- Khảo sát tỉ lệ vi khuẩn giống sử dụng để lên men yaourt
2.2 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU SỮA
2.2.1 Sữa tươi
2.2.1.1 Giá trị dinh dưỡng của sữa
Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng các chất dinh dưỡng và tỉ lệ giữa chúng mà còn thể hiện qua tính đặc hiệu của thành phần dinh dưỡng đó. Sữa là nguồn dưỡng chất thiết yếu cho động vật non, có vai trò rất quan trọng trong thực đơn dinh dưỡng của con người. Thành phần sữa thay đổi theo giống, mùa và nguồn thức ăn nên không xác định được chính xác thành phần hóa học của sữa.
Sữa là một sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhất, trong sữa có đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết và dễ được hấp thụ. Ngoài các thành phần chính là protein, lactose, lipit, muối khoáng còn có các loại vitamin chủ yếu, các enzyme, các nguyên tố vi lượng không thể thay thế.
Protein trong sữa chứa nhiều và hài hòa các axit amin cần thiết. Hàng ngày mỗi người chỉ cần dùng 100 g protein sữa là có thể thõa mãn nhu cầu về acid amin. Cơ thể người sử dụng protein sữa để tạo thành hemoglobin dễ dàng hơn bất cứ protein của thực phẩm nào khác. Độ tiêu hóa của protein sữa là 96 - 98%.
Lipit của sữa giữ vai trò quan trọng trong dinh dưỡng, khác với các loại mỡ động vật và thực vật khác, mỡ sữa chứa nhiều nhóm acid béo khác nhau, chứa nhiều
vitamin và có độ tiêu hóa cao do có nhiệt độ nóng chảy thấp và chất béo dưới dạng cầu mỡ có kích thước nhỏ.
Hàm lượng muối canxi và phospho trong sữa cao, giúp quá trình tạo xương, các hoạt động của não. Hai nguyên tố này ở dạng dễ hấp thụ, đồng thời tỉ lệ lại rất hài hòa. Cơ thể có thể hấp thụ được hoàn toàn, đối với trẻ em, canxi của sữa là nguồn không thể thay thế.
Sữa là nguồn cung cấp tất cả các vitamin.
Sữa không những bổ mà còn tác dụng chữa bệnh và giải độc.
Trong số những thức ăn tự nhiên của con người không có sản phẩm nào mà hỗn hợp các chất cần thiết lại phối hợp một cách có hiệu quả như sữa (Lâm Xuân Thanh, 2004).
2.2.1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi.
Bảng 2.2 Thành phần hóa học trung bình của 1 lít sữa bò tươi.
Thành phần tạo hình và cung cấp năng lượng - Nước - Chất béo - Lactose - Chất chứa nitơ - Chất chứa muối Khối lượng (g) 900 - 910 35 - 45 47 - 52 33 - 36 9 - 9,1
Các chất xúc tác sinh học (không định lượng được hoặc ở trạng thái có vết): - Sắc tố
- Vitamin - Khoáng
Các loại khí hòa tan (4 - 5% thể tích của sữa ra khỏi vú): - Cacbon
- Oxi- Nitơ - Nitơ
(Nguồn: Lê Thị Liên Thanh – Lê Văn Hoàng, 2002)
i. Nước
Nước là thành phần chủ yếu trong sữa (80 - 90%), bị ảnh bởi nhiều yếu tố như: chế độ nuôi dưỡng, sức khỏe con vật cho sữa, môi trường,..
Nước là môi trường phân tán cho các chất không tan (casein, béo), là dung môi cho các chất tan (lactose, khoáng, acid hữu cơ,...) (Dương Thị Phượng Liên, 2006). Nước tự do chiếm 96 - 97%. Nó có thể tách được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô, nước tự do ở dạng các hạt nước có kích thước khác nhau, phân bố một cách tương đối đồng đều trong sản phẩm.
Nước liên kết chiếm khoảng 3 - 4%. Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo như protein, các phosphatide, polysaccharide,... (Lâm Xuân Thanh, 2004).
ii. Lipid
Lipit chiếm thành phần quan trọng trong sữa, bao gồm chất béo, các phosphatide, glicolipid, steroid. Chúng phân tán trong sữa tạo thành nhũ tương dầu trong nước (Chadan, 2006).
Mỗi hạt béo được bao bởi một màng bao gồm lớp mỏng protein và phospholipid, dày 8 - 10 nm với chức năng bảo vệ chất béo ngăn chúng kết hợp lại với nhau. Hàm lượng béo sữa từ 3,4 - 5,1% tùy thuộc vào giống bò, thời kì cho sữa, loại thức ăn và điều kiện sức khỏe con vật. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E).
Nếu sữa tươi không được đồng hóa, các cầu béo sẽ liên kết với nhau thành chùm. Do tỉ trọng các hạt béo nhỏ hơn nước nên chúng nổi lên trên bề mặt sữa (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Hình 2.1 Sự phân bố các giọt béo trong sữa
(Nguồn:http://www.ilri.org/InfoServ/Webpub/fulldocs/ilca_manual4/Milkchemistry.htm)
iii. Protein
Protein chiếm khoảng 3 - 4% trong sữa bò. Protein sữa có thể chia thành 2 phần, casein (80%) hiện diện trong sữa dưới dạng huyền phù keo và protein hòa tan - whey protein (20%) hiện diện dưới dạng dung dịch.
♦ Tính chất của casein
Casein là một phosphoprotein, trong thành phần của nó chứa axit phosphoric. Casein có nhiều nhóm chức tự do khác nhau như –COOH, –NH2, =NH, –OH, –NH–CO, –HS,... nhờ các nhóm này mà casein có khả năng tham gia các phản ứng hóa học. Trong số các nhóm trên thì nhóm carbonyl –COOH và nhóm amin –NH2
có ý nghĩa nhất vì một phần các nhóm này ở trạng thái tự do và quyết định tính chất của casein. Cũng vì có các nhóm này mà trong dung dịch, casein tạo thành các ion lưỡng tính.
Casein được xem như một chất điện li lưỡng tính đa hóa trị, do đó có khả năng tạo thành hàng loạt các hợp chất với acid, bazơ, aldehyde,...
Đặc tính nhận biết casein là khả năng hòa tan kém ở pH = 4,6, nhiệt độ 20oC. (Dương Thị Phượng Liên, 2006). Micelle casein gồm những khối hình cầu gồ ghề, chứa 15 - 25 phân tử casein và dài 10 - 15 nm
Hình 2.2 Hình dạng của micelle casein.
Chú thích: A: dưới-micelle, B: chuỗi bề mặt, C: Phosphat canxi, D: k-casein, E: nhóm phosphat
(Nguồn: http://www.food-info.net/vn/protein/milk.htm)
♦ Khả năng đông tụ casein
Sữa tươi luôn có pH xấp xỉ 6,6 – 6,7. Tất cả các micelle đều có điện tích âm nên chúng đẩy nhau, điều đó khiến các micelle casein tồn tại dưới dạng keo. Khi giảm pH (do kết quả của các quá trình lên men tạo ra acid lactic), các ion H+ của acid sẽ liên kết với micelle casein mang điện tích âm và làm giảm điện tích của các micelle casein. Khi tới giới hạn, các micelle casein sẽ đông tụ (tạo thành gel).
Theo lý thuyết điểm đẳng điện của casein là 5,1 - 5,3. Trong dung dịch muối như điều kiện của sữa, casein đông tụ tốt nhất ở pH 4,5 - 4,7 (Lâm Xuân Thanh, 2004). Khi dư acid (quá trình lên men quá dài hoặc sữa có độ chua cao) casein đã đông tụ sẽ bị tái hòa tan tạo thành acid và muối (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Bên cạnh khả năng bị đông tụ bởi acid, casein còn bị đông tụ bởi rennin (một protease được chiết xuất từ dạ dày bê).
♦ Tính chất của Whey protein
Whey protein chứa β–lactoglobulin, α–lactalbumin, immunoglobulin, lactoferrin... β–lactoglobulin chứa nhiều amino acid chứa hợp chất lưu huỳnh như cysteine, α– lactalbumin là protein giàu tryptophan, cysteine và methionine. Các hợp chất proteins và peptides có hoạt tính sinh học cao. Giá trị sinh học của whey protein cao hơn casein và albumin trứng. Khác với casein, whey protein là chất tan, không bị đông tụ trong môi trường acid hay bởi ion nhiều hóa trị, nó chỉ bị biến tính ở 90oC (Chandan, 2006).
iv. Carbohydrate (lactose)
Thành phần carbohydrate chủ yếu trong sữa là lactose, chiếm khoảng 4,8 - 5,2% và không thể tìm thấy trong sản phẩm tự nhiên nào khác. Lactose là một disaccharide của 2 đường đơn là glucose và galactose. Độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với các disaccharide và monosaccharide thường gặp. Nếu độ ngọt của saccharose là 100 thì của maltose là 32, glucose là 74, fructose là 173, độ ngọt của lactose chỉ đạt 16 vì thế nó không tạo vị ngọt cho sữa (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Vai trò của lactose trong sản xuất yaourt là rất quan trọng bởi vì lactose là nguồn carbon cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật lên men. Lactose dễ bị thủy phân thành glucose và galactose bởi β–D–galactosidase hay lactase enzyme. Lactose trong sữa có thể được lên men bằng vi sinh vật. Vi khuẩn lên men lactic chuyển hóa lactose thành acid lactic và những sản phẩm phụ khác.
v. Vitamin và Chất khoáng
Sữa chứa nhiều vitamin và khoáng, sữa chứa vitamin tan trong béo như A, D, E và vitamin tan trong nước như B, C. Vitamin tan trong nước khá ổn định trong khi các vitamin tan trong béo của sữa rất dễ mất đi do điều kiện ngoại cảnh (Lê Văn Việt Mẫn, 2004). Chế độ gia nhiệt trong quá trình chế biến sữa làm các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D) và các vitamin (C, B1,B6,B12) đều bị ảnh hưởng ở những mức độ khác nhau. Thành phần các vitamin trong yaourt muốn được cân đối và hoàn hảo hơn, trong quá trình chế biến có thể bổ sung thêm một số loại vitamin cần thiết (Lâm Xuân Thanh, 2004).
Chất khoáng trong sữa chủ yếu là calcium, magnesium, sodium, potassium, phosphate,… Người ta quy ước chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro, nó bao gồm các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, Fe, Co, Cu, Ni, I, Cl, P, S, Al, Pb, Sn, Ag, As,… trong đó các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, P, S và Cl chiếm tỉ lệ cao hơn cả. Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như tới chất lượng sản phẩm. Trong sữa lên men, calcium đóng vai trò quan trọng, nó ảnh hưởng tới độ cứng của khối đông và độ nhớt của sản phẩm.
vi. Enzyme
Trong sữa chứa các enzyme thường gặp trong tự nhiên, chúng có mặt trong tuyến sữa từ tuyến sữa hoặc từ sinh vật có trong không khí. Một số enzyme chủ yếu trong sữa là lipase, phosphatase, protease... Một số enzyme trong sữa bắt đầu bị vô hoạt ở nhiệt độ từ 55oC và khi nhiệt độ cao hơn 90oC thì các enzyme bị phá hủy hoàn toàn. Trong quá trình bảo quản, lipase có thể phân hủy một phần chất béo của sữa làm cho sữa và các sản phẩm từ sữa có vị đắng, mùi ôi, lipase bị phá hủy ở 75oC trong 60 giây. Protease trong tuyến sữa có hoạt tính tương tự như tripsin, enzyme này bị phá hủy hoàn toàn ở 75oC (Lâm Xuân Thanh, 2004).
2.2.1.2 Chất lượng của sữa tươi trong sản xuất yaourt
Chất lượng của sữa tươi trong sản xuất yaourt cần đạt các chỉ tiêu chất lượng sau:
Trạng thái và mùi vị: trạng thái bên ngoài của sữa phải trắng, sạch, không lắng cặn. Về mùi vị, sữa phải tươi, sạch, béo và không có mùi lạ của vật nuôi hay mùi ôi hóa do vi sinh vật hay điều kiện vệ sinh không tốt.
Hàm lượng chất béo và chất khô không béo: tiêu chuẩn về lượng chất béo là 3,25% và lượng chất khô không béo của sữa trong sản xuất yaourt là 8,25% (tùy vào quy định của từng vùng).
Vi sinh: tổng khuẩn hiếu khí và lượng coliform trong sữa là chỉ tiêu đánh giá độ an toàn của sản phẩm. Số lượng này phải đảm bảo không ảnh hưởng sức khỏe người sử dụng.
2.2.2 Sữa bột
Sữa bột tách béo được dùng để hiệu chỉnh hàm lượng CKKB. Yêu cầu của sữa bột bổ sung dễ hòa tan hoàn toàn, không để lại các hạt thô, không chứa những hạt có màu, mùi lạ. Sữa bột có khả năng hút ẩm cao nên cần bảo quản trong bao bì kín. Bảo quản lâu còn làm cho sữa bột bị biến màu, chuyển từ màu vàng nhạt sang ngã nâu, có mùi khét và giảm độ hòa tan.
Yaourt được làm từ sữa có bổ sung sữa bột có cấu trúc rắn chắc và mạng lưới liên kết dày đặc. Tuy nhiên lượng sữa bột thêm vào quá cao sẽ làm yaourt có cảm giác nhám và bột, đồng thời cũng ảnh hưởng tới mùi vị của sản phẩm như mùi sữa bột quá nhiều, có vị mặn và đắng.
2.3 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU THANH LONG RUỘT ĐỎ2.3.1 Nguồn gốc, phân bố 2.3.1 Nguồn gốc, phân bố
Thanh long ruột đỏ còn có tên gọi là thanh long Nữ Hoàng (tên khoa học là
Hylocereus) có xuất xứ từ Colombia.
Năm 1995, thạc sĩ Trần Thị Oanh Yến (phó phòng chọn tạo giống - viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam) nhận được của một người bạn Pháp hơn chục cành thanh long ruột đỏ có nguồn gốc từ Colombia. Cô đem về trồng khảo nghiệm và cùng cộng sự lai tạo giữa thanh long ruột đỏ Colombia và thanh long ruột trắng Việt Nam. Năm 2005, sau khi phân tích độ chắc thịt, độ brix, năng suất, hình dạng bên ngoài, chất lượng, hội đồng khoa học Viện Nghiên cứu cây ăn quả miền Nam tuyển chọn và đưa ra sản xuất đại trà, đặt tên là “Thanh long ruột đỏ (H14) Long Định 1”. Hiện nay thanh long ruột đỏ được trồng nhiều ở các tỉnh Bình Thuận, Tiền Giang, Tây Ninh, Hà Tây, Thái Nguyên, Hòa Bình,…
Hình 2.3 Cây và quả thanh long ruột đỏ
(Nguồn: http://thanhlongchauthanhlongan.com/ky-thuat-canh-tac/)
2.3.2 Thành phần hóa học và tác dụng của thanh long ruột đỏ
Bảng 2.3 Thành phần dinh dưỡng của 100 g thanh long ruột đỏ
Thành phần Hàm lượng Nước (g) 82,5 - 83 Protein (g) 0,159 - 0,229 Béo (g) 0,21 - 0,61 Tro (g) 0,28 Xơ (g) 0,7 - 0,9 Canxi (mg) 6,3 - 8,8 Photpho (mg) 30,2 - 36,1 Sắt (mg) 0,55 - 0,65 Caroten (mg) 0,005 - 0,012 Thiamine (mg) 0,028 - 0,043 Riboflavin (mg) 0,043 - 0,045 Niacin (mg) 1,297 - 1,3 Ascorbic acid (mg) 8 - 9
(Nguồn: ICBF(1992); Morton(1987);www.ilovepitaya.com (2006))
Thanh long ruột đỏ là loại trái cây thông dụng ở Việt Nam, có mặt ở khắp nơi, có cả bốn mùa. Loại quả này ngoài ăn tươi còn có thể chế biến thành nhiều món ăn đa dạng như: sinh tố, làm cocktail, làm rau câu trái cây, yaourt, mứt,…
Các thành phần màu của vỏ, ruột thanh long có thể trích ly làm màu thực phẩm, sản phẩm mỹ phẩm. Hoa thanh long làm soups, trộn salad, sử dụng như rau và có thể chế biến trà.
Thanh long còn được biết đến nhờ giá trị dược phẩm. Màu đỏ tươi của thanh long là nguồn giàu chất chống oxi hóa, có tác dụng ngăn chặn bệnh ung thư, bệnh tim và giảm huyết áp. Thanh long giàu vitamin C và nguyên tố Ca, P giúp phát triển hệ xương, răng.
Thành phần chất khô cao giúp điều hòa hoạt động hệ tiêu hóa, làm giảm các chất nguy hiểm với cơ thể như: các chất béo, cholesterol, các độc chất… giúp giảm nguy cơ gây mụn, nhọt trên da.
2.4 MỨT ĐÔNG
Sản phẩm mứt đông chứa cả nước quả và phần thịt quả tươi. Mứt đông thường được định nghĩa là sản phẩm chế biến từ thịt quả và nước ép của quả hơn là kết hợp nhiều loại quả. Các quả mọng nước và quả có kích thước nhỏ thường được sử dụng (Nguyễn Minh Thủy, 2011).
Hình 2.4 Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm mứt đông
(Nguồn: Nguyễn Minh Thủy, 2011)
Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm Nguyên liệu Xử lý Chỉnh pH dịch quả Rót nóng Gia nhiệt Cô đặc chân không
Thanh trùng Rửa Keo
Làm mát, tạo gel Dán nhãn, bảo quản Lọc sơ bộ Ép tách dịch quả Xắt nhuyễn Phối chế 12
Sản xuất sản phẩm mứt đông nhằm sử dụng hiệu quả nguồn trái cây nhiệt đới phong phú, phổ biến và giá thành rẻ ở đồng bằng sông Cửu Long. Bên cạnh các phương pháp bảo quản dạng tươi, việc đa dạng hóa sản phẩm dinh dưỡng chế biến từ quả bằng qui trình công nghệ đơn giản, chất lượng cao và có khả năng bảo quản sản phẩm lâu dài trong điều kiện nhiệt độ phòng.
Sản phẩm mứt đông thường có pH vào khoảng 3,4 - 3,5. Hàm lượng đường trong mứt quả thường nằm trong khoảng 25 - 65%, nhưng đa phần là 30 - 50%. Việc bổ sung đường làm tăng khả năng tạo gel và đóng vai trò như một chất bảo quản nhờ khả năng tạo áp suất thẩm thấu cao. Sản phẩm mứt đông có chất lượng cao là sản phẩm có độ đặc tốt, hương vị thơm ngon của từng loại quả, màu sắc tươi sáng, và không chứa chất lỏng tự do. Độ nhớt của mứt đông cao, do đó quá trình khuấy vào yaourt sẽ khó khăn và kéo dài. Quá trình khuấy kéo dài sẽ làm tách nước, giảm độ nhớt và ảnh hưởng đến độ đặc của yaourt.
2.5 CHẤT ỔN ĐỊNH SỬ DỤNG TRONG SẢN XUẤT YAOURT 2.5.1 Gelatin
2.5.1.1 Giới thiệu về gelatin
Gelatin là các polypeptide cao phân tử dẫn xuất từ collagen, là thành phần protein chính trong các tế bào liên kết của nhiều loại động vật bao gồm xương, da,.. (Lý