Nghiên Cứu Sản Xuất Nước Uống Chức Năng Từ Whey Sữa Đậu Nành

TÓM TẮT
Đậu nành (Glycine max (L) Merr Fabaceae) đã được trồng cách đây hơn hai
ngàn năm ở các nước phương đông như là một trong những nguồn thực phẩm thiết
yếu. Trong khi đó, từ thế kỉ thứ XIX thì các nước phương Tây mới bắt đầu trồng đậu
nành, và ngày nay diện tích trồng đậu nành đã nhanh chóng được mở rộng sang rất
nhiều nước (Mỹ, Brazil, Arhentina, Trung Quốc…)
Những năm gần đây do nhu cầu làm đẹp và nâng cao sức khỏe khiến người ta
quan tâm nhiều đến việc nghiên cứu và sử dụng thực phẩm lên men lactic. Nhờ hương
vị độc đáo, giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe nên các thực phẩm ngày nay
càng được ưa chuộng ở nhiều quốc gia. Ngoài các ưu điểm trên, sử dụng thực phẩm
lên men chua còn có tác dụng kích thích tiêu hóa, làm tăng sức đề kháng cho cơ thể,
ngăn ngừa sự phát triển các khối u và kéo dài tuổi thọ…
Việt Nam là nước khí hậu nhiệt đới với nguồn nông sản phong phú, dồi dào
cùng với nhu cầu đồ uống rất cao đó là những điều kiện thuận lợi để phát triển ngành
chế biến nông sản nói chung, ngành lên men nói riêng.
Việc sản xuất sản phẩm lên men lactic từ whey sữa đậu nành (có bổ sung thêm
sữa đậu nành và bột sữa), có thể tận dụng khả năng chữa bệnh của đậu nành, kết hợp
hoạt động có lợi cho đường ruột của vi khuẩn lactic để tạo thành một loại thực phẩm
chức năng dùng cho người bệnh.
Từ thực tế này, luận văn của chúng tôi sẽ : “Nghiên cứu sản xuất nước uống
chức năng từ whey sữa đậu nành.”, đó là sự kết hợp giữa whey sữa đậu nành, sữa
đậu nành truyền thống cùng với vi khuẩn lactic giúp tạo nên hương vị mới cho sản
phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng.

ii


MỤC LỤC
CHƯƠNG

TRANG

Trạng tựa

Lời cảm tạ .......................................................................................................................i
Tóm tắt ......................................................................................................................... ii
Mục lục ........................................................................................................................ iii
Danh sách các hình ..................................................................................................... vii
Danh sách các bảng .................................................................................................... viii
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU .............................................................................................1
1.1.Đặt vấn đề ..............................................................................................................1
1.2. Mục đích và phạm vi đề tài...................................................................................2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN ...........................................................................................3
2.1. TỔNG QUAN VỀ ĐẬU NÀNH ..........................................................................3
2.1.1. Giới thiệu về cây đậu nành.............................................................................3
2.1.2. Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành ..............................................................3
2.1.3. Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành.........................4
2.1.4. Tác dụng của hạt đậu nành .............................................................................7
2.2. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC ............................................................7
2.2.1. Đặc điểm hình thái .........................................................................................7
2.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa .............................................................................8
2.2.3. Phân loại các nhóm vi khuẩn lactic ...............................................................9
2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic .....................................10
2.2.5. Giới thiệu về vi khuẩn Lactobacillus acidophilus .......................................10
2.2.5.1. Tính chất của vi khuẩn Lactobacilus acidophilus .................................10
2.2.5.2. Lợi ích của vi khuẩn Lactobacillus acidophilus đến sức khỏe con
người. ..................................................................................................................11
CHƯƠNG 3. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............12
3.1. NGUYÊN VẬT LIỆU – THIẾT BỊ....................................................................12
3.1.1. Nguyên vật liệu ............................................................................................12
3.1.1.1. Nguồn giống ..........................................................................................12

3.1.1.2. Nguyên liệu ...........................................................................................12
3.1.1.3. Thú thử nghiệm .....................................................................................12
3.1.1.4. Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus acidophilus ....................12
iii


3.1.2. Thiết bị .........................................................................................................13
3.1.2.1. Dụng cụ .................................................................................................13
3.1.2.2. Thiết bị...................................................................................................13
3.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT .........................................................13
3.2.1. Quy trình sản xuất sữa đậu nành và whey sữa .............................................13
3.2.1.1. Sơ đồ ......................................................................................................13
3.2.1.2. Thuyết minh quy trình ...........................................................................15
3.2.2. Quy trình sản xuất nước uống lên men từ whey sữa đậu nành có bổ sung
sữa đậu nành hoặc bột sữa. ....................................................................................16
3.2.2.1.Sơ đồ .......................................................................................................17
3.2.2.2. Thuyết minh quy trình ...........................................................................18
3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: ......................................................................20
3.3.1 Sơ đồ nghiên cứu...........................................................................................20
3.3.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................21
3.3.2.1. Khảo sát sự kết hợp giữa whey sữa đậu nành và một số nguyên liệu
phụ. .....................................................................................................................21
3.3.2.2. Khảo sát tỷ lệ whey sữa đậu nành – sữa đậu nành thích hợp. ...............21
3.3.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ xung đối với cảm quan của
sản phẩm. ............................................................................................................22
3.3.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới cảm quan của sản
phẩm. ..................................................................................................................23
3.3.2.5. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến pH và mùi vị của sản phẩm.
............................................................................................................................23
3.3.2.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men tới cảm quan của sản

phẩm. ..................................................................................................................24
3.3.2.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của chất phụ gia CMC tới khả năng tách lớp của
sản phẩm. ............................................................................................................25
3.4. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU HÓA LÝ. ...............................25
3.4.1. Phương pháp định lượng lipit bằng phương pháp soxhlet. .........................25
3.4.2. Định lượng protein bằng phương pháp Lowry. ...........................................26
3.4.3. Định lượng đường khử theo phương pháp DNS. .........................................28
3.4.4. Định lượng hàm lượng đạm tổng số bằng phương pháp kjeldhl. ................29
3.4.5. Định lượng đường glucose trong máu bằng phương pháp Nelson. .............31
iv


3.4.6. Định lượng hàm lượng cholesterol trong máu bằng phương pháp đo mật độ
quang sử dụng bộ kít chuẩn. ..................................................................................32
3.4.7. Đo pH: ..........................................................................................................34
3.4.8. Kiểm tra lượng vi khuẩn sống (lactobacillus acidophilus) có trong sản
phẩm. ......................................................................................................................34
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ..................................................................35
4.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT HÌNH THÁI VI KHUẨN LACTOBACILLUS
ACIDOPHILUS. ........................................................................................................35
4.2 KẾT QUẢ KIỂM TRA NGUYÊN LIỆU:...........................................................35
4.3 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT. .......................................................................................................................37
4.3.1 Khảo sát sự kết hợp giữa whey sữa đậu nành và một số nguyên liệu phụ....37
4.3.2 Khảo sát tỷ lệ whey sữa đậu nành và sữa đậu nành thích hợp. ....................42
4.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ đường bổ sung đối với cảm quan của sản
phẩm. ......................................................................................................................46
4.3.4 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men tới cảm quan của sản
phẩm. ......................................................................................................................51
4.3.5 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ giống đến pH và mùi vị của sản

phẩm. ......................................................................................................................54
4.3.6 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lên men tới cảm quan sản
phẩm. ......................................................................................................................57
4.3.7 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ chất phụ gia CMC đối với cấu trúc
của sản phẩm. .........................................................................................................61
4.4 KẾT QUẢ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN NƯỚC UỐNG LÊN MEN LACTIC TỪ
WHEY SỮA VÀ SỮA ĐẬU NÀNH. .......................................................................63
4.5 KẾT QUẢ KIỂM TRA SẢN PHẨM. .................................................................66
4.5.1 Kết quả các chỉ tiêu hóa lý ............................................................................66
4.5.2 Kết quả các chỉ tiêu vi sinh ...........................................................................66
4.5.3 Kết quả kiểm tra lượng vi khuẩn sống (Lactobacillus acidophilus) có trong
sản phẩm.................................................................................................................67
4.5.4 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm. ..........................................................67
PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................70
5.1 KẾT LUẬN: ........................................................................................................70
5.2 KIẾN NGHỊ: ........................................................................................................70
v


TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

vi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1. Cây đậu nành
Hình 2.2. Hạt đậu nành
Hình 2.3. Vi khuẩn lactobacillus bulquaricus
Hình 2.4. Vi khuẩn Streptococus Lactic

Hình 2.5. Hình dạng tế bào vi khuẩn lactobacillus acidophilus
Hinh 3.1. Sơ đồ sản xuất sữa đậu nành và whey sữa
Hình 3.2. Sơ đồ quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ whey sữa có bổ sung
thêm sữa đậu nành và bột sữa
Hình 3.3. Sơ đồ nghiên cứu
Hình 3.4. Các bước lấy máu ở đuôi chuột
Hình 3.5. Máu chuột sau khi ly tâm
Hình 4.1. Hình thái vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
Hình 4.2. Sản phẩm thu được sau khi lên men từ whey sữa đậu nành có bổ sung sữa
đậu nành hoặc bột sữa
Hình 4.3. Đồ thị biểu diễn sự thay đổi pH của sản phẩm theo thời gian lên men với các
tỷ lệ giống khác nhau
Hình 4.4. Sơ đồ quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ whey sữa và sữa đậu
nành.
Hình 4.5. Sản phẩm sau khi lên men (B) và thực hiện đồng hóa lần 2 để hoàn thiện sản phẩm
(B’)
Hình 4.6. Sản phẩm sau khi lên men (A) và thực hiện đồng hóa lần 2 để hoàn thiện sản phẩm
(B)

Hình 4.7. sản phâm sau khi lên men lactic.

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt đậu nành. .........................................3
Bảng 2.2. Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành ........................4
Bảng 2.3. Thành phần các acid amin trong protein đậu nành. ........................................4
Bảng 2.4: Thành phần carbohydrat trong đậu nành: ......................................................5
Bảng 2.5. Thành phần vitamin ........................................................................................6

Bảng 3.1. Phối trộn nguyên liệu ....................................................................................21
Bảng 3.2. Phối trộn nguyên liệu ....................................................................................22
Bảng 3.3. Tỷ lệ đường bổ sung .....................................................................................22
Bảng 3.4. Nhiệt độ lên men ...........................................................................................23
Bảng 3.5. Thời gian lên men .........................................................................................24
Bảng 3.6. Thời gian lên men .........................................................................................25
Bảng 3.7. Trình tự xác định hàm lượng cholesterol trong máu sử dụng bộ kít chuẩn. .34
Bảng 4.1. Đặc điểm hình thái của vi khuẩn Lactobacillus acidophilus ........................35
Bảng 4.2. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu hóa lý của whey sữa đậu nành ..............................35
Bảng 4.3. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu hóa lý của sữa đậu nành.[22]. .................................36
Bảng 4.4. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu hóa lý của bột sữa. ................................................36
Bảng 4.5. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan mùi. ....................................................38
Bảng 4.6. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan màu. ...................................................39
Bảng 4.7. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan vị. .......................................................40
Bảng 4.8. Hàm lượng cholesterol trong máu trước và sau khi cho chuột uống sản
phẩm: .............................................................................................................................41
Bảng 4.9. Hàm lượng glucose trong máu trước và sau khi cho chuột uống sản phẩm. 41
Bảng 4.10. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan mùi. ..................................................42
Bảng 4.11. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan màu ..................................................43
Bảng 4.12. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan vị ......................................................44
Bảng 4.13. Hàm lượng cholesterol trong máu trước và sau khi cho chuột uống sản
phẩm: .............................................................................................................................45
Bảng 4.14. Hàm lượng glucose trong máu trước và sau khi cho chuột uống sản phẩm:
.......................................................................................................................................45
viii


Bảng 4.15. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan mùi. ..................................................47
Bảng 4.16. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan màu ..................................................49
Bảng 4.17. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan vị ......................................................50

Bảng 4.18. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan mùi. ..................................................51
Bảng 4.19. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan màu ..................................................52
Bảng 4.20. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan vị ......................................................53
Bảng 4.21. Ảnh hường của tỷ lệ giống đến pH của sản phẩm. .....................................54
Bảng 4.22. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan mùi. ..................................................56
Bảng 4.23. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan màu. .................................................56
Bảng 4.24. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan vị. .....................................................57
Bảng 4.25. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan mùi. ..................................................58
Bảng 4.26. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan màu ..................................................59
Bảng 4.27. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan vị ......................................................60
Bảng 4.28. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan độ nhớt .............................................61
Bảng 4.29. Kết quả đánh giá tính chất cảm quan độ đục ..............................................62
Bảng 4.30. kết quả các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm. ...................................................66
Bảng 4.31. Kết quả các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm ..................................................66
Bảng 4.32. Kết quả cảm quan sản phẩm. ......................................................................68
Bảng 4.33. Mô tả đặc điểm sản phẩm. ..........................................................................68

ix


CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU
1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Dinh dưỡng là một trong những vấn đề chính của cuộc sống. Các loại thực
phẩm có lợi cho sức khoẻ được quan tâm ở mọi nơi, đặc biệt là ở các nước công
nghiệp. Tại đó cuộc sống vật chất đã tạm ổn, người ta không lo thiếu cái ăn nhưng lại
quan tâm đến việc ăn cái gì để sống khoẻ. Câu trả lời cho vấn đề này là “thực phẩm
chức năng”. Tuy nhiên những câu hỏi cần được giải đáp là ăn thế nào mới là “ăn để
khoẻ” và “chức năng” có nghĩa là gì? Có phải đó là khẩu hiệu để quảng cáo nhằm thu
hút sự chú ý của người mua?
“Thực phẩm có lợi cho sức khoẻ” là chủ đề được quan tâm hàng đầu trên thị

trường lương thực thực phẩm ở các nước phương Tây và được ngành công nghiệp thực
phẩm ở đây đặc biệt chú ý. Nhiều nhà tư vấn dinh dưỡng cùng những chuyên viên
kinh tế trong lĩnh vực thực phẩm cho rằng những thực phẩm có lợi cho sức khoẻ có thể
cho những tác dụng mong muốn.
Mục đích luận văn của chúng tôi là tạo sản phẩm nước uống có chất lượng dinh
dưỡng cao, hỗ trợ quá trình tiêu hóa, và có lợi cho sức khỏe con người. Mặc khác nước
ta là một nước nông nghiệp có tiềm năng phong phú về lương thực, thực phẩm. Vì vậy
luận văn này cũng không ngoài mục đích làm tăng giá trị sử dụng, giá trị kinh tế của
nguyên liệu như đậu nành.
Khi nêu tên đề tài: “Nghiên cứu sản xuất nước uống chức năng từ whey sữa
đậu nành.” Sẽ có một câu hỏi được đặt ra là: “tại sao chúng tôi lại chọn đậu nành làm
nguyên liệu, và vi khuẩn lactic mà tôi chọn lên men có những lợi ích gì?”. Thứ nhất
chúng tôi chọn đậu nành vì nó chứa nhiều vitamin A, B, E, K và giàu chất khoáng như
canxi, sắt, kẽm, kali, phospho…chế độ ăn giàu đậu nành góp phần đáng kể làm cải
thiện lipid máu: làm giảm triglycerid, giảm cholesterol, đường huyết…
Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus là loại vi khuẩn lactic lành tính (probiotic),
được các nhà dược học nghiên cứu khá kĩ về tác dụng của nó như: hỗ trợ quá trình tiêu
hóa, có khả năng sống 2 ngày trong dịch vị; 5 ngày trong dịch mật tinh khiết; 8 ngày
trong dịch tràng, sản xuất acid lactic và các chất diệt khuẩn như lactocidin, ngăn cản
sự xâm nhập và ức chế sự tăng sinh của các vi khuẩn gây bệnh, làm giảm bệnh kháng
1


lactose do thiếu Enzym lactase, giúp cho cơ thể đề kháng với nhiễm khuẩn đường ruột,
có khả năng bền vững với 40 loại kháng sinh, đóng vai trò sinh lý quan trọng nhờ tổng
hợp các vitamin. Với những tác dụng hữu ích như trên chúng tôi quyết định chọn vi
khuẩn Lactobacillus acidophilus làm vi khuẩn lên men để thực hiện đề tài.
Tóm lại đề tài của chúng tôi nghiên cứu với mục đích tạo ra loại nước uống có
chất dinh dưỡng cao, hỗ trợ quá trình tiêu hóa và giúp phòng ngừa một số bệnh mà con
người quan tâm, dựa trên khả năng lên men và những tác động có lợi của vi khuẩn

Lactobacillus acidophilus.
1.2. MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI ĐỀ TÀI
- Xây dựng quy trình sản xuất thức uống chức năng từ whey sữa và một số nguyên
liệu phụ (sữa đậu nành, bột sữa).
- Thử nghiệm trên chuột về các khả năng: giảm cholesterol, giảm đường huyết.

2


CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN
2.1. TỔNG QUAN VỀ ĐẬU NÀNH
2.1.1. Giới thiệu về cây đậu nành
Cây đậu nành với tên khoa học là Glycin max(L) Merrill, là một trong số cây
trồng có lịch sử lâu đời nhất của loài người.
Dựa vào sự đa dạng về hình thái, Fukuda (1993) và về sau nhiều nhà khoa học
khác cũng đã thống nhất rằng: đậu nành có nguồn gốc từ Mãn Châu (Trung Quốc) xuất
phát từ một loại đậu nành dại, thân mảnh, dạng dây leo, tên khoa học G. soja Sieb &
Zucc (t. Hymovits, 1970). Trong một số công trình nghiên cứu, các nhà khoa học dùng
tên G.usuriensis để thay cho tên trên. Từ Trung Quốc, đậu nành lan truyền dần khắp
thế giới.

Hình 2.1. Cây đậu nành

Hình 2.2. Hạt đậu

2.1.2. Giá trị dinh dưỡng của hạt đậu nành
Đậu nành được nhiều nhà khoa học xem như là chìa khóa để giải quyết nạn
thiếu protein trong dinh dưỡng của con người. Theo Đỗ Tất Lợi, đậu nành còn được
dùng để chữa bệnh tiểu đường, suy nhược thần kinh, suy nhược dinh dưỡng …
Bảng 2.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g hạt đậu nành (theo Sinha

Sk, 1979)
Loại hạt

Calorie

Protein (g)

Lipid (g)

Glucid (g)

Xơ (g)

Tro (g)

Hạt xanh

436

40,8

17,9

35,8

6,0

5,3

Hạt trắng

444

39,0

19,6

35,5

4,7

5,5

Hạt vàng

439

38,0

17,1

40,3

4,9

4,6

3

Đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau, trong đó đậu nành có màu vàng là tốt
nhất nên được trồng và sử dụng nhiều.
Hạt đậu nành có ba bộ phận:
o Vỏ hạt chiếm 8% trọng lượng hạt.
o Phôi chiếm 2%.
o Tử diệp chiếm 90%.
2.1.3. Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành
Bảng 2.2. Thành phần hóa học trong các thành phần của hạt đậu nành
(theo Kitrigin, 1981).
Protein%

Hydrate cacbon

(Nx6,25)

%

23

43

29,0

5

Phôi

11

41,1

43,0

4,4

Vỏ hạt

1

8,8

86,0

4,3

Thành phần hạt

Lipid %

Tử diệp

Tro %

Protein và thành phần acid amin:
Hàm lượng protein tổng dao động trong hạt đậu nành từ 29,6–50,5%, trung bình là 36–
40%. Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein): albumin (6–8%), globulin
(25–34%), glutelin (13–14%), prolamin chiếm lượng nhỏ không đáng kể.
Bảng 2.3. Thành phần các acid amin trong protein đậu nành
Loại acid amin

Hàm lượng (%)

Isoleucine

1,1

Leucine

7,7

Lysine

5,9

Methionine

1,6

Cystein

1,3

4


Phenylalanine

5,0

Threonine

4,3

Tryptophane

1,3

Valine

5,4

Histidin

2,6

Lipid:
Chất béo trong đậu nành dao động từ 13,5–24%, trung bình 18%. Chất béo đặc
trưng chứa khoảng 6,4–15,1% acid béo no (acid stearic, acid archidonic) và 80–93,6%
acid béo không no (acid enoleic acid linolenic, acid linolenic, acid oleic).
Trong dầu đậu nành còn chứa một lượng nhỏ phosphatid, đặc biệt nhiều
lecinthin có tác dụng làm cơ thể trẻ lâu, sung sức, tăng trí nhớ, tái sinh mô, cứng
xương, tăng sức đề kháng.
Carbohydrates:
Glucid trong đậu nành khoảng 22–35,5%, Carbohydrates được chia làm 2 loại:
loại tan trong nước chiếm khoảng 10% và loại không tan trong nước.
Bảng 2.4. Thành phần carbohydrat trong đậu nành
Loại

Phần trăm %

Cellulose

4,0

Hemicellulose

15,4

Stachyose

3,8

Rafinose

1,1

Saccharose

5,0

Các loại đường khác

5,1

5


Chất tro:
Chất tro trong đậu nành từ 4,5–6,8%. Nếu tính theo phần trăm chất khô toàn hạt
thì thành phần tro như sau :

P2O5

0,6–2,18%

SO3

0,41–0,44%

K2O

1,91–2,64%

Na2O

0,38%

CaO

0,23–0,63%

Cl

0,025%

MgO

0,22–0,55%

Chất khác 1,17%

Vitamin:
Đậu nành chứa nhiều vitamin khác nhau, trừ vitamin C và vitamin D.
Bảng 2.5. Thành phần vitamin
Vitamin

Hàm lượng

Vitamin

Hàm lượng

Thiamin

11–17,5 %

Inociton

2300 mg%

Riboflavin

3,4–3,6 %

Vitamin A

0,18–2,43 %

Niacin

21,4–23 mg/g

Vitamin E

1,4 mg%

Pyrydin

7,1–12 mg/g

Vitamin K

1,9 mg%

Biotin

0,8 mg/g

Vitamin B1

0,54 mg%

A.patothentic

13–21,5 mg/g

Vitamin B2

0,29 mg%

A.folic

1,9 mg/g

Vitamin PP

2,3 mg%

Một số enzyme trong đậu nành:
- Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua đường ruột do đó không nên ăn đậu
nành sống.
- Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo.
- Phospholipase: thủy phân ester của acid acetic.
- Amylase: thủy phân tinh bột, β-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn.
6


- Lipoxygenase: xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acid béo.
2.1.4. Tác dụng của hạt đậu nành
Cho đến nay thì các nghiên cứu in vitro, in vivo cũng như các nghiên cứu trên
lâm sàng về tác dụng của đậu nành trên sức khỏe con người vẫn tồn tại nhiều bất đồng.
Dưới đây là những tổng hợp chung về các kết quả nghiên cứu về tác dụng của đậu
nành:
- Chế độ ăn uống nhiều đậu nành thì ít chất béo bão hòa và cholesterol, ít năng
lượng hơn nhiều so với chế độ ăn thịt. Mặc khác, chế độ ăn giàu đậu nành góp phần
đáng kể cải thiện lipid máu: làm giảm triglycerid, giảm cholesterol.
- Dầu đậu nành có hoạt tính kháng viêm nên được ứng dụng trong công nghiệp
mỹ phẩm và trong điều trị các bệnh về da.
- Có rất nhiều nghiên cứu kết luận rằng isoflavone có tác dụng tương tự
estrogen, nhờ đó mà có khả năng phòng và chống lại các vấn đề liên quan đến sự mất
cân bằng hormone, nhất là ở phụ nữ trong giai đoạn mãn kinh. Tuy nhiên hiện nay vẫn

còn nhiều tranh cãi xung quanh tác dụng này của các isoflavone đậu nành.
2.2. TỔNG QUAN VỀ VI KHUẨN LACTIC
2.2.1. Đặc điểm hình thái
Căn cứ vào hình thái tế bào có thể chia vi khuẩn lactic thành 2 nhóm: hình que và hình
cầu.
ƒ Nhóm hình que: rất phổ biến ở vi khuẩn lactic.
Tế bào có dạng thay đổi từ hình que ngắn (0.5-0.7 μm)
đến hình que dài (3-8 μm). Các tế bào có thể ở dạng đơn,
đôi hay thành chuỗi. Nhóm này gồm các loài thuộc các
Hình2.3.Vi khuẩn lactobacillus bulquaricus

chi Lactobacillus, Bifidobacterium.

ƒ Nhóm hình cầu: có hình dạng tế bào thay đổi từ
hình cầu đến hình ovan, đường kính khoảng 0.5-1μm.
Các tế bào cũng có thể ở dạng đơn, đôi, thành chuỗi ngắn
hay chuỗi dài. Nhóm hình cần thuộc các loại thuộc các
chi Streptococus, Pediococus, Leuconostoc.
Hình 2.4. Vi khuẩn Streptococus Lactic
7


2.2.2. Đặc điểm sinh lý, sinh hóa
Mặc dù không đồng nhất về hình thái, nhưng vi khuẩn lactic tương đối thống
nhất về mặt sinh lý như sau:
Vi khuẩn lactic thuộc loại vi khuẩn Gr+, hầu như không di động, không sinh
bào tử, catalase âm, oxydaza âm, nitratreductaza âm. Chúng thu nhận năng lượng nhờ
phân giải hydrat carbon và tiết ra acid lactic như là sản phẩm chính của quá trình trao
đổi chất. Acid lactic sinh ra có thể dạng D(-), L(+) hay DL. Các vi khuẩn lactic là
những vi sinh vật lên men bắt buộc nhưng sinh trưởng được khi có oxy, chúng sống kị

khí tới vi hiếu khí.
ƒ Nhu cầu dinh dưỡng của vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic có thể sử dụng nhiều loại hydratcacbon, từ các đường đơn
(glucoza, fructoza, anoza, galactoza) các đường đôi (saccaroza, lactoza, maltoza), cho
đến polysacarit (tinh bột, dextrin). Tuy nhiên, khả năng sử dụng các nguồn thức ăn
cacbon khác nhau còn tùy thuộc từng loài. Nguồn cung cấp năng lượng quan trọng
nhất với vi khuẩn lactic là monosaccarit và disaccarit. Ngoài ra, chúng còn cung cấp
nguyên liệu xây dựng cấu trúc tế bào và sinh ra các acid hữu cơ như acid lactic, acid
malic, acid fumalic, acid axetic…
ƒ Sự trao đổi chất của vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic có khả năng phân giải các hợp chất hydratcacbon để tạo ra acid
lactic. Tùy theo cách phân giải đường, các nhà khoa học chia chúng thành 2 nhóm: vi
khuẩn lên men đồng hình và dị hình.
Lên men đồng hình: là quá trình lên men mà sản phẩm chủ yếu là acid lactic.
Quá trình này diễn ra theo con đường Embden-Meyerhof- Panas.
Lên men dị hình: là quá trình lên men mà sản phẩm tạo ra ngoài acid lactic còn
có các chất khác như acid acetic, acid malic, acid formic, acid fumalic, etanol, CO2 và
manitol. Thông thường 50% thường được chuyển hóa thành các sản phẩm phụ này.
ƒ Tính chất thủy phân protein và phân hủy lipid
Khả năng thủy phân protein của vi khuẩn lactic có được nhờ hệ enzym
proteinaza và peptidaza nội bào và ngoại bào. Khả năng thể hiện rõ ở các nhóm cầu
khuẩn lactic, nhóm trực khuẩn lactic ưa nhiệt và chi phụ streptobacterium, các trực
khuẩn thường có hoạt tính thủy phân mạnh hơn cầu khuẩn.
8


Kết quả thủy phân protein đã tạo ra các amino acid (asparagin, glyxin, xerin, acid
glutamic, treonin, tyrozin, valin, phenylalanin, izolaxin) và các peptid và các sản phẩm
được tạo thành từ các amino acid nói trên góp phần tạo nên hương vị đặc trưng cho các
sản phẩm lên men.

2.2.3. Phân loại các nhóm vi khuẩn lactic
Các vi khuẩn lactic có đặc điểm chung là lên men hydratcacbon thành acid
lactic. Do các đặc tính này mà các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ
Lactobacteriaceae. Họ Lactobacteriaceae gồm 5 chi như sau:
ƒ Streptococus (viết tắt là S.): tế bào hình cầu, tập hợp thành chuỗi, không di
động; gram dương; có khả năng lên men lactic đồng hình; tỷ lệ % bazo nitơ (G+C)
trong DNA là 34-36%. Hoạt động lên men của nhóm vi khuẩn này ảnh hưởng đến chất
lượng và sản phẩm của sữa.
ƒ Leuconostoc (viết tắt là L.): tế bào hình cầu, sắp xếp thành chuỗi, không di
động; gram dương; lên men lactic dị hình; tỷ lệ % bazo nitơ (G+C) trong DNA là 3643%. Chi này gồm các loài có vai trò chủ yếu trong việc tạo ra hương vị cho các sản
phẩm như bơ, sữa chua. Ví dụ: L.cremoric, L.lactic, L.oenos…
ƒ Pediococcus (viết tắt là P.): tế bào hình cầu, thường ở dạng đơn lẻ hay dạng
bốn tế bào; lên men lactic đồng hình; có hoạt tính thủy phân protein yếu; tỷ lệ % bazo
nitơ (G+C) trong DNA là 34-42%. Đây là nhóm vi khuẩn không gây bệnh, tham gia
chủ yếu vào quá trình lên men thịt.
ƒ Lactobacillus (viết tắt là L.): tế bào hình que đứng riêng lẽ hay thành chuỗi;
có khả năng lên men đồng hình hay dị hình và khuyết dưỡng nhiều loại vitamin và
amino acid; tỷ lệ % bazo nitơ (G+C) trong DNA là 32-53%. Lactobacillus được chi
thành 3 nhóm:
- Nhóm 1 (thermobacterium): lên men đồng hình ưa nhiệt.
- Nhóm 2 (streptobacterium): gồm các trực khuẩn lên men đồng hình ưa ấm và
các loại lên men dị hình.
- Nhóm 3 (betabacterium): gồm các trực khuẩn lên men dị hình bắt buộc.
ƒ Bifidobacterium (viết tắt là B.): tế bào có hình que phân nhánh, thẳng hay
cong, bất động; Gr+, sống kị khí, ưa ẩm (nhiệt độ sinh trưởng là 31-41oC); không sinh
bào tử.
9


2.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic

ƒ Ảnh hưởng của nhiệt độ
Giới hạn nhiệt độ cho vi khuẩn lactic phát triển khá rộng, từ 5-550C, tốt nhất
trong khoảng 40-450C. Trong phạm vi nhiệt độ thích hợp, nếu nhiệt độ càng tăng thì
sự lên men lactic càng mạnh, thời gian lên men càng ngắn. Các nghiên cứu cho thấy
giới hạn nhiệt độ thích hợp cho sinh sản và lên men của vi khuẩn lactic cũng chính là
giới hạn hoạt động của các enzym nội bào, từ 30-450C.
ƒ Ảnh hưởng của độ pH
Hoạt động của vi khuẩn lactic, đặc biệt là hệ enzym chịu tác động mạnh của pH môi
trường. Độ pH ban đầu thích hợp cho quá trình lên men của vi khuẩn lactic là 5.8-6.3.
ƒ Ảnh hưởng chất ức chế
Sự phát triển của phần lớn vi khuẩn lactic bị ức chế bởi nồng độ muối NaCl
(≥5%). Khi đó nồng độ ion trong tế bào tăng cao sẽ ức chế hoạt động các enzym và
làm giảm hiệu suất của quá trình lên men.
Để đảm bảo lên men lactic bình thường, nồng độ muối cho vào nguyên liệu
trước lúc muối chua nên dao động trong khoảng 3-3.5%.
2.2.5. Giới thiệu về vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
2.2.5.1. Tính chất của vi khuẩn Lactobacilus acidophilus

Hình 2.5. Hình dạng tế bào vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
Lactobacillus acidophilus là trực khuẩn hình que, yếm khí tùy ý, gram dương,
không chuyển động, không sinh bào tử, có thể sống trong môi trường pH từ 4-5 hoặc
thấp hơn, lên men đồng hình sản xuất acid lactic.
Lactobacillus acidophilus lên men nhiều thực phẩm các sản phẩm từ sữa đến
trái cây và rau quả. Quá trình lên men xảy ra khi vi khuẩn phá hủy các cacbonhydrate
để sản xuất chủ yếu là acid lactic và các thứ phẩm như aldehyte, alcohol,
cacbondioxide…phản ứng cho mùi vị đặc trưng của các thực phẩm lên men và đồng
thời giúp tăng mùi vị, bảo quản.
10

2.2.5.2. Lợi ích của vi khuẩn Lactobacillus acidophilus đến sức khỏe con
người.
Hệ vi sinh vật probiotic gồm các vi sinh vật sống, cải tiến căn bằng hệ đường
ruột, tác động có lợi đến vật chủ. Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus là một trong
những probiotic được dùng thông dụng (tại Châu Âu và Mỹ) trong sản phẩm lên men.
Vì Lactobacillus acidophilus có khả năng làm giảm cholesterol, ngăn chặn sự
phát triển của vi khuẩn đường ruột, ngăn cản sự phát triển của campylobacterpylori (là
một trong những tác nhân gây ung thư dạ dày) trong cơ thể người. Ức chế vi khuẩn
gây bệnh đường ruột Escherichia coli chống tế bào ung thư (đặc biệt là ung thư đường
ruột), có khả năng chịu được pH dạ dày, đường ruột đây là ưu điểm mà các vi khuẩn
lactic khác không có:
-Sản xuất các Enzyme như protease giúp tiêu hóa protein, lipase giúp tiêu hóa
lipid.
-Sản xuất các vitamin B (đặc biệt là acid folic và B12) làm xúc tác tiêu hóa thức
ăn.
-Sản xuất kháng sinh tự nhiên như acidophilin ngăn cản tái sản xuất các vi
khuẩn ở hệ thống đường ruột (là nguyên nhân gây bệnh ở ruột, âm đạo, đường hô hấp
và tuyến tụy), đồng thời ngăn chặn sự lây nhiễm của các kí sinh trùng.
-Ngăn cản sự phát triển của 23 loại độc tố do các vi sinh vật tạo ra.
-Làm giảm bệnh kháng lactose do thiếu enzyme lactase.
-Giúp gia tăng quá trình trao đổi chất calcium để chữa hoặc ngăn chặn bệnh
loãng xương.
-Giảm viêm da và các chứng bệnh ngoài da khác bằng cách bổ sung và cải tiến
hệ vi khuẩn đường ruột dạ dày.
-Điều chỉnh hệ miễn dịch và chống ung thư như ung thư ruột.
-Giảm mức serum cholesterol.
-Giảm tác động muối mật.

11

CHƯƠNG 3. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. NGUYÊN VẬT LIỆU – THIẾT BỊ
3.1.1. Nguyên vật liệu
3.1.1.1. Nguồn giống
Vi khuẩn Lactobacillus acidophilus do phòng vi sinh trường đại học Bách Khoa
TPHCM cung cấp.
3.1.1.2. Nguyên liệu
-

Whey sữa đậu nành, sữa đậu nành làm từ đậu nành hạt vàng.

-

Đường:

Chúng tôi sử dụng đường của công ty Cổ phần đường Biên Hòa, có các chỉ tiêu sau:
+ Saccharose > 99.8%
+ Độ ẩm < 0.05%
+ Độ màu < 20 ICUMSA
+ Đường khử < 0.03%
+ Tro < 0.03%
3.1.1.3. Thú thử nghiệm
Chuột nhắt trắng khỏe mạnh, không bị bệnh, nhanh nhẹn, lông mượt, mắt hồng,
có trọng lượng 20 – 25 g.
3.1.1.4. Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus acidophilus
Môi trường nuôi cấy vi khuẩn Lactobacillus acidophilus là môi trường MRS, thành
phần môi trường như sau:
Casein pepton

10g

Cao thịt

10g

Cao nấm men

5g

Glucose

20g

Twen 80

1g

K2HPO4

2g

CH3COONa

5g

(NH4)2Citrat

2g

MgSO4.7H2O

0.2g
12


MnSO4.H2O

0.05g

Nước cất

1000ml

Điều chỉnh sao cho pH khoảng 6.2 – 6.5.
Chú ý: Nếu là môi trường thạch cho thêm 20g agar.
3.1.2. Thiết bị
3.1.2.1. Dụng cụ
Ống nghiệm, đĩa petri, becher, erlen, bình định mức, ống đong, bình lên men,
đũa khuấy, nhiệt kế…
3.1.2.2. Thiết bị
Cân điện tử

Nồi hấp

Máy quang phổ

Tủ cấy vô trùng

Kính hiển vi

Máy đo pH

Máy xay sinh tố

Bếp điện

Nồi nấu

Tủ ấm

Tủ lạnh

Máy cô quay chân không

…
3.2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
3.2.1. Quy trình sản xuất sữa đậu nành và whey sữa
3.2.1.1. Sơ đồ

13


Đậu nành khô

Phân loại, làm sạch

Tạp chất

Ngâm đậu

Vo đậu

Vớt đậu để ráo

Nöôùc

Xay đậu

Lọc dịch

Nấu sữa (10 phút)

Nấu sữa (15 phút)

Nước Giấm+muối
CaSO4

Sữa đậu nành

Kết tủa

Tách whey sữa

Whey sữa

Hình 3.1. Sơ đồ sản xuất sữa đậu nành và whey sữa

14

Đậu hủ


3.2.1.2. Thuyết minh quy trình
¾ Làm sạch
-

Mục đích:
9 Loại bỏ các tạp chất có trong đậu nành hay bám trên bề mặt vỏ đậu nành
(đá, đất, bụi, hạt cỏ, kim loại).
9 Loại bỏ được một số vi sinh vật bám trên bề mặt vỏ đậu nành.

Các biến đổi trong quá trình làm sạch. Chủ yếu là biến đổi về cảm quan, các biến đổi
khác hầu như không đáng kể.
- Cảm quan: Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, đồng thời cũng
tăng chất lượng sản phẩm.
¾ Ngâm
-

Mục đích: chuẩn bị
9 Làm hạt đậu mềm.
9 Tăng hiệu suất nghiền.
9 Vô hoạt một phần các chất ức chế enzyme Trypsin (Trypsic) và enzyme
Lipoxygenase.
9 Cải thiện màu sắc, mùi, vị sản phẩm.
9 Giảm hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose).

Các biến đổi trong quá trình ngâm
-Vật lý: Trong quá trình ngâm, hạt đậu nành hút nước, trương nở dẫn đến sự tăng về
kích thước, khối lượng từ 2 – 3 lần. Hạt đậu trở nên mềm hơn.

-Hóa lý: Hạt đậu nành bị hydrate hóa đáng kể. Trong quá trình này một số
oligosaccharide như raffinose, stachyose là nguyên nhân gây khó tiêu được trích ly ra
khỏi hạt đậu nành.
-Hóa sinh: Dưới tác dụng của nhiệt độ và pH kiềm, các enzyme Lipoxygenase, các
chất ức chế enzyme Trypsin sẽ bị vô hoạt. Đồng thời, một số protein cũng bị biến tính.
-Cảm quan: Giảm mùi đậu gây khó chịu.
¾ Xay đậu
-

Mục đích:
9 Giảm kích thước của hạt đậu nành.
9 Trích ly các chất trong đậu nành vào nước.
15


Các biến đổi trong quá trình xay
- Vật lý: giảm kích thước của hạt đậu nành thành những hạt mịn.
- Hóa lý: trích ly các chất dinh dưỡng trong đậu nành vào dịch sữa.
- Hóa sinh: vô hoạt enzyme lipoxygenase nên phản ứng tạo mùi không diễn ra.
¾ Lọc
-

Mục đích:
9 Loại bỏ bã lọc ra khỏi dịch sữa sau khi nghiền.
9 Tăng hiệu quả truyền nhiệt trong quá trình nấu.
9 Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm.

Các biến đổi trong quá trình lọc
- Vật lý: sự thay đổi về thể tích, khối lượng => giảm.
- Hóa học: hầu như không thay đổi về thành phần hóa học, tuy nhiên có tổn

thất một ít protein, vitamin, chất màu…theo cặn.
- Hóa lý: thay đổi trạng thái từ dung dịch dạng huyền phù sang lỏng.
- Sinh học: một số vi sinh vật không có lợi bị loại bỏ theo bã lọc.
- Hoá sinh: hầu như không thay đổi.
- Cảm quan: sự thay đổi về trạng thái, màu sắc…=> dung dịch trở nên đồng
nhất, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm.
¾ Nấu
-

Mục đích: chế biến và hoàn thiện
9 Tăng khả năng hấp thu.
9 Loại bỏ những chất mùi không mong muốn.

Các biến đổi trong quá trình nấu
- Hóa học: phân huỷ một số chất mẫn cảm với nhiệt độ, một số chất có thể bị
thay đổi dưới tác dụng của nhiệt độ nhưng không làm ảnh hưởng nhiều tới sản phẩm.
- Sinh học: tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật có trong sữa.
- Hóa sinh: vô hoạt enzyme, khử hoạt tính của chất ức chế trypsin, protein bị
biến tính sơ bộ ⇒ tăng khả năng hấp thu cho người sử dụng.
3.2.2. Quy trình sản xuất nước uống lên men từ whey sữa đậu nành có bổ
sung sữa đậu nành hoặc bột sữa.

16


3.2.2.1.Sơđồ
Whey sữa + sữa
đậu nành

Whey sữa + sữa đậu

Whey sữa

nành + bột sữa

(2)

(3)
(1)

Đường

Pha chế dịch lên men

Chất phụ gia

Đồng hóa 1

to: 60 oC
t: 20 phút

CMC
Thanh trùng 1

Để nguội

Cấy giống

to: 75 oC
t: 15 phút

Vi

L.acidophilus

Nhân giống

Lên men
Đồng hóa 2

Thanh trùng 2

Rót chai

Bảo quản

Sản phẩm

Hình 3.2. Sơ đồ quy trình chế biến nước uống lên men lactic từ whey
sữa có bổ sung thêm sữa đậu nành và bột sữa
17

khuẩn