3.3.1. Nguyên liệu
Sữa: có thể sử dụng sữa dê, sữa cừu, sữa bò để sản xuất kefir. Yêu cầu chung là sữa không chứa kháng sinh, bacteriophage (thực khuẩn thể), các chất tẩy rửa, chất sát khuẩn, những chất ngăn cản quá trình lên men và đạt các mức chỉ tiêu về vi sinh vật.
Vi sinh vật: hạt kefir (kefir grains) ở phòng thí nghiệm Vi Sinh Thực Phẩm của khoa Công Nghệ Thực Phẩm
Nƣớc ép trái cây (dứa)
Dừa: không đƣợc non quá hoặc già quá, sọ dừa có màu nâu, dừa không bị lên men hoặc đang nảy mầm, phải đảm bảo chất lƣợng để sản xuất thực phẩm.
Sữa bột khô
Đƣờng saccharose bổ sung vào sản phẩm sau lên men: phải dùng đƣờng trắng 3.3.2. Thiết bị và hóa chất sử dụng 3.3.2.1. Thiết bị và dụng cụ - Becher 250ml - Becher 400ml - Hủ nhựa - Ống đong 100ml - Pipet 10ml - Ống bóp bằng cao su - Muỗng khuấy - Rây
- Thiết bị chuẩn độ acid - Tủ lạnh - Nhiệt kế - Cân phân tích có độ chính xác 0,01g - Thiết bị dập mẫu - Tủ hấp môi trƣờng (autoclave) - Lò viba - Bếp gas - Nồi nấu 3.3.2.2. Hóa chất sử dụng
- CMC (cellulose methyl carboxylase) - BHT (Butyl hydroxytollnene) - NaOH 0,1 N - Phenolptalein - Đƣờng saccharose - Pepton - Glucose - Nƣớc cất 3.4. Phƣơng pháp thực hiện
3.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ hạt kefir ảnh hƣởng đến quá trình lên men A. Mục đích A. Mục đích
Nhằm chọn ra tỷ lệ hạt kefir thích hợp để đƣợc một sản phẩm có mùi thơm đặc trƣng của nấm men.
Xác định thời gian lên men của hạt kefir nhằm tạo sản phẩm có độ chua vừa.
B. Cách tiến hành
Khảo sát trên môi trƣờng sữa tƣơi
Khảo sát 2 tỷ lệ hạt kefir: 5%, 10%
Khảo sát ở 2 nhiệt độ: 300
C, 40C
Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức
Thí nghiệm 2 yếu tố đƣợc bố trí theo kiểu khối ngẫu nhiên
Nhiệt độ (0C) Tỷ lệ hạt kefir (%) 5 10 30 5% - 300C 10% - 300C 4 5% - 40C 10% - 40C
C. Chỉ tiêu theo dõi
o Độ chua (độ Therner) của sản phẩm lên men theo thời gian:
Ở 300
C: 1h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h
Ở 40C: 1 ngày, 2 ngày, 3 ngày, 4 ngày, 5 ngày
3.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát khả năng nhân sinh khối của hạt kefir trên các môi trƣờng trƣờng
A. Mục đích
Nhằm xác định đƣợc môi trƣờng mà hạt kefir có khả năng nhân sinh khối tốt nhất.
B. Cách tiến hành
Khảo sát trên 3 môi trƣờng Môi trƣờng sữa tƣơi
Môi trƣờng vi sinh (Sabouraud)
Môi trƣờng nƣớc trái cây (dứa): dứa ép lọc lên men
Tỷ lệ hạt kefir đƣợc chọn ở thí nghiệm 1
Thí nghiệm gồm 3 nghiệm thức ứng với 3 môi trƣờng
Thí nghiệm 1 yếu tố đƣợc bố trí ngẫu nhiên
Mỗi nghiệm thức lặp lại 3 lần
C. Chỉ tiêu theo dõi
o Độ chua (độ Therner) sản phẩm sau lên men theo thời gian: 1h, 2h, 3h, 4h, 5h ở 300
C
o Khối lƣợng (g) hạt kefir sau 24h
3.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát hoạt lực của hạt kefir sau một khoảng thời gian bảo quản bảo quản
Nhằm xác định đƣợc nhiệt độ và thời gian bảo quản hạt kefir thích hợp để có thể sử dụng hạt kefir trong thời gian dài.
B. Cách tiến hành
Hạt kefir
Rửa sạch Để ráo nƣớc Bảo quản
Không chất bảo vệ Tỷ lệ hạt kefir: bột sữa Tỷ lệ hạt kefir: bột sữa là 1: 1 là 2: 1 Khảo sát ở 2 nhiệt độ: o Nhiệt độ 40C o Nhiệt độ động lạnh -150C Tỷ lệ hạt kefir đƣợc chọn ở thí nghiệm 1 Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức: Đối chứng (hạt kefir đang lên men) Hạt kefir không chất bảo vệ
Có chất bảo vệ với tỷ lệ 1: 1 (hạt kefir: bột sữa) Có chất bảo vệ với tỷ lệ 2: 1 (hạt kefir: bột sữa)
Mỗi nghiệm thức lặp lại 2 lần
Khảo sát hoạt lực của hạt kefir sau 2h
C. Chỉ tiêu theo dõi
o Độ chua (độ Therner) của sản phẩm lên men theo thời gian bảo quản 1 tuần, 2 tuần, 3 tuần
3.4.4. Thí nghiệm 4: Thử nghiệm khả năng tạo sản phẩm lên men kefir sữa dừa từ hạt kefir
A. Mục đích
Nhằm xác định đƣợc tỷ lệ phối chế thích hợp giữa dừa và nƣớc.
B. Cách tiến hành
Khảo sát các tỷ lệ: 1: 9, 1: 3 (tỷ lệ dừa: nƣớc)
Khảo sát với tỷ lệ bột sữa khô 5%
Khảo sát với tỷ lệ hạt kefir đƣợc chọn ở thí nghiệm 1
Thí nghiệm gồm 2 nghiệm thức:
Nghiệm thức 1 (NT1): tỷ lệ dừa: nƣớc là 1: 3 Nghiệm thức 2 (NT2): tỷ lệ dừa: nƣớc là 1: 9
Mỗi nghiệm thức lặp lại 2 lần
C. Chỉ tiêu theo dõi
o Nhận xét cảm quan sản phẩm
o Độ chua (0T) của sản phẩm theo thời gian: 1h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h
3.4.4.2. Khảo sát tỷ lệ bột sữa A. Mục đích
Nhằm xác định đƣợc tỷ lệ bột sữa thích hợp để phối chế với tỷ lệ nƣớc dừa tạo sản phẩm thơm ngon đặc trƣng.
B. Cách tiến hành
Cơm dừa già
Chần Vắt Lọc
Phối chế Bột sữa khô Nƣớc dừa Lên men Cấy giống Lọc Phối chế Đƣờng Chất phụ gia Rót hủ Ủ chín Bảo quản lạnh ở 40C Khảo sát tỷ lệ bột sữa: 5%, 8% Tỷ lệ hạt kefir đƣợc chọn ở thí nghiệm 1
Tỷ lệ dừa: nƣớc đƣợc chọn ở thí nghiệm trên
Thí nghiệm gồm 2 nghiệm thức NT1: tỷ lệ bột sữa là 5% NT2: tỷ lệ bột sữa là 8%
Mỗi nghiệm thức lặp lại 2 lần
C. Chỉ tiêu theo dõi
o Nhận xét cảm quan sản phẩm lên men sau 5h
A. Mục đích
Nhằm xác định đƣợc tỷ lệ đƣờng thích hợp tạo sản phẩm có độ ngọt vừa.
B. Cách tiến hành
Khảo sát ở các nồng độ đƣờng: 9%, 11%, 13%
Tỷ lệ hạt kefir đƣợc chọn ở thí nghiệm 1
Tỷ lệ dừa: nƣớc đƣợc chọn ở thí nghiệm trên
Tỷ lệ bột sữa đƣợc chọn ở thí nghiệm trên
Thí nghiệm gồm 3 nghiệm thức NT1: tỷ lệ đƣờng là 9% NT2: tỷ lệ đƣờng là 11% NT3: tỷ lệ đƣờng là 13%
Mỗi nghiệm thức lặp lại 2 lần
C. Chỉ tiêu theo dõi
o Nhận xét cảm quan sản phẩm
3.4.4.4. Khảo chất phụ gia bổ sung vào sản phẩm A. Mục đích
Nhằm chọn đƣợc tỷ lệ chất phụ gia thích hợp bổ sung vào sản phẩm nhằm tăng chất lƣợng của sản phẩm tạo thành.
B. Cách tiến hành
Tỷ lệ dừa: nƣớc, tỷ lệ hạt kefir, tỷ lệ bột sữa khô, tỷ lệ đƣờng đã chọn
Thí nghiệm gồm 3 nghiệm thức:
Nghiệm thức 1 (NT1): Mẫu đối chứng Nghiệm thức 2 (NT2): Mẫu + 0,3% CMC
Nghiệm thức 3 (NT3): Mẫu + 0,3% CMC + 0,01% BHT
C. Chỉ tiêu theo dõi
o Đánh giá cảm quan sản phẩm
PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Thí nghiệm 1: Kết quả thử nghiệm tỷ lệ hạt kefir ảnh hƣởng đến quá trình lên men
Thời gian thích hợp để dừng quá trình lên men đƣợc xác định bằng cách khảo sát độ chua của sản phẩm lên men.
Bảng 4.1: Độ chua (độ Therner 0T) sản phẩm tạo thành sau lên men ở nhiệt độ 300 C Thời gian (h) Hạt kefir (%) 1 2 3 4 5 5 33a 37ab 43b 50b 53c 10 43a 57ab 72b 92b 117c Trong đó:
Xa, Ya: khác biệt không có ý nghĩa Xa, Yb: khác biệt có ý nghĩa
Hình 4.1: Đồ thị thể hiện 0T của sản phẩm ở nhiệt độ 300 C 0 20 40 60 80 100 120 140 1 2 3 4 5 Thời gian (h) Đ ộ Th er n er NT1 NT2
Nhận xét
Qua khảo sát hoạt lực lên men của hạt kefir cho thấy sau mỗi giờ thì độ chua của sản phẩm càng tăng và đến 5h thì kết quả đông tụ ở tỷ lệ hạt kefir 10% đạt yêu cầu còn hạt kefir 5% thì chƣa đạt.
Bảng 4.2: Độ chua (độ Therner 0T) của sản phẩm tạo thành sau lên men ở nhiệt độ 40
C
Thời gian (ngày) Hạt kefir (%) 1 2 3 4 5 5 37a 57b 71c 82d 105e 10 53a 75b 83c 102d 123e Trong đó:
Xa, Ya: khác biệt không có ý nghĩa Xa, Yb: khác biệt có ý nghĩa
Hình 4.2: Đồ thị thể hiện 0T của sản phẩm ở nhiệt độ 40 C
Tƣơng tự ở thí nghiệm trên thì sau 4 ngày lên men kết quả đông tụ với tỷ lệ hạt kefir 10% đạt yêu cầu còn tỷ lệ hạt kefir 5% thì chƣa đạt.
Nhận xét chung 0 20 40 60 80 100 120 140 1 2 3 4 5 Thời gian (h) Đ ộ T h e r n e r NT! NT2
Để chọn tỷ lệ hạt kefir thích hợp cho quá trình lên men chúng ta nên chọn tỷ lệ 10% do để thuận tiện về thời gian (thời gian lên men ngắn) và với việc sử dụng tỷ lệ hạt kefir 10% cho sản phẩm có mùi thơm hơn. Mặt khác, với thời gian lên men là 5h đối với nhiệt độ 300C và 4 ngày đối với nhiệt độ 40C thì sẽ tạo đƣợc sản phẩm có độ chua vừa thích hợp với ngƣời tiêu dùng.
4.2. Thí nghiệm 2: Kết quả khảo sát khả năng nhân sinh khối của hạt kefir trên các môi trƣờng
Với tỷ lệ hạt kefir 10% đƣợc chọn để ứng dụng trong quá trình lên men trong các môi trƣờng sữa tƣơi, môi trƣờng nƣớc trái cây, môi trƣờng vi sinh (sabouraud) đƣợc kết quả nhƣ sau:
Bảng 4.3: Độ chua (độ 0T) của các môi trƣờng sau 5h lên men ở nhiệt độ 300 C Thời gian (h) Môi trƣờng 1 2 3 4 5 Sữa tƣơi 40a 53a 67b 87c 114d Nƣớc trái cây 113a 124a 128b 156c 161d Sabouraud 22a 28a 38b 47c 57d
Hình 4.3: Đồ thị thể hiện 0T của các môi trƣờng sau 5h 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 1 2 3 4 5 Thời gian (h) Đ ộ T he rn er Sữa tươi
Nước trái cây Vi sinh
lên men ở 300C
Bảng 4.4: Sinh khối (g) của hạt kefir trong các môi trƣờng sau 24h lên men ở nhiệt độ 300C và 40
C
Nhiệt độ
Môi trƣờng
Sữa tƣơi Nƣớc trái cây Sabouraud
300C 5,7c 5,4b 5,07a
40C 5,26c 5,2b 5,02a
Hình 4.4: Đồ thị thể hiện sinh khối (g) của hạt kefir trong các môi trƣờng sau 24h lên men ở nhiệt độ 300C và 40
C
Nhận xét
Qua kết quả khảo sát trên , cho thấy hạt kefir có khả năng lên men trên các môi trƣờng sữa tƣơi, môi trƣờng nƣớc trái cây, môi trƣờng vi sinh. Tuy nhiên, khả năng lên men của hạt kefir có khác nhau khá rõ rệt trong các môi trƣờng. Trong đó, sữa tƣơi là môi trƣờng tốt nhất mà hạt kefir có khả năng nhân sinh khối mạnh nhất. Trong môi trƣờng nƣớc trái cây thì hạt kefir cũng có khả năng lên men tốt tạo sản phẩm có mùi thơm tự nhiên. Mặt khác, trong môi trƣờng vi sinh thì hạt kefir lên men làm môi trƣờng không bị hƣ hỏng trong thời gian dài khi không đƣợc bảo quản lạnh nhƣng nó không phải là môi trƣờng để hạt kefir có khả năng nhân sinh khối tốt.
4.6 4.8 5 5.2 5.4 5.6 5.8 30 4 Nhiệt độ Đ ộ T he rn er Sữa tươi
Nước trái cây Vi sinh
Vì vậy, ta nên chọn môi trƣờng sữa tƣơi là môi trƣờng để hạt kefir có khả năng sinh trƣởng và phát triển tốt nhất.
4.3. Thí nghiệm 3: Kết quả khảo sát hoạt lực lên men của hạt kefir sau một thời gian bảo quản lạnh
Để có thể bảo quản hạt kefir sử dụng trong thời gian dài mà không làm hạt kefir bị tổn hại, ta nên bảo quản hạt kefir ở nhiệt độ lạnh cùng với một số điều kiện cụ thể, chẳng hạn nhƣ bổ sung chất bảo vệ là bột sữa khô trong suốt thời gian bảo quản.
Bảo quản ở nhiệt độ 40 C
Bảng 4.5: Khảo sát hoạt lực lên men (0T) của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng của các tỷ lệ chất bảo vệ ở 40C theo thời gian bảo quản
Mẫu
Thời gian M M1 M2 M3
1 tuần 53 40 50 57
2 tuần 53 50 53 63
3 tuần 53 X 43 38
Hình 4.5: Đồ thị thể hiện hoạt lực lên men (0T) của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng của các tỷ lệ chất bảo vệ ở 40C theo thời gian bảo quản
0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3
Thời gian (tuần)
Đ ộ T h e r n e r M M1 M2 M3
Trong đó:
o Mẫu đối chứng M: hạt kefir đang lên men o Mẫu M1: hạt kefir không có chất bảo vệ
o Mẫu M2: hạt kefir có chất bảo vệ là bột sữa khô với tỷ lệ là 2: 1 o Mẫu M3: hạt kefir có chất bảo vệ là bột sữa khô với tỷ lệ là 1:1 o X: hạt kefir đƣợc bảo quản xuất hiện mốc xanh
Nhận xét
Qua kết quả khảo sát trên, đối với mẫu M1, M2 thì sau 1 tuần bảo quản hoạt lực của hạt kefir yếu hơn so với hạt kefir lên men bình thƣờng có lẽ là do hạt kefir chƣa thích nghi với điều kiện bảo quản, còn sau 2 tuần bảo quản do thích nghi đƣợc với điều kiện bảo quản nên hoạt lực của hạt kefir đã tăng lên, nhƣng đến tuần thứ 3 hạt kefir đã bị thoái hóa (hạt kefir xuất hiện mốc xanh).
Đối với mẫu M3, sau 1 tuần bảo quản hoạt lực của hạt kefir tăng đáng kể là do hạt kefir đã có một lớp bột sữa khô bảo vệ và giúp nó tăng trƣởng mạnh trong khoảng thời gian này, sau 2 tuần hoạt lực hạt kefir lại tăng hơn mức đầu là do hạt kefir thích nghi tốt với điều kiện bảo quản này, nhƣng sau 3 tuần hoạt lực của hạt kefir lại yếu đi, hạt kefir bị thoái hóa.
Vì vậy, đối với nhiệt độ 40C thì tốt nhất ta nên bảo quản hạt kefir tối đa 2 tuần với điều kiện bổ sung thêm bột sữa khô với tỷ lệ 1: 1 để hạt kefir có khả năng cho lên men tốt nhất.
Bảo quản ở nhiệt độ đông lạnh – 150 C
Bảng 4.6: Khảo sát hoạt lực lên men (0T) của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng của các tỷ lệ chất bảo vệ ở -150
C theo thời gian bảo quản
Mẫu
Thời gian M M1 M2 M3
1 tuần 53 40 57 50
2 tuần 53 43 60 57
Trong đó:
o Mẫu đối chứng M: hạt kefir đang lên men o Mẫu M1: hạt kefir không có chất bảo vệ
o Mẫu M2: hạt kefir có chất bảo vệ là bột sữa khô với tỷ lệ là 2: 1 o Mẫu M3: hạt kefir có chất bảo vệ là bột sữa khô với tỷ lệ là 1:1
Hình 4.6: Đồ thị thể hiện hoạt lực lên men (0T) của hạt kefir dƣới ảnh hƣởng của các tỷ lệ chất bảo vệ ở -150
C theo thời gian bảo quản
Nhận xét
Tƣơng tự kết quả trên, đối với mẫu M1 sau 1 tuần bảo quản thì hoạt lực của hạt kefir yếu đi nhƣng sau 2 tuần thì hạt kefir đã mạnh hơn nhƣng đến tuần thứ 3 thì hạt kefir đã bị thoái hóa.
Đối với mẫu M2, sau 1 tuần bảo quản hoạt lực của hạt kefir tăng cao do hạt kefir đã tận dụng đƣợc bột sữa phủ quanh hạt mà phát triển, sau 2 tuần hạt kefir trở nên thích nghi tốt đối với điều kiện bảo quản này, nhƣng sau 3 tuần thì hạt kefir lại có xu hƣớng yếu đi.
Đối với mẫu M3, sau tuần đầu hạt kefir chƣa thích nghi với điều kiện bảo quản nên hoạt lực của hạt kefir chƣa mạnh, nhƣng đến tuần thứ 2, tuần thứ 3 thì hạt kefir trở nên hoạt động mạnh hơn nhiều.Vì vậy, ở nhiệt độ - 150C khi bảo quản hạt kefir nên chọn phƣơng pháp bảo quản hạt kefir với tỷ lệ hạt kefir và bột sữa khô là 1: 1 và bảo quản trong thời gian 3 tuần.
0 10 20 30 40 50 60 70 1 2 3
Thời gian (tuần)
Đ ộ T he rn er M M1 M2 M3
4.4. Thí nghiệm 4: Kết quả thử nghiệm chế biến kefir sữa dừa từ sữa dừa và bột sữa khô
Kefir sữa dừa là một thức uống giàu dinh dƣỡng, rất tốt cho quá trình tiêu hóa