Luận văn Nghiên cứu qui trình chế biến sữa chua đậu nành trên qui mô phòng thí nghiệm

ện đại học University of Massachusetts ở Amherst cũng nghiên cứu về tác dụng của phân hoá tố thứ ba là Angiotensin-I converting enzyme (ACE-I), có ảnh hưởng đến việc làm hẹp thành mạch máu, dẫn tới cao áp huyết. Thuốc ACE inhibitors kiềm chế sự hoạt động của phân hoá tố này là loại thuốc điều trị cao áp huyết cho cả hai loại bệnh nhân tiểu đường và cao áp huyết. «Các loại thuốc điều trị bệnh tiểu đường đã tỏ ra có hiệu quả tốt trong việc chữa bệnh tiểu đường nhưng vẫn còn có những tác động phụ (side effects)», giáo sư Shetty đã nói như vậy. Những nghiên cứu trước đây bởi giáo sư Shetty và các nhà khoa học khác đã tìm thấy một số hợp chất thảo mộc có khả năng kiềm chế sự hoạt động ba phân hoá tố kể trên. Sự kiện này đã mở ra một đường hướng mới nhằm bảo vệ sức khoẻ, ngăn ngừa bệnh tật cho con người bằng các hợp chất thảo mộc mà chúng không gây ra những tác dụng phụ do uống thuốc. Chính vì thế, giáo sư Shetty và các cộng sự viên của ông đã thực hiện công trình nghiên cứu về sự ảnh hưởng của yogurt đối với con người. Ông mua 4 loại sữa chua bán trên thị trường: peach, strawberry, blueberry và plain yogurt được chế tạo bởi bốn công ty: Dannon, Stonyfield, Stop’n Shop, và Whole Soy (16 thứ). Các nhà khoa học này đã lấy các mẫu thử của mỗi thứ và thí nghiệm xem khả năng kiềm chế của chúng đối với ba thứ phân hoá tố. Kết quả cho thấy trong tất cả mẫu thử nghiệm thì sữa chua làm từ đậu nành pha trộn thêm blueberries có khả năng kiềm chế mạnh mẽ nhất các hoạt động của cả ba phân hoá tố đã nói ở trên. Điều này có nghĩa là sữa chua làm từ đậu nành pha trộn blueberries có khả năng mạnh nhất để chế ngự bệnh tiểu đường loại 2 và chứng cao áp huyết. Đứng thứ nhì là sữa chua làm từ đậu nành không pha trộn. Sữa chua pha trộn peach và strawberries cũng có ảnh hưởng tới hai phân hoá tố: alpha-amylase và alpha-glucosidase. Các khoa học gia cũng tìm xem các chất chống ô-xy hóa và các hợp chất có lợi cho hệ thống tim mạch, gọi là phenols và polyphenols, có trong các loại sữa chua khác nhau. Kết quả thí nghiệm cho thấy sữa chua làm từ đậu nành có nhiều chất chống ô-xy hóa và polyphenols nhất (115 µg/ml), thứ nhì là blueberry yogurt với 95 µg/ml Từ nghiên cứu trên, các nhà khoa học đưa ra lời khuyên rằng một chế độ dinh dưỡng giàu thực phẩm rau đậu và trái cây cùng với tập thể dục thường xuyên có thể Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 15 ngăn chặn và giúp kiểm soát bệnh tiểu đường và huyết áp cao. Với sữa chua, nhất là sữa chua đậu nành cần được xem là một phần quan trọng không thể thiếu trong thực đơn hằng ngày. Ngoài việc giúp điều hoà lượng đường trong máu và áp xuất máu như các nhà khoa học vừa khám phá, sữa chua đậu nành còn rất giàu các vi khuẩn sống có ích cho cơ thể và mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho sức khỏe như tăng hệ miễn dịch, giúp bảo vệ “vùng kín” của phụ nữ nhờ kích thích cơ thể tăng tiết men chống nhiễm khuẩn tiết niệu, giúp ngăn ngừa chứng viêm khớp, giúp cải thiện vệ sinh miệng, chống hơi thở hôi và ổn định hệ tiêu hoá đối với những người có vấn đề rối loạn đường ruột. Hinh 2: sữa chua đậu nành Bảng 5 : Thông tin dinh dưỡng có trong 100 g sữa chua đậu nành Nước 89, 0 g Năng lượng 59 kcal Protein 4, 7 g Chất béo 2, 7 g Chất béo no 0, 5 g Acid béo không no dơn giảng 0, 6 g Acid béo không no phức tạp 1, 6 g Carbohydrates 3, 2 g Chất xơ 0, 2 g Na 0, 0 mg Cholesterol 0, 0 mg (Nguồn: Lâm Xuân Thanh 2006 ) Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 16 2.2.2. Qui trình chế biến sữa chua đậu nành 2.2.2.1. Qui trình chế biến sữa chua đậu nành thủ công Hình 3: Qui trình sản xuất sữa chua đậu nành thủ công Thuyết minh qui trình: Nguyên liệu: được lựa chọn cùng một loại đậu nành, có kích cỡ hạt tương đối đều nhau, màu vàng, độ ẩm <12%, mùi đặc trưng. Lựa chọn: đậu nành được sàng để loại bỏ các tạp chất, loại bỏ những hạt kém phẩm chất (hạt non, hạt không bình thường về màu sắc, hình dạng); những hạt này làm cho sản phẩm có vị kém. Ngâm đậu: ngâm đậu trong nước giúp cho quá trình tách vỏ và phôi được dễ dàng, giúp cho hạt trương nở làm cho quá trình tiếp theo xảy ra thuận lợi. Tách võ: dùng lực cơ học để tách vỏ ra khỏi hạt, loại bỏ phần tạp chất. Xay: là quá trình cơ học phá vỡ tế bào, có ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng trích ly protein, đồng thời dùng nước hòa tan các chất để thu hồi dung dịch huyền phù. Nguyên liệu Lựa chọn Ngâm Tách vỏ Xay Lọc Nấu Làm nguội Cấy men Làm lạnh Sản phẩm Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 17 Lọc: được tiến hành ngay sau khi xay, hạn chế sự tiếp xúc của oxy không khí, vi sinh vật. Lọc là một quá trình vật lý nhằm tách hỗn hợp không tan, khó lắng, phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp lọc, bã được giữ lại trên lớp lọc. Nấu: nấu ở 1000C trong 2 phút nhằm tiêu diệt vi sinh vật, phân hủy các chất độc (anti-tripsine, inhibitor…), diệt một số enzyme. Mặt khác, còn làm cho các phân tử của dịch sữa chuyển động, dễ keo tụ hơn và tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan, bảo quản được lâu hơn. Phối chế đường trong giai đoạn nấu, lượng đường vào phải đảm bảo không khống chế quá trình lên men của vi khuẩn lactic. Để nguội: sau khi nấu dịch sữa được để nguội tự nhiên đến khoảng 40-450C, tạo điều kiện cho giai đoạn cấy men sau này. Cấy men : sau khi để nguội tiến hành cấy men vào dung dịch, khuấy trộn đều nhằm phân tán đều men trong dich sữa, tạo điều kiện cho quá trình lên men được triệt để hơn. Làm lạnh: được tiến hành trong vài giờ, quá trình lên men lactic sẽ yếu dần, protein trương nở giảm lượng ẩm tự do và sản phẩm trở nên mịn, nhiệt độ làm lạnh khoảng 4-100C. Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 18 2.2.2.2 . Qui trình chế biến sữa chua đậu nành công nghiệp Hình 4: Qui trình sản xuất sữa chua đậu nành công nghiệp Nguyên liệu Chọn lựa Ngâm Bóc võ Chần (800C) Rửa để ráo Xay Lọc Nấu Để nguội Cấy men Đồng hóa Chiết rót Lên men Thanh trùng Làm lạnh Sản phẩm Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 19 2.2.3 Nguyên liệu đậu nành Đậu nành có tên khoa học là Glycine max (L.) Merrill, có nguồn gốc Á Đông, du nhập sang phương Tây vào thế kỷ 20 (Endres, 2001). Đậu nành có nhiều màu sắc khác nhau, trong đó đậu nành màu vàng là loại tốt nhất nên được trồng và sử dụng nhiều (Ngạc Văn Giậu, 1983; Nguyễn Đức Lượng, 2002, 2003; Nguyễn Thị Hiền, 2004). Đậu nành xuất xứ từ vùng đông bắc Trung Quốc vào khoảng 2200 năm Trước Công nguyên. Hàm lượng protein trong đậu nành rất cao (35 – 45%) là một nguồn protein rất quan trọng đối với con người. Năm 2002, bốn nước sản xuất đậu nành hàng đầu thế giới là Hoa Kỳ (chiếm 39% sản lượng trên thế giới), Brazil (26%), Argentina (18%) và Trung Quốc (8%) (Trần Phước Đường, 2004). Hạt đậu nành gồm 3 bộ phận: Vỏ chiếm 8% trọng lượng hạt; phôi chiếm 2%; tử diệp chiếm 90% (Nguyễn Đức Lượng, 2003; Nguyễn Thị Hiền, 2004). Hạt đậu nành chứa nhiều protein, lipid, carbohydrate, nhiều loại khoáng chất trong đó đáng chú ý là calci, phosphor, mangan, kẽm và sắt. Ngoài ra, hạt đậu nành chứa nhiều loại vitamin, trừ vitamin C và D (Trần Minh Tâm, 2000; Nguyễn Đức Lượng, 2003; Nguyễn Thị Hiền, 2004; Trần Phước Đường, 2004). Bảng 6. Thành phần hoá học chính của đậu nành (% căn bản khô) Thành phần Tỷ lệ Protein % Dầu % Tro % Carbohydrate % Hạt đậu nành nguyên 100,0 40,0 21,0 4,9 34,0 Tử diệp 90,3 43,0 23,0 5,0 29,0 Vỏ hạt 8,0 8,8 1,0 4,3 86,0 Phôi 2,4 41,1 11,0 4,4 43,0 (Nguồn Nguyễn Thị Hiền, 2004) Bảng 7: Thành phần dinh dưỡng trong 100 g đậu nành Nước 8,5 g Protein 36,5 g Chất béo 19,9 g Acid béo no 2,9 g Acid béo không no đơn giản 4,4 g Acid béo không no phức tạp 11,3 g Cabohyrate 30.2 g Chất sơ 9.3 g Tro 4,9 g (Ca) 277 mg Fe 15,7 mg Mg 280 mg P 704 mg K 1797 mg Na 2 mg Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 20 Zn 4,9 mg Cu 1,7 mg Mn 2,52 mg Se 17,8  g Vitamin C 6,0 mg Vitamin B1 0,874 mg Vitamin B2 0,87 mg Vitamin B3 1,62 mg Vitamin B5 0,79 mg Vitamin B6 0,38 mg Vitamin B12 0,0µg Vitamin A 2,0 mg Vitamin E 1,95 mg Acid Folic 375 µg (Nguồn: Lâm Xuân Thanh 2006 ) Bảng 8: Thành phần acid amin trong protein đậu nành Thành phần Tỷ lệ (%) Leusine 7,7 Lysine 5,9 Valine 5,4 Phenylalanine 5,0 Threonine 4,3 Histidine 2,6 Methionine 1,6 Cystine 1,3 Tryptophan 1,3 Isoleucine 1,1 (Nguồn : www.nutifood.com) Bảng 9: Thành phần carbohydrate trong đậu nành Thành phần Tỷ lệ (%) Hemicellulose 15,4 Sacarose 5,0 Cellulose 4,0 Stachyose 3,8 Raffinose 1,1 Các loại đường khác 5,1 (Nguồn : www.nutifood.com) Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 21 Bảng 10: Hàm lượng chất khoáng trong hạt đậu nành Thành phần Tỷ lệ (%) Canxi 0,16-0,47 Photpho 0,41-0,82 Mangan 0,22-0,24 Kẽm 37 mg/kg Sắt 90-150 mg/kg (Nguồn : www.nutifood.com) Bảng 11: So sánh đậu nành Việt Nam với một số nước Chất Việt Nam Indonexia Trung Quốc Nhật Bản Nước 11,0 % 11,7 % 7,96 % 7,21 % Tro 4,79 % 5,10 % 5,23 % 3,95 % Đạm 39,23 % 37,62 % 31,26 % 33,27 % Chất béo 16,93 % 16,97 % 16,21 % 14,78 % Đường 9,05 % 4,58 % 4,57 % 8,95 % (Nguồn: Lâm Xuân Thanh 2006 ) 2.3. CƠ SỞ QUÁ TRÌNH LÊN MEN LAC TIC 2.3.1 Vi sinh vật trong lên men lactic Vi khuẩn lactic được Pasteur tìm ra từ sữa bị chua.Vi khuẩn lactic thuộc về họ Lactobacteriaceae, chúng gồm những loài có cơ thể hình cầu, hình que ngắn. Thuộc loài gram dương, phần lớn không có khả năng chuyển động, không sinh bào tử. Chúng có thể lên men được các loại đường monosaccharid hoặc disaccharid nhưng không lên men được tinh bột (trừ loài Lactobacillus delbrueckii có khả năng đồng hoá được tinh bột). Một số vi khuẩn lactic không lên men được saccharose, số khác lại không sử dụng được maltose.Vi khuẩn lactic lên men dị hình có thể sử dụng được pentose và acid citric. Các loài vi khuẩn lactic có khả năng rất khác nhau khi tạo thành acid lactic trong môi trường, như vậy khả năng chịu acid (hay độ bền acid) cũng rất khác nhau. Đa số các trực khuẩn đồng hình tạo acid cao hơn (khoảng 2 – 3,5%), liên cầu khuẩn (khoảng 1%). Các trực khuẩn này có thể phát triển ở pH = 3,8 – 4 (cầu khuẩn không thể phát triển được trong môi trường này). Hoạt lực lên men tốt nhất là trực khuẩn ở vùng pH = 5,5 – 6. Nhiệt độ sinh trưởng tối thích của loài vi khuẩn lactic ưa ấm là khoảng 25 – 350C,ưa nhiệt khoảng 40 – 550C và ưa lạnh thì thấp hơn 50C. Khi gia nhiệt khoảng 60–800C, thì hầu hết vi khuẩn lactic bị chết sau 10 – 30 phút. Phân loại vi khuẩn lactic được xem là chưa hoàn thiện. Phần lớn phân loại theo hình dáng bên ngoài tế bào: cầu khuẩn xếp vào các giống Streptococcus và Leuconostoc, còn trực khuẩn thuộc giống Lactobacillus. Đường kính của các dạng cầu khuẩn lactic từ 0,5 – 1,5µ m. Các tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặc chuỗi có Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 22 chiều dài khác nhau, kích thước tế bào trực khuẩn từ 1- 8 µm, trực khuẩn đứng riêng lẻ hoặc xếp thành chuỗi. Vi khuẩn lactic được chia thành hai nhóm: nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình và nhóm vi khuẩn lên men lactic dị hình. 2.3.1.1 Nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình Lên men đường, cho sản phẩm chủ yếu là acid lactic (khoảng 90 – 98%). Gồm một số loại vi khuẩnsau: Streptococcus lactics, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus phantarum, Lactobacillus acidophilum, Pediococcus cereviceae, Bacterium cucumeris fermentati, Bacterium brassiceae fermentati. Giống Streptococcus (Streptococcus lactis, Streptococcus thermophilus) là loài vi khuẩn không nha bào, có dạng liên cầu khuẩn, có khả năng lên men nhiều loại đường như: glucose, lactose, manose,... nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của chúng là 300C. Giống Lactobacillus (Lactobacillus plantarum, Lactobacillus acidophilum) là giống được sử dụng rộng rãi, là loài có khả năng chịu đựng acid nhiều nhất. Flaming cùng cộng sự (1969) đã kết luận rằng, sự góp phần quan trọng nhất của vi khuẩn L.plantarum trong việc tạo mùi vị của sản phẩm lên men, là sự sinh ra hàm lượng acid để bảo quản và ngăn cản những vi sinh vật không mong muốn có thể sinh ra mùi vị xấu cho sản phẩm. Chúng có dạng hình que thẳng hoặc cong. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển: loại ưa ấm: 28 – 350C, loại ưa nóng: 40 – 600C. 2.3.1.2 Nhóm lên men lactic dị hình Nhóm này gây lên men phức tạp hơn. Chúng tạo nên trong môi trường ngoài acid lactic còn nhiều sản phẩm phụ khác như: acid acetic, rượu ethylic, CO2, H2O, một số chất thơm (este, diacetil,...). Gồm có một số loại sau: Leuconostoc mesenteroides, Lactobacillus pentoaceticus, Lactobacillus brevis, Bacterium-Coli aerogenes, Betabacterium brevis. Leuconostoc: có dạng hình cầu, nhưng trong môi trường acid tế bào dài ra và nhọn ở 2 đầu. Trong số đó loài Leuconostoc mesenteroides cùng với một số vi khuẩn lactic đồng hình khác như Lactobacillus plantarum tham gia nhiều vào việc chế biến rau muối chua. Lactobacillus pentoaceticus: là loài trực khuẩn không sinh bào tử. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của chúng là 30 – 350C (khi lên men glucose). Bacterium-Coli aerogenes: đây là giống đại diện chủ yếu của vi khuẩn lên men lactic dị hình. Có dạng hình que, không hình thành bào tử, nhiệt độ thích hợp là 35– 380C. Thường gặp loại này trong nước, trên bề mặt rau quả, trong ruột người và động vật, trong sữa chua,... Sản phẩm của vi khuẩn này là acid lactic, rượu ethylic, acid acetic, acid succinic, CO2 , H2O và indol. Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 23 2.3.2. Vi sinh vật lạ trong lên men lactic 2.3.2.1 Vi khuẩn gây thối Nhóm vi khuẩn này có khả năng phân huỷ các hợp chất hữu cơ chứa nitơ tạo ra hợp chất H2S, indol, NH3 gây mùi thối cho sản phẩm. Các vi khuẩn này có khả năng sinh bào tử, chịu nhiệt cao, gây hại cho sản phẩm trong quá trình bảo quản. Loại hiếu khí:B. Mesentericus, Bacillus subtilis Loại yếm khí: Bacillus putrificus, Bacillus botulinum 2.3.2.2 Nấm men Nấm men là tên chung để chỉ nhóm nấm có cấu tạo đơn bào và thường sinh sản theo lối nảy chồi. Nấm men phân bố rộng rãi trong tự nhiên (đất, nước, rau quả). Nấm men có thể hoạt động trong hầu hết quá trình lên men rau cải. Nấm men thường hoạt động trong giai đoạn lên men chính của quá trình, cho đến khi lượng carbohydrat không còn nữa. Lodder (1970) đã phân loại một số loài nấm men chủ yếu: Saccharomyces rosei, Saccharomyces delbrueckii, Torulopsisversatilis,Torulopsis caroliniana, Torulopsis holmii, Torulopsisetchellsii, Hansenulasubpelliculosa, Hansenula anomala. Các loại nấm men có tính chất oxy hoá: Debaryomyces membranaefcien, Pichia ohmeri, Saccharomyces rouxii, Candida krusei. Nấm men có thể sử dụng acid lactic và hạ thấp độ acid của môi trường tạo điều kiện cho các vi khuẩn gây hư hỏng phát triển. Acid sorbic được sử dụng để làm giảm sự phát triển của nấm men oxy hóa. 2.3.2.3 Nấm mốc Nấm mốc phân bố rộng rãi trong tự nhiên, có cấu trúc hình sợi phân nhánh, phát triển rất nhanh tạo thành màng sợi chằng chịt gọi là hệ sợi nấm. Nấm mốc là nhóm tạo khuẩn ty ở dạng bột màu xanh, màu vàng, trắng, đen,.... Nấm mốc là loại vi sinh vật hiếu khí. Nhiều loại nấm mốc có lợi được sử dụng trong công nghiệp sản xuất các chế phẩm enzyme tổng hợp acid hữu cơ... Nhưng bên cạnh đó một số loại gây hại như làm mốc sản phẩm thực phẩm, có thể gây bệnh cho người. 2.3.3. Các dạng của quá trình lên men lactic 2.3.3.1 Lên men đồng hình Nhóm vi khuẩn lactic điển hình có khả năng phân huỷ đường theo con đường đơn giản và tạo nên sản phẩm chủ yếu là acid lactic. Đây là quá trình lên men lactic điển hình hay còn gọi là lên men lactic đồng hình. C6H12O6 2CH3-CHOH-COOH + 22,5 kcal (Đường) (Acid lactic) Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 24 Ở vi khuẩn lactic điển hình, sự chuyển hoá đường hành acid lactic đi theo con đường lên men rượu đến giai đoạn tạo thành acid pyruvic, acid này được khử bằng 2 nguyên tử hydro nhờ vào enzyme Lacticodehydrogenase để trở thành acid lactic. CH3-CO-COOH + 2H ↔ CH3-CHOH-COOH (Acid pyruvic) (Lacticodehydrogenase) (Acid lactic) 2.3.3.2 Dạng lên men dị hình Nhóm vi khuẩn lactic không điển hình thì lên men phức tạp hơn gọi là lên men lactic không điển hình hay lên men lactic dị hình. Chúng tạo nên trong môi trường ngoài acid lactic còn nhiều sản phẩm phụ khác như: rượu ethylic, acid acetic, acid succinic, CO2, .... Vi khuẩn lên men lactic dị hình rất cần thiết trong lên men nem chua vì chúng sinh ra các acid dễ bay hơi và một số chất thơm (este, diacetyl, acetaldehyd,...) tạo mùi vị ưa thích cho sản phẩm, chúng xuất hiện sớm trong quá trình lên men. 2C6H12O6 CH3-CHOH-COOH + HOOC-CH2-CH2-COOH + CH3-CH2OH + CH3-COOH + H2 + Q Số lượng các sản phẩm phụ phụ thuộc hoàn toàn vào giống vi sinh vật, vào môi trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh. Thông thường, nhóm vi khuẩn lên men dị hình cho ra 40% acid lactic, acid succinic gần 20%, acid acetic gần 10%, rượu ethylic gần 10% và các loại khí gần 20%. 2.3.4. Các giai đoạn hoạt động của vi sinh vật trong lên men lactic Quá trình lên men lactic trong sản phẩm lên men chua có thể chia làm 3 giai đoạn: 2.3.4.1 Giai đoạn đầu Ở giai đoạn đầu độ acid của sản phẩm còn thấp thuận lợi cho một số vi khuẩn gây thối và vi khuẩn lên men không điển hình phát triển, chủ yếu là Leuconostoc mesentiricus. Đây là loại cầu khuẩn có khả năng chuyển hoá đường thành acid lactic, acid acetic và sinh khí. Khả năng tích tụ acid của chủng này kém (ít hơn 1%). Khi acid được tạo thành, giá trị pH của sản phẩm giảm dần sẽ kìm hãm sự phát triển của vi khuẩn không cần thiết. Chất lượng của sản phẩm phụ thuộc nhiều vào mức độ hoạt động của vi khuẩn lactic và tốc độ hình thành acid lactic nhanh hay chậm. 2.3.4.2 Giai đoạn lên men chính Vi khuẩn lactic và nấm men có thể lên men chua, phát triển chiếm ưu thế nên lượng acid lactic tích tụ nhiều. Chúng phát triển trong sản phẩm cho đến khi lượng carbohydrat có thể lên men được không còn nữa hoặc cho đến khi vi khuẩn lactic bị kiềm hãm do pH của môi trường giảm thấp. Khi đó phần lớn vi khuẩn gây thối cũng bị ức chế. Chủng vi khuẩn phát triển chủ yếu trong thời kỳ này là Lactobacillus cucumeris, Lactobacillus plantarum, Bacterium brassiceae fermentati,... Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 25 Đây là thời kỳ rất quan trọng của quá trình lên men lactic vì sản phẩm tích tụ được lượng acid cao và có hương vị đặc trưng cho sản phẩm. 2.3.4.3 Giai đoạn cuối Khi acid lactic đã tích tụ với một lượng khá cao thì các vi khuẩn lactic cũng bị ức chế. Khi ấy do sản phẩm tiếp xúc với môi trường không khí nên nấm mốc có khả năng phát triển mạnh làm giảm chất lượng sản phẩm và gây hư hỏng sản phẩm. 2.3.5. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic Đặc điểm của các biến đổi xảy ra trong quá trình lên men phụ thuộc vào các điều kiện của quá trình. Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic là hàm lượng đường trong sản phẩm (đường có sẵn trong nguyên liệu và đường bổ sung thêm), độ pH của sản phẩm, nhiệt độ lên men của sản phẩm và sự hiện diện của oxy trong quá trình lên men. 2.3.5.1 Đường Đường có khả năng thúc đẩy quá trình lên men, giúp cho sản phẩm nem có vị ngọt dịu. Đường là nguồn cung cấp chất ding dưỡng cho vi khuẩn lactic hoạt động sinh acid lactic. Ngoài ra, đường còn tạo vị ngọt cho sản phẩm. Nếu lượng đường trong nguyên liệu không đủ thì độ acid trong sản phẩm không đạt yêu cầu, chất lượng kém và khó bảo quản. 2.3.5.2 Độ acid trong sản phẩm Độ acid trong sản phẩm có ảnh hưởng đến hoạt động của vi sinh vật, làm ảnh hưởng đến quá trình lên men vì các vi sinh vật rất nhạy cảm với nồng độ pH của môi trường. Nếu ở môi trường acid cao thì vi khuẩn lactic sẽ kém hoạt động, quá trình chuyển hoá đường thành acid sẽ chậm lại, đường trong sản phẩm không thể chuyển hoá hết thành acid lactic được. Nếu môi trường có độ acid thấp các vi khuẩn gây hại sẽ phát triển gây ảnh hưởng xấu đến quá trình lên men. Do đó phải tạo cho môi trường có độ pH thích hợp nhằm tạo điều kiện thích hợp nhất cho vi khuẩn lactic hoạt động. 2.3.5.3 Nhiệt độ lên men Nhiệt độ lên men sản phẩm ảnh hưởng đến thời gian lên men, đến lượng acid được tạo thành và đến chất lượng sản phẩm. Ở mỗi một khoảng nhiệt độ hoạt động của vi sinh vật rất khác nhau. Mỗi loại vi sinh vật đều có một khoảng nhiệt độ tối thích, ở khoảng nhiệt độ đó vi sinh vật hoạt động tốt nhất tạo ra sản phẩm có chất lượng cao. Ở nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều ức chế sự hoạt động của vi khuẩn. 2.3.5.4 Sự hiện diện của oxy Sự lên men lactic cần tiến hành trong điều kiện yếm khí vì các vi khuẩn lactic hoạt động tốt trong điều kiện môi trường không có oxy. Sự hiện diện của oxy làm tăng Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 26 khả năng hoạt động của vi khuẩn gây thối và các vi khuẩn khác gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 27 Chương 3: PHƯƠNG TIỆN – PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.1 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 3.1.1 Địa điểm và thời gian thí nghiệm Thực hiện bố trí thí nghiệm, đo đạc kết quả, xử lý số liệu tại phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ. Thời gian thực hiện đề tài: 02/02/2009 đến ngày 05/3/2009 3.1.2 Dụng cụ thí nghiệm: Chiếc quang kế (hiệu ATAGO, 0 – 320 Brix, Japan) Cân điện tử với độ chính xác ± 0,01 g Tủ hút Bếp điện Các bình tam giác 100 ml 3.1.3 Hóa chất Hóa chất chuẩn đường : NaOH 30%, NaOH 0,1 N (CH3COO)2Pb 30% Na2SO4 bão hòa Fehling A, Fehling B Phenolphtalein 1% trong cồn Metyl xanh 1% 3.1.4 Nguyên liệu Đậu nành hạt, đường 3.2 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 3.2.1 Phương pháp thí nghiệm, lấy mẫu và chuẩn bị mẫu 3.2.1.1 Phương pháp thí nghiệm Thí nghiệm được tiến hành một cách ngẫu nhiên, lặp lại 2-3 lần. Kết quả chọn được của thí nghiệm đầu sẽ dùng làm cơ sở cho thí nghiệm tiếp theo. Kết quả được tính toán và xử lý thống kê theo phương pháp (thống kê Satgraphic plus 3.0). 3.2.1.2 Phương pháp lấy mẫu Đậu nành được mua ở chợ cùng một loại như nhau. Lựa chọn đậu nành phải tròn, không sâu, không có những đốm đen trên hạt đậu. 3.2.1.3 Phương pháp chuẩn bị mẫu Chuẩn bị nguyên liệu cho một dãy thí nghiệm cùng nhân tố khảo sát. Nguyên liệu sau khi mua về được loại bỏ những tạp chất như đất đá ..., đem đậu đi ngâm 6-7 giờ tiếp theo loại bỏ võ sau đó đem xay rồi lọc thì được dịch sữa. Luận văn tốt nghiệp khóa 31 – 2009 Đại Học Cần Thơ ……………………………………………………………………………………………… Ngành Công Nghệ Thực Phẩm – Khoa Nông Nghiệp & Sinh Học Ứng Dụng 28 3.3.2 Phương pháp phân tích  Xác định hàm lượng đường trong sữa chua đậu nành (phương pháp Bectran) Nguyên lý : Dựa vào phản ứng đường nghich đảo khử đồng trong dung dịch Fehling thành oxit đồng I có màu đỏ gạch.  Đánh giá cảm quan sản phẩm Đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phương pháp cho điểm theo bảng chỉ tiêu đánh giá cảm quan sữa chua đậu nành. Thang điểm này được xây dựng trên sự mô tả đặc tính sản phẩm tương ứng với điểm 1-5 điểm. Bảng 12;: Các phương phân tích hóa học và cảm quan STT Chỉ tiêu Phương pháp 1 pH dung dịch Sử dụng pH kế 2 Hàm lượng đường tổng số (%) Phương pháp Lane – Eynon. Dựa vào phản ứng của đường nghịch đảo khử đồng trong dung dịch Fehling thành oxit đồng I (Cu2O) có màu đỏ gạ