% (Bourgeois và Larpent, 1989), kết quả phân tích ở bảng 4.1 cho thấy hàm lƣợng chất khô không béo trung bình trong sữa tƣơi là 8,69%, vì vậy phải tăng hàm lƣợng chất khô không béo bằng cách bổ sung sữa bột tách béo vào sữa tƣơi.
4.2 ẢNH HƢỞNG CỦA CHẤT KHÔ KHÔNG BÉO VÀ TỶ LỆ MỨT TRÁI CÂY ĐẾN CHẤT LƢỢNG SẢN PHẨM YAOURT TRÁI CÂY (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Để tạo ra sản phẩm yaourt trái cây có chất lƣợng tốt phụ thuộc vào nhiều yếu tố, việc bổ sung sữa bột nhằm tạo cho sản phẩm có cấu trúc tốt, ít bị tách nƣớc, thêm mùi vị. Sữa bột là nguồn protein đầy đủ và giá rẻ góp phần tăng chất lƣợng và hạ giá thành sản phẩm. Để tăng mùi vị và đa dạng hóa sản phẩm việc bổ sung mứt trái cây vào yaourt là cần thiết. Để tạo nên sản phẩm yaourt trái cây có cấu trúc, trạng thái, mùi vị hài hòa giữa mứt trái cây và yaourt, thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng của