2.2.4.1. Phân tích thành phần hóa học
Các thông số về tổng hàm lượng chất khô, tổng hàm lượng protein, lipid, % acid lactic là các thống số quan trọng để đánh giá chất lượng phô mai tươi.
Tổng hàm lượng chất khô, tổng hàm lượng protein, lipid của mẫu phô mai được xác định theo phương pháp được quy định trong TCVN. Tất cả các phép phân tích đều sử dụng mẫu đại diện và được lặp lại 3 lần.
Xác định tổng hàm lượng chất khô trong phô mai tươi theo TCVN 8176:2009
Hàm lượng chất khô tổng số là phần khối lượng của các chất còn lại sau khi kết thúc quá trình sấy. Nguyên tắc là nước trong phần mẫu thử được cho bay hơi với sự có mặt của kẽm oxit trong tủ sấy ở 102 oC ± 2 oC. Hàm lượng axit lactic được xác định để bù vào lượng nước đã mất do trung hòa.
Cách tiến hành: Sấy đĩa chứa khoảng 2 g kẽm oxit cùng với nắp và que khuấy trong tủ sấy ở 102°C ít nhất 1h. Để nguội trong bình hút ẩm sau đó cân khối lượng đĩa, kẽm oxit, nắp và que khuấy. Nghiêng đĩa để dồn kẽm oxit vào một bên của đĩa đã chuẩn bị. Cho khoảng 1 g mẫu thử đã chuẩn bị vào phần trống trong đĩa. Đậy nắp đĩa cùng với que khuấy ở trên. Cân đĩa cùng với nắp đậy và que khuấy ở trên, chính xác đến 1 mg. Bổ sung 5 ml nước vào phần mẫu thử trong đĩa. Dùng que khuấy để trộn kỹ phần mẫu thử đã pha loãng cùng với kẽm oxit. Dàn đều hỗn hợp trên đáy đĩa. Để que khuấy có đầu dẹt để trộn nằm trong hỗn hợp và đầu còn lại dựa trên thành đĩa. Cho đĩa mẫu đã chuẩn bị vào tủ sấy ở 102°C và sấy đến khối lượng không đổi.
Công thức tính hàm lượng chất khô W của mẫu thử, theo phần trăm khối lượng bằng công thức sau:
𝑤 =𝑚2−𝑚0
𝑚1−𝑚0. 100 + (0.1 𝑎) (2.13)
Trong đó:
m0 là khối lượng của đĩa (cả kẽm oxit), cùng với nắp đậy và que khuấy, tính bằng gam (g);
36
m1 là khối lượng của đĩa (cả kẽm oxit), cùng với nắp đậy và que khuấy và mẫu thử, tính bằng gam (g);
m2 là khối lượng của đĩa, cùng với nắp đậy, que khuấy và mẫu thử đã sấy khô (gồm cả kẽm oxit), tính bằng gam (g);
a là độ axit chuẩn độ thu được, tính bằng gam axit lactic trên 100 g sản phẩm, xác định theo TCVN 6509 (ISO 11869).
0,1 là giá trị bù cho sự hao hụt nước do kết quả trung hòa axit của sữa chua với kẽm oxit
Công thức tính % độ ẩm trong phô mai:
% Độ ẩm = 100 % Tổng hàm lượng chất khô (2.14)
Xác định hàm lượng protein
Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl theo TCVN 8099-1:2015.
Nguyên tắc: Khi đun nóng trong môi trường H2SO4 đậm đặc với xúc tác CuSO4- K2SO4, hydro và cacbon của các hợp chất hữu cơ trong mẫu bị oxy hóa thành CO2 và H2O, còn nito sau khi giải phóng ra sẽ kết hợp với H2SO4 tạo thành (NH4)2SO4 tan vào dung dịch. Đuổi NH3 khỏi dung dịch bằng NaOH đồng thời cất và thu NH3 bằng acid boric(H3BO3). Chuẩn độ dung dịch thu được bằng HCl. Từ đó xác định được hàm lượng nito trong mẫu, nhân lượng nito thu được với hệ số chuyển đổi => hàm lượng đạm tổng trong mẫu.
Cách tiến hành:
Cân 5 g mẫu bỏ vào bình Kjeldahl. Cho chất xúc tác vào (15 g kali sulfat, 1 ml dung dịch đồng (II) sunfat) và 25 ml axid sulfuric đậm đặc, gia nhiệt, phân hủy cho đến khi dung dịch mẫu trở nên trong suốt. Ammonium sulfate không bay hơi được hình thành từ phản ứng của nitơ và acid sulfuric.
(2.15) Acid sulfuric đậm đặc Nhiệt, chất xúc tác (NH4)2SO4 + SO2+ CO2 + H2O Protein
37
Trong quá trình phân hủy, nitơ protein được giải phóng để tạo thành các ion amoni, acid sulfuric oxy hóa chất hữu cơ và kết hợp với amoni tạo thành, các nguyên tố carbon và hydro được chuyển đổi thành carbon dioxid và nước.
Dung dịch sau khi phân hủy được pha loãng với nước. Bật bộ ngưng tụ nước của thiết bị chưng cất. Thêm 75 ml NaOH vào dịch phân hủy đã pha loãng. Ngay sau khi bổ sung dung dịch natri hydroxit vào bình Kjeldahl thì nối ngay bình vào thiết bị chưng cất, đầu ra của ống ngưng ngập trong 50 ml dung dịch axit boric. Amoniac tạo thành được chưng cất vào dung dịch acid boric có chứa các chỉ thị xanh methylen và methyl đỏ.
(NH4)2SO4 + 2NaOH → 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O (2.16)
NH3 + H3BO3 → NH4 + H2BO3- (2.17)
Anion borate (tỉ lệ với lượng nitơ) được chuẩn độ bằng HCl chuẩn.
H2BO3- + H+ → H3BO3 (2.18)
Chuẩn độ mẫu trắng bằng dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric. Thay phần mẫu thử bằng 5 ml nước và khoảng 0,85 g sacarose.
Tính toán:
Số mol HCl = Số mol NH3 = số mol N trong mẫu
Tính hàm lượng Nito, Wn trong mẫu thử bằng công thức sau: 𝑊𝑛 =1,4007 (𝑉𝑠−𝑉𝑏)𝑀𝑡
𝑚 (2.19)
Trong đó:
Wn là hàm lượng nito của mẫu, tính bằng phần trăm khối lượng (%).
Vs là thể tích của dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric được sử dụng trong phép xác định (ml).
Vb là thể tích của dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric được sử dụng trong phép thử trắng.
Mt là nồng độ mol/l của dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric.
m là khối lượng phần mẫu thử (g).
Hàm lượng protein thô của mẫu thử, Wp được xác định theo công thức sau:
𝑊𝑝 = 𝑊𝑛 𝑥 6,38 (2.20)
38
Wp là hàm lượng protein thô, tính bằng phần trăm khối lượng (%);
Wn là hàm lượng nitơ của mẫu thử, tính bằng phần trăm khối lượng (%) được lấy đến bốn chữ số thập phân.
Hệ số để chuyển đổi hàm lượng nitơ thành hàm lượng protein thô là 6,38 (Niels, 2010).
Xác định hàm lượng lipid
Xác định hàm lượng chất béo bằng phương pháp Mojonnier theo TCVN 7084:2010.
Nguyên tắc:
Trong môi trường ammoniac và cồn, chất béo trong thực phẩm được chiết bằng dietyl ete và petroleum ete. Đuổi dung môi ra khỏi dịch chiết, từ đó tính dược hàm lượng chất béo có trong mẫu.
Dung dịch Ammoniac (mang tính kiềm nhẹ) có vai trò hòa tan protein, thay đổi sức căng bề mặt của chất béo và cắt liên kết giữa béo và protein để chất béo hòa tan vào ete dễ dàng hơn.
Cồn có tính chất (háo) hút nước, đồng thời tham gia vào việc cắt liên kết giữa béo và protein giúp chất béo hòa tan vào Dietyl ete tốt hơn.
Dietyl ete là một dung môi gốc nước có tính chất hòa tan chất béo nhưng cũng có khả năng hòa tan các chất khác như nước và các chất tan trong nước (lactose, vitamin và muối khoáng...).
Vì thế, petroleum ete được sử dụng. Petroleum ete có tính kỵ nước, do đó nó sẽ đẩy nước và các chất tan trong nước ra khỏi dietyl ete.
Người ta không thể thay thế petroleum ete thay cho dietyl ete vì petroleum ete không thể hòa tan được các chất béo có chứa nước và cũng không thể dùng 1 mình dietyl ete vì sẽ gây ra tăng hàm lượng chất béo phân tích so với hàm lượng thực tế.
Cách tiến hành:
Cân 10g mẫu cho vào bình Mojonnier.
Thêm 1,5 ml NH4OH và lắc mạnh. NH4OH trung hòa mẫu acid và hòa tan protein.
39
Thêm 25 ml ethyl ete và lắc trong 90 giây. Ethyl ete giúp hòa tan lipid.
Thêm 25 ml petroleum ete và lắc trong 90 giây. Petroleum ete giúp loại bỏ ẩm ra khỏi dịch trích ly ethyl ete và hòa tan nhiều lipid không phân cực.
Ly tâm trong 30s tại 600 rpm.
Chắt, gạn dung dịch từ bình Mojonnier vào đĩa chất béo Mojonnier đã cân trước đó.
Thực hiện trích ly lần 2 và lần 3 như lần trích ly đầu tiên.
Làm bay hơi dung môi trong đĩa ở nhiệt độ <= 100°C trong tủ hút.
Làm khô đĩa và chất béo đến khối lượng không đổi trong tủ sấy ở 100°C.
Làm nguội đĩa đến nhiệt độ phòng và cân.
Tính toán kết quả:
% 𝑐ℎấ𝑡 𝑏é𝑜 = (𝑚đĩ𝑎+𝑏é𝑜−𝑚đĩ𝑎)−(𝑚đĩ𝑎+𝑏é𝑜 𝑝ℎé𝑝 𝑡ℎử 𝑡𝑟ắ𝑛𝑔−𝑚đĩ𝑎 𝑝ℎé𝑝 𝑡ℎử 𝑡𝑟ắ𝑛𝑔)
𝑚𝑚ẫ𝑢 . 100 (2.21)
2.2.4.2. Xác định vi cấu trúc của phô mai tươi
Mục đích: Nhằm so sánh sự khác nhau về hình ảnh vi cấu trúc trong sản phẩm phô mai tươi được làm từ sữa bột và sữa tươi khi có và không có xử lý enzyme.
Vi cấu trúc của sản phẩm được xác định bằng phương pháp chụp SEM (Scanning electron microscopy). Phương pháp chụp SEM được tham khảo theo phương pháp của tác giả Calleros và cộng sự (2007).
Cách tiến hành: Cắt các mẫu phô mai thành dạng hình khối có đường kính 0,5 cm, chiều cao 0,5 cm. Ngâm mẫu trong dung dịch đệm glutaraldehyde 2% (0,1M dung dịch đệm phosphate, pH 7,2) trong 6 giờ. Làm mất nước trong mẫu khi tăng nồng độ dung dịch ethanol (50%, 60%, 70%, 80%, 90% và 100% mỗi lần 30 phút), và cho mẫu vào ngâm trong dung dịch acetone trong 1 giờ. Sau đó đem sấy khô các mẫu bằng hệ thống sấy chân không (50℃ trong vòng 6h). Mẫu phô mai được phủ bằng một lớp bạch kim mỏng và dùng kính hiển vi điện tử quét để chụp mẫu.
2.2.4.3. Phân tích vi sinh
Theo quy chuẩn quốc gia đối với các sản phẩm phô mai tươi (QCVN 5-3:2010/BYT), các chỉ tiêu vi sinh vật của các sản phẩm phô mai tươi được làm từ sữa hoặc whey (sữa hoặc whey đã qua xử lý nhiệt) được trình bày theo bảng 2.4 sau:
40
Bảng 2.4. Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm phô mai tươi
Tên chỉ tiêu
Giới hạn tối đa cho phép
Phương pháp thử Phân loại chỉ tiêu 11) n7) c8) m9) M10) Staphylococci dương tính với coagulase 5 2 10 CFU/g 100 CFU/g TCVN 4830-1:2005 (ISO 6888-1:1999, With amd.1:2003); TCVN 4830-2:2005 (ISO 6888-2:1999, With amd.1:2003) A L. monocytogenes (đối với sản phẩm dùng ngay) 5 0 100 CFU/g TCVN 7700-2:2007 (ISO 11290-2:1998, With amd.1:2004) A
7n: Số đơn vị mẫu được lấy từ lô hàng cần kiểm tra.
8c: Số đơn vị mẫu tối đa có kết quả nằm giữa m và M, tổng số mẫu có kết quả nằm giữa m và M vượt quá c là không đạt.
9m: Là mức giới hạn mà các kết quả không vượt quá mức này là đạt, nếu các kết quả vượt quá mức này thì có thể đạt hoặc không đạt.
10M: Là mức giới hạn tối đa mà không mẫu nào được phép vượt quá.
11) Chỉ tiêu loại A: Bắt buộc phải thử nghiệm để đánh giá hợp quy. Chỉ tiêu loại B: Không bắt buộc phải thử nghiệm để đánh giá hợp quy, nhưng tổ chức cá nhân sản xuất, nhập khẩu, chế biến các sản phẩm phô mai phải đáp ứng các quy định đối với chỉ tiêu loại B.