Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất sữa chua xoài

actic đồng hình và lên men lactic dị hình. Trong lên men lactic đồng hình thì sản phẩm chỉ là acid lactic. Các vi khuẩn lactic lên men đồng hình có thể kể đến là Streptococus, Str.Cremoris, lactobacterium Bulgaricus, L.acidophilus, L.delbruclkii, L.cucumerisfermentati. Còn trong lên men lactic dị hình thì sản phẩm cuối cùng khá đa dạng bao gồm: acid lactic, axetal, acid sucsinic, các este, điaxetyl, CO2, H2… Các vi khuẩn lên men lactic dị hình gồm có Es Cherichia Coli và nhiều vi khuẩn trong giống Leuconostoc và giống phụ Beta bacterium. Các vi khuẩn lên men đồng hình thì thiếu enzyme phosphoketolaza là một enzyme tồn tại trong các vi khuẩn lên men dị hình. Mặt khác, các vi khuẩn lên men dị hình lại thiếu enzyme aldolaza có tác dụng phân cắt hợp chất fructoza –1,6 điphosphat trong lên men đồng hình. 1.4.4. Các vi khuẩn lactic sử dụng trong công nghệ sản xuất sữa chua. Trong sản xuất sữa chua thường dùng các chủng vi khuẩn lactic là Streptococus Salivarus Thermophilus, Lactobacillus delbrueckii Bulgaricus, Lactobacillus acidophilus, Bifidobacteria. Trong quá trình lên men sữa chua có hình thành các hợp chất bay hơi tạo hương vị đặc trưng của sữa chua như axetaldehyd, exeton, diaxetyl. Trong sữa chua có các hợp chất axetaldehyd và điaxetyl sinh ra bởi các khuẩn trong khi axeton sinh ra bởi các hợp chất lipid. Trong sản xuất sữa chua ta thường gặp các chủng vi khuẩn lactic quan trọng sau: - Chủng Streptococcus Thermophilus. Đối với chủng này môi trường dung dịch và nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn đến hình thái của chúng. Trong sữa ở nhiệt độ 450C, nó tạo thành những chuỗi ngắn. Còn ở những nơi tự nhiên với nhiệt độ 300C, nó ở dạng cầu đôi. Nó có thể tạo thành những chuỗi dài ở nồng độ acid cao trong sữa. S.Thermophilus thuộc nhóm vi khuẩn lactic lên men đồng hình sản xuất acid lactic từ đường với hàm lượng từ 85÷98% và một lượng nhỏ các sản phẩm phụ khác. Vi khuẩn này thể hiện hoạt tính phân giải protein rất yếu trong sữa. - Chủng lactobacillus Bulgaricus và L.acidophillus. Đây là hai loài vi khuẩn lactic được sử dụng phổ biến trong sản xuất sữa chua. L.Bulgaricus là một vi khuẩn lên men điển hình được phân lập từ sữa chua. Còn L.acidophilus là vikhuẩn lactic đường ruột. Các chủng không có khả năng sử dụng raffinoza và stachyoza. L.Bulgaricus thuộc nhóm vi khuẩn lên men đồng hình sản xuất 1,7% D(-) acid lactic ttrong sữa. Còn L.acidophilus sản xuất từ 0.3÷1.9% DL acid lactic. Khối lượng nhỏ các sản phẩm phụ tạo thành các hợp chất thơm chủ yếu là các axetaldehyd do enzyme Threonin thành axetaldehyd và glyxerin. Các sản phẩm phụ tiếp theo có thể là: axeton butanol_2 và chút ít axetoin. Các acid béo quan trọng nhất là các acid axetic, propionic, butyric, isovaleric caproic. L.Bulgaricus thể hiện hoạt tính phân giải protein trung bình trong sữa dẫn đến sự tích luỹ các acid amin tự do cao. Khi sử dụng hỗn hợp các chủng có S.Thermophilus thì sự giảm hàm lượng đường Saccaroza thành đường hexoza như fructoza thì nhanh chóng hơn môi trường chỉ có một chủng S.Thermophilus. Điều này thể hiện vai trò gián tiếp của L.Bulgaricus. - Các chủng Bifidobacterium.ssp. Các vi khuẩn Bifidobacterium không thuộc nhóm Clostridium của các vi khuẩn Gram dương giống như các vi khuẩn lactic khác. Tế bào của vi khuẩn này có dạng hình que, hơi cong, có phân nhánh, không điển hình. Mặc dù vậy người ta vẫn xem chúng như là các vi khuẩn lactic vì có khả năng tạo ra phần lớn các vi khuẩn lactic trong quá trình lên men. Bifidobacteria không phát triển trong môi trường sữa bò do trong sữa bò thiếu các yếu tố sinh trưởng cần thiết như N_axetyl_D_glucozamin. Qua việc tìm hiểu về đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các vi khuẩn có khả năng lên men tạo sữa chua ta thấy việc phối hợp một số chủng vi khuẩn lactic sẽ góp phần làm tăng khả năng lên men của sữa chua. Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. Đối tượng nghiên cứu là các nguyên liệu có trong thành phần của sữa chua xoài và các dụng cụ, trang thiết bị sử dụng để chế biến. 2.1.1. Nguyên liệu. 2.1.1.1. Sữa đặc có đường: - Là nguyên liệu chính trong chế biến sữa chua xoài. - Sữa sử dụng là loại sữa Ông Thọ (nhãn trắng) là sản phẩm của Công Ty Sữa Việt Nam. - Yêu cầu của sữa đặc là: + Màu vàng ngà, đồng đều, không quá loãng cũng không đặc quá, cầm que thủy tinh nhúng vào sữa kéo lên sữa chảy xuống thành dòng liên tục đều, mịn, khi bóp sữa giữa hai ngón tay không có hạt đường kết tinh lạo sạo, không vón cục hoặc dính vào thành hộp, mùi thơm ngon, không có men mốc. + Độ chua: không quá 50oT/100gam sữa đặc. 2.1.1.2. Nước: Nước sử dụng để sản xuất sữa chua yêu cầu phải đạt tiêu chuẩn cho phép của nước dùng trong các ngành sản xuất thực phẩm (nước được cung cấp từ các nhà máy nước thành phố, còn nếu lấy từ các nguồn khác thì phải xử lý để không có vi sinh vật nguy hiểm, các mầm bệnh dịch, các kim loại nặng…) Nước dùng trong sản xuất và sử dụng trong sinh hoạt phải đảm bảo các chỉ tiêu do viện vệ sinh dịch tễ (bộ y tế) quy định. 2.1.1.3. Xoài: Xoài được thu mua ở chợ, chọn các quả có độ chín đồng đều, vàng tươi, không bị hư hỏng dập nát, không nên chọn quả chín quá vì sẽ có mùi rượu ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm sữa chua xoài. 2.1.1.4. Vi khuẩn giống: Vi khuẩn giống lấy từ sữa chua Vinamilk có bán ngoài thị trường và chủ yếu là chủng Streptococcus Thermophilus và Lactobacillus Bulgaricuss. Do sữa chua Vinamilk được sản xuất với quy mô công nghiệp nên khả năng hoạt động của vi khuẩn giống này tương đối đồng đều. Nhiệt độ phát triển của vi khuẩn này là 42÷45oC. 2.1.2. Các dụng cụ và thiết bị. - Tủ ủ ấm - Bếp ga - Tủ lạnh - Nhiệt kế - Cân điện tử - Cân đồng hồ - Máy xay sinh tố - Và các thiết bị khác 2.1.3. Bao bì. Đối với sữa chua xoài tôi chọn bao bì thủy tinh, đặc điểm của bao bì thủy tinh là bền về cơ học và hóa học. Nó có độ chống thấm khí và chống ẩm tốt. Đồng thời vi sinh vât cũng khó xâm nhập vào bên trong. Bao bi thủy tinh không có mùi vị lạ và có độ trong suốt cao. Bên cạnh đó bao bì thủy tinh còn có nhược điểm là dễ vỡ do thay đổi nhiệt độ đột ngột và tác động cơ học mạnh. Ưu điểm bậc nhất của bao bì thủy tinh là cho phép nhìn thấy sản phẩm bên trong và an toàn. 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. 2.2.1. Mục tiêu. Xây dựng quy trình sản xuất sữa chua xoài có chất lượng tốt, thích hợp với thị hiếu của nhiều người tiêu dùng. 2.2.2. Nội dung nghiên cứu. - Nghiên cứu quy trình: + Xác định tỷ lệ nước cho vào trong dịch sữa. + Xác định tỷ lệ chế phẩm giống vi khuẩn cho vào dịch sữa. + Xác định tỷ lệ xoài bổ sung vào dịch sữa. + Xác định thời gian giữ nhiệt trong chế độ thanh trùng xoài. + Xác định thời gian lên men. - Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng cảm quan cho sản phẩm sữa chua xoài. - Đề xuất quy trình sản xuất. - Tính chi phí cho nguyên vật liệu một đơn vị sản phẩm. 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 2.3.1. Quy trình dự kiến. Sau khi tham khảo tài liệu tôi xin đưa ra quy trình dự kiến sản xuất sữa chua xoài được trình bày ở hình 2.1. Trong mỗi công đoạn thì thông số của quy trình được chọn dựa vào kinh nghiệm hay là chọn lựa vào việc tiến hành thí nghiệm, từ đó chọn ra thông số tối ưu nhất. Các công đoạn thực hiện theo kinh nghiệm: Đồng hóa: sau khi phối trộn sữa đặc và nước nóng 700C ta được dịch sữa có nhiệt độ khoảng 60÷650C, nhiệt độ này đem đồng hóa là tối ưu nhất. Cho dịch sữa vào máy xay sinh tố để đồng hóa trong vòng 1÷2 phút. Đồng hóa nhằm mục đích làm giảm kích thước các cầu mỡ, tăng mức độ phân tán sữa, phân bố lại giữa các chất béo và plasma. Kết quả làm cho sữa chua đồng nhất, quyện mịn và bền. Thanh trùng: dịch sữa sau khi đồng hóa ta tiến hành thanh trùng ở 85÷900C trong vòng 15÷20 phút, mục đích là nhằm tiêu diệt vi sinh vật tạp gây hại cho sản phẩm và làm bất hoạt các enzyme, nhờ đó mà tạo điều kiện cho vi khuẩn lên men hoạt động một cách tốt nhất, nâng cao chất lượng của sản phẩm. Làm nguội: dịch sữa làm nguội đến nhiệt độ lên men 40÷450C. Lên men lần 1: dịch sữa sau khi bổ sung chế phẩm vi khuẩn giống ta đưa đi lên men trong tủ ấm ở nhiệt độ 43÷450C trong thời gian 2,5giờ. Sau đó bổ sung xoài chín đã xay nhuyễn và thanh trùng vào dịch sữa ở trên. Bán thành phẩm sau khi lên men lần 2 trong tủ ấm được đem đi làm lạnh để hoàn thành chất lượng, nhiệt độ làm lạnh từ 6÷80C. Bên cạnh yếu tố tĩnh còn có một số công đọan có thông số thay đổi cần phải thực nghiệm để tìm ra thông số tối ưu. Vì thế tiến hành xác định tỷ lệ nước bổ sung và dịch sữa, tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn, tỷ lệ xoài, thời gian lên men…để tìm ra điều kiện tốt nhất giúp thu được sản phẩm đạt chất lượng. Trong các thí nghiệm việc kiểm tra đánh giá cảm quan đều tiến hành sau giai đoạn làm lạnh sản phẩm. Thanh trùng (t = 85 – 900C, ﺡ = 15 – 20 ’) (t= 85 – 870C, ﺡ = 5’ Đồng hóa Làm nguội (40 – 45oC) Bổ sung chế phẩm vi khuẩn Lên men lần 1 (ﺡ =2,5h) Phối trộn Lên men lần 2 Làm lạnh (6÷8oC) Bảo quản (2÷4oC) Thanh trùng Phối trộn Xay nhuyễn Bỏ vỏ, hạt Nguyên liệu (sữa đặc, nước nóng 70oC) Hũ Xoài chín Chế phẩm vi khuẩn Vào hũ Hình 2.1: Sơ đồ quy trình dự kiến. 2.3.2. Bố trí thí nghiệm. 2.3.2.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cho vào để tạo dịch sữa. Các thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cho vào được thực hiện theo sơ đồ sau: Bổ sung nước nóng (700C) với tỷ lệ 2,25:1 Đồng hóa Đánh giá chất lượng cảm quan chọn tỷ lệ nước thích hợp Thanh trùng 2,5:1 2,75:1 3:1 Sữa đặc Nước nóng Hình 2.2: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cho vào để tạo dịch sữa. Thí nghiệm được tiến hành như sau: Lấy 4 mẫu thí nghiệm với lượng sữa đặc là giống nhau. Sau đó cho nước nóng 700C lần lượt vào 4 mẫu thí nghiệm với tỉ lệ nước so với sữa đặc là: (2,25:1), (2,5:1), (2,75:1), (3:1). Đồng thời cố định các điều kiện sau: + Tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn là 8% so với dịch sữa. + Thời gian thanh trùng xoài là 10 phút. + Tỷ lệ xoài là 25% so với dịch sữa. + Tổng thời gian lên men là 8h. Sau khi lên men kết thúc sữa chua được đưa đi làm lạnh sau đó đánh giá chất lượng để chọn tỉ lệ nước thích hợp. 2.3.2.2. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian giữ nhiệt trong chế độ thanh trùng xoài. Xay nhuyễn Thanh trùng ở 82÷85oC (phút) 7 phút 10 phút 16 phút 13 phút Phối trộn Phối trộn Thanh trùng Lên men lần 1 Đánh giá chất lượng cảm quan và vi sinh vật chọn thời gian thanh trùng thích hợp Xoài chín Bóc vỏ, bỏ hạt Nguyên liệu (sữa đặc, nước 70oC) Các thí nghiệm xác định thời gian giữ nhiệt trong chế độ thanh trùng xoài được thực hiện theo sơ đồ hình 2.3. Hình 2.3: Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian giữ nhiệt trong chế độ thanh trùng xoài. Thí nghiệm được tiến hành như sau: Sau khi xác định tỷ lệ nước thích hợp ta tiến hành đi xác định thời gian giữ nhiệt của chế độ thanh trùng xoài. Lấy 4 mẫu xoài chín đã xay nhuyễn với lượng như nhau cho vào lọ thủy tinh vặn kín nắp rồi đem thanh trùng trong môi trường nước. Ta cố định nhiệt độ thanh trùng là 85oC, thay đổi thời gian giữ nhiệt là: 7, 10, 13, 16 phút. Đồng thời cố định các thông số sau: + Tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn là 8% so với dịch sữa. + Tỷ lệ xoài là 25% so với dịch sữa. + Tổng thời gian lên men là 8h. Sau khi lên men kết thúc sữa chua được đưa đi làm lạnh sau đó đánh giá chất lượng cảm quan và vi sinh vật để chọn thời gian thanh trùng xoài thích hợp. 2.3.2.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ xoài phối trộn vào dịch sữa. Các thí nghiệm xác định tỷ lệ xoài được thực hiện theo sơ đồ hình 2.4. Thí nghiệm được tiến hành như sau: Sau khi xác định được tỷ lệ nước bổ sung, thời gian thanh trùng thích hợp ta tiến hành thí nghiệm để xác định tỷ lệ xoài phối trộn vào dịch sữa chua. Thí nghiệm được tiến hành với các tỷ lệ xoài là: 15%, 20%, 25%, 30%. Đồng thời cố định các thông số sau: + Tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn là 8% so với dịch sữa. + Tổng thời gian lên men là 8h. Sau khi lên men kết thúc sữa chua được đưa đi làm lạnh sau đó đánh giá chất lượng để chọn tỷ lệ xoài xoài thích hợp. Phối trộn Bổ sung xoài với tỷ lệ (%) Đồng hóa 15% 20% 25% 30% Đánh giá chất lượng cảm quan chọn tỷ lệ xoài thích hợp Nguyên liệu (sữa đặc, nước 70oC) Dịch xoài Hình 2.4: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ xoài phối trộn. 2.3.2.4. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn, thời gian lên men. Như chúng ta đã biết với bất kỳ một sản phẩm lên men nào thì các yếu tố như thời gian lên men, tỷ lệ vi khuẩn có quan hệ mật thiết với nhau ngoài ra còn phải xét đến sự ảnh hưởng của các yếu tố khác nữa như nồng độ đường, nồng độ muối … Như vậy trong thí nghiệm này chúng ta phải tiến hành thí nghiệm sự ảnh hưởng của tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn, thời gian lên men đến chất lượng sản phẩm cũng như mối quan hệ giữa chúng. Các thí nghiệm xác định tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn, thời gian lên men được thực hiện theo sơ đồ hình 2.5. Phối trộn Bổ sung chế phẩm vi khuẩn 7% 8% 9% 7h 8h 9h 7h 8h 9h 7h 8h 9h Đánh giá chất lượng cảm quan và hóa học chọn tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn, thời gian lên men thích hợp Nguyên liệu (sữa đặc, nước 70oC) Chế phẩm vi khuẩn Hình 2.5: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn, thời gian lên men. Thí nghiệm được tiến hành như sau: Sau khi xác định được tỷ lệ nước bổ sung, thời gian thanh trùng và tỷ lệ xoài bổ sung vào dịch sữa thích hợp ta tiến hành thí nghiệm để xác định tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn và tổng thời gian lên men của sản phẩm.Thí nghiệm được tiến hành với các tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn là: 7%, 8%, 9% và tổng thời gian lên men là: 7h, 8h, 9h. Trong thí nghiệm này ở mỗi nồng độ vi khuẩn tôi tiến hành thay đổi tổng thời gian lên men tức là thay đổi thời gian lên men lần 2 còn thời gian lên men lần 1 luôn cố định là 2,5 giờ. Ứng với mỗi tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn ta chọn ra một sản phẩm tối ưu đạt giá trị cảm quan cao nhất và sau đó tôi tiến hành so sánh các mẫu tối ưu lại với nhau và làm lại các thí nghiệm giữa các mẫu tối ưu này nhiều lần để tìm ra kết quả chính xác nhất cho các thông số đã chọn. Đồng thời ta cũng đem đi đánh giá tính chất hóa học của các mẫu tối ưu này là đo độ chua (oT) để chọn ra mẫu có độ chua phù hợp với yêu cầu của sản phẩm sữa chua. 2.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm. Để đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm thường có 2 phương pháp chính: phương pháp truyền thống là cho điểm cảm quan và phương pháp hiện đại là tối ưu hóa thí nghiệm. Trong đề tài này em sử dụng phương pháp đánh giá chất lượng sữa chua theo phương pháp truyền thống. Lập hội đồng cảm quan gồm 5 người, rồi đánh giá chất lượng sản phẩm theo các chỉ tiêu trạng thái, màu, mùi, vị, rồi cho điểm theo thang điểm đã xây dựng. Việc đánh giá chất lượng sản phẩm theo phương pháp cảm quan được tuân thủ quy định của tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79). TCVN 3215-79 đã quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm có các điểm chung và các điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với một số chỉ tiêu tương ứng bảng sau: Bảng 2.2: Tiêu chuẩn quy định cấp chất lượng. Cấp chất lượng Điểm chung Yêu cầu về điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với các chỉ tiêu Loại tốt 18,6÷20 Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 4,7 Loại khá 15,2÷18,5 Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥3,8 Loại trung bình 11,2÷15,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 2,8 Loại kém (không đạt mức chất lượng quy định trong tiêu chuẩn nhưng còn khả năng bán được) 7,2÷11,1 Mỗichỉ tiêu ≥ 1,8 Loại rất kém (không có khả năng bán được, nhưng sau khi tái chế thích hợp còn sử dụng được) 4,0÷7,1 Mỗi chỉ tiêu ≥1,0 Loại hỏng (không còn sử dụng được) 0÷3,9 Tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng hệ 20 điểm, xây dựng một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0 →5) và điểm 5 là điểm cao nhất cho một chỉ tiêu. Trạng thái, mùi, vị, màu của sản phẩm được đánh giá theo các bảng 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 Bảng 2.3: Bảng điểm cơ sở về trạng thái của sữa chua xoài. Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá chất lượng 1 5 1,6 Sữa đông thành khối thống nhất, mịn màng không tách nước. 2 4 Sữa đông thành khối ít mịn, không tách nước. 3 3 Sữa và nước tách ra một phần nhỏ. 4 2 Sữa đông không mịn, tách nước. 5 1 Sữa và nước tách ra nhiều hoặc quá khô. 6 0 Sữa không đông, không mịn. Bảng 2.4: Bảng điểm về mùi của sữa chua xoài. Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá chất lượng 1 5 0,8 Mùi thơm đặc trưng của hương xoài tự nhiên và mùi thơm đặc trưng của sản phẩm sữa chua. 2 4 Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm sữa chua, thơm nhẹ mùi hương xoài. 3 3 Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm sữa chua, mùi thơm của hương xoài không rõ lắm. 4 2 Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm sữa chua giảm, khó nhận biết được mùi hương xoài. 5 1 Ít lưu mùi thơm đặc trưng của sản phẩm sữa chua, không còn mùi thơm của hương xoài. 6 0 Có mùi vị lạ, nồng mùi đường. Bảng 2.5: Bảng điểm về vị của sữa chua xoài. Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá chất lượng 1 5 1,2 Chua vừa, ngọt vừa, lưu vị xoài đặc trưng. 2 4 Chua vừa, ngọt vừa, ít lưu vị xoài. 3 3 Chua vừa, ngọt nhẹ hơn hoặc chua nhẹ hơn, ngọt vừa, không lưu vị xoài. 4 2 Chua, ít ngọt hoặc ít chua, ngọt. 5 1 Quá chua, ít ngọt hoặc ít chua, quá ngọt. 6 0 Không chua, quá ngọt. Bảng 2.6: Bảng điểm về màu của sữa chua xoài. Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá chất lượng 1 5 0,4 Màu vàng ngà, sáng, mịn. 2 4 Màu vàng ngà mịn, ít sáng. 3 3 Màu vàng ngà ít mịn, ít sáng. 4 2 Màu vàng ngà không mịn, không sáng. 5 1 Màu vàng ngà không đều, ít đồng nhất. 6 0 Màu vàng ngà không đồng nhất rõ rệt. 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu. Xử lý số liệu theo phương pháp xác suất thống kê. Mỗi thí nghiệm được làm ba lần và sau đó lấy giá trị trung bình. Công thức tính mẫu trung bình: X = Trong đó: X là kết quả của giá trị trung bình. n: là số lần thực hiện thí nghiệm. Xi: là kết qủa của lần thực nghiệm thứ i cho mỗi thí nghiệm. 2.3.5. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm. Chỉ tiêu vi sinh vật được kiểm tra bằng cách đếm khuẩn lạc trên môi trường nuôi cấy. Các chỉ tiêu vi sinh được kiểm tra tại Viện Nghiên Cứu và Ứng Dụng Công Nghệ Nha Trang. 2.3.6. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu hóa học. + Kiểm tra độ chua: kiểm nghiệm theo phương pháp chuẩn độ với NaOH 0,1N và phenol phtalein làm chỉ thị. Kết quả tính ra độ Toocne (Thorner) còn gọi là độ T (0T), nghĩa là số ml NaOH 0,1N dùng để trung hòa độ chua của 100ml sữa. Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Qua quá trình tiến hành thí nghiệm ta thấy đối với sản phẩm sữa chua xoài chúng ta không cần phải bổ sung thêm chất ổn định, hương từ các loại thực phẩm khác vì sản phẩm sau quá trình lên men có cấu trúc mịn vẫn giữ được hương vị tự nhiên vốn có của xoài và rất đặc trưng. 3.1. XÁC ĐỊNH TỶ LỆ NƯỚC CHO VÀO DỊCH SỮA. Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 1 (phụ lục), bảng 3.1 và trên hình 3.1 bên dưới. Bảng 3.1: Mô tả chất lượng cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ nước. Mẫu Tỷ lệ: nước/sữa đặc Đánh giá 1 2,25/1 Sữa đông thành khối rất mịn, có mùi thơm đặc trưng của xoài tuy nhiên vị ít hài hòa, hơi ngọt đậm. 2 2,5/1 Sữa đông thành khối thống nhất, mịn, có mùi thơm đặc trưng của sữa chua xoài, chua dịu, ngọt hài hòa, sản phẩm có màu vàng ngà, sáng mịn. 3 2,75/1 Sữa đông, không tách nước, mịn nhưng thơm nhẹ mùi xoài, vị ngọt vừa, chua đậm. 4 3/1 Khả năng đông tụ của sữa giảm và có nước tự do tách ra khỏi sản phẩm, sản phẩm ít mịn, mùi thơm nhẹ, vị không hài hòa ngọt nhẹ. Hình 3.1: Biểu đồ ảnh hưởng của tỷ lệ nước đến chất lượng sản phẩm. Thảo luận: Thí nghiệm xác định lượng nước bổ sung vào để tạo dịch sữa nhằm đánh giá trạng thái của sữa chua về độ mịn màng, khả năng đông tụ và khả năng tách nước. Đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất khi đánh giá chất lượng của sữa chua. Từ kết quả biểu diễn trên biểu đồ và ở bảng trên cho thấy với tỷ lệ nước:sữa đặc = 2,5:1 thì đạt chất lượng sữa chua tốt nhất: sữa đông thành khối thống nhất, mịn, có mùi thơm đặc trưng của sữa chua xoài, chua dịu, ngọt hài hòa, sản phẩm có màu vàng ngà, sáng mịn. Còn ở các tỷ lệ còn lại thì chất lượng sản phẩm lại kém hơn, nếu đạt chỉ tiêu này thì chỉ tiêu khác lại không đạt, ví dụ như ở tỷ lệ nước:sữa đặc = 2,25:1 thì chỉ tiêu về trạng thái là rất đạt nhưng chỉ têu về vị sản phẩm lại ngọt quá. Dựa vào biểu đồ trên cho thấy ứng với lượng nước khác nhau cho ta điểm cảm quan khác nhau. Điều này cho thấy trạng thái của sữa chua tốt hay không phụ thuộc vào: Nồng độ chất tan: nồng độ chất tan phụ thuộc vào lượng nước cho vào, nếu lượng nước cho vào nhiều thì nồng độ chất tan giảm và ngược lại. Với lượng nước thích hợp thì khả năng đông tụ của khối sữa được tốt hơn, không có nước tự do tách ra khỏi khối đông tụ. Nếu bổ sung một lượng nước quá nhiều thì nồng độ chất tan của dịch sẽ bị giảm, sau khi lên men xong sẽ làm cho sản phẩm bị tách nước nhiều, ngoài ra vi khuẩn lactic và cơ chất cũng khó tiếp xúc với nhau hơn, điều này cũng ảnh hưởng đến mùi, vị, màu sắc sau này của sản phẩm như mùi thơm giảm,vị không hài hòa hơi nhạt. Còn với lượng nước quá ít thì nồng độ chất tan cao, sản phẩm ăn vào có cảm giác khô, không mịn, vị ngọt đậm. Như vậy, ta chọn tỷ lệ nước: sữa đặc = 2,5: 1 là thích hợp nhất vì ở tỷ lệ đó sản phẩm rất hoàn thiện cả về trạng thái, mùi, vị và màu sắc. 3.2. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN GIỮ NHIỆT TRONG CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG XOÀI. Xoài bổ sung vào sản phẩm sữa chua ta phải thanh trùng vì đây là một quá trình quan trọng, có tác dụng quyết định tới khả năng bảo quản và chất lượng của sản phẩm. Xoài thuộc nhóm sản phẩm có độ chua < 4,5 thì vi khuẩn ưa nóng không phát triển được mà tính chịu nhiệt của nó cũng giảm đi, nên dễ bị tiêu diệt dễ dàng khi nâng nhiệt. Ngoài ra, các vi khuẩn khác có nha bào có thể phát triển trong môi trường axit nhưng hầu hết lại kém chịu nhiệt. Vậy chỉ cần thanh trùng dưới 100oC hay 100oC. Tiến hành xác định chế độ thanh trùng như sau: thanh trùng ở 850C, cố định thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt là 5 phút, thay đổi thời gian giữ nhiệt cho kết quả như bảng 2 (phụ lục), bảng 3.2, và hình 3.2 bên dưới. Bảng 3.2: Mô tả chất lượng cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào thời gian giữ nhiệt của chế độ thanh trùng xoài. Mẫu Thời gian giữ nhiệt (phút) Đánh giá 1 7 Sữa đông thành khối ít mịn, màu vàng ngà, sáng, mùi thơm đặc trưng, vị chua ngọt hài hòa. 2 10 Sữa đông thành khối thống nhất, màu vàng ngà sáng mịn, mùi thơm nhẹ, vị chua ngọt hài hòa, lưu vị xoài. 3 13 Sữa đông thành khối thống nhất, vị chua ngọt hài hòa, màu vàng ngà đậm ít sáng, mùi thơm không rõ lắm. 4 16 Sữa đông mịn, màu vàng hơi đậm không sáng, mùi xoài không còn, vị chua vừa ngọt vừa. Bảng 3.3: Kết quả kiểm tra vi sinh vật của sản phẩm sữa chua xoài với thời gian giữ nhiệt là 10 phút. STT Chỉ tiêu phân tích Giới hạn cho phép Kết quả 1 TSVSVHK (KL/ml) 104 5,6 × 102 2 Coliforms (KL/ml) 10 2 3 E. coli (KL/ml) Không có 0 4 S. aureus (KL/ml) Không có 0 5 Samonella (KL/25ml) Không có 0 6 TSBTNM-M (BT/ml) 10 0 Hình 3.2: Biểu đồ ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt trong chế độ thanh trùng đến chất lượng sản phẩm. Thảo luận: Dựa vào biểu đồ ta thấy với thời gian giữ nhiệt của chế độ thanh trùng xoài là 10 phút thì điểm cảm quan của sản phẩm là cao nhất, chất lượng sản phẩm đạt nhất, rồi đến 13 phút, 7 phút, thấp nhất là 16 phút và các điểm cảm quan này không có sự chênh lệch lớn lắm. Từ kết quả bảng trên ta thấy khi thay đổi thời gian giữ nhiệt của chế độ thanh trùng xoài thì chỉ tiêu mùi, màu sắc là thay đổi nhiều còn các chỉ tiêu còn lại ít biến đổi. Theo sự tăng thời gian giữ nhiệt của chế độ thanh trùng thì mùi của sản phẩm giảm dần (mất dần), còn màu sắc của sản phẩm thì đậm dần không sáng, vị ngọt tăng nhẹ. Sự thay đổi ở trên được giải thích như sau: ở nhiệt độ thanh trùng này có xảy ra phản ứng Melanoidin (giữa đường khử và acid amin) và phản ứng Caramen làm cho màu của xoài đậm dần, hương vị giảm dần, mặt khác thời gian giữ nhiệt càng lâu thì sản phẩm sẽ bị mất mùi do các chất thơm hoặc chất gây vị tốt bị bốc hơi hay bị phân hủy. Mẫu sữa chua với thời gian giữ nhiệt của chế độ thanh trùng xoài là 10 phút thì điểm cảm quan của sản phẩm là cao nhất ta sẽ đem mẫu này đi kiểm tra vi sinh vật ở Viện Nghiên Cứu và Ứng Dụng Công Nghệ Nha Trang kết quả được ghi ở bảng 3.3, với kết quả này ta thấy về mặt vi sinh vật sản phẩm đã đạt tiêu chuẩn của sản phẩm sữa chua. Như vậy, chọn thời gian giữ nhiệt thích hợp là 10 phút để cố định, nghiên cứu các thông số khác. 3.3. XÁC ĐỊNH TỶ LỆ XOÀI BỔ SUNG VÀO DỊCH SỮA. Kết quả nghiên cứu được trình bày ở bảng 3 (phụ lục), bảng 3.4 và trên hình 3.3 bên dưới. Bảng 3.4: Mô tả chất lượng cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ bổ sung xoài vào dịch sữa. Mẫu Tỷ lệ xoài (%) Đánh giá 1 15 Sữa đông thành khối ít mịn, màu vàng ngà, ít sáng, vị chua, ngọt nhẹ, mùi xoài không rõ lắm. 2 20 Sữa đông mịn, màu vàng ngà sáng, mùi xoài thơm nhẹ, vị chua vừa ngọt vừa, ít lưu vị xoài. 3 25 Sữa đông thành khối thống nhất mịn, vị chua ngọt hài hòa lưu vị xoài màu, màu vàng ngà sáng, mùi thơm đặc trưng của sản phẩm. 4 30 Sữa đông thành khối đặc mịn nhưng không đều, màu vàng ngà đậm sáng, vị chua vừa ngọt đậm, thơm rõ mùi xoài hơn mùi đặc trưng của sản phẩm sữa chua. Hình 3.3: Biểu đồ ảnh hưởng của tỷ lệ xoài đến chất lượng sản phẩm. Thảo luận: Dựa vào biểu đồ ta thấy với lượng xoài bổ sung là 25% thì điểm đánh giá cảm quan sản phẩm là cao nhất vì trong xoài chín có hàm lượng đường cao nó ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Nếu tỷ lệ xoài bổ sung thấp hơn 25% thì sản phẩm có vị chua, không lưu vị xoài, màu sắc không đặc trưng của sản phẩm. Do vi khuẩn sử dụng hết lượng đường lên men, tạo nhiều acid lactic, lượng đường còn lại không đủ tạo vị ngọt cho sản phẩm và với lượng xoài ít như vậy sẽ không tạo được màu sắc, hương vị đặc trưng của sản phẩm sữa chua xoài. Còn nếu tỷ lệ xoài bổ sung cao hơn 25% thì vi khuẩn sau khi lên men sẽ còn dư một lượng đường, lượng đường này sẽ tạo vị ngọt đậm cho sản phẩm, mặt khác với tỷ lệ xoài nhiều sẽ làm cho sản phẩm sữa chua có trạng thái đặc, mịn nhưng không thống nhất giữa thành phần xoài và sữa, mùi sản phẩm cũng đậm mùi xoài hơn, ít nhận thấy được mùi đặc trưng của sản phẩm sữa chua. Yêu cầu của sữa chua xoài là có vị chua, ngọt hài hòa, lưu vị xoài đặc trưng, màu vàng ngà sáng mịn, trạng thái thống nhất, mịn nên ta chọn tỷ lệ xoài bổ sung 25% là thích hợp nhất. Sản phẩm sữa chua xoài đi từ nguyên liệu sữa đặc có đường và khi bổ sung lượng xoài thì trong xoài cũng có hàm lượng đường cao nên trong quá trình chế biến ta không cần bổ sung thêm đường vào nữa. Đường là nguồn cơ chất cho vi khuẩn sinh trưởng, phát triển và tạo vị ngọt cho sản phẩm. Vi khuẩn lactic hấp thu các chất như: protein, đường, khoáng, vitamin…để sinh ra các sản phẩm của quá trình lên men như acid lactic, các chất thơm…tạo hương vị cho sản phẩm. Trong quá trình lên men vi khuẩn lactic sử dụng đường và các chất có trong thành phần của sữa đặc và một phần trong xoài để sinh trưởng phát triển tạo sản phẩm lên men. Trong quá trình lên men trước tiên dưới tác dụng của acid lactic, saccharose bị thủy phân tạo glucose và fructose theo phản ứng: [ H+] C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Saccharose Glucose Fructose Glucose được vi khuẩn sử dụng để lên men, Glucose đi vào con đường EMP (Embden-Meyerhoff-Panas) tạo acid lactic và các sản phẩm trung gian đặc trưng cho sữa chua. Vi khuẩn Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulagaricus là hai vi khuẩn lên men đồng hình nên có các enzyme cần thiết cho sự phân giải Glucose theo con đường EMP. Acid lactic được tạo thành trong quá trình lên men diễn ra theo cơ chế sau: Glucozase ATP (P) Hexokinaza Glucozase(P) ADP Fructozase 6(P) ATP (P) Hexokinaza Fructozase 1_6 di (P) ADP H2O Fructozase _1, 6 di(P) Aldehyt_3(P)_Glyxeric NAD (P) NADH2 Axit 1_3 di (P) glyxeric Axit _3 di (P) Glyxeric Axit (P) Enolpyruvic ADP ATP Axit pyruvic NADH2 Lactaldehdrogenase NAD Axit lactic Đồng thời sữa đặc cũng cung cấp đường Lactose trong quá trình lên men tạo acid lactic từ Lactose theo phương trình sau: C12H22O11 + H2O → 4 C3H6O3 Tiếp theo acid lactic tác dụng với phức Canxi photphat-casein làm tách Canxi ra khỏi phức và chuyển nó thành dạng không hòa tan. Lúc đó sữa chuyển từ dạng lỏng sang dạng đông tụ. Do casein là chất ổn định trong môi trường acid nên khối kết đông sẽ được hình thành khi pH giảm xuống tới điểm đẳng điện của casein và các mixen casein tích điện âm trước đó giờ trở nên trung tính. Cơ chế đông tụ của sữa chua theo phương trình sau: NH2-R(COO)2Ca+2CH3CHOHCOOH→NH2-R(COO)2+ (CH3CHOHCOO)2Ca Caseinat canxi Acid lactic Acid ceiseic Lactat canxi Ngoài ra vi khuẩn lactic sẽ tạo ra diaxetyl, acetoin, acetaldehyt… để tạo hương vị đặc trưng của sữa chua. Như vậy, chọn tỷ lệ xoài bổ sung là 25% để cố định, nghiên cứu các thông số khác. 3.4. XÁC ĐỊNH TỶ LỆ CHẾ PHẨM VI KHUẨN VÀ THỜI GIAN LÊN MEN Do số tế bào vi sinh vật trong chế phảm vi khuẩn lactic có ảnh hưởng đến thời gian lên men, tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn cho vào… cho nên ta phải sử dụng chế phẩm có số lượng vi sinh vật xác định. Mẫu chế phẩm vi khuẩn lactic (sữa chua Vinamilk) được sử dụng trong suốt quá trình thực hiện các thí nghiệm được kiểm tra về tổng số vi sinh vật hiếu khí tại Viện Nghiên Cứu và Ứng Dụng Công Nghệ Nha Trang. Kết quả được chứng nhận ở phiếu trả kết quả kiểm tra vi sinh ngày 26/06/2009 (phụ lục). Thực hiện các thí nghiệm với tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn lactic bổ sung và thời gian lên men khác nhau thu được kết quả được trình bày ở bảng 4(phụ lục), và trên hình 3.4 bên dưới. Do trong thí nghiệm này có sự thay đổi giữa tỷ lệ vi khuẩn bổ sung và tổng thời gian lên men cho nên sự biến đổi về vị của sản phẩm là lớn nhất, các chỉ tiêu còn lại ít có sự biến đổi rõ ràng vì vậy ta chỉ xét ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn và thời gian lên men đến vị của sản phẩm sữa chua xoài. Hình 3.4: Biểu đồ ảnh hưởng của tỷ lệ vi khuẩn và thời gian lên men đến vị của sữa chua xoài. Các mẫu có điểm cảm quan về vị cao nhất ở cùng thời gian lên men với các tỷ lệ vi khuẩn khác nhau sẽ được đem đi xác định độ chua ta có kết quả như sau: + Với tỷ lệ vi khuẩn là 7% thì ở thời gian lên men 9h có điểm cảm quan về vị cao nhất là 3,8 và sản phẩm này đạt độ chua là 650T. + Với tỷ lệ vi khuẩn là 8% thì ở thời gian lên men 8h có điểm cảm quan về vị cao nhất là 4,4 và sản phẩm này đạt độ chua là 770T. + Với tỷ lệ vi khuẩn là 9% thì ở thời gian lên men 7h có điểm cảm quan về vị cao nhất là 4,0 và sản phẩm này đạt độ chua là 750T. Thảo luận: Các thí nghiệm được tiến hành với tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn thay đổi từ 7%, 8%, 9% tương ứng với thời gian lên men là 7h, 8h, 9h. Từ biểu đồ trên cho thấy lượng vi khuẩn có trong môi trường lên men quyết định đến khả năng lên men từ đó ảnh hưởng đến vị của sản phẩm. Bên cạnh đó thời gian lên men cũng ảnh hưởng đến quá trình lên men đó chính là thời gian cần thiết để vi khuẩn lactic sử dụng một số cơ chất ví dụ như đường lactoza, saccharose để tạo thành các sản phẩm lên men như acid lactic, các hợp chất thơm diaxetyl, acetoin… do đó nếu thời gian lên men quá ngắn hay quá dài đều gây ra những biến đổi không mong muốn cho sản phẩm. Với lượng vi khuẩn 7%, 8% nếu thời gian lên men ngắn (7h) thì không đủ thời gian để vi khuẩn lên men tạo vị chua thích hợp cho sản phẩm, mặc khác lượng đường trong sản phẩm còn lại nhiều do đó làm cho sản phẩm quá ngọt, ngoài ra thì lượng đường quá nhiều cũng gây ra hiện tượng thẩm thấu làm ảnh hưởng không tốt đến quá trình lên men. Ngược lại, ở thời gian lên men dài (9h) với lượng vi khuẩn là 8%, 9% thì lượng axit lactic tạo ra quá nhiều, sản phẩm sẽ quá chua vì lượng đường còn lại không đủ tạo ra vị ngọt hài hòa cho sản phẩm. Như vậy, dựa vào biểu đồ ở trên ta thấy với tỷ lệ vi khuẩn là 8% và với tổng thời gian lên men là 8h thì cho điểm cảm quan cao nhất(4,4) và sản phẩm cũng đạt độ chua theo qui định(770T). Các mẫu còn lại về độ chua, trạng thái, màu sắc, mùi đạt theo yêu cầu nhưng vị thì không hài hòa lắm; ví dụ như mẫu ở thời gian lên men là 9h và tỷ lệ vi khuẩn 7% vị chua vừa nhưng lại ngọt đậm còn mẫu ở thời gian lên men là 7h và tỷ lệ vi khuẩn 9% thì vị ngọt vừa, chua vừa nhưng lại ít lưu vị xoài đặc trưng của sản phẩm. Còn yếu tố nữa cũng ảnh hưởng đến khả năng lên men là hoạt lực của vi khuẩn, nhưng do sữa chua Vinamilk được sản xuất hàng loạt với quy mô công nghiệp nên hoạt lực của vi khuẩn rất đồng đều cò thể xem yếu tố này không ảnh hưởng đến khả năng lên men. Quá trình lên men của vi khuẩn là một quá trình oxy hoá khử sinh học nhằm cung cấp năng lượng và các hợp chất trung gian cho tế bào vi khuẩn. Vi khuẩn hấp thu các chất như: protein, đường đơn, khoáng, vitamin… tạo sản phẩm của quá trình lên men như: acid lactic, các chất thơm, acid amin, vitamin… sau khi lên men sản phẩm sữa chua có lượng đường giảm, lượng acid amin tăng và các vitamin cũng tăng tạo cho sản phẩm sữa chua có vị thơm ngon hơn dễ tiêu hoá hơn so với dịch sữa chưa lên men. Hương vị của sữa chua xoài phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng yếu tố chính đó là khả năng lên men của chế phẩm vi khuẩn và thời gian lên men cho nên ta phải chọn lượng chế phẩm vi khuẩn và thời gian lên men phù hợp đủ để tạo cho sản phẩm có vị chua hài hòa phù hợp với sở thích của người tiêu dùng. Như vậy, ta chọn tỷ lệ bổ sung chế phẩm vi khuẩn lactic là 8% với tổng thời gian lên men là 8h thì sẽ tạo hương vị hài hòa, độ chua thích hợp nhất cho sản phẩm. 3.5. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM SẢN XUẤT SỮA CHUA XOÀI. 3.5.1. Quy trình sản xuất. Sau khi tiến hành các thí nghiệm ta rút ra quy trình chế biến sữa chua xoài như sau: Thanh trùng (t = 85–900C, ﺡ = 15–20’) (t= 85 – 870C, ﺡ = 5’ Đồng hóa Làm nguội (40 – 45oC) Bổ sung chế phẩm vi khuẩn (8%) Lên men lần 1 (ﺡ =2,5h, t = 43÷45oC ) Phối trộn xoài (25%) Vào hũ Lên men lần 2 (ﺡ =5,5h, t = 43÷45oC ) Làm lạnh (6÷8oC) Bảo quản (2÷4oC) Thanh trùng (t = 850C, ﺡ = 10’) Phối trộn Xay nhuyễn Bỏ vỏ, hạt Nguyên liệu (sữa đặc, nước nóng 70oC) Xoài chín Hũ Chế phẩm vi khuẩn Hình 3.7: Sơ đồ quy trình thực nghiệm. 3.5.2. Thuyết minh quy trình. 1. Chuẩn bị nguyên liệu. + Sữa đặc: đạt tiêu chuẩn hệ thống HACCP về an toàn và vệ sinh thực phẩm. Sữa có màu vàng ngà, đồng đều, không vón cục, mịn, không có hạt đường kết tinh lạo sạo trong khối sữa hay dưới đáy hộp sữa, mùi thơm, vị ngọt đặc trưng của sữa. + Nước: đun sôi để nguội tới nhiệt độ 700C. + Xoài: chọn các quả có độ chín đồng đều, tươi, không bị hư hỏng dập nát, không nên chọn quả chín quá vì sẽ có mùi rượu ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm sữa chua xoài. + Giống chế phẩm vi khuẩn lactic: mịn, có độ đồng đều cao, thơm đặc trưng, không lẫn tạp chất. 2. Phối trộn. - Tạo môi trường thuận lợi cho vi khuẩn lactic lên men. - Cho sữa vào cốc thủy tinh đã được khử trùng rồi bổ sung nước nóng ở 700C vào với tỷ lệ nước/ sữa = 2,5/ 1, sau đó ta dùng đũa khuấy đều lên để tạo thành một dung dịch đồng nhất. 3. Đồng hóa. Sau khi phối trộn sữa đặc và nước nóng 700C ta được dịch sữa có nhiệt độ khoảng 60÷650C, nhiệt độ này đem đồng hóa là tối ưu nhất. Do điều kiện không cho phép nên tiến hành đồng hóa bằng máy xay sinh tố. Cho dịch sữa vào máy xay sinh tố để đồng hóa trong vòng 1÷2 phút. Đồng hóa nhằm mục đích làm giảm kích thước các cầu mỡ, tăng mức độ phân tán sữa, phân bố lại giữa các chất béo và plasma. Kết quả làm cho sữa chua đồng nhất, quyện mịn và bền. 4. Thanh trùng. Dịch sữa sau khi đồng hóa ta tiến hành thanh trùng ở 85÷900C trong vòng 15÷20 phút, mục đích là tạo môi trường thuần khiết cho quá trình lên men bằng cách tiêu diệt các vi sinh vật bất lợi, hệ vi sinh vật gây bệnh trong sữa bằng cách sử dụng hợp lí nhiệt độ với điều kiện chỉ tác động đến cấu trúc vật lý của sữa, đến sự cân bằng hóa học, cũng như đến các cấu tử sinh học, hệ enzyme và vitamin. Quá trình này còn có ý nghĩa làm tăng khả năng hydrat hóa cho protein, tạo cho cấu trúc sữa không bị tách nước và cho sản phẩm có độ quện tốt, bền. 5. Làm nguội. Dịch sữa được làm nguội tới nhiệt độ 40-450C trước khi bổ sung sữa chua giống, ở nhiệt độ này thích hợp cho sự hoạt động của vi khuẩn. 6. Bổ sung chế phẩm vi khuẩn. Sữa chua giống trước khi đưa vào dịch lên men cần được nâng dần đến nhiệt độ lên men 40÷450C, sau đó bổ sung vào dịch lên men. Tỷ lệ bổ sung 8% so với dịch lên men. 7. Lên men lần 1. Dịch sữa sau khi bổ sung chế phẩm vi khuẩn giống ta đưa đi lên men trong tủ ấm ở nhiệt độ 43÷450C trong thời gian 2,5 giờ. Là giai đoạn quan trọng thực hiện nhiều biến đổi trong môi trường dịch lên men để chuyển từ dịch sữa thành sữa chua. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 42÷45oC, trong thời gian lên men không nên để nhiệt độ quá giới hạn này. Sự hoạt động của hệ vi khuẩn sinh ra acid lactic làm pH của bán thành phẩm giảm xuống và khối lượng sữa đông tụ hình thành. 8. Chuẩn bị xoài. + Xử lý: Xoài đem rửa sạch, để ráo rồi dùng dao bóc bỏ vỏ, sau đó thái miếng lấy phần ăn được, bỏ hạt. + Xay nhuyễn: Mục đích: làm cho xoài nhuyễn ra khi phối trộn với dịch sữa lên men sẽ tạo được dung dịch đồng nhất. Đồng thời quá trình xay cũng làm phá vỡ tế bào thịt quả xoài, đồng nhất về trạng thái và thành phần, sau khi phối trộn dịch sữa và lên men sẽ tạo ra hương vị dặc trưng riêng biệt của sản phẩm sữa chua xoài. Thực hiện: Xoài sau khi xử lý sơ bộ được xay nhuyễn bằng máy xay sinh tố. Dưới tác dụng của lực cơ học xoài sẽ nhuyễn ra đạt theo yêu cầu thì tắt máy xay. + Thanh trùng – làm nguội: Xoài sau khi xay nhuyễn được cho vào lọ thủy tinh vặn kín nắp rồi đem đi thanh trùng trong môi trường nước ở chế độ như sau: nâng nhiệt 5 phút, giữ nhiệt 10 phút, hạ nhiệt 5 phút với nhiệt độ thanh trùng là 850C. Sau đó được làm nguội xuống nhiệt độ 40÷430C để bổ sung vào dịch sữa lên men. 9. Phối trộn – vào hũ. Dung dịch sữa sau khi ủ lên men lần 1 (2,5giờ) ta lấy ra cho vào cốc thủy tinh đã được khử trùng rồi bổ sung xoài đã được thanh trùng ở trên vào với tỷ lệ xoài so với dịch sữa là 25%. Sau đó dùng muỗng khuấy đều đến khi xoài và dịch sữa đạt dung dịch đồng nhất. Dịch sau khi phối trộn đạt trạng thái đồng nhất thì ta tiến hành rót dịch vào hũ thủy tinh và đem đi tiếp tục ủ lên men lần2. Các hũ thủy tinh trước khi sử dụng phải được thanh trùng trong môi trường nước ở 1000C trong thời gian 5 phút. 10. Lên men lần 2. Dịch sau khi phối trộn ta cho vào hũ thủy tinh đậy kín nắp và đem đi tiếp tục ủ lên men lần 2 trong tủ ấm ở nhiệt độ 43÷450C trong thời gian 5,5 giờ. Như vậy, tổng thời gian lên men của sản phẩm là 8h. 11. Làm lạnh. Bán thành phẩm sau khi lên men (ủ ấm) đưa đi làm lạnh để hoàn thiện chất lượng sản phẩm ở nhiệt độ 6-80C. Giai đoạn này góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo cho sản phẩm có chất lượng tốt hơn, có mùi vị hài hòa đặc trưng, đồng thời tạo trạng thái ổn định cho sữa chua. Thời gian làm lạnh khoảng 10-12h, sản phẩm được đưa đi bảo quản. 12. Bảo quản Sản phẩm được bảo quản ở 4÷60C cho đến khi tiêu thụ hết. 3.6. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM. * Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh trong thành phẩm, kết quả được chứng nhận ở phiếu trả kết quả kiểm tra vi sinh ngày 28/05/2009 (phụ lục). Bảng3.5: Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh trong thành phẩm. STT Chỉ tiêu phân tich Phương pháp Giới hạn cho phép Kết quả 1 TSVSVHK (KL/ml) TCVN 4884:2005 104 5,6 × 102 2 Coliforms (KL/ml) TCVN 6848:2007 10 2 3 E. coli (KL/ml) TCVN 6846:2007 Không có 0 4 S. aureus (KL/ml) TCVN 4830:2005 Không có 0 5 Samonella (KL/25ml) TCVN 4829:2005 Không có 0 6 TSBTNM-M (BT/ml) TCVN 5166:1990 10 0 Với kết quả ở bảng trên thì sản phẩm sữa chua xoài về mặt vi sinh đã đạt tiêu chuẩn. * Sau khi kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh, tiến hành đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm để từ đó biết được sản phẩm đạt loại nào về mặt cảm quan. Với thông số thích hợp đã chọn, từ quy trình chế biến sữa chua xoài, tạo ra sản phẩm để hội đồng đánh giá cảm quan đánh giá chất lượng sản phẩm, đánh giá chỉ tiêu trạng thái, mùi, vị, màu. Kết quả được trình bày như sau: Bảng 3.6: Đánh giá chất lượng sản phẩm. Chỉ tiêu chất lượng Điểm của các thành viên ĐTB HSQT ĐTB có trọng lượng Loại sản phẩm A B C D E Trạng thái 4 5 4 5 4 4,4 1,6 7,04 Khá Mùi 4 4 3 4 4 3,8 0,8 3,04 Vị 5 4 4 5 3 4,2 1,2 5,04 Màu 5 5 4 4 4 4,4 0,4 1,76 Cộng 16,88 Qua kết quả trên theo tiêu chuẩn Việt Nam 3215-79 thì sản phẩm sữa chua xoài (bổ sung xoài) này đạt loại khá. Với kết quả này có thể tiến hành sản xuất với quy mô công nghiệp và có thể tìm biện pháp để nâng cao hơn nữa chất lượng sản phẩm tốt hơn. 3.7. XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG CHO SẢN PHẨM. Dựa vào kết quả nghiên cứu về: tỷ lệ nước/sữa đặc, thời gian giữ nhiệt của chế độ thanh trùng xoài, tỷ lệ xoài bổ sung, tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn bổ sung và thời gian lên men ta xây dựng các tiêu chuẩn chất lượng cho sản phẩm sữa chua xoài như sau: 3.7.1. Tiêu chuẩn chất lượng cảm quan. Các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm phải đạt: Trạng thái: Sữa đông thành khối thống nhất, mịn màng không tách nước. Mùi: Hương thơm đặc trưng của hương xoài tự nhiên và mùi thơm đặc trưng của sản phẩm sữa chua. Vị: Chua ngọt hài hòa, lưu vị xoài đặc trưng. Màu sắc: Màu vàng ngà, sáng, mịn. 3.7.1. Tiêu chuẩn vi sinh vật. Các chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm phải đạt yêu cầu như bảng sau: Bảng 3.7: Các chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm. STT Chỉ tiêu phân tich Phương pháp Giới hạn cho phép 1 TSVSVHK (KL/ml) TCVN 4884:2005 104 2 Coliforms (KL/ml) TCVN 6848:2007 10 3 E. coli (KL/ml) TCVN 6846:2007 Không có 4 S. aureus (KL/ml) TCVN 4830:2005 Không có 5 Samonella (KL/25ml) TCVN 4829:2005 Không có 6 TSBTNM-M (BT/ml) TCVN 5166:1990 10 3.8. SƠ BỘ TÍNH CHI PHÍ NGUYÊN LIỆU. Một quy trình công nghệ có ý nghĩa thực tế khi nó được ứng dụng vào sản xuất và mang lại hiệu quả kinh tế cao tức là chất lượng sản phẩm tốt, giá cả phù hợp, được người tiêu dùng chấp nhận. Nên việc tính giá thành sản phẩm có ý nghĩa hết sức quan trọng. 3.8.1. Tiêu hao nguyên liệu chính. Tiêu hao nguyên liệu chính được tính theo công thức: S.100n Công thức: T = (100-X1)(100-X2)…(100-Xn) Trong đó: S là lượng nguyên liệu cuối cùng trong một đơn vị sản phẩm. T là lượng tiêu hao nguyên liệu cho 1 đơn vị sản phẩm (kg). X1,X2 …Xn là phần trăm hao phí cuối cùng ở các công đoạn 1,2,…,n so với lúc nguyên liệu đưa vào công đoạn đó. Nguyên liệu chính của sản phẩm là sữa đặc có đường, quá trình sản xuất không trải qua xử lý nguyên liệu nên hao phí nguyên liệu là không đáng kể do đó T = S. Ta có S = 14.10-3 (kg) nguyên liệu sữa đặc sản xuất ra một hũ sữa chua với khối lượng tịnh là 65g, suy ra: T = S = 14.10-3 (kg). Vậy nguyên liệu sữa đặc cho 1000 hũ là: T1000 = 14 (kg) Vậy khi sản xuất 1000 hũ sữa chua cần 14 (kg) sữa đặc nguyên liệu. 3.8.2. Tiêu hao nguyên liêu phụ. Tiêu chuẩn tiêu hao nguyên liệu cho từng nguyên liệu phụ sản xuất ra 1 sản phẩm tính theo công thức: Si .100 Ti = (kg) 100 - Xi Trong đó: Si là trọng lượng nguyên liệu phụ (i) sản xuất trong 1 hũ.(kg) Xi là phần trăm hao phí tổng cộng của từng nguyên liệu phụ cho 1 đơn vị sản phẩm. Bảng 3.8: Phần trăm tiêu hao tổng cộng của từng nguyên liệu phụ khi sản xuất. Nguyên liệu phụ Si (kg) Xi (%) Ti (kg) T1000 (kg) Nước 35.10-3 0 35.10-3 35 Chế phẩm vi khuẩn 3,85.10-3 0 3,85.10-3 3,85 Xoài 12,15.10-3 35.4 18,8.10-3 18,8 3.8.3 Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 hũ sữa chua xoài. Bảng 3.9: Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 hũ sữa chua xoài. Nguyên liệu Khối lượng (kg) Đơn giá (đồng/kg) Thành tiền (đồng) Sữa đặc 14 35.526 497.364 Xoài 18,8 15.000 282.000 Chế phẩm vi khuẩn 3,85 35.000 134.750 Nước 35 500 17.500 Tổng thành tiền 931.614 Từ bảng ta thấy chi phí nguyên liệu để sản xuất 1 hũ sữa chua là khoảng 931,6 đ/hũ, chưa kể tiền hũ. Thấy rằng với giá như trên cũng tương đối phù hợp. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 1. KẾT LUẬN. Qua thời gian thực tập nghiên cứu, tôi đã xác định được các thông số thích hợp cho qui trình chế biến sữa chua xoài. Đánh giá chất lượng bằng phương pháp cảm quan. Hội đồng đánh giá cảm quan gồm 5 thành viên. Chất lượng sữa chua được đánh giá sau giai đoạn làm lạnh. Chất lượng sữa chua còn được xác định với các chỉ tiêu hóa học và kiểm tra vi sinh. Mỗi thông số tính theo phần trăm của dịch sữa. Tỷ lệ sữa đặc : nước = 1:2,5 Thời gian thanh trùng xoài: thời gian giữ nhiệt là 10 phút Tỷ lệ xoài bổ sung: 25% Tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn lactic: 8% Tổng thời gian lên men : 8h. Với các thông số này tạo cho sản phẩm sữa chua có hương vị thơm ngon đặc trưng của sữa chua xoài, phù hợp với khẩu vị người tiêu dùng, có thể ứng dụng sản xuất với quy mô lớn. 2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN. Do thời gian thực tập ngắn, thiết bị dụng cụ thiếu thốn, với kiến thức bản thân còn hạn chế nên kết quả nghiên cứu chỉ dừng lại ở mức độ kết quả ban đầu. Vì vậy trong chế biến sữa chua xoài cần nghiên cứu thêm một số vấn đề sau: Cần tiếp tục nghiên cứu, phân lập chế phẩm vi khuẩn lactic để thu được chế phẩm lactic thuần khiết thích hợp, bổ sung vào sữa khi lên men để thúc đẩy nhanh quá trình lên men trong sản xuất sữa chua xoài. Cần phải nghiên cứu bổ sung chất ổn định vào sữa chua xoài để tạo trạng thái tốt hơn cho sản phẩm. Cần phải nghiên cứu sản xuất ra syrup xoài bán chế phẩm để dùng khi trái mùa vụ. Nghiên cứu thị hiếu người tiêu dùng để bổ sung các chất thơm làm phong phú thêm sản phẩm. Nghiên cứu sản phẩm đựng trong các dạng bao bì khác nhau. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trần Đức Ba (2006) Lạnh đông rau quả xuất khẩu, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM. 2. Nguyễn Lân Dũng (1997) Vi sinh vật học, NXB Giáo Dục 3. Vũ Duy Đô (2008) Giáo trình công nghệ chế biến thịt, cá, trứng, sữa, Đại Học Nha Trang. 4. Phạm Văn Hổ - Bùi Thị Như Thuận (1991) Kiểm nghiệm lương thực thực phẩm, Khoa hoá học thực phẩm Đại Học Bách Khoa Hà Nội. 5. Đặng Văn Hợp – Đỗ Minh Phụng (2000) Phân tích kiểm nghiệm các sản phẩm thuỷ sản, Trường Đại Học Thuỷ Sản Nha Trang. 6. Trần Thị Luyến (1998) Công nghệ chế biến các sản phẩm lên men, NXB Nông Nghiệp TP.HCM. 7. Nguyễn Thị Minh Phương (2008) Bảo quản, chế biến hoa quả tươi, NXB Tri Thức. 8. Nguyễn Văn Tiếp – Quách Đình – Ngô Mĩ Văn (2000) Kỹ thuật sản xuất đồ hộp, rau quả, NXB Thanh Niên. 9. Trần Thị Thanh Công nghệ vi sinh vật, NXB Giáo Dục. 10. Lê Thị Liên Thanh – Lê Văn Hoàng Công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật Hà Nội. 11. Hà Văn Thuyết – Trần Quang Bình (2000) Bảo quản rau quả tươi và bán chế phẩm, NXB Nông Nghiệp Hà Nội. 12. Lê Ngọc Tú (2002) Hoá sinh công nghiệp, NXB Khoa học và Kỹ Thuật Hà Nội. 13. Luận văn tốt nghiệp các khoá 14. Các tiêu chuẩn về chất lượng VSATTP 15.Một số báo, tạp chí, mạng internet. PHỤ LỤC Bảng 1: Kết quả điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ nước. Mẫu Tỷ lệ nước so với lượng sữa đặc (lần) Chỉ tiêu chất lượng Điểm của kiểm nghiệm viên Điểm trung bình Hệ số quan trọng Điểm có trọng lượng Điểm cảm quam chung A B C D E 1 2,25:1 Trạng thái 5 5 4 4 5 4,6 1,6 7,36 17,52 Màu 5 5 4 4 4 4,4 0,4 1,76 Mùi 4 5 4 4 4 4,2 0,8 3.36 Vị 4 5 4 4 4 4.2 1,2 5,04 2 2,5:1 Trạng thái 4 5 5 4 4 4,4 1,6 7,04 18 Màu 5 4 5 4 4 4,4 0,4 1,76 Mùi 4 5 5 4 5 4,6 0,8 3,68 Vị 5 5 4 5 4 4,6 1,2 5,52 3 2,75:1 Trạng thái 3 4 4 4 4 3,8 1,6 6,08 15,6 Màu 4 5 4 4 4 4,2 0,4 1,68 Mùi 4 4 3 4 4 3,8 0,8 3,04 Vị 4 4 4 4 4 4 1,2 4,8 4 3:1 Trạng thái 3 4 3 3 4 3,4 1,6 5,44 14,48 Màu 5 4 4 4 4 4,2 0,4 1,68 Mùi 4 3 4 4 4 3,8 0,8 3,04 Vị 3 4 4 4 3 3,6 1,2 4,32 Bảng 2: Kết quả điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào thời gian giữ nhiệt trong chế độ thanh trùng xoài. Mẫu Thời gian giữ nhiệt (phút) Chỉ tiêu chất lượng Điểm của kiểm nghiệm viên Điểm trung bình Hệ số quan trọng Điểm có trọng lượng Điểm cảm quam chung A B C D E 1 7 Trạng thái 4 3 4 4 4 3,8 1,6 6,08 16,08 Màu 5 4 4 4 4 4,2 0,4 1,68 Mùi 5 4 4 5 4 4,4 0,8 3,52 Vị 4 4 4 4 4 4 1,2 4,8 2 10 Trạng thái 4 5 4 4 4 4,2 1,6 6,72 17,12 Màu 4 4 5 4 5 4,4 0,4 1,76 Mùi 4 5 4 4 4 4,2 0,8 3,36 Vị 5 4 5 4 4 4,4 1,2 5,28 3 13 Trạng thái 4 4 4 4 5 4,2 1,6 6,72 16,24 Màu 4 4 4 4 4 4 0,4 1,6 Mùi 3 4 4 3 4 3,6 0,8 2,88 Vị 4 5 4 4 4 4,2 1,2 5,04 4 16 Trạng thái 4 4 4 4 4 4 1,6 6,4 15,36 Màu 4 3 4 4 4 3,8 0,4 1,52 Mùi 4 3 3 4 4 3,6 0,8 2,88 Vị 4 4 4 3 4 3,8 1,2 4,56 Bảng 3: Kết quả điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ bổ sung xoài. Mẫu Tỷ lệ bổ sung xoài (%) Chỉ tiêu chất lượng Điểm của kiểm nghiệm viên Điểm trung bình Hệ số quan trọng Điểm có trọng lượng Điểm cảm quam chung A B C D E 1 15 Trạng thái 4 4 4 4 4 4 1,6 6,4 14,96 Màu 4 3 4 4 4 3,8 0,4 1,52 Mùi 3 4 3 3 4 3,4 0,8 2,72 Vị 4 3 4 4 3 3.6 1,2 4,32 2 20 Trạng thái 4 4 4 5 4 4,2 1,6 6,72 15,92 Màu 4 4 4 4 4 4 0,4 1,6 Mùi 4 3 4 4 4 3,8 0,8 3,04 Vị 4 4 4 3 4 3,8 1,2 4,56 3 25 Trạng thái 5 4 5 4 4 4,4 1,6 7,04 17,2 Màu 4 4 4 4 5 4,2 0,4 1,68 Mùi 4 4 4 4 4 4 0,8 3,2 Vị 4 5 5 4 4 4,4 1,2 5,28 4 30 Trạng thái 4 4 4 4 4 4 1,6 6,4 16,48 Màu 5 4 4 4 4 4,2 0,4 1,68 Mùi 4 5 4 4 4 4,2 0,8 3,36 Vị 5 4 4 4 4 4,2 1,2 5,04 Bảng 4: Kết quả điểm cảm quan về vị của sữa chua xoài theo tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn lactic không thuần khiết và theo thời gian lên men. Mẫu Tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn (%) Thời gian lên men (h) Điểm của kiểm nghiệm viên Điểm trung bình A B C D E 1 7 7 1 2 2 1 1 1,4 8 4 3 4 4 3 3,6 9 4 3 4 4 4 3,8 2 8 7 2 2 3 2 2 2,2 8 4 5 4 4 5 4,4 9 3 2 4 3 2 2,8 3 9 7 4 4 3 5 4 4,0 8 3 3 4 3 3 3.2 9 2 1 2 2 1 1,6 Hình 3.8 : Ảnh sản phẩm