Luận văn Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ

en. Kết quả là hàm lượng acid lactic tích lũy trong môi trường lên men ngày càng tăng, làm giảm pH môi trường và kéo theo những biến đổi hóa lý khác. Quá trình lên men diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn. Đầu tiên, đường lactose trong sữa được vi khuẩn lactic đưa vào tế bào nhờ cơ chế đặc trưng của màng tế bào chất (Cytoplasmic Membrane). Tiếp theo, lactose sẽ được phân thành hai monosaccharide rồi đi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau. Hai dạng lên men của vi khuẩn lactic Lên men lactic đồng hình Lên men lactic đồng hình là quá trình lên men mà trong đó sản phẩm acid lactic tạo ra chiếm 90% tổng số các sản phẩm lên men và một lượng nhỏ acid acetic, acetone, di-acetyl,… Phương trình chung biểu diễn quá trình lên men: C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + 21,8.104J Trong quá trình lên men đồng hình, acid pyruvic được tạo thành theo sơ đồ Embden-Mayerhoff-Parnas (EMP). Sau đó acid pyruvic sẽ tạo thành acid lactic dưới tác dụng của enzyme lactatdehydrugenase. Các sản phẩm phụ sinh ra nhiều hay ít phụ thuộc vào sự có mặt của oxy. Lên men lactic dị hình Lên men lactic dị hình là quá trình lên men, trong đó ngoài sản phẩm chính là acid lactic thì còn có một lượng đáng kể các sản phẩm phụ khác được tạo ra như: acid acetic, etanol, acid succinic, CO2. Các sản phẩm phụ tương tác với nhau tạo thành ester có mùi thơm. Xảy ra trong trường hợp vi khuẩn lactic không có các enzyme cơ bản của sơ đồ Embden – Mayerhoff – Parnas (aldolase và triozophotphatizomerase), vì vậy xilulose 5-photphat sẽ được tạo thành theo con đường pento-photphat (PP).Trong trường hợp này chỉ có 50% lượng đường tạo thành axit lactic. Phương trình chung biểu diễn quá trình lên men dị hình: C6H12O6 CH3CHOHCOOH+HOOC(CH2)COOH + CH3COOH + C2H5OH + CO2 Trong đó, acid lactic chiếm khoảng 50%, acid succinic khoảng 20%, rượu etylic và acid acetic khoảng 10%, các loại khí 20%. Có trường hợp không có các khí mà thay vào đó là sự tích lũy một lượng ít acid formic. Số lượng các sản phẩm này phụ thuộc hoàn toàn vào giống vi sinh vật, môi trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc góp phần hình thành nên mùi vị đặc trưng cho những sản phẩm lên men lactic. Khi nồng độ acid lactic đạt 2-3% sẽ ức chế hoạt động của các vi sinh vật khác, kể cả E.coli. Chính vì thế mà người ta ứng dụng quá trình lên men lactic để sản xuất nhiều sản phẩm thực phẩm khác nhau như: sữa chua, bơ, pho mai, dưa chua… 2.3.3. Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Quá Trình Lên Men Trong công nghiệp sản xuất sữa chua, các giai đoạn xử lý sản phẩm sau quá trình lên men thường đơn giản. Sản phẩm cuối cùng bao gồm cả sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm trao đổi ngoại bào do vi sinh vật tiết ra và cơ chất sót lại. Thành phần và hàm lượng từng chất sẽ góp phần hình thành nên hương vị cho sản phẩm. Do đó, để sản xuất được sữa chua với chất lượng mong muốn, chúng ta cần phải quan tâm đến các yếu tố sau: Chọn giống vi khuẩn thích hợp. Sử dụng môi trường lên men với thành phần cơ chất và dưỡng chất đầy đủ theo tỷ lệ tối ưu. Ngoài ra, ta còn phải quan tâm đến những vấn đề khác như việc cung cấp oxy, sự khuấy trộn… 2.3.4. Một Số Vi Sinh Vật Được Sử Dụng Trong Lên Men Lactic Người ta dựa vào quá trình lên men chia vi khuẩn lactic thành hai loại: vi khuẩn lactic lên men đồng hình và dị hình. Các vi khuẩn lên men đồng hình: Gồm 5 loại dưới đây Lactobacterium casei: Đây là những trực khuẩn rất ngắn gây chua sữa tự nhiên. Yếm khí tuỳ tiện, lên men tốt glucose, maltose, lactose tạo ra môi trường có từ 0,8 ÷ 1,0% axit lactic. Ở điều kiện bình thường gây chua sữa trong vòng 10 đến 12 giờ. Nguồn nitơ cho vi khuẩn này là peptone. Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển là 10oC, tối ưu là 35oC và tối đa là 45oC, chúng thuỷ phân cazein và gelatin rất yếu. Streptococcus cremoris: Thường tạo thành chuỗi dài, thường phát triển ở nhiệt độ thấp hơn Lactobacterium casei, tối ưu từ 25oC ÷ 30oC, lên men glucose, galactose. Lactobacterium bulgaricus: Đây là trực khuẩn rất dài, nhiệt độ phát triển tối ưu là 20oC, có khả năng lên men glucose, lactose. Có khả năng tạo độ axit cao (3,7% axit lactic). Lactobacterium delbruckii: Thường gặp trên hạt đại mạch, đây là trực khuẩn lớn. Trong quá trình phát triển của mình chúng có khả năng tạo thành sợi. Nhiệt độ tối ưu cho chúng phát triển từ 45 ÷ 50oC, khác với các loài khác chúng không có khả năng lên men đường lactose vì vậy chúng không được dùng trong chế biến sữa. Lactobacterium cueumeris fermenti: Thường tìm thấy chúng trong sữa ủ chua. Là trực khuẩn không chuyển động, thường tạo thành tế bào đơn và có khi tạo thành chuỗi. Thường chúng tạo thành chuỗi trong quá trình lên men. Khả năng tạo axit tối đa trong môi trường từ 0,9 ÷ 1,2%. Các vi khuẩn lên men dị hình: Gồm 2 loại Streptobacterium hassice fermentatae: Thường thấy chúng trong các dịch lên men chua rau cải. Chúng tồn tại từng tế bào riêng biệt hoặc ghép thành từng đôi, hoặc chuỗi ngắn có khi ghép thành từng chuỗi dài hình sợi. Khi lên men rau cải chua tạo thành axit lactic, axit axetic, rượu etylic và CO2. Lên men đường saccarose tốt hơn lên men đường lactose. Lactobacterium lycopersici: Là trực khuẩn gram dương, sinh hơi, tế bào tạo thành chuỗi hay đơn, có khi ghép thành đôi một. Khi lên men chúng tạo thành axit lactic, rượu êtylic, axit axetic và CO2. Chúng có khả năng tạo bào tử, tế bào sinh dưỡng thường chết ở nhiệt độ 80oC. 2.3.5. Tác Dụng Của Vi Khuẩn Lactic Trong Cơ Thể Người Vi khuẩn lactic có vai trò rất lớn đối với cơ thể con người. Dưới đây là một số tác dụng quan trọng của vi khuẩn lactic: Ngăn cản sự phát triển của các vi khuẩn gây bệnh. Vi khuẩn lactic sẽ cạnh tranh bằng cách sinh ra acid lactic, acid béo, peroxide, các kháng sinh, cạnh tranh chỗ bám vào niêm mạc đường tiêu hóa. In vitro, các vi khuẩn lactic ngăn cản sự phát triển của Staphylococcus, Shigella, Klebsiella, Proteus, Pseudomonas, Salmonella và các chủng E.coli gây bệnh. Tăng cường tiêu hóa thức ăn. Vi khuẩn lactic sản xuất vitamin nhóm B và các enzyme phân giải protein, lipid và chuyển hóa đường lactose trong sữa thành acid lactic, ngăn cản chứng tiêu chảy do không dung nạp đường lactose trong sữa (xảy ra ở 90% dân châu Á), acid lactic được hình thành sẽ làm tăng sự nhu động của ruột nên giảm được triệu chứng táo bón. Giảm cholesterol. Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy vi khuẩn lactic có khả năng làm giảm cholesterol trong máu. Gilliland và cộng sự thấy rằng vi khuẩn lactic phân lập từ phân lợn có khả năng phân hủy cholesterol trong môi trường nuôi cấy. Các báo cáo cho thấy nồng độ cholesterol trong máu thấp ở những con lợn được nuôi bằng thức ăn có bổ sung các chủng vi khuẩn lactic được phân lập trên. Kháng các tác nhân gây ung thư. Vài chủng vi khuẩn sinh ra những enzyme có khả năng chuyển những chất tiền sinh ung thư thành những tác nhân gây ung thư như: glucosidase, gluconidase và azoreductase. Vi khuẩn lactic có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư, ức chế hoạt động của các vi khuẩn sinh enzym trên và phân hủy nitrosamine. Kích thích hoạt động của hệ thống miễn dịch. Vi khuẩn lactic và một số vi khuẩn có lợi ở ruột ức chế các tác nhân gây bệnh và làm giảm kích thước khối u. Vi khuẩn lactic tăng cường hoạt động của đại thực bào và các tế bào lympho, tăng nồng độ immunoglobulin A trong máu và sản xuất interferon. CHƯƠNG III NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Vật liệu nghiên cứu 3.1.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu Các thí nghiệm được thực hiện từ ngày 15/10/2011 đến 15/12/2011 tại phòng thí nghiệm thực phẩm Trường Đại Học Bình Dương. 3.1.2. Vật liệu 3.1.2.1. Thanh long ruột đỏ Mua tại chợ Thủ Dầu Một 3.1.2.2. Sữa Bò Sữa bò tươi được mua tại siêu thị Coopmart Bình dương. 3.1.2.3. Giống Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus được lấy tại Viện Sinh Học Nhiệt Đới. 3.1.2.3.1. Môi trường nhân giống Môi trường MRS broth:(Môi trường dùng để nuôi cấy vi khuẩn lactic) Peptone 10,00 g Cao thịt (Meat extract) 10,00 g Cao nấm men (Yeast extract) 5,00 g Glucose 20,00 g Tween 80 1,00 g K2HPO4 2,00 g CH3CO2Na (Acetat Natrium) 5,00 g (NH4)2citrate (Citrat ammonium) 2,00 g MgSO4 . 7H2O 0,20 g MnSO4 . H2O 0,05 g Nước cất 1000ml (nước cất + hóa chất) pH khoảng 6,2 – 6,5 Pha môi trường Cân, đong chính xác từng thành phần của môi trường theo công thức trên và pha chế đúng trình tự sau: Với môi trường lỏng: cân các chất cho hòa tan vào nước. Với môi trường đặc: là môi trường lỏng có bổ sung thêm agar(2%). Cân hóa chất cho hòa tan vào nước, bổ sung lượng nước cất vừa đủ theo công thức. cho agar vào đun sôi và khuấy đều cho đến khi agar vừa tan. Điều chỉnh pH của môi trường Điều chỉnh cho pH khoảng 6,2 – 6,5. Muốn điều chỉnh pH của môi trường, người ta dung NaOH 0,1N. Để kiểm tra pH của môi trường ta dung máy đo pH. Phương pháp này nhanh nhạy và độ chính xác cao. Phân phối môi trường vào dụng cụ Người ta thường phân phối môi trường vào ống nghiệm, bình tam giác. Nếu là môi trường đặc, cần phải đun agar vừa tan rồi mới phân phối vào dụng cụ. Khi phân phối môi trường vào dụng cụ cần chú ý: Nếu làm thạch đứng thì lượng môi trường là 1/2- 1/3 thể tích ống nghiệm. Đối với bình tam giác thì lượng môi trường phải được phân phối chiếm 1/2 – 2/3 thể tích của bình. Các thao tác phải nhanh gọn, khéo léo để môi trường không dính lên miệng dụng cụ hoặc nút bông và việc phân phối cần được thực hiện xong trước khi môi trường đông đặc. Khử trùng môi trường Cho môi trường vào nồi hấp vô trùng ở 105oC trong vòng 15 phút, sau đó để khoảng 1 giờ mới lấy môi trường ra khỏi nồi hấp. Phương pháp làm môi trường đặc - Làm thạch đứng: Cho môi trường đặc vào ống nghiệm, chiếm khoảng 1/2 – 2/3 ống nghiệm. Tuyệt đối không để môi trường chạm vào nút bông. Thạch còn nóng, ta để đứng ống nghiệm vào giá. Để yên cho đến khi môi trường nguội và đặc. Bảo quản và kiểm tra môi trường Môi trường chưa dùng thì cần được bảo quản ở chỗ mát, hạn chế tiếp xúc với nhiệt độ ánh sáng, nhiệt độ bảo quản từ 0 – 5oC và không để môi trường bị khô. Trước khi sử dụng, để kiểm tra độ vô khuẩn của môi trường, người ta thường đặt chúng vào tủ ấm 37oC trong vòng 48 – 72h. Sau đó quan sát và loại bỏ các môi trường có vi sinh vật phát triển và chỉ dùng các ống nghiệm có môi trường đạt yêu cầu. Phương pháp nuôi cấy vi sinh vật Khái niệm Quá trình nuôi cấy vi sinh vật thực chất gồm 2 khâu: Nuôi và cấy. Nuôi là quá trình bảo đảm và duy trì những điều kiện thuận lợi nhất cho sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật. Cấy là thao tác chuyển vi sinh vật từ môi trường đang sống sang môi trường thuận lợi hơn cho sự phát triển của chúng. Hai khâu này không thể tách rời nhau trong quá trình nghiên cứu và ứng dụng vi sinh vật. Mục đích Nhằm tạo ra giống thuần để phục vụ cho việc nuôi cấy sau này. Nguyên tắc Mọi thao tác nuôi cấy phải thực hiện trong điều kiện vô trùng để tránh tạp nhiễm. Môi trường và dụng cụ cấy phải được khử trùng triệt để. Duy trì tốt các điều kiện nuôi cấy để vi sinh vật phát triển. 3.1.3. Các thiết bị - Brix kế - Bộ soxhlet - Chưng cất đạm - Cân điện tử độ chính xác 10-4g - Cân đồng hồ nhơn hòa 0 – 1000g. - Bể điều nhiệt 3.2. Phương Pháp Nghiên Cứu - Phương pháp thí nghiệm: khảo sát việc phối trộn các thành phần nguyên, phụ liệu để từ đó chọn ra các tỷ lệ phù hợp. Giữ nguyên các yếu tố khác, thay đổi yếu tố cần khảo sát - Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm: Trong quá trình thực hiện đề tài này, để so sánh các đặc tính cảm quan của các nghiệm thức, chúng tôi đã sử dụng một phương pháp thông dụng nhất và khá hiệu quả là: phương pháp cảm quan so hàng, đánh giá theo tiêu chuẩn TCVN 3215-79. Các mẫu chỉ khác nhau ở một giá trị cần khảo sát. Các thành viên của hội đồng cảm quan sẽ xếp các mẫu này theo thứ tự giảm dần của mức ưa thích. Mẫu ngon nhất có số thứ tự thấp nhất ( có điểm cao nhất). - Phương pháp phân tích: Tất cả các số liệu thu thập được trong quá trình thực hiện được xử lý bằng chương trình thống kê STATGRAPHIC 3.0 và phần mềm Microsoft Excel. - Phương pháp xác định đạm toàn phần - Phương pháp định lượng đường tổng - Phương pháp nhân giống vi sinh vật: giống mua về được cấy trên môi trường thạch nghiêng trong các ống nghiệm. Sau đó mang một ít ống nghiệm chứa giống cấy vào môi trường lỏng để làm tăng số lượng tế bào vi khuẩn và để chuẩn bị giống thuần cho quá trình tiến hành thí nghiệm, những ống nghiệm còn lại được đưa đi bảo quản. Thực hiện quá trình lên men. 3.3. Bố Trí Thí Nghiệm 3.3.1. TN 1: Khảo Sát Tỉ Lệ Phối Chế Giữa Dịch Thanh Long Ruột Đỏ Và Sữa Bò Mục đích Tìm ra tỷ lệ dịch thanh long ruột đỏ và sữa tối ưu để vi sinh vật phát triển tạo sản phẩm tốt nhất. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ sucrose, lactose, tỷ lệ giống, thời gian và nhiệt độ lên men. Chúng ta chỉ thay đổi tỷ lệ phối trộn giữa dịch thanh long và sữa nhằm khảo sát các tỷ lệ cho sản phẩm tốt nhất. Các thí nghiệm được bố trí theo 3 mức tỷ lệ dịch thanh long / sữa: 1:9; 2:8; 3:7; 4: 6 (ml). Bảng 2: Thí nghiệm khảo sát tỷ lệ phối chế thanh long: sữa Thanh long ruột đỏ: Sữa Bò(ml) 1:9 2:8 3:7 4:6 Nghiệm Thức NT1.1 NT1.2 NT1.3 NT1.4 Brix pH Chất lượng cảm quan Điểm trung bình - Chỉ tiêu theo dõi: pH Độ Brix Màu, mùi, vị, trạng thái 3.3.2. TN 2: Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Tỉ Lệ Đường Bổ Sung 3.3.2.1. TN 2.1: Khảo Sát Tỉ Lệ Đường Lactose Mục đích Tìm ra tỷ lệ đường lactose tối ưu cho vào để vi sinh vật phát triển và sản phẩm có được chất lượng tốt nhất. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ dịch thanh long ruột đỏ và sữa đã được chọn ở thí nghiệm 1 và các yếu tố sucrose, giống, thời gian và nhiệt độ lên men. Chúng ta chỉ thay đổi tỷ lệ đường lactose cần khảo sát như ở bảng dưới: Bảng 3: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường lactose NT1.X(ml) 100 Lactose (g) 6 8 10 12 Nghiệm Thức NT1.1.1 NT1.1.2 NT1.1.3 NT1.1.4 Brix pH Chất lượng cảm quan Điểm trung bình - Chỉ tiêu theo dõi: pH Độ Brix Màu, mùi, vị, trạng thái 3.3.2.2. TN 2.2: Khảo Sát Tỉ Lệ Đường Sucrose Mục đích Tìm ra lượng đường sucrose cho vào phù hợp để vi sinh vật lên men. Bố trí thí nghiệm Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ trứng và sữa đã được chọn ở thí nghiệm 1, tỷ lệ lactose ở thí nghiệm 2.1 và cố định các yếu tố giống, thời gian và nhiệt độ lên men. Chúng ta chỉ thay đổi tỷ lệ đường sucrose cần khảo sát như ở bảng dưới: Bảng 4: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường sucrose NT1.1.X(ml) 100 Sucrose(g) 6 8 10 12 Nghiệm Thức NT1.2.1 NT1.2.2 NT1.2.3 NT1.2.4 pH Chất lượng cảm quan Điểm trung bình - Chỉ tiêu theo dõi: pH Độ Brix Màu, mùi, vị, trạng thái 3.3.3. TN 3: Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Nồng Độ Giống Mục đích Chọn ra được lượng giống phù hợp cho vào để lên men. Bố trí thí nghiệm Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ trứng và sữa đã được chọn ở thí nghiệm 1, tỷ lệ đường lactose được chọn ở thí nghiệm 2.1, đường sucrose ở thí nghiệm 2.2 và cố định các yếu tố thời gian và nhiệt độ lên men. Chúng ta chỉ thay đổi tỷ lệ giống cần khảo sát như ở bảng dưới: Bảng 5: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ giống NT1.X(ml) 100 Giống(%) 6 7 8 9 10 Nghiệm Thức NT3.1 NT3.2 NT3.3 NT3.4 NT3.5 pH Chất lượng cảm quan Điểm trung bình - Chỉ tiêu theo dõi: pH Độ Brix Màu, mùi, vị, trạng thái 3.3.4. TN 4: Khảo Sát Ảnh Hưởng Của Thời Gian Lên Men Mục đích Tìm ra khoảng thời gian lên men ngắn và tốt nhất cho vi sinh vật lên men. Bố trí thí nghiệm Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ trứng và sữa đã được chọn ở thí nghiệm 1, tỷ lệ đường lactose được chọn ở thí nghiệm 2.1, đường sucrose ở thí nghiệm 2.2, tỷ lệ giống ở thí nghiệm 3 và cố định yếu tố nhiệt độ lên men. Chúng ta chỉ thay đổi thời gian lên men như ở bảng dưới: Bảng 6: Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men NT2.X(ml) 100 Thời Gian(giờ) 6 8 10 12 14 Nghiệm Thức NT4.1 NT4.2 NT4.3 NT4.4 NT4.5 pH Chất lượng cảm quan Điểm trung bình - Chỉ tiêu theo dõi: pH Độ Brix Màu, mùi, vị, trạng thái 3.3.5. TN 5: Đánh Giá Chất Lượng Cảm Quan Mục đích: Đánh giá được mức độ hoàn thiện của sản phẩm về các chỉ tiêu màu, mùi, vị, cấu trúc. Bố trí thí nghiệm: Sản phẩm cuối được đánh giá cảm quan theo TCVN 3215 - 79 với thang điểm 5. Các thông số cần đánh giá là mức độ ưa thích của người sử dụng về màu sắc, mùi vị, trạng thái của sản phẩm.(phụ lục 3) Bảng 7: Bảng điểm đánh giá cảm quan chất lượng sữa chua thanh long ruột đỏ Chỉ tiêu Điểm Yêu cầu Màu sắc 4 3 2 1 0 Sản phẩm có màu biểu hiện của sản phẩm hư hỏng Sản phẩm có màu trắng đục Sản phẩm có màu trắng màu tím ít. Sản phẩm có màu tím ít hơn màu đặc trưng Sản phẩm có màu tím hài hòa Mùi vị 4 3 2 1 0 Có mùi của sản phẩm hư hỏng Mùi vị không đặc trưng có mùi vị lạ Mùi vị tương đối đặc trưng Mùi vị thơm ngon đặc trưng Mùi thơm, vị ngon rất đặc trưng Trạng thái 4 3 2 1 0 Có sự biến chất của sản phẩm Sản phẩm có cấu trúc lỏng lẻo Tương đối đông mịn nhưng có tách ít nước Sản phẩm đồng nhất, tương đối đông mịn Sản phẩm đồng nhất, rất đông mịn Bảng 8. Chỉ tiêu vi sinh đối với sản phẩm sữa chua STT Chỉ tiêu thử nghiệm Đơn vị Số lượng Phương pháp 1 E.coli MPN/ml <0,3 TCVN 4326:2001 2 Coliforms MPN/ml <0,3 ISO 48310:2006 3 Salmonella Salmonella/25g Không phát hiện TCVN 4829:2005 Tính chi phí nguyên liệu Sau quá trình thử nghiệm chế biến sản phẩm, chúng tôi đã sơ lược tính chi phí nguyên vật liệu cho 10 hũ 100ml sản phẩm dựa vào giá mua nguyên liệu ban đầu vào thời điểm tháng 10/2011. Bảng 9: Bảng tính giá thành của 1000ml sản phẩm sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ Nguyên liệu Giá / đơn vị tính (VNĐ/Kg) Lượng (Kg/100chai) Tiền (VNĐ) Thanh long ruột đỏ Đường lactose Đường sucrose Sữa bò tươi Tổng cộng CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Xác định công thức phối chế 4.1.1. Thí nghiệm 1: Xác định Tỉ Lệ dịch thanh long ruột đỏ : Sữa Bò Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ sucrose (5g), lactose (5g), tỷ lệ giống (10ml), thời gian (8h) và nhiệt độ lên men (37oC). Chúng ta chỉ thay đổi tỷ lệ phối trộn giữa thanh long và sữa nhằm khảo sát các tỷ lệ cho sản phẩm tốt nhất. Các thí nghiệm được bố trí theo 3 mức tỷ lệ dịch thanh long / sữa: 10:90; 20: 80; 30: 70; 40: 60 (ml). Sau khi ủ xong, chúng tôi thu nhận được kết quả sau: Bảng 10: Ảnh hưởng của tỷ lệ thanh long : sữa đến chất lượng sản phẩm Tỉ lệ thanh long ruột đỏ : Sữa Bò(ml) 1:9 2:8 3:7 4:6 pH 4,202 4,275 4,324 4,463 Độ brix 14 17 20 23 Điểm trung bình -0,339 0,618 0,133 -0,412 Cảm quan Màu tím nhạt, chua, cấu trúc đặc. Màu tím hài hòa, vị đặc trưng,chua, đặc. Màu tím đậm, hơi chua, đặc. Màu tím rất đậm, chua rất nhạt,lỏng. Hình 3. Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi của tỷ lệ thanh long và sữa Nhận xét: Việc tìm ra tỉ lệ giữa thanh long và sữa đóng vai trò rất quan trọng nó ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật và cả chất lượng sản phẩm. Do đó chúng tôi chọn nhiều mức biến thiên khác nhau, nhằm chọn khoảng biến thiên phù hợp cho sản phẩm có chất lượng tốt nhất. Sau khi đánh giá cảm quan kết quả thu được như sau: Ở tỉ lệ 1:9 sản phẩm có màu tím rất nhạt, chưa có mùi vị và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ, hầu hết các cảm quan viên đều không thích. Điểm trung bình là -0,339, và được xếp vị trí thứ 3. Ở tỉ lệ 2:8 sản phẩm có màu tím hài hòa rất đẹp mắt, cấu trúc đồng nhất, đông mịn, dạng nhũ tương bền, ổn định, có mùi và vị đặc trưng của sản phẩm. Chính vì vậy mà đây là mẫu có điểm đánh giá chất lượng cảm quan cao. Điểm trung bình là 0,618, và được xếp vị trí cao nhất. Ở tỉ lệ 3:7 sản phẩm có màu tím đậm,cấu trúc đồng nhất nhưng vị chua ít, nên cũng ít được các cảm quan viên yêu thích. Điểm trung bình là 0,133, và được xếp vị trí thứ 2. Ở tỉ lệ 4:6 sản phẩm có màu tím rất đậm, cấu trúc sữa chua không đồng đều, lỏng, không có mùi vị đặc trưng của sữa chua. Chính vì vậy mà sản phẩm không đạt yêu cầu về chất lượng cảm quan. Điểm trung bình là -0,412, và được xếp vị trí thấp nhất. Dựa vào bảng kết quả phân tích ANOVA chúng tôi thấy sự khác biệt về tỉ lệ thanh long : sữa là có ý nghĩa với độ tin cậy 95% (P < 0,05). Khi so sánh LSD cho thấy sự khác biệt giữa tỉ lệ 2:8, 1:9 và 4:6 có ý nghĩa, còn lại là khác biệt không có ý nghĩa với độ tin cậy 95%. Kết luận: Vì vậy chúng tôi chọn tỉ lệ thanh long và sữa là 2:8 và sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. 4.1.2. Thí nghiệm 2: Xác định tỉ lệ đường bổ sung 4.1.2.1. Thí nghiệm 2.1: Đường lactose Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ thanh long và sữa (20% : 80%) đã được chọn ở thí nghiệm 1 và các yếu tố sucrose (5g), giống (10%), thời gian (8h) và nhiệt độ lên men (370C). Chúng tôi chỉ thay đổi nồng độ đường lactose và tiến hành làm thí nghiệm. Sau thời gian làm thí nghiệm, chúng tôi nhận được kết quả như sau: Bảng 11: Ảnh hưởng của lượng đường lactose đến chất lượng sản phẩm Tỷ lệ thanh long + sữa 2 : 8 Lactose(g) 6 8 10 12 pH 4,259 4,221 4,302 4,414 Điểm trung bình -0,206 0,455 -0,073 -0,206 Cảm quan Màu tím, ít chua, cấu trúc hơi lỏng Màu tím, chua, cấu trúc đặc. Màu tím, chua, cấu trúc hơi lỏng Màu tím, chua nhẹ, cấu trúc lỏng. Hình 4. Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi của hàm lượng đường lactose. Nhận xét: Qua kết quả ở trên ta thấy: Mẫu bổ sung 8g và 10g đường lactose có độ pH thấp hơn so với mẫu bổ sung 6g và 12g. Có sự chênh lệch này là do mẫu bổ sung 8 và 10g đường lactose, nồng độ đường lactose phù hợp trong dung dịch sẽ kích thích sự hoạt động của vi sinh vật làm cho vi khuẩn lactic hoạt động mạnh hơn, dẫn đến việc trong cùng thời gian lên men (8h) và cùng nguyên liệu (thanh long và sữa bò) nhưng lượng acid tạo ra lại lớn hơn, dẫn đến độ pH thấp hơn so với mẫu bổ sung 6 và 12g đường lactose. Ở mẫu 6g, do nồng độ đường còn thấp nên vẫn chưa kích thích được sự phát triển của vi khuẩn lactic như nồng độ 8 và 10g. Còn ở mẫu bổ sung 12g đường lactose có độ pH cao là do nồng độ đường trong dung dịch cao sẽ làm tổng hàm lượng chất khô trong sữa tăng. Khi tổng chất khô trong sữa quá cao thì nó sẽ làm gia tăng áp suất thẩm thấu và áp suất thẩm thấu tăng thì ức chế sự phát triển của vi khuẩn lên men có trong sữa, làm cho vi khuẩn hoạt động yếu và làm giảm lượng acid lactic sinh ra trong sản phẩm. Cả bốn mẫu đều có cấu trúc, màu, mùi và vị gần tương tự nhau. Tuy nhiên, dựa vào bảng LSD và tổng điểm trung bình của các chỉ tiêu cảm quan thì tôi thấy mẫu bổ sung 8g lactose/100ml nguyên liệu đạt được chỉ tiêu cao nhất. Kết quả phân tích ANOVA cho thấy sự khác biệt về tỷ lệ đường lactose là không có ý nghĩa với độ tin cậy 95% (P >0,05). Khi so sánh LSD cho thấy sự khác biệt giữa tỷ đường lactose 8g và 6g,12g là có ý nghĩa, còn lại là khác biệt không có ý nghĩa với độ tin cậy 95%. Kết luận: Kết hợp những kết quả thu được ở trên, tôi xin đưa ra kết luận như sau: Để sản phẩm sữa chua đạt được kết quả tốt trong quá trình lên men, tôi quyết định chọn bổ sung 8g lactose/100ml nguyên liệu để làm thí nghiệm tiếp theo. 4.1.2.2. Thí nghiệm 2.2: Đường sucrose Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ thanh long và sữa (2:8) đã được chọn ở thí nghiệm 1, tỷ lệ lactose (8g) ở thí nghiệm 2.1 và cố định các yếu tố giống (10%), thời gian (8h) và nhiệt độ lên men (37oC). Chúng ta chỉ thay đổi tỷ lệ đường sucrose cần khảo sát. Sau thời gian theo dõi quá trình lên men, tôi đã thu được kết quả sau: Bảng 12: Ảnh hưởng của lượng đường sucrose đến chất lượng sản phẩm Tỷ lệ thanh long + sữa 2:8 Lactose (g) 8 Sucrose (g) 3 5 7 9 pH 4,313 4,356 4,401 4,478 Điểm trung bình -0,1 0,412 -0,073 -0,266 Cảm quan Màu tím, chua, hơi nhạt, đặc. Màu tím, vị chua, ngọt rất hài hòa, đặc. Màu tím ngọt, chua, hơi lỏng. Màu tím, rất ngọt, hơi lỏng. Hình 5. Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi của hàm lượng đường sucrose. Nhận xét: Qua kết quả ở trên ta thấy: Mẫu bổ sung 3g và 5g đường sucrose có độ pH thấp hơn so với mẫu bổ sung 7g và 9g. Có sự chênh lệch này là do mẫu bổ sung 3 và 5g đường sucrose, nồng độ đường trong dung dịch còn thấp nên vi sinh vật vẫn đang hoạt động bình thường, dẫn đến việc trong cùng thời gian lên men (8h) và cùng nguyên liệu (thanh long và sữa bò) nhưng lượng acid tạo ra lại lớn hơn cho nên độ pH thấp hơn so với mẫu bổ sung 7 và 9g đường sucrose. Còn ở mẫu bổ sung 7 và 9g đường sucrose có độ pH cao là do nồng độ đường trong dung dịch cao sẽ làm tổng hàm lượng chất khô trong sữa tăng. Khi tổng chất khô trong sữa quá cao thì nó sẽ làm gia tăng áp suất thẩm thấu và khi áp suất thẩm thấu tăng thì ức chế sự phát triển của vi khuẩn lên men có trong sữa, làm cho vi khuẩn hoạt động yếu và làm giảm lượng acid lactic sinh ra trong sản phẩm. Cả bốn mẫu đều có cấu trúc, màu và mùi tương tự nhau. Tuy nhiên, mẫu 3g đường sucrose có vị hơi chua còn hai mẫu 7 và 9g lại có vị khá ngọt và ngọt. Cả ba mẫu này đều không phù hợp với cảm quan sữa chua. Riêng mẫu bổ sung 5g đường sucrose có vị chua và ngọt rất hài hòa, đặc trưng của sản phẩm sữa chua. Chính vì vậy, đây là mẫu đạt được mức điểm về cảm quan cao nhất (0,412). Kết luận: Kết hợp những kết quả thu được ở trên, tôi xin đưa ra kết luận như sau: Để sản phẩm sữa chua đạt được kết quả tốt trong quá trình lên men và có được vị chua và ngọt đặc trưng của sữa chua, tôi quyết định chọn bổ sung 5g sucrose/100ml nguyên liệu để làm thí nghiệm tiếp theo. 4.1.3. Thí nghiệm 3: Nồng Độ Giống Cấy Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ thanh long và sữa (2:8) đã được chọn ở thí nghiệm 1, tỷ lệ đường lactose (8g) được chọn ở thí nghiệm 2.1, đường sucrose (5g) ở thí nghiệm 2.2 và các yếu tố thời gian (8h) và nhiệt độ lên men (37oC). Chúng ta chỉ thay đổi tỷ lệ giống cần khảo sát . Sau thời gian theo dõi, chúng tôi thu nhận được kết quả sau: Bảng 13: Ảnh hưởng của tỉ lệ giống đến chất lượng sản phẩm Tỷ lệ thanh long + sữa 20 : 80 Lactose (g) 8 Sucrose (g) 8 Nồng độ giống (ml) 7 8 9 10 pH 4,337 4,326 4,324 4,301 Điểm trung bình cảm quan 0,06 0,545 -0,193 -0,412 Cảm quan Màu tím, ngọt, hơi chua, hơi lỏng. Màu tím, vị rất hài hòa, đặc. Màu tím, hơi ngọt, chua, đặc Màu tím, ít ngọt, chua, đặc Hình 6. Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi của tỉ lệ giống bổ sung . Nhận Xét Qua kết quả thu được ở trên, tôi nhận thấy: Độ pH của sản phẩm không có sự khác biệt nhau nhiều, tuy nhiên nó có xu hướng giảm dần khi nồng độ giống tăng lên. Ở nồng độ thấp, do số lượng giống cấy vào ít nên quá trình hoạt động để tạo ra acid lactic cũng chậm hơn, dẫn đến độ pH sẽ cao hơn so với mẫu có nồng độ cao. Màu, mùi, trạng thái của các mẫu gần như là giống nhau. Tuy nhiên, ở mẫu có nồng độ là 8% có được sự hài hòa về độ chua và ngọt, đặc trưng của sản phẩm sữa chua. Chính vì vậy mà đây là mẫu đạt được điểm cảm quan chất lượng cao nhất. Nồng độ 7% giống có vị ngọt là điển hình, độ chua vẫn chua đủ. Nếu thời gian lên men kéo dài thêm thì có thể khiến cho các vi sinh vật tạp nhiễm vào, làm sản phẩm bị hư hỏng. Ở nồng độ cấy là 9, 10% giống thì sản phẩm có vị chua nặng hơn so với hai nồng độ trước. Nếu giảm thời gian lên men thì có thể ảnh hưởng đến chất lượng cũng như là thời gian bảo quản của sản phẩm. So sánh cảm quan của các sản phẩm thu được ở các nồng độ giống khác nhau, ta thấy sữa chua được sản xuất có nồng độ giống cấy vào 8ml/100ml nguyên liệu là thu được điểm trung bình cảm quan cao nhất (0,545). Kết quả phân tích ANOVA cho thấy sự khác biệt về tỷ lệ giống bổ sung vào sản phẩm là có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy 95% (P <0,05). Khi so sánh LSD cho thấy sự khác biệt giữa tỷ lệ giống 8% và 9%, 10% là có ý nghĩa, còn lại là khác biệt không có ý nghĩa với độ tin cậy 95%. Kết Luận: Kết hợp những kết quả thu được ở trên, tôi xin đưa ra kết luận như sau: Để không gây hư hỏng làm ảnh hưởng đến chất lượng sữa chua, tạo hiệu quả kinh tế cao và có được sản phẩm đặc trưng phù hợp với cảm quan tiêu dùng, tôi quyết định chọn nồng độ giống cấy là 8% để lên men sữa chua. 4.1.4. Thí nghiệm 4: Thời Gian Lên Men Trong thí nghiệm này, ta cố định tỷ lệ thanh long và sữa (2:8) đã được chọn ở thí nghiệm 1, tỷ lệ đường lactose (8g) được chọn ở thí nghiệm 2.1, đường sucrose (5g) ở thí nghiệm 2.2, tỷ lệ giống ở thí nghiệm 3 (8%) và nhiệt độ lên men (37oC). Chúng ta chỉ thay đổi thời gian lên men . Sau thời gian lên men, chúng tôi thu được kết quả như sau: Bảng 14: Ảnh hưởng của thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm Tỷ lệ thanh long + sữa 2:8 Lactose(g) 8 Sucrose (g) 5 Nồng độ giống (ml) 8 Thời gian lên men (h) 4 6 8 10 pH 4,497 4,435 4,300 4,273 Điểm chất lượng cảm quan 0,133 0,665 -0,047 -0,751 Cảm quan Màu tím, ít chua, ngọt, lỏng. Màu tím, vị chua ngọt hài hòa, đặc. Màu tím, vị chua, đặc Màu tím, rất chua, ít ngọt, hơi lỏng Hình 7. Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi của thời gian lên men Nhận Xét Qua kết quả trên, ta thấy: Độ pH sẽ giảm khi thời gian lên men kéo dài. Ở khoảng thời gian 4h do thời gian lên men ngắn nên không đủ để vi khuẩn lactic hoạt động để tạo ra lượng acid lactic phù hợp với sản phẩm, nên sản phẩm vẫn chưa có vị chua mà chủ yếu là vị ngọt, lượng acid lactic tạo ra chua đủ để làm cho protein có trong sản phẩm kết tủa nên cấu trúc của sữa còn lỏng, đang còn mùi của sữa tươi. Chính vì vậy mà đây là những mẫu có điểm cảm quan còn thấp. Ở 8h và 10h, sản phẩm có cấu trúc đặc, bền, mùi rất đặc trưng nhưng do thời gian lên men dài nên lượng acid lactic được tạo ra khá lớn, làm cho độ pH của mẫu này xuống thấp dẫn đến sản phẩm có vị quá chua, cho nên mẫu này vẫn không đạt được điểm cảm quan cao nhất (13,60). Ở 6h, sản phẩm có độ pH gần giống với sản phẩm vinamilk (khoảng 4.4), màu, mùi rất đặc trưng của sản phẩm sữa chua, vị ngọt và chua rất hài hòa. Chính vì vậy mà đây là mẫu đạt được số điểm trung bình cảm quan cao nhất (0,665). Qua kết quả phân tích ANOVA và LSD tôi thấy mẫu được ủ trong khoảng 6h là có sự khác biệt nhất. Kết Luận Qua so sánh độ pH và chất lượng cảm quan của sản phẩm sữa chua lên men trong trong các khoảng thời gian 4, 6, 8, 10h tôi rút ra được kết luận sau: Để sản xuất sản phẩm sữa chua có chất lượng tốt, tiết kiệm, thời gian bảo quản lâu, tôi quyết định chọn thời gian lên men là 6h. Đánh Giá Cảm Quan Sản Phẩm Cuối Bảng 15: Đánh giá cảm quan sản phẩm cuối Chỉ tiêu Cảm quan viên Điểm chưa có trọng lượng Màu Mùi Vị Cấu trúc 1 4 4 5 4 2 3 4 4 4 3 5 5 5 5 4 4 4 5 5 5 4 4 4 4 6 5 5 5 5 7 5 5 3 5 8 3 3 4 4 9 5 4 5 3 10 4 4 5 5 Tổng điểm 42 42 45 44 Trung bình 4,2 4,2 4,5 4,4 Hệ số quan trọng 1,2 0,8 0,8 1,2 Điểm có trọng lượng 5,28 3,36 3,60 5,28 Điểm chung 17,52 Bảng 16: Bảng phân tích dinh dưỡng: Thành phần Hàm lượng Phương pháp Protein 14,896% Phụ Lục 1 Glucide 38% Phụ Lục 3 Bảng 17: Bảng phân tích vi sinh: STT Chỉ tiêu thử nghiệm Đơn vị Số lượng Phương pháp 1 E.coli MPN/ml <0,3 TCVN 4326:2001 2 Coliforms MPN/ml <0,3 ISO 48310:2006 3 Salmonella Salmonella/25g Không phát hiện TCVN 4829:2005 (Nguồn: Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II ) Bảng 18: Bảng tính giá thành của 1000ml sản phẩm sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ Nguyên liệu Giá / đơn vị tính (VNĐ/Kg) Lượng (Kg/1000ml) Tiền (VNĐ) Thanh long ruột đỏ 35.000 0,350 12.500 Đường lactose 70.000 0,08 5.600 Đường sucrose 23.000 0,05 1.150 Sữa bò tươi 24.000 0,8 19.200 Tổng cộng 38.450 Tính chi phí sơ bộ nguyên liệu cho 1000ml sản phẩm (khoảng 10 hũ) là 38.450đ. Chưa tính chi phí cho quá trình sản xuất như: Điện, nước, giống vi khuẩn lactic, công nhân, nhà xưởng, hũ đựng, ... Hình 8: Sản phẩm sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ Thanh long ruột đỏ 4.3. Quy trình sản xuất đề nghị sản phẩm “Sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ” Thành phẩm Rửa, để ráo Ủ Bỏ vỏ Rót hũ Xay nhuyễn Sữa bò tươi Đường lactose, sucrose Cấy giống Phối trộn Thanh trùng Khuấy Hình 9. Quy trình đề nghị chế biến “sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ”. 4.4. Thuyết minh quy trình Nguyên liệu: Thanh long được lựa chọn với màu vỏ còn tươi, không bị dập nát, được mua ở chợ Đình – Bình Dương. Rửa sạch: thanh long được rửa sạch để loại bỏ những chất bám bẩn trên bề mặt, có thể kết hợp giữa quá trình rửa và phân loại quả. Tách vỏ:nhằm loại bỏ vỏ. Phối trộn: pha hỗn hợp sữa và thanh long sao cho dịch thanh long chiếm tỉ lệ 20%. Tiếp tục cho thêm 8g đường lactose và 5g đường sucrose vào thanh long và sữa. Khuấy: nhằm làm đường tan đều và làm cho dung dịch đồng nhất. Thanh trùng: đưa hỗn hợp dung dịch đi thanh trùng nhằm loại bỏ bớt vi sinh vật gây hại hiện diện trong dung dịch. Từ đó kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Cấy giống: cho vào dung dịch 8% giống để chuẩn bị cho quá trình lên men. ủ: ủ dung dịch ở 370C nhằm tạo thuận lợi cho vi khuẩn lactic lên men và ổn định nhiệt độ trong suốt quá trình lên men. Đóng lọ: hỗn hợp dung dịch sau khi lên men được chuyển sang những hũ nhỏ để dễ dàng trong quá trình bảo quản và vận chuyển. Thành phẩm. sản phẩm được đưa đi bảo quản ở nhiệt độ nhỏ hơn 50C nhằm kéo dài thời gian bảo quản. CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. Kết Luận Từ những nghiên cứu ở phần 4, tôi đưa ra một số kết luận như sau cho quá trình lên men sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ: Các thông số kỹ thuật cho quá trình lên men Hàm lượng đường lactose bổ sung là 8g. Hàm lượng đường sucrose bổ sung là 5g. Nồng độ giống lên men là 8%. Thời gian lên men là 6h. Tỷ lệ tthanh long : sữa để làm nguyên liệu sản xuất sữa chua là 2:8. Đánh giá cảm quan Sản phẩm được đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm và sản phẩm đã đạt mức điểm là 17,52. Phân Tích Dinh Dưỡng: Sản phẩm đã được phân tích dinh dưỡng tại phòng thí nghiệm Thưc Phẩm – Trường đại học Bình Dương. Kết quả phân tích. Thành phần Hàm lượng Phương pháp Protein 14,896% Phụ Lục 1 Glucide 38% Phụ Lục 3 Phân Tích Vi Sinh: Sản phẩm đã được gửi đi phân tích vi sinh. Các chỉ tiêu vi sinh cũng đã đạt mức quy định. Kết quả kiểm tra vi sinh. STT Chỉ tiêu thử nghiệm Đơn vị Số lượng Phương pháp 1 E.coli MPN/ml <0,3 TCVN 4326:2001 2 Coliforms MPN/ml <0,3 ISO 48310:2006 3 Salmonella Salmonella/25g Không phát hiện TCVN 4829:2005 (Nguồn: Viện Nghiên Cứu Nuôi Trồng Thủy Sản II ) 5.2. Đề Nghị Vì thời gian nghiên cứu có hạn nên không tránh được những thiếu sót. Để có được kết quả hoàn hảo hơn về công nghệ sản xuất sữa chua của đề tài này còn rất nhiều vấn đề cần được nghiên cứu như: Nghiên cứu bổ sung tỷ lệ trái cây như: chuối, dứa, dâu, ổi, tảo…để đáp ứng yêu cầu đa dạng của người tiêu dùng. Khảo sát thời gian bảo quản kéo dài trong hũ. Đưa quy trình sản xuất vào quy mô công nghiệp. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyến, Phạm Văn Ty (1998), “Vi sinh vật học”, NXB Giáo Dục. [2] Vũ Thị Minh Đức (2001), “Thưc tập vi sinh vật học”, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội. [3] Nguyễn Đức Lượng (2000), “Công nghệ vi sinh tập 2-Vi sinh công nghiệp”, NXB ĐHQG Tp.HCM. [4] Cao Trọng Thủy, 2011. Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua trứng gà. Đại học Bình Dương. [5] Lê Văn Việt Mẫn (2004), “Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa tập 1”, NXB ĐHQG Tp.HCM. [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] PHỤ LỤC Phụ Lục 1 Xác Định Đạm Toàn Phần Bằng Phương Pháp Kjedahl Mục đích thí nghiệm Phương pháp Kjendahl thường được dung để xác định lượng đạm tổng trong các phẩm vật có nguồn gốc sinh vật. Nguyên tắc Vô cơ hóa phẩm vật bằng H2SO4 đậm đặc và chất xúc tác. Cacbon và hydro tạo thành CO2 và H2O, còn Nitơ sau khi giải phóng ra dưới dạng NH3 sẽ bằng kết hợp với H2SO4 để tạo thành (NH4)2SO4 tan trong dung dịch. Đuổi NH3 ra khỏi dung dịch bằng NAOH đồng thời cất và thu NH3 bằng lượng dư H2SO4 0,1N. Định lượng H2SO4 0,1N còn lại dung dịch NAOH 0,1N chuẩn, qua đó sẽ tính được Nitơ có trong mẩu thí nghiệm. Dụng cụ và hóa chất Dụng cụ: Máy cất đạm Tủ Hotte Ống Kjiendahl 50ml. Ống đong 25ml. Pipette 2ml, 10ml. Erlen 500ml Bình định mức 100ml. Burette 25ml. Beccher 100ml, 250ml. Hóa chất: H2SO4 đậm đặc. H2SO4 0,1 N. CuSO4 tinh thể. NaOH 0,1N; 40%. Phenolphtalein Cách thực hiện: Vô cơ hóa mẫu: Tiến hành trong tủ Hote Lấy 5 – 10g chất cần đo cho vào ống Kjendahl. Thêm vào từ từ 10ml H2SO4 đậm đặc tỉ trọng 1,84. Để tăng quá trình vô cơ hóa, cần phải cho thêm chất xúc tác. Tốt nhất là dùng 0,5g hỗn hợp K2SO4:CuSO4:Se(100:10:1). Có thể dùng Se kim loại(0,005g) hoặc dùng 5g hỗn hợp CuSO4:K2SO4(1:3). Hỗn hợp xúc tác có tác dụng tăng nhiệt độ sôi, làm tăng vận tốc phản ứng. Có thể dùng xúc tác là acid perchloric(HClO4) để giải phóng oxy cho phản ứng oxy hóa. Sau khi thêm các chất xúc tác, đặt các ống Kjendahl vào thiết bị vô cơ hóa mẫu. Cài đặt chế độ theo hướng dẫn. Quá trình đốt kết thúc khi dung dịch trong ống chuyển sang màu xanh trong. Làm nguội dung dịch, định mức đến 100ml bằng bình định mức, sau đó tiến hành cất đạm. Cất đạm: Tiến hành cất đạm trong máy cất đạm theo các bước sau: Mang 10ml mẫu đã được phá pha thành 100ml bằng bình định mức. Đổ tất cả dung dịch trong bình định mức vào một bercher. Hút 10ml mẫu đã pha và 2 – 3 giọt chỉ thị cho vào ống Kjeldahl. Lắp ống Kjeldahl vào bộ phận cất. Lấy một bình tam giác và cho vào bình 10ml H2SO4 và vài giọt thuốc thử. Đặt bình tam giác vào vị trí ống dẫn khí ra. Cài đặt và bật máy chạy. Sau 3 phút, lấy bình tam giác ra và mang đi chuẩn độ với NaOH. Ghi nhận số ml NaOH đã chuần độ. Tính kết quả Trong đó: CN: nồng độ của NaOH. VNaOH rỗng: thể tích NaOH chuẩn độ mẫu trắng VNaOH mẫu: thể tích NaOH chuẩn độ mẫu có sản phẩm f: hệ số hiệu chỉnh Vmẫu: thể tích mẫu mang đi phân tích Mẫu Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trắng VNaOH 7,0ml 7,2ml 7,1ml 7,5ml Trung bình 7,1ml f = 10/7,5 =1,33 Lượng N2 sau khi vô cơ hoa được pha thành 100ml. Khối lượng thực của N2 là: mN = 14 x 0,1 x (7,5 – 7,1) x100 x 10-3 = 5,6x10-2 (g) Khối lượng mang đi phân tích là 0,5ml. Khối lương Protein là: => %Pr = 14,896% Phụ Lục 2 Định Lượng Đường Tổng Bằng Phương Pháp Anthrone Mục đích Nhằm xác định được hàm lượng đường tổng có trong thực phẩm. Hóa chất Dung dịch Anthrone: Cân 0,9175g Anthrone vào bình định mức, hòa tan lượng Anthrone với khoảng 150ml dung dịch H2SO4 đậm đặc (d=1,8g/ml). Lắc đều cho tan hết Anthrone và cho tiếp H2SO4 vào đến vạch định mức. Để yên 4h nơi tối trước khi đi phân tích. Bảo quản dung dịch Anthrone ở 4 – 6OC trong thời gian 12 – 15 ngày. Dung dịch chuẩn: là Saccharose với bốn loại nồng độ là 0,025; 0,05; 0,075; 0,1g/l Tiến hành Pha loãng mẫu sao cho nồng độ đường của mẫu nằm trong khoảng 0-0,1g/l. Lấy vào ống nghiệm 2,5ml mẫu và 5ml dung dịch Anthrone. Lắc đều dung dịch trong ống ( khoảng 10 giây). Đun cách thủy trong 6 phút (kể cả thời gian dung để tăng nhiệt độ). Làm lạnh nhanh về 20OC. Đo độ hấp thụ A ở bước song . Tiến hành các bước tương tự đối với dung dịch chuẩn và lập đường chuẩn C=f(A). Từ đồ thị chuẩn, ta xác định được nồng độ đường tổng có trong mẫu đem xác định. Kết quả: Đường chuẩn: y = 0,0107x + 0,0193 Mẫu pha loãng 100 lần Mẫu Độ hấp thu x Khối lượng (g/ml) Lần 1 0,621 56,23µmol/ml 0,0192 Lần 2 0,607 54,92µmol/ml 0,0188 Lần 3 0,615 55,67µmol/ml 0,0190 Trung bình 0,614 55,61µmol/ml 0,0190 Do độ pha loãng là 100 nên khối lượng thực của đường có trong 1ml là: 0,0190 x 100 = 1,9 (g/ml) Do ta mang 5g sản phẩm đi kiểm tra nên % của đường là: Phụ Lục 3 Phương Pháp Xử Lý Thống Kê Sử dụng chương trình Word, Excel, phần mềm ứng dụng Statgraphic Các kết quả phân tích hay đánh giá cảm quan chỉ có giá trị khi đã được xử lý bằng phương pháp thống kê. Phụ lục 4: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm trong các thí nghiệm Dựa vào bảng chuyển điểm Fisher và Yates: 1942, tiến hành chuyển điểm của các cảm quan viên. Vị trí Số mẫu đem so hàng 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 0,56 0,85 1,03 1,16 1,27 1,35 1,42 1,49 1,54 2 0,30 0,50 0,64 0,76 0,85 0,93 1,00 3 0,20 0,35 0,47 0,57 0,66 4 0,15 0,27 0,38 5 0,12 Khảo sát tỉ lệ dịch thanh long ruột đỏ: sữa bổ sung Thanh long: sữa Người thử 1:9 2:8 3:7 4:6 1 3 1 2 4 2 1 2 4 3 3 2 1 3 4 4 3 1 2 4 5 4 3 1 2 6 2 1 3 4 7 3 2 1 4 8 4 1 3 2 9 4 3 2 1 10 4 1 2 3 Bảng chuyển từ hàng sang điểm Thanh long: sữa Người thử 15 30 45 60 1 -0,30 1,03 0,3 -1,03 2 1,03 0,30 -1,03 -0,30 3 0,30 1,03 -0,3 -1,03 4 -0,30 1,03 0,3 -1,03 5 -1,03 -0,30 1,03 0,30 6 0,30 1,03 -0,3 -1,03 7 -0,30 0,30 1,03 -1,03 8 -1,03 1,03 -0,3 0,30 9 -1,03 -0,30 0,3 1,03 10 -1,03 1,03 0,3 -0,30 Tổng -3,39 6,18 1,33 -4,12 Trung bình -0,339 0,133 0,618 -0,412 Khảo sát tỷ lệ đường lactose bổ sung Đường lactose (g) Người thử 6 8 10 12 1 4 1 3 2 2 2 3 4 1 3 4 1 2 3 4 3 1 2 4 5 1 2 4 3 6 3 2 4 1 7 2 3 1 4 8 4 1 3 2 9 2 3 1 4 10 3 1 2 4 Bảng chuyển từ hàng sang điểm Đường lactose (g) Người thử 1:6 1:8 1:10 1:12 1 -1,03 1,03 -0,30 0,30 2 0,30 -0,30 -1,03 1,03 3 -1,03 1,03 0,30 -0,30 4 -0,30 1,03 0,30 -1,03 5 1,03 0,30 -1,03 -0,30 6 -0,30 0,30 -1,03 1,03 7 0,30 -0,30 1,03 -1,03 8 -1,03 1,03 -0,30 0,30 9 0,30 -0,30 1,03 -1,03 10 -0,30 1,03 0,30 -1,03 Tổng -2,06 4,55 -0,73 -2,06 Trung bình -0,206 0,455 -0,073 -0,206 Khảo sát tỷ lệ đường sucrose bổ sung Đường sucrose (g) Người thử 3 5 7 9 1 3 2 1 4 2 2 1 4 3 3 2 1 3 4 4 1 3 2 4 5 1 3 4 2 6 4 1 2 3 7 3 2 4 1 8 2 1 3 4 9 4 2 1 3 10 4 3 2 1 Bảng chuyển từ hàng sang điểm Đường sucrose (g) Người thử 3 5 7 9 1 -0,30 0,30 1,03 -1,03 2 0,30 1,03 -1,03 -0,30 3 0,30 1,03 -0,3 -1,03 4 1,03 -0,30 0,30 -1,03 5 1,03 -0,30 -1,03 0,30 6 -1,03 1,03 0,30 -0,30 7 -0,30 0,30 -1,03 1,03 8 0,30 1,03 -0,30 -1,03 9 -1,03 0,30 1,03 -0,30 10 -1,03 -0,3 0,30 1,03 Tổng -1 4,12 -0,73 -2,66 Trung bình -0,1 0,412 -0,073 -0,266 Khảo sát tỷ lệ giống bổ sung Giống (%) Người thử 7 8 9 10 1 2 1 3 4 2 2 3 1 4 3 4 1 2 3 4 1 3 4 2 5 3 2 4 1 6 2 1 3 4 7 4 1 3 2 8 2 1 3 4 9 3 2 1 4 10 1 2 4 3 Bảng chuyển từ hàng sang điểm Giống (%) Người thử 7 8 9 10 1 0,30 1,03 -0,3 -1,03 2 0,30 -0,3 1,03 -0,30 3 -1,03 1,03 0,3 -1,03 4 1,03 -0,30 -1,03 0,30 5 -0,30 0,30 -1,03 1,03 6 0,30 1,03 -0,30 -1,03 7 -1,03 1,03 -0,30 0,30 8 0,30 1,03 -0,30 -1,03 9 -0,30 0,3 1,03 -1,03 10 1,03 0,3 -1,03 -0,30 Tổng 0,6 5,45 -1,93 -4,12 Trung bình 0,06 0,545 -0,193 -0,412 Khảo sát thời gian lên men Thời gian (giờ) Người thử 4 6 8 10 1 2 1 3 4 2 2 1 3 4 3 3 2 1 4 4 3 1 2 4 5 4 2 3 1 6 1 2 3 4 7 1 2 3 4 8 3 2 1 4 9 2 1 3 4 10 2 1 4 3 Bảng chuyển từ hàng sang điểm Thời gian (giờ) Người thử 4 6 8 10 1 0,30 1,03 -0,30 -1,03 2 0,30 1,03 -0,30 -1,03 3 -0,30 0,30 1,03 -1,03 4 -0,30 1,03 0,30 -1,03 5 -1,03 0,30 -0,30 1,03 6 1,03 0,30 -0,30 -1,03 7 1,03 0,30 -0,30 -1,03 8 -0,30 0,30 1,03 -1,03 9 0,30 1,03 -0,30 -1,03 10 0,30 1,03 -1,03 -0,30 Tổng 1,33 6,65 -0,47 -7,51 Trung bình 0,133 0,665 -0,047 -0,751 PHIẾU ĐÁNH GIÁ CẢM QUAN Tên sản phẩm: Sữa chua bổ sung thanh long ruột đỏ. Họ tên người đánh giá: Hướng dẫn đánh giá: Với các mẫu sản phẩm được trình bày. Anh (chị) hãy cho số điểm các chỉ tiêu theo bảng mô tả về màu sắc, mùi vị và trạng thái. Mẫu kém ưa thích nhất xếp cuối cùng và mẫu thích nhất xếp thứ nhất. STT Mẫu Điểm Màu sắc Mùi vị Trạng thái 1 2 3 4 5 … Ngày … tháng … năm… Ký tên Phụ Lục 5: Những dụng cụ được sử dụng trong quá trình làm thí nghiệm: Hình 10: Máy Kjedahl Hình 11: Cân phân tích Hình 12: Máy đo quang phổ Hình 13: Lò ổn nhiệt Phụ Lục 6: Phân tích ANOVA Kết quả thống kê sự khác biệt giữa tỷ lệ thanh long và sữa. ANOVA Table for DIEMTRUNGBINH by TYLETHANHLONGVASUA Analysis of Variance --------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value -------------------------------------------------------------------Between groups 14,6 3 4,86667 4,95 0,0056 Within groups 35,4 36 0,983333 --------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 50,0 39 Multiple Range Tests for DIEMTRUNGBINH by TILETHANHLONGVASUA ----------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD Level Count LS Mean Homogeneous Groups ----------------------------------------------------------------------- 2:8 10 1.6 X 3:7 10 2.3 XX 1:9 10 3.0 X 4:6 10 3.1 X ----------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ----------------------------------------------------------------------- 1:9 - 2:8 *1.4 0.899403 1:9 - 3:7 0.7 0.899403 1:9 - 4:6 -0.1 0.899403 2:8 - 3:7 -0.7 0.899403 2:8 - 4:6 *-1.5 0.899403 3:7 - 4:6 -0.8 0.899403 ----------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference. Kết quả thống kê sự khác biệt giữa tỷ lệ đường lactose bổ sung ANOVA Table for DIEMTRUNGBINH by TYLEDUONGLACTOSE Analysis of Variance ---------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------- Between groups 6.8 3 2.26667 1.89 0.1489 Within groups 43.2 36 1.2 ---------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 50.0 39 Multiple Range Tests for DIEMTRUNGBINH by TYLEDUONGLACTOSE ---------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD TYLEDUONGLACTOSE Count Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------- 8 10 1.8 X 10 10 2.6 XX 12 10 2.8 X 6 10 2.8 X ---------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------- 6 - 12 0.0 0.993561 6 - 10 0.2 0.993561 6 - 8 *1.0 0.993561 12 - 10 0.2 0.993561 12 - 8 *1.0 0.993561 10 - 8 0.8 0.993561 ---------------------------------------------------------------------- denotes a statistically significant difference. Kết quả thống kê sự khác biệt giữa tỷ lệ đường sucrose ANOVA Table for DIEMTRUNGBINH by TYLEDUONGSUCROSE Analysis of Variance ---------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------- Between groups 5.4 3 1.8 1.45 0.2436 Within groups 44.6 36 1.23889 ---------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 50.0 39 Multiple Range Tests for DIEMTRUNGBINH by TYLEDUONGSUCROSE ---------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD TYLEDUONGSUCROSE Count Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------- 5 10 1.9 X 7 10 2.6 X 3 10 2.6 X 9 10 2.9 X ---------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------- 7 – 3 0.0 1.00953 7 – 5 0.7 1.00953 7 – 9 -0.3 1.00953 3 – 5 0.7 1.00953 3 – 9 -0.3 1.00953 5 – 9 -1.0 1.00953 ---------------------------------------------------------------------- denotes a statistically significant difference. Kết quả thống kê sự khác biệt về tỉ lệ giống ANOVA Table for DIEMTRUNGBINH by TILEGIONG Analysis of Variance ---------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------- Between groups 11.0 3 3.66667 3.38 0.0284 Within groups 39.0 36 1.08333 ---------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 50.0 39 Multiple Range Tests for DIEMTRUNGBINH by TILEGIONG ---------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD TILEGIONG Count Mean Homogeneous Groups ---------------------------------------------------------------------- 8 10 1.7 X 7 10 2.4 XX 9 10 2.8 X 10 10 3.1 X ---------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ---------------------------------------------------------------------- 9 - 7 0.4 0.944028 9 – 8 *1.1 0.944028 9 - 10 -0.3 0.944028 7 – 8 0.7 0.944028 7 - 10 -0.7 0.944028 8 – 10 *-1.4 0.944028 ---------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference. Kết quả thống kê sự khác biệt về thời gian lên men ANOVA Table for DIEMTRUNGBINH by THOIGIANLENMEN Analysis of Variance ---------------------------------------------------------------------- Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value ---------------------------------------------------------------------- Between groups 22. 3 7.53333 9.90 0.0001 Within groups 27.4 36 0.761111 ---------------------------------------------------------------------- Total (Corr.) 50.0 39 Multiple Range Tests for DIEMTRUNGBINH by THOIGIANLENMEN ----------------------------------------------------------------------- Method: 95.0 percent LSD THOIGIANLENMEN Count LS Mean Homogeneous Groups ----------------------------------------------------------------------- 6 10 1.5 X 4 10 2.3 X 8 10 2.6 X 10 10 3.6 X ----------------------------------------------------------------------- Contrast Difference +/- Limits ----------------------------------------------------------------------- 10 - 4 *1.3 0.791276 10 - 6 *2.1 0.791276 10 - 8 *1.0 0.791276 4 - 6 *0.8 0.791276 4 - 8 -0.3 0.791276 6 - 8 *-1.1 0.791276 ----------------------------------------------------------------------- * denotes a statistically significant difference.