Hoàn nguyên Sữa bột nguyên kem
Xử lý nhiệt
Xử lý dịch sữa với enzyme
0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0
Đông tụ
Xác định %H, %TSwhey, %TScheese, CSY, độ chua, phân tích TPA
Tách whey Thanh trùng
Phơ mai tƣơi
35
Tiến hành cho axit citric ở nồng độ xác định từ thí nghiệm 2 cho đến khi pH đạt 4,6 - 4,7 và thấy whey màu xanh nhạt tách ra nhƣ trên (hình 2.3B) thì dừng q trình đơng tụ.
Xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm phơ mai tƣơi, phân tích các chỉ tiêu %TSwhey, %TScheese, CSY và phân tích kết cấu sản phẩm phơ mai tƣơi bằng thiết bị phân tích kết cấu CT3 . Đánh giá tính chất cảm quan sản phẩm. Từ đó, xác định nồng độ enzyme phù hợp cho sản phẩm phơ mai tƣơi.
Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của nhiệt độ xử lý dịch sữa với enzyme đến 2.4.2.2.
chất lƣợng phơ mai tƣơi
Mục đích: Xác định nhiệt độ thích hợp để xử lý dịch sữa với enzyme trong q trình
sản xuất phơ mai tƣơi.
Thí nghiệm 4 đƣợc bố trí tƣơng tự nhƣ thí nghiệm 3 (mục 2.4.2.1) với các yếu tố thí nghiệm cố đinh: Thể tích sữa hồn ngun (300ml), nhiệt độ và nồng độ axit citric sử dụng cho q trình đơng tụ casein từ kết quả của thí nghiệm 1, 2 ở mục 2.4.1.1, 2.4.1.2 và kết quả nồng độ xử lý dịch sữa với enzyme từ thí nghiệm 3 (mục 2.4.2.1). Yếu tố thay đổi: Nhiệt độ xử lý dịch sữa với enzyme ( 30, 37, 45, 50oC).
Thí nghiệm 5: khảo sát ảnh hƣởng của thời gian xử lý enzyme đến chất lƣợng 2.4.2.3.
phơ mai
Mục đích: Xác định thời gian xử lý dịch sữa với enzyme trong q trình sản xuất phơ
mai tƣơi.
Thí nghiệm 5 đƣợc thực hiện với cách bố trí thí nghiệm tƣơng tự nhƣ thí nghiệm 3 và 4 với:
Các yếu tố cố định: Thể tích sữa hồn ngun (300ml), nhiệt độ và nồng độ axit citric
sử dụng cho q trình đơng tụ casein từ kết quả thí nghiệm 1, 2 ở mục 2.4.1.1 và 2.4.1.2 và kết quả nồng độ enzyme, nhiệt độ xử lý dịch sữa với enzyme từ thí nghiệm 3,4 ở mục 2.4.2.1
và 2.4.2.2. Yếu tố thay đổi: thời gian xử lý dịch sữa với enzyme ( 60, 90, 120, 150, 180 phút).
Ở tất cả thí nghiệm đều xác định các chỉ tiêu hiệu suất, hàm lƣợng chất khô trong whey và phơ mai, tỉ lệ CSY và phân tích kết cấu sản phẩm bằng máy đo CT3. Từ kết quả của
36
3 thí nghiệm 3, 4, 5 lựa chọn đƣợc nồng độ, nhiệt độ và thời gian xử lý dịch sữa với enzyme phù hợp nhất để sản phẩm phô mai tƣơi.
Đánh giá chất lƣợng sản phẩm phô mai tƣơi 2.4.3.
Sản phẩm phô mai tƣơi đƣợc sản xuất với chế độ xử lý dịch sữa với enzyme và tác nhân đông tụ là axit citric phù hợp nhất từ kết quả của các thí nghiệm trong mục 2.4.2 đƣợc xác định các chỉ tiêu về chất lƣợng: Tổng hàm lƣợng chất khô, tổng hàm lƣợng protein, lipid, độ chua, độ tách whey, pH.
Các chỉ tiêu chất lƣợng của mẫu phô mai tƣơi đƣợc xác định theo các phƣơng pháp đƣợc quy định trong TCVN đƣợc trình bày chi tiết trong mục 2.6. Tất cả các phép phân tích đều sử dụng mẫu đại diện và đƣợc lặp lại 3 lần.
Đánh giá vi cấu trúc (SEM) của các mẫu phô mai tƣơi đƣợc làm từ sữa bột có và khơng có xử lý enzyme.
Đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chất lƣợng của sản phẩm phô mai tƣơi trong q 2.4.4.
trình bảo quản.
Mục đích: Đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chất lƣợng của sản phẩm phô mai đƣợc xử
lý dịch sữa với enzyme tối ƣu trong quá trình bảo quản.
Cách tiến hành: Hai mẫu phơ mai đƣợc kí hiệu M1, M2 tƣơng ứng là mẫu phơ mai có
xử lý với enzyme và mẫu phô mai không xử lý với enzyme (mẫu đối chứng) đƣợc bảo quản ở nhiệt độ 4±2oC trong thời gian 28 ngày. Tất cả các mẫu đƣợc đánh giá chỉ tiêu chất lƣợng tại mốc thời gian ngày thứ 1, 7, 14, 21, 28.
Quy cách bảo quản mẫu: Khối phô mai sau khi sản xuất đƣợc cho vào các hộp nhựa có
nắp vừa với khối phơ mai và đƣợc bảo quản ở 4±2oC.
Các phƣơng pháp phân tích 2.5.
Phƣơng pháp xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm phô mai tƣơi 2.5.1.
Hiệu suất của phô mai tƣơi đƣợc định nghĩa là lƣợng phơ mai tƣơi tính bằng kilogam, thu đƣợc từ 100kg sữa. Đây là một thông số rất quan trọng, tỷ lệ chất rắn thu hồi càng cao, lƣợng phô mai thu đƣợc càng lớn và do đó đạt đƣợc hiệu quả về mặt kinh tế. Tuy nhiên, hiệu
37
suất sẽ bị ảnh hƣởng bởi nhiều yếu tố bao gồm thành phần sữa, chất lƣợng sữa, q trình sản xuất và các thơng số sản xuất. Hiệu suất phơ mai giúp kiểm sốt đƣợc hiệu suất kinh tế trong q trình sản xuất phơ mai (Abd El-Gawad và Ahmed, 2011).
Sản phẩm phô mai tƣơi sau khi ép tách whey sẽ đem đi xác định khối lƣợng bằng cân phân tích 4 số. Hiệu suất thu hồi phơ mai tƣơi đƣợc tính theo cơng thức sau:
H = (2.2)
Trong đó:
m: khối lƣợng phô mai tuơi thành phẩm thu đƣợc (g) M: khối lƣợng khối đông thu đƣợc sau khi lên men (g)
Phƣơng pháp phân tích kết cấu phơ mai 2.5.2.
Đặc điểm kết cấu của phô mai tƣơi đƣợc phân tích bằng kỹ thuật mơ tả (texture profile analysis- TPA) để đánh giá các thông số về độ cứng, độ đàn hồi và độ bám dính với đầu dị TA-AACC36 ( đƣờng kính 36 mm) và chân đế cố định TA-BT-KIT.
Bảng 2.3. Thông số và giá trị thiết lập của thiết bị đo kết cấu
Thông số Giá trị thiết lập
Test speed (tốc độ thử nghiệm) 1 mm/s Recovery time (tạm dịch là thời
gian phục hồi để thực hiện lần đo tiếp theo) 5s Trigger load (lực n n) 5g Đầu dị hình trụ (TA-AACC36) Đƣờng kính 36 mm Target (Mục tiêu) 3 mm Bàn cố định (Fixture) TA-BT-KIT
Cách tiến hành: Các mẫu phô mai tƣơi đƣợc xác định độ cứng, đồ đàn hồi, độ bám
dính bằng máy phân tích kết cấu CT3 của Broofield (Mỹ). Các mẫu phô mai tƣơi đƣợc bảo quản trong tủ lạnh (4±2oC) trong các hộp nhựa riêng lẻ cho đến khi đem đi phân tích. Các mẫu
38
đƣợc lấy ra khỏi tủ lạnh khoảng 1 giờ trƣớc khi đem đi phân tích và vẫn giữ nguyên trong hộp, sau đó đƣợc cắt thành các khối hình trụ trịn (đƣờng kính 2,5 cm, chiều cao 2 cm) và tiến hành đo mẫu khi bề mặt mẫu phô mai đạt nhiệt độ 25oC. Điều kiện hoạt động là nén hai lần với tốc độ thanh trƣợt 1mm/s và nén 3 mm (Buriti và cộng sự, 2005).
1: đầu đo 2: mẫu phô mai tươi 3: bàn cố định.
Hình 2.5. Hình ảnh bố trí phân tích kết cấu của mẫu phơ mai tươi
Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng chất khô 2.5.3.
Tổng hàm lƣợng chất khô trong phô mai tƣơi đƣợc xác định theo TCVN 8176 : 2009 (ISO 13580 : 2005).
Nguyên tắc: Hàm lƣợng chất khô tổng số là phần khối lƣợng của các chất còn lại sau
khi kết thúc quá trình sấy đƣợc quy định theo tiêu chuẩn TCVN 8176 : 2009. Nƣớc trong phần mẫu thử đƣợc cho bay hơi với sự có mặt của kẽm oxit trong tủ sấy ở 102oC 2oC. Hàm lƣợng axit lactic đƣợc xác định để bù vào lƣợng nƣớc đã mất do trung hòa.
Cách tiến hành: Đƣa mẫu thử về nhiệt độ từ 20 - 25oC, dùng thìa đảo trộn để trộn kỹ mẫu. Đĩa sấy đƣợc mở và chứa khoảng 2 g kẽm oxit, cùng với nắp và que khuấy đƣợc đặt trên nắp trong tủ sấy ở 102oC ít nhất 1h. Đậy nắp đĩa cùng với que khuấy ở trên đĩa và chuyển ngay sang bình hút ẩm. Cân đĩa cùng với nắp và que khuấy chính xác đến 1mg. Nghiêng đĩa để dồn kẽm oxit vào một bên của đĩa đã chuẩn bị. Cho khoảng 1g mẫu thử đã chuẩn bị vào
1
2
39
phần trống trong đĩa. Đậy nắp đĩa cùng với que khuấy ở trên và cân chính xác đến 1 mg. Bổ sung 5 ml nƣớc 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 cịn lại dựa trên thành đĩa. Làm nóng đĩa trên nồi đun cách thủy khoảng 30 phút, thƣờng xuyên khuấy lƣợng chứa trong đĩa ở giai đoạn làm nóng ban đầu, sao cho phần chất lỏng bay hơi tối đa. Lấy đĩa ra và lau đĩa để loại bỏ hết nƣớc. Để que khuấy trong đĩa rồi đặt đĩa cùng với nắp đậy bên cạnh vào trong tủ sấy và sấy đến khối lƣợng khơng đổi.
Tính tốn và biểu thị kết quả: Hàm lƣợng chất khơ W của mẫu thử, theo phần trăm khối lƣợng đƣợc tính bằng cơng thức sau:
W =
(2.3)
Trong đó:
m0 là khối lƣợng của đĩa (cả kẽm oxit), cùng với nắp đậy và que khuấy, tính bằng gam
(g);
m1 là khối lƣợng của đĩa (cả kẽm oxit), cùng với nắp đậy và que khuấy và mẫu thử, tính bằng gam (g);
m2 là khối lƣợng của đĩa, cùng với nắp đậy, que khuấy và mẫu thử đã sấy khơ (gồm cả
kẽm oxit), tính bằng gam (g);
a là độ axit chuẩn độ thu đƣợc, 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 nƣớc do kết quả trung hòa axit của sữa chua với kẽm oxit.
Phƣơng pháp xác định hiệu suất chất khô phô mai tƣơi 2.5.4.
Hiệu suất chất khô của phô mai tƣơi - solids cheese yield (CSY) đƣợc hiểu là tỉ lệ khối lƣợng chất rắn thu hồi trong sản phẩm phô mai so với khối lƣợng chất rắn ban đầu (Salinas‐ Valdés và cộng sự, 2015). CSY đƣợc tính tốn theo cơng thức sau:
% CSY =
(2.4)
40
H: là hiệu suất thu hồi sản phẩm (%)
mTS cheese: là khối lƣợng chất khơ có trong phơ mai (g) mTS sữa: là khối lƣợng chất khô ban đầu của sữa bột (g)
Phƣơng pháp đánh giá cảm quan sản phẩm 2.5.5.
Đánh giá tính chất cảm của sản phẩm đƣợc thực hiện theo TCVN 10565-3:2015 (ISO 22935-3:2009). Hội đồng đánh giá gồm 7 thành viên và những ngƣời này đã đƣợc huấn luyện qua bảng mô tả về cảm quan sản phẩm phô mai tƣơi đƣợc thiết lập sẵn.
Nguyên tắc : Tính chất cảm quan của từng mẫu phô mai tƣơi đƣợc hội đồng những
ngƣời đã qua huấn luyện đánh giá. Mỗi ngƣời đánh giá độc lập với nhau và sử dụng thang điểm 5 riêng biệt để ƣớc tính biên độ sai lệch có thể có so với quy định về cảm quan của sản phẩm đã đƣợc thiết lập sẵn. Kết quả của phƣơng pháp là các giá trị trung bình của các thành viên hội đồng.
Cách tiến hành: Đánh giá ngoại quan (màu sắc, hình dạng,…), cấu trúc và mùi vị tổng
thể của từng mẫu thử riêng biệt. Việc đánh giá cảm quan sản phẩm đƣợc tổ chức trong phịng thử khơng có mùi lạ, điều kiện ánh sáng phù hợp và mỗi ngƣời thử có một buồng thử riêng biệt. Quy định kỹ thuật về các đặc điểm cảm quan của sản phẩm phơ mai tƣơi đƣợc đính kèm trong phụ lục 1.
Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng protein 2.5.6.
Hàm lƣợng protein trong sản phẩm đƣợc xác định bằng phƣơng pháp Kjeldahl theo TCVN 8099-1:2015 (ISO 8968 1:2014).
Nguyên tắc: Phần mẫu thử đƣợc phân hủy bằng hỗn hợp của axit sulfuric đậm đặc và
kali sulfat. Sử dụng đồng (II) sulfat làm chất xúc tác để chuyển nitơ hữu cơ có mặt về amoni sulfat. Dùng kali sulfat là để tăng điểm sơi của axit sulfuric và tạo hỗn hợp oxi hóa mạnh hơn cho việc vơ cơ hố mẫu. Bổ sung một lƣợng dƣ natri hydroxit vào dịch phân hủy đã để nguội làm giải phóng amoniac. Amoniac giải phóng đƣợc chƣng cất hơi trong dung dịch axit boric dƣ và sau đó dung dịch này đƣợc chuẩn độ bằng dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric. Hàm lƣợng nitơ tính đƣợc từ lƣợng amoniac tạo thành.
41
N = (2.5)
Trong đó:
N: là hàm lƣợng nitơ của mẫu, tính băng phần trăm khối lƣợng (%).
Vs: là thể tích của dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric đƣợc sử dụng ph p xác định chính xác đến 0,05 ml, tính bằng mililit (ml).
Vb: là thê tích của dung dịch chuẩn axit clohydric đƣợc sử dụng trong mẫu thử trắng, chính xác đến 0,05 ml, tính bằng mililit (ml).
Mt: là nồng độ mol/l của dung dịch thể tích chuẩn axit clohydric.
m: là khối lƣợng phần mẫu thử, chính xác đến 0,1 mg, tính bằng gam (g).
Hàm lƣợng protein thô của mẫu thử đƣợc xác định theo công thức sau:
Wp = N 6,38 (2.6)
Trong đó:
Wp: là hàm lƣợng protein thơ, tính bằng phần trăm khối lƣợng (%). N: là hàm lƣợng nitơ của mẫu thử, tính bằng phần trăm khối lƣợng (%). 6,38 là hệ số chuyển đổi hàm lƣợng nitơ thành hàm lƣợng protein thơ.
Phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng lipid 2.5.7.
Hàm lượng lipid trong sữa bột nguyên kem
Hàm lƣợng lipid đƣợc xác định bằng phƣơng pháp Mojonnier theo TCVN 7084:2010 (ISO 1736:2008).
Nguyên tắc: Trong phƣơng pháp này, dung mơi hữu cơ đƣợc sử dụng để trích ly lipid
lần lƣợt gồm 4 dung mơi sau: amoniac, cồn 95%, diethyl ether và petroleum ether. Ammoniac và cồn đƣợc sử dụng để phá màng protein, làm kết tủa protein, tách protein ra khỏi các hạt cầu b o. Diethyl ethervà petroleum ether đƣợc cho vào lần lƣợt để trích ly chất béo phân cực và chất béo không phân cực. Hỗn hợp sau khi bổ sung dung môi và khuấy đảo sẽ tách thành hai pha: pha nhẹ nằm trên gồm dung môi và chất béo, pha nặng nằm dƣới gồm protein kết tủa, cồn, NH3 và các thành phần khác còn lại trong sữa. Thu pha nhẹ và cho bay hơi dung môi ta thu đƣợc lƣợng chất béo tổng trong mẫu sữa bột.
42
Cách tiến hành: Sữa đƣợc hoàn nguyên đạt HLCK là 15%. Lấy 10 ml sữa cho vào
erlen 250ml. Thêm 1,5 ml dung dịch amoniac. Tiếp tục cho 10 ml etanol 95% và lắc đều trong 90s. Mục đích của việc thêm etanol, ngăn chặn sự hình thành bọt trong dung dịch. Thêm 25ml diethyl ether, lắc nhẹ 90s. sau đó thêm tiếp tục 25ml dung dịch petroleum, lắc nhẹ trong 90s. Tráng erlen bằng dung mơi petroleum ether nhiều lần nhằm trích ly hết chất béo cịn sót lại trên thành erlen. Để yên phễu chiết trong 30 phút để các dung môi tách lớp diễn ra tự nhiên. Thu pha nhẹ và cho vào đĩa petri, đun nóng nhẹ đĩa petri trong tủ hood cho đến khi dung mơi bay hơi gần hết, sau đó đem đĩa petri này vào tủ sấy đang ở chế độ sấy 102 ± 10C. Sấy đến khối lƣợng không đổi. Sau đó đƣa đĩa petri vào bình hút ẩm tới nhiệt độ phịng và cân định lƣợng. Lặp lại thí nghiệm 3 lần.
Tính tốn và biểu thị kết quả: Hàm lƣợng lipid đƣợc xác định theo công thức:
W =
. (2.7)
Trong đó:
m0: là khối lƣợng của phần mẫu thử (g).
m1: là khối lƣợng của bình thu nhận lipid và chất chiết (g).
m2: là khối lƣợng cuat bình thu nhận lipid đã chuẩn bị (g).
m3: là khối lƣợng bình thu nhận lipid trong thử mẫu trắng và chất chiết (g).
m4: là khối lƣợng bình thu nhận lipid sử dụng trong ph p thử trắng (g). Hàm lượng lipid trong sản phẩm phô mai
Hàm lƣợng lipid trong phô mai đƣợc xác định theo TCVN 8181:2009 (ISO 1735:2004).
Nguyên tắc: Phần mẫu thử đƣợc phân hủy bằng axit clohydric sau đó bổ sung ethanol.
Dung dịch axit-ethanol đƣợc chiết bằng dietyl ether và pentan các dung môi đƣợc loại bỏ bằng cách chƣng cất hoặc cho bay hơi. Xác định khối lƣợng của các chất chiết đƣợc. Nguyên tắc này thƣờng đƣợc gọi là nguyên tắc Schmid-Bondzynski-Ratzlaff.
Cách tiến hành: Cân 3 gam mẫu thử, chính xác đến 1 mg, cho vào erlen 250 ml. Cho
10 ml axit clohydric lỗng. Sau đó, trộn và đem đun cách thủy cho đến khi mẫu tan hết. Để yên erlen trên bếp đun cách thủy từ 20-30 phút, hoặc giữ cho sôi trên bếp khoảng 10 phút và làm nguội dƣới vòi nƣớc. Tiếp theo, chuyển hỗn hợp mẫu từ erlen sang bình chiết, tráng erlen
43
bằng 10 ml etanol và lắc đều trong 30s. Tiếp tục tráng tiếp erlen bằng 25 ml dietyl và miệng bình chiết bằng dung dịch dietyl ete, lắc đều trong 90s. Cuối cùng, tráng lại erlen bằng 25 ml pentan và tráng bình chiết bằng pentan. Để yên phễu chiết trong 30 phút để các dung môi tách