Sau khi tham khảo tài liệu và tiến hành một số thí nghiệm thăm dò, tôi đưa ra quy trình dự kiến sản xuất sữa chua men sống từ đậu nành như sau:
2.2.1.1 Sơ đồ quy trình Đậu nành Đậu nành Làm sạch Ngâm nước Tách vỏ Xay Lọc Gia nhiệt (35 phút)
Bổ sung syrup cơ bản
Làm nguội (450C) Bổ sung sữa bột Bã Lên men Bổ sung vi khuẩn Sản phẩm Vào hộp Làm lạnh Bảo quản Nước Hộp Nước NaHCO3 Sữa bột (4%) Syrup cơ bản 650Bx Vi khuẩn lactic Vỏ
2.2.1.2 Thuyết minh quy trình
+ Ngâm: Đậu nành sau khi được rửa sạch, được ngâm với dung dịch NaHCO3 0,4% ở nhiệt độ thường (28320C), tỷ lệ đậu/nước = 1/2.
+ Xay: Quá trình xay đậu có bổ sung nước được thực hiện bằng máy xay sinh tố. + Lọc: Lọc được thực hiện theo phương pháp thủ công, bằng vải lọc có kích thướt lỗ lọc nhỏ. Trong quá trình xay và lọc bổ sung thêm một lượng nước cần phải nghiên cứu. Sau lọc thu được dịch sữa có màu trắng ngà và có độ sánh nhất định. Dịch này phải đem đi gia nhiệt ngay, còn phần bã thì loại đi.
+ Gia nhiệt: Tiến hành đun sôi dịch sữa trong 35 phút, nhằm khử bớt mùi hăng của đậu nành. Mặt khác, dưới tác dụng của nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt phần lớn vi khuẩn có hại cho sản phẩm, phân hủy các hemaglutinin, saponin và bất hoạt enzyme nhờ đó mà nâng cao chất lượng cảm quan của sản phẩm.
+ Bổ sung syrup cơ bản, sữa bột: Kết thúc công đoạn gia nhiệt thì bổ sung syrup cơ bản theo tỷ lệ thích hợp cần phải nghiên cứu. Dịch sữa đậu được làm nguội đến 45500C rồi bổ sung sữa bột tách béo khoảng 4% nhằm tăng hàm lượng lactoza, nâng cao khả năng lên men của vi khuẩn lactic, đồng thời cải thiện một phần mùi hăng đặc trưng của sữa đậu nành.
+ Lên men: Dịch sữa được làm nguội đến nhiệt độ thích hợp, rồi bổ sung CPVK giống và tiến hành lên men ở nhiệt độ từ 38400C với thời gian cần phải nghiên cứu.
+ Làm lạnh: Bán thành phẩm sau khi được lên men đưa đi làm lạnh để hoàn thiện chất lượng sản phẩm ở nhiệt độ 460C với thời gian cần phải nghiên cứu.
Các thí nghiệm, việc kiểm tra đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm đều được tiến hành sau công đoạn làm lạnh. Các thông số xác định theo tỷ lệ phần trăm so với dịch sữa đậu nành, riêng tỷ lệ nước bổ sung tính theo tỷ lệ phần trăm so với hạt đậu nành.
2.2.2 Bố trí thí nghiệm
2.2.2.1 Xác định tỷ lệ nước bổ sung vào dịch sữađậu nành
Thí nghiệm xác định lượng nước thích hợp bổ sung vào dịch lên men nhằm đánh giá trạng thái sản phẩm về độ mịn màng, khả năng đông tụ và khả năng tách nước. Đồng thời lượng nước bổ sung còn ảnh hưởng đến chất lượng của sữa chua. Lượng nước này quyết định đến mức độ hòa tan của protein trong hạt đậu. Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất khi đánh giá chất lượng sản phẩm sữa chua.
Xử lý Xay Lọc Gia nhiệt Bổ sung Lên men (8h) Làm lạnh (15h) Đánh giá cảm quan Syrup cơ bản (10%) Sữa bột (4%) CPVK giống (8%) Chọn tỷ lệ nước bổ sungthích hợp 1/12 1/8 1/9 1/10 1/11 Nước (tỷ lệ đậu/nước) Đậu nành
Tiến hành bố trí thí nghiệm 5 mẫu (mỗi mẫu 100ml) tương ứng với lượng nước thay đổi theo tỷ lệ đậu/nước là 1/08; 1/09; 1/10; 1/11; 1/12, đồng thời cố định các điều kiện khác. Các mẫu được đánh giá cảm quan sau công đoạn làm lạnh. Từ đó tìm ra tỷ lệ nước bổ sung thích hợp. Sơ đồ bố trí thí nghiệm theo hình 2.2.
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước bổ sung vào dịch
2.2.2.2 Xác định tỷ lệ syrupcơ bản bổ sung vào dịch sữađậu nành
Đường là cơ chất để vi khuẩn sinh trưởng, phát triển sinh ra axit lactic làm đông tụ protein hình thành nên khối đông tụ sữa, tạo ra vị chua đặc trưng cho sản phẩm. Nồng độ syrup cũng ảnh hưởng đến trạng thái của sữa chua nhưng không đáng kể. Do đó, thí nghiệm này chỉ xét đến chỉ tiêu cảm quan vị của sản phẩm. Tiến hành bố trí thí nghiệm 5 mẫu tương ứng với lượng syrup cơ bản thay đổi 8%, 10%, 12%, 14%, 16%, đồng thời cố định các điều kiện khác. Các mẫu được đánh giá cảm quan sau công đoạn làm lạnh, từ đó tìm ra tỷ lệ syrup cơ bản bổ sung thích hợp.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm theo hình 2.3
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ syrup cơ bản bổ sung vào dịch sữa đậu nành Đậu nành Xử lý Xay, lọc Gia nhiệt Bổ sung Lên men (8h) Làm lạnh (15h) Đánh giá cảm quan Sữa bột (4%) CPVK giống (8%) Chọn tỷ lệ syrup cơ bảnthích hợp 16% 8% 10% 12% 14% Syrup cơ bản (%) Nước: đã chọn
2.2.2.3 Xác định tỷ lệ CPVK giống thuần khiết bổ sung
Ứng với tỷ lệ CPVK giống khác nhau thì khả năng lên men dịch sữa khác nhau, kéo theo chất lượng cảm quan của sản phẩm cũng khác nhau. Vì vậy, việc tìm ra tỷ lệ CPVK giống thuần khiết bổ sung phù hợp góp phần tạo ra sản phẩm có chất lượng cao.
Tiến hành bố trí thí nghiệm 5 mẫu tương ứng với tỷ lệ CPVK giống thay đổi 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, đồng thời cố định các điều kiện khác. Các mẫu được đánh giá cảm quan sau công đoạn làm lạnh, từ đó tìm ra tỷ lệ CPVK giống bổ sung thích hợp. Sơ đồ bố trí thí nghiệm theo hình 2.4
Nước: đã chọn
Đậu nành
Xử lý
Xay, lọc, gia nhiệt
Làm lạnh (15h) và đánh giá cảm quan
Sữa bột gầy (4%) Syrup cơ bản: đã chọn
Chọn tỷ lệ CPVK giống và thời gian lên men thích hợp Bổ sung
Bổ sung CPVK giống
Lên men Lên men Lên men Lên men Lên men
6h 7h 8h 9h 10h
9%
6% 7% 8% 10%
2.2.2.4 Xác định thời gian ngâm chín
Sữa chua sau lên men được làm lạnh nhằm chấm dứt quá trình lên men, bảo quản và hoàn thiện sản phẩm. Thời gian ngâm chín ảnh hưởng lớn đến chất lượng sữa chua. Tiến hành bố trí thí nghiệm 5 mẫu tương ứng với thời gian thay đổi 5h, 10h, 15h, 20h, 25h, đồng thời cố định các điều kiện khác. Các mẫu được đánh giá cảm quan sau công đoạn làm lạnh, từ đó tìm ra thời gian ngâm chín thích hợp.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm theo hình 2.5
Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ngâm chín
Đậu nành Xử lý Xay, lọc Gia nhiệt Bổ sung Lên men (8h) Làm lạnh (h) Đánh giá cảm quan Sữa bột gầy (4%) Syrup cơ bản: đã chọn CPVK giống: đã chọn
Chọn thời gian ngâm chín thích hợp 25
5 10 15 20
2.2.2.5 Xác định thời gian bảo quản
Do thời gian nghiên cứu không cho phép nên tôi chỉ bố trí xác định thời gian bảo quản trong 25 ngày. Tiến hành bố trí thí nghiệm với 5 mẫu, mẫu 1 bảo quản 5 ngày, mẫu 2 bảo quản 10 ngày, mẫu 3 bảo quản 15 ngày, mẫu 4 bảo quản 20 ngày, mẫu 5 bảo quản 25 ngày. Các mẫu được bảo quản trong điều kiện lạnh ở nhiệt độ 460C. Sau đó, các mẫu dược đánh giá chất lượng bằng phương pháp cảm quan theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79. Từ đó, xác định thời gian bảo quản của sản phẩm.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 2.6
Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian bảo quản
2.2.3 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm
Để đánh giá chất lượng sản phẩm thường có hai phương pháp chính là phương pháp truyền thống là cho điểm cảm quan và phương pháp hiện đại là tối ưu hóa thí nghiệm.
Trong phạm vi của đề tài này, tôi xin đánh giá chất lượng sữa chua theo phương pháp truyền thống. Tiến hành lập hội đồng cảm quan gồm 5 thành viên, đánh giá chất lượng sản phẩm theo các chỉ tiêu trạng thái, mùi, vị, màu sắc rồi cho điểm theo thang điểm cảm quan đã xây dựng. Đối với sữa chua các chỉ tiêu cần
Sản phẩm sau lên men 8h và được ngâm chín trong 20h ở nhiệt độ 460C
Bảo quản (ngày)
25
5 10 15 20
Kết luận thời hạn bảo quản sản phẩm Đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm
kiểm tra là trạng thái, mùi, vị và màu sắc. Để xây dựng thang điểm cảm quan đối với các chỉ tiêu này ta áp dụng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79. Tiêu chuẩn này được áp dụng trong công tác kiểm tra và đánh giá chất lượng sản phẩm.
Tiêu chuẩn TCVN 3215-79 sử dụng hệ 20 điểm, xây dựng một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0-5), trong đó điểm 0 ứng với chất lượng sản phẩm “bị hỏng”, còn điểm từ 1 đến điểm 5 ứng với mức khuyết tật giảm dần. Ở điểm 5 sản phẩm coi như không có sai lỗi và khuyết tật nào, trong tính chất đang xét thì sản phẩm có tính tốt đặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó. Tổng hệ số trọng lượng của tất cả các chỉ tiêu được đánh giá cho một sản phẩm bằng 4. Khi đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm bằng một hội đồng thì điểm chất lượng của chỉ tiêu nào đó là điểm trung bình của mỗi thành viên nhân với hệ số quan trọng của nó. Tổng điểm của các chỉ tiêu là điểm chất lượng của sản phẩm. Điểm này quyết định mức chất lượng của sản phẩm được đánh giá [20]. Trạng thái, mùi, vị và màu sắc của sản phẩm được đánh giá theo bảng ở phần phụ lục 1.
Để phân cấp chất lượng, người ta sử dụng điểm có trọng lượng theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79. Tiêu chuẩn TCVN 3215-79 quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm có điểm chung và các điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với một số chỉ tiêu tương ứng như bảng ở phần phụ lục 2. Sản phẩm đạt chất lượng khi điểm trung bình chưa có trọng lượng của một chỉ tiêu bất kỳ phải đặt nhỏ nhất là 2,8 và điểm chất lượng không nhỏ hơn 11,2. Nếu hội đồng cảm quan thống nhất đánh giá cho một chỉ tiêu nào đó 0 điểm thì điểm chung bằng 0 và sản phẩm coi như bị hỏng. Nếu thành viên nào cho điểm lệch quá 1,5 điểm trung bình chưa có trọng lượng của hội đồng thì điểm của thành viên đó bị loại [20].
2.2.4 Phương pháp đánh giá một số chỉ tiêu hóa học (được ghi ở phụ lục)
Xác định hàm lượng đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldalh theo TCVN 3705-1990
Xác định hàm lượng axit toàn phần bằng phương pháp chuẩn độ theo TCVN 6509-1999
Xác định độ pH của sản phẩm bằng máy đo pH
2.2.5 Phương pháp đánh giá chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm
Kiểm tra chỉ tiêu Lactobacillus trong sản phẩm bằng phương pháp KOCH Kiểm tra chỉ tiêu TSVSVHK theo TCVN 4884:2005
Kiểm tra chỉ tiêu E.coli theo TCVN 6846:2007 Kiểm tra chỉ tiêu Coliform theo TCVN 6848:2007 Kiểm tra chỉ tiêu Salmonella theo TCVN 4829:2005 Kiểm tra chỉ tiêu S.aureus theo TCVN 4830-1:2005 Kiểm tra chỉ tiêu TSBTNM-M theo ISO 21527-1:2008
Các chỉ tiêu vi sinh được kiểm tra tại Viện nghiên cứu khoa học và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang.
2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu
Theo phương pháp tính giá trị trung bình, mỗi thí nghiệm tiến hành lặp lại 3 lần. Thông số tối ưu được chọn làm thông số của quy trình dựa vào phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan.
Xử lý số liệu theo phương pháp thông kê. Công thức tính mẫu trung bình:
n i i X n X 1 1 Trong đó:
X: khối lượng mẫu trung bình n: số lần thực hiện thí nghiệm
3,20 4,47 3,93 3,14 2,66 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 1/08 1/09 1/10 1/11 1/12 Tỷ lệ đậu/ nước Đ iể m c ả m q u a n v ề t r ạ n g t h á i
CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ nước bổ sung vào dịch sữa đậu nành
Hàm lượng nước bổ sung liên quan đến nồng độ chất khô của dịch sữa. Hàm lượng nước bổ sung càng cao thì nồng độ chất khô của dịch sữa càng thấp. Khi đó, hàm lượng protein cũng thấp nên khả năng giữ nước của protein kém, làm cho sản phẩm dễ bị tách nước, trạng thái sản phẩm không đạt yêu cầu. Chỉ có hàm lượng nước bổ sung vừa đủ thì mới cho sản phẩm có trạng thái tốt nhất.
Sau khi cho điểm đánh giá cảm quan xác định tỷ lệ nước bổ sung, ta thu được kết quả được trình bày ở phụ lục 3 và được biểu diễn trên biểu đồ sau:
Bảng 3.1: Kết quả cảm quan về trạng thái sữa chua với tỷ lệ nước bổ sung khác nhau
Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ nước bổ sung đến trạng thái
của sữa chua
Mẫu Tỷ lệ đậu/nước Kết quả thu được
1 1/08 Sữa đông, hơi khô, ít mịn
2 1/09 Sữa đông, khối sữa mịn, không bị tách nước 3 1/10 Sữa đông, mịn, bị tách nước một phần nhỏ 4 1/11 Sữa đông, mịn, bị tách nướctương đối nhiều 5 1/12 Sữa ít đông, mịn, tách nước hoàn toàn
Kết quả nghiên cứu cho thấy, nếu lượng nước bổ sung tăng từ 0,8 lít đến 0,9 lít cho 100g đậu nành thì điểm cảm quan về trạng thái của sản phẩm tăng dần. Cụ thể, khi tỷ lệ đậu/nước = 1/08 thì điểm cảm quan về trạng thái của sản phẩm chỉ đạt 3,2, khi tỷ lệ đậu/nước = 1/09 thì điểm cảm quan về trạng thái đạt 4,47. Tuy nhiên, nếu tiếp tục giảm tỷ lệ đậu/nước xuống 1/10, 1/11, 1/12 thì điểm cảm quan của sản phẩm lại giảm dần. Cụ thể, ở tỷ lệ đậu/nước = 1/10 thì điểm cảm quan là 3,93; với tỷ lệ đậu/nước = 1/11 thì điểm cảm quan là 3,14; với tỷ lệ đậu/nước = 1/12 thì điểm cảm quan là 2,26. Có thể giải thích đều này là do với tỷ lệ đậu/nước = 1/08 thì nồng độ chất khô của dịch lên men cao, làm cho khối sữa sau lên men bị khô, cảm giác bở và ít mịn, hơn nữa không đủ lượng nước cần thiết cho việc rửa bã, làm tăng tổn thất protein. Với tỷ lệ đậu/nước là 1/10,1/11 hoặc 1/12 thì nồng độ chất khô của dịch lên men thấp làm cho khối sữa sau lên men bị tách nước, sản phẩm không đạt yêu cầu về trạng thái. Còn với tỷ lệ đậu/nước = 1/09 thì nồng độ chất khô của dịch lên men cho trạng thái của sữa chua là tốt nhất. Sữa chua có trạng thái đông, mịn màng, không bị tách nước, không bị khô. Nhìn chung, sản phẩm sữa chua đạt yêu cầu về trạng thái. Do đó, điểm đánh giá cảm quan về trạng thái đạt kết quả cao nhất là 4,47.
Qua thí nghiệm này có thể rút ra kết luận nồng độ chất tan có ý nghĩa rất lớn đối với trạng thái của sản phẩm. Nồng độ chất tan tỷ lệ nghịch với tỷ lệ nước bổ sung. Nếu tỷ lệ nước bổ sung càng tăng thì nồng độ chất tan càng giảm và ngược lại. Với tỷ lệ nước bổ sung thích hợp thì khả năng đông tụ của protein tốt hơn, không có nước tự do tách ra khỏi khối đông tụ. Khi tỷ lệ nước bổ sung lớn thì nồng độ chất tan thấp, sản phẩm sau lên men sẽ bị tách nước. Khi tỷ lệ nước bổ sung thấp thì nồng độ chất tan cao, sản phẩm ăn có cảm giác bị khô, cảm giác bở, không mịn.
Nếu trạng thái của sữa chua không đông, không mịn, không đồng nhất thì các chỉ tiêu khác không cần xét đến. Trạng thái của sữa chua nói lên độ mịn, khả năng tách nước của sữa. Trạng thái của sữa phụ thuộc chủ yếu vào tỷ lệ nước bổ