Nghiên cứu quá trình thủy phân sữa chua được sản xuất từ quả Mắc ca bằng chế phẩm hữu cơ

1

LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian học tập và nghiên cứu tại Trường Đại học Cơng nghiệp Hà
Nội, ngồi sự cố gắng, lỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được rất nhiều sự quan
tâm,chỉ bảo và giúp đỡ nhiệt tình của q thầy cơ, gia đình và bạn bè.
Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc nhất, tơi xin gửi lời cảm ơn tới TS.
Nguyễn Văn Lợi, trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội, là người đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian hồn
thành khóa luận này.
Tơi xin gửi lời cảm chân thành tới các thầy cô trong Khoa Cơng nghệ Hóa
học và các thầy cơ giáo đang giảng dạy tại Trung tâm Đào tạo Sau đại học,
trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội đã hết lịng giúp đỡ trong suốt thời gian tơi
học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ khoa học của Viện vi sinh vật và
Công nghệ sinh học - Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi trong
suốt thời gian tôi nghiên cứu và hồn thành luận văn này.
Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến tồn thể gia đình, bạn bè là những
người đã chia sẻ, động viên trong suốt thời gian tôi thực hiện luận văn này.
Hà Nội, tháng 6 năm 2017
Học viên cao học

Ngô Thị Nguyên


2

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi và không trùng
lặp với bất kỳ cơng trình khoa học nào khác. Các số liệu và kết quả trong luận
văn là trung thực, chưa từng được cơng bố trên bất kỳ tạp trí, hội nghị khoa học

nào.
Hà Nội, ngày…tháng…năm 2017
Học viên

Ngô Thị Nguyên


3

MỤC LỤC


4

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

Tên ký hiệu
CTĐC
CT-1
CT-2
CT-3
CT-4
TCVN
ES
SP
CUF
ISO
HPLC
XLD
MSRV

Tên …
Công thức đối chứng
Công thức 1
Công thức 2
Công thức 3
Cơng thức 4
Tiêu chuẩn Việt Nam
Cơ chất
Sản phẩm
Đơn vị hình thành khuẩn lạc
Tiêu chuẩn ISO
Phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao năng
Thạch Xyloza Lysin Deoxycholat
Thạch Rappaport-Vasssiladis nửa đặc cải biến

5
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Chương 1
Chương 2

Chương 3


6
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Chương 1


7

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sữa chua là sản phẩm thu được khi lên men lactic sữa động vật, mang lại
nhiều lợi ích đối với sức khỏe con người. Dần dần sữa chua trở thành món ăn
dinh dưỡng dễ hấp thụ, hỗ trợ cho đường ruột , dạ dày và các vấn đề tiêu hóa ở
người nói chung. Sữa chua rất tốt cho sức khỏe, trong sữa chua chứa nhiều vi
khuẩn tốt cho đường ruột, nhiều vitamin có tác dụng làm đẹp da đối với phụ nữ
và là thực phẩm giàu protein, chất béo, can xi và khoáng. Hiện nay, ở nước ta
cũng sản xuất nhiều loại sữa chua trái cây như nha đam, dâu, chanh dây,…Các
loại sữa chua trái cây này tạo cảm giác thơm ngon, hương vị khác biệt, chất
lượng sản phầm cao hơn và đáp ứng được vị ưa thích của từng người .
Trong những năm gần đây, việc phát triển cây Mắc ca đang mang lại một
tiềm năng lớn cho nền nông nghiệp nước ta. Khi nhắc tới quả Mắc ca, người ta
nghĩ ngay tới giá trị dinh dưỡng và công dụng của hạt Mắc ca đối với sức khỏe

con người. Hạt Mắc ca đang đứng đầu các loại hạt với nhiều giá trị dinh dưỡng,
thành phần khác nhau, trong đó chất béo là 78,2%, protein chiếm 9,2%, 10%
đường, 6,4% chất xơ, còn lại là một số vitamin, khoáng chất khác như vitamin B,
canxi, sắt, photpho, kẽm,…Đặc biệt trong đó chứa các axit béo mà cơ thể con
người không tự tổng hợp được: Axit béo omega-3, omega-6, omega-7 mà phải
được bổ sung bằng thực phẩm và trong chuỗi protein có 20 loại axit amin trong
đó có 8 loại axit amin cần thiết cho cơ thể con người. Khi ăn vào giảm được
cholesterol, có tác dụng phòng trị xơ vữa động mạch, các loại bệnh liên quan đến
tim mạch và huyết áp [9, 10].
Ngày nay khi xã hội ngày càng phát triển, thì nhu cầu thực phẩm của con
người ln địi hỏi về sự đa dạng cũng như chất lượng. Trong ngành thực phẩm


8
thì sữa chua được đánh giá cao về giá trị dinh dưỡng, với các thành phần như
protein, chất béo, đường, canxi, vitamin,…. Sự đổi mới về thành phần các giá trị
dinh dưỡng cũng như hương liệu từ trái cây thêm vào sữa chua là rất quan trọng,
tạo lên các hương vị đặc chưng khác nhau để người dùng có thêm nhiều sự lựa
chọn. Đã có rất nhiều loại trái cây được lựa chon bổ sung vào sữa chua, tôi
nghiên cứu lựa chọn nhân hạt Mắc ca để bổ sung vào thành phần sản xuất sữa
chua mắc ca, từ đó người dùng sẽ có thêm sự lựa chọn mới trong ngành thực
phẩm sữa chua.
Trong hạt Mắc ca có chứa hàm lượng chất béo, đường, protein cao, có cấu
trúc phân tử lớn nên việc hấp thụ vào thành ruột sẽ trở nên không dễ dàng, việc
thủy phân sữa chua được sản xuất từ quả mắc nhằm thủy phân các chuỗi phân tử
có mạch cacbon lớn, phức tạp thành các phân tử có mạch cacbon ngắn, đơn giản
giúp cho việc tiêu hóa và hấp thụ tốt hơn. Hiện nay, nhu cầu sử dụng các thực
phẩm dễ hấp thụ ngày một tăng cao, việc nghiên cứu đưa các thực phẩm có phân
tử mạch cacbon lớn về các phân tử có mạch cacbon ngắn đang được chú trọng.
Vì vậy tơi chọn đề tài “Nghiên cứu quá trình thủy phân sữa chua được sản

xuất từ quả Mắc ca bằng chế phẩm hữu cơ” làm luận văn thạc sỹ, nhằm bổ
sung thêm một sự lựa chọn mới trong ngành thực phẩm.
2. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu của đề tài là:
- Nghiên cứu quá trình thủy phân sữa chua được sản xuất từ quả Mắc ca
bằng chế phẩm hữu cơ.
- Xây dựng cơng thức, quy trình sản xuất sữa chua Mắc ca.
- Tạo ra sản phẩm có nguồn gốc thiên nhiên, có giá trị dinh dưỡng cao và
làm đa dạng sản phẩm sữa chua.


9
3. Nội dung nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu các nội dung sau:
- Phân tích các thành phần hóa học của quả Mắc ca và sữa nguyên liệu.
- Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân sữa chua được sản
xuất từ quả Mắc ca.
- Phân tích các chỉ tiêu hóa học, sinh học và cảm quan của sữa chua.
- Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất sữa chua từ quả Mắc ca.
- Tính giá thành sản phẩm.
4. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Lựa chọn đềt tài nghiên cứu quá trình thủy phân sữa chua được sản xuất từ
quả Mắc ca bằng chế phẩm hữu cơ có ý nghĩa vơ cùng lớn:
Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp các thông tin khoa học và các thành phần hóa học của quả Mắc
ca, làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu sau này và định hướng cho những
nghiên cứu sâu hơn về quả Mắc ca.
Ý nghĩa thực tiễn
- Việc thủy phân các chuỗi phân tử có mạch cacbon lớn, phức tạp thành các
phân tử có mạch cacbon ngắn, đơn giản trong sữa chua Mắc ca góp phần nâng

cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
- Làm cơ sở áp dụng vào thực tế để sản xuất sữa chua Mắc ca.
- Nâng cao giá trị của cây Mắc ca.


10

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY MẮC CA
1.1.1. Đặc điểm của cây Mắc ca
Cây Mắc ca có tên khoa học là Macadimia, là lồi cây gỗ lớn, có nguồn
gốc từ châu Đại Dương (Úc), ở vùng rừng mưa ven biển thuộc miền Nam
Queensland và miền Bắc New South Wales ở Australia, giữa vĩ độ 250 và 330
Nam. Cây Mắc ca thuộc họ Proteaceae, nhóm quả hạch, hạt có vỏ cứng, cao đến
trên 12m. Người dân cổ xưa đã biết lấy hạt để ăn với tên gọi “kindal kindal”,
đến nay có hai lồi Mắc ca cho hạt có thể ăn được là loài vỏ hạt trơn Macadamia
integrifolia và loài vỏ hạt sần Macadamia tetraphylla đang được trồng phổ biến
và các giống lai từ hai loài này [9, 10].
Macadimia thuộc giới Plantea, bộ Proteales, họ Proteaceae và chi
Macadamia. Cây Macadimia có nhiều lồi khác nhau nhưng chỉ có 3 lồi là có
giá trị kinh tế là Macadamia integrifolia, Macadamia ternifolia, và Macadamia
tetraphylla. Trong đó 2 lồi Macadamia integrifolia và Macadamia tetraphylla là
có thể sử dụng hạt để ăn sống được.
Thân cây Mắc ca là cây thân gỗ, có thể cao từ 2- 18m, tán rộng đến 15m.
Cây Mắc ca có thân thẳng đứng, vỏ cây khơ và có màu thẫm, gỗ cây cứng. Rễ
cây Mắc ca thuộc họ hai lá mầm nên rễ chính của cây ít phát triển mà rễ chùm
phát triển mạnh. Rễ cây phân bố tập trung tại tầng đất từ 0- 30 cm nên khơng có
khả năng chống chịu với gió bão. Lá cây Mắc ca khá cứng, có hình bầu dục hẹp,
tùy theo từng loại giống mà phiến lá sẽ có chiều dài dao động từ 75- 250cm, tỷ lệ
dài/rộng của lá sẽ chênh lệch nhau khoảng 3- 4 lần.Viền lá thường có hình sóng,

tùy theo giống sẽ có gai hoặc trơn nhẵn. Những lồi có 2 lá thì thường mọc đối
thành từng cặp, những lồi có 3- 4 lá thì mọc thành từng vịng. Hoa Mắc ca


11
thường mọc theo dạng chuỗi, mỗi hoa dài từ 12- 30 cm. Tùy theo từng loại giống
và điều kiện chăm sóc mà chiều dài của hoa có thể thay đổi. Hoa Mắc ca thường
có màu trắng điểm hồng, một số hoa cịn có màu tím hồng. Quả Mắc ca hình trái
đào hoặc trịn, có núm lồi ở đi quả. Quả thường có màu xanh tươi, đến khi già
sẽ chuyển sang màu xanh xẫm màu. Đường kính trung bình của quả đạt 25 mm,
vỏ quả thường dày 3 mm. Vỏ khô tự nứt, nhân 2 thường có hai lá mầm ghép lại
với nhau theo hình bán cầu. Nhân thường có hai lá mầm ghép lại với nhau theo
hình bán cầu. bên trong chứa một hạt, hiếm khi có 2-3 hạt. Nếu quả chỉ chứa 1
hạt thì hạt trịn như hạt nhãn. Vỏ quả cứng và láng bóng, đường kính hạt khoảng
2-3cm, trọng lượng tươi khoảng 8-9 gram, hình 1.1.

Hình 1.1: Quả mắc ca
1.1.2. Sự phân bố của cây Mắc ca
Cây Mắc ca được các nhà thực vật học phát hiện vào năm 1857 tại rừng cây
bụi ở Queensland và đặc tên chi là Maccadamia. Vùng rừng mưa ven biển thuộc
miền Nam Queenland và miền Bắc New South Wales chính là nơi phát hiện ra
nhiều cây Mắc ca nhất. Cây Mắc ca đầu tiên được trồng tại Úc vào năm 1858 bởi
W.Hill. Năm 1881 Mắc ca được đưa tới trồng ở Hawaii, thời gian đó cây Mắc ca


12
được trồng giống như một hình thức trồng rừng. Năm 1948, trạm nghiên cứu
nông nghiệp Hawaii đã đầu tư nghiên cứu về lĩnh vực giống và đã tạo ra các
dòng có nhiều triển vọng làm tiền đề cho cơng nghiệp mắc ca hiện đại ở Hawaii
như ngày nay. Ở California, cây Mắc ca đầu tiên được trồng vào đầu thập niên

1880 trong sân Berkeley thuộc đại học tổng hợp California. Năm 1950 California
mới bắt đầu nhập khẩu một số giống đã được cải tiến từ Hawaii. Tại Trung Quốc,
cây Mắc ca đã có mặt ở vườn thực vật Đài Loan từ đầu thế kỷ 20, nhưng việc
trồng đại trà mới thực hiện trong khoảng 20 năm gần đây [9,10,27]..
Tại Việt Nam cây Mắc ca được đưa vào trồng khảo nghiệm từ những năm
1994 và được trồng thử nghiệm tại các vùng như Ba Vì, Đắk Lắk, Sơn La, Phú
Thọ. Sau một thời gian nghiên cứu và thực nghiệm, Viện EaKmat đã bắt đầu
nhân 3 giống H2, OC và 508 là những giống mắc ca có khả năng thích ứng và
cho năng suất cao khi được trồng tại Tây Nguyên và Tây Bắc bộ của Việt Nam.
Hiện nay, Việt Nam đang đứng thứ 11 trong số 17 nước có diện tích Mắc ca lớn
nhất thế giới [9,10,27].
1.1.3. Công dụng của quả Mắc ca
Hiện nay trên thế giới, đã có rất nhiều cơng trình nghiên cứu bổ sung nhân
hạt Mắc ca vào trong sản phẩm thực phẩm, góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng
và giá trị cảm quan của sản phẩm [2]. Hạt Mắc ca chủ yếu được đưa vào ngành
công nghệ thực phẩm để sản xuất dầu ăn, bánh quy, sơ cơ la, bánh mỳ, kem, một
số món tráng miệng,…Đối với thực phẩm nhân Mắc ca với hàm lượng dinh
dưỡng cao và vị ngọt, bùi, béo, thơm ngon, hấp dẫn rất được ưa chuộng để chế
biến thực phẩm. Nhân mắc ca có thể được ăn trực tiếp sau khi được rang khô hay
làm nguyên liệu để làm bánh, mứt, sô-cô-la, kem,…


13
Tốt cho phụ nữ mang thai: Nhân hạt Mắc ca có chứa nhiều chất khống,
nhiều loại vitamin, omega-3…rất có lợi cho bà bầu và trẻ em. Hạt Mắc ca giúp
cung cấp nguồn năng lượng dồi dào với hàm lượng calo cao gấp đôi so với các
loại hạt khác. Người mẹ mang thai ăn loại quả này sẽ giúp cho khẩu phần ăn của
mình thêm phong phú và góp phần tích lũy năng lượng cho thai nhi [29].
Phòng chống các bệnh liên quan đến tim mạch: Nhân của hạt Mắc ca có
hàm lượng dầu tới 78%, cao hơn hẳn lạc (44,8%), nhân điều (47%)… Trong dầu

của Mắc ca có trên 87% là axit béo khơng no, trong đó có nhiều loại mà cơ thể
con người không tự tổng hợp được và làm giảm lượng Cholesterol có trong máu
nên có thể phịng được tình trạng sơ vữa động mạch [2]. Do trong hạt Mắc ca có
chứa lượng axit béo khơng no lên đến 84% . Đặc biệt, axit béo omega-3, omega7 là những axit béo rất cần thiết cho cơ thể con người [24 ] nên có thể làm giảm
nguy cơ bị các bệnh mãn tính liên quan đến tim mạch. Hàm lượng protein trong
nhân có tới 9,2%, gồm 20 loại axit amin trong đó có 8 loại axit amin thiết yếu
cho cơ thể. Tiêu thụ đều đặn hạt Mắc ca sẽ giúp cơ thể chống lại các cơn đau tim
và bệnh tim mạch vành, thúc đẩy quá trình giảm cân, giúp duy trì sức khỏe hệ
thống miễn dịch [24].
Đối với dầu ăn Mắc ca được coi là một trong những loại dầu tốt nhất cho
sức khỏe. Ngoài thành phần chất béo Omega-3 cao, dầu ăn mắc ca cịn có điểm
khói lên tới 210°C mà không bị mất đi các giá trị dinh dưỡng và vị bùi. Vì khi
nấu ở nhiệt độ cao, cần phải sử dụng dầu ăn có điểm khói trên 204°C, nếu không
các chất béo sẽ bắt đầu bị phá hủy và sản sinh ra acrolin, một gốc tự do hóa học
có hại làm thức ăn có mùi hăng và vị khét.
Quả mắc ca còn được sử dụng là nguyên liệu đầu vào để sẳn xuất các sản
phẩm chăm sóc da và tóc. Chế phẩm từ mắc ca rất được yêu thích trong lĩnh vực


14
chăm sóc da, tóc. Với thành phần 60% oleic acid, một loại acid béo với kết cấu
dày, đặc có khả năng bổ sung độ dưỡng ẩm cao. Vì vậy, mắc ca sẽ phù hợp với
những làn da khô bẩm sinh và da ở độ tuổi lão hố, bong tróc, khơ nhăn. Đối với
tóc Mắc ca khơng chỉ có tác dụng chữa trị tóc hư tổn, chẻ ngọn mà cịn thúc đẩy
sự mọc tóc và làm bóng tóc.
Phần vỏ ngồi hạt Mắc ca có nhiều tannin và protein, dùng làm thuộc da,
có thể chế biến thành nhiên liệu sinh học, thức ăn chăn ni, phân bón hay lớp
trấu phủ cho cây trồng [9, 10, 24, 27].
Nuôi ong lấy mật: Cây mắc ca có rất nhiều hoa, lên tới hàng trăm hoa trên
mỗi chuỗi hoa và dài 15 - 30 cm. Loài hạt mắc ca nhẵn có hoa màu trắng sữa,

lồi hạt mắc ca nhám có hoa màu hồng phai. Mùa hoa kéo dài gần 2 tháng,
hương thơm ngào ngạt nên có thể kết hợp ni ong lấy mật và đó cũng là mặt
hàng xuất khẩu có giá trị cao.
1.1.4. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của quả Mắc ca
1.1.4.1. Thành phần hóa học của quả Mắc ca
Thành phần hữu ích là nhân hạt mầu sữa trắng ngả vàng, chiếm gần 1/3
trọng lượng hạt. Theo kết quả phân tích của Wenkham và Miller năm 1965,
thành phần dinh dưỡng trong nhân hạt Mắc ca như sau: Chất béo 78,2%, đường
10%, protein 9,2%, hàm lượng nước 1,5-2,5 % (nhân đã được làm khô theo yêu
cầu bảo quản lâu dài) Kali 0,37% Photpho 0,17% Magiê 0,12%,… rất tốt cho
sức khỏe [24].
*) Lipid:
Lipid là thành phần chính trong hạt Mắc ca, trong đó bao gồm các axit béo.
Về mặt cấu trúc hóa học, axit béo thông thường chứa 3 loại nguyên tố: Cacbon
(C), hydro (H) và ơxy (O), mạch thẳng (RCOOH)- trong đó gốc R có nhiều


15
carbon nối mạch có thể no (bão hịa) hay chưa no (chưa bão hịa), trong cấu trúc
có một hoặc nhiều nối đơi. Axit béo bậc thấp có ít cacbon, bậc cao có nhiều
cacbon. Đánh số cacbon của axit béo bắt đầu từ cacbon của nhóm – COOH là C 1,
sau đó là C2, C3... Gọi tên cacbon thì cacbon cạnh nhóm – COOH là C α, rồi đến
Cβ, Cɣ ... Và ở cuối mạch là nhóm metyl – CH3. Nhóm metyl có chứa cacbon
được gọi là cacbon omega. Khoảng cách từ cacbon omega đến nối đôi đầu tiên
gần nhất nếu có 3 cacbon thì gọi là omega-3, và axit béo có cấu trúc loại này gọi
là axit béo omega-3. Cũng tương tự như vậy, cịn có axit béo omega-6, omega-7,
omega- 9 Tóm lại, con số sau chữ omega: 3, 6 hoặc 7 nhằm chỉ vị trí của nối đơi
đầu tiên trong cấu trúc hình 1.2.
Mắc ca có lượng chất béo khơng bão hịa đơn cao nhất trong số các loại hạt.
Trong đó, lượng axit omega-7 chiếm xấp xỉ 22%, so với các loại hạt khác thì

lượng omega 6 thấp nhất để omega 3 tỉ lệ (1:1), là vì chế độ ăn của chúng ta
nhận được quá nhiều omega 6 và quá ít omega 3.
HO
3

O

Acid alfa-linolenic (ALA, C18:3, omega-3)
HO
3

O

Acid elcosapentaenic (EPA, C20:5, omega-3)
3

HO

O


16
Acid docosaesenoic (DHA, C22:6, omega-3)
HO
6

O

Acid linoleic (LA, C18:2, omega-6)
HO

6

O

Acid arachidonic (AA, C20:4, omega-6)
Hình 1.2.
Hình 1.2: Cơng thức cấu tạo của omega-3, omega-6
*) Gluxit:
Gluxit chứa trong nhân hạt Mắc ca chủ yếu là tinh bột, đó là hỗ hợp của hai
loại polysaccarit: Amilozơ và amylopectin.
Tinh bột nếu thủy phân xúc tác axit vô cơ:

Tinh bột
Tinh bột nếu thủy phân xúc tác enzyme:
Tinh bột → đextrin → mantozơ → glucozơ

glucozơ


17
*) Protein:
Hàm lượng protein trong hạt Mắc ca chiếm 9,2% và có 20 loại axit amin
khác nhau. Trong đó có các axit amin không thay thế không tồn tại ở dạng tự do
mà ở dạng liên kết trong phân tử protein. Các axit amin khơng thay thế này có
vai trị rất quan trọng đối với sự sinh trưởng và phát triển mà cơ thể không tự
tổng hợp được mà phải bổ sung bằng con đường thức ăn. Các axit amin này liên
kết với nhau tạo thành các chuỗi polypetid. Công thức cấu tạo của một số axit
amin điển hình:

Valin

Glyxin

Alanine

Isoleuxin

Serin

Cystein

Clutamic

Leuxin


18

Aspartic

Lizin

Histidin

Methionin

Tyrosin

Phenylalanin

Prolin

1.1.4.2. Hoạt tính sinh học của quả Mắc ca
Hạt mắc ca, có chứa các hoạt tính chống vi khuẩn, chống nấm và chống
Giardia. Các hoạt tính này giúp cho việc chế biến, bảo quản các thực phẩm liên
quan đến hạt mắc ca giữ được lâu và không bị ôi hỏng . Ngồi ra hạt Mắc ca có
chứa Phytochemicals, đó là các hợp chất hoạt tính sinh học, có trong thực phẩm
tự nhiên bao gồm trái cây, rau quả và các loại hạt. Phytochemicals có khả năng
ngăn ngừa hoặc trì hỗn một số bệnh về tim mạch hoặc ung thư,…Ngoài ra các
hợp chất này có tác dụng bảo vệ nhân hạt khỏi phản ứng oxy hóa trong q trình


19
bảo quản. Tocopherols và Tocotrienlos và Squalene có trong hạt Mắc ca có tính
chất chống oxy hóa mạnh, chống lại q trình oxy hóa lipit và sự ơi hỏng trong
q trình bảo quản. Squalene được chuyển thành Phytosterols trong tế bào thực
vật, Squalene làm giảm oxy hóa mức đơn và ngăn ngừa phản ứng phân hủy oxy
hóa khử của lipid [29].
1.1.5. Tình hình nghiên cứu trong và ngồi nước về cây Mắc ca
1.1.5.1. Tình hình nghiên cứu ngồi nước về cây Mắc ca
Adriana Dailey và Quan V. Vuong đã nghiên cứu ảnh hưởng của dung môi
chiêt đến việc thu hồi các hợp chất có tính sinh học và các chất chống oxy hóa từ
vở của hạt Mắc ca. Dùng kết hợp các dung môi hữu cơ methanol, ethanol,
aceonitricle và aceton với nước để thu hồi. Các phương pháp xác định tính chất
hóa học của các hợp chất Phenolic, Flavonoid, Proanthocyanidins và các phương
pháp xác định tính chất chống oxy hóa; Ảnh hưởng của dung mơi chiết lên các
hợp chất có hoạt tính sinh học và tính chất chống oxy hóa. Từ đó hai người đưa
ra kết luận rằng vỏ quả Mắc ca là một chất thải dồi dào tạo ra bởi ngành cơng
nghiệp Mắc ca Từ đó hai người đưa ra kết luận rằng vỏ quả Mắc ca là một chất
thải dồi dào tạo ra bởi ngành công nghiệp Mắc ca. Các dung mơi có tác động

đáng kể đến năng suất thu hồi các hợp chất có hoạt tính sinh học và tính chất
chống oxy hóa của vỏ cây Mắc ca. Sự kết hợp giữa các dung môi hữu cơ với
nước tạo ra năng suất thu hồi cao hơn đáng kể so với nước hoặc dung môi tuyệt
đối [36].
Các nhà khoa học Sana Nikjooy, Seyede Hoda Hashemi đã nghiên cứu kiểm
tra các đặc tính chống vi khuẩn, chống nấm và chống Giardia của hạt mắc ca
[18]. Boyer H - Cock IE, John P. Marcus cùng cộng sự, đã chiết tách và phân lập


20
hợp chất kháng khuẩn MiAMPl, đó là một loại protein mới từ lá, hoa và hạt của
cây mắc ca [23, 25].
Có nhiều phương pháp khác nhau dùng để chiết tách dầu Mắc ca: Chiết
dung môi, chiết hỗ trợ song siêu âm, chiết Soxhlet,…Nhưng gần đây các nhà
khoa học chú ý nhiều hơn đến phương pháp chiết bằng CO 2 siêu tới hạn. C. F.
Silva cùng cộng sự đã nghiên cứu sử dụng CO 2 siêu tới hạn để chiết tách dầu
mắc ca và chỉ ra những ưu điểm của phương pháp này: Tính trơ, khơng độc,
khơng gây cháy nổ, có sẵn và độ tinh khiết cao, chi phí thấp. Và kết quả của
phương pháp này cho thấy rằng làm giảm hàm lượng chất béo, không thay đổi
hương và vị [28].
Marisa M. Wall nghiên cứu các đặc tính, chức năng của chất béo, sự ổn
định oxy hóa và chất chống hoạt động oxy hóa của hạt mắc ca giống. Trong hạt
Mắc ca có chứa Phytochemicals, đó là các hợp chất hoạt tính sinh học, có trong
thực phẩm tự nhiên bao gồm trái cây, rau quả và các loại hạt. Phytochemicals có
khả năng ngăn ngừa hoặc trì hỗn một số bệnh về tim mạch hoặc ung thư,…
Ngoài ra các hợp chất này có tác dụng bảo vệ nhân hạt khỏi phản ứng oxy hóa
trong q trình bảo quản. Tocopherols và Tocotrienlos và Squalene có trong hạt
Mắc ca có tính chất chống oxy hóa mạnh, chống lại q trình oxy hóa lipit và sự
ơi hỏng trong q trình bảo quản. Squalene được chuyển thành Phytosterols
trong tế bào thực vật, Squalene làm giảm oxy hóa mức đơn và ngăn ngừa phản

ứng phân hủy oxy hóa khử của chất béo [29].
1.1.5.2. Tình hình nghiên cứu trong nước về cây Mắc ca
Mắc ca mới chỉ đang phát triển ở thị trường Việt Nam trong những năm gần
đây. Hầu hết các nhà nghiên cứu chỉ tập trung vào nghiên cứu giống cây trồng,
cách ươm, trồng chăm sóc, tính hình phát triển cây Mắc ca, điển hình như:


21
Theo GS. Hồng Hịe thì Việt Nam đang đứng thứ 11 trong 17 nước có diện
tích Mắc ca lớn nhất thế giới. Hiện nay, một số vùng như Tây Nguyên, Tây Bắc
có diện tích trồng ngày càng mở rộng. Cây Mắc ca ở Việt Nam thường ra hoa
vào cuối tháng 2, đầu tháng 3, quả thường chín rụng vào tháng 8, đầu tháng 9.
[2]
Bên nông nghiệp, các nhà nghiên cứu tìm hiểu các yêu tố sinh thái, tại các
vùng ở Việt Nam thích hợp cho việc trồng và phát triển cây Mắc ca. Đối với khí
hậu: Nhiệt độ thích hợp để ươm trồng, nhiệt độ thích hợp để ra hoa đậu quả,
lượng mưa tối ưu cho cây. Còn về đất đai: Loại đất, kết cấu đất, độ pH của đất,
địa hình,… [9].
Tại Kỷ yếu: Hộ thảo chiến lược phát triển cây Mắc ca tại Tây Nguyên,
TS.Hà Phúc Mịch – Chủ tịch hiệp hội Nông nghiệp và Hữu cơ Việt Nam chỉ ra
những điều cần chú ý đến sản xuất và chế biến Mắc ca theo tiêu chuẩn hữu cơ
Việt Nam [9, 10].
Ở nước ta, ngoài một số cơ sở chế biến các sản phẩm liên quan đến hạt Mắc
ca, các Viện thuộc ngành Nông nghiệp nghiên cứu giống cây trông Mắc ca ra thì
ở Việt Nam hầu như rất ít cơng trình nghiên cứu chun sâu về quả Mắc ca. Trên
thế giới có nhiều cơng trình nghiên cứu bổ sung nhân Mắc ca vào trong các sản
phẩm thực phẩm: Bột dinh dưỡng, bánh nhân Mắc ca, kẹo Mắc ca,…, nhưng sữa
chua bổ sung Mắc ca thì rất ít. Trong đề tài nghiên cứu này tôi sử dụng nhân quả
Mắc ca bổ sung vào sữa chua và ứng dụng quá trình thủy phân để sản xuất sữa
chua Mắc ca.

22
1.2. TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA
1.2.1. Thành phần hóa học của sữa nguyên liệu
1.2.1.1. Nước
Là dung môi của các chất vô cơ và hữu cơ, là môi trường cho các phản ứng
hoá sinh. Trong sữa chia ra nước tự do, nước liên kết, nước kết tinh và nước
trương. Ngoài nước kết tinh ra tất cả những loại nước khác nhau, đều có giá trị
trong cơng nghiệp sữa. Trong sữa nước tự do chiếm từ 96- 97%. Khi đun sữa tới
1000C nước tự do chuyển sang thể hơi, do tính chất đó nên người ta đã cơ đặc và
sấy sữa.
Nước liên kết có rất ít chỉ chiếm 2-3,5% trong tổng số nước, vì vậy vi sinh
vật khơng thể phát triển trong nó được.
Nước trương cũng có ý nghĩa quan trọng trong việc sản xuất sữa, nhờ nó mà
một số sản phẩm của sữa như phomát cứng và mềm được biến dạng [4].
1.2.1.2. Protein
Protein trong sữa chủ yếu là protein hoàn thiện trong đó có chứa đầy đủ các
axit amin khơng thay thế, có giá trị cao và có tác dụng rất tốt đối với cơ thể
người.
Bằng các phương pháp như sa lắng, bằng cồn hay đun nóng, điện di hay sắc
ký, người ta xác định được một số loại protein với tỷ lệ như sau: Casein: 2-4,5%;
α - lactoalbumin: 0,5-1%; β - lactoglobulin: 0,1%.
Casein sữa có thể keo hố và tính chất này bền vững bởi hai lớp bảo vệ. Khi
sữa đã tách casein trở nên trong, nước còn lại chứa các protein hoà tan như α
-lactoalbumin, β- lactoglobulin và globulin kháng thể [4].
1.2.1.3. Lipid
Lipid sữa gồm các thành phần sau: Glyxerid, photphatid, steroid.

23
Glyxerid: Được tạo thành từ glycerin và axít béo. Các axít béo có mạch
cacbon đa dạng, từ C4- C24, gồm các axít béo no và khơng no.
Photphatid: (glyxerin + axít béo + P + gốc bazơ) và glycolipid (glyxerin +
axít béo + axít đường), hai loại này tham gia vào cấu tạo vỏ hạt mỡ (Phophat
chiếm khoảng 60% thành phần vỏ hạt mỡ). Sữa đầu chứa photphatid nhiều gấp
3-4 lần sữa thường.
Steroid: Gồm 2 thành phần chính là sterol và sterid. Sterol có cholesterol.
Dưới tác dụng của tia cực tím cholesterol biến thành vitamin D 3 và ergosterol
biến thành vitamin D2 [4].
1.2.1.4. Glucid
Glucid trong sữa chủ yếu là Monosacari và disacarid
Monosacarid: Gồm glucose, galactose tự do. Ngoài ra các Monosacarid
trên cịn có ở dạng kết hợp với protein, axít amin và axít photphonic.
Disacarid: Chủ yếu là Lactose được cấu thành từ hai monosacarid (Dglucose và D- galactose). Lactose ở dạng tự do là chủ yếu, ngồi ra cịn có một
phần không đáng kể ở dạng liên kết với protein [4].
1.2.1.5. Chất khống
Ngồi chất hữu cơ đóng vai trị quan trọng dinh dưỡng ra, trong sữa có
khoảng 40 loại chất khống, quan trọng nhất là Na, K, Ca, Mg, P, Cl…Các vi
khống giữ vai trị quan trọng trong việc hình thành sữa và làm tăng giá trị dinh
dưỡng của sữa. Chất khoáng trong sữa thường tồn tại ở dạng muối hay liên kết
với casein hoặc protein khác [4].
1.2.1.6. Các enzyme
Sữa chứa hầu hết các enzyme có trong tự nhiên. Khi thanh trùng ở nhiệt độ
60- 650C, thì hoạt tính đa số các enzyme trong sữa bị ức chế hoạt động. Sự có


24
mặt một số enzyme trong sữa, được dùng làm một trong những chỉ tiêu kiểm tra
chất lượng sữa [4].

1.2.1.7. Các vitamin
Hầu hết các loại vitamin có trong tự nhiên đều có thể tìm thấy trong sữa.
Các loại vitamin A, D do thức ăn cung cấp. Các vitamin nhóm B phần lớn được
tổng hợp nhờ hoạt động của vi sinh vật dạ cỏ và sau đó được đi vào tuyến sữa.
Chế biến, thanh trùng làm cho nhiều vitamin bị mất hoặc biến chất, trong khi đó
một số vitamin khác lại được tổng hợp [4].
1.2.1.8. Các sắc tố trong sữa
Do sự có mặt của nhóm caroten nên sữa có màu vàng ngà. Hàm lượng
caroten phụ thuộc vào thức ăn, giống gia súc, thời vụ vắt sữa…Nước sữa trong
có màu vàng xanh là do có chứa lactoflavin. Ngồi ra, trong sữa có mặt clorophil
từ lá cây [4].
1.2.2. Sữa chua
Khái niệm về sữa chua: Sữa chua là những sản phẩm chế biến từ sữa toàn
phần hoặc lấy bớt chất béo, từ sữa đặc hoặc từ sữa bột, đã qua thanh trùng, tiệt
trùng hoặc đun sôi. Lên men lactic bởi các loại vi khuẩn lactic có kết hợp hoặc
khơng kết hợp với nấm men.
Axit lactic lần đầu tiên được phát hiện ra từ sữa bò lên men bởi nhà toán
học Thụy Điển Carl Scheele năm 1780 và được gọi là axit sữa. Năm 1857 Louir
Pasteur lần đầu tiên đã chứng minh được rằng, việc làm sữa chua từ sữa bị là do
một nhóm vi sinh vật đặc biệt gọi là vi khuẩn lactic. Năm 1978 Josphlister lần
đầu tiên phân lập được một loại vi khuẩn lactic đặt tên là bacterium. Từ đó đến
nay nhiều loại vi khuẩn lactic khác được phân lập và nghiên cứu [28].


25
Vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaces. Mặc dù nhóm vi
khuẩn này khơng đồng nhất về hình thái (vi khuẩn dạng que tăm,vi khuẩn hình
cầu) song về mặt sinh lý chúng tương đối đồng đều: vi khuẩn gram (+) không tạo
bào tử và hầu hết không di động. Chúng thu nhận năng lượng nhờ giải phóng
hydratcacbon và tiết ra axit lactic [4].

Tất cả các loại vi khuẩn lactic đều là vi khuẩn lên men, bắt buộc chúng
không chứa các xitocrom và enzim catolaza. Tuy nhiên chúng có thể sinh trưởng
được khi có mặt oxi, chúng là các lồi vi khuẩn sống từ kị khí đến hiếu khí.
Các lồi vi khuẩn lactic bao gồm các giống sau: Streptococcus,
Leuconostoc, Lactobacilus. Sự lên men lactic là quá trình lên men yếm khí, sản
phẩm tạo thành là axit lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic. Trong quá trình
lên men, các chủng vi sinh vật này sản sinh ra không chỉ acid lactic mà cịn tạo ra
các acid bay hơi, khí CO2, dầu thơm diaxetyl, các este, …làm cho sản phẩm có vị
chua và mùi thơm đặc trưng. Acid lactic được tạo thành trong quá trình lên men
như sau: Đường lactose dưới tác dụng của enzyme lactose bị thủy phân thành
đường galactose và đường glucose. Đường glucose tiếp tục được enzyme lactose
thủy phân thành axit lactic [4].
Q trình đơng tụ của sữa chua: Acid lactic tác dụng với phức canxi photphatcasein, làm tách canxi ra khỏi phức chất và chuyển nó thành dạng khơng hịa tan,
sữa từ dạng lỏng chuyển sang dạng đông tụ.
Tác dụng của sữa chua: Sữa chua chữa được một số bệnh đường ruột, bệnh
lao, bệnh thận. Sở dĩ sữa chua dễ tiêu và có tính chất chữa bệnh là vì trong quá
trình lên men độ chua của sữa tăng tạo điều kiện cho sự động hoá tăng khi vào
trong dạ dày. Do sự phát triển của vi sinh vật, nên đã tạo ra một số chất kháng
sinh như litin, streptomixin. Những chất kháng sinh đó đã tiêu diệt các vi trùng