TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
NGUYỄN NGỌC HẦU
KHẢO SÁT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN
SỮA CHUA TỪ ĐẬU NÀNH NẢY MẦM
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08
Giảng viên hướng dẫn
Ths Dương Thị Phượng Liên
Cần Thơ, 2014
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng i
Luận văn đính kèm sau đây với tên đề tài “KHẢO SÁT QUY TRÌNH CHẾ
BIẾN SỮA CHUA TỪ ĐẬU NÀNH NẢY MẦM” do Nguyễn Ngọc Hầu thực
hiện và báo cáo đã dược hội đồng chấm luận văn thông qua.
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014
Chủ tịch hội đồng
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết quả
trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kì
công trình luận văn nào trước đây.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Ngọc Hầu
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng iii
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập tại Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng,
Trường Đại học Cần Thơ, em được Ban giám hiệu nhà trường cùng toàn thể Quý
Thầy Cô bộ môn Công nghệ Thực phẩm đã tận tình truyền đạt những kiến thức,
những kinh nghiệm về chuyên môn cũng như những kinh nghiệm trong cuộc sống để
em vận dụng vào trong thực tế.
Nay em xin chân thành gởi lời cảm ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà
trường và toàn thể Quý Thầy Cô bộ môn Công nghệ Thực phẩm, đặc biệt là sự quan
tâm giúp đỡ nhiệt tình và hết lòng của cô Dương Thị Phượng Liên đã tận tình dạy
bảo, động viên và tạo mọi điều kiện cho em được thực hiện và hoàn thành tốt luận
văn tốt nghiệp.
Bên cạnh đó, cũng xin chân thành cảm ơn các anh chị, các bạn trong nhóm
đã luôn đồng hành, trao đổi ý kiến giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện luận
văn.
Cuối cùng, một lần nữa cho em gởi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu trường
Đại học Cần Thơ, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, Quý Thầy Cô bộ môn
Công nghệ Thực phẩm, cô Dương Thị Phượng Liên cùng các anh chị và các bạn.
Em xin gởi đến tất cả những lời chúc sức khỏe và thành công nhất trong công việc
của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nguyễn Ngọc Hầu
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng iv
TÓM LƯỢC
Thí nghiệm được thực hiện trên cơ sở khảo sát ảnh hưởng thời gian nảy mầm của
đậu nành (0 giờ, 24 giờ, 36 giờ, 48 giờ) đến chất lượng sản phẩm yaourt. Bên cạnh
đó, đề tài cũng khảo sát tỉ lệ phối chế giữa đường và sữa bột (10% đường_2,78%
sữa bột, 11% đường_1,78% sữa bột, 12% đường_0,78% sữa bột và 13%
đường_0% sữa bột) đến sự thay đổi cấu trúc và giá trị cảm quan của sản phẩm.
Mặt khác, phần nội dung đã khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng giống vi khuẩn
(0,012%; 0,01%; 0,008%; 0,006%) bổ sung cho quá trình lên men. Các nghiên cứu
được thực hiện với các chỉ tiêu theo dõi: cấu trúc, khả năng giữ nước, hàm lượng
polyphenol, hàm lượng vitamin C và giá trị cảm quam của sản phẩm yaourt đậu
nành.
Kết quả nghiên cứu cho thấy thời gian nảy mầm thích hợp để sản phẩm yaourt đậu
nành có chất lượng, hàm lượng polyphenol, vitamin C cao và giá trị cảm quan tốt
là 36 giờ với 11% đường và 1,78% sữa bột để dịch sữa trước khi lên men đạt hàm
lượng chất khô không béo là 14,5%, tỉ lệ khối lượng giống vi khuẩn là 0,01% thích
hợp cho quá trình lên men sản phẩm.
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ii
LỜI CẢM ƠN iii
TÓM LƯỢC iv
MỤC LỤC v
DANH SÁCH BẢNG viii
DANH SÁCH HÌNH ix
CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
2.1. ĐẬU NÀNH 2
2.1.1. Giới thiệu về đậu nành 2
2.1.2. Thành phần cấu tạo 2
2.1.3. Thành phần hóa học thảo mộc trong đậu nành 8
2.1.4. Sơ lược về đậu nành nảy mầm 10
2.2. SỮA CHUA VÀ SỮA CHUA ĐẬU NÀNH 11
2.2.1. Sữa chua 11
2.2.2. Sữa chua đậu nành 12
2.2.3. Cơ sở của quá trình lên men lactic 13
2.3. MỘT SỐ NGUYÊN LIỆU KHÁC 18
2.3.1. Sữa tươi 18
2.3.2. Sữa bột 18
2.3.3. Đường 19
CHƯƠNG III. PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
3.1. PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 21
3.1.1. Thời gian và địa điểm 21
3.1.2. Nguyên liệu 21
3.1.3. Thiết bị, dụng cụ 21
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng vi
3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
3.2.1. Phương pháp thí nghiệm 21
3.2.2. Phương pháp phân tích 21
3.3. QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM 22
3.4. NỘI DUNG VÀ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 23
3.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nảy mầm đến chất
lượng sản phẩm 23
3.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế giá trị cảm quan
và chất lượng yaoourt 24
3.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ giống cấy đến quá trình lên
men và chất lượng yaourt 25
CHƯƠNG IV. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26
4.1. ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN NẢY MẦM ĐẾN CHẤT LƯỢNG
SẢN PHẨM 26
4.2.1. Ảnh hưởng của thời gian nảy mầm đến chất lượng dịch sữa 26
4.2.2. Ảnh hưởng của thời gian nảy mầm đến chất lượng yaourt 27
4.2. ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ PHỐI CHẾ ĐẾN GIÁ TRỊ CẢM QUAN VÀ
CHẤT LƯỢNG CỦA YAOURT 30
4.2.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến cấu trúc và khả năng giữ nước của
sản phẩm 30
4.2.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến hàm lượng polyphenol và vitamin C
trong sản phẩm 30
4.2.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến giá trị cảm quan của sản phẩm 31
4.3. ẢNH HƯỞNG CỦA TỈ LỆ GIỐNG CẤY ĐẾN QUÁ TRÌNH LÊN MEN
VÀ CHẤT LƯỢNG YAOURT 33
4.3.1. Ảnh hưởng của tỉ lệ giống cấy đến cấu trúc và khả năng giữ nước của
sản phẩm 33
4.3.2. Ảnh hưởng của tỉ lệ giống cấy đến hàm lượng polyphenol và vitamim C
trong sản phẩm 33
4.3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ giống cấy đến giá trị cảm quan của sản phẩm 34
CHƯƠNG V. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 36
5.1. KẾT LUẬN 36
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng vii
5.2. ĐỀ NGHỊ 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO 37
PHỤ LỤC THỐNG KÊ x
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng viii
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của hạt đậu nành (tính theo căn bản khô, %) 4
Bảng 2.2. Thành phần acid amin trong protein đậu nành 4
Bảng 2.3. Thành phần hydrocacbon trong đậu nành 6
Bảng 2.4. Thành phần chất khoáng trong 100g đậu nành 7
Bảng 2.5. Thành phần vitamin trong đậu nành 7
Bảng 2.6. Các biến đổi sinh hóa xảy ra trong quá trình lên men 16
Bảng 3.1. Phương pháp đánh giá các chỉ tiêu theo dõi 21
Bảng 3.2. Các chỉ tiêu phân tích thành phần trong dịch sữa đậu nành 23
Bảng 4.1. Một số thành phần trong dịch sữa đậu nành nảy mầm 26
Bảng 4.2. Thành phần của dịch sữa đậu nành sau khi bổ sung chất khô không béo 26
Bảng 4.3. Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian nảy mầm đến cấu trúc và khả
năng giữ nước của sản phẩm 27
Bảng 4.4. Kết quả thống kê ảnh hưởng của thời gian nảy mầm đến hàm lượng
polyphenol và vitamin C trong sản phẩm 28
Bảng 4.5. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến cấu trúc và khả năng
giữ nước của sản phẩm 30
Bảng 4.6. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế đến hàm lượng polyphenol
và vitamin C trong sản phẩm 31
Bảng 4.7. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ giống cấy đến cấu trúc và khả năng
giữ nước của sản phẩm 33
Bảng 4.8. Kết quả thống kê ảnh hưởng của tỉ lệ giống cấy đến hàm lượng
polyphenol và vitamin C trong sản phẩm 34
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng ix
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1. Hạt đậu nành 3
Hình 2.2. Lactobacillus bulgaricus (a) và Streptococcus thermophilus (b) 14
Hình 2.3. Sự chuyển hóa các chất trong quá trình lên men yaourt 15
Hình 2.4. Sơ đồ phát triển của vi sinh vật trong môi trường 18
Hình 3.1. Quy trình chế biến sữa chua đậu nành 22
Hình 4.1. Sự tương quan giữa các thuộc tính cảm quan với thời gian nảy mầm của
sản phẩm yaourt đậu nành 29
Hình 4.2. Sự tương quan giữa các thuộc tính cảm quan với tỉ lệ phối chế của sản
phẩm yaourt đậu nành 32
Hình 4.3. Sự tương quan giữa các thuộc tính cảm quan với tỉ lệ giống cấy của sản
phẩm yaourt đậu nành 35
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 1
CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày xưa, khi đất nước còn nghèo và lạc hậu chúng ta thường nghe nói “ăn no mặc
ấm”. Nhưng ngày nay, đất nước đang trên đà phát triển thì câu nói ấy được thay thế
bằng câu “ăn ngon mặc đẹp”. Tuy nhiên, nhu cầu con người không chỉ dừng lại ở ăn
ngon mà còn đòi hỏi cao hơn thế đó là ăn phải bổ dưỡng, đầy đủ chất dinh dưỡng và
đa dạng các loại thực phẩm.
Sữa đậu nành là một loại sữa được làm từ đậu nành, theo các nhà nghiên cứu thì
việc kiên trì dùng sữa đậu nành hằng ngày sẽ làm giảm được lượng cholesterol
trong máu, hạ huyết áp và đề phòng chứng xơ cứng động mạch ở người lớn tuổi.
Ngoài lượng lớn protein, trong sữa đậu nành còn có chứa 8 loại acid amin thiết yếu
đối với cơ thể con người như: lysine, methionine, isoleucine, leucine, phenyl
alanine, threonine, tryptophane, valine.
Để nâng cao giá trị dinh dưỡng của đậu nành và khắc phục những hạn chế đối với
sữa đậu nành bằng cách bắt đầu quá trình với đậu nành nảy mầm trong thời gian
ngắn. Quá trình nảy mầm có nhiều tác dụng trong việc nâng cao giá trị dinh dưỡng
và làm giảm các yếu tố kháng dinh dưỡng như: tăng hàm lượng vitamin (vitamin C)
và muối khoáng có lợi (canxi), cải thiện khả năng tiêu hóa protein, giảm nồng độ
các chất ức chế trypsine, lecitine, acid phytide và hoạt động của enzyme
lipoxygenase, làm tăng lượng phenol, aglycones isoflavone và glycosides saponin.
Sữa chua, sản phẩm lên men từ sữa rất có lợi cho cơ thể, có tác dụng chống lão hóa,
giảm cholesterol trong máu, hạn chế rối loạn đường ruột, làm giảm tác dụng phụ do
sử dụng thuốc kháng sinh, giảm viêm loét dạ dày, ngăn ngừa loãng xương,…
Chính vì những lý do trên, đề tài nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua từ đậu
nành nảy mầm được thực hiện.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục đích tạo ra sản phẩm yaourt đậu nành có chất
lượng tốt, có giá trị cảm quan cao và đặc biệt có hoạt chất polyphenol cao. Để đạt
được mục đích đó, đề tài đã tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian nảy mầm đến chất lượng của sản phẩm.
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối chế (đường và sữa bột) đến giá trị cảm quan của
yaourt.
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ giống vi khuẩn đến quá trình lên men và chất lượng
yaourt.
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 2
CHƯƠNG II. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1. ĐẬU NÀNH
2.1.1. Giới thiệu về đậu nành
Đậu nành có tên khoa học là Glycine max (L) Merrill, thuộc họ đậu Fabaceae (Lê
Quang Long, 2005), là một trong những cây trồng quan trọng cung cấp protein và
dầu thực vật trên thế giới (Khan et al, 2004). Đây là cây trồng có giá trị dinh dưỡng
cao được các nhà khoa học xếp vào một trong những cây trồng thuộc dạng “thực
phẩm chức năng” và đóng vai trò thiết yếu để nâng cao tiêu chuẩn thực phẩm cho
con người ở những nước đang phát triển trong tình trạng thiếu hụt protein
(Chaudhary, 1985). Lượng dầu của cây đậu nành đứng ở vị trí thứ nhất trong tổng
số dầu thực vật được tiêu thụ trên thế giới (http://worldvegetableoil).
Đậu nành có nguồn gốc tại Mãn Châu (Trung Hoa) khoảng 5000 năm trước đây,
nhưng mãi đến 3000 năm trước thiên chúa giáng sinh mới được ghi vào cổ thư là
một nông phẩm chính của miền bắc Trung Hoa. Từ đây, đậu nành được lan truyền
khắp thế giới. Theo các nhà nghiên cứu của Nhật Bản, vào khoảng 200 năm trước
công nguyên, đậu nành đã được đưa vào Triều Tiên và sau đó phát triển qua Nhật
Bản xuống miền nam Trung Hoa và các nước Đông Nam Á. Du nhập đến Nhật Bản
vào thế kỷ thứ 8 và khoảng một năm sau đó qua đến Châu Âu.
Quê hương của đậu nành là Đông Nam Châu Á, nhưng 45% diện tích trồng đậu
nành và 55% sản lượng đậu của thế giới nằm ở Mỹ, nước Mỹ sản xuất 75 triệu tấn
đậu nành năm 2000, trong đó hơn một phần ba được xuất khẩu. Các nước sản xuất
đậu nành lớn khác là Brazil, Argentina, Trung Quốc và Ấn Độ.
Tại Việt Nam, đậu nành được trồng nhiều ở miền núi, vùng trung du phía bắc (Cao
Bằng, Sơn La, Bắc Giang), chiếm hơn 40% diện tích đậu nành cả nước, ngoài ra
còn trồng nhiều ở các tỉnh Đồng Nai, Đắk Lắk và Đồng Tháp. Theo ông Nguyễn Trí
Ngọc, Cục Trưởng Cục trồng trọt, mỗi năm cả nước trồng khoảng 200 nghìn ha đậu
nành, chủ yếu vụ đông, với sản lượng khoảng 300 nghìn tấn/năm. Tuy vậy sản
lượng này đáp ứng được 25% nhu cầu sử dụng trong nước và nhu cầu này tăng bình
quân 10%/năm.
2.1.2. Thành phần cấu tạo
Đậu nành là cây bụi nhỏ, cao trung bình 1m, có lông toàn thân. Lá có 3 chét hình
bầu dục. Chùm lông mọc ở nách lá, bông có màu trắng hoặc tím. Trái có nhiều lông
vàng, dài 3 ÷ 4 cm, rộng 0,8 cm, mỗi trái có từ 3 ÷ 5 hạt. Cây đậu nành là cây ngắn
ngày, phát triển tốt nhất ở vùng nhiệt đới, ưa sáng, ưa nhiệt và chịu hạn.
Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt:
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 3
- pH của đất trồng: 6,0 ÷ 6,5
- Nhiệt độ: 25 ÷ 30
o
C
- Lượng mưa: 500 ÷ 700 mm
- Đất trồng có nhiều chất hữu cơ với độ ẩm trung bình
- Thời kỳ trồng: cuối mùa xuân, đầu mùa hè
Ngoài ra, cây đậu tương có tác dụng cải tạo đất, tăng năng suất cho cây trồng khác
do bộ rễ có nốt sần chứa vi sinh vật cố định đạm (vi khuẩn Rhizobium cộng sinh
trên rễ cây họ đậu) bổ sung nguồn đạm cho đất. Rễ, thân, lá đậu tương sau khi thu
hoạch để lại cho đất lượng chất hữu cơ giàu đạm. Do đó, nơi trồng nhiều đậu thì đất
tơi xốp, thoáng khí. Các cây trồng sau đều sinh trưởng tốt, năng suất cao.
Đậu nành là một loại hạt giàu protein, glucid, lipid, muối khoáng và vitamin. Do đó
trong công nghiệp thực phẩm, đậu nành được xem là một nguyên liệu quan trọng để
xản xuất dầu thực vật và các sản phẩm lên men.
Hạt đậu nành có nhiều hình dạng như: tròn,
dẹp,… và màu sắc khác nhau như hạt màu vàng,
đỏ, xanh lục, nâu đen,… Trong đó đậu nành có
màu vàng là loại tốt nhất nên được trồng và sử
dụng nhiều nhất.
Hạt đậu nành có 3 bộ phận: vỏ hạt, phôi, tử diệp.
- Vỏ hạt: chiếm 8% khối lượng hạt, là lớp
ngoài cùng, thường có màu vàng hay màu trắng.
Vỏ bảo vệ phôi mầm, chống lại nấm và vi khuẩn.
- Phôi: chiếm 2% khối lượng hạt, là rễ mầm – phần sinh trưởng của hạt khi
hạt lên mầm.
- Tử diệp: chiếm 90% khối lượng hạt, là hai lá mầm tích trữ dinh dưỡng của
hạt, chứa hầu hết chất đạm và chất béo của hạt.
Hình 2.1. Hạt đậu nành
(Nguồn: sangiaodichnongsan247.com)
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 4
Bảng 2.1. Thành phần hóa học của hạt đậu nành (tính theo căn bản khô, %)
Các thành phần của
hạt đậu nành
% trọng lượng
của hạt
Protein
Lipid
Glucid
Tro
Hạt nguyên
100
40,3
21
33,9
4,9
Tử diệp
90,3
42,8
22,8
24,9
5,0
Vỏ hạt
7,3
8,8
1
85,9
4,3
Mầm
2,4
40,8
11,4
43,4
4,4
(Nguồn: Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)
Protein
Hàm lượng protein cao trong hạt đậu cũng như nhiều hợp chất có giá trị khiến đậu
nành trở thành một trong những thực phẩm quan trọng trên thế giới. Đây là nguồn
protein thực vật có giá trị cao cung cấp cho con người.
Trong protein đậu nành thì globulin chiếm khoảng 85 ÷ 90% hàm lượng protein,
ngoài ra còn lượng nhỏ albumin, glutein và prolamin.
Protein của đậu nành có chứa đầy đủ các acid amin không thay thế như: valine,
leusine, isoleusine, phenylalanine, tryptophan, threonine, lysine, methionine.
Thành phần acid amin trong protein của đậu nành còn có các acid amin khác có số
lượng khá cao tương đương lượng acid amin có trong thịt.
Bảng 2.2. Thành phần acid amin trong protein đậu nành
Thành phần
Giá trị trên 100g
Thành phần
Giá trị trên 100g
Leusine
3,309g
Tryptophan
0,591g
Lysine
2,706g
Isoleusine
1,971g
Valine
2,029g
Histidine
1,097g
Phenylalanin
2,122g
Methionine
0,547g
Threonine
1,766g
Cystin
0,655g
Arginrine
3,153g
Alanin
1,915g
(Nguồn: Cơ sở dữ liệu USDA, 2010)
Tuy nhiên, đậu nành vẫn có mặt các chất kháng dinh dưỡng là các chất ức chế hoạt
tính của enzyme protease, saponin cũng như các yếu tố khác: allergenic, goitrogenic
và gachitogenic có thể cũng có mặt. Chất kháng protease có một chức năng tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 5
bên trong hạt đậu có tác dụng bảo vệ nó chống lại sự tấn công của chim hoặc sự
xâm nhiễm của vi khuẩn. Khi hạt đậu nành này được cho gia súc dạ dày đơn ăn, các
yếu tố này ức chế trypsine và trymotrypsine là các enzyme được tiết ra bởi tuyến
tụy của gia súc, kết quả làm giảm hoạt động tiêu hóa và chuyển hóa thức ăn.
Để làm biến tính các yếu tố kháng dinh dưỡng có mặt trong đậu nành, xử lý nhiệt là
phương pháp hiệu quả nhất. Nhiều công nghệ chế biến khác nhau đã được phát
triển, mà tất cả đều dựa vào sự đun nóng trong một thời gian nhất định.
Tính chất của protein đậu nành
Tính tan: bị ảnh hưởng bởi pH. Protein đậu nành ít tan ở pI = 4,5. Ở càng xa pH
này, protein càng tan nhiều. Nhiệt độ làm biến tính và giảm tính tan của protein.
Sau đó, một số protein có thể phân cắt thành những thành phần nhỏ hơn và tan lại.
Tính hấp thu nước và giữ nước: protein đậu nành có khả năng hòa tan cũng có khả
năng hấp thu nước cao. Tính chất giữ nước của protein làm tăng độ ẩm cho thực
phẩm, cải thiện tính cảm quan, tăng hiệu suất chế biến.
Tính tạo gel: protein đậu nành có thể tạo gel. Khi các phân tử protein bị biến tính
tập hợp lại thành một mạng lưới không gian có trật tự gọi là sự tạo gel (mạng lưới
không gian 3 chiều vô định hình, rắn trong đó chứa đầy pha phân tán là nước).
Khả năng tạo màng, tạo sợi: có khả năng tạo màng do phản ứng trùng hợp nhiệt xảy
ra đồng thời với sự bay hơi nước và có thể kéo thành sợi do sự sắp xếp lại mạch của
các phân tử theo một chiều hướng nhất định.
Tính hấp thu chất béo và nhũ hóa: trong môi trường có hai pha dầu và nước, protein
tan ở mặt liên pha. Phần ưa nước quay ra pha nước, phần không phân cực hướng về
pha dầu. Do đó, protein có thể hấp thu chất béo làm cho sản phẩm thịt không bị
chảy mỡ, làm cho dầu và nước lẫn vào nhau ở dạng nhũ tương – là hệ phân tán của
hai chất lỏng không trộn lẫn nhau được, trong đó một chất ở dưới dạng những giọt
nhỏ của pha bị phân tán, còn chất kia ở dưới dạng pha phân tán liên tục.
Tính tạo bọt: tương tự với sự nhũ hóa. Trong đó pha phân tán là không khí thay vì
dầu. (Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)
Lipid
Lipid chiếm khoảng 20% trong lượng khô của hạt, chủ yếu có trong lá mầm, gồm 2
thành phần chính: dầu triglyceride 96% và lecithine 2%. Ngoài ra có 0,5% acid béo
tự do.
Lipid của đậu nành có 2 loại acid béo: no và không no. Loại không no là acid béo
không thay thế, có giá trị dinh dưỡng cao, chiếm 60 ÷ 70% của hạt đậu nành.
Các loại acid béo không no, không thay thế:
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 6
+ Acid linoleic: 52 ÷ 65% lượng dầu thô.
+ Acid linolenoic: 2 ÷ 3% lượng dầu thô.
+ Acid oleic: 25 ÷ 36% lượng dầu thô.
Các acid béo no, không thay thế:
+ Acid palmitic: 6 ÷ 8% lượng dầu thô.
+ Acid stearic: 3 ÷ 5% lượng dầu thô.
+ Acid arachidonic: 0,4 ÷ 1% lượng dầu thô.
Lecithine chiếm khoảng 2% lượng dầu thô, đó là loại phospholipid phức tạp và
được dùng như một chất tạo nhũ tương, chất chống oxy hóa trong chế biến thực
phẩm, trong y học và mỹ phẩm.
Trong đậu nành không chứa cholesterol nên không gây hại cho hệ thống tim mạch.
Hydrocacbon
Hydrocacbon chiếm khoảng 34% trên căn bản khô của hạt đậu nành. Phần này
không có chứa tinh bột do đó ít có giá trị dinh dưỡng so với protein và chất béo.
Carbohydrate hòa tan vào khoảng 10% gồm có các đường không khử như: sucrose,
raffinose, stachyose. Raffinose và stachyose là các oligosaccharide mà con người
không thể tiêu hóa được. Chúng đi đến ruột già và vi sinh vật đường ruột lên men
sinh khí CH
4
, H
2
, và CO
2
dẫn đến hiện tượng tạo khí trong cơ thể.
Bảng 2.3. Thành phần hydocacbon trong đậu nành
Thành phần
Hàm lượng (%)
Cellulose
4
Hemicellulose
15
Stachyose
3,8
Raffinose
1,1
Sucrose
5
Các loại đường khác (glucose, arabinose,
verbascose,…)
5,1
(Nguồn: Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 7
Chất khoáng
Thành phần chất khoáng chiếm khoảng 5% trong lượng của hạt đậu nành. Trong đó
đáng chú ý nhất là canxi, photpho, mangan, kẽm và sắt. Các chất này trong đậu
nành có giá trị sinh học không cao vì acid phytic trong đậu nành kết hợp với chúng
tạo thành các chất phytate không tan.
Bảng 2.4. Thành phần chất khoáng trong 100g đậu nành
Thành phần
Giá trị trên 100g
Canxi
277mg
Magie
280mg
Phospho
704mg
Kali
1797mg
Kẽm
4,89mg
(Nguồn: Cơ sở dữ liệu USDA, 2010)
Vitamin
Đậu nành không được xem như là một nguồn rất giàu một loại vitamin nào đó
nhưng đem lại nguồn dinh dưỡng toàn diện. Các vitamin có trong đậu nành như
thiamine, riboflavain, niacin, pantothenic acid, biotin, folic acid, inositol, choline,
vitamin A và E,… Thành phần vitamin của đậu nành được thể hiện ở bảng 2.5.
Bảng 2.5. Thành phần vitamin của đậu nành
Vitamin
Hàm lượng 10
-6
g/g
Vitamin
Hàm lượng 10
-6
g/g
Thiamin
11,0 ÷ 17,5
Inositol
2300
Riboflavin
3,4 ÷ 3,6
Pantothenic acid
13 ÷ 21,5
Niacin
21,4 ÷ 23
Vitamin E
1,4
Pyridoxine
7,1 ÷ 12
Vitamin K
1,9
Biotin
0,8
Folic acid
1,9
(Nguồn: Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)
Enzyme
Enzyme là chất xúc tác sinh học làm tăng tốc độ quá trình biến đổi trong cơ thể. Các
enzyme trong đậu nành bao gồm:
- Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua thành ruột.
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 8
- Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo.
- Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H
2
trong acid béo.
- Amylase: là enzyme thủy phân tinh bột gồm 2 loại enzyme
-amylase và
-amylase chiếm một tỉ lệ khá lớn trong hạt đậu nành. Người ta thường bổ sung
enzyme amylase trong các chế phẩm đậu nành như bột sữa đậu nành có tác dụng
tăng cường sinh lực chống suy dinh dưỡng ở trẻ em.
Thành phần có hại
Chất ức chế enzyme tiêu hóa protein: đậu nành có chứa chất ức chế trypsin là
antitrypsin làm giảm khả năng tiêu hóa protein đậu.
Henagglutinin: chất độc đối với động vật vì nó tương tác bền vững với glucoprotein
trên bề mặt hồng cầu làm ngưng kết các tế bào này.
Chất gây bướu cổ: đậu nành có chứa yếu tố ngăn cản hấp thu Iod và do đó gây bệnh
bướu cổ.
Enzyme Urease: chuyển hóa ure thành amoniac (NH
3
). Chất này độc đối với động
vật.
Acid phytic: kết hợp với các chất khoáng có lợi như Zn, Fe, Ca,… làm cơ thể không
hấp thu được chúng.
Raffinose và stachyose là các oligosaccharide gây hiện tượng sinh hơi trong ruột.
Hầu hết các thành phần có hại này đều bị phá hủy bởi nhiệt. Do đó, nên ăn đậu nành
đã được nấu kỹ. (Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)
2.1.3. Thành phần hóa học thảo mộc trong đậu nành
Protease inhibitor
Dr Walter Troll thuộc trường Đại học Y khoa New York Medical Center (1980) đã
khám phá ra rằng chất protease inhibitor có khả năng ngăn cản không cho bệnh ung
thư phát triển trên các loài động vật. Sau đó các nhà khoa học đã khảo sát và thử
nghiệm chất protease inhibitor trong đậu nành ở phòng thí nghiệm và thấy rằng nó
có tác dụng chống lại sự phát triển mầm ung thư kết tràng, ung thư phổi, ung thư
miệng,…
Protease inhibitor ngăn ngừa sự tác động của một số gen di truyền gây nên chứng
ung thư. Nó cũng bảo vệ các tế bào cơ thể không cho hư hại, gây nên bởi sự tác
động của môi trường xung quanh như tia nắng, phóng xạ và các chất có thể tấn công
ADN.
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 9
Phytate
Phytate la một hợp thể chất kháng phosphorus và inositon. Các nhà khoa học đã
chứng minh phytate không những có tác dụng nhăn ngừa mầm ung thư còn có khả
năng ngừa bệnh tim mạch.
Mặt khác phytate có tác dụng ngăn cản sự hấp thụ sắt trong ruột do đó bảo vệ chúng
ta khỏi chứng có quá nhiều chất sắt, yếu tố nguy hại đến chứng nhồi máu cơ tim.
Phytate hoạt động giống như chất antioxdase, vitamin C và β-carotein.
Phytosterol
Phytosterol có liên hệ với cholesterol, tuy nhiên cholesterol chỉ có trong các thực
phẩm động vật cong phytosterol chỉ có trong các thực phẩm rau đậu.
Không giống như cholesterol, phytosterol có tác dụng ngăn ngừa các bệnh về tim
mạch qua việc dành chỗ thẩm thấu qua ruột của cholesterol để vào máu. Do đó
cholesterol không vào máu được mà phải bài tiết ra ngoài.
Phytosterol cũng có khả năng làm giảm sự phát triển của các bướu ung thư kết tràng
và chống lại ung thư da.
Saponin
Năm 2007, các nhà khoa học Hàn Quốc và Nhật Bản sau khi xác định thành phần
saponin trong đậu nành đã thử hoạt tính của nó trên chuột đực 5 tuần tuổi bằng cách
tiêm qua tĩnh mạch đuôi. Kết quả cho thấy saponin trong đậu nành có tác dụng ngăn
cản sự di căn của những tế bào ung thư.
Nhiều công trình nghiên cứu khác đã chỉ ra saponin là một hợp chất có đặc tính
giống như antioxidant. Saponin có khả năng trực tiếp ngăn cản sự phát triển ung thư
kết tràng đồng thời làm giảm lượng cholesterol trong máu.
Phenolic acid: chống oxy hóa và phòng ngừa các nhiễm sắc thể ADN khỏi bị tấn
công bởi những tế bào ung thư.
Lecithin
Khi nghiên cứu thành phần hoạt chất trong đậu nành các nhà khoa học đã nhận
thấy, đạm đậu nành chứa 3% lecithin, đóng một vai trò quyết định trong việc kích
thích sự biến dưỡng ở khắp các tế bào cơ thể. Lecithin có khả năng làm gia tăng trí
nhớ bằng cách nuối dưỡng tốt các tế bào não và hệ thần kinh, làm vững chắc các
tuyến và tái tạo các mô tế bào cơ thể. Ngoài ra, lecithin có tác dụng cải thiện hệ
thống tuần hoàn, bổ xương và tăng cường sức đề kháng. Khi hệ thần kinh thiếu
năng lượng, chất lecithin ở đậu nành sẽ phục hồi năng lượng đã mất.
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 10
Browman-Birk Inhibotor (BBI): BBI là một hóa thảo mới tìm thấy trong đậu nành,
có khả năng ngăn cản tiến trình phát triển mầm ung thư.
Omega-3 fatty acid
Là loại chất béo không bão hòa có khả năng làm giảm lượng cholesterol xấu, đồng
thời làm tăng lượng cholesterol tốt trong máu.
Nhiều nghiên cứu khoa học đã xác nhận tiêu thụ nhiều Omega-3 fatty acid giúp
ngăn chặn sự phát triển của các bệnh tim mạch.
Isoflavone
Do những tính năng kỳ diệu trong việc phòng và điều trị bệnh, đặc biệt là các căn
bệnh thời đại, isoflavone đang là hóa thảo thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học
hiện nay.
Isoflavone là hợp chất phenolic được xem như là phytoestrogens, hay estrogens
thực vật vì chúng có công thức hóa học, chức năng và ảnh hưởng đến cơ thể con
người như estrogen.
Probiotic, vi khuẩn lactic khi phát triển có thể chuyển hóa glycoside isoflavone
thành dạng aglycone mà không phải cần bổ sung thêm chất dinh dưỡng nào. Trong
sữa đậu nành chưa lên men giàu glycoside, dạng aglycone thấp hơn. Ngược lại, sữa
đậu nành sau khi lên men lại có hàm lượng aglycone cao hơn so với glycoside do
các vi khuẩn lactic có khả năng tiết ra enzyme β-glucosidase chuyển hóa thành
glucoside trong cơ thể người, giúp ngăn chặn các bệnh mãn tính như ung thư và các
bệnh về tim mạch.
Lợi ích của isoflavone đậu nành:
- Ngăn cản và chữa trị ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt cà ung thư ruột.
- Giảm khả năng hoạt động của hormone giới tính – hormone này kích thích
khả năng phát triển ung bướu ở cả nam và nữ.
- Giảm nguy cơ bệnh tim mạch, chứng loãng xương và tăng cường khả năng
tự miễn dịch. (
2.1.4. Sơ lược về đậu nành nảy mầm
Theo nghiên cứu của Susu Jiang và cộng sự năm 2013, để nâng cao giá trị dinh
dưỡng của đậu nành và khắc phục những hạn chế đối với sữa đậu nành bằng cách
bắt đầu quá trình với đậu nành nảy mầm trong thời gian ngắn. Quá trình nảy mầm là
một thời gian trao đổi mạnh mẽ, kết hợp với các quá trình như hô hấp, trao đổi cấu
trúc dưới tế bào, tổng hợp phân tử và thủy phân, chuyển đổi, lưu trữ protein, chất
béo và carbohydrate để hỗ trợ việc thành lập giống ban đầu. Nảy mầm được công
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 11
nhận là phương pháp rẻ tiền và đơn giản, nó có nhiều tác dụng trong việc nâng cao
giá trị dinh dưỡng và làm giảm các yếu tố kháng dinh dưỡng như: tăng hàm lượng
vitamin (vitamin C) và muối khoáng có lợi (canxi), cải thiện khả năng tiêu hóa
protein, giảm nồng độ các chất ức chế trypsine, lecitine, acid phytide và hoạt động
của enzyme lipoxygenase, làm tăng lượng phenol, aglycones isoflavone và
glycosides saponin.
2.2. SỮA CHUA VÀ SỮA CHUA ĐẬU NÀNH
2.2.1. Sữa chua
Nguồn gốc của yaourt
Do sự nhiễm bẩn trong quá trình vắt sữa và sử dụng sữa dẫn đến sự phát triển của
các nguồn vi sinh vật khác nhau. Trong đó, hầu hết vi khuẩn lactic chiếm ưu thế do
phát triển nhanh so với các vi sinh vật khác. Người ta không thể ngăn ngừa sữa khỏi
bị chua ngay cả khi sữa được nấu sôi, nên đã quen dần với vị chua và dần dần đi sâu
vào nghiên cứu để hiểu rõ giá trị của nó và nhận thấy rằng acid tạo thành trong quá
trình lên men sữa có khả năng ngăn chặn bệnh ung thư và hạn chế vi sinh vật hoạt
động phân giải lipid, protein giúp bảo quản sữa. Do đó, các sản phẩm sữa lên men
chua được biết rộng rãi ở nhiều quốc gia.
Công nghệ lên men sữa do người du mục vùng Mount Elbus phát hiện ra từ xa xưa,
xuất hiện đầu tiên ở các nước Đông Âu như: Bungari, Thổ Nhĩ Kỳ,… với nhiều tên
gọi khác nhau nhưng phổ biến nhất là yaourt. Các vi sinh vật phổ biến để sản xuất
yaourt là: Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus.
Sự hình thành acid trong quá trình lên men làm cho casein trong sữa bị keo tụ và
làm cho sữa bị tách ra. Hiện tượng này được ứng dụng trong sản xuất phomai, tuy
nhiên hiện tượng co gel và tách nước sữa không có lợi trong các sản phẩm sữa lên
men vì chúng cần có một cấu trúc đồng nhất.
Các sản phẩm sữa lên men tuy có nhiều tên gọi khác nhau nhưng có thể chia thành
một vài nhóm chính, sự khác nhau giữa các nhóm này phụ thuộc vào: loại sữa sử
dụng, loại vi sinh vật và phương pháp chế biến sữa trước và sau khi lên men. (Lê
Văn Việt Mẫn, 2004)
Phân loại yaourt
Sản phẩm yaourt được phân loại như sau:
Yaourt truyền thống (set yogurt): sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản
xuất yaourt truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lí, cấy giống rồi được xử
lý rót vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và
tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm.
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 12
Yaourt dạng khuấy (stirred yogurt): khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá
trình lên men bị phá hủy một phần nào đó do sự khuấy trộn cơ học. Trong quy trình
sản xuất yaourt dạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lí và cấy giống rồi lên men
trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao
bì. Yaourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như yaourt truyền
thống.
Yaourt uống (drinking yogurt) hay yaourt dạng lỏng: khối đông xuất hiện trong sản
phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử
dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng. Điểm khác biệt là quá trình lên men,
người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hóa để phá hủy
cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm.
Yaourt lạnh đông (frozen yogurt): sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice-cream)
quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp
sau lên men sẽ được đem đi xử lí và lạnh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm
rồi bao gói.
Yaourt cô đặc (concentrated yogurt): quy trình sản xuất gồm các giai đoạn quan
trọng như: lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm. Trong quá trình cô
đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm. Yaourt cô đặc còn có
tên gọi là strained yaourt hay labneh.
Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức nông lương FAO, sản phẩm yaourt có
thể chia thành 3 nhóm sau:
Yaourt béo (Fat yogurt): hàm lượng béo sản phẩm không thấp hơn 3%.
Yaourt bán gầy (Partially skimmed yogurt): hàm lượng chất béo nằm trong khoảng
0,5 ÷ 3%.
Yaourt gầy (Skimmed yogurt): hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5% (Lê Văn
Việt Mẫn, 2004).
2.2.2. Sữa chua đậu nành
Sữa chua đậu nành được làm bằng cách lên men sữa đậu nành với vi khuẩn có lợi,
chủ yếu là Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus. Quá trình này
tương tự như việc sản xuất sữa chua từ sữa bò.
Trong một khám phá gần đây nhất, các nhà khoa học thuộc viện đại học University
of Massachusett ở Amherst đã cho biết soy yogurt tức sữa chua làm từ đậu nành và
một số sản phẩm sữa chua pha trộn với trái cây có thể giúp kiểm soát cả bệnh tiểu
đường loại 2 lẫn cao huyết áp. (Kahlidas Shetty et al, 2006).
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 13
Giáo sư Khalidas Shetty, trưởng công trình nghiên cứu trên cho rằng mặc dù bệnh
nhân tiểu đường thường được khuyên không nên ăn đồ ngọt, song sữa chua có vai
trò đáng kể trong phương pháp điều trị căn bệnh này.
Bênh tiểu đường loại 2 chiếm 90% các ca bệnh tiểu đường ở Hoa Kỳ, gồm 20 triệu
người trong số 200 triệu người trên toàn cầu, thường có liên hệ với chứng béo phì,
cao huyết áp và gia tăng lượng mỡ cholesterol trong cơ thể.
Từ những kết quả nghiên cứu, các nhà khoa học đưa ra lời khuyên rằng một chế độ
dinh dưỡng giàu rau đậu và trái cây cùng với tập thể dục thường xuyên có thể ngăn
chặn và giúp kiểm soát bệnh tiểu đường và huyết áp cao. Với sữa chua, nhất là sữa
chua đậu nành cần được xem là một phần quan trọng không thể thiếu trong thực
đơn hằng ngày. Ngoài việc giúp điều hòa lượng đường trong máu và áp suất máu,
sữa chua đậu nành còn chứa rất nhiều vi khuẩn sống có ích cho cơ thể và mang lại
nhiều lợi ích cho sức khỏe như tăng hệ miễn dịch, giúp ngăn ngừa chứng viên khớp
và ổn định hệ tiêu hóa đối với những người có vấn đề rối loạn đường ruột.
(
2.2.3. Cơ sở của quá trình lên men lactic
Giống men được tìm thấy trong các sản phẩm sữa lên men cổ truyền phụ thuộc vào
rất lớn vào nhiệt độ môi trường. Quá trình lên men đồng thể vi khuẩn lactic tạo ra
acid lactic là chủ yếu, trong khi quá trình lên men dị thể sản phẩm là acid lactic và
hỗn hợp các chất khác nhau như các acid hữu cơ, aldehyde, CO
2
. Một số vi khuẩn
lactic trong điều kiện thích hợp có thể lên men acid citric thành một số sản phẩm
khác và diacetyl, diacetyl là một chất mùi quan trọng trong một số sản phẩm lên
men, do đó các vi khuẩn này được gọi là vi khuẩn tạo mùi. Hương thơm là hiệu quả
kết hợp giữa axetaldehyt, lactat, diaxetyl và axetat, nhưng hơn 90% hương thơm là
do axetaldehyt (Kiều Hữu Ảnh, 2010).
2.2.3.1. Vi sinh vật trong lên men lactic
Chất lượng sữa chua phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của chủng vi sinh vật. Đối
với từng loại sữa chua, người ta dùng các chủng khác nhau, đảm bảo sao cho sữa
chua có mùi vị đặc trưng.
Một số chủng vi sinh vật thường dùng: Streptococcus lactic, Streptococcus
cremoric, Streptococcus diacetyl lactic, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus
bulgaricus,…
Trong quá trình lên men, các chủng vi sinh vật này không chỉ sản sinh ra acid lactic
mà còn các acid bay hơi, khí CO
2
, este, diacetyl. Kết quả tạo cho sản phẩm có mùi
thơm đặc trưng. Vi khuẩn cần thiết trong quá trình chế biến yaourt là Streptococcus
thermophilus và Lactobacillus bulgaricus. Streptococcus thermophilus phát triển
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 14
nhanh hơn Lactobacillus bulgaricus và nhiệt độ thích hợp cao hơn một ít. Đến khi
sự phát triển của Streptococcus thermophilus bị chậm lại do acid sinh ra, lúc này
Lactobacillus bulgaricus sẽ phát triển và làm độ acid tăng lên đến khi đạt cân bằng
giữa 2 loài. Khi đó sản phẩm đã được ổn định.
Nhiều người cho rằng Streptococcus tạo ra acid lactic còn Lactobacillus quyết định
mùi vị và cấu trúc sản phẩm, nhưng cũng có giả thuyết cho rằng Streptococcus thúc
đẩy nhiều quá trình sinh hoá tạo hương thơm đặc trưng.
Khi lấy từng giống riêng lẻ thì mùi vị và cấu trúc không bằng sự kết hợp cân đối
giữa 2 loài. Do đó, tỷ lệ giữa 2 giống thích hợp nhất là 1:1.
Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ
45 ÷ 50
o
C trong môi trường có độ acid cao và có thể tạo đến 2,7% acid lactic từ
đường lactose.
Streptococcus thermophilus là vi khuẩn lactic chịu nhiệt lên men điển hình, phát
triển tốt ở nhiệt độ 50
o
C và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37 ÷ 40
o
C nhưng chỉ phát triển
được trong môi trường có độ acid thấp hơn Lactobacillus bulgaricus.
2.2.3.2. Các quá trình sinh hóa trong sản xuất yaourt
Quá trình sinh hóa chủ yếu trong lên men sữa chua là đường lactose đầu tiên được
chuyển hóa thành glucose và galactose. Sau đó, các đường đơn này chuyển thành
acid pyruvic và cuối cùng chuyển thành acid lactic theo sơ đồ hình 2.3 sau:
(a) (b)
Hình 2.2. Lactobacillus bulgaricus (a) và Streptococcus thermophilus (b)
(Nguồn: doc-stock.com)
Luận văn tốt nghiệp khóa 38LT_2014 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm – Khoa Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng 15
Hình 2.3. Sự chuyển hóa các chất trong quá trình lên men yaourt
(Nguồn: Dương Thị Phượng Liên, 2006)
Acid lactic sinh ra làm giảm giá trị pH của sữa đến điểm đẳng điện của protein sữa
gây hiện tượng đông tụ của chúng. Ngoài ra, do caseinate, chất này tác dụng của
acid lactic được sinh ra tạo thành acid caseinic và acetate calcium. Acid caseinic tự
do không hòa tan do đó tạo thành khối đông.
Lactose
Glucose
Galactose
Sản phẩm trung gian
Acetaldehyde
CH
3
CHO
C
2
H
5
OH
Acid Pyruvic
CH
3
COCOOH
+1/2 O
2
+H
2
O
+2H
+ H
Acid lactic
Acid lactic
CO
2
+ CH
3
COOH
+CO
2
, CH
3
CHO
+1/2 O
2
Aceton
CH
3
COCHOHCH
3
- 2H
Diacetyl
CH
3
COCOCH
3
CH
3
COOH
Lên men dị thể
Lên men
Đồng thể