ĐẶT VẤN ĐỀ Cùng với sự phát triển của khoa học và xã hội, trình độ hiểu biết của con người về dinh dưỡng ngày càng cao, từ đó xu hướng lựa chọn thực phẩm cũng ngày càng khắt khe hơn. Để đáp ứng được nhu cầu về dinh dưỡng đồng thời hỗ trợ phòng và điều trị bệnh thì sữa chua là một sự lựa chọn hoàn hảo. Ưu điểm của sữa chua là có thể thúc đẩy quá trình tiêu hóa sữa đối với những người không dung nạp lactose (Mohamed et al., 2014), kiểm soát cân nặng, cung cấp nguồn lợi khuẩn và hỗ trợ miễn dịch (Mckinley, 2005). Mặt khác, khoai môn (Colocasia esculenta) cung cấp nguồn carbohydrate chất lượng cao, bao gồm các hạt tinh bột nhỏ và tinh bột kháng, tinh bột kháng giúp hạn chế hấp thụ glucose trong ruột non.
Carbohydrate trong khoai môn giúp giảm nguy cơ béo phì, tiểu đường, bệnh tim và một số loại ung thư (Kaushal et al. Khoai môn còn cung cấp nhiều chất dinh dưỡng như protein, vitamin (B1, B2, B3, A, C), khoáng chất (K, Ca, Na, P, Fe) và chất xơ. Nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học khác cũng được chiết xuất từ khoai môn, bao gồm phenolic, anthocyanin, tannin, sterol, phytocystatin, alkaloid, saponin, terpen và protein có hoạt tính sinh học (Pereira et al. Tuy nhiên, hầu hết các sản phẩm từ khoai môn hiện nay chưa được thương mại hóa mà khoai môn chủ yếu chỉ được chế biến ở quy mô gia đình dưới dạng luộc, hấp, nướng hoặc chiên và được sử dụng như một phần của bữa ăn.
Mặc dù có chứa một lượng anthocyanin nhưng các sản phẩm được chế biến từ khoai môn vẫn chưa có màu sắc đặc trưng, hấp dẫn. Bên cạnh đó, dịch trích của hoa đậu biếc (Clitoria ternatea) có màu xanh tím được sử dụng rộng rãi như một nguồn chất màu tự nhiên có nguồn gốc từ thực phẩm. Thành phần tạo màu chính của hoa đậu biếc là các loại anthocyanin có nguồn gốc từ dẫn xuất của delphinidin như ternatin A1-A3, B1-B4, C1 và D1- D3. Dịch trích hoa đậu biếc hoạt động như một chất chống oxy hóa trực tiếp bảo vệ chống lại những gốc tự do được tạo ra từ các phản ứng sinh học bên ngoài hoặc nội sinh (Adisakwattana, 2020), từ đó ngăn chặn sự di căn của tế bào ung thư vú (Asysyifa, 2020), hạ đường huyết và hạ lipid máu, chống lại sự phát triển và tiến triển của các biến chứng tiểu đường (Daisy et al.
Chính vì những lợi ích quan trọng của khoai môn và hoa đậu biếc nên sản phẩm “Sữa chua uống từ khoai môn bổ sung dịch trích hoa đậu biếc” được nghiên cứu nhằm hướng tới sản phẩm đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng với các tiêu chí an toàn, dinh dưỡng, chất lượng.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Xác định các thông số kỹ thuật tối ưu cho quy trình chế biến sản phẩm sữa chua uống từ khoai môn bổ sung dịch trích hoa đậu biếc ở quy mô phòng thí nghiệm nhằm tạo ra sản phẩm sữa chua mới có giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt, đồng thời chứa hàm lượng cao anthocyanin, một hợp chất có hoạt tính sinh học.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế khoai:nước trong quá trình nghiền khoai đến chất lượng sản phẩm. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn hợp enzyme (α-amylase, glucoamylase) và nhiệt độ thủy phân đến chất lượng dịch khoai môn sau thủy phân. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế đường và sữa bột đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái (vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus) bổ sung và nhiệt độ lên men đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm.
Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dịch trích hoa đậu biếc và pectin bổ sung đến chất lượng sản phẩm. Thí nghiệm 6: Theo dõi chất lượng sản phẩm theo thời gian bảo quản.4 TÍNH MỚI CỦA NGHIÊN CỨU Bên cạnh các sản phẩm sữa chua uống có hương vị trái cây trên thị trường như sữa chua cam, sữa chua dâu, sữa chua việt quất, sữa chua nha đam,… thì nhiều nghiên cứu chế biến sữa chua uống với các loại nguyên liệu khác nhau cũng đã được thực hiện như sữa chua đậu xanh, sữa chua đậu nành, sữa chua đậu đỏ,… Từ đó, đề tài “Nghiên cứu chế biến sữa chua uống từ khoai môn bổ sung dịch trích hoa đậu biếc” được nghiên cứu nhằm cung cấp cho người tiêu dùng sản phẩm sữa chua uống mới lạ, giàu dinh dưỡng và có nhiều tác dụng tích cực cho sức khỏe, đặc biệt là có lợi cho hệ tiêu hóa và tăng cường khả năng chống oxy hóa. Đề tài góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm từ khoai môn và sữa chua uống, từ đó nâng cao giá trị kinh tế của khoai môn là một loại nguyên liệu phổ biến, rẻ tiền và mang lại lợi ích cho người nông dân. 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA 2.1 Giới thiệu sữa chua Sữa lên men (fermented milks hoặc cultured milks) là tên gọi chung cho các sản phẩm chế biến từ sữa nhờ quá trình lên men bởi các nhóm vi khuẩn lactic hoặc tổ hợp vi khuẩn lactic và nấm men.
Các sản phẩm sữa lên men rất đa dạng, nổi tiếng trên thế giới gồm có Yogurt, Kefir, Ymer, Filmjolk, Koumiss,… (Lê Văn Việt Mẫn, 2016).2 Phân loại sữa chua Phân loại dựa vào phương pháp sản xuất và cấu trúc vật lý của khối đông: + Sữa chua đông đặc: Là sản phẩm được tạo thành khi quá trình lên men/đông tụ của sữa được thực hiện trong hộp bán lẻ và sữa chua được tạo ra ở dạng bán rắn liên tục. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông (coagulum) tạo cấu trúc đặc trưng của sản phẩm. + Sữa chua khuấy: Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men được tạo ra với số lượng lớn và cấu trúc gel bị phá vỡ trước khi làm lạnh và đóng gói. Sữa chua dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như dạng truyền thống.
+ Sữa chua dạng uống/dạng lỏng: Khối đông tụ xuất hiện trong sản phẩm sau lên men bị phá hủy hoàn toàn. Sản phẩm có dạng lỏng, điểm khác biệt là sau quá trình lên men, sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt của sản phẩm. + Sữa chua đông lạnh: Sản phẩm có dạng tương tự như kem. Quá trình lên men được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men được đem đi xử lý và lạnh đông nhằm làm tăng độ cứng cho sản phẩm để tiến hành bao gói.
+ Sữa chua cô đặc: Sữa chua cô đặc hay còn gọi là concentrated yogurt. Quá trình sản xuất bao gồm các công đoạn quan trọng như lên men, cô đặc, làm lạnh và đóng gói, bảo quản. Trong quá trình cô đặc, sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm (Lê Văn Việt Mẫn, 2016). Phân loại dựa vào 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%.
Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc (FAO), dựa vào hàm lượng chất béo, sản phẩm sữa chua có thể được chia thành ba nhóm như sau: 3 + Sữa chua béo: Hàm lượng chất béo không thấp hơn 3%. + Sữa chua “bán gầy”: Hàm lượng chất béo trong khoảng 0,5÷3,0%. + Sữa chua gầy: Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5% (Lê Văn Việt Mẫn, 2016).3 Công dụng của sữa chua Giảm cholesterol: Nghiên cứu cho thấy tiêu thụ sữa chua giúp làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu. Những thay đổi về cholesterol trong huyết thanh có thể được gây ra bởi sự thay đổi trong quá trình tổng hợp, hấp thụ, chuyển đổi thành acid mật, tổng hợp và phân hủy lipoprotein.
Việc hấp thụ cholesterol có thể bị suy giảm bởi phytosterol, pectin, lignin, chất xơ, glycoprotein, acid béo không bão hòa và canxi. Trong tất cả các yếu tố này, chỉ có canxi được cho là có trong sữa chua với một lượng đáng kể. Do đó, điều này có thể đóng một vai trò trong việc giảm cholesterol huyết thanh. Mặt khác, tác dụng hạ cholesterol có liên quan đến việc giảm tổng hợp cholesterol vì giảm sự kết hợp của C- acetate vào cholesterol huyết thanh.
Cơ chế giả định là hàm lượng hydroxymethyl glutarate trong sữa chua có thể ức chế hoạt động sản sinh hydroxymethyiglutaryl coenzyme A reductase là enzyme xúc tác bước ức chế sinh tổng hợp cholesterol. Cuối cùng, casein có trong sữa chua có thể có tác dụng hạ cholesterol trong máu (Hepner et al. Tăng chức năng miễn dịch đường ruột: Mô lympho niêm mạc của đường tiêu hóa đóng một vai trò quan trọng như là tuyến phòng thủ đầu tiên chống lại các vi khuẩn gây bệnh. Tương tác của vi khuẩn lactic (lactic acid bacteria – LAB) với lớp biểu mô niêm mạc của đường tiêu hóa, cũng như với các tế bào bạch huyết cư trú trong ruột, được coi là cơ chế quan trọng nhất mà LAB tăng cường chức năng miễn dịch của ruột.
Sử dụng sữa lên men LAB làm giảm thời gian vận chuyển thức ăn từ miệng qua đường tiêu hóa đến hậu môn ở những đối tượng mắc chứng táo bón thường xuyên (Adolfsson et al. LAB ức chế vi khuẩn đường ruột có hại, cải thiện nhu động ruột, kích thích hệ thống miễn dịch, tạo môi trường đối kháng với mầm bệnh đường ruột bằng cách sản xuất chất ức chế, ngăn chặn các vị trí bám dính từ mầm bệnh, bất hoạt độc tố ruột (Rafter, 1995). Giúp chắc khỏe xương: Do độ pH của sữa chua thấp nên canxi và magie trong sữa chua hầu hết ở dạng ion, pH thấp tạo điều kiện thuận lợi cho sự hấp thụ canxi ở ruột. Canxi có tác dụng đối với sự hình thành xương và sự khoáng hóa.
Tiêu thụ sữa chua là nguồn cung cấp canxi dồi dào giúp cải thiện sức khỏe của xương và giảm nguy cơ loãng xương (Shah, 2017). 4 Bảo vệ răng miệng: Các thành phần trong sản phẩm sữa có thể gây ảnh hưởng trực tiếp đến bề mặt răng bao gồm canxi, phốt pho và casein phosphopeptit. Một số cơ chế mà sữa chua có thể làm giảm quá trình khử khoáng men răng là: Thứ nhất, protein sữa có thể bị hấp thụ trên bề mặt men răng và có thể cản trở quá trình khử khoáng của men răng; thứ hai, chất béo sữa có thể được hấp thụ trên bề mặt men răng và có thể có vai trò bảo vệ men răng; và thứ ba, các enzyme trong sữa có thể có vai trò làm giảm sự phát triển của vi khuẩn mảng bám gây acid.