Nếu pH của sản phẩm < 4,5 thì VSV ưa nhiệt không thể phát triển được và tính chịu nhiệt của nó cũng giảm đi, nên dễ dàng tiêu diệt khi nâng nhiệt, các VSV khác có nha bào có thể phát triển trong môi trường axit nhưng hầu hết lại kém bền nhiệt, vì vậy chỉ cần thanh trùng dưới 100oC [8]
Sau khi làm thí nghiệm thăm dò, sản phẩm sữa chua uống bổ sung chanh dây có pH= 3,74<4,5, do đó chọn nhiệt độ thanh trùng là 90oC.
Tiến hành thanh trùng 4 mẫu với thời gian giữ nhiệt thay đổi từ 5-20 phút (bước nhảy là 5 phút). Thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt của các mẫu bằng nhau và Pectin, syrup chanh dây,
bột màu lutein
Sữa đặc+nước nóng+sữa tươi+đường Phối trộn 1 Cấy giống Lên men Phối trộn 2 Đồng hóa Rót hộp, ghép nắp
Thanh trùng ở 90oC trong thời gian
Bảo ôn Đánh giá cảm quan
5 phút 10 phút 15 phút 20 phút
Hình 2.12: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thanh trùng
Sữa chua giống
bằng 10 phút. Các công đoạn được thực hiện như sơ đồ ở hình 2.12. Sau đó mẫu được bảo quản trong 2 tuần, đánh giá chất lượng cảm quan để chọn thời gian thanh trùng thích hợp.
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học của chanh dây
Sau khi tiến hành thí nghiệm xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học của nguyên liệu chanh dây, kết quả được trình bày trong bảng 3.1 và bảng 3.2.
Bảng 3.1. Thành phần khối lượng của chanh dây
Bảng 3.2. Thành phần hóa học của chanh dây
Chỉ tiêu Chanh dây nguyên liệu
pH 2,967
Hàm lượng ẩm (%) 86,472
Hàm lượng khoáng (%) 0,597
Nồng độ chất khô (oBX) 16,5
Hàm lượng axit tổng số (mg/l) 42,45
Qua kết quả nghiên cứu cho thấy, tỷ lệ phần ăn được của chanh dây tương đối cao chiếm tỷ lệ là 40,98%, kết quả này cho thấy có thể sử dụng chanh dây làm nguyên liệu để sản xuất syrup.
Hàm lượng axit và hàm lượng khoáng trong chanh dây tương đối cao. Các chất khoáng trong đó là Ca, P, Fe, Na, K,…góp phần bổ sung lượng khoáng chất cần thiết cho cơ thể, tốt cho sức khỏe người sử dụng. Hàm lượng axit trong chanh dây cao góp phần tạo vị chua đặc trưng của sữa chua uống bổ sung chanh dây, rất tốt cho người ăn kiêng, giảm nhẹ được chế độ thanh trùng.
Chỉ tiêu Chanh dây nguyên liệu
Thành phần ăn được (%) 40,98
3.2. Kết quả nghiên cứuxác định tỷ lệnước/dịch sữa
Từ sơ đồ hình 3.1 cho thấy: khi tăng tỷ lệ nước/sữa đặc từ 2/1 lên 3/1 thì chất lượng cảm quan tăng, cụ thể là điểm cảm quan của sản phẩm từ 14,47 ± 0,39 tăng lên 15,49 ± 0,48, nhưng nếu tiếp tục tăng tỷ lệ nước/sữa đặc lên 4/1 và 5/1 thì chất lượng cảm quan giảm, cụ thể là ở tỷ lê 4/1 điểm cảm quan của sản phẩm là 14,68 ± 0,11 và ở tỷ lệ 5/1 điểm cảm quan của sản phẩm là 15,15 ± 0,28. Điều này có thể giải thích như sau: do nồng độ chất tan ảnh hưởng lớn đến trạng thái của sữa chua. Nếu tỷ lệ nước/sữa đặc càng tăng thì sản phẩm có hiện tượng tách nước. Ngược lại, nếu tỷ lệ nước/sữa đặc ít thì sản phẩm rất đặc, không mịn.
Căn cứ vào đồ thị 3.1 thấy rằng:
Mẫu có tỷ lệ nước/sữa đặc là 3/1 đạt điểm cảm quan cao nhất, có trạng thái tốt nhất, mùi vị hài hòa, ở các mẫu còn lại thì chất lượng sản phẩm lại kém hơn, nếu đạt chỉ tiêu này thì không đạt chỉ tiêu kia, ví dụ, ở mẫu có tỷ lệ nước/sữa đặc là 4/1 thì chỉ tiêu về trạng thái đạt nhưng vị lại hơi chua.
Do đó chọn tỷ lệ nước/sữa đặc là 3/1.
3.3. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ sữa tươi bổ sung vào dịch sữa
Hình 3.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/sữa đặc đến chất lượng cảm quan của sản phẩm
Hình 3.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa tươi /dịch sữa đến chất lượng sản phẩm
11,31a 13,13b 14,20c 13,92d 13,82d 0 5 10 15 0/1 0,5/1 1/1 1,5/1 2/1
(Các chữ cái a, b, c thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các GTTB (p≤0,05))
Tỷ lệ sữa tươi/dịch sữa
Đi ểm cảm quan trung b ình c ủa sản phẩm
Dựa vào đồ thị hình 3.2 có thể nhận thấy rằng, các mẫu có bổ sung sữa tươi có điểm cảm quan cao hơn mẫu không bổ sung sữa tươi.
Trạng thái sữa chua tốt hơn khi có bổ sung thêm sữa tươi vào được giải thích như sau: trong sữa tươi có các mixen casein đều mang điện tích âm nên đẩy nhau làm chúng tồn tại trong sữa dưới dạng keo. Các phân tử nước sẽ làm cho các mixen ổn định trong dung dịch. Khi lên men tạo axit lactic sẽ giảm độ pH, các ion H+sẽ liên kết với mixen casein mang điện tích âm và làm giảm điện tích của chúng. Khi tới giới hạn chúng sẽ đông tụ tạo thành gel.
Từ hình 3.2 cho thấy: khi tăng tỷ lệ sữa tươi/dịch sữa từ 0/1lên 1/1 thì chất lượng cảm quan tăng lên, cụ thể là điểm cảm quan tăng từ 11,31 ± 0,20 lên 14,20 ± 0,04, nhưng nếu tiếp tục tăng tỷ lệ sữa tươi/dịch sữa lên 1,5/1; 2/1 thì chất lượng cảm quan lại giảm, điểm cảm quan của sản phẩm lần lượt là 13,92 ± 0,10 và 13,82 ± 0,12. Điều này có thể giải thích như sau: hàm lượng nước trong sữa tươi rất cao nên nếu bổ sung sữa tươi quá nhiều thì sẽ có hiện tượng sữa chua loãng và tách nước, mặt khác mùi của sữa sẽ đậm át mùi hương chanh dây.
Đối với các mẫu có bổ sung sữa tươi thì mẫu có tỷ lệ sữa tươi/dịch sữa là 1/1 có điểm cảm quan cao nhất, dịch sữa ở dạng đồng nhất, mịn, vị chua ngọt hài hòa.
Do đó chọn tỷ lệ sữa tươi/dịch sữa là 1/1 là thích hợp nhất, ở tỷ lệ này, dịch sữa ở dạng lỏng mịn đồng nhất, mùi vị hài hòa, màu sắc đep hơn.
3.4. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ đường bổ sung vào dịch sữa
(Các chữ cái a, b, c, d thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các GTTB (p≤0,05))
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến chất lượng sản phẩm
2,46a 2,67b 2,87c 3,33d 2,60ab 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 Điểm cảm quan v ề v ị của sản phẩm
Đường bổ sung vào sản phẩm vừa là nguồn cơ chất cho vi khuẩn lactic vừa tạo vị ngọt cho sản phẩm. Trong quá trình lên men, vi khuẩn sử dụng đường và các chất trong dịch sữa để sinh trưởng và phát triển tạo ra các sản phẩm lên men. Đầu tiên, dưới tác dụng của axit lactic, sacaroza bị thủy phân thành glucoza và fructoza theo phản ứng:
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
Sau đó vi khuẩn lactic sử dụng đường đơn để tiếp tục lên men tạo ra mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.
Trong thí nghiệm này sự biến đổi về vị là lớn nhất, do vậy xét ảnh hưởng của đường đến vị của sản phẩm.
Từ hình 3.3 cho thấy: khi tăng tỷ lệ đường bổ sung vào dịch sữa từ 0% lên 3% thì điểm cảm quan về vị tăng, cụ thể từ 2,46 ± 0,12 lên 3,33 ± 0,12, nhưng nếu tiếp tục tăng lên đến 4% thì điểm cảm quan về vị lại giảm, cụ thể là giảm xuống 2,60 ± 0,00. Điều này có thể giải thích như sau: khi lượng đường bổ sung vào ít thì phần lớn sẽ tham gia vào quá trình lên men, nên không tạo được vị ngọt cho sản phẩm, sản phẩm sẽ có vị chua hơn. Ngược lại, nếu tỷ lệ đường bổ sung vào cao thì lượng đường dư ra sẽ làm cho sản phẩm có vị ngọt đậm, không hài hòa.
Từ kết quả trên, chọn tỷ lệ đường bổ sung là 3%.
3.5. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ sữa chua giống và thời gian lên men
Giữa thời gian lên men và số lượng vi khuẩn có sự liên quan mật thiết với nhau, nếu số lượng tế bào nhiều thì thời gian lên men sẽ ngắn, tỉ lệ sữa chua giống bổ sung sẽ ít và ngược lại. Trong thí nghiệm này sự biến đổi về vị là lớn nhất do vậy xét ảnh hưởng của thời gian lên men và tỉ lệ chế phẩm đến vị của sản phẩm.
Sacaroza Glucoza Fructoza
H+
Bảng 3.7. Kết quả đo xác định độ chua của sản phẩm khi thay đổi thời gian lên men và tỷ lệ sữa chua giống bổ sung
Tỷ lệ sữa chua
giống(%w/w)
Thời gian lên
men(giờ) Điểm cảm quan Độ chua(
o T) 11 8 3,20 84 10 2,73 89 13 6 3,00 86 8 3,73 89 15 6 3,00 90 8 2,80 91
Từ hình 3.4 cho thấy, tỷ lệ sữa chua giống bổ sung và thời gian lên men quyết định đến khả năng lên men và từ đó ảnh hưởng đến vị của sản phẩm.
Ở tỷ lệ sữa chua giống bổ sung là 11%, nếu thời gian lên men ngắn(6 giờ) thì không đủ thời gian để vi khuẩn lên men tạo vị chua thích hợp cho sản phẩm, do đó lượng đường trong sản phẩm còn nhiều, làm cho sản phẩm có vị ngọt đậm.
Ở tỷ lệ sữa chua giống bổ sung là 13% và 15%, nếu thời gian lên men dài(10 giờ) thì lượng axit lactic tạo ra nhiều, sản phẩm sẽ quá chua do lượng đường còn lại không đủ tạo vị ngọt hài hòa cho sản phẩm.
Như vậy, dựa vào hình 3.4 cho thấy, với tỷ lệ sữa chua giống bổ sung là 13% và thời gian lên men là 8 giờ cho điểm cảm quan về vị cao nhất, sản phẩm cũng đạt độ chua theo quy định (89oT). Các mẫu còn lại, về độ chua, trạng thái, màu sắc đạt yêu cầu nhưng vị thì không hài hòa.
Qua hình 3.4 và kết quả xác định độ chua của sản phẩm nhận thấy rằng tỷ lệ sữa chua giống bổ sung và thời gian lên men có sự tương tác với nhau. Nếu tỷ lệ sữa chua giống bổ sung ít thì thời gian lên men dài mới đủ độ chua cho sản phẩm, ngược lại với tỷ lệ sữa chua giống bổ sung nhiều thì thời gian ngắn là có thể làm cho sản phẩm đạt độ chua mong muốn. Tuy nhiên, nếu thời gian lên men kéo dài quá thì độ chua sẽ cao nhưng điểm cảm quan về vị thấp sẽ làm mất sự hài hòa của sản phẩm, vị chua sẽ át vị ngọt.
Do đó, chọn tỷ lệ sữa chua giống bổ sung là 13% và thời gian lên men là 8 giờ. So sánh với đề tài nghiên cứu sản xuất sữa chua bổ sung carageenan của Lê Thị Mừng (2012) thì thời gian lên men ngắn hơn và tỷ lệ sữa chua giống bổ sung trong đề tài thấp hơn, cụ thể là trong đề tài sữa chua bổ sung carageenan, tỷ lệ sữa chua giống bổ sung là 9% và thời gian lên men là 9 giờ còn trong đề tài này, tỷ lệ sữa chua giống bổ sung là 13%, thời gian lên men là 8 giờ, như vậy nếu tỷ lệ sữa chua giống bổ sung ít thì thời gian lên men dài và ngược lại thì lúc đó chất lượng sản phẩm mới đạt yêu cầu.
3.6. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ pectin bổ sung
Bổ sung pectin vào sản phẩm nhằm mục đích tạo ra độ sánh để chống sự phân lớp cho sản phẩm. Do vậy công đoạn nghiên cứu xác định nồng độ pectin chỉ tập trung đánh giá trạng thái của sản phẩm.
(Các chữ cái a, b, c, d thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các GTTB (p≤0,05))
Nếu sản phẩm không bổ sung pectin thì sản phẩm sau khi thanh trùng có hiện tượng tách nước cho sản phẩm. Khi bổ sung pectin, do pectin có tính tạo keo trong môi trường có axit và đường nên làm cho sản phẩm không bị tách nước. Tuy nhiên lượng pectin cho vào phải phù hợp, nếu lượng pectin cho vào quá nhiều thì sản phẩm sẽ bị đặc, sánh, về mặt cảm quan sản phẩm không hấp dẫn, nếu hàm lượng pectin cho vào quá ít thì sản phẩm sẽ bị phân lớp, không đạt yêu cầu.
Từ hình 3.5 cho thấy rằng: nếu tăng tỷ lệ pectin bổ sung từ 0,4% lên 0,6% thì cảm quan về trạng thái tăng, cụ thể từ 2,80 ± 0,14 lên 4,64 ± 0,14.
Hình 3.5: Ảnh hưởng của tỷ lệ pectin đến điểm cảm quan về trạng thái của sản
Ở các mẫu có bổ sung pectin, tỷ lệ bổ sung pectin là 0,6% và 0,7% có điểm cảm quan về trạng thái cao nhất và không có sự sự khác nhau (p≤0,05), sản phẩm ở dạng lỏng, không bị phân lớp.
Ở các mẫu với tỷ lệ pectin là 0,4% và 0,5% có điểm cảm quan về trạng thái thấp hơn, sản phẩm không đạt yêu cầu về trạng thái.
Do đó, để hạn chế hiện tượng phân lớp cho sản phẩm, chọn tỷ lệ pectin bổ sung là 0,6%.
3.7. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ syrup chanh dây bổ sung
(Các chữ cái a, b, c, d thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các GTTB (p≤0,05))
Từ hình 3.6 cho thấy rằng: khi tăng tỷ lệ syrup chanh dây bổ sung từ 15% lên 25% thì chất lượng cảm quan của sản phẩm tăng, cụ thể là từ 11,17 ± 0,02 lên 14,24 ± 0,04, nhưng nếu tiếp tục tăng tỷ lệ syrup chanh dây bổ sung lên 30% thì chất lượng cảm quan lại giảm, cụ thể là 13,41 ± 0,06. Điều này có thể giải thích là do khi tăng tỷ lệ syrup chanh dây bổ sung thì các chỉ tiêu về màu, mùi, vị cũng thay đổi theo, điểm cảm quan của sản phẩm tăng dần, tuy nhiên nếu tỷ lệ syrup chanh dây đến 30% thì chỉ tiêu về vị không đạt yêu cầu, tại đây sản phẩm có vị chua gắt, không hài hòa.
Như vậy, để đảm bảo chất lượng của sản phẩm chọn tỷ lệ syrup chanh dây bổ sung là 25%.
3.8. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ chất màu bổ sung
(Các chữ cái a, b, c, d thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa các GTTB (p≤0,05))
Bột màu lutein được bổ sung vào sản phẩm nhằm mục đích tạo cho sản phẩm có màu đẹp hơn, sáng hơn. Trong thí nghiệm này, biến đổi về màu là quan trọng nhất, các chỉ tiêu còn lại không có sự thay đổi lớn, do đó, tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ bột màu lutein bổ sung đến điểm cảm quan về màu của sản phẩm.
Từ hình 3.7 cho thấy rằng: khi tăng tỷ lệ bổ sung bột màu từ 0% lên đến 0,3% thì điểm cảm quan về màu tăng, cụ thể là từ 2,02 ± 0,09 lên 3,25 ± 0,09, nhưng nếu tiếp tục tăng tỷ lệ bột màu bổ sung từ 3% lên 0,4% thì điểm cảm về màu không khác nhau (p≤0,05).
Do đó chọn tỷ lệ bột màu lutein bổ sung là 0,3%.
3.9. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian đồng hóa
Hình 3.8. Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa đến chất lượng cảm quan của sản phẩm
Hình 3.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ bột màu lutein đến điểm cảm quan về màu của sản phẩm
Xác định thời gian đồng hóa là rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm sau này. Nếu thời gian đồng hóa ngắn thì pectin chưa hòa tan hết trong dịch sữa, ảnh hưởng đến trạng thái của dịch sữa, nếu thời gian đồng hóa dài, màu sắc và mùi vị của sản phẩm sẽ giảm.
Từ hình 3.8 cho thấy rằng: khi tăng thời gian đồng hóa từ 30 giây đến 90 giây thì chất lượng cảm quan tăng, cụ thể là điểm cảm quan của sản phẩm tăng từ 12,76 ± 0,11 lên 14,16 ± 0,11, nhưng nếu tiếp tục tăng thời gian đồng hóa lên 120 giây thì chất lượng cảm quan lại giảm, điểm cảm quan của sản phẩm giảm còn 13,53 ± 0,44. Điều này có thể giải thích như sau, ở thời gian đồng hóa 30 giây và 60 giây, thời gian vẫn còn ngắn, không đủ để hòa tan hoàn toàn pectin trong sản phẩm, tuy nhiên ở 2 thời gian này, màu sắc và mùi vị của sản phẩm lại đạt yêu cầu. Ở thời gian 120 giây, thời gian kéo dài, tuy đảm bảo về chỉ tiêu trạng thái nhưng không đạt yêu cầu về màu, mùi và vị. Ở thời gian 90 giây các chỉ tiêu đều đạt yêu cầu, điểm