NẨY MẦM
2.4.1 Rửa, tách vỏ
Quá trình này nhằm loại bỏ các tạp chất có trong đậu nành hay bám trên bề mặt vỏ đậu nành như: đá, đất, bụi, hạt cỏ, kim loại, và đồng thời loại bỏ được một số vi sinh vật bám trên bám trên vỏ. Thu được triệt để hàm lượng protein trong quá trình nghiền vì loại được sự ngăn cản của lớp vỏ. Làm giảm bớt hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose), tăng khả năng tiêu hóa và loại bỏ mùi đậu, vị đắng và các chất gây ảnh hưởng xấu đến màu của sản phẩm có trong vỏ.
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 17
Phá vỡ cấu trúc tế bào của hạt đậu nành để trích ly các chất protein, gluxit, lipit vào trong nước tạo thành một dung dịch huyền phù đồng thời vô hoạt enzyme lipoxydasevà giảm mùi đậu nành.
2.4.3 Lọc
- Loại bỏ thành phần bã đậu, thu lấy dịch huyền phù sữa là hỗn hợp có thành phần chính là chất béo và protein.
- Giúp cho quá trình truyền nhiệt tốt hơn trong các giai đoạn sau. - Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm.
2.4.4 Gia nhiệt
- Tiêu diệt vi sinh vật có hại - Diệt một số enzyme.
- Phân hủy các chất có hại có trong đậu như chất ức chế trypsine, hemaglutinine. - Khử mùi tanh và cải thiện mùi vị trong sữa của đậu nành.
- Nấu còn làm tăng giá trị dinh dưỡng của sữa và giá trị cảm quan được nâng cao, đồng thời còn có tác dụng bảo quản sản phẩm được lâu dài.
Ngoài ra trong quá trình nấu, ta còn bổ sung thêm vani nhằm: - Tạo mùi thơm cho sản phẩm.
- Làm cho màu sắc sản phẩm đẹp và hài hòa hơn.
Đồng thời bổ sung thêm đường với tỷ lệ là 9% nhằm tạo vị ngọt cho sản phẩm.
2.4.5 Đóng chai
Bảo quản sản phẩm, tránh sự xâm nhập của các chất bẩn và vi sinh vật từ bên ngoài vào trong sản phẩm. Hoàn thiện tính thẩm mỹ cho sản phẩm, thuận lợi cho quá trình tiệt trùng vận chuyển và phân phối.
Dịch sữa được chiết rót nóng ở nhiệt độ 80 ÷ 85 0C vào chai thủy tinh nhằm để bài khí còn trong chai, hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vậ, giảm độ nhớt trong quá trình chiết rót. Rót nhẹ nhàng để tránh tạo bọt khí. Nếu có bọt khí, phải để cho hết bọt khí rồi mới đóng nắp. Vì nếu có bọt khí thì sẽ tạo môi trường cho vi sinh vật hiếu khí phát triển, gây nguy hiểm cho quá trình tiệt trùng, làm nổ chai. Sau đó tiến hành đóng nắp.
2.4.6 Tiệt trùng
Tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa sự hoạt động của vi sinh vật và bào tử của chúng có trong sữa đậu nành, giữ gìn và bảo quản tốt những tính chất của sản phẩm,
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 18
để sản phẩm không bị hỏng và biến chất trong thời gian bảo quản.. Loại bỏ những hợp chất gây mùi khó chịu còn sót trong sữa. Nhờ vậy thời gian bảo quản sản phẩm được kéo dài, chất lượng của sản phẩm ổn định.
Nếu nhiệt độ quá cao kèm theo thời gian tiệt trùng dài: sẽ ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị sản phẩm do hiện tượng caramen trong dịch sữa, làm cho sữa có màu vàng sẫm, độ nhớt sản phẩm thay đổi gây tổn thất các thành phần dinh dưỡng trong sữa đậu nành. Nếu nhiệt độ thấp hơn yêu cầu: vi sinh vật không bị tiêu diệt hoàn toàn xảy ra những biến đổi trong sữa như: đông tụ protein, sự lên men tự nhiên của vi khuẩn lactic làm sản phẩm có vị chua, mùi khó chịu, trạng thái sản phẩm thay đổi. Trong quá trình tiệt trùng, ghi nhận nhiệt độ tâm của sản phẩm trong suốt thời gian gia nhiệt tiệt trùng, tính toán giá trị tiệt trùng F (thời gian cần thiết để tiêu diệt vi sinh vật tại một nhiệt độ nhất định) theo công thức:
n z Tref i T t F 0 ) ( 10
Với T(i) là nhiệt độ tâm của sản phẩm ở từng thời điểm ghi nhận nhiệt độ, 0C Tref là nhiệt độ tham chiếu, được chọn là 1210C
Z là khoảng nhiệt độ cần thiết để giảm mật số vi sinh vật xuống 10 lần, được chọn là 100C
t là khoảng chênh lệch thời gian giữa 2 lần ghi nhiệt độ.
2.4.7 Làm nguội
- Đưa sản phẩm về nhiệt độ phòng nhằm thuận tiện cho quá trình bảo quản.
- Ngăn cản sự phát triển trở lại của các bào tử (nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của các bào tử khoảng 60 – 70 0C).
Sau khi tiệt trùng xong, tắt công tắc thiết bị. Cho các chai vào trong các rổ làm nguội ở nhiệt độ thường, sau khi chai hạ nhiệt độ xuống khoảng 60-70 0C thì ta cho các chai vào bồn nước đã được xả đầy.
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 20
CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU
3.1.1 Thời gian vàđịa điểm
Địa điểm thực hiện: Phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng – Trường Đại học Cần Thơ.
Thời gian nghiên cứu: từ ngày 08/08/2013 đến 13/12/2013.
3.1.2 Nguyên liệu dùng trong sản xuất sữa đậu nành nảy mầm
Đậu nành giống MTD760 Đường RE
Ống vani
3.1.3 Hóa chất
NaHCO3, Acid oxalic, HCl đậm đặc, Na2HPO4, KH2PO4, 2-6 diclophenol- indophenol, 3,5-dinitrosalicylic acid, NaOH, Potassium sodium tartrate.
3.1.4 Thiết bị, dụng cụ
Máy làm hạt mầm Greenlife model 611 để thực hiện quá trình nẩy mầm. Sử dụng máy làm sữa đậu nành Kangaroo (KG 602) để chế biến sữa nấu.
Tỉ trọng kế, pH kế, máy đo độ nhớt, máy đo quang phổ, water bath, cân điện tử, tủ hút, tủ sấy, máy ghép nắp, vải lọc, nồi hấp tiệt trùng và một số dụng cụ cần thiết khác trong phòng thí nghiệm. Một số dụng cụ sử dụng được giới thiệu qua hình 1.
Hình 1. Một số thiết bị dùng trong phòng thí nghiệm
Cân phân tích Nồi thanh trùng
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 21
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm
Để xác định thời gian nẩy mầm thích hợp cho việc chế biến sữa đậu nành, sử dụng máy làm sữa đậu nành gia đình Kangaroo (KG 602). Các mẫu được đo pH, tỉ trọng, độ nhớt, xác định hàm lượng vitamin C và đánh giá chất lượng cảm quan.
Để xác định chế độ tiệt trùng cho sản phẩm đóng chai sản xuất với qui mô phòng thí nghiệm, sản phẩm được chế biến theo qui trình tham khảo với qui mô xưởng thực nghiệm. Mẫu sản phẩm có chế độ tiệt trùng tối ưu được so sánh chất lượng cảm quan với các sản phẩm sữa đậu nành trên thị trường.
Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên. Mỗi thí nghiệm được lặp lại 2 lần, kết quả chọn thông số tối ưu của thí nghiệm trước làm cơ sở cho thí nghiệm sau. Các thí nghiệm được khảo sát trên công đoạn cho nẩy mầm đậu nành và tiệt trùng sản phẩm sữa đậu nành nẩy mầm tiệt trùng.
3.2.2 Các phương pháp phân tích
- Xác định thời gian nẩy mầm thích hợp cho hạt nẩy mầm sau 0, 24, 36, 48, 60 giờ bằng cách chế biến các mẫu đậu nành sau nẩy mầm sau các khoảng thời gian nêu trên thành sữa nấu bằng máy làm sữa đậu nành qui mô gia đình. Các mẫu sữa nấu được xác định pH, tỉ trọng, độ nhớt, hàm lượng vitamin C và phân tích chất lượng cảm quan.
- Xác định hàm lượng đường trong dịch sữa bằng phương pháp 3,5- dinitrosalicylic acid(www.intechopen.com,
www.elearnbiotechnology.com/practical_project.php?id=5&type=practical&chapte r=5).
- Xác định nhiệt độ và thời gian tiệt trùng thích hợp thông qua giá trị F theo phương pháp toán lý ( Lý Nguyễn Bình, Nguyễn Nhật Minh Phương, 2011), hàm lượng vitamin C.
- Số liệu thu thập và xử lý bằng phần mềm Stagraphic 4.0. Sử dụng phương pháp phân tích phương sai (ANOVA) để đưa ra kết luận về sự sai biệt giữa các giá trị trung bình của các nghiệm thức.
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 22
3.2.3 Quy trình thí nghiệm
Hình 2 Sơ đồ quy trình chế biến
Nước Đường NaHCO3 Đậu nành Làm sạch Ngâm Rửa Loại vỏ Nghiền Lọc Bã Dịch sữa Phối chế Chỉnh pH Đun sôi Nẩy mầm Vô chai Tiệt trùng Làm nguội Sản phẩm
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 23
3.2.4 Bố trí thí nghiệm
3.2.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian nẩy mầm đến hàm lượng đường, hàm lượng vitamin C và chất lượng cảm quan của sữa đậu nành.
- Mục đích:
Xác định thời gian nẩy mầm thích hợp để tạo được sản phẩm có chất lượng tốt. - Chuẩn bị mẫu đậu nành nẩy mầm:
Đậu nành cần loại bỏ tạp chất trước khi ngâm trong thời gian 12 giờ. Cho nẩy mầm ở 0 giờ, 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ, 60 giờ. Với mỗi mẫu thí nghiệm, cân 60 g đậu nẩy mầm (khối lượng chất khô) cho vào máy làm sữa đậu nành cùng với 540g nước.( Susu Jiang, Weixi Cai and Baojun Xu, 2013). Quá trình làm sữa được máy thực hiện hoàn toàn tự động. Sản phẩm được xác định hàm lượng đường tổng và vitamin C.
Các mẫu sữa sử dụng để phân tích chất lượng cảm quan được tiến hành phối chế để hàm lượng đường tổng đạt 9% (tương đương hàm lượng đường của các sản phẩm sữa đậu nành trên thị trường), giữ mẫu ở nhiệt độ 12 – 15oC trước khi đánh giá. -Bố trí thí nghiệm:
Thí nghiệm được lặp lại 2 lần với 1 nhân tố. Nhân tố A: thời gian nẩy mầm (giờ)
A0: 0 giờ A1: 24 giờ A2: 36 giờ A3: 48 giờ A4: 60 giờ Số nghiệm thức: 5
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 24
Hình 3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm
-Chỉ tiêu khảo sát:
+pH, tỉ trọng, độ nhớt, hàm lượng vitamin C, hàm lượng đường.
+ Màu sắc, mùi, vị được phân tích cảm quan theo phương pháp phân tích định lượng (QDA) và phân nhóm sản phẩm thông qua hội đồng cảm quan gồm 10 thành viên đã qua huấn luyện.
3.2.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ tiệt trùng đến chất lượng sản
phẩm.
-Mục đích thí nghiệm
Tìm ra nhiệt độ và thời gian tiệt trùng thích hợp sao cho sản phẩm đảm bảo về mặt chất lượng và an toàn vệ sinh.
-Chuẩn bị mẫu:
Từ thí nghiệm 1 chọn ra thời gian nẩy mầm tối ưu, sau đó tiến hành bố trí thí nghiệm 2. Đậu nành Làm sạch Ngâm Rửa Nẩy mầm A0 A1 A2 A3 A4 Làm sữa đậu Phân tích chất
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 25
Đậu nành cần loại bỏ tạp chất trước khi ngâm trong thời gian 12 giờ. Cho nẩy mầm ở 36 giờ. Sau đó, bóc vỏ, nghiền, lọc, phối chế đường lên 9%, chỉnh pH lên 6.8 bằng NaHCO3, đun dịch sữa ở 900C trong 20 phút, rót chai và tiệt trùng sản phẩm. -Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí tập trung ở công đoạn tiệt trùng sản phẩm sữa đậu nành nẩy mầm, với một nhân tố khảo sát là nhiệt độ tiệt trùng, thời gian giữ nhiệt.
B: chế độ tiệt trùng: B1: 115oC- 15 phút B2: 115oC- 20 phút B3: 115oC- 25 phút B4: 118oC- 15 phút B5: 118oC- 18 phút B6: 118oC- 22 phút B7: 120oC- 10 phút B8: 120oC- 15 phút B9: 120oC- 20 phút Số nghiệm thức: 9 nghiệm thức
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 26
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên
Hình 4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2
-Tiến hành thí nghiệm
Lọc dịch sữa đậu nành sau nghiền bằng vải lọc, thu được dịch trích, phối chế với đường đến 9%, chỉnh pH đến 6.8 bằng NaHCO3. B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 Đường NaHCO3 ……… Dịch sữa Phối chế Chỉnh pH Đun sôi Vô chai Tiệt trùng Làm nguội Sản phẩm Tính giá trị Đánh giá chất lượng Chọn mẫu đạt yêu
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 27
Sản phẩm hoàn chỉnh được đun nóng đến khoảng 90oC, rót nóng vào chai thủy tinh, ghép nắp ngay và tiến hành tiệt trùng trong nồi hấp tiệt trùng có sensor đo nhiệt độ tâm sản phẩm, như đã bố trí thí nghiệm ở hình 4. Trong quá trình tiệt trùng, ghi nhận sự biến đổi nhiệt độ tâm sản phẩm theo thời gian gia nhiệt, giữ nhiệt và hạ nhiệt.
Tính toán giá trị tiệt trùng F dựa trên công thức:
n z Tref i T t F 0 ) ( 10
Với T(i) là nhiệt độ tâm của sản phẩm ở từng thời điểm ghi nhận nhiệt độ, 0C Tref là nhiệt độ tham chiếu, được chọn là 1210C
Z là khoảng nhiệt độ cần thiết để giảm mật số vi sinh vật xuống 10 lần, được chọn là 100C
t là khoảng chênh lệch thời gian giữa 2 lần ghi nhiệt độ.
Chọn sản phẩm có chế độ tiệt trùng đạt yêu cầu (F>Fo), phân tích hàm lượng vitamin C, kết hợp để chọn ra chế độ tiệt trùng tối ưu cho sản phẩm.
3.2.4.3. Thí nghiệm 3: So sánh chất lượng cảm quan của sản phẩm nghiên cứu với
các sản phẩm trên thị trường.
-Mục đích thí nghiệm
Xác định sản phẩm nghiên cứu có mức chất lượng như thế nào so với các sản phẩm đang lưu hành trên thị trường
- Chuẩn bị mẫu:
Từ thí nghiệm 2 chọn ra chế độ tiệt trùng tối ưu, sau đó tiến hành bố trí thí nghiệm 3.
-Bố trí thí nghiệm
Mẫu sữa đậu nành nẩy mầm đã tiệt trùng ở chế độ tiệt trùng phù hợp được đánh giá so sánh chất lượng cảm quan với 10 mẫu sữa trên thị trường.
10 mẫu sữa trên thị trường được chọn trong phần nghiên cứu là sữa đậu nành của nhà máy bia Cần Thơ (chai thủy tinh), Tribeco (chai thủy tinh), Soya numberone 1 (chai thủy tinh), Nam Hải 111 (chai thủy tinh), Fami (bịch 200ml), Vfresh (bịch 200ml), Vixumilk (bịch 200ml), Soyfresh (hộp 1 lít), Trisoy (lon 200ml), Soya numberone 1 (hộp 220ml). dt F t z Tref T z Tref 0 10
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 28
Đánh giá cảm quan các mẫu sữa đậu nành bằng phương pháp mô tả định lượng (QDA) và phân nhóm thong qua hội đồng gồm 10 cảm quan viên đã qua huấn luyện.
Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học ứng dụng 29
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN NẨY MẦM ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA SỮA ĐẬU NÀNH SỮA ĐẬU NÀNH
4.1.1 Ảnh hưởng của thời gian nẩy mầm đến độ đặc tính vật lý và thành phần hóa học của sữa đậu nành. hóa học của sữa đậu nành.
Hạt đậu nành sau khi làm sạch, ngâm 12 giờ, cho nẩy mầm ở 0 giờ, 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ, 60 giờ. Sau đó bóc vỏ và cho vào máy làm sữa tự động. Kết quả thống kê đặc tính vật lý và thành phần hóa học của sữa được trình bày trong bảng 9 và bảng 10.
Bảng 9 Ảnh hưởng của thời gian nẩy mầm đến đặc tính vật lý của sữa đậu nành
Thời gian nẩy mầm pH (*) Độ nhớt mPa.s (*) Tỉ trọng (*) 0 giờ 6,6a 1,93a 1,013a 24 giờ 6,7ab 1,64b 1,013a 36 giờ 6,7ab 1,61c 1,014ab 48 giờ 6,7ab 1,58d 1,016b 60 giờ 6,8b 1,93e 1,016b
(*) Giá trị trung bình của 02 lần lặp lại.
Các chữ cái khác nhau thể hiện sự khác biệt với mức ý nghĩa 5% theo cột.
Kết quả thống kê từ bảng 9 cho thấy khi kéo dài thời gian nẩy mầm cho đậu thì sữa có pH dao động có ý nghĩa, tuy nhiên khoảng dao động không lớn (6,6 – 6,8). Tỷ trọng sữa tăng có ý nghĩa sau 48 giờ đậu nẩy mầm. Kết quả này là do trong quá trình nẩy mầm xảy ra các phản ứng phân giải những chất phân tử lớn thành những chất có phân tử nhỏ hơn (tinh bột chuyển hóa thành đường, protein chuyển hóa