3. Các ch tiêu ki ỉ ểm tra chất lượng sữa
3.6. Xác định hàm lượng protein và béo
- Mục đích
Việc xác định hàm lượng chất béo và protein trong sữa một cách nhanh chóng và trực tiếp t ừ lâu đã là mong muốn của các t ổchức chăn nuôi trong ngành chăn nuôi bò sữa cũng như các phòng thí nghiệm đối ch ng. ứ Hiện nay các phương pháp đo thành phần sữa được s d ng ử ụ rộng rãi nhất vẫn là phương pháp phân tích hóa học.Phương pháp hóa học đểđo hàm lượng chất béo ch y u bao gủ ế ồm phương pháp Geber, phương pháp Rose-Gottlieb, phương pháp Babcock và phương pháp Tesa, v.v. Trong số đó, phương pháp Geber và phương pháp Rose-
41 Gottlieb là ph bi n nh t hi n nay. ổ ế ấ ệ Phương pháp hóa học để đo hàm lượng protein ch y u bao ủ ế gồm xác định Kjeldahl, phương pháp liên k t thu c nhuế ố ộm Udy, phương pháp chuẩn độ chính thức, v.v. Trong s ốđó, phương pháp xác định Kjeldahl là tiêu chuẩn qu c t [37]. ố ế
Phương pháp tán xạánh sáng laser đã được áp dụng đểthu được thông tin về cấu trúc thành ph n hình dầ ạng kích thước và nồng độ trong nhiều năm 1721. Các k thuỹ ật đo lường dựa trên lý thuy t tán x ánh sáng Mieế ạ , phương pháp được s d ng là pử ụ hương pháp tán xạ ánh sáng laser góc kép. C ụthể ỷ ệ ủa cường độ, t l c ánh sáng tán x ( góc tán x 90+-0,05 so vạ ở ạ o ới hướng chùm tia t i) vớ ới cường độ ánh sáng truyền qua được g i là t s truy n tán x ọ ỷ ố ề ạ (STR) đượ ửc s dụng làm thông số quang học đại diện cho hàm lượng chất béo trong sữa và hàm lượng protein. Do đó ảnh hưởng của sựdao động công su t c a nguấ ủ ồn sáng được lo i b ạ ỏ và độ chính xác của phép xác định được c i thiả ện tương ứng. H ệthống chúng tôi s d ng là th i gian thử ụ ờ ực và có th ể đáp ứng các yêu c u thách th c cầ ứ ủa chăn nuôi bò sữa [37].
- Nguyên tắc của phương pháp
Đường kính trung bình c a ch t béo trong sủ ấ ữa sau khi đồng nh t là 2000 nm và cấ ủa protein là 120 nm. Các ph n tầ ửkhác (đường lactose, muối vô cơ, v.v.) đều hòa tan trong s a, ữ do đó đường kính của chúng nhỏhơn nhiều so với đường kính của chất béo và protein. Theo lý thuy t Mie, ch nh ng phân t l n c a ch t béo và protein m i có th gây ra hiế ỉ ữ ử ớ ủ ấ ớ ể ện tượng tán xạ ánh sáng rõ ràng. So v i chúng, s tán x ánh sáng c a các h t khác có th ớ ự ạ ủ ạ ể được b qua. Do ỏ đó ánh sáng tán xạ của tia laser hoàn toàn có thểxác định được hàm lượng chất béo và chất đạm trong s a [37]. ữ
Vì n dung c a hai chội ủ ất được thử chỉ ử ụ s d ng một đại lượng v t lý c a cùng m t ánh ậ ủ ộ sáng đơn sắc, nên thử nghiệm phải được thực hiện riêng biệt theo hai bước. Đầu tiên, hàm lượng ch t béo trong sấ ữa được ki m tra. ể Đểlàm được điều này, các mẫu sữa tươi nguyên liệu đã được pha loãng với dung dịch EDTA trước khi quét tia laze để phân giải protein trong sữa thành các phân t nh và làm cho s a chử ỏ ữ ỉ chứa m t lo i phân t l n là ch t béo. ộ ạ ử ớ ấ Những loại dung d ch sị ữa này được gọi là dung d ch ch t béo tinh khi t loãng. Hàm l ng protein s a th ị ấ ế ượ ữ ứ hai được kiểm tra. Khi các mẫu sữa tươi nguyên liệu được pha loãng với nước cất trước khi quét laze, được gọi là dung dịch protein béo loãng [37].
Trong h ệthống này, một chùm tia laze HeNe có bước sóng 632,8 nm và công suất xấp xỉ2 mw được s d ng làm ngu n sáng. ử ụ ồ Sau khi chùm tia laze đi qua màn trập, nó đi vào buồng tối (0,5 cm 0,5 cm 3 cm) bên trong thi t b . ế ị Khi đó chùm tia đi qua vùng đo. Các tín hiệu phân tán được phát hiện bởi hai điốt quang (Mẫu PIN2CU80). Một khẩu độ màng kép 1 mm được gắn trên mỗi điốt quang để loại bỏ nhiễu quang học. Giá trịdòng điện được chuyển đổ ởi b i photodiode là kho ng 10ả -11A được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp và được khuếch đại sau đó thông qua bộ chuyển đổi quảng cáo, tín hiệu điện áp được thu thập vào bộ vi xử lý và sau đó thông qua cổng nối tiếp được lưu trữ trong máy tính cá nhân. So với phương của chùm tia tới, phép đo ánh sáng tán xạ và ánh sáng truyền qua được thực hiện đồng thời ở 90+-0,05 và o 90+-0,05o [37].
- Kiểm tra chất béo trong sữa
Khi ki m tra m i m u sể ỗ ẫ ữa được pha loãng v i dung d ch EDTA thành nhi u lo i theo ớ ị ề ạ tỷ l v i nệ ớ ồng độ chất béo khác nhau. Nhận thấy m i quan hố ệthay đổ ủi c a STR v i nớ ồng độ chất béo ở các t l khác nhau là gi ng hỷ ệ ố ệt nhau đối với các m u s a khác nhau trong cùng mẫ ữ ột điều ki n th nghi m (áp su t và nhiệ ử ệ ấ ệt độđồng nh t là 20 MPa và 40ấ oC) [37].
43 Từđồ thị trên, n u ế ta đặt STR là Y1 và nồng độ của ch t béo có giá tr ấ ịlà x1 thì phương trình của đường cong quan h ệ thay đổi này là
Lấy ba m u sẫ ữa có hàm lượng ch t béo lấ ần lượt là 3,92; 3,62 và 2,58. (đường cong được thể hi n trong Hình 2. ệ Đường cong cho th y m i quan h t t gi a STR và nấ ố ệ ố ữ ồng độ chất béo. Nói cách khác, đối với các m u s a khác nhau, có mẫ ữ ột đường chuẩn duy nh t th hi n m i quan hấ ể ệ ố ệ giữa STR và nồng độ chất béo. Đường chuẩn có thểthu được bằng cách lắp đường cong của nhiều mẫu sữa. Vì vậy, nếu Y1 được kiểm tra, vi c xáệ c định nồng độchất béo rất dễ dàng.
- Kiểm tra protein trong s a ữ
Mỗi m u sẫ ữa được pha loãng với nước c t v i t lấ ớ ỷ ệ khác nhau trước khi th ử nghiệm. STR được đại diện là Y2. Trong cùng một điều kiện thử nghiệm, sựthay đổ ủi caSTR theo nồng độ ữa đố ớ s i v i dung d ch ch t béo tinh khi t loãng (Y1) và dung d ch protein béo ị ấ ế ị (Y2) được thể hiện trong Hình 6.
Y1 đại di n cho STR c a dung d ch ch t béo tinh khi t loãng. ệ ủ ị ấ ế Y2 đại di n cho STR cệ ủa dung dịch trong đó cả chất béo và protein đề ồ ạu t n t i.Như đã biết m i quan h gi a Y1 và ố ệ ữ nồng độ chất béo có thể dễdàng thu được tuy nhiên rất khó để có được m i quan h gi a STR ố ệ ữ và nồng độ protein vì nồng độ ữ s a của đường cong Y2 đại di n cho cệ ả chất béo và nồng độ protein. Hơn nữa, nó không thểđược tìm ra thông qua s khác bi t gi a Y1 và Y2. Vì v y, ự ệ ữ ậ chúng tôi áp dụng phương pháp lắp b m t cong. M t cách chi ti t, m t b mề ặ ộ ế ộ ề ặt cong độc quyền mô t m i quan h gi a Y2, x1 (nả ố ệ ữ ồng độ chất béo trong dung d ch s a) và x2 (nị ữ ồng độ protein trong dung d ch sị ữa) thu được thông qua vi c l p b m t cong. B mệ ắ ề ặ ề ặt cong được th hi n ể ệ trong Hình 7. Phương trình bề ặt như sau: m
Ngay sau khi Y2 được bão hòa qua bề mặt cong, nồng độ protein x2 trong dung dịch sữa có thểđược xác định b ng nằ ồng độ chất béo x1 (xác định theo Y1 ở trên) thông qua công thức.Khi đó hàm lượng protein trong s a b ng x2 chia cho nữ ằ ồng độ ữ s a.
45
KẾT LU N Ậ
Các ch tiêu quan tr ng cho m t m s a chỉ ọ ộ ẻ ữ ất lượng bao g m các ch tiêu v m t cồ ỉ ề ặ ảm quan, ch tiêu hóa lí, hóa h c, và quan trong nh t là các ch tiêu v m t vi sinh. T t c các ch ỉ ọ ấ ỉ ề ặ ấ ả ỉ tiêu trên tùy vào các lo i s n ph m khác nhau sạ ả ẩ ẽđược nhà s n xu t ch n l a m s a có chả ấ ọ ự ẻ ữ ất lượng phù hợp v i s n ph m c a h . ớ ả ẩ ủ ọ
Nhìn chung l i thì sạ ữa đã đóng góp một giá tr không h nh c v mị ề ỏ ả ề ặt dinh dưỡng l n ầ kinh t cho m t qu c gia, cung cế ộ ố ấp dinh dưỡng ch ng còi c c, phát tri n chi u cao cho tr nhố ọ ể ề ẻ ỏ, giúp xương vững chắc cho cơ thể ạo công ăn việ, t c làm cho biết bao nhiêu lao động, nâng cao thu nhập đầu ngườ Duy trì đượi. c các tính ch t c a sấ ủ ữa để có một ngu n s a nguyên li u t t là ồ ữ ệ ố bước đầu quan tr ng nhọ ất để có th phát triể ển đươc các sản phẩm chất lượng, đem ra thịtrường trong nước và thế giới, giúp sức khỏe con người và kinh tếđất nước ngày m t phát triộ ển hơn.
Tài Li u tham kh o ệ ả
[1] Hannah Velten, 2010. Milk: A global history, pp 13-14.
[2] (PGS. TS Đinh Văn Cải, 2009), Nghiên cứu và phát triển chăn nuôi bò sữa ở Việt Nam, tr1-3.
[3] “Lịch sử phát triển ngành sữa Việt Nam”. [Trực tuyến]. Địa chỉ:
https://www.dairyvietnam.com/vn/Lich- -phat-trien-nganh-sua/Lich- -phat-trien-nganh-su su sua-Viet-Nam-339.html.[Truy c p: 20/10/202]. ậ
[4] ThS. Đặng Thị Ngọc Dung, 2021. Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa, silde . [5] “Vinamilk liên tục dẫn đầu ngành sữa Việt Nam”, 2021. [Trực tuyến]. Địa chỉ:
http://baochinhphu.vn/Doanh-nghiep/Vinamilk-lien-tuc-dan-dau-nganh-sua- nuoc/428967.vgp. [Truy c p 21/10/2021]. ậ
[6] Hoàng Thuỳ Anh, 2007. Ngành công nghiệp sữa Việt Nam thực trạng và giải pháp phát triển. Luận văn thạc sỹ, Đại học Quốc gia Hà Nội, Việt Nam.
[7] Ana Kapaj and Eda Deci, 2017. World Milk Production and Socio-Economic Factors Effecting Its Consumption. Dairy in Human Health and Disease Across the Lifespan, 107 115. – [8] Minh Trang, “Thịtrường sữa thế giới năm 2020: Nhiều trở ngại phía trướ ”, 2020. [Trực c tuyến]. Địa chỉ: https://bnews.vn/thi-truong-sua-the-gioi-nam-2020-nhieu-tro-ngai-phia- truoc/147702.html. [Truy c p 24/10/2021]. ậ
[9] TS Lâm Xuân Thanh, 2003. Công nghệ chế ế bi n s a và các s n ph m t sữ ả ẩ ừ ữa, NXB Khoa học và kỹ thuật, tr 147, 176 .
[10] Winkelman, A. M., D. L. Johnson, and A. K. H. MacGibbon, 1999. Estimation of heritabilities and correlations associated with milk color traits. J. Dairy Sci. 82:215 224. – [11] Lê Văn Việt M n, 2010, ẫ Giáo trình Công ngh s n xu t các s n ph m t s a và th c u ng ệ ả ấ ả ẩ ừ ữ ứ ố
pha chế, NXB Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, tr 11.
[12] TS Lâm Xuân Thanh, 2003. Công nghệchếbiến sữa và các s n ph m t sả ẩ ừ ữa, NXB Khoa học và kỹ thuật, tr 28-31.
[13] ThS Đặng Thị Ngọc Dung, 2021. Công nghệ ch bi n sế ế ữa và s n phả ẩm từ sữa, slide 38- 53.
47 [14] Tiêu chu n qu c gia TCVN 8082:2009 (ISO 6731 : 1989) v S a, cream và sẩ ố ề ữ ữa cô đặc - Xác định hàm lượng chất khô tổng số (Phương pháp chuẩn), [Trực tuyến], địa chỉ:
https://vanbanphapluat.co/tcvn-8082-2009-sua-cream-va-sua- -dac-xac-dinh-ham-luong-co chat-kho-tong-so, [Truy c p 10/10/2021]. ậ
[15] Espada, E., and H. Vijverberg. 2002. Milk colour analysis as a tool for the detection of abnormal milk. North American Conference on robotic milking, Toronto, Canada: pages 28– 38.
[16] Solah, V. A., V. Staines, S. Honda, and H. A. Limley, 2007. Measurement of milk color and composition: Effect of dietary intervention on Western Australian Holstein-Friesian cow’s milk quality. J. Food Sci. 72:S560 S566. –
[17] Noziere, P., P. Grolier, D. Durand, A. Ferlay, P. Pradel, and B. Martin, 2006. Variations in carotenoids, fat-soluble micronutrients, and color in cows’ plasma and milk following changes in forage and feeding level. J. Dairy Sci. 89:2634 2648. –
[18] Ts Lâm Xuân Thanh(2003).Giáo trình công nghệ chế ế bi n s a và các s n ph m t s a, ữ ả ẩ ừ ữ Nhà xu t b n khoa h c k thu t Hà N i . ấ ả ọ ỹ ậ ộ
[19] “Dairy Science and Technology Education Series”.University of Guelph,Canada. [20] HUI,Y.H.(1993).Dairy science and technology handbook.Vol.1.Principles and properties.
[21] HAYES,J.F., and LL.MULLER.(1961).Factors and affecting the viscocity of solutions of acid-precipitated caseins. Aust.J.Dairy technology. P-265.
[22] “Dairy chemistry and Biotechnology”.
http://ecoursesonline.iasri.res.in/mod/page/view.php?id=4164 [25 10 2021/ / ]
[23] Koichi Nomura , Yuji Sakamoto , Kiyoshi Matsumoto , Yutaka Osashima.(1984).”Ảnh hưởng c a các chủ ất r n chính trong sắ ữa đến độ ẫn điệ d n c a h ủ ệthống dung dịch điện gi i m nh ả ạ trong sữa”,Tạp chí hi p h i công ngh ệ ộ ệthực ph m Nh t Bẩ ậ ản. Quy n 31, S 12, trang 790-794. ể ố [24] GERMANO MUCCHETTI, MONICA GATTI, and ERASMO NEVIANI.(1994). “Electrical conductivity changes in milk caused by acidification:Determining factors”,Journal of dairy science.P 940-944
[25] E.ConiA.BoccaD.IanniS.Caroli.(1995).”Preliminary evaluation of the factors influencing the trace element content of milk and dairy product.” Food chemistry. P 123-130
[26] Yunsu Kim, Yechun Zhang, Muhammad T. Munir, Wei Yu , Brent R. * Young.(2013).”Steady state modelling of dairy processing”. The University of Auckland, New Zealand.
[27]C.H.Whitnah.(1959).”The surface tension of milk”.Journal of dairy science.P 1437-1449. [28] “Dairy chemistry and Biotechnology”
http://ecoursesonline.iasri.res.in/mod/page/view.php?id=4156 [25 10 2021/ / ]
[29] O.J. McCarthy and H. Singh.(2009).”Physico-chemical Properties of Milk.” In: McSweeney P., Fox P. (eds) Advanced Dairy Chemistry. Springer, New York.P 698-699. [30] R.A.Yoncoskie,Dairy products laboratory, Eastern Utilization Research and Development Division,ARS,USDA, Washington D.C.20250 (1969).”The determination of heat capacities of milk fat by differential thermal analysis.
[31] Jelena Zagorska, and Inga Ciprovica (2013) “Evaluation of Factors Affecting Freezing Point of Milk” World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Biological, Biomolecular, Agricultural, Food and Biotechnological Engineering Vol:7, No:2, 2013
[32] Agatha Popescu, Elena Angel. 2009. Analysis of Milk Quality and its Importance for Milk Processors 42 (1): 501-506
[33] Chr. Hansen, improving food and health, October 2021, https://www.chr- hansen.com/en/food-cultures-and-enzymes/test-and-equipment/cards/product-cards/brt- inhibitor-
test?fbclid=IwAR3vh6C0l3XnLrc3S_YwZVcxmq0ZQfPfPujbQnur6L2dQlVUsvbiOeV8aho
[34] Steven C.Murphy và ctv, 2016. Influence of raw milk quality on processed dairy products: How do raw milk quality test results relate to product quality and yield? Journal of Dairy Science 99 (12): 10128-10149
[35] M. T. G. Khan và ctv. 2008. Physical and microbial qualities of raw milk collected from Bangladesh Agricultural University dairy farm and the surrounding villages. Bangladesh Journal of Veterinary Medicine 6 (2): 217-221
[36] Henry. V. Atherton and John Alvin Newlander 1977. Chemistry and Testing of Dairy Products. 4th Edn, AVI, Westport, CT.
[37] (QiXin và Hou Zhi Ling, 2006) Tian Jian Long và YuZhu. 2006. The rapid determination of fat and protein content in fresh raw milk using the laser light scattering technology. Optics and Lasers in Engineering 44 (8): 858-869