Khảo sát ảnh hưởng của protein đậu ngự Phaseolus Lunatus thủy phân đến chất lượng sữa chua

Khảo sát ảnh hưởng của protein đậu ngự Phaseolus lunatus thủy phân đến chất lượng sữa chua, giúp cải thiện dinh dưỡng và hương vị sản phẩm.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Khóa luận tốt nghiệp

2022

121
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: Mục tiêu của đề tài

1.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.2. Nội dung nghiên cứu

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.4. Bố cục của báo cáo

1.5. Tổng quan về sản phẩm sữa chua

1.5.1. Giới thiệu chung

1.5.2. Phân loại sữa chua

1.5.3. Giá trị dinh dưỡng của sữa chua

1.5.4. Nguyên liệu sản xuất sữa chua

1.5.5. Đặc điểm protein sữa

1.5.6. Cơ chế đông tụ casein trong quá trình sản xuất sữa chua

1.5.7. Chủng vi khuẩn khởi động

1.5.8. Protein đậu ngự (Phaseolus lunatus)

1.5.8.1. Thành phần hóa học
1.5.8.2. Phân loại các protein có trong đậu ngự
1.5.8.3. Đặc điểm chức năng của protein đậu ngự

1.5.9. Protein thủy phân

1.5.10. Giới thiệu về transglutaminase

1.5.11. Cơ chế tác dụng của MTGase

1.5.12. Ứng dụng của MTGase

1.5.13. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.5.13.1. Tình hình nghiên cứu trong nước
1.5.13.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước

2. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng

2.2. Thiết bị sử dụng

2.3. Sơ đồ nghiên cứu và quy trình sản xuất sữa chua thay thế một phần protein đậu ngự thủy phân

2.4. Quy trình sản xuất sữa chua

2.5. Bố trí thí nghiệm

2.5.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian thủy phân protein đậu ngự

2.5.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng protein đậu ngự thủy phân đến chất lượng sữa chua

2.5.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ MTGase đến sữa chua thay thế protein đậu ngự thủy phân

2.5.4. Thí nghiệm 4: Đánh giá chất lượng sản phẩm sữa chua thay thế protein đậu ngự thủy phân

2.5.5. Thí nghiệm 5: Đánh giá sự thay đổi các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm sữa chua trong quá trình bảo quản

2.6. Các phương pháp phân tích

2.6.1. Phương pháp xác định thành phần hóa học

2.6.2. Phương pháp xác định mức độ thủy phân

2.6.3. Phương pháp xác định độ hòa tan

2.6.4. Phương pháp xác định protein hòa tan bằng phương pháp Lowry

2.6.5. Phương pháp xác định độ tách whey

2.6.6. Phương pháp xác định độ pH và độ axit chuẩn độ

2.6.7. Phương pháp xác định tính chất lưu biến

2.6.8. Phương pháp đánh giá cảm quan

2.6.9. Kính hiển vi điện tử quét (Scanning Electron Microscopy – SEM)

2.6.10. Phương pháp xử số liệu

3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. Thành phần hóa học của nguyên liệu

3.2. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân protein đậu ngự

3.2.1. Mức độ thủy phân

3.2.2. Tính chất lưu biến

3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng protein đậu ngự thủy phân đến chất lượng sản phẩm sữa chua

3.3.1. Độ pH, độ axit trong quá trình lên men

3.3.2. Tính chất lưu biến

3.3.3. Đánh giá cảm quan

3.4. Ảnh hưởng của MTGase đến độ tách whey sữa chua thay thế một phần protein đậu ngự thủy phân

3.5. Hoàn thiện quy trình sản xuất sữa chua thay thế một phần protein đậu ngự

3.6. Chất lượng sản phẩm sữa chua thay thế một phần protein đậu ngự thủy phân

3.6.1. Các chỉ tiêu của sản phẩm nghiên cứu

3.6.2. Hình ảnh chụp SEM

3.6.3. Chất lượng của sản phẩm sữa chua có protein đậu ngự trong quá trình bảo quản

3.6.4. Độ tách whey của sản phẩm nghiên cứu

3.6.5. Độ chuẩn độ axit, pH

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về protein đậu ngự và sữa chua

Protein đậu ngự (Phaseolus Lunatus) là nguồn protein thực vật giàu dinh dưỡng, được nghiên cứu để thay thế một phần protein sữa trong sản xuất sữa chua lên men. Thủy phân protein bằng enzyme giúp cải thiện độ hòa tan và giảm các đặc tính gây dị ứng. Sữa chua là sản phẩm giàu dinh dưỡng, cung cấp protein, canxi và vitamin, phù hợp với mọi lứa tuổi. Nghiên cứu này nhằm khảo sát ảnh hưởng của protein đậu ngự thủy phân đến chất lượng sữa chua, bao gồm độ pH, độ axit, và tính chất lưu biến.

1.1. Protein đậu ngự và quá trình thủy phân

Protein đậu ngự chứa hàm lượng axit amin cao, đặc biệt là phenylalanine và tyrosine. Thủy phân protein bằng enzyme Alcalase giúp tạo ra các peptide có hoạt tính sinh học, cải thiện độ hòa tan và giảm khả năng gây dị ứng. Quá trình này cũng giúp tăng cường các đặc tính chức năng của protein, phù hợp để bổ sung vào sữa chua lên men.

1.2. Sữa chua và giá trị dinh dưỡng

Sữa chua là sản phẩm lên men từ sữa, giàu protein, canxi và vitamin. Nó không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn hỗ trợ tiêu hóa nhờ các vi sinh vật lên men. Việc bổ sung protein thực vật như protein đậu ngự vào sữa chua giúp đa dạng hóa nguồn dinh dưỡng và phù hợp với xu hướng tiêu dùng hiện đại.

II. Ảnh hưởng của protein đậu ngự thủy phân đến chất lượng sữa chua

Nghiên cứu khảo sát ảnh hưởng của protein đậu ngự thủy phân đến chất lượng sữa chua cho thấy, việc thủy phân protein bằng Alcalase ở 50°C trong 1 giờ giúp đạt mức độ thủy phân 19.58%, phù hợp để bổ sung vào sữa. Protein đậu ngự cải thiện độ hòa tan và giảm hiện tượng tách lớp trong sữa chua. Hàm lượng protein đậu ngự càng cao (0% - 2%) thì độ tách whey càng tăng (39.12% - 46.6%).

2.1. Ảnh hưởng đến độ pH và độ axit

Protein đậu ngự thủy phân giúp rút ngắn thời gian lên men sữa chua. Mẫu có protein đậu ngự đạt điểm pH đông tụ nhanh hơn 1 giờ so với mẫu đối chứng. Điều này cho thấy protein thủy phân có khả năng tăng tốc quá trình lên men, cải thiện hiệu suất sản xuất.

2.2. Ảnh hưởng đến tính chất lưu biến

Sữa chua có bổ sung protein đậu ngự thủy phân có độ nhớt và ứng suất trượt cao hơn mẫu đối chứng. Điều này giúp cải thiện cấu trúc và độ đặc của sản phẩm, mang lại cảm giác ngon miệng hơn cho người tiêu dùng.

III. Ứng dụng và ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu này mang lại nhiều ý nghĩa thực tiễn trong việc phát triển sản phẩm sữa lên men giàu dinh dưỡng. Protein đậu ngự thủy phân không chỉ cải thiện chất lượng thực phẩm mà còn mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng protein thực vật thay thế protein động vật. Sản phẩm sữa chua nghiên cứu đáp ứng tiêu chuẩn TCVN 7030:2002, có tiềm năng ứng dụng ở quy mô công nghiệp.

3.1. Tiềm năng ứng dụng trong công nghiệp

Quy trình sản xuất sữa chua có bổ sung protein đậu ngự thủy phânMTGase có thể áp dụng ở quy mô pilot và công nghiệp. Sản phẩm đáp ứng các chỉ tiêu dinh dưỡng và vi sinh, phù hợp với nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm chức năng.

3.2. Lợi ích sức khỏe

Sữa chua có bổ sung protein đậu ngự thủy phân không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn mang lại nhiều lợi ích sức khỏe như hỗ trợ tiêu hóa, tăng cường miễn dịch và giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch. Đây là sản phẩm phù hợp với xu hướng tiêu dùng hiện đại, hướng đến sức khỏe và sự bền vững.

21/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu (5 trang), chương 2 – Tổng quan (21 trang), chương 3 – Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu (12 trang), chương 4 – Kết quả và bàn luận (26 trang), chương 5 - Kết luận và kiến nghị (2 trang). Tổng quan về sản phẩm sữa chua 2. Giới thiệu chung Sữa chua là một thực phẩm giàu chất dinh dưỡng. Trong sữa chua có chứa protein, glucid, lipid, một số vitamin và khoáng chất.

Đây là những hợp chất rất quan trọng và cần thiết cho khẩu phần ăn hàng ngày của con người. Hiện nay sữa chua được sử dụng rộng rãi và chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ rộng lớn ở nhiều nơi trên thế giới. Nguồn nguyên liệu chính được sử dụng trong công nghệ sản xuất sữa chua là sữa bò (Kolar và cộng sự, 1979). Tùy thuộc vào phong tục và văn hóa của từng quốc gia mà sữa chua có thể đươc tạo ra khác nhau về độ đặc, hương vị nhưng các thành phần và quy trình sản xuất cơ bản là giống nhau (Yildiz, 2016).

Có hàng trăm loại sữa lên men khác cùng tồn tại với sữa chua, tuy nhiên, sữa chua được phân biệt với các loại sữa lên men khác bởi chủng vi khuẩn nuôi cấy đặc biệt của nó (Marette và cộng sự, 2017). Chủng vi khuẩn này bao gồm một hỗn hợp cộng sinh của Streptococcus thermophilus và Lactobacillus delbrueckii subsp. Hai loại vi khuẩn trên được nuôi cấy chung với các vi khuẩn axit lactic khác để tạo mùi vị hoặc đem đến những giá trị về sức khỏe, chúng bao gồm các loài Lactobacillus acidophilus (LA), Lactobacillus casei và Bifidobacterium (Yildiz, 2016). Những vi khuẩn này sẽ được lên men trong điều kiện nhiệt độ được kiểm soát (42 – 43°C).

Các chủng vi khuẩn này sử dụng đường lactose tự nhiên trong sữa và giải phóng các axit lactic, làm cho độ axit tăng lên khiến các protein sữa đông lại thành một khối rắn. Độ axit tăng lên (pH = 4 – 5) cũng ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn có khả năng gây bệnh, điều đó tạo sự an toàn hơn nhiều cho người tiêu dùng vì vi khuẩn gây bệnh đã bị tiêu diệt và việc nhiễm mầm bệnh sau đó sẽ không xảy ra sự phát triển của những sinh vật này (Yildiz, 2016). Hiện nay sữa chua đã và đang ngày càng phát triển nhân rộng thị trường tiêu thụ. Theo nghiên cứu thực hiện bởi Euromonitor/AC Nielsen vào năm 2014 chỉ ra rằng, những nơi tiêu dùng sữa chua lớn nhất thế giới bao gồm Hà Lan, Thổ Nhĩ Kỳ, Pháp và Đức (Marette và cộng sự, 2017).

6 Tiêu chuẩn thành phần sữa chua cũng được xác định trong Codex Alimentarius Commission – CAC (Ủy ban Tiêu chuẩn thực phẩm quốc tế): sữa chua phải chứa ít nhất 107 cfu/g vi sinh vật, tối thiểu 2,7 % protein sữa (% khối lượng / khối lượng), ít hơn 15 % chất béo sữa (% khối lượng / khối lượng), và tối thiểu là 0,6 % độ axit có thể chuẩn độ được biểu thị bằng phần trăm axit lactic (% khối lượng / khối lượng). Phân loại sữa chua Sản phẩm sữa chua có mặt trên thị trường hiện nay rất đa dạng về mẫu mã và nhiều loại khác nhau, các nhà sản xuất luôn thay đổi mùi vị và cấu trúc của sản phẩm để đáp ứng được nhu cầu thị hiếu và thói quen sử dụng của khách hàng. Sản phẩm có thể phân chia thành những loại như sau: Sữa chua truyền thống (set yogurt): Cấu trúc sản phẩm có gel mịn. Quá trình sản xuất chua truyền thống sẽ xử lí sữa nguyên liệu, cấy giống rồi rót bao gói.

Khối đông (coagulum) sẽ xuất hiện trong quá trình lên men và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm. Sữa chua dạng khuấy (stirred type): Quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học làm xuất hiện khối đông trong sản phẩm. Quá trình sản xuất sữa chua dạng khuấy sẽ xử lí sữa nguyên liệu, cấy giống rồi lên men trong thiết bị sản xuất chuyên dụng, sau đó đến quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Cấu trúc của sữa chua dạng khuấy sẽ không có dạng gel mịn như sữa chua truyền thống.

Sữa chua uống (drinking type) hay sữa chua dạng lỏng: Quá trình lên men sẽ phá hủy cấu trúc của các khối đông xuất hiện trong sản phẩm và đưa về trạng thái lỏng. Sau quá trình lên men sẽ sử dụng phương pháp đồng hóa hoặc khuấy trộn nhằm rã đi cấu trúc gel của khối đông và giảm độ nhớt cho sản phẩm. Sữa chua lạnh đông (frozen type): Có cấu trúc tương tự như kem, thiết bị chuyên dùng được sử dụng cho quá trình lên men sữa, sau đó đem hỗn hợp sau lên men đi xử lý tổng hợp và lạnh đông nhằm làm tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói. Sữa chua cô đặc (concentrated yogurt): Sữa chua cô đặc còn có tên gọi là strained sữa chua hay labneh.

Quy trình sản xuất sữa chua cô đặc bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và bao gói sản phẩm. Trong quá trình cô đặc, sản phẩm sẽ được tách bớt huyết thanh sữa. 7 Sữa chua trái cây (Fruit yogurt): Có thêm puree trái cây, syrup trái cây hoặc bánh oreo vào sữa chua. Sữa chua khô (Dried yogurt): Sữa chua được làm khô để bảo quản được lâu hơn.

Mặt khác, sữa chua còn được phân loại sữa chua theo hàm lượng chất béo trong sản phẩm. Lượng chất béo trong sữa chua có thể dao động từ 0 – 10 %, thông thường là từ 0,5 - 3,5 % (Chandan, 2007). Dựa vào hàm lượng chất béo sản phẩm sữa chua có thể được chia thành ba nhóm như sau: Sữa chua béo (fat sữa chua): Hàm lượng chất béo trong sản phẩm không thấp hơn 3%. Sữa chua bán gầy (pagially skimmed sữa chua): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0,5 - 3,0 %.

Sữa chua gầy (skimmed sữa chua): Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5 %.1: Một số sản phẩm sữa chua trên thị trường hiện nay 2. Giá trị dinh dưỡng của sữa chua Sữa chua là sản phẩm lên men giàu chất dinh dưỡng được sửa dụng rộng rãi và phổ biến trên thế giới. Chúng được tạo ra bằng cách bổ sung vi khuẩn sống vào sữa, giúp tăng cường 8 hệ miễn dịch, chống lão hóa,… Đặc biệt là trong sữa chua có chứa protein, vitamin và các khoáng chất cần thiết như canxi (Karnopp và cộng sự, 2017). Ngoài ra, sữa chua còn mang đến những lợi ích liên quan đến việc tiêu thụ lợi khuẩn chứa trong sản phẩm (Gómez-Gallego và cộng sự, 2018).

Trên thị trường hiện nay, một số loại sữa chua được bổ sung thêm các thành phần như puree trái cây, bổ sung các loại đậu làm cho giá trị dinh dưỡng của sản phẩm tăng và đáp ứng nhu cầu của con người. Tuy nhiên, giá trị dinh dưỡng của sữa chua dựa trên loại sữa mà nó được tạo ra. Thành phần của sữa thay đổi theo khẩu phần ăn, mức cân bằng năng lượng, tình trạng sức khỏe, giai đoạn tiết sữa, giống và tuổi của bò (Gómez-Gallego và cộng sự, 2018). Thành phần sữa chua có thể được thay đổi theo nguồn và loại sữa, cũng như các thành phần (ví dụ: trái cây, chất tạo ngọt, chất ổn định, màu sắc, hương vị, chất tạo kết cấu và chất bảo quản) có thể được thêm vào trong quá trình sản xuất (Tamime và Deeth, 1980).

Ngoài ra, thành phần của sữa chua cũng có thể bị thay đổi bởi các yếu tố khác như loài và chủng vi khuẩn được sử dụng để lên men, nhiệt độ, thời gian của quá trình lên men và thời gian bảo quản. Hơn nữa, nhiệt độ, môi trường axit và kiềm có thể phá vỡ tính toàn vẹn của các chất dinh dưỡng, làm thay đổi thành phần cuối cùng của sữa chua (Yildiz, 2016). Thành phần cuối cùng của sản phẩm có thể khác nhau giữa các quốc gia và trong một quốc gia tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu và loại phụ gia được sử dụng. Do đó, sau khi lên men hàm lượng lactose còn lại là 4,1- 4,7 % (Gómez- Gallego và cộng sự, 2018).

Trong sữa chua nguyên chất, lactose là một loại carbohydrate chiếm ưu thế, khoảng 98 % tổng lượng carbohydrate và 54 % tổng chất béo khô không béo, mặc dù cũng có một lượng nhỏ galactose, glucose và oligosaccharides (Yildiz, 2016). Đường lactose cung cấp cơ chất cho vi khuẩn lên men tạo axit lactic. Hàm lượng lactose trong sữa chua là khoảng 6 % trước khi lên men lactic (Kolar và cộng sự, 1979). Trong quá trình lên men sữa chua, 20 % – 30 % lactose bị thủy phân một phần thành glucose và galactose, và tùy thuộc vào các thành phần khác có trong sữa chua, nó có thể có nồng độ lactose thấp hơn sữa.

Sữa chua thường có hàm lượng protein cao hơn so với trong sữa tiêu dùng do quá trình chuẩn hóa và hiệu chỉnh protein trong chế biến thông qua việc bổ sung sữa khô không béo và protein sữa, được sử dụng để phát triển hoặc cải thiện kết cấu. Protein trong sữa không chỉ được công nhận về chất lượng mà chúng còn đóng vai trò quan trọng nhờ vào các đặc tính 9 sinh lý của mình, bao gồm chất mang ion, yếu tố tăng trưởng, hormone, tiền chất cho các peptide hoạt tính sinh học, điều hòa miễn dịch, bảo vệ cũng như tác nhân chống ung thư, kháng virus và chống oxy hóa (Yildiz, 2016). Các sản phẩm từ sữa nói chung và sữa chua nói riêng có hàm lượng axit amin chuỗi nhánh (leucine, isoleucine và valine) và lysine bổ sung protein cho các loại thực phẩm khác như ngũ cốc và các loại đậu sẽ làm tăng giá trị sinh học khi chúng được ăn cùng nhau (Gómez-Gallego và cộng sự, 2018). Bên cạnh đó, casein trong sữa cũng đóng góp một vai trò to lớn cho sức khỏe con người nhờ vào việc làm tăng khả năng hòa tan và hấp thụ canxi thông qua các peptide casein tạo ra sau khi thủy phân casein bằng enzyme, chúng có tác động tích cực đến quá trình khoáng hóa xương (Marette và cộng sự, 2017).

Qúa trình lên men đồng thời cũng làm biến đổi chất béo trong sữa, làm tăng hàm lượng axit béo tự do và linoleic liên hợp có liên quan đến việc nâng cao sức khỏe, bao gồm những tác động tích cực đến chức năng của gan, chuyển hóa glucose và stress oxy hóa. Ngoài ra, sữa chua cũng cung cấp một lượng vitamin và khoáng chất quan trọng cho cơ thể (Gómez- Gallego và cộng sự, 2018). Nguyên liệu sản xuất sữa chua 2. Sữa tươi Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và 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.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Ảnh hưởng của protein đậu ngự Phaseolus Lunatus thủy phân đến chất lượng sữa chua" tập trung nghiên cứu vai trò của protein đậu ngự thủy phân trong việc cải thiện chất lượng sữa chua, bao gồm kết cấu, hương vị và giá trị dinh dưỡng. Kết quả cho thấy việc bổ sung protein này không chỉ tăng cường độ đặc và độ mịn của sữa chua mà còn mang lại lợi ích sức khỏe nhờ hàm lượng axit amin thiết yếu. Đây là nguồn tài liệu hữu ích cho những ai quan tâm đến công nghệ thực phẩm và sản xuất sữa chua chức năng.

Để mở rộng kiến thức về ứng dụng công nghệ trong thực phẩm, bạn có thể tham khảo Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu thu nhận bột cellulose từ lá dứa ananas comosus, nghiên cứu về việc tận dụng nguyên liệu tự nhiên để sản xuất cellulose. Ngoài ra, Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nâng cao hiệu suất trích ly dịch quả từ trái quách bằng phương pháp enzyme cung cấp thông tin chi tiết về việc ứng dụng enzyme trong sản xuất thức uống. Cuối cùng, Luận văn nghiên cứu sản xuất nước chấm từ bã malt bia và bánh dầu đậu phộng là một nghiên cứu thú vị về tái chế phụ phẩm trong công nghiệp thực phẩm.