THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA CHUA BỔ SUNG CHẤT XƠ TỪ CHITOSAN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA CHUA BỔ SUNG
CHẤT XƠ TỪ CHITOSAN

Họ và tên sinh viên: PHAN HÙNG CƯỜNG
Ngành: Bảo quản Chế biến Nông sản Thực phẩm và Dinh dưỡng Người
Niên khóa: 2005-2009

Tháng 08/2009


THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM SỮA CHUA BỔ SUNG
CHẤT XƠ TỪ CHITOSAN

Tác giả

PHAN HÙNG CƯỜNG

Khóa 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 Nguyễn Minh Xuân Hồng

Tháng 08 năm 2009
i

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin tỏ lòng biết ơn đến:
-

Ban Giám Hiệu trường Đại Học Nông Lâm, Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ
Thực Phẩm đã tạo điều kiện cho tôi học tập, làm việc và rèn luyện, thu nhập
kiến thức trong suốt 4 năm học.

-

Toàn thể cán bộ giáo viên Khoa Công Nghệ Thực Phẩm đã tận tình chỉ dẫn,
truyền đạt những kiến thức cơ bản cần thiết và giúp đỡ tôi trong quá trình học
tập và trong thời gian thực hiện đề tài.

-

Cô Nguyễn Minh Xuân hồng đã tận tình trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt thời
gian thực hiện đề tài tốt nghiệp.

-

Tất cả các bạn sinh viên lớp Dinh Dưỡng 31 đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua.
Sinh viên thực hiện
Phan Hùng Cường

ii

TÓM TẮT
Đề tài “Thử nghiệm chế biến sản phẩm sữa chua bổ sung chất xơ từ chitosan”
được thực hiện với hai mục đích chính: sử dụng chitosan, một chất thu được từ vỏ của
các loại giáp xác, nhằm tận dụng tối đa nguồn phế liệu dồi dào của ngành thủy sản và
sản xuất ra một thực phẩm chức năng hỗ trợ tiêu hóa, tốt cho sức khỏe.
Toàn bộ đề tài bao gồm 3 thí nghiệm chính được thực hiện từ 01/04/2009 đến
30/07/2009 tại khoa Công Nghệ Thực Phẩm.
Thí nghiệm 1 khảo sát tỉ lệ men cái dùng để lên men sữa chua lần lượt là 8%,
10%, 12%, kết quả cho thấy nghiệm thức 8% men cái cho sản phẩm có cấu trúc đẹp,
mịn, mùi và vị hài hòa nhất.
Thí nghiệm 2 khảo sát loại chitosan và nồng độ chitosan thích hợp trong sản xuất
sữa chua, kết quả loại chitosan có độ deacetyl hóa 85%DD và trọng lượng phân tử
0,8MD phối chế vào sữa chua với nồng độ 0,05% cho sữa chua có cấu trúc tốt nhất
đồng thời giữ được vị tự nhiên của sản phẩm.
Thí nghiệm 3 khảo sát thời gian bảo quản sản phẩm cho chúng tôi thấy rằng
chitosan hoàn toàn có khả năng ổn định cấu trúc sữa chua, kéo dài thời gian bảo quản
sản phẩm.

iii


MỤC LỤC

Trang
Trang tựa...........................................................................................................................i
Lời cảm ơn.......................................................................................................................ii
Tóm tắt........................................................................................................................... iii
Mục lục ...........................................................................................................................iv
Danh sách các chữ viết tắt .............................................................................................vii

Danh sách các bảng ..................................................................................................... viii
Danh sách các hình .........................................................................................................ix
Danh mục phụ lục............................................................................................................x
Chương 1 GIỚI THIỆU ................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề…………………………………………………………………………. 1
1.2 Mục đích …………………………………………………………………………... 2
1.3 Yêu cầu…………………………………………………………………………….. 2
Chương 2 TỔNG QUAN...............................................................................................3
2.1 Giới thiệu về nguyên liệu sữa....................................................................................3
2.2 Thành phần hóa học của sữa………………………………………………………. 3
2.2.1 Nước .......................................................................................................................3
2.2.2 Đường lactose.........................................................................................................4
2.2.3 Casein .....................................................................................................................5
2.2.4 Protein hòa tan ........................................................................................................6
2.2.5 Chất béo..................................................................................................................7
2.2.6 Khoáng....................................................................................................................8
2.2.7 Vitamin ...................................................................................................................8
2.2.8 Enzym.....................................................................................................................9
2.2.9 Hormon...................................................................................................................9
2.3 Một số tính chất đặc trưng của sữa………………………………………………..10
2.3.1 Tính chất vật lí......................................................................................................10
2.3.2 Tính chất hóa học .................................................................................................12
iv


2.4 Chitin và chitosan………………………………………………………………… 13
2.4.1 Sơ lược lịch sử ......................................................................................................13
2.4.2 Cấu trúc hóa học cuả chitin ..................................................................................14
2.4.3 Cấu trúc hoá học của chitosan và một vài dẫn xuất .............................................15
2.4.5 Tính chất hóa học của chitin/chitosan ..................................................................15

2.4.6 Khả năng hấp phụ tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp .............................15
2.4.7 Một số ứng dụng của chitin /chitosan và các dẫn xuất.........................................16
2.4.8 Lợi ích của chitosan..............................................................................................17
2.5 Giới thiệu về sữa lên men Yaourt…………………………………………………18
2.5.1 Phân loại sữa chua ................................................................................................18
2.5.2 Yêu cầu nguyên liệu .............................................................................................18
2.5.3 Giá trị dinh dưỡng của sữa chua...........................................................................18
2.5.4 Vi sinh vật trong sản xuất sữa chua......................................................................20
2.5.5 Cơ sở khoa học của quá trình lên men sữa chua ..................................................21
2.5.6 Quy trình sản xuất sữa chua……………………………………………………. 24
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM..................................26
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu………………………………………………... 26
3.1.1 Thời gian...............................................................................................................26
3.1.2 Địa điểm nghiên cứu.............................................................................................26
3.2 Vật liệu và phương pháp thí nghiệm……………………………………………... 26
3.2.1 Vật liệu .................................................................................................................26
3.2.2 Dụng cụ, thiết bị thí nghiệm .................................................................................26
3.2.3 Hóa chất................................................................................................................27
3.3 Xác định nhu cầu của người tiêu dùng…………………………………………… 27
3.3.1 Mục đích ...............................................................................................................27
3.3.2 Nội dung ...............................................................................................................27
3.4 Phương pháp thí nghiệm…………………………………………………………. 28
3.4.1 Thí nghiệm 1.........................................................................................................29
3.4.2 Thí nghiệm 2.........................................................................................................29
3.4.3 Thí nghiệm 3.........................................................................................................30
3.5 Phương pháp phân tích, xử lí thống kê……………………………………………30
v


3.5.1 Độ acid chuẩn độ ..................................................................................................30

3.5.2 Độ pH ...................................................................................................................31
3.5.3 Xử lí thống kê .......................................................................................................31
3.5.4 Kiểm tra vi sinh ....................................................................................................31
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...................................................................32
4.1 Nhận định nhu cầu, tổ chức lại nhu cầu………………………………………….. 32
4.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn men cái lên chất lượng sản phẩm………………… 34
4.2.1 Ảnh hưởng lên cấu trúc sản phẩm ........................................................................34
4.2.2 Ảnh hưởng lên mùi của sản phẩm ........................................................................35
4.2.3 Ảnh hưởng lên vị của của sản phẩm.....................................................................36
4.3 Ảnh hưởng của loại chitosan và tỉ lệ các loại chitosan lên chất lượng sản phẩm... 37
4.3.1 Thí nghiệm 2a.......................................................................................................37
4.3.2 Thí nghiệm 2b.......................................................................................................38
4.3.3 So sánh giữa thí nghiệm 2a và 2b.........................................................................39
4.4 Ảnh hưởng của thời gian lên tính ổn định của sản phẩm………………………… 40
4.4 Thăm dò thị hiếu người tiêu dùng………………………………………………... 41
4.5 Kiểm tra vi sinh…………………………………………………………………... 41
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................43
5.1 Kết luận…………………………………………………………………………... 43
5.2 Đề nghị…………………………………………………………………………… 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 44

PHỤ LỤC ......................................................................................................................46

vi


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

CQV

Cảm quan viên

DD

Deacetyl degree: độ đề acetyl hóa

MD

Million Dalton: đơn vị triệu Dalton

MĐYT

Mức độ yêu thích

NT

Nghiệm thức

vii


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của sữa ............................................................................3
Bảng 2.2 Thành phần acid amin trong sữa ......................................................................6
Bảng 2.3 Thành phần các acid béo trong sữa..................................................................7
Bảng 2.4 Các muối khoáng trong sữa .............................................................................8
Bảng 2.5 Hàm lượng một số vitamin trong sữa bò .........................................................9
Bảng 2.6 Tỷ trọng một số thành phần sữa.....................................................................10
Bảng 2.7 Giá trị dinh dưỡng sữa chua trong 100g ........................................................19

Bảng 2.8 Thành phần dinh dưỡng của sữa chua trong 1cup (236,59 ml) .....................20
Bảng 2.9 Các biến đổi sinh hóa chủ yếu trong quá trình lên men sữa chua..................23

viii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Chitosan ..........................................................................................................14
Hình 2.2 Cấu trúc của chitin..........................................................................................14
Hình 2.3 Cấu trúc hóa học của chitosan ........................................................................15
Hình 2.4 Công thức cấu tạo của phức Ni (II) chitin và Ni (II) chitosan .......................16
Hình 2.5 Lactobacillus bulgaricus ................................................................................21
Hình 2.6 Streptococcus thermophilus............................................................................21
Hình 2.7 Quá trình sinh hóa trong sản xuất sữa chua....................................................22
Hình 2.8 Quy trình chế biến sữa chua ...........................................................................24
Hình 3.1 Quy trình chế biến sữa chua thử nghiệm........................................................28

ix


DANH MỤC PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1 Các hình sản phẩm
PHỤ LỤC 2 Phiếu đánh giá cảm quan bằng phương pháp so hàng
PHỤ LỤC 3 Phiếu đánh giá cảm quan phép thử cặp đôi
PHỤ LỤC 4 Kiểm tra vi sinh
PHỤ LỤC 5 Số liệu thô và kết quả chuyển điểm phép thử so hàng thí nghiệm 1
PHỤ LỤC 6 Số liệu thô và kết quả chuyển điểm phép thử so hàng thí nghiệm 2a
PHỤ LỤC 7 Số liệu thô và kết quả chuyển điểm phép thử so hàng thí nghiệm 2b
PHỤ LỤC 8 Các kết quả xử lí số liệu trên Statgraphic

x


Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Sữa bò là nguồn thực phẩm dinh dưỡng từ thiên nhiên rất tốt cho sức khỏe của
con người. Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, lactose,
protein và các chất béo. Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng
nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormon, các chất màu và khí (Lê
Văn Việt Mẫn, 2004).
Không ngừng lại ở việc thưởng thức sữa theo cách uống thông thường, con
người đã sáng tạo ra rất nhiều sản phẩm từ sữa. Tùy từng điều kiện địa lí, khí hậu
khác nhau, sự thay đổi khẩu vị trong thực đơn ăn uống mỗi ngày của con người mà cấu
trúc, mùi vị của sữa đã được thay đổi so với sữa ban đầu.
Trong các sản phẩm từ sữa, sữa chua là sản phẩm thông dụng nhất, được nhiều
người thích dùng nhất trên thế giới. Sữa chua không những ngon, có vị chua ngọt và
mùi thơm đặc trưng mà vẫn còn giữ lại những thành phần dinh dưỡng quý báu của sữa
bò nguyên chất. Sữa chua là một loại thực phẩm dễ tiêu hóa. Lượng men vi sinh trong
sữa chua tạo ra sự cân bằng hệ sinh thái trong ruột, tăng cường sự phát triển của các vi
khuẩn có lợi, giúp cho đường ruột lành mạnh, thực hiện tốt chức năng tiêu hóa và hấp
thu thức ăn.
Bên cạnh đó, với sự phát triển mạnh mẽ của ngành chế biến thủy sản, với một
lượng lớn phế phẩm thủy hải sản như vỏ các loài giáp xác, tôm, cua, ghẹ, các loài
nhuyễn thể bị thải ra hàng ngày. Vì vậy vấn đề đặt ra là phải tận dụng được nguồn phế
phẩm để tiết kiệm cho nhà sản xuất và bảo vệ môi trường. Và qua nhiều nghiên cứu
các nhà khoa học đã sản xuất thành công chitosan từ chitin- là một polymer sinh học
có mặt rất nhiều trong vỏ của các loại giáp xác. Ngày nay, chitosan – chất xơ động vậtđược ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt được ứng dụng
trong ngành công nghiệp thực phẩm như là: chất làm trong nước ép quả, làm màng bảo
1

quản rau quả, hay được thêm vào thực phẩm hàng ngày của con người với chức năng
như một chất xơ (hấp thu chất độc, giảm béo, hỗ trợ tiêu hóa,…)
Từ những vấn đề nêu trên, nhằm tận dụng tối đa nguồn phế phẩm sẵn có của
ngành thủy sản, cũng như mong muốn tạo ra sản phẩm chức năng mới giàu dinh
dưỡng từ sữa, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Thử nghiệm chế biến sản phẩm
sữa chua bổ sung chất xơ từ chitosan”.
1.2 Mục đích
- Tận dụng phế phẩm của ngành công nghiệp chế biến thủy sản
- Tạo ra một loại sản phẩm chức năng hỗ trợ tiêu hóa, giảm cân.
1.3 Yêu cầu
- Xác định hàm lượng men cái phù hợp để lên men tạo sản phẩm sữa chua có vị
chua ngọt đặc trưng.
- Xác định nồng độ chitosan, loại chitosan phù hợp để tạo sản phẩm sữa chua có
cấu trúc, cảm quan tốt nhất.
- Theo dõi sự ổn định của sữa chua trong quá trình bảo quản.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Giới thiệu về nguyên liệu sữa
Sữa là một chất lỏng sinh lí được tiết ra từ tuyến vú của động vật là nguồn thức
ăn để nuôi sống động vật non. Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật
nuôi để chế biến thành nhiều loại thực phẩm quý giá. Hiện nay, ngành công nghiệp chế
biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên liệu chính là sữa bò, sữa
dê và sữa cừu. Ở nước ta, sữa bò là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp
thực phẩm (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).

2.2 Thành phần hóa học của sữa
Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, lactose, protein và
các chất béo. Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các
hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormon, các chất màu và khí.
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của sữa
Thành phần

Hàm lượng (%)
85 – 89
11- 15
2,3 – 2,9
2,9 – 5
0,03 – 0,05
4,5 – 5,0
0,01 – 0,1
0,03- 0,05
Lượng nhỏ
Lượng nhỏ
Lượng nhỏ
Lượng nhỏ
5-8

Nước
Chất khô
Casein
Mỡ sữa
Phosphatid
Lactose
Glucose
Phosphat

Enzym
Vitamin
Kháng sinh
Kích thích tố
Chất khí

(Nguồn: Nguyễn Văn Bá, 2004)
3


2.2.1 Nước
Nước tự do chiếm 96- 97% tổng lượng nước có trong sữa. Nó có thể tách được
trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô. Nước tự do có thể
bị bốc hơi trong quá trình bảo quản pho mát hoặc có thể bị ngưng tụ ngay trên bề mặt.
Khi bảo quản sữa bột, nước tự do xâm nhập vào làm cho sữa bột bị vón cục.
Nước liên kết chiếm một tỉ lệ nhỏ, khoảng 3- 4 %. Hàm lượng nước liên kết phụ
thuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo: protein, các phosphatide, polysaccharide.
Nước liên kết thường gắn với các nhóm như -NH2, -COOH, OH, =NH, -CO-NHHàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa rất khác nhau, ví dụ, trong sữa
gầy có 2,13 - 2,59% nước liên kết, sữa đầu (colostrum) có 4,15% nước liên kết, nước
tách ra trong qúa trình sản xuất bơ (butter milk- nước sữa hoặc huyết thanh) chỉ có
1,75% nước liên kết.
Nước liên kết đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 00C, không hòa tan muối, đường.
Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactoza dưới dạng C12H22011.H20
(Lâm Xuân Thanh, 2003).
2.2.2 Đường lactose
Lactose chiếm vị trí hàng đầu trong glucide của sữa. Lactose tồn tại ở hai dạng:
tự do và liên kết với các protein và các glucide khác. Tỷ lệ lactose tự do so với lactose
liên kết là 8/1 (Lâm Xuân Thanh, 2003).
Lactose là một disaccharide do một phân tử glucose và một phân tử galactose
liên kết với nhau tạo thành.

Trong sữa đường lactose tồn tại dưới hai dạng:
- Dạng α-lactose monohydrate C12H22011.H20 (phân tử α-lactose ngậm một phân
tử nước).
- Dạng β-lactose anhydrous C12H22011 (phân tử β-lactose khan).
(Lâm Xuân Thanh, 2003)
Lactose là đường khử. Độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với các
disaccharide và monosaccharide thường gặp. Nếu như độ ngọt của saccharose được
đánh giá với chỉ số 100, của maltose là 32, glucose là 74 và fructose là 173 thì độ ngọt
của lactose chỉ đạt 16.

4


Các đường đơn giản như glucose, fructose, saccharose có nhiều trong thực vật
(hoa, trái cây các loại,…). Tuy nhiên chỉ có sữa động vật là nguồn chứa lactose duy
nhất trong tự nhiên (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Trong sữa, đường lactose luôn ở trạng thái hòa tan. Những đặc điểm về khả
năng hòa tan và kết tinh của nó rất quan trọng cho phép áp dụng trong công nghiệp chế
biến sữa cô đặc có đường.
Đường lactose có thể lên men được dưới tác dụng của vi sinh vật và có thể tạo
thành các sản phẩm khác nhau có lợi cho sức khỏe của con người. Một trong số các
biến đổi thường gặp nhất và quan trọng nhất là sự tạo thành acid lacic gây nên bởi
phần lớn các vi khuẩn.
2.2.3 Casein
Casein là một phosphoprotein vì trong thành phần của nó có chứa gốc acid
phosphoric. Casein có nhiều nhóm chức tự do khác nhau như –COOH, -NH2, =NH2,
-OH, -NH-CO-, -HS, chính nhờ các nhóm này mà casein có khả năng tham gia các
phản ứng hóa học.
Trong số nhóm trên, nhóm carboxyl –COOH và nhóm amin –NH2 có ý nghĩa
nhất vì một phần các nhóm này ở trạng thái tự do và quyết định tính chất của casein.

Cũng vì có các nhóm này mà trong dung dịch, casein tạo thành các ion lưỡng tính,
nghĩa là nó tham gia phản ứng vừa như một bazơ, đồng thời vừa như một acid.
Trong sữa casein ở dạng canxi caseinat và nó lại kết hợp với canxi phosphate
tạo thành phức hợp canxi phosphate caseinat (các micelle) ( Lâm Xuân Thanh, 2003).
-Khả năng đông tụ của casein: khi giảm độ pH (do kết quả của quá trình lên
men tạo ra acid lactic hoặc acid do con người chủ động đưa vào), các ion H+ của acid
sẽ liên kết với micelle mang điện tích âm và làm giảm điện tích của micelle casein.
Khi tới giới hạn, các micelle casein sẽ đông tụ (tạo thành gel)
Bên cạnh khả năng bị đông tụ bởi acid, casein còn bị đông tụ bởi rennin-là một
protease được chiết xuất từ dạ dày bê (Lâm Xuân Thanh, 2003).

5


2.2.4 Protein hòa tan
- β-lactoglobulin
Có điểm đẳng điện ở pH 5,3. Khi đun sữa trên 60oC, hàng loạt phản ứng xảy
ra. Cầu disulphure bắt đầu tạo thành giữa các phân tử β-lactoglobulin và phân tử
κ-casein, giữa phân tử β-lactalbumin và α-lactalbumin. Ở nhiệt độ cao, các hợp
chất chứa lưu huỳnh như H2S lần lượt được giải phóng, tạo thành mùi nấu
(cooked flavor) cho sữa.
- α-lactalbumin
Có thành phần acid amin tương tự casein. Điểm đẳng điện ở pH 5,1. Không bị
đông tụ bởi men sữa.
- Imunoglobulin (các globulin miễn dịch)
Có thể kết tủa các globulin miễn dịch bằng magie sulphate, amon sulphate.
Trong sữa bình thường, hàm lượng globulin miễn dịch rất thấp. Ngược lại trong sữa
đầu chúng chiếm tới 90% tổng số protein lactoserum (Lâm Xuân Thanh, 2003).
Bảng 2.2 Thành phần acid amin trong sữa
Acid amin

Thành phần (%)
Casein (2,7)

Lactoglobulin (0,2)

Lactoalbumin (0,4)

Alanin

3,00

6,90

2,10

Arginin

4,00

2,74

1,20

Acid aspartic

7,10

11,44

18,70

Acid glutamic

22,00

19,14

13,90

Glycin

2,70

1,40

3,20

Histidin

3,10

1,60

2,90

Isoleucin

6,20

6,82

6,80

Leucin

8,20

11,70

11,50

Methionin

2,80

3,16

1,00

Phenylalanin

5,00

3,50

4,50

Prolin

11,30

5,13

1,50

Serin

6,30

3,51

4,80

Tyrosin

6,30

3,55

5,40

6


Threonin

4,90

5,24

5,50

Trytophan

1,70

1,94

7,00

Valin

7,20

5,75

4,70

Cystein & cystin

0,34

3,40

6,40
(Nguồn: Nguyễn Văn Bá, 2004)

2.2.5 Chất béo
Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng. Về mặt dinh dưỡng, chất béo

có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A,D,E)… Có
tới 98-99% chất béo của sữa là các triglyceride, 1-2 % còn lại là các Phospholipid,
Cholesterol, Caroten, Vitamin A, D, E, K.
Bảng 2.3 Thành phần các acid béo trong sữa
Tên acid béo

Số nguyên
tử C

% so với tổng

Nhiệt độ

Trạng thái vật

lượng acid béo

nóng chảy

lí ở nhiệt độ

trong sữa

(oC)

phòng

Acid béo bão hòa
Acid butyric

4

3,0 – 4,5

-7,9

Lỏng

Acid caproic

6

1,3- 2,2

- 1,5

Lỏng

Acid caprylic

8

0,8- 2,5

+16,5

Lỏng

Acid capric

10

1,8-3,8

+31,4

Lỏng/rắn

Acid lauric

12

2,0-5,0

+43,6

Rắn

Acid myristic

14

7,0-11,0

+53,8

Rắn

Acid palmitic

16

25,0-29,0

+62,6

Rắn

Acid stearic

18

3,0-7,0

+69,3

Rắn

Acid arachidic

20

0,2

+75,0

Rắn

Acid không bão hòa
Acid oleic

18

30-40

+14,0

Lỏng

Acid linoleic

18

2,0-3,0

-5,0

Lỏng

Acid linolenic

18

Không lớn hơn 1,0

-5,0

Lỏng

Acid arachidonic

20

Không lớn hơn 1,0

-49,5

Lỏng

(Lê Văn Việt Mẫn,2007)
7


2.2.6 Khoáng
Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8-10g/l. Các muối trong sữa ở
dạng hòa tan hoặc dung dịch keo (kết hợp với casein).
Trong số các nguyên tố khoáng có trong sữa, chiếm hàm lượng cao nhất là
calci, phosphore và magne. Một phần chúng tham gia vào cấu trúc micell, phần còn lại
tồn tại dưới dạng muối hòa tan trong sữa.
Ngoài ra sữa còn chứa các nguyên tố khác như Zn, Fe, I, Cu, Mo,…chúng cần
thiết cho quá trình dinh dưỡng của con người (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Bảng 2.4 Các muối khoáng trong sữa
Khoáng đa lượng

Hàm lượng (mg%)

Khoáng vi lượng

Hàm lượng (mg/kg)

K

144,0

Fe

0,10-0,60

Ca

124,0

Cu

0,05-0,40

P

110,0

Pb

0,02-1,20

Na

43,7

Zn

0,48-3,00

S

31,8

Co

0,11

Mg

12,2

Mn

0,06

I

0,05-0,20
(Nguồn: Nguyễn Văn Bá, 2004)

2.2.7 Vitamin
Các vitamin trong sữa được chia làm hai nhóm:
- Vitamin hòa tan trong nước gồm: B1, B2, B3, B5, B6, C,…
- Vitamin hòa tan trong chất béo gồm: A, D , E.
Hàm lượng các vitamin nhóm B trong sữa bò thường ổn định, là do chúng được
tổng hợp chủ yếu bởi các vi khuẩn trong ngăn thứ nhất dạ dày của nhóm động vật nhai
lại và không phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. Tuy nhiên, hàm lượng vitamin tan

trong chất béo bị ảnh hưởng sâu sắc bởi thành phần thức ăn và điều kiện thời tiết…

8


Bảng 2.5 Hàm lượng một số vitamin trong sữa bò
Vitamin

Hàm lượng

Vitamin

Hàm lượng

Vitamin

Hàm lượng

A

0,2-2,0

B1

0,44

B12

4,3

(mg/l)
D

0,375-0,500

(mg/l)
B2

1,75

(μg/l)
E

0,75-1,00
80

C

(mg/l)
B3

0,94

(mg/l)
K

(μg/l)
(μg/l)
Biotine

(mg/l)
3,46

B5
B6

30
(μg/l)

Acid folic

(mg/l)

(μg/l)

20

2,8
(μg/l)

0,5
( mg/l)
(Nguồn: Lê Văn Việt Mẫn, 2004)

2.2.8 Enzym
Trong sữa có chứa các enzym thường gặp trong tự nhiên. Chúng có mặt trong
sữa từ tuyến sữa, từ vi sinh vật có trong không khí và từ nhiều nguồn khác.
Tất cả các enzym của sữa và các loại dùng trong chế biến sữa có thể chia thành
sáu nhóm:
1. Oxydoreductase

4. Liase

2. Transpherase

5. Isomerase

3. Hydrolase

6. Ligase
(Lâm Xuân Thanh, 2003)

2.2.9 Hormon
Hormon do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá
trình sinh trưởng của động vật. Trong sữa bò, ta có thể tìm thấy nhiều loại
hormon. Chúng được chia thành ba nhóm: proteohormon, hormon peptide và
hormon steoride Trong số đó prolactine được nghiên cứu nhiều hơn cả. Hàm
lượng trung bình prolactine trong sữa bò là 50µg/l, trong sữa non là 230 µg/l (Lê
Văn Việt Mẫn, 2004).

9


2.3 Một số tính chất đặc trưng của sữa
2.3.1 Tính chất vật lí
2.3.1.1 Tỷ trọng
Tỷ trọng của sữa cũng như của chất lỏng khác là tỷ số giữa khối lượng sữa ở
20oC và khối lượng nước ở 4oC có cùng thể tích (d20/4 )
Phụ thuộc vào các thành phần của sữa, tỷ trọng dao động trong khoảng
1,026 – 1,032 g/m3 (trung bình là 1,029)

Bảng 2.6 Tỷ trọng một số thành phần sữa
Thành phần của sữa

Tỷ trọng

Chất béo

0,9250

Casein

1,2831

Muối

2,1555

Lactose tinh thể:
-

Tinh thể nhỏ

1,5534

-

Tinh thể lớn

1,4759
(Nguồn: Lâm Xuân Thanh, 2003)

Người ta quy ước đo tỷ trọng sữa ở 200C. Nếu vì lí do nào đó, thí nghiệm tiến
hành ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn đều được quy đổi về tỷ trọng ở 20oC.
Cách tính tỷ trọng sữa:
Giá trị tỷ trọng trung bình của sữa tươi ở 20oC là 1,026 – 1,033g/cm3. Khi nhiệt
độ chênh lệch nhau 1oC thì giá trị tỷ trọng sai khác ± 0,0002.
- Nếu nhiệt độ trên 20oC thì:
Kết quả = giá trị đo được + 0,0002 × ∆t
(∆t= t – 20)
- Nếu nhiệt độ dưới 20oC thì :
Kết quả = giá trị đo được – 0,0002 × ∆t
(∆t = 20 – t)
Ví dụ: Tỷ trọng sữa ở 16oC đo được bằng 1,0298. Suy ra ở 20oC sẽ là:
d20/4 = 1,0298 – (0,0002× 4) = 1,029
(Lâm Xuân Thanh, 2003)
10


2.3.1.2 Độ nhớt
Độ nhớt của sữa thường được xác định theo tỷ số so với độ nhớt của nước và
gọi là độ nhớt tương đối. Giá trị trung bình là 1,8 centipoa (1 poa = 0,1 pascan giây
Ns/m2 ).
Độ nhớt phụ thuộc vào thành phần hóa học của sữa, trước hết là protein còn các
muối lactose không ảnh hưởng tới độ nhớt. Hàm lượng chất béo càng cao thì độ nhớt
càng cao.
Độ nhớt phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ. Khi nâng nhiệt độ đến 60oC, độ nhớt
giảm rõ rệt, ở nhiệt độ cao hơn độ nhớt lại tăng. Độ nhớt giảm khi đun đến 60oC là do
tăng tốc độ chuyển động của các phân tử (tính chất chung của phần lớn các dung dịch).
Còn khi đun trên 60oC (thanh trùng, tiệt trùng,…) độ nhớt lại tăng là do sự thay đổi
hóa lý của các protein khiến cho các phân tử của chúng lớn lên (Lâm Xuân Thanh,

2003).
2.3.1.3 Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng
Đối với sữa, áp suất thẩm thấu tương đối ổn định và trung bình 6,6 at ở 0oC. Áp
suất thẩm thấu phụ thuộc nhiều vào hàm lượng lactose và muối phân bố ở dạng phân
tử và ion.
Nhiệt độ đóng băng (tdb) của sữa là – 0,555oC, có thể dao động từ - 0,540 đến
- 0,590. Nhiệt độ này tương đối ổn định nên có thể dùng để xác định độ thật của sữa.
Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng sẽ thay đổi khi sữa bị thêm nước hoặc
khi sữa lấy từ gia súc bị ốm, gia súc có mang…
Người ta có thể tính được tỷ lệ nước (%) đã pha thêm vào sữa bằng công
thức:
W=

0,53.100
- 100 , %
tdb

(Lâm Xuân Thanh, 2003)
2.3.1.4 Sức căng bề mặt
Sức căng bề mặt của sữa không ổn định. Nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố mà
trước hết là thành phần hóa học, nhiệt độ và thời gian bảo quản. Sức căng bề mặt ở
ranh giới giữa không khí và plasma có ý nghĩa lớn đối với quá trình chế biến sữa (Lâm
Xuân Thanh, 2003).
11


2.3.1.5 Độ dẫn điện
Sữa có khả năng dẫn điện do chúng có các ion tự do, các phân tử mang điện
tích và các phân tử trung hòa. Tất cả các thành phần này đều ảnh hưởng tới độ dẫn
điện của sữa với những mức độ khác nhau.

Độ đẫn điện của sữa là 46.10-4 Ω (có thể dao động từ 38.10-4 đến 60.10-4). Độ
dẫn điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian có thai, giống gia súc, bệnh tật.
Khi pha thêm nước, độ dẫn điện giảm. Khi độ acid tăng, độ dẫn điện tăng.
(Lâm Xuân Thanh, 2003)
2.3.1.6 Nhiệt dung riêng
Nhiệt dung riêng được xác định bằng lượng nhiệt cần để đun nóng một đơn vị
khối lượng 1kg lên 1oC (Lâm Xuân Thanh, 2003).
2.3.1.7 Độ dẫn nhiệt
Độ dẫn nhiệt là lượng nhiệt đi qua một đơn vị mặt phẳng trong một đơn vị thời
gian khi chênh lệch nhiệt độ của các mặt phẳng vật chất đó là 1oC.
Độ dẫn nhiệt của sữa chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học, cấu trúc
sản phẩm và nhiệt độ. Sữa có hàm lượng chất béo cao hơn thường dẫn nhiệt chậm
hơn (Lâm Xuân Thanh, 2003).
2.3.1.8 Hệ số dẫn nhiệt
Là tỷ số giữa độ dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng. Hệ số dẫn nhiệt càng cao thì quá
trình đun nóng hoặc làm lạnh sản phẩm càng nhanh (Lâm Xuân Thanh, 2003).
2.3.2 Tính chất hóa học
2.3.2.1 Độ acid chung
Người ta thường biểu thị độ acid chung bằng độ Thorner (oT). Nó cho biết
lượng ml NaOH 0,1 N đã dùng để trung hòa acid tự do có trong 100ml sữa. Độ acid
chung phụ thuộc vào các thành phần của sữa mà chủ yếu là các muối acid của acid
phosphoride và limonic, các protein (casein, albumin, globumin) và CO2 tồn tại dưới
dạng hòa tan trong sữa (Lâm Xuân Thanh, 2003).
2.3.2.2 Độ acid hoạt động
Độ acid hoạt động biểu thị tính hoạt động của các ion H+. Giá trị pH=6,5- 6,8;
trung bình là 6,6. Độ pH của sữa không đặc trưng cho độ tươi của sữa (Lâm Xuân
Thanh, 2003).
12

2.3.2.3 Tính chất oxy hóa khử của sữa
Sữa là một chất lỏng phức tạp mà trong đó ngoài các thành phần chính: protein,
lipide và lactose còn chứa các hợp chất khác rất dễ bị oxy hóa hay bị khử như vitamin
C, E, B2, enzym, chất màu,… (Lâm Xuân Thanh, 2003).
2.3.2.4 Tính chất keo của sữa
Sữa là dung dịch keo có ba pha tồn tại đồng thời:
-

Dung dịch thực: thành phần gồm nước và các chất hòa tan như lactose,
muối - khoáng và vitamin hòa tan trong nuớc.

-

Dung dịch huyền phù: chủ yếu là protein và các chất liên kết khác như
lipoprotein

-

Dung dịch nhũ tương: chủ yếu là chất béo ở dưới dạng các cầu mỡ

(Lâm Xuân Thanh, 2003)
2.4 Chitin và chitosan
2.4.1 Sơ lược lịch sử
Phát minh về chitin từ một nhà chuyên môn thực vật học nguời Pháp, Henri
Braconnot tìm ra. Năm 1811, ông công bố một kết quả thú vị thu nhận được từ các thí
nghiệm mà ông thực hiện trên 6 loại nấm khác nhau. Ông cũng đã tách ra được một
chất khác với cellulose từ nguyên liệu gỗ của các loài thực vật khác nhau. Chất này
mặc dù không phải là chitin tinh khiết nhưng ông đã đưa ra một thông tin chính xác về
cấu trúc hóa học của phân tử mới này và đặt tên là “fungine”. Ông cũng đã đề cập đến
sự hiện diện của nitơ và sự hình thành muối kali acetate trong quá trình phân ly bằng

nhiệt với sự hiện diện của hàm lượng kali hydroxyd- và như thế đã đưa đến sự khám
phá về chitosan.
Năm 1823, một nhà khoa học người Pháp: A.Odier, đã tách ra được chitin từ một
loại côn trùng. Ông đã không thành công trong việc tìm kiếm nitơ trong cấu trúc của
chitin và hoàn toàn phủ nhận tất cả những kết quả nghiên cứu của Braconnot. Ông đã đặt
tên cho chất mới này là chitin, lấy từ tiếng Hi Lạp có nghĩa là lớp vỏ bên ngoài.
Năm 1859, nhà khoa học người Pháp: C.Rouget, đã khám phá ra chitosan. Ông
mô tả rằng sau quá trình xử lí chitin bằng nhiệt và có sự hiện diện của kali hydroxyd sẽ
thu được một cơ chất mới hòa tan được trong dung dịch acid loãng. Ông đặt tên cho nó

13


là chất chitin biến đổi. Năm 1894, F.Hoppe-Sayer đã đặt tên cho cơ chất mới này là
chitosan.

Hình 2.1 Chitosan
(nguồn: />2.4.2 Cấu trúc hóa học cuả chitin
Chitin là Polysaccharide mạch thẳng, có thể xem như là dẫn xuất của cellulose,
trong đó nhóm (-OH) ở nguyên tử C(2) được thay thế bằng nhóm axetyl amino
(-NHCOCH3). Như vậy chitin là Poly β-(1→4)-n-axetyl-2-amino-2-deoxy-β-Dglucopyranose liên kết với nhau bởi các liên kết β-(C-1→4) glycoside. Trong đó các
mắt xích của chitin cũng được đánh số như của glucose:

Hình 2.2 Cấu trúc của chitin
(nguồn: www.hoahocvietnam.com)
14