THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA CHUA GẤC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA CHUA GẤC

Họ và tên sinh viên: LÊ THỊ THU THỦY
Ngành: BẢO QUẢN CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM
VÀ DINH DƯỠNG NGƯỜI
Niên khóa: 2005-2009

Tháng 08/2009
i 
 


THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA CHUA GẤC

Tác giả

LÊ THỊ THU THỦY

Khoá luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Bảo quản chế biến nông sản thực phẩm và dinh dưỡng người

Giáo viên hướng dẫn:
Thạc sĩ Lương Hồng Quang

Tháng 08 năm 2009

ii 
 


LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Đại Học Nông Lâm
Tp. Hồ Chí Minh, Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm cùng toàn thể quý
thầy cô đã giáo dục, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện tốt cho tôi học tập và thực hiện
đề tài.
Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy LƯƠNG HỒNG QUANG, người
thầy đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm và những kiến thức quí báu cũng
như hết lòng giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong quá trình thực hiện đề tài, để
tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này.
Lời cảm ơn sau cùng xin dành cho gia đình, bạn bè tôi, những người đã luôn
động viên, chia sẻ, đóng góp ý kiến, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực
hiện đề tài.
Xin được gửi lời tri ân đến tất cả mọi người.

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8 năm 2009
Lê Thị Thu Thủy

iii 
 


TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Đề tài “Thử nghiệm chế biến sản phẩm sữa chua gấc”. Gồm 5 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian lên men sữa chua gấc
Mục đích: xác định thời gian lên men thích hợp để sản phẩm thu được có chất lượng
tốt nhất.

Phương pháp thực hiện: chuẩn bị 7 mẫu nguyên liệu đồng nhất (với các thành phần
gồm: 5% sữa bột, 8% men cái, 20% gấc và 11% đường RE (w/w)), sau đó đem đi lên
men theo các mức thời gian là 2 h, 3 h, 4 h, 5 h, 6 h, 7 h và 8 h. Thí nghiệm được bố trí
theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần lặp lại. Kết quả được đánh giá dựa trên giá trị
pH, độ axit (oTh) và giá trị cảm quan của các mẫu.
Kết luận: thời gian lên men thích hợp nhất là 7 giờ.
Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của ba thành phần men cái, gấc, đường RE lên giá
trị pH, độ acid (oTh) và giá trị cảm quan của sữa chua gấc. Thí nghiệm này được tiến
hành theo hai bước như sau:
Thí nghiệm thăm dò: Mục đích xác định khoảng giới hạn hàm lượng thích hợp
cho các thành phần men cái, gấc và đường RE, nhằm phục vụ cho thí nghiệm chính.
Thí nghiệm được thực hiện bằng cách thay đổi yếu tố được khảo sát và cố định các
yếu tố còn lại cho đến khi tìm được khoảng giới hạn thích hợp cho yếu tố khảo sát. Kết
quả được đánh giá dựa trên giá trị cảm quan của sản phẩm.
Qua đánh giá sơ bộ của các cảm quan viên, chúng tôi quyết định chọn hàm lượng 3
thành phần như sau: men cái (5 – 11%), gấc (15 – 25%), đường RE (9 – 13%) (w/w).
Thí nghiệm chính: Mục đích tìm ra hàm lượng thích hợp nhất cho ba thành
phần men cái, gấc, đường RE, để sản phẩm sữa chua gấc đạt gía trị cảm quan cao nhất.
Đây là thí nghiệm ba yếu tố được bố trí bằng phần mềm JMP 4.0, theo phương pháp
bề mặt đáp ứng kiểu Box-Behnken, ba yếu tố được khảo sát là men cái (5% - 11%),
gấc (15% - 25%) và đường RE (9% - 13%). Kết quả được đánh giá dựa trên giá trị pH,
độ axit (oTh) và giá trị cảm quan của 15 mẫu tương ứng với 15 đơn vị thí nghiệm được
đưa ra bởi phần mềm.

iv 
 


Kết luận: Sản phẩm đạt giá trị cảm quan cao khi tỷ lệ các thành phần như sau: men cái
8%, gấc 20%, đường RE 11% (w/w).

Thí nghiệm 3: Xác định hàm lượng gelatine sử dụng để hoàn thiện cấu trúc sản phẩm.
Mục đích: xác định hàm lượng gelatin thích hợp để tăng độ nhớt, tạo kết cấu cho sản
phẩm, ngăn ngừa sự tách nhũ thanh của sữa chua.
Thí nghiệm được bố trí với 5 nghiệm thức: 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%, và 0% gelatin
(w/w) và được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với ba lần lặp lại.
Kết quả cho thấy hàm lượng gelatin bổ sung có ảnh hưởng tới cấu trúc sữa chua gấc.
Và hàm lượng gelatin bổ sung thích hợp nhất là 0,3%.
Thí nghiệm 4: Xác định số lượng vi khuẩn lactic có trong men cái và trong sản phẩm
sữa chua gấc.
Mục đích: nhằm làm tăng chức năng probiotic của sản phẩm.
Số lượng vi khuẩn lactic được xác định bằng phương pháp đếm khuẩn lạc.
Kết quả: * Lượng vi khuẩn lactic có trong men cái là 2x109 vi khuẩn/ml men cái.
* Lượng vi khuẩn lactic có trong sản phẩm là 4,6x107 vi khuẩn/ml sản phẩm.
Thí nghiệm 5: Thăm dò thị hiếu người tiêu và xác định các tính chất đặc trưng của sản
phẩm sữa chua gấc.
Mục đích: thăm dò mức độ ưa chuộng của người tiêu dùng đối với sản phẩm mới này
và xác định các tính chất đặc trưng của sản phẩm làm nền tảng để tiếp tục phát triển
sản phẩm.
Phương pháp thực hiện: đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phép thử so sánh cặp để
thăm dò mức độ ưa chuộng của người tiêu dùng và dùng phép thử mô tả để xác dịnh
tính chất đặc trưng của sản phẩm.
Kết quả: không có sự khác biệt về mặt thống kê giữa sản phẩm sữa chua gấc và sản
phẩm đối chứng về mức độ ưa chuộng của người tiêu dùng với mức xác suất p < 0,01.
Một số tính chất đặc trưng của sản phẩm sữa chua gấc đã được xác định :
-

Cấu trúc đặc sệt, bề mặt bóng mịn, bên trong có chứa thịt quả hình hạt lựu.

-

Màu cam đỏ, đặc trưng.

-

Mùi thơm đặc trưng của sữa chua kết hợp với mùi thơm dịu của gấc.

-

Sữa chua gấc có vị chua ngọt hài hòa, kết hợp với vị béo của sữa và gấc.
v 

 


MỤC LỤC
Trang 
LỜI CẢM ƠN...................................................................................................................i
TÓM TẮT ĐỀ TÀI ....................................................................................................... iv
MỤC LỤC ..................................................................................................................... vi
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG ............................................................................................x
DANH SÁCH CÁC HÌNH............................................................................................ xi
Chương 1 MỞ ĐẦU ........................................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề ................................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài ........................................................................................................... 2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU...............................................................................3
2.1. Giới thiệu sơ lược về sữa chua................................................................................. 3
2.1.1. Giới thiệu.......................................................................................................... 3
2.1.2. Định nghĩa và phân loại ................................................................................. 3
2.1.3. Yêu cầu kĩ thuật đối với sản phẩm sữa chua ............................................... 4

2.1.4. Gía trị dinh dưỡng của sữa chua.................................................................... 5
2.2. Tổng quan về sữa....................................................................................................... 6
2.2.1. Định nghĩa ........................................................................................................ 6
2.2.2. Thành phần hóa học của sữa .......................................................................... 6
2.2.3. Tính chất vật lý của sữa ................................................................................ 12
2.3. Tổng quan về vi khuẩn lactic ................................................................................. 13
2.3.1. Đặc điểm chung ............................................................................................. 13
2.3.2. Phân loại vi khuẩn lactic .............................................................................. 15
2.3.3. Vi khuẩn lactic trong sản xuất sữa chua ..................................................... 16
2.4. Biến đổi sinh hóa trong quá trình lên men lactic ................................................. 18
2.4.1. Chuyển hóa của đường trong quá trình lên men ....................................... 18
2.4.2. Sự biến đổi của protein ................................................................................. 18
2.4.3. Sự biến đổi về lipid ....................................................................................... 19
2.4.4. Biến đổi của vi sinh vật ................................................................................ 19
vi 
 


2.5. Gấc ............................................................................................................................ 19
2.5.1. Giới thiệu về cây gấc .................................................................................... 19
2.5.2. Thành phần dinh dưỡng của quả gấc .......................................................... 20
2.5.3. Ứng dụng của quả gấc .................................................................................. 22
2.6. Gelatin ....................................................................................................................... 23
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................24
3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ......................................................................... 24
3.2. Nguyên liệu và thiết bị sử dụng ............................................................................. 24
3.2.1. Nguyên vật liệu thí nghiệm .......................................................................... 24
3.2.2. Thiết bị sử dụng ............................................................................................. 24
3.3. Quy trình kĩ thuật thử nghiệm................................................................................ 25
3.3.1. Quy trình lên men men cái ........................................................................... 25

3.3.2. Quy trình chế biến sữa chua gấc ................................................................. 26
3.4. Phương pháp thí nghiệm ......................................................................................... 28
3.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian lên men sữa chua gấc ......................... 28
3.4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của ba thành phần chính trong công
thức sữa chua gấc là men cái, gấc và đường RE lên giá trị pH, độ axit (oTh) và
giá trị cảm quan của sản phẩm. .............................................................................. 28
3.4.3. Thí nghiệm 3: Xác định hàm lượng gelatine sử dụng để hoàn thiện cấu
trúc sữa chua gấc. ..................................................................................................... 30
3.4.4. Thí nghiệm 4: Xác định số lượng vi khuẩn lactic có trong men cái và
trong sản phẩm sữa chua gấc. ................................................................................. 31
3.4.5. Thí nghiệm 5: Thăm dò thị hiếu người tiêu dùng và xác định các tính
chất đặc trưng cho sản phẩm sữa chua gấc. .......................................................... 31
3.5. Các phương pháp dùng trong quá trình thí nghiệm............................................. 32
3.5.1. Phương pháp xác định các chỉ tiêu theo dõi .............................................. 32
3.5.2. Phương pháp đánh giá cảm quan ............................................................... 34
3.5.3. Phương pháp xử lý số liệu............................................................................ 36
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................................37
4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát thời gian lên men sữa chua gấc .................................... 37
4.1.1. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến giá trị pH của sản phẩm ............. 39
vii 
 


4.1.2. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến độ axit (oTh) của sản phẩm ........ 40
4.1.3. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến giá trị cảm quan của sản phẩm .. 40
4.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của ba thành phần men cái, gấc, đường RE
lên giá trị pH, độ axit (oTh) và giá trị cảm quan của sản phẩm. ................................ 41
4.2.1. Thí nghiệm thăm dò ...................................................................................... 41
4.2.2. Kết quả của thí nghiệm chính ...................................................................... 42
4.3. Thí nghiệm 3: Xác định hàm lượng gelatine sử dụng để hoàn thiện cấu trúc

sản phẩm. ......................................................................................................................... 63
4.4. Thí nghiệm 4: Xác định số lượng vi khuẩn lactic có trong men cái và trong
sản phẩm sữa chua gấc. .................................................................................................. 64
4.5. Thí nghiệm 5: Thăm dò thị hiếu người tiêu dùng và xác định các tính chất đặc
trưng cho sản phẩm sữa chua gấc. ................................................................................ 64
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..........................................................................67
5.1. Kết luận ..................................................................................................................... 67
5.2. Đề nghị...................................................................................................................... 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................69
PHỤ LỤC A ..................................................................................................................72
PHỤ LỤC B...................................................................................................................74
PHỤ LỤC C...................................................................................................................76
PHỤ LỤC D ..................................................................................................................93
PHỤ LỤC E...................................................................................................................96

viii 
 


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

UHT

Ultra high temperature

NT

Nghiệm thức

STT

Số thứ tự

TGLM

Thời gian lên men

TCVN

Tiêu chuẩn Việt Nam

CQV

Cảm quan viên

TB

Trung bình

RE

Refined (tinh luyện)

Ctv

Cộng tác viên

h

Giờ

w/w

khối lượng/ khối lượng

w/v

khối lượng/ thể tích

ix 
 


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua ...............................................................4
Bảng 2.2. Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa chua..................................................................5
Bảng 2.3. Một số thành phần dinh dưỡng chính của sữa và sữa chua ............................5
Bảng 2.4. Thành phần hoá học của một số loại sữa (% khối lượng) ..............................7
Bảng 2.5. Thành phần hóa học của sữa bò......................................................................7
Bảng 2.6. Thành phần các axit béo trong chất béo sữa...................................................8
Bảng 2.7. Hàm lượng protein trong sữa..........................................................................9
Bảng 2.8. Vitamin trong sữa và nhu cầu hằng ngày .....................................................11
Bảng 2.9. Một số vi khuẩn lactic quan trọng trong công nghiệp sữa ...........................14
Bảng 2.10. Thành phần dinh dưỡng của quả gấc..........................................................20
Bảng 3.1. Giá trị phân bố cho hàng để chuyển thành điểm ..........................................36
Bảng 4.1. Ảnh hưởng của thời gian lên men lên các chỉ tiêu khảo sát .........................38
Bảng 4.2. Ảnh hưởng của các thành phần men cái, gấc, đường lên các chỉ tiêu theo dõi
.......................................................................................................................................43
Bảng 4.3. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên giá trị pH của sản phẩm

.......................................................................................................................................45
Bảng 4.4. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên độ axit của sản phẩm..47
Bảng 4.5. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan cấu trúc
của sản phẩm .................................................................................................................49
Bảng 4.6. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan mùi....51
Bảng 4.7. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan vị của
sản phẩm ........................................................................................................................54
Bảng 4.8. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan màu sắc
của sản phẩm .................................................................................................................56
Bảng 4.9. Bảng đánh giá tác động của các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan chung
của sản phẩm .................................................................................................................59
Bảng 4.10. Kết quả phép thử so sánh cặp .....................................................................65 

x 
 


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Hình thái sinh học của Streptococcus thermophilus.....................................17
Hình 2.2. Hình thái sinh học của Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus ........17
Hình 2.3. Một số hình ảnh về cây gấc ..........................................................................20
Hình 3.1. Qui trình lên men cái ....................................................................................25
Hình 3.2. Quy trình chế biến sữa chua gấc...................................................................26
Hình 4.1. Ảnh hưởng của thời gian lên men đến giá trị pH và độ axit của sản phẩm..39
Hình 4.2. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố lên giá trị pH sản phẩm.44
Hình 4.3. Mô hình bề mặt đáp ứng của chỉ tiêu pH được biểu diễn theo tỉ lệ men cái, tỉ
lệ gấc và tỉ lệ đường RE. ...............................................................................................44
Hình 4.4. Sự tương tác giữa các yếu tố khảo sát lên giá trị pH của sản phẩm .............45
Hình 4.5. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố lên độ axit sản phẩm .....46

Hình 4.6. Mô hình bề mặt đáp ứng của chỉ tiêu độ axit được biểu diễn theo tỉ lệ men
cái, tỉ lệ gấc và tỉ lệ đường.............................................................................................46
Hình 4.7. Sự tương tác giữa các yếu tố khảo sát lên độ axit sản phẩm ........................47
Hình 4.8. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm
quan cấu trúc của sản phẩm...........................................................................................48
Hình 4.9. Mô hình bề mặt đáp ứng của điểm cảm quan cấu trúc được biểu diễn theo tỉ
lệ men cái, tỉ lệ gấc và tỉ lệ đường RE...........................................................................49
Hình 4.10. Sự tương tác giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan cấu trúc sản
phẩm ..............................................................................................................................50
Hình 4.11. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm
quan mùi của sản phẩm .................................................................................................51
Hình 4.12. Mô hình bề mặt đáp ứng của điểm cảm quan mùi được biểu diễn theo tỉ lệ
men cái, tỉ lệ gấc và tỉ lệ đường.....................................................................................51
Hình 4.13. Sự tương tác giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan mùi sản phẩm .52
Hình 4.14. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm
quan vị của sản phẩm ....................................................................................................53

xi 
 


Hình 4.15. Mô hình bề mặt đáp ứng của điểm cảm quan vị được biểu diễn theo tỉ lệ
men cái, tỉ lệ gấc và tỉ lệ đường.....................................................................................53
Hình 4.16. Sự tương tác giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan vị sản phẩm.....54
Hình 4.17. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm
quan màu sắc của sản phẩm...........................................................................................55
Hình 4.18. Mô hình bề mặt đáp ứng của điểm cảm quan màu sắc được biểu diễn theo
tỉ lệ men cái, tỉ lệ gấc và tỉ lệ đường..............................................................................56
Hình 4.19. Sự tương tác giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm quan màu sắc sản
phẩm ..............................................................................................................................57

Hình 4.20. Mô hình thể hiện tính tương quan giữa các yếu tố khảo sát lên điểm cảm
quan chung của sản phẩm..............................................................................................58
Hình 4.21. Mô hình bề mặt đáp ứng của điểm cảm quan chung được biểu diễn theo tỉ
lệ men cái, tỉ lệ gấc và tỉ lệ đường.................................................................................58
Hình 4.22. Sự tương tác giữa các yếu tố lên điểm cảm quan chung của sản phẩm......59
Hình 4.23. Các đường đồng mức của các chỉ tiêu khảo sát xét trên tương tác của từng
cặp yếu tố khảo sát.........................................................................................................61
Hình 4.24. Đường đồng mức cho các chỉ tiêu ..............................................................62
Hình 4.25. Sản phẩm sữa chua gấc với tỉ lệ các thành phần men cái 8,02%, gấc
20,32% và đương RE 11% ............................................................................................63
Hình 4.26. Đồ thị hoa gió biểu diễn cường độ các tính chất cảm quan của hai sản
phẩm sữa chua gấc và sữa chua dâu (Vinamilk) ...........................................................65 
 

xii 
 


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Mọi người đều biết rằng theo quá trình tiến hóa của lịch sử, nạn đói ngày càng bị
đẩy lùi, bữa ăn của con người ngày càng được cải thiện. Con người bắt đầu quan tâm
đến chất lượng thực phẩm, quan tâm đến những công dụng mà loại thực phẩm đó
mang lại cho sức khỏe của họ. Do đó, xu hướng ăn uống của con người hiện nay là
dùng những loại thực phẩm không những cung cấp các chất dinh dưỡng cơ bản mà còn
phải có chức năng phòng chống bệnh tật, tăng cường sức khỏe. Và sữa chua là một
trong những thực phẩm lâu đời được người tiêu dùng tin tưởng sử dụng vào chức năng
này.
Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, trong sữa có hầu hết các

chất dinh dưỡng cần thiết cho sức khỏe con người như là protein, lipit, gluxit, vitamin
và khoáng. Sữa chua được lên men từ sữa, nên nó có đầy đủ các thành phần dinh
dưỡng có trong sữa. Bên cạnh đó, theo nhiều nghiên cứu cho biết trong sữa chua còn
chứa các vi khuẩn sống có lợi, có khả năng phân giải đường lactose trong sữa làm tăng
khả năng tiêu hóa sữa, cạnh tranh và lấn át các vi khuẩn gây thối trong đường ruột, hạn
chế rối loạn đường ruột. Sữa chua còn có tác dụng chống lão hóa, giảm cholesterol
trong máu, giảm viêm loét dạ dày, ngăn ngừa loãng xương…Vì vậy, việc đa dạng hóa
các sản phẩm sữa chua, nhằm làm tăng thêm giá trị dinh dưỡng cho loại thực phẩm
quý giá này sẽ là một hướng nghiên cứu hữu ích và sẽ mang lại giá trị kinh tế rất cao.
Gấc là một loại quả đã rất quen thuộc với người Việt Nam. Nhưng giá trị thực sự
của nó chỉ được khai thác vào những năm gần đây, khi các nhà khoa học công bố
nguồn dinh dưỡng dồi dào có trong quả gấc. Trong quả gấc có chứa rất nhiều chất dinh
dưỡng như protein, lipit, gluxit, khoáng, lycopen, vitamin E và đặc biệt là betacarotene cao gấp nhiều lần so với cà rốt, cà chua. Vì vậy, việc trồng gấc và sử dụng
các chế phẩm của gấc sẽ góp phần phòng và điều trị bệnh thiếu vitamin A ở trẻ em và
1 
 


tạo nguồn thực phẩm có chứa các chất chống oxy hóa làm cho người già khỏe mạnh,
tăng sức đề kháng của cơ thể, làm cho mắt sáng hơn.
Từ những nhận định trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu, chế biến thử nghiệm
sản phẩm sữa chua gấc. Việc kết hợp giữa sữa chua và gấc sẽ mang lại cho người tiêu
dùng một loại thực phẩm rất tốt cho sức khỏe.
1.2. Mục tiêu đề tài
- Tìm ra công thức sữa chua gấc cho giá trị cảm quan cao nhất.
- Định lượng vi khuẩn sống có trong sản phẩm, làm rõ chức năng probiotic của
sữa chua gấc.
- Xác định hàm lượng beta-carotene có trong sữa chua gấc, làm nền tảng để tiếp
tục nghiên cứu, phát triển sản phẩm sữa chua gấc thành một loại thực phẩm
chức năng có tác dụng phòng và điều trị bệnh thiếu vitamin A.

- Xác định các tính chất đặc trưng của sản phẩm sữa chua gấc.

2 
 


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Giới thiệu sơ lược về sữa chua
2.1.1. Giới thiệu
Sữa chua là một trong những sản phẩm lên men có từ lâu đời, và là sản phẩm sữa
lên men phổ biến nhất thế giới. Nguồn gốc của sữa chua bắt nguồn từ bán đảo Balkan
và phía đông biển Địa Trung Hải (IDF, 1977; Staff, 1998; Walstra và ctv, 1999).
Sữa chua được đưa vào thương mại dưới hai dạng, dạng “set” và dạng “khuấy”
(stirred). Từ rất lâu sữa chua đã trở thành một loại thực phẩm quan trọng của con
người, đặc biệt là ở những quốc gia có biên giới giáp với phía đông bờ biển Địa Trung
Hải. Sản phẩm sữa chua thương mại đã tăng rất nhanh ở châu Âu vào đầu thế kỉ 20 sau
khi Metchnicoff’s công bố tác dụng kéo dài tuổi thọ của sữa chua (Panpetch, 2004).
Tùy theo nơi sản xuất mà sữa chua được biết đến với những tên gọi khác nhau. Ở
Thổ Nhĩ Kì sữa chua được biết đến với cái tên là Yoghurt, ở Bungari là Yaout, ở Mỹ là
Mazun, ở Ai cập là Leben, ở Ý là Gioddu, ở Ấn Độ được gọi là Dadhi...(Lampert,
1965).
Số lượng vi khuẩn giống có thể sống sót được trong sữa chua cũng được quy
định rõ ở mỗi quốc gia (ví dụ ở Mỹ qui định là 107 vi khuẩn trên mỗi gam sữa chua;
Mistry, 2001).
2.1.2. Định nghĩa và phân loại
a) Định nghĩa
Theo TCVN 7030 : 2002, sữa chua (yoghurt) là sản phẩm sữa được chế biến từ
sữa tươi, sữa đặc hoặc sữa bột và chất béo sữa các loại và được lên men bởi
Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus và một số vi khuẩn lên men

lactic khác, có hoặc không bổ sung các thành phần phụ liệu (đường tinh luyện, hương
liệu, mứt quả các loại).
3 
 


b) Phân loại
• Dựa vào thời điểm tiến hành quá trình lên men người ta chia sữa chua thành ba
loại
-

Sữa chua truyền thống (set type): ngay sau khi cấy giống, người ta rót hộp ngay
và lên men trong hộp.

-

Sữa chua dạng khuấy (stirred type): cấy giống và lên men trong thiết bị chuyên
dùng, sau đó làm lạnh và rót hộp.

-

Sữa chua uống (drink yoghurt): sản xuất tương tự như loại stirred. Sau khi đông
tụ, pha chế thành dịch, có thể qua hoặc không qua xử lý nhiệt trước khi rót hộp.
(Tamime và Robinson, 1999).

• Phân loại dựa vào hàm lượng béo trong sản phẩm
-

Sữa chua gầy (skimmed yoghurt): sản phẩm sữa chua chứa hàm lượng chất béo
nhỏ hơn 0,5%.

-

Sữa chua tách một phần chất béo (partly skimmed yoghurt): sản phẩm sữa chua
chứa hàm lượng chất béo từ 0,5% đến 2%.
(TCVN 7030 : 2002)

2.1.3. Yêu cầu kĩ thuật đối với sản phẩm sữa chua
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam 7030 – 2002, các chỉ tiêu cảm quan và chỉ tiêu lý –
hóa của sữa chua được qui định như trong Bảng 2.1 và Bảng 2.2.
Bảng 2.1. Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua
Tên chỉ tiêu
Yêu cầu
1. Màu sắc

Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung

2. Mùi, vị

Đặc trưng cho từng loại sản phẩm

3. Trạng thái

Mịn, đặc sệt

4 
 


Bảng 2.2. Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa chua

Mức yêu cầu
Tên chỉ tiêu

Sữa chua

1. Hàm lượng chất khô không chứa

Sữa chua đã tách

Sữa chua

một phần chất béo

gầy

8,2

8,2

8,2

> 2,0

0,5 - 2

< 0,5

chất béo, % khối lượng, không nhỏ
hơn
2. Hàm lượng chất béo, % khối

lượng
3. Độ axit, oT

75 - 140

2.1.4. Giá trị dinh dưỡng của sữa chua
Sữa chua là một sản phẩm được lên men từ sữa nên nó có đầy đủ các thành phần
dinh dưỡng có trong sữa.
Bảng 2.3. Một số thành phần dinh dưỡng chính của sữa và sữa chua
Sữa
Sữa chua
Thành phần hóa học

Nguyên
kem

Tách béo

Giàu béo

Ít béo
84,9

Ít béo/trái
cây

Nước (g)

87,8

91,1

81,9

77

Năng lượng (kcal)

66

33

79

56

90

Protein (g)

3,2

3,3

5,7

5,1

4,1

Chất béo (g)

3,9

0,1

3,0

0,8

0,7

Carbohydrate (g)

4,8

5,0

7,8

7,5

17,9

Canxi (mg)

115

120

200

190

150

Photpho (mg)

92

95

170

160

120

Natri (mg)

55

55

80

83

64

Kali (mg)

140

150

280

250

210

Kẽm (mg)

0,4

0,4

0,7

0,6

0,5

(Holland và ctv,1991; Buttriss 1997)
Theo Bảng 2.3, sữa chua không những chứa đầy đủ các thành phần dinh dưỡng
có trong sữa mà hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong sữa chua còn cao hơn hàm
5 
 

lượng các chất dinh dưỡng có trong sữa.
Bên cạnh đó theo nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học trong thời gian gần đây
thì sữa chua có rất nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe con người:
-

Lactobacillus spp. và Streptococcus spp. thường được dùng để lên men các sản
phẩm sữa, chúng có khả năng làm giảm bệnh tiêu chảy, làm giảm mức
cholesterol trong máu, gia tăng sự đáp ứng miễn dịch và phòng chống bệnh ung
thư (Marteau và Rambaud, 1993, 1996; Gilliland, 1996; Salminen và ctv,
1998).

-

Theo “thuyết sống lâu” của Metchnikoff, sữa chua có tác dụng chống lão hóa.

-

Sữa chua là nguồn canxi tốt nhất, dễ hấp thu cho cơ thể. Các nhà y học thuộc
Viện Minnesota (Mỹ) nghiên cứu về sữa chua cho biết nó là "vị thuốc quý" đối
với người già mắc bệnh loãng xương không ăn được sữa. Một cốc sữa chua
cung cấp cho cơ thể gần một nửa khẩu phần canxi hàng ngày.

2.2. Tổng quan về sữa
2.2.1. Định nghĩa
Sữa là một dung dịch sinh học, được tạo thành từ tuyến sữa của động vật. Sữa
chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzym, hocmon, khoáng, vitamin cần thiết cho
sự phát triển của trẻ em và động vật còn non (Nguyễn Đức Lượng, 2006).
Sữa thương mại là sản phẩm từ sự phân tiết sữa bình thường của những con bò
khỏe mạnh, thành phần của nó không chứa sữa đầu và chứa đựng hơn 8,25% chất khô

không béo và hơn 3,25% mỡ sữa (Atherton và Newlander, 1977).
2.2.2. Thành phần hóa học của sữa
Thành phần chính của sữa là nước, chất béo, protein, lactose (đường sữa) và chất
khoáng. Ngoài ra sữa còn chứa các thành phần như các enzyme, vitamin, phospholipid
(một dạng chất béo của sữa) và các chất khí.
Hàm lượng các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong khoảng rộng
phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, về điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi.

6 
 


Bảng 2.4. Thành phần hoá học của một số loại sữa (% khối lượng)
Loại sữa
Protein tổng Casein Whey protein Chất béo carbohydrate Tro
Sữa mẹ

1,2

0,5

0,7

3,8

7,0

0,2

Sữa ngựa

2,2

1,3

0,9

1,7

6,2

0,5

Sữa bò

3,5

2,8

0,7

3,7

4,8

0,7

Sữa trâu

4,0

3,5

0,5

7,5

4,8

0,7

Sữa dê

3,6

2,7

0,9

4,1

4,7

0,8

Sữa cừu

5,8

4,9

0,9

7,9

4,5

0,8

(Nguồn: Bylund, 1995).
Loại sữa phổ biến nhất hiện nay ở nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam vẫn là
sữa bò. Vì vậy trong toàn bộ những phần tiếp theo, chúng tôi chỉ đề cập đến sữa bò và
được gọi đơn giản là sữa.
Bảng 2.5. Thành phần hóa học của sữa bò
Giới hạn dao động
Thành phần chính

Giá trị trung bình

Nước

85,5 – 89,5

87,5

Tổng chất khô

10,5 – 14,5

13,0

Chất béo

2,5 – 6,0

3,9

Protein

2,9 – 5,0

3,5

Lactose

3,6 – 5,5

4,8

Khoáng

0,6 – 0,9

0,8

(Nguồn: Bylund, 1995).
Nước
Sữa của hầu hết các loài động vật chứa nhiều nước hơn các thành phần khác.
Trong sữa, nước giữ vai trò quan trọng vì nước là dung môi để hòa tan, phân tán các
chất hữu cơ, là môi trường cho các phản ứng sinh hóa, trong đó có phản ứng lên men

(Horwitz, 1980).
Lipit
Lipit của sữa thường được gọi đơn giản là chất béo. Chất béo trong sữa thường
tồn tại dưới dạng hình cầu có đường kính từ 0,1 – 20 µm. Các cầu mỡ này được bao
bọc bởi một lớp màng ổn định 5 – 10 nm (gồm các phospholipid, lipoprotein,

7 
 


cerebroside, protein, axit nucleic, enzyme, kim loại và nước). Các màng này có vai trò
làm bền hệ nhũ tương trong sữa (Walstra và Mulder, 1964; Bylund, 1995).
Thành phần chính của chất béo sữa là triglyceride (chiếm 98%), còn lại là các
axit béo, mono-diglyceride, phospholipid, sterol, caroten, vitamin A, D, K, và E.
Trong sản xuất, chất béo sữa ảnh hưởng đến mùi, vị, trạng thái của các sản phẩm
lên men. Về mặt dinh dưỡng, nó có khả năng sinh năng lượng cao và có chứa các
vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E, K). Chất béo của sữa chứa nhiều axit béo no,
có khối lượng phân tử thấp.
Bảng 2.6. Thành phần các axit béo trong chất béo sữa
% so với tổng
Số nguyên
Các axit béo
lượng axit béo
tử cacbon
trong sữa

Nhiệt độ

Trạng thái vật

nóng chảy

lý ở nhiệt độ

(oC)

phòng

Các axit béo bão hòa
Axit butiric

4

3,0-4,5

-7,9

Lỏng

Axit caproic

6

1,3-2,2

-1,5

Lỏng

Axit caprilic

8

0,8-2,5

+16,5

Lỏng

Axit capric

10

1,8-3,8

+31,4

Lỏng/Rắn

Axit lauric

12

2,0-5,0

+43,6

Rắn

Axit myristic

14

7,0-11,0

+53,8

Rắn

Axit palmitic

16

25,0-29,0

+62,6

Rắn

Axit stearic

18

3,0-7,0

+69,3

Rắn

Axit arachidic

20

0,2

+75,0

Rắn

Các axit béo không bão hòa
Axit oleic

18

30-40

+14,0

Lỏng

Axit linoleic

18

2,0-3,0

-5,0

Lỏng

Axit linolenic

18

Không lớn hơn 1,0

-5,0

Lỏng

Axit arachidonic

20

Không lớn hơn 1,0

-49,5

Lỏng

(Nguồn: Bylund, 1995).
Nhiệt độ nóng chảy của các axit béo tăng khi khối lượng phân tử tăng. Còn số
lượng nối đôi lại làm giảm nhiệt độ nóng chảy.

8 
 


Protein sữa
Protein là một phần thiết yếu trong thực đơn hằng ngày của chúng ta. Sữa chứa

hàng trăm loại protein, hầu hết chúng có số lượng rất nhỏ. Protein có thể được phân
loại theo nhiều cách khác nhau dựa vào tính chất hóa học hay vật lý của chúng và chức
năng sinh học của chúng. Danh sách các protein của sữa được thể hiện một cách ngắn
gọn trong Bảng 2.7.
Bảng 2.7. Hàm lượng protein trong sữa
Hàm lượng (g/kg)
Protein

% so với protein tổng

Casein

26,0

79,5

αs1-casein

10,0

30,6

αs2-casein

2,6

8,0

β-casein

10,1

30,8

κ-casein

3,3

10,1

Whey protein

6,3

19,3

α-lactalbulin

1,2

3,7

β-lactoglobulin

3,2

9,8

Serum-albumin

0,4

1,2

Immunoglobulin

0,7

2,1

Proteose-peptone

0,8

2,4

Protein màng

0,4

1,2

Protein tổng

32,7

100

(Nguồn: Bylund, 1995).
- Casein

Casein được định nghĩa như một phosphoprotein, trong thành phần của nó có
chứa gốc axit phosphoric. Casein chiếm khoảng 80% protein của sữa, tồn tại dưới
dạng hạt keo (Whitney và ctv, 1976).
Các hạt keo (micelle) có chứa nhiều nhóm ưa nước và kị nước nên có khả năng
liên kết với nhiều chất. Các micelle có đường kính 0,4 microns. Mỗi micelle do
khoảng 400 - 500 tiểu micelle hợp thành. Các tiểu micelle được hợp thành từ các
casein αS1, αS2, β và κ có đường kính khoảng 10 - 20 nm và được sắp xếp sao cho đầu
9 
 


kỵ nước được gấp vào phía trong, còn các đầu carbon háo nước của κ-casein đưa ra
ngoài giúp cho sự ổn định của hạt keo. Nếu đầu tận cùng bị chia cắt (do enzyme
rennet) hạt keo mất tính hòa tan và tạo thành cục đông. Các tiểu micelle sẽ tập hợp lại
thành một micelle nhờ canxi phosphate dạng keo rất mịn liên kết các casein αS1, αS2, β
với nhau thông qua các nhóm phosphate của chúng. Các micelle sẽ ngừng lớn khi toàn
bộ mặt ngoài được bao phủ bởi κ-casein.
Casein ít bị biến đổi trong quá trình thanh trùng, nhưng ở nhiệt độ cao nó là
nguyên nhân gây ra mùi đun nấu, màu nâu. Dưới tác dụng của enzyme rennin hoặc
axit, casein sẽ đông vón lại.
- Whey protein (protein nhũ thanh)
Chủ yếu là α-lactalbumin và β-lactoglobulin.
Khi sữa bị gia nhiệt, một số whey protein bị biến tính và tạo thành phức hợp với
casein, vì vậy làm giảm khả năng tấn công của rennet và kết hợp với canxi. Cục đông
sản xuất từ sữa gia nhiệt sẽ không giải phóng whey giống sữa chưa gia nhiệt do một
phần casein hình thành những liên kết bên trong và giữa các phân tử casein.
Whey protein nói chung và α-lactalbumin nói riêng có giá trị dinh dưỡng cao. Thành
phần amino acid rất gần với giá trị sinh học tối đa.
- Protein màng
Bao bọc xung quanh hạt béo để ổn định trạng thái nhũ tương. Thành phần gồm

các lipoprotein.
Phospholipid va enzyme phân giải lipid hấp thụ trên bề mặt màng. Không có
phản ứng xảy ra giữa các enzyme và cơ chất khi cấu trúc bền vững và ngược lại.
Các enzyme trong sữa
Người ta phát hiện khoảng 44 enzym có trong sữa bò, sữa người và một số loài
khác. Và dựa vào đặc tính của các enzym này để kiểm tra nguyên liệu đầu vào hoặc
cũng có thể để sản xuất và bảo quản sản phẩm. Các enzym có trong sữa như là lipase,
phosphatase, peroxydase, catalase, xanthin oxydase, protease và một số enzyme khác.
Đường lactose

10 
 


Thành phần đường trong sữa chủ yếu là đường lactose, ngoài ra còn một ít đường
đơn khác như là đường glucose, fructose và galactose. Các đường đơn thường tồn tại
dưới dạng hợp chất với axit phosphoric hoặc axit amin.
Đường lactose trong sữa tồn tại ở hai dạng: α-lactose monohydrate C12H22O11.H2O và
β-lactose anhydrous C12H22O11. Tỷ lệ giữa α-lactose monohydrate và β-lactose
anhydrous trong sữa phụ thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ của sữa. Khi thay đổi nhiệt
độ, có sự chuyển đổi từ dạng α sang dạng β và ngược lại.
Lactose là một đường khử, có độ ngọt thấp. Sữa động vật là nguồn lactose duy
nhất trong tự nhiên.
Đường lactose là cơ chất chính của quá trình lên men lactic của vi khuẩn lactic.
Vi khuẩn lactic lên men đường lactose sinh ra axit lactic và làm giảm giá trị pH trong
sữa đồng thời làm cho sản phẩm có vị chua.
Vitamin
Các vitamin trong sữa được chia làm hai nhóm:
-

Vitamin hoà tan trong nước gồm: B1, B2, B3, B5, B6, C và một số khác.

-

Vitamin hoà tan trong chất béo gồm: A, D, E.
Bảng 2.8. Vitamin trong sữa và nhu cầu hằng ngày
Vitamin

Hàm lượng (mg/l)

Nhu cầu đối với người trưởng thành
(mg/ngày)

A

0,2 – 2

1-2

B1

0,4

1-2

B2

1,7

2-4

C

5 – 20

30 - 100

D

0,002

0,01

(Nguồn: Bylund, 1995).
Chất khoáng và muối
Hàm lượng chất khoáng trong sữa < 1%. Các muối khoáng tồn tại ở dạng hoà tan
trong dung dịch sữa hoặc kết hợp với casein. Trong sữa, chất khoáng chứa hàm luợng
cao nhất là canxi, photpho và magie. Ngoài ra còn nhiều nguyên tố khoáng khác như là
kali, natri, clo, kẽm, sắt, đồng.
Các muối quan trọng nhất là muối calcium, sodium, potassium và magnesium.
11 
 


Muối potassium và calcium chủ yếu trong sữa bình thường, số lượng thay đổi theo
trạng thái sinh lý. Cuối chu kỳ cho sữa và bò bị viêm vú sodium chloride tăng làm sữa
có vị mặn trong khi muối các kim loại khác giảm xuống.
Hormone
Hormone do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá trình
sinh trưởng của động vật. Hormone trong sữa được chia làm ba nhóm là

proteohormone, hormone peptide và hormone steoride.
Các chất khác
Ngoài các hợp chất trên, trong sữa bò còn chứa các chất khác như là: các chất khí
(CO2, O2, N2), hoặc các chất hoá học khác như chất kháng sinh, chất tẩy rửa, kim loại
nặng nhiễm vào sữa từ thức ăn, dụng cụ, môi trường nuôi.
2.2.3. Tính chất vật lý của sữa
Trạng thái
Sữa có trạng thái đục do các thành phần hư mỡ, protein, khoáng. Màu từ trắng
đến vàng tùy thuộc lượng carotene của mỡ. Sữa gạn kem trong hơn và có màu hơi
xanh.
Tỷ trọng của sữa
Tỷ trọng của sữa là tỷ số giữa khối lượng sữa ở 20oC và khối lượng nước ở
4oC có cùng thể tích (Lâm Xuân Thanh, 2003).
Tỷ trọng của sữa do hàm lượng chất khô trong sữa quyết định. Các chất béo có tỷ
trọng nhỏ hơn 1 g/cm3. Hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷ trọng của sữa
càng thấp (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Tỷ trọng của sữa dao động trong khoảng 1,026 – 1,032 g/cm3.
Điểm đông đặc
Điểm đông đặc của sữa từ - 0,54 đến – 0,59oC. Căn cứ vào nhiệt độ đông đặc có
thể biết được sữa có bị pha thêm nước hay không.
Độ axit
Độ axit của sữa thường được biểu diễn bằng độ Soxhlet Henkel (oSh), độ Thorner
(oTh) hoặc độ Dornic (oD).
12 
 


-

Độ Soxhlet Henkel (oSh): là số ml dung dịch NaOH 0,25N cần thiết để chuẩn

độ 100 ml sữa có bổ sung vài giọt phenolphtalein cho đến khi xuất hiện màu
hồng bền trong 20 giây.

-

Độ Thorner (oTh): là số ml NaOH 0,1N cần thiết để chuẩn độ hỗn hợp 100 ml
sữa và 200 ml nước cất có bổ sung vài giọt phenolphtalein cho đến khi xuất
hiện màu hồng bền trong 20 giây.

-

Độ Dornic (oD): là số ml NaOH N/9 cần thiết để chuẩn độ 100 ml sữa có bổ
sung vài giọt phenolphtalein cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 20 giây.
(Nguồn:Gösta Bylund, M.Sc., 1995).

Giá trị pH của sữa
Giá trị pH của sữa thường được xác định ở 20oC.
pH = - log [H+]
(Nguồn: Bylund, 1995)
Sữa tươi có giá trị pH trung bình là 6,6. Khi sữa bị nhiễm vi sinh vật như là nhóm
vi khuẩn lactic, chúng sẽ chuyển hóa đường lactose trong sữa thành acid lactic và làm
giảm giá trị pH của sữa.
2.3. Tổng quan về vi khuẩn lactic
2.3.1. Đặc điểm chung
Vi khuẩn lactic rất phổ biến trong tự nhiên, chúng thường được tìm thấy trong
các loại rau, trái cây, sữa, trong ruột động vật.
Vi khuẩn lactic là nhóm vi khuẩn gram dương, không bào tử, không sắc tố,
catalase âm tính, yếm khí và có thể chịu được điều kiện hiếu khí, đặc biệt lên men
đường sản sinh acid lactic là sản phẩm cuối cùng (Nguyễn Ngọc Tuân và Lê Thanh
Hiền, 2004).

Các vi khuẩn lactic ưa ấm có nhiệt độ sinh trưởng tối thích là 25 - 35oC, các loài
ưa nhiệt có nhiệt độ tối thích là 40 - 45oC, các loài ưa lạnh phát triển ở nhiệt độ tương
đối thấp (5oC hoặc thấp hơn). Hầu hết chúng bị chết khi gia nhiệt tới 60 - 80oC trong
thời gian 10 - 30 phút.

13