Đặt vấn đề Kem là món tráng miệng phổ biến và được nhiều người ưa thích. Kem giúp cung cấp năng lượng cũng như các chất dinh dưỡng quan trọng cho cơ thể như canxi, protein và các vi chất dinh dưỡng. Điều này dẫn đến nhu cầu tiêu thụ sản phẩm kem rất lớn, tuy nhiên việc tiêu thụ nhiều sản phẩm kem có hàm lượng đường và giá trị năng lượng cao một cách thường xuyên có thể gây ra một số vấn đề về sức khỏe như tiểu đường và béo phì (Nik Hassan và cộng sự, 2021). Để làm gia tăng xu hướng sử dụng kem cũng như hạn chế những rủi ro về sức khỏe thì việc tạo ra một công thức kem lành mạnh là cần thiết.
Gần đây, người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến các sản phẩm ít béo (Javidi và cộng sự, 2016) nhằm kiểm soát lượng calo nạp vào và giảm nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến béo phì (Bastien và cộng sự, 2014). Do đó, nhiều nỗ lực nghiên cứu đã được dành cho việc phát triển các chất thay thế chất béo cho công thức kem, chẳng hạn như chất thay thế chất béo có nguồn gốc từ lipid, chất thay thế chất béo dựa trên protein và carbohydrate hoặc sự kết hợp của chúng (Tiwari và cộng sự, 2015), với mục đích giảm hàm lượng chất béo trong kem bằng cách thay thế một phần hay sử dụng các thành phần có hàm lượng calo thấp hơn (Liu và cộng sự, 2018). Trong đó, nghiên cứu về việc thay thế các thành phần trong công thức kem truyền thống bằng cách sử dụng nguồn protein từ các loại đậu đang ngày càng được quan tâm. Các loại đậu là nguồn thực vật giàu protein, chứa gần như đầy đủ các acid amin thiết yếu cho cơ thể và là nguồn thực phẩm quan trọng cho con người chỉ đứng sau các loại ngũ cốc (Doyle và cộng sự, 1994) và có giá thành rẻ (Akesowan, 2009).
Ngoài ra, việc tiêu thụ các sản phẩm chứa nhiều protein từ đậu có thể làm giảm cholesterol toàn phần trong huyết thanh, giảm nguy cơ mắc một số bệnh ung thư và bệnh tim mạch vành, đồng thời ức chế sự tiêu xương (Messina & Loprinzi, 2001). Do đó, một số nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu việc bổ sung các chế phẩm protein từ các loại đậu vào sản phẩm kem. Mặt khác, đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến việc thủy phân các chiết xuất và protein từ đậu nành, đậu xanh, đậu Hà Lan bằng các enzyme thương mại (Alcalase®, Flavourzyme®, pepsin, pancreatin, trypsin, chymtrypsin, neutrace, v.) nhằm tạo ra các peptide có hoạt tính sinh học có lợi cho sức khỏe, giảm các hợp chất gây dị ứng cũng như giúp cải thiện các đặc tính hóa lý và chức năng của protein tự nhiên như làm tăng độ hòa tan, cũng như tăng khả năng hấp thụ nước, dầu và khả năng tạo bọt, tạo nhũ… (Magaña và cộng sự, 2015). 1 Có nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng đậu ngự (Phaseolus lunatus L.) là một nguồn protein thực vật tự nhiên với nhiều thành phần acid amin thiết yếu dễ tiêu hóa và hấp thụ (Thrane và cộng sự, 2017).
Đậu ngự là loại cây có tiềm năng dinh dưỡng lớn, chứa hàm lượng protein cao, nhưng hiện tại chưa có nhiều nghiên cứu về tính ứng dụng của chúng trong các sản phẩm thực phẩm. Với mục đích tạo sự đa dạng hóa và khai thác các giá trị của cây đậu ngự, trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành sử dụng protein trích ly từ đậu ngự và sau đó biến tính bằng Alcalase - một loại enzyme có giá thành rẻ, phổ biến, có hiệu quả thuỷ phân và hiệu suất thu hồi protein cao (See và cộng sự, 2011) để sản xuất kem. Chính vì những lý do trên, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Ảnh hưởng của protein đậu ngự thủy phân bằng Alcalase đến chất lượng sản phẩm kem vani”. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài Đối tượng nghiên cứu - Protein concentrate đậu ngự - Protein đậu ngự thủy phân bằng Alcalase - Sản phẩm kem vani.
Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu được thực hiện tại các phòng thí nghiệm của Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, thuộc Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm, Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh, địa chỉ số 01 Võ Văn Ngân, phường Linh Chiểu, TP. Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh.
Mục tiêu của đề tài Đề tài này được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của việc thay thế một phần sữa bột gầy bằng protein thủy phân đến chất lượng sản phẩm kem vani. Nội dung nghiên cứu Đề tài “Ảnh hưởng của protein đậu ngự thủy phân bằng Alcalase đến chất lượng sản phẩm kem vani” bao gồm các nội dung sau: - Tổng quan tài liệu về đề tài nghiên cứu - Thu nhận protein concentrate đậu ngự - Thu nhận protein đậu ngự thủy phân bằng Alcalase - Khảo sát sơ bộ công thức làm kem - Khảo sát sự ảnh hưởng của việc thay thế một phần nguyên liệu sữa bột gầy bằng APPC đến chất lượng của sản phẩm kem vani thông qua tính chất hóa học (thành phần hóa 2 học, giá trị năng lượng, giá trị pH và độ acid chuẩn độ), tính chất vật lý (tính chất lưu biến, độ nở xốp, độ cứng, tốc độ tan chảy, màu sắc) ở ngày thứ 1, 30, 45 của quá trình bảo quản và tính chất cảm quan của sản phẩm (màu sắc, mùi, vị, cấu trúc, mức độ ưa thích chung). Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu tham khảo về việc thay thế một phần nguyên liệu sữa bột gầy bằng protein đậu ngự thủy phân dành cho sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm và các đối tượng khác có liên quan. Ý nghĩa thực tiễn Các công thức và quy trình sản xuất kem được trình bày trong nghiên cứu này có thể được áp dụng ở các quy mô lớn hơn.
Đồng thời, việc thay thế một phần nguyên liệu sữa bột gầy bằng protein thủy phân bằng Alcalase cho thấy các tính chất công nghệ của sản phẩm kem đã được cải thiện đáp ứng các kỳ vọng đặt ra. Mặt khác, kết quả nghiên cứu của đề tài cũng góp phần vào việc phát triển đa dạng dòng sản phẩm kem trên thị trường, cũng như làm tiền đề để đề xuất việc ứng dụng chế phẩm protein này vào các sản phẩm thực phẩm khác. Tổng quan về kem 2. Giới thiệu và phân loại sản phẩm kem 2.
Giới thiệu về sản phẩm kem Kem là một món tráng miệng từ sữa rất phổ biến, chứa giá trị dinh dưỡng cao và được tiêu thụ với quy mô rất lớn, phù hợp với nhiều lứa tuổi khác nhau. Trên thị trường Việt Nam, ngành công nghiệp kem có sự đóng góp của ba doanh nghiệp chính là Kido, Unilever và Vinamilk (Znews, 2023). Theo dữ liệu từ Tập đoàn nghiên cứu thị trường Euromonitor năm 2023, giá bán lẻ kem tại Việt Nam tăng 8% so với cùng kỳ năm trước, đạt mức 4,9 nghìn tỷ đồng. Kido Group là doanh nghiệp dẫn đầu với 46,7% thị phần, tiếp theo là Unilever chiếm 11,5% thị phần và sau đó là Vinamilk với 9% thị phần.
Những doanh nghiệp khác như Tràng Tiền và Nestlé Việt Nam lần lượt đạt 4% và 3,3% thị phần (Euromonitor, 2023). Về mặt thương hiệu, sản phẩm của Kido Group bao gồm Merino và Celano dẫn đầu thị trường với thị phần lần lượt là 25,9% và 19,6%. Vinamilk đứng thứ ba với 9%, trong khi Cornetto của Unilever chiếm 7,4%. Các thương hiệu nội địa khác như Fanny và Tràng Tiền chiếm 4,3% và 4% thị phần.
Kem Paddle Pop và Wall’s thuộc sở hữu của Unilever lần lượt chiếm 2,1% và 2% thị phần (Euromonitor, 2023). Người tiêu dùng Việt Nam có xu hướng ưa chuộng các sản phẩm nội địa như Merino, Celano, Vinamilk, Tràng Tiền,… vì các sản phẩm này đạt chất lượng, giá thành hợp lý và hương vị của sản phẩm phù hợp với thị hiếu khách hàng. Một số sản phẩm kem trên thị trường Việt Nam Kem không chỉ là món tráng miệng mà còn giúp cung cấp dinh dưỡng cho cơ thể. Theo nghiên cứu của Spence và cộng sự, tại các bệnh viện và viện dưỡng lão, kem được dùng để cung cấp dinh dưỡng cho người cao tuổi, đây là một phương thức bổ sung protein hiệu quả nhằm giải quyết tình trạng thiếu hụt protein phổ biến (Spence và cộng sự, 2019).
Đối với những người có vấn đề về tiêu hoá hoặc khó khăn trong việc ăn uống, kem có thể là một lựa chọn phù hợp đảm bảo để nhận được lượng protein cần thiết và duy trì sức khoẻ. Phân loại sản phẩm kem Theo phân loại truyền thống (Bảng 2.1), sản phẩm kem được chia thành bốn loại là: siêu cao cấp (Super-premium), cao cấp (Premium), tiêu chuẩn (Standard) và phổ thông (Economy). Những loại kem này khác nhau về hàm lượng chất béo, tổng chất rắn, độ nở xốp, hương vị, bao bì và giá thành sản phẩm. Kem phổ thông chứa nhiều không khí và được làm từ nguyên liệu có giá thành rẻ hơn như sử dụng chất béo từ thực vật.
Kem phổ thông có hàm lượng chất béo 10%, 30% tổng chất rắn và loại kem này được đánh giá là có giá trị thấp. Kem tiêu chuẩn có hàm lượng chất béo cao hơn, từ 10-12%, tổng chất rắn dao động từ 36- 38%, độ nở xốp đạt 100-120%, giá trị của loại kem này được xem là ở mức trung bình. Trong khi đó, nguyên liệu làm kem cao cấp thường được làm từ nguyên liệu tốt, lượng không khí thấp, tổng hàm lượng chất rắn từ 38-40%, giá trị độ nở xốp khoảng 60-90% và lượng chất béo sữa tương đối cao từ 12-15%, vì vậy loại kem này có giá thành tương đối đắt. Kem siêu cao cấp có hàm lượng chất béo cao nhất, từ 15-18%, tổng hàm lượng chất rắn trên 40% và độ nở xốp chỉ từ 25-50%, đây là loại kem có giá trị cao nhất (Tharp và cộng sự, 2013; Goff, 2010).
Phân loại sản phẩm kem theo phương pháp truyền thống Phổ thông Tiêu chuẩn Cao cấp Siêu cao cấp (Economy) (Standard) (Premium) (Super-premium) Chất béo 10% 10 - 12% 12-15% 15-18% Tổng chất rắn 30% 36-38% 38-40% > 40% Độ nở xốp Tối đa 100-120% 60-90% 25-50% Cao hơn mức Giá trị Thấp Trung bình Cao trung bình Theo Tharp và cộng sự (2013); Goff (2010).