3.1.1. Thời gian và địa điểm
Thời gian: từ tháng 1/2014 đến tháng 5/2014
Địa điểm: phòng thí nghiệm Bộ môn công nghệ thực phẩm – Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng dụng – Trường Đại học Cần Thơ.
3.1.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm Bếp gas Bếp gas
Máy xay đậu nành
Chiết quang kế (hiệu ATAGO, 0-32o Brix, Japan)
Cân điện tử (Vibra, d=0.01, Adventurer, d=0.0001, Trung Quốc) Nhiệt kế
pH kế
Máy ly tâm lạnh
Máy đo cấu trúc Rheo – tex (Nhật). Tủ sấy (Sibata SD-600, Nhật). Tủ cấy vô trùng (Dalton, Nhật). Tủ ủ vi sinh (Sanyo Mir-262, Nhật). Thiết bị tiệt trùng (Sturday, Đài Loan). Vortex V1 plus (Đức).
Tủ ủ (Langshan, Trung Quốc).
Micropipet 100-1000 µ ml (Đức).
Các dụng cụ thí nghiệm khác như: ống đông, buret, ống nghiệm, đĩa petri, trang cấy, đèn cồn, đũa thủy tinh…
3.1.3. Hóa chất
Dung dịch NaOH 0,1N Phenoltalein 1%
Môi trường MRS Nước muối sinh lý Cồn 70o
Cồn 90o
3.1.4. Nguyên liệu làm sản phẩm
Đậu nành: Giống đậu 760 được mua ở bộ môn trồng trọt Khoa Nông nghiệp – Sinh học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, Cần Thơ.
Sữa tươi Long Thành: Mua ở cửa hàng bán sữa đường 3/2, phường Xuân Khánh, quận Ninh Kiều, Thành phố Cần Thơ.
Đường cát trắng: Mua ở chợ Xuân Khánh.
Giống men thương mại YC381 (thermopphillic yoghurt culture) công ty CHR HANSEN
3.2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm
Thí nghiệm được bố thí hoàn toàn phân lập và ngẫu nhiên với 2-3 lần lặp lại. Khảo sát từng thí nghiệm riêng lẻ, đo đạc, phân tích và ghi nhận kết quả. Sử dụng thông số tối ưu của thí nghiệm trước áp dụng cho thí nghiệm sau.
Kết quả được tính toán và xử lý thống kê theo chương trình Statgraphics plus. 3.2.2. Phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu
3.2.2.1. Phương pháp lấy mẫu
Nguyên liệu đậu nành được mua cùng một giống có nguồn gốc. Lựa chọn đậu nành phải đồng nhất, không bị sâu bệnh, không có những đốm màu đen trên hạt.
3.2.2.2. Phương pháp chuẩn bị mẫu
Chuẩn bị mẫu là nguyên liệu đậu nành được mua về và lạm sạch, loại bỏ tạp chất…, đậu được ngâm 8 -10 giờ dưới vòi nước chảy tràn, tiếp theo là loại bỏ vỏ đậu nành, sau đó đem xay bằng máy xay và lọc lấy được dịch sữa đậu nành.
3.2.3 Phương pháp phân tích
Các phương pháp phân tích các chỉ tiêu lý – hóa học và vi sinh vật của nguyên liệu và sản phẩm yaourt đậu nành. Đánh giá cảm quan sản phẩm theo mô tả từng thuộc tính của sản phẩm, bao gồm: trạng thái, cấu trúc, mùi vị. Mỗi thuộc tính được xây dụng theo thang điểm từ 0 đến 5.
Bảng 3.1 Phương pháp xác định các chỉ tiêu chất lượng của yaourt
Chỉ tiêu đánh giá Phương pháp xác định Đo pH Sử dụng pH kế đo trực tiếp khối đông yaourt.
Độ ẩm (%) Xác định bằng phương pháp sấy tới khối lượng không đổi, từ độ ẩm suy ra tổng chất khô có trong nguyên liệu.
Đo acid lactic sinh ra (%)
Chuẩn độ bằng dung dịch NaOH 0,1N đến khi pH đạt 8,3 (Lê
Thanh Mai và ctv, 2009)
Độ cứng (gram force), (đo cấu trúc)
Chuẩn bị mẫu yaourt có chiều cao 20mm được chứa trong hũ nhựa có đường kính 70mm. Sử dụng máy RHEOTEX, đầu đo hình tròn (đường kính 20mm). Cố định khoảng cách đâm thủng của đầu đo vào mẫu là 4mm.
Độ tách nước (%)
Sử dụng máy ly tâm Sigma 4K15 centrifuge (Strius AG, Gottigen, Germany). Yaourt (20–25g) được ly tâm với tốc độ 5000 rpm, nhiệt độ 4oC trong 10phút (Rodarte et al., 1993 trích dẫn từ Lee và Lucey, 2010).
Vi khuẩn lactic (CFU/g)
Phương pháp đếm mật số vi khuẩn lactic trên môi trường MRS Agar (Tamime và Robinson, 1999)
3.3 QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM3.3.1 Quy trình sản xuất 3.3.1 Quy trình sản xuất
Hình 3.1 Quy trình thí nghiệm yaourt đậu nành 3.3.2 Thuyết minh quy trình thí nghiệm
Nguyên liệu
Chọn nguyên liệu đậu nành thường là đậu phải đạt độ chín chế biến, ruột vàng, vỏ mỏng, da láng. Loại bỏ những hạt hư do sâu, mọt, mối… hạt kém phẩm chất (hạt non, hạt không bình thường về màu sắc và hình dạng…) những hạt này sẽ làm cho sản phẩm kém chất lượng.
Xử lý sơ bộ
Đậu nành
Xử lý sơ bộ
Sữa tươi, đường
Cấy giống Dịch sữa đậu nành Phối chế Thanh trùng Làm nguội Ủ lên men Sản phẩm Bảo quản Men giống
Xử lý hạt đậu nành ra dịch sữa đậu nành cần xử lý qua các công đoạn sau:
+ Ngâm: hạt đậu nành cần hút nước và trương lên, do các phân tử nước tác động lên các cấu tử ưa nước trong hạt. Ngâm đậu nành cần phải ngâm dưới vòi nước chảy tràn để hạn chế hiện tượng chất tan trong hạt tan vào nước làm giảm pH của dịch sữa.
Thời gian ngâm đậu là 8 - 10 giờ.
Công đoạn ngâm còn giúp cho quá trình bóc vỏ và xay dễ dàng hơn.
+ Bóc vỏ: làm sạch nguyên liệu, làm dịch sữa đậu nành trắng hơn và giảm bọt khi lọc.
+ Xay: là phá vỡ cấu trúc tế bào của hạt đậu nành để trích ly các chất dinh dưỡng (protein, gluxid, lipid…) vào trong nước tạo thành một dung dịch huyền phù. Xay đậu bằng máy xay ướt và xay với lượng nước vừa phải.
+ Lọc: là loại bỏ bã, thu được dịch sữa đậu nành.
Cho dịch sữa sau khi xay vào vải lọc sạch, dịch sữa qua vải lọc dùng để chế biến sản phẩm. Quá trình lọc quyết định đến hiệu suất thu hồi sản phẫm, dịch sữa thu được phải đảm bảo tiêu chuẩn hàm lượng các chất khô. Sau khi lọc xong dịch sữa có màu trắng đặc trưng của sữa đậu nành, không có cặn hay lợn cợn làm giảm giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Phối chế
Để quá trính lên men Yaourt tốt hơn, và tạo ra sản phẩm có mùi vị thích hợp ta cần phối chế thêm sữa tươi và đường cho sản phẩm. Tỉ lệ phối chế sữa đậu nành, sữa tươi và đường theo những tỉ lệ nhất định.
Thanh trùng
Mục đích của quá trình thanh trùng là tiêu diệt vi sinh vật và vô hoạt enzyme. Ngoài ra, có thể làm giảm bớt mùi hăng của đậu nành tươi.
Làm nguội
Giúp cho quá trình cấy men tốt hơn, nhiệt độ làm nguội là 40-45oC Cấy giống men
Mục đích là cung cấp men cho quá trình lên men yaourt đạt chất lượng tốt phải chọn men giống thích hợp với sản phẩm. Sau khi làm nguội dịch sữa đến nhiệt độ thích hợp thì cho men giống vào.
Khi cấy men giống xong ta đem dịch sữa rót hũ nhỏ và ủ ấm sản phẩm. Nhiệt độ ủ 43oC và ủ trong 3 giờ để tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn lactic phát triển, lên men sản phẩm, tạo acid giảm pH, định hình sản phẩm.
Bảo quản
Sản phẩm sau khi lên men đạt yêu cầu thì đem sản phẩm đi bảo quản lạnh ở nhiệt 4oC.
3.4 NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu yaourt đậu nành
Đậu nành
Xử lý sơ bộ
Sữa tươi, đường
Cấy giống Dịch sữa đậu nành Phối chế A1: 12%, A2: 13%, A3: 14% chất khô Thanh trùng ( To=85- 90oC, 10-15 phút) Làm nguội ( To = 43oC)
Ủ lên men ( T0 = 43oC, thời gian 3 giờ)
Sản phẩm
Bảo quản, To =4oC Men giống
B1: 0,04; B2: 0,06; B3:0,08; B4:0,1 (g men giống/kg dịch sữa)
- Ngâm: 8-10h - Bóc vỏ
- Xay: đậu: nước; 1:8 - Lọc bỏ bã
C2: 7 ngày
3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng chất khô sản phẩm đến chất lượng sản phẩm đến chất lượng sản phẩm
3.4.1.1 Mục đích thí nghiệm
Tìm ra hàm lượng chất khô của sản phẩm khi phối chế giữa sữa đậu nành, sữa tươi, đường để chọn sản phẩm có cấu trúc, màu sắc và mùi vị tốt nhất, mang lại giá trị kinh tế cho sản phẩm.
3.4.1.2 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên gồm một nhân tố với ba lần lặp lại. Nhân tố A: % chất khô
Khảo sát ảnh hưởng của % chất khô đến chất lượng sản phẩm. A1: 12%
A2: 13% A3: 14%
3.4.1.3 Tiến hành thí nghiệm
Dịch sữa lên men từ hai loại nguyên liệu là dịch sữa đậu nành, sữa tươi được phối chế với đường để đạt hàm lượng chất khô mong muốn.
Hỗn hợp được đem thanh trùng ở nhiệt độ 85- 90 trong 15 phút, sau đó làm nguội xuống 43 - 45oC và cấy men giống đã được vô hoạt khuấy điều, rót hũ và ủ lên men sản phẩm ở 43oC trong 3 giờ. Trong theo gian ủ lên men cần theo dõi sự giảm pH của dịch sữa. Đo pH sản phẩm là 1 giờ đo 1 lần. Sản phẩm đạt pH = 4,6. Lấy sản phẩm cho vào tủ lạnh (nhiệt độ khoảng 4oC) để sản phẩm ổn định. Sau 24 giờ đem sản phẩm theo dõi các chỉ tiêu và theo dõi sản phẩm.
3.4.1.4 Kết quả ghi nhận
pH sản phẩm
Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) sinh ra theo thời gian lên men. Khả năng giữ nước của sản phẩm.
Đánh giá cảm quan sản phẩm theo trạng thái, cấu trúc, màu sắc, mùi vị.
3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ men giống ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. phẩm.
3.4.2.1 Mục đích thí nghiệm
3.4.2.2 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí một cách ngẫu nhiên gồm một nhân tố và hai lần lặp lại. Nhân tố B: tỉ lệ men giống (g/kg).
Khảo sát các tỉ lệ: B1: 0,04 B2: 0,06 B3: 0,08 B4: 0,1 3.4.2.3 Tiến hành thí nghiệm Chuẩn bị giống:
Vi khuẩn giống ở dạng sấy khô được bảo quản lạnh. Khi sử dụng ta hoạt hóa giống vi khuẩn trong dịch sữa lên men ở 43°C trong 10 phút, sau đó dùng để chủng vào yaourt.
Chuẩn bị dịch sữa lên men và cách tiến hành:
Từ kết quả của thí nghiệm 1 chọn được loại nguyên liệu và hàm lượng chất khô thích hợp cho sản phẩm, tiến hành phối trộn nguyên liệu rồi gia nhiệt đến nhiệt độ từ 85 ÷ 90°C. Hỗn hợp được làm nguội đến 43°C, tiến hành cấy giống vi khuẩn với tỷ lệ là B1, B2, B3, B4 sau đó rót sản phẩm vào bao bì lên men ở 43°C, khi pH đạt 4,6 . Lấy sản phẩm cho vào tủ lạnh (nhiệt độ khoảng 4oC) để sản phẩm ổn định. Sau 24 giờ đem sản phẩm theo dõi các chỉ tiêu và theo dõi sản phẩm.
3.4.2.4 Kết quả ghi nhận
pH sản phẩm theo thời gian lên men
Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) sinh ra theo thời gian lên men Khả năng giữ nước của sản phẩm.
Đánh giá cảm quan sản phẩm theo trạng thái, cấu trúc, mùi vị.
3.4.3 Thí nghiệm 3: Xác định khả năng bảo quản sản phẩm theo thời gian
3.4.3.1 Mục đích thí nghiệm
Mục đích là xác định các chỉ tiêu của yaourt thay đổi theo thời gian
3.4.3.2 Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí một cách ngẫu nhiên gồm một nhân tố và hai lần lặp lại. C: ngày bảo quản
Khảo sát: C1: 1 ngày C2: 7 ngày C3: 14 ngày C4: 21 ngày 3.4.3.3 Tiến hành thí nghiệm
Đậu nành sau khi làm sạch và xử lý sơ bộ và đem phối chế dựa trên thí nghiệm 1 và thí nghiệm 2 . Tiến hành các bước như gia nhiệt, làm nguội. Tiếp theo cho sản phẩm vào hũ nhỏ và cho vào tủ ủ lên men ở nhiệt độ 43oC trong 3 giờ, pH =4.6. Bảo quản ở 4oC và đánh giá kếtquả.
3.4.3.3 Kết quả ghi nhận
pH sản phẩm
Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) sinh ra theo thời gian lên men Khả năng giữ nước của sản phẩm.
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG CHẤT KHÔ ĐẾN CHẤT
LƯỢNG SẢN PHẨM YAOURT ĐẬU NÀNH
4.1.1 Hàm lượng chất khô ảnh hưởng đến giá trị pH và hàm lượng acid sinh ra trong thời gian lên men của sản phẩm yaourt đậu nành trong thời gian lên men của sản phẩm yaourt đậu nành
4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 0 1 2 3 p H
Thời gian lên men ( giờ)
12% chất khô 13% chất khô 14% chất khô
Hình 4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến pH của sản phẩm trong quá trình lên men
Hình 4.2 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến hàm lượng acid lactic sinh ra trong thời gian lên men.
Qua hình 4.1, 4.2 cho thấy hàm lượng chất khô càng cao thì acid sinh ra càng nhiều trong quá trình lên men và giá trị pH càng giảm. Trong khoảng thời gian từ 1 đến 2 giờ đầu thì vi khuẩn latic làm quen với môi trường nên hàm lượng acid lactic sinh ra ít (khoảng 0,6%) làm pH ở giai đoạn đầu giảm chậm, khi đã phát triển sinh khối
mạnh mẽ thì quá trình lên men diễn ra nhanh chóng. Sự thay đổi pH là yếu tố quan trọng góp phần hình thành nên vị mới cho sản phẩm lên men. Giá trị pH ảnh hưởng đến cấu trúc của các micelle trong sữa, khi giảm pH, phosphate canxi bị tách ra khỏi cấu trúc micelle, dịch sữa được đông tụ.
Bảng 4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến sự giảm pH của sản phẩm
Hàm lượng chất khô pH
12% 4.81c
13% 4.66b
14% 4.61a
Những chữ cái khác nhau trên cùng một cột (a, b, c) biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Những chữ cái giống nhau biểu thị sự sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê.
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến hàm lượng acid lactic của sản phẩm
Hàm lượng chất khô của sản phẩm Hàm lượng acid (tính theo acid lactic, %)
12% 0,68c
13% 0,77b
14% 0,82a
Những chữ cái khác nhau trên cùng một cột (a, b, c) biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Những chữ cái giống nhau biểu thị sự sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê.
Qua bảng 4.1 và 4.2 cho thấy có sự khác biệt ý nghĩa về acid sinh ra và pH ở các hàm lượng chất khô khác nhau. Hàm lượng chất khô 14% càng cao thì hàm lượng acid sinh ra càng cao ( X= 0,86%) làm pH càng thấp (pH= 4,61). Ngược lại, hàm lượng chất khô thấp 12% thì hàm lượng acid sinh ra càng thấp và pH cao ( pH= 4,81). Vì khi đó môi trường lên men đã được bổ sung một lượng lớn cơ chất và chất dinh dưỡng giúp vi khuẩn lên men phát triển sinh khối sinh ra lượng nhiều acid lactic, khi hàm lượng chất khô không béo càng cao thì nguồn thức ăn càng nhiều do đó acid sinh ra càng cao làm pH càng thấp.
4.1.2 Hàm lượng chất khô ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của sản phẩm yaourt đậu nành yaourt đậu nành
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô của sản phẩm đến khả năng giữ nước của Yaourt.
Hàm lượng chất khô của sản phẩm Khả năng giữ nước
12% 71,21b 13% 76,79a 14% 74,99a
Những chữ cái khác nhau trên cùng một cột (a, b, c) biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Những chữ cái giống nhau biểu thị sự sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê.
Kết quả thống kê ở bảng 4.3 ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến khả năng giữ nước của yaourt. Khả năng giữ nước của yaourt tăng khi hàm lượng chất khô tăng ,sản phẩm 12% chất khô (WHC= 71,21%) có sự khác biệt có ý nghĩa với 13% (WHC= 76,79%), 14% (WHC= 74,99), còn 13% chất khô thì không có sự khác biệt với 14% chất khô của sản phẩm. Hàm lượng chất khô tăng thì hàm lượng protein, đường, khoáng chất tăng giúp cho vi khuẩn phát triển tốt hơn, cấu trúc yaourt bền, ổn định, giữ nước tốt hơn.
4.1.3 Hàm lượng chất khô ảnh hưởng đến đánh giá cảm quan của sản phẩm yaourt đậu nành yaourt đậu nành
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô của sản phẩm đến trạng thái của yaourt theo đánh giá cảm quan.
Hàm lượng chất khô của sản phẩm
Điểm cảm quan Yaourt đậu nành
Trạng thái Mùi vị Cấu trúc
12% 3,5b 2,95c 3,5b 13% 4,61a 4,61a 4,45a 14% 4,22a 3,89b 4ab
Những chữ cái khác nhau trên cùng một cột (a, b, c) biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức ý nghĩa 5%. Những chữ cái giống nhau biểu thị sự sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê.
Kết quả thông kê ở bảng 4.4 cho thấy các sản phẩm ở các hàm lượng chất khô có sự khác biệt có ý nghĩa với nhau. Sản phẩm có 13% chất khô thì trạng thái tốt (điểm cảm quan cao 4,61) tạo khối đông đặc và có độ nhớt cao và dẻo, còn sản phẩm có
12% chất khô( điểm cảm quan 3,5) thì sản phẩm đông cứng, độ nhớt kém, không