Đồ án tốt nghiệp nghiên cứu chế biến thử nghiệm sữa chua từ bắp

- i-
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC BẢNG iv
DANH MỤC HÌNH v
MỞ ĐẦU 1
Chương 1: TỔNG QUAN 2
1.1. TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA 2
1.1.1. Khái niệm chung về sữa chua 2
1.1.2. Lợi ích của sữa chua 2
1.1.3. Một số qui trình sản xuất sữa chua 5
1.1.3.1. Sản xuất sữa chua từ sữa bò tươi 5
1.1.3.2. Sản xuất sữa chua đậu nành 6
1.1.3.3. Sản xuất sữa chua từ dừa 7
1.1.3.4. Sản xuất sữa chua từ đậu xanh 8
1.2. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ
TRONG SẢN XUẤT SỮA CHUA 9
1.2.1. Hiểu biết chung về vi khuẩn lactic 9
1.2.2. Cơ chế quá trình lên men lactic 9
1.2.3. Các vi khuẩn sử dụng trong công nghệ sản xuất sữa chua 13
1.3. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU BẮP (NGÔ) 15
1.3.1. Đặc trưng, cấu tạo và thành phần hóa học 15
1.3.1.1. Nguồn gốc, phân loại các loại bắp 15
1.3.1.2. Đặc điểm cây bắp ngọt 16
1.3.1.3. Cấu tạo của hạt bắp 17
1.3.1.4. Thành phần của hạt bắp 17
1.3.2. Tác dụng của bắp 20
1.3.3. Khả năng sản xuất thực phẩm từ bắp ngọt 20
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
- ii-
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 23

2.1.1. Nguyên liệu 23
2.1.1.1. Bắp ngọt 23
2.1.1.2. Đường cát trắng 23
2.1.1.3. Sữa bột 23
2.1.1.4.Vi khuẩn giống 24
2.1.1.5. Nước 24
2.1.2. Bao bì thủy tinh 24
2.1.3. Các dụng cụ và thiết bị 24
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: 24
2.2.1. Mục tiêu của đề tài 24
2.2.2. Nội dung nghiên cứu 25
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.3.1. Quy trình dự kiến 26
2.3.2. Thăm dò khả năng lên men sữa chua từ bắp 28
2.3.3. Bố trí thí nghiệm 28
2.3.3.1. Xác định tỉ lệ nước bổ sung trong dịch sữa bắp 28
2.3.3.2 Xác định thời gian đun sôi 30
2.3.3.3. Xác định tỉ lệ sữa bột bổ sung 31
2.3.3.4. Xác định tỉ lệ đường, tỉ lệ sữa chua giống bổ sung, thời gian lên
men 33
2.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm sữa chua 38
2.3.3.1. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm 38
2.3.3.2 Phương pháp đánh giá chỉ tiêu hóa học 40
2.3.3.3 Phương pháp đánh giá chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm 40
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41
3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỈ LỆ NƯỚC BỔ SUNG
TRONG DỊCH SỮA BẮP 41
3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH THỜI GIAN ĐUN SÔI 42
- iii-
3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỈ LỆ SỮA BỘT BỔ SUNG

TRONG DỊCH SỮA BẮP 44
3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỈ LỆ SỮA CHUA GIỐNG, TỈ
LỆ ĐƯỜNG BỔ SUNG VÀ THỜI GIAN LÊN MEN 46
3.5. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM. 55
3.5.1. Đánh giá chất lượng cảm quan 55
3.5.2. Kiểm tra chất lượng hóa học 56
3.5.3. Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật 57
3.6. SƠ BỘ TÍNH GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 57
3.6.1. Chi phí nguyên liệu chính 57
3.6.2. Chi phí nguyên liêu phụ 58
3.6.3. Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 100 hũ sữa chua bắp 59
KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 60
KẾT LUẬN 60
KIẾN NGHỊ 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO 65
PHỤ LỤC
- iv-
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của bắp ngọt 18
Bảng 1.2: Tỷ lệ các chất trong từng phần của hạt (tổng sản lượng trong hạt) 18
Bảng 1.3: Hàm lượng các acid amin của bắp ngọt được so với trứng 19
Bảng 1.4: Thành phần tro của bắp 20
Bảng 2.1: Bảng điểm về mùi của sản phẩm sữa chua bắp 38
Bảng 2.2: Bảng điểm về vị của sản phẩm sữa chua bắp 39
Bảng 2.3: Bảng điểm về trạng thái của sữa chua bắp 39
Bảng 2.4: Tiêu chuẩn qui định cấp chất lượng 40
Bảng 3.1: Bảng mô tả chất lượng cảm quan của sữa chua theo tỉ lệ nước bổ sung
vào dịch sữa bắp 41
Bảng 3.2: Bảng mô tả mùi và trạng thái của sản phẩm theo thời gian đun sôi 42
Bảng 3.3: Bảng mô tả chất lượng sản phẩm theo tỉ lệ sữa bột bổ sung. 44

Bảng 3.4: Bảng điểm so sánh tổng hợp các mẫu ở các tỉ lệ sữa chua giống- tỉ lệ
đường- thời gian lên men khác nhau 51
Bảng 3.5: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 56
Bảng 3.6: Phần trăm hao phí ở các công đoạn 58
Bảng 3.7: Phần trăm tiêu hao tổng cộng của từng nguyên liệu phụ khi sản xuất 58
Bảng 3.8: Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 100 hũ sữa chua bắp 59
- v-
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cơ chế chuyển hóa lactose ở một số vi khuẩn lactic ưa ấm và ưa nhiệt
(Cogan, 1995) 11
Hình 1.2: Sinh tổng hợp acetaldehyde ở một số vi khuẩn ưa nhiệt (Varnam và
Sutherland, 1994). 12
Hình 1.3: Sinh tổng hợp các chất tạo hương từ Citrate (Cogan và Fordan, 1994) 13
Hình 1.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến tỷ lệ cocci/ bacilli trong điều
kiện tỷ lệ chủng và thời gian lên men không thay đổi. 15
Hình 1.5: Cánh đồng bắp 17
Hình 1.6: Bắp ngọt 17
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình dự kiến chế biến thử nghiệm sữa chua bắp 26
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ nước bổ sung 29
Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian đun sôi dịch bắp 30
Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ sữa bột bổ sung 32
Hình 2.5.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ đường bổ sung, thời gian lên
men với tỉ lệ sữa chua giống 4%. 34
Hình 2.5.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ đường bổ sung, thời gian lên
men với tỉ lệ sữa chua giống 5 % 35
Hình 2.5.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ đường bổ sung, thời gian lên
men với tỉ lệ sữa chua giống 6 % 36
Hình 2.5.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỉ lệ đường bổ sung, thời gian lên
men với tỉ lệ sữa chua giống 7%. 37
Hình 3.1: Biến đổi điểm CLCQ của sữa chua theo tỉ lệ nước: bắp 41

Hình 3.2: Biến đổi điểm CLCQ của sữa chua theo thời gian đun sôi 43
Hình 3.3: Sự biến đổi điểm CLCQ của sữa chua theo tỉ lệ sữa bột bổ sung 45
Hình 3.4: Biến đổi điểm CLCQ theo tỉ lệ đường bổ sung và thời gian lên men
với tỉ lệ sữa chua giống 4% 46
- vi-
Hình 3.5 Biến đổi điểm CLCQ theo tỉ lệ đường bổ sung và thời gian lên men
với tỉ lệ sữa chua giống 5% 47
Hình 3.6 Biến đổi điểm CLCQ theo tỉ lệ đường bổ sung và thời gian lên men
với tỉ lệ sữa chua giống 6% 49
Hình 3.6 Biến đổi điểm CLCQ theo tỉ lệ đường bổ sung và thời gian lên men
với tỉ lệ sữa chua giống 7% 50
Hình 3.8: Biểu đồ điểm CLCQ theo tỉ lệ sữa chua giống- tỉ lệ đường- thời gian
lên men 52
- 1-
MỞ ĐẦU
Từ xa xưa, quá trình lên men lactic đã được con người biết đến và ứng dụng
như một hình thức lên men tự phát để chế biến, bảo quản thực phẩm có nguồn gốc
từ ngũ cốc, thịt, cá và sản xuất đồ uống. Ngày nay, một trong những ứng dụng quan
trọng của lên men lactic là tạo nên các sản phẩm lên men giàu dinh dưỡng và có tác
dụng chữa bệnh cao có nguồn gốc từ động vật, thực vật. Như sản phẩm sữa chua có
nguồn gốc từ các nước phương Tây đến nay đã trở thành món ăn được ưa thích ở
khắp nơi trong đó có Việt Nam. Trên thị trường hiện nay sản phẩm sữa chua chủ
yếu được làm từ sữa động vật, còn sữa chua chế biến có nguồn gốc từ thực vật rất ít.
Vì vậy “việc nghiên cứu chế biến sữa chua từ bắp” có ý nghĩa tạo ra sản phẩm mới
lạ, để góp phần tạo sự đa dạng cho các sản phẩm sữa chua, đáp ứng nhu cầu thị hiếu
của người tiêu dùng.
Nội dung của đề tài: “nghiên cứu chế biến thử nghiệm sữa chua từ bắp”
 Tổng quan về sữa chua, nguyên liệu bắp ngọt.
 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu.
 Kết quả và thảo luận.

Trong quá trình làm đề tài do hạn chế của bản thân mình em không thể tránh
khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và
các bạn để đề tài này được hoàn thiện hơn.
Nhân đây em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Chế Biến đã tận
tình giảng dạy em trong những năm học qua. Em xin chân thành cảm ơn TS. Trần
Đại Tiến và các thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm Hóa sinh-vi sinh, phòng Công
nghệ thực phẩm, phòng Kĩ thuật lạnh đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.
Nha Trang, tháng 06 năm 2009
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thu Thùy
- 2-
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA
1.1.1. Khái niệm chung về sữa chua
Sữa chua là sản phẩm rất phổ biến trên thế giới. Sữa chua là sản phẩm sữa
được chế biến từ các loại sữa tươi, sữa đặc, sữa bột hoặc các chất béo sữa các loại
có hoặc không có bổ sung các thành phần phụ liệu và được lên men với các chủng
vi khuẩn có lợi cho đường ruột (Lactobacillus bulgaricus, Streptococus
thermophilus) giúp chuyển đường thành acid lactic tạo ra độ chua của một loại thực
phẩm hấp dẫn.
Sữa chua có vị chua dịu, vị béo hài hòa, lưu vị ngọt, có tác dụng rất tốt đối với
sức khỏe con người.
Có hai dạng sữa chua: dạng lỏng như nước gọi là sữa chua uống và dạng sệt
do chất casein trong sữa được đông đặc gọi là sữa chua ăn.
Các loại sữa chua phổ biến:
- Sữa chua (yoghurt)
- Sữa chua gầy (skimmed yoghurt): sản phẩm có hàm lượng chất béo < 5 %.
- Sữa chua tách một phần chất béo (partly skimmed yoghurt): sản phẩm có
hàm lượng chất béo từ 0,5 đến 2 %.
- Sữa chua có đường (sweetened yoghurt)

- Sữa chua bổ sung hương liệu (flavoured yoghurt)
- Sữa chua đã xử lý nhiệt sau lên men (heat-treated after fermentation
yoghurt).
1.1.2. Lợi ích của sữa chua [9]
Như chúng ta đã biết sữa tươi là loại thực phẩm quý, giàu chất dinh dưỡng
như đạm, đường, khoáng, vitamin và các chất khoáng…
Sự lên men lactic được sử dụng rộng rãi trong việc chế biến sữa thành các
loại sản phẩm như sữa chua, fomat…vừa tăng giá trị dinh dưỡng, vừa có tính chất
- 3-
chữa bệnh đường ruột giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hóa mà còn có tác dụng bảo
quản lâu hơn sữa tươi.
Sữa chua được chế biến từ các loại sữa bằng cách cho lên men chua lactic,
kích thích sự đáp ứng miễn dịch và làm giảm cholesterol huyết thanh, nó trở nên
nhiều chất dinh dưỡng và dễ hấp thụ vào máu. Có lẽ vì vậy mà có thể hấp thụ sữa
chua nhiều gấp 3 lần sữa tươi, dùng cho người bệnh vừa mới khỏi, biếng ăn, suy
nhược rất tốt.
Sữa chua vẫn giữ được và làm giàu thêm các chất protein, vitamin và khoáng
chất cần thiết, giúp cân bằng hệ vi khuẩn, tăng cường khả năng đề kháng của cơ
thể. Protein trong sữa ngăn ngừa ung thư dạ dày, đường lactose làm tăng
bifidobacteria trong ruột, calcium và sắt ngăn chặn bệnh thiếu máu hồng cầu,
vitamin A tăng cường thị giác…
Dùng sữa chua như một phần trong bữa ăn hàng ngày giúp bạn làm sạch và
ngăn ngừa các bệnh ở hệ tiêu hóa. Nhờ sự có mặt của vi khuẩn lactic trong sữa chua
có tác dụng ngăn cản sự hoạt động của vi khuẩn gây thối trong ruột già của người.
Vi khuẩn gây thối này thường sống nhờ thức ăn chưa tiêu hóa, tiết và tạo nên những
chất độc như Indol, skatol. Những chất này thấm qua thành ruột vào máu, tác động
lên hệ thần kinh. Khi ăn sữa chua chúng ta đã đưa vào một lượng lớn vi khuẩn
lactic. Những vi khuẩn này phân giải lactoza, saccaroza…thành acid lactic làm thay
đổi pH của môi trường ruột già từ kiềm (thích hợp cho vi khuẩn gây thối rữa) sang
acid nên làm cho vi khuẩn gây thối rữa bị tiêu diệt. Sữa chua có thể giảm viêm loét

dạ dày và thành tá tràng. Điều này được giải thích như sau: thứ nhất acid lactic có
thể kìm hãm được sự phát triển của Helicobacter (vi khuẩn gây viêm loét dạ dày và
thành tá tràng); thứ hai theo qui luật cạnh tranh sinh tồn những vi khuẩn lên men sẽ
cạnh tranh thức ăn và chỗ bám với Helicobacter.
Không chỉ là thức ăn ngon, sữa chua còn rất tốt cho răng miệng bạn. Nó làm
giảm lượng vi khuẩn và hydro sunfur gây mùi trong miệng, thậm chí giảm các
mảng bám răng và các bệnh về lợi, nhất là khi bạn chọn loại sữa chua ít đường.
- 4-
Sữa chua và các sản phẩm sữa lên men khác có một số vi khuẩn tạo nên enzim
proteaza, tác dụng thủy phân protein thành các acid amin tự do dễ hấp thụ nên ngoài
giá trị dinh dưỡng, sữa chua còn được xem như một loại thực phẩm mỹ phẩm chăm
sóc da hiệu quả. Acid lactic trong sữa chua với tác dụng ngăn ngừa sự xâm nhập và
kiềm chế hoạt động của các loại vi khuẩn có hại, tạo nên một màng chắn an toàn
bảo vệ cho da. Các vi khuẩn lên men chua còn có thể tiết ra chất kháng sinh tự
nhiên, kích thích quá trình làm lành các thương tổn của da như sẹo, các vết rỗ, tái
tạo da mới…
Theo các nhà y học thuộc viện Minnesota (Mỹ) nghiên cứu cho biết thì nó là
vị thuốc quý đối với những người bị bệnh loãng xương mà không ăn được sữa, 1
cốc sữa chua có thể cung cấp nửa khẩu phần Canxi hàng ngày.
Đặc biệt gần đây, tháng 11 năm 2006 ông Peter Lee và cộng sự tại Đại học
Sranford, bang Califonia (Mỹ) công bố kết quả sữa chua giúp phụ nữ có khả năng
ngăn chặn sự truyền nhiễm HIV.
Những điều cần lưu ý khi ăn sữa chua:
- Không nên ăn sữa chua và uống thuốc cùng một lúc:
Nếu bạn đã uống thuốc một số thuốc như kháng sinh, trị tiêu chảy thì tốt nhất
nên kìm lại sự thèm muốn ăn sữa chua. Bởi nếu ăn ngay lúc ấy, các vi khuẩn lactic
có trong sữa chua sẽ bị tiêu diệt. Nên đợi sau 2-3h rồi mới ăn để tác dụng của sữa
chua đối với cơ thể được cao nhất.
- Không nên đun nóng sữa chua lên ăn:
Cách này không những làm mất đi hương vị ngon lành của sữa chua mà còn

làm tác dụng hữu ích của sữa chua giảm đi. Việc đun nóng sẽ tiêu diệt các vi khuẩn
lactic có ích.
- Không nên ăn lúc đói:
Nếu ăn sữa chua vào lúc đói thì men lactic có thể bị hủy hoại và tác dụng của
sữa chua sẽ mất đi rất nhiều. Độ pH thích hợp để men lactic sinh trưởng và phát
triển tốt nhất là 4-5 trở lên; còn dịch vị dạ dày lúc đói có độ pH từ 2 trở xuống. Tốt
nhất là chỉ nên ăn sữa chua trong vòng 2h sau bữa ăn.
- 5-
- Chỉ nên cho trẻ từ 7-8 tháng tuổi trở lên ăn sữa chua.
Còn trong những tháng đầu của cuộc sống, sản phẩm này hoàn toàn không
thích hợp với trẻ bởi vì nó quá khác so với sữa mẹ và các loại sữa bột dùng cho trẻ
để thay sữa mẹ.
1.1.3. Một số qui trình sản xuất sữa chua
1.1.3.1. Sản xuất sữa chua từ sữa bò tươi [3]
Sữa nguyên liệu
Kiểm tra chất lượng
Làm lạnh
Tiêu chuẩn hóa
Gia nhiệt
Đồng hóa
Thanh trùng
Làm nguội
Bổ sung chủng vi sinh vật
Rót hộp
Lên men
Làm lạnh
Bảo quản lạnh
- 6-
1.1.3.2. Sản xuất sữa chua đậu nành [5]
Đậu nành

Làm sạch
Ngâm
Tách vỏ
Xay
Lọc
Dịch sữa
Đun sôi
Bổ sung đường (8%)
Làm nguội (40-45
0
C)
Bổ sung sữa bột (5 %)
Bổ sung vi khuẩn (8%)
Vào hộp
Lên men (40-45
0
C, 8h)
Làm lạnh (6-8
0
C)
Bảo quản lạnh
- 7-
1.1.3.3. Sản xuất sữa chua từ dừa [1]
Cơm dừa
Chiết tách dịch sữa dừa
Tách béo
Điều chỉnh hàm lượng chất khô đạt 7.2 %
Bổ sung đường (6 %)
Bổ sung sữa bột gầy (25%)
Thanh trùng Pasteur

Bổ sung vi khuẩn (8%)
Vào hộp
Ủ ấm (8 h)
Làm lạnh (6-8
0
C)
Bảo quản lạnh
- 8-
1.1.3.4. Sản xuất sữa chua từ đậu xanh [8]
Đậu xanh
Làm sạch
Ngâm
Tách vỏ
Xay ướt
Lọc
Dịch
Đun sôi 4 phút
Để nguội (42-45
0
C)
Bổ sung đường (11%)
Bổ sung sữa bột (5 %)
Bổ sung vi khuẩn (6%)
Ủ ấm (42-45
0
C)
Làm lạnh (6-8
0
C)
Bảo quản lạnh (4-6

0
C)
- 9-
1.2. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ
TRONG SẢN XUẤT SỮA CHUA.
1.2.1. Hiểu biết chung về vi khuẩn lactic [2]
Vi khuẩn lactic được ứng dụng nhiều trong việc chế biến loại thức ăn chua
như sữa chua, muối chua rau quả, thịt chua, nem chua, tôm chua, ủ chua thức ăn gia
súc, hoặc để sản xuất acid lactic…
Các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ lactobacter teriaceac. Mặc dù các
vi khuẩn này không đồng nhất về mặt hình thái gồm có hình cầu, hình que, nhưng
về mặt sinh lý chúng tương đối đồng nhất. Tất cả đều có đặc điểm chung là vi
khuẩn Gram dương, không tạo thành bào tử, trừ Sporolactobacillus inulinus, hầu
hết không có khả năng chuyển động. Chúng thu nhận năng lượng nhờ phân giải các
hợp chất Cacbonhydrat và bài tiết ra môi trường acid lactic. Khác với các vi khuẩn
đường ruột là nhóm cũng sinh ra acid lactic, vi khuẩn lactic là nhóm lên men bắt
buộc không chứa các Xytocrom và enzim Catalaza. Tuy nhiên chúng có khả năng
sinh trưởng và phát triển khi có mặt của oxi không khí. Mặc dù chúng thuộc nhóm
kị khí nhưng cũng thuộc nhóm hiếu khí. Nhu cầu của nhóm vi khuẩn lactic rất
phức tạp, không có một loài nào có thể phát triển trên môi trường muối khoáng
thuần khiết chứa glucoza và NH
+
4
. Đa số chúng cần hàng loạt các Vitamin và acid
amin. Vì thế người ta thường nuôi cấy chúng trên các môi trường phức tạp chứa
một lượng cao nấm men, dịch cà chua hoặc thậm chí của máu. Nhìn chung các vi
khuẩn lactic là nhóm khó nuôi, dễ giảm hoạt lực.
1.2.2. Cơ chế quá trình lên men lactic [6]
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa glucid thành acid lactic nhờ hoạt động
của các vi khuẩn lactic. Tùy theo đặc điểm của vi khuẩn lactic mà người ta chia

thành hai kiểu lên men dị hình và lên men đồng hình.
Cơ chế của quá trình lên men dị hình và đồng hình được tóm tắt như sau:
- 10-
Phosphoenolpyruvate
Pyruvate
Lactate
NAD
+
NADH+ H
+
ADP
ATP
NADH+ H
+
NAD
+
Etanol
ADP
ATP
3 -diphosphoglycerate
2- diphosphoglycerate
Acetyl - CoA
CoASH
P
i
CoASH
Acetaldehyde
NADH+ H
+
NAD

+
Xylulose 5-P
Glyceraldehyde-3-
P
Dihydroxyaceton-
P
NAD
+
NADH+ H
+
1,3 diphosphoglycerate
NAD
+
NADH+ H
+
Fructose 6-P
6 phosphogluconate
ATP
ADP
ATP
ADP
Tagatose-1,6-di P
Fructose-1,6-di P
2keto-6-phosphogluconate
Ribulose 5-P
CO
2
Glucose –6-P
Glucose –1-P
Glucose –6-P

NAD
+
NADH+ H
+
Galactose-6-P
Glucose
Galactose
Glucose
ATP
ADP
ATP
ADP
ATP
ADP
Galactose-1-P
Lactococcus
Leuconostoc
Môi trường ngoại bào
Lactose
PEP/PTS
Permease
Permease
Màng tế
Bào chất
Lactose - P
Lactose
Lactose
Tế bào chất
Lactose
Lactose

Lactobacillus lactis
Lactobacillus bulgaricus
Lactobacillus helveticus.
Streptococcus thermophilus
Tagatose 6-P
Acetyl - P
P
i
Chu trình đường phân
Chu trình Leloir
Chu trình Tagatose
Hình 1.1 Cơ chế chuyển hóa lactose ở một số vi khuẩn lactic ưa ấm và ưa
nhiệt (Cogan, 1995)
- 11-
Quá trình lên men lactic diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn. Đầu tiên,
đường lactose trong sữa sẽ được vi khuẩn lactic đưa vào bên trong tế bào nhờ những
cơ chế vận chuyển đặc trưng của màng tế bào chất (cytoplasmic membrane). Tiếp
theo, lactose sẽ được thủy phân thành hai momosaccarid rồi đi vào các chu trình
chuyển hóa khác.
Đối với nhóm vi khuẩn lactic đồng hình như giống Lactococcus, các loài
Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulagaricus, Lactobacillus lactis…chu
trình đường phân là con đường chính chuyển hóa glucose thành acid lactic. Theo sơ
đồ hình 1.1, acid lactic là sản phẩm chủ lực trong quá trình lên men lactic đồng
hình.
Phương trình tổng quát quá trình lên men lactic đồng hình như sau:
C
6
H
12
O

6
+ 2 ADP + 2 P
i
→ 2 CH
3
-CH-COOH + 2 ATP
OH
Các vi khuẩn lactic dị hình như giống Leuconostoc do không có một số enzim
của chu trình đường phân nên chúng chuyển hóa glucose giai đoạn đầu theo chu
trình pentose-phosphate và tạo ra các sản phẩm trung gian là xylulose-5-P. Chất này
sẽ được chuyển hóa tiếp thành glyceraldehyde-3- P rồi tiếp tục đi theo giai đoạn cuối
của chu trình đường phân để tạo thành acid pyruvic rồi acid lactic như trong quá
trình lên men đồng hình. Theo một con đường trao đổi chất khác, xylulose-5-P sẽ
được chuyển hóa thành acetyl-P và tiếp theo sau đó là thành etanol. Sơ đồ hình 1.1
cho thấy trong quá trình lên men dị hình, các sản phẩm chuyển hóa chính thu được
bao gồm acid lactic, ethanol, CO
2
.
Lên men lactic là một quá trình trao đổi năng lượng. Các phân tử ATP được
hình thành trong quá trình chuyển hóa cơ chất (lactose) sẽ được vi khuẩn giữ lại
trong tế bào để phục vụ cho các hoạt động trao đổi chất và sinh trưởng của vi sinh
vật. Ngược lại, các sản phẩm như acid lactic, ethanol và CO
2
sẽ được vi khuẩn
“thải” vào môi trường lên men. Kết quả là hàm lượng acid lactic tích lũy trong môi
trường lên men ngày càng tăng lên, làm giảm pH môi trường và kéo theo những
biến đổi hóa lý khác.
- 12-
Trong quá trình lên men lactic, ngoài sản phẩm acid lactic (lên men đồng
hình), acid lactic, ethanol, CO

2
(lên men dị hình), trong dịch lên men còn xuất hiện
cả trăm hợp chất hóa học mới khác. Chúng là những sản phẩm phụ hoặc sản phẩm
trung gian của quá trình lên men. Hàm lượng của chúng trong dịch lên men thường
rất thấp (vài ppm hoặc ít hơn). Một số hợp chất trong nhóm trên rất dễ bay hơi.
Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc góp phần hình thành mùi, vị đặc trưng cho
những sản phẩm lên men lactic. Đáng chú ý nhất là diacetyl và acetaldehyde.
Acetaldehyde được tổng hợp từ các sản phẩm của quá trình chuyển hóa
glucose và một số acid amin theo hình 1.2
Hình 1.2: Sinh tổng hợp acetaldehyde ở một số vi khuẩn ưa nhiệt
(Varnam và Sutherland, 1994).
Glucose
Glucose 6-phosphate
Fructose 1,6- diphosphate
6-phosphogluconate
Pyruvate
Xylose-5-phosphate
Alanin
Lysine
Serine
Acetyl-CoA
Acetate
Acetaldehyde
- 13-
Quá trình sinh tổng hợp diacetyl liên quan đến sự chuyển hóa citrate.
Hình 1.3: Sinh tổng hợp các chất tạo hương từ Citrate (Cogan và
Fordan, 1994)
Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men, diacetyl được tổng hợp. Hàm lượng
diacetyl trong môi trường sẽ tăng dần rồi sau đó sẽ giảm dần vào giai đoạn cuối,
đặc biệt khi citrate giảm dần. Một phần diacetyl sẽ được chuyển hóa thành acetoin

và 2,3 butanediol.
Tỷ lệ hàm lượng diacetyl/ acetaldehyde ảnh hưởng lớn đến giá trị cảm quan
của yaourt. Tỷ lệ này phụ thuộc vào thành phần các chủng vi sinh vật sử dụng trong
tổ hợp giống và các thông số kĩ thuật của quá trình lên men như nhiệt độ, pH đầu,
lượng giống cấy…
1.2.3. Các vi khuẩn sử dụng trong công nghệ sản xuất sữa chua [3]
Vi sinh vật được sử dụng trong sản xuất sữa chua là vi khuẩn lactic với hai
loài đặc trưng:
- Lactobacillus bulgaricus (L.bulgaricus): là vi khuẩn lên men điển hình,
phát triển tốt ở nhiệt độ 45-50
0
C trong môi trường có độ acid cao. Loài này có thể
tạo ra trong khối sữa đến 2,7 % acid lactic từ đường lactose.
Citrate
oxaloacetat
e
Pyruvate
Acetaldehyde - TPP
Acetate
CO
2
CO
2
Acetolactate
Acetyl- CoA
CoASH + TPP
Diacetyl
Acetoin
2,3 Butanediol
CO

2
NAD(P)
+
NAD(P)H
NAD(P)
+
NAD(P)H
- 14-
- Streptococcus thermophilus (S.thermophilus): phát triển tốt ở nhiệt độ 50
0
C
và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37-40
0
C. Đây cũng là vi khuẩn lactic chịu nhiệt lên men
điển hình, có thể chịu nhiệt độ đun nóng đến 65
0
C trong 30 phút nhưng chỉ phát
triển được trong môi trường acid thấp hơn L.bulgaricus.
Hai loài vi khuẩn nêu trên thuộc vi khuẩn hiếu khí và chịu được môi trường
có độ acid thấp (pH = 4- 4,5).
Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hai loài vi khuẩn này cho kết quả sinh ra
acid lactic tốt hơn là chỉ sử dụng riêng từng loài. Kinh nghiệm cho thấy sữa chua sẽ
đạt tiêu chuẩn tốt nhất (pH, mùi vị, hương thơm) khi tỷ lệ cocci/ bacilli là 1:1 hoặc
2:1. Khi tỷ lệ bacilli cao hơn cocci sẽ dẫn tới sữa chua có mùi chua do độ acid quá
cao.
L.bulgaricus có chứa enzim phân giải protein nên có khả năng phân tách
được một số acid amin từ casein. Các acid amin này có vai trò như là các chất kích
thích hoạt động cho loài S.thermophilus. Trong số các acid amin tách được thì acid
amin Valin đóng vai trò quan trọng nhất. Trong giai đoạn đầu của quá trình sản
xuất, pH của sữa thích hợp cho loài S.thermophilus hoạt động chiếm ưu thế và đảm

bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. Hoạt độ của các enzim phân hủy
casein của L.bulgaricus kích thích sự phát triển của S.thermophilus và đôi khi làm
độ acid tăng lên. Yếu tố pH của sữa thay đổi làm cho S.thermophilus khó phát triển,
L.bulgaricus thay thế chỗ. Mặt khác sự vón cục sữa xảy ra khi độ acid đạt 70-80
0
T.
L.bulgaricus tạo axetaldehyt tạo hương thơm đặc trưng của sữa chua.
Để sản phẩm có độ chua nhẹ và thơm, người ta có thể sử dụng tế bào của vi
khuẩn S.thermophilus ở giai đoạn non và khi môi trường lên men có độ acid thấp.
Ngược lại, muốn sữa chua có độ acid cao thì cần dùng tế bào S.thermophilus già
hơn hoặc sử dụng L.bulgaricus.
Nhiệt độ lên men của một sản phẩm là nhiệt độ thích hợp nhất cho loài vi
khuẩn nào đó phát triển. Khi chủng là hỗn hợp của các loại vi khuẩn thì nhiệt độ
thích hợp phụ thuộc vào tỷ lệ giữa các loại vi khuẩn đó. [7]
- 15-
40 41 42 43 44 45 T
0
Lactobacillus bulgaricus
Streptococus thermophilus
Hình 1.4: Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến tỷ lệ cocci/ bacilli trong điều kiện
tỷ lệ chủng và thời gian lên men không thay đổi.
Nhìn vào hình ta thấy ở 40
0
C tỷ lệ cocci/ bacilli = 4/1 trong khi ở 45
0
C thì tỷ
lệ đó là 1/2. Nhiệt độ tối ưu để lên men sữa chua là 42- 43
0
C.
1.3. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU BẮP (NGÔ)

1.3.1. Đặc trưng, cấu tạo và thành phần hóa học
1.3.1.1. Nguồn gốc, phân loại các loại bắp [4]
Bắp có tên khoa học là Zea mays L. thuộc họ hòa bản. Bắp là cây lương thực
quan trọng giữ vị trí thứ 3 sau lúa và lúa mì cả về diện tích trồng và sản lượng trên
toàn thế giới. Vấn đề nguồn gốc cây bắp được rất nhiều nhà bác học đi sâu tìm hiểu,
nhiều công trình nghiên cứu đã khẳng định rằng cây bắp vốn gốc châu Mỹ, vùng
lưu vực sông Amazon hoặc vùng đồi núi Peru ở Nam Mỹ. Nhiều nhà khoa học khác
lại cho rằng nguồn gốc cây bắp là ở Tây Bán Cầu, vùng trung tâm Châu Mỹ
(Mehico và Guatemala).
Cuối thế kỉ XV, bắp được gieo trồng ở châu Âu và tiếp theo đó là Tây Ban
Nha, Ý, vùng bán đảo Ban Căng, Thổ Nhĩ Kỳ. Mãi đến thế kỉ XVII bắp mới được
…………
…………………………….
…………………………………………………
…………………………………………………………………….
.

.
- 16-
trồng ở nước Nga. Ở nước ta bắp được trồng rất lâu đời và nó thực sự trở thành
nguồn lương thực quen thuộc của nhân dân ta.
Bắp có nhiều loại:
- Bắp đá (Z.M.Indurata): hàm lượng tinh bột cao 56-75%. Bắp đá hạt cứng
khó nghiền, dùng chế biến gạo bắp, tỉ lệ thành phẩm cao.
- Bắp răng ngựa (Z.M.Indentata): hàm lượng tinh bột 60-63%. Bắp này
được dùng để sản xuất bột và tinh bột.
- Bắp bột (Z.M.Amylaceae): hàm lượng tinh bột khoảng 55 -80%. Chủ yếu
dùng sản xuất bột, tinh bột và kĩ nghệ rượu bia.
- Bắp sáp (Z.M. Ceratina): còn gọi là bắp nếp, hàm lượng tinh bột khoảng
60%. Thành phần cấu tạo tinh bột 100% amilopectin. Dùng chế biến thức ăn điểm

tâm và đóng hộp.
- Bắp nổ (Z.M.Everta): hạt rất cứng khó nghiền, hàm lượng tinh bột 62-
72%. Thường dùng sản xuất bỏng và gạo bắp.
Ngoài các loại bắp như trên, hiện nay còn một loại bắp có đặc tính ưu việt:
không chỉ mang hương thơm, vị ngọt đặc trưng, hấp dẫn và đa dạng trong cách chế
biến đó là giống bắp ngọt.
Bắp ngọt có tên khoa học là Zea Mays Saccharates. Khi bắp chín lượng đường
trong bắp có từ 14-18%, do đó trái bắp có vị ngọt cao hơn bắp thường. Trong hạt
bắp có nhiều Lipid, Protein và Hydrocacbon dễ tan, đặc biệt là lượng tinh bột thấp
do trong cấu tạo của bắp có một gen liệt làm cản trở sự biến đổi đường thành tinh
bột.
1.3.1.2. Đặc điểm cây bắp ngọt [10]
Ở nước ta, bắp ngọt mới được nhập nội từ khoảng 10 năm qua, ban đầu phát
triển mạnh ở các tỉnh phía Nam, đến nay đã được trồng ở cả các tỉnh miền Bắc,
miền Trung, cao nguyên. Đặc điểm:
- Cây cao khoảng 1,8 - 2,2 m, đóng trái thấp.
- Cây sinh trưởng khỏe, thời gian sinh trưởng ngắn: 68- 70 ngày ở miền
Nam; 80- 85 ngày ở các vùng cao nguyên hoặc vùng có khí hậu lạnh.
- 17-
- Trái to và có độ đồng đều cao với kích thước bình quân: dài 19-22 cm,
đường kính 5cm. Số trái/cây: 1-2 trái.
- Hạt đóng phủ cùi, hạt sâu chân và có màu vàng hấp dẫn.
- Chất lượng hạt: mềm, ngọt, thơm.
- Các vùng trồng nhiều: ngọai thành Hà Nội, Hưng Yên, Lâm Đồng, Vũng
Tàu, Tiền Giang.
Hình 1.5 Cánh đồng bắp Hình 1.6 Bắp ngọt
1.3.1.3. Cấu tạo của hạt bắp [4]
Hạt bắp giống các loại hòa thảo khác, được cấu tạo từ 5 thành phần chính: vỏ,
lớp alơrông, nội nhũ, phôi và cuống hạt. Phôi là bộ phận chứa nhiều chất béo và
chiếm khoảng 1/3 tiết diện cắt dọc hạt, cuống hạt là phần gắn hạt với bắp. Vỏ quả

bao phủ bên ngoài hạt, vỏ hạt kế trong vỏ quả gồm những lớp tế bào chứa sắc tố và
những lớp tế bào khó ngấm nước vào nội nhũ. Nội nhũ là phần chủ yếu gồm những
tế bào thành dày chứa tinh bột. Nội nhũ gồm phần trắng trong và trắng đục.
Tỉ lệ từng phần của hạt bắp:
+ Nội nhũ: 80- 86% khối lượng hạt
+ Phôi: 8- 15% khối lượng hạt
+ Vỏ: 2-6 % khối lượng hạt.
1.3.1.4. Thành phần của hạt bắp [10]
Thành phần hóa học của bắp ngọt dao động trong khoảng rộng phụ thuộc vào
giống, chất đất, khí hậu, và phương pháp canh tác chăm bón. Theo kết quả nghiên
- 18-
cứu của Trung Tâm Nghiên Cứu Bảo Vệ Môi Trường- ĐH Nông Lâm thành phố
Hồ Chí Minh thì trong 100gr bắp hạt có:
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của bắp ngọt
Thành phần
Tỉ lệ (%)
Thành phần
Tỉ lệ (%)
Tinh bột
20
Chất béo
3,853
Đường
14,87
Protid
3,437
Xenluloza
1,78
Nước
48,52

Pentozan
4,34
Các chất khoáng
2
Các chất khác
1,2
Các chất trong bắp phân bố không đều trong từng phần của hạt. [4]
Bảng 1.2: Tỷ lệ các chất trong từng phần của hạt (tổng sản lượng trong hạt)
Các phần của
hạt
Glucid
Chất béo
Protid
Tro
Cuống
Vỏ
Lớp alơrông
Nội nhũ:
- trắng trong
- trắng đục
Phôi
1,6
4,8
6,2
51,1
28,4
7,9
0,7
1,1
12,2

2,3
1,3
82,4
1,1
2,1
16,7
42,4
17,6
20,1
1,1
3,1
9,6
7,2
4,4
74,6
Cộng
100
100
100
100
Qua bảng số liệu bảng này ta thấy Glucid tập trung chủ yếu ở nội nhũ còn chất
béo thì chủ yếu ở phôi và 1 phần ở lớp alơrông, protid khoảng trên một nửa ở nội
nhũ, phần còn lại trong phôi và alơrông. Đặc biệt phôi chỉ chiếm 1/10 trọng lượng
hạt nhưng chứa tới 82,4% chất béo, 74,6% tro và 20,1% Protid vì vậy phôi có giá trị
cao.
Khác với các loại bắp thông thường khác trong thành phần tinh bột có khoảng
27% amiloza và 73% amilopectin thì bắp ngọt tinh bột có tới 60-98% amiloza.
- 19-
Xenluloza và pentozan là thành phần chủ yếu của vỏ. Cả hai chất này cấu tạo
nên thành tế bào vỏ và các mô sợi khác của nội nhũ.

Đường trong bắp tập trung khoảng 2/3 trong phôi, chủ yếu là đường Fructoza,
Rafinoza.
Chất béo trong bắp tới 98% tổng lượng ở dạng glicerid của acid béo. Tỷ lệ
acid béo như sau: linolic 56 %, oleic 30 %, linoleic 0,7 % và các acid béo no 14%.
Chất béo của nội nhũ có một vi lượng các cấu tử thuộc nhóm sắc tố carotenoit. Các
cấu tử này liên kết với Protid và tạo thành màu vàng của nội nhũ bắp. Các sắc tố
này tập trung ở phần nội nhũ trắng trong. Lượng carotenoit trong bắp tươi khoảng
20-35% mg/kg.
Protid của bắp ngọt rất phức tạp: cơ bản gồm 4 nhóm: prolamin (còn gọi là
zein) chiếm 29,9 %, glutelin chiếm 19,3 %, globulin chiếm 6,4 %, anbumin chiếm
29,3 %.
Bảng 1.3 Hàm lượng các acid amin của bắp ngọt được so với trứng
Acid amin
Tỉ lệ so với trứng (%)
Acid amin
Tỉ lệ so với trứng (%)
Acginin
37
Triptophan
47
Xistin
54
Valin
37
Histidin
114
Lozin
125
Izoloxin
55

Phenylalanin
72
Treonin
28
Như vậy thành phần acid amin trong bắp có rất nhiều acid amin cần thiết (không
thay thế) là: valin, izoloxin, treonin, phenylalanin, triptophan và hai acid amin cần
thiết đối với trẻ em là: acginin và histidin.
Thành phần tro của bắp theo Buromski I.D được trình bày theo bảng sau: