Nghiên cứu chế biến sữa chua uống từ khoai môn colocasia esculenta bổ sung dịch trích hoa đậu biếc clitoria ternatea

Nghiên cứu chế biến sữa chua uống từ khoai môn colocasia esculenta kết hợp dịch trích hoa đậu biếc clitoria ternatea, mang lại lợi ích sức khỏe.

• Tác giả: Vũ Vân Anh
• Người hướng dẫn: ThS. Hồ Thị Ngân Hà
• Trường học: Trường Đại Học An Giang
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Chế Biến Sữa Chua Uống Từ Khoai Môn Bổ Sung Hoa Đậu Biếc
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: An Giang

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• ABSTRACT
• LỜI CAM KẾT
• MỤC LỤC
• Danh sách bảng
• Danh sách hình
• Danh mục từ viết tắt
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Nội dung nghiên cứu
• 1.4. Tính mới của nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tổng quan về sữa chua
• 2.1.1. Giới thiệu sữa chua
• 2.1.2. Phân loại sữa chua
• 2.1.3. Công dụng của sữa chua
• 2.2. TỔNG QUAN VỀ KHOAI MÔN
• 2.2.1. Giới thiệu chung về khoai môn
• 2.2.2. Tình hình phát triển khoai môn
• 2.2.3. Thành phần dinh dưỡng
• 2.2.4. Lợi ích đối với sức khỏe
• 2.3. Tổng quan về hoa đậu biếc
• 2.3.1. Giới thiệu chung về hoa đậu biếc
• 2.3.2. Tình hình phát triển
• 2.3.3. Thành phần hóa học
• 2.3.4. Chất màu anthocyanin
• 2.4. Tổng quan về nguyên liệu phụ
• 2.4.1. Giới thiệu về enzyme α-amylase
• 2.4.2. Giới thiệu về enzyme glucoamylase
• 2.4.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính xúc tác của enzyme
• 2.5. Sữa chua cái Vinamilk
• 2.5.1. Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus
• 2.5.2. Vi khuẩn Streptococcus thermophilus
• 2.5.3. Quan hệ cộng sinh của L
• 2.6. Sữa bột nguyên kem
• 2.7. Tổng quan về các quá trình chế biến cơ bản
• 2.7.1. Quá trình thủy phân
• 2.7.2. Quá trình trích ly
• 2.7.3. Quá trình phối trộn
• 2.7.4. Quá trình thanh trùng
• 2.7.5. Quá trình lên men lactic
• 2.7.6. Quá trình làm lạnh
• 2.8. Tổng quan về bao bì
• 2.8.1. Vai trò của bao bì đối với thực phẩm
• 2.8.2. Bao bì thủy tinh
• 2.9. Chỉ tiêu chất lượng và các dạng hư hỏng trong quá trình bảo quản sữa chua
• 2.9.1. Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua
• 2.9.2. Một số dạng hư hỏng trong quá trình bảo quản sữa chua
• 2.9.2.1. Vi sinh vật lây nhiễm
• 2.9.2.2. Sự giảm mật số các vi sinh vật sống trong sản phẩm
• 2.9.2.3. Sự thay đổi hương vị, trạng thái
• 2.10. Các nghiên cứu liên quan
• 2.10.1. Nghiên cứu trong nước
• 2.10.2. Nghiên cứu ngoài nước
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương tiện nghiên cứu
• 3.1.1. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 3.1.2. Enzyme, phụ gia và hóa chất
• 3.1.3. Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
• 3.2.2. Quy trình nghiên cứu dự kiến
• 3.2.3. Thuyết minh quy trình
• 3.2.4. Nội dung nghiên cứu
• 3.2.4.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế khoai:nước trong quá trình nghiền khoai đến chất lượng sản phẩm
• 3.2.4.2. 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
• 3.2.4.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sữa bột và đường phối chế đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm
• 3.2.4.4. 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
• 3.2.4.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dịch trích hoa đậu biếc và pectin bổ sung đến chất lượng sản phẩm
• 3.2.4.6. Theo dõi chất lượng sản phẩm theo thời gian bảo quản
• 3.2.5. Phương pháp xác định các chỉ tiêu
• 3.2.6. Phương pháp xử lý số liệu
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Thành phần hóa học của nguyên liệu khoai môn
• 4.2. Ảnh hưởng của lượng nước bổ sung trong quá trình nghiền khoai đến chất lượng sản phẩm
• 4.2.1. Chỉ tiêu vật lý
• 4.2.2. Giá trị cảm quan
• 4.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn hợp enzyme α-amylase, glucoamylase và nhiệt độ thủy phân đến chất lượng dịch khoai môn
• 4.3.1. Độ Brix, hàm lượng đường khử và mức độ thủy phân
• 4.3.2. Độ nhớt của dịch khoai sau thủy phân
• 4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa bột và đường phối chế đến quá trình lên men và chất lượng sản phầm
• 4.4.1. Sự thay đổi độ Brix và pH theo thời gian lên men
• 4.4.2. Độ nhớt và giá trị đo màu của sản phẩm
• 4.4.3. Giá trị cảm quan của sản phẩm
• 4.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ sữa chua cái bổ sung và nhiệt độ lên men đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm
• 4.5.1. Sự thay đổi độ Brix, pH và acid tổng theo thời gian lên men
• 4.5.2. Độ nhớt và giá trị đo màu
• 4.5.3. Giá trị cảm quan của sản phẩm
• 4.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ dịch hoa đậu biếc và pectin bổ sung đến chất lượng sản phẩm
• 4.6.1. Hàm lượng anthocyanin, độ nhớt và giá trị đo màu
• 4.6.2. Giá trị cảm quan của sản phẩm
• 4.7. Theo dõi khả năng bảo quản của sản phẩm
• 4.7.1. Hàm lượng anthocyanin
• 4.7.2. Độ Brix, pH và hàm lượng acid tổng
• 4.7.3. Mật số số vi sinh vật hiếu khí và vi khuẩn lactic
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC B
• PHỤ LỤC C
• PHỤ LỤC D

Tóm tắt

I. Giới thiệu về chế biến sữa chua uống từ khoai môn bổ sung hoa đậu biếc

Sữa chua uống từ khoai môn bổ sung hoa đậu biếc là một sản phẩm mới, kết hợp giữa lợi ích dinh dưỡng của khoai môn và tác dụng của hoa đậu biếc. Sản phẩm này không chỉ mang lại hương vị độc đáo mà còn cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho sức khỏe. Nghiên cứu này nhằm mục đích phát triển quy trình chế biến hiệu quả, từ đó tạo ra sản phẩm an toàn và chất lượng.

1.1. Lợi ích của sữa chua uống từ khoai môn

Sữa chua uống từ khoai môn cung cấp nhiều lợi ích cho sức khỏe, bao gồm cải thiện tiêu hóa và tăng cường hệ miễn dịch. Khoai môn chứa nhiều vitamin và khoáng chất, giúp hỗ trợ sức khỏe tổng thể.

1.2. Tác dụng của hoa đậu biếc trong sản phẩm

Hoa đậu biếc không chỉ tạo màu sắc hấp dẫn cho sản phẩm mà còn chứa nhiều anthocyanin, có tác dụng chống oxy hóa và bảo vệ sức khỏe. Sự kết hợp này giúp nâng cao giá trị dinh dưỡng của sữa chua uống.

II. Thách thức trong chế biến sữa chua uống từ khoai môn

Chế biến sữa chua uống từ khoai môn gặp phải nhiều thách thức, từ việc lựa chọn nguyên liệu đến quy trình sản xuất. Đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm là yếu tố quan trọng nhất. Việc kiểm soát các yếu tố như nhiệt độ, thời gian lên men và tỷ lệ nguyên liệu cũng cần được chú trọng.

2.1. Vấn đề về chất lượng nguyên liệu

Chất lượng khoai môn và hoa đậu biếc ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Việc lựa chọn nguyên liệu tươi ngon và an toàn là rất cần thiết.

2.2. Quy trình sản xuất phức tạp

Quy trình chế biến sữa chua uống từ khoai môn yêu cầu nhiều bước, từ thủy phân đến lên men. Mỗi bước đều cần được tối ưu hóa để đảm bảo sản phẩm đạt tiêu chuẩn.

III. Phương pháp chế biến sữa chua uống từ khoai môn bổ sung hoa đậu biếc

Quy trình chế biến sữa chua uống từ khoai môn bao gồm nhiều bước quan trọng như thủy phân, lên men và bổ sung dịch trích hoa đậu biếc. Mỗi bước đều có những yêu cầu kỹ thuật riêng để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng cao.

3.1. Quy trình thủy phân tinh bột khoai môn

Thủy phân tinh bột khoai môn là bước đầu tiên trong quy trình chế biến. Sử dụng enzyme α-amylase và glucoamylase giúp tăng hiệu suất thủy phân và cải thiện chất lượng sản phẩm.

3.2. Quy trình lên men lactic

Lên men lactic là bước quan trọng để tạo ra sữa chua. Việc kiểm soát nhiệt độ và thời gian lên men sẽ ảnh hưởng đến hương vị và kết cấu của sản phẩm.

3.3. Bổ sung dịch trích hoa đậu biếc

Dịch trích hoa đậu biếc được bổ sung vào sản phẩm để tạo màu sắc và tăng cường giá trị dinh dưỡng. Tỷ lệ bổ sung cần được xác định chính xác để đạt được hiệu quả tốt nhất.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu sữa chua uống từ khoai môn

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng sản phẩm sữa chua uống từ khoai môn bổ sung hoa đậu biếc có thể được sản xuất với chất lượng cao. Kết quả cho thấy sản phẩm không chỉ an toàn mà còn có giá trị dinh dưỡng tốt, đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.

4.1. Kết quả chất lượng sản phẩm

Sản phẩm đạt tiêu chuẩn về vi sinh vật và cảm quan. Mật độ vi khuẩn lactic trong sản phẩm vẫn duy trì ở mức an toàn sau thời gian bảo quản.

4.2. Tiềm năng thị trường

Sản phẩm sữa chua uống từ khoai môn bổ sung hoa đậu biếc có tiềm năng lớn trên thị trường thực phẩm chức năng. Sự kết hợp giữa dinh dưỡng và hương vị độc đáo sẽ thu hút người tiêu dùng.

V. Kết luận và tương lai của sản phẩm sữa chua uống từ khoai môn

Sữa chua uống từ khoai môn bổ sung hoa đậu biếc không chỉ là một sản phẩm mới mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Nghiên cứu này mở ra hướng đi mới cho ngành chế biến thực phẩm, đồng thời đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng.

5.1. Tương lai của sản phẩm

Với những lợi ích dinh dưỡng và hương vị hấp dẫn, sản phẩm có thể được phát triển thêm nhiều biến thể khác nhau để phục vụ nhu cầu đa dạng của thị trường.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình chế biến và mở rộng ứng dụng của khoai môn và hoa đậu biếc trong các sản phẩm thực phẩm khác.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong bối cảnh nhận thức của người tiêu dùng về dinh dưỡng và sức khỏe ngày càng được nâng cao, các sản phẩm thực phẩm lên men có nguồn gốc tự nhiên, vừa cung cấp dưỡng chất vừa hỗ trợ phòng ngừa bệnh tật, đang trở thành xu hướng tiêu dùng nổi bật. Sữa chua uống là nhóm sản phẩm được ưa chuộng nhờ khả năng cung cấp nguồn vi khuẩn có lợi cho hệ vi sinh đường ruột, hỗ trợ tiêu hóa đối với người bất dung nạp lactose, kiểm soát cân nặng và tăng cường hệ miễn dịch. Song song đó, xu hướng kết hợp nguồn nguyên liệu thực vật vào sản phẩm sữa lên men nhằm bổ sung chất xơ, hợp chất sinh học và đa dạng hóa hương vị đang mở ra nhiều triển vọng cho ngành công nghệ thực phẩm.

Khoai môn (Colocasia esculenta) là loại cây lấy củ phổ biến tại Việt Nam, đặc biệt phát triển mạnh tại Đồng bằng sông Cửu Long với các vùng chuyên canh lớn như huyện An Phú (tỉnh An Giang) và huyện Lấp Vò (tỉnh Đồng Tháp). Củ khoai môn cung cấp nguồn carbohydrate chất lượng cao, giàu tinh bột kháng giúp làm chậm hấp thu đường, giảm nguy cơ béo phì, tim mạch và tiểu đường; đồng thời chứa nhiều protein, vitamin nhóm B (B1, B2, B3), vitamin A, C, khoáng chất (K, Ca, Na, P, Fe) và các hợp chất có hoạt tính sinh học (phenolic, anthocyanin, tarin). Tuy nhiên, các sản phẩm chế biến từ khoai môn tại Việt Nam hiện chủ yếu dừng lại ở quy mô ẩm thực gia đình (luộc, hấp, chiên, nấu canh) mà chưa được khai thác sâu ở quy mô công nghiệp thành các sản phẩm đồ uống tiện dụng. Bên cạnh đó, hoa đậu biếc (Clitoria ternatea) chứa hàm lượng cao các sắc tố anthocyanin tự nhiên (đặc biệt là nhóm dẫn xuất delphinidin và các ternatin) có hoạt tính chống oxy hóa mạnh, kháng viêm và bảo vệ tế bào, đồng thời tạo ra màu xanh tím tự nhiên đẹp mắt.

Xuất phát từ thực tiễn trên, khóa luận tập trung giải quyết bài toán ứng dụng công nghệ enzyme để thủy phân tinh bột khoai môn, kết hợp quá trình lên men lactic và bổ sung dịch trích hoa đậu biếc để hoàn thiện sản phẩm sữa chua uống dạng lỏng.

Mục tiêu tổng quát của nghiên cứu là 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, tạo ra dòng sản phẩm mới có giá trị dinh dưỡng cao, cấu trúc cảm quan hài hòa và giàu hoạt tính sinh học.

Để đạt được mục tiêu trên, khóa luận triển khai 6 nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

1. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế khoai:nước trong quá trình nghiền khoai đến chất lượng dịch khoai môn.
2. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ hỗn hợp enzyme ($\alpha$-amylase và glucoamylase) cùng nhiệt độ thủy phân đến chất lượng dịch khoai môn sau thủy phân.
3. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế đường saccharose và sữa bột nguyên kem đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm.
4. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống sữa chua cái (Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus) và nhiệt độ lên men đến động học lên men và chất lượng sản phẩm.
5. Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ dịch trích hoa đậu biếc và phụ gia tạo gel pectin đến chất lượng cảm quan và hóa lý của sản phẩm.
6. Theo dõi sự biến đổi các chỉ tiêu hóa lý, mật số vi sinh vật và khả năng bảo quản của sản phẩm theo thời gian lưu trữ ở nhiệt độ thấp.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Củ khoai môn (Colocasia esculenta) thu mua tại chợ Mỹ Xuyên (thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang); hoa đậu biếc khô (Clitoria ternatea) cung cấp bởi cơ sở Kim Juli (thành phố Long Xuyên); chế phẩm enzyme $\alpha$-amylase và glucoamylase; giống vi khuẩn lên men lactic trong sữa chua cái Vinamilk không đường (L. bulgaricus và S. thermophilus); sữa bột nguyên kem Vinamilk; đường tinh luyện Biên Hòa; phụ gia pectin.
• Phạm vi không gian: Nghiên cứu được bố trí và thực hiện tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm thuộc Khu thí nghiệm trung tâm, Trường Đại học An Giang - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
• Phạm vi thời gian: Đề tài thực hiện thực nghiệm từ tháng 03/2022 đến tháng 05/2022 và hoàn thành báo cáo bảo vệ vào tháng 06/2022.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng dựa trên các nền tảng lý thuyết và mô hình sinh hóa thực phẩm chuyên ngành:

• Cơ sở lý thuyết đường hóa tinh bột: Quá trình thủy phân tinh bột khoai môn sử dụng hệ enzyme phối hợp gồm $\alpha$-amylase (endoenzyme cắt ngẫu nhiên liên kết $\alpha$-1,4-glucoside để dịch hóa tinh bột thành dextrin phân tử thấp) và glucoamylase (exoenzyme thủy phân liên tiếp các liên kết $\alpha$-1,4 và $\alpha$-1,6-glucoside từ đầu không khử để giải phóng glucose). Sự kết hợp này giúp chuyển đổi triệt để tinh bột thành đường khử, giảm độ nhớt của khối cháo khoai và tạo cơ chất dinh dưỡng cho vi khuẩn lactic. Mức độ thủy phân được đánh giá định lượng thông qua chỉ số đương lượng dextrose (Dextrose Equivalent - DE), độ Brix và hàm lượng đường khử.
• Cơ chế lên men lactic và mối quan hệ cộng sinh vi sinh vật: Quá trình lên men chuyển hóa đường thành acid lactic dựa trên sự tương tác hỗ trợ lẫn nhau giữa Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus. S. thermophilus phát triển trước, tiêu thụ oxy, hạ pH và sinh acid formic cùng $CO_2$ kích thích L. bulgaricus; ngược lại, L. bulgaricus sở hữu hệ enzyme protease phân giải protein sữa thành các acid amin và peptide cần thiết cho sự phát triển của S. thermophilus, đồng thời tạo ra acetaldehyde mang hương vị đặc trưng cho sữa chua.
• Cơ chế ổn định cấu trúc huyền phù bằng pectin: Trong môi trường acid của sữa chua ($pH \le 4,6$), protein casein dễ bị đông tụ thô và lắng tách nước. Pectin (polysaccharide chứa acid D-galacturonic) tích điện âm tương tác với các micell protein tích điện dương, tạo thành mạng lưới hydrocolloid bao bọc ngăn chặn sự kết tụ không mong muốn, giữ cho dịch sữa chua uống duy trì trạng thái phân tán đồng nhất, mịn màng.
• Độ bền và sự biến đổi của sắc tố anthocyanin: Nhóm sắc tố ternatin chiết xuất từ hoa đậu biếc phụ thuộc chặt chẽ vào độ pH, nhiệt độ, ánh sáng và oxy. Ở môi trường acid của sữa chua, cấu trúc anthocyanin chuyển dịch sang dạng cation flavilium mang màu sắc ổn định và phát huy hoạt tính chống oxy hóa.
• Tiêu chuẩn viện dẫn: Đề tài áp dụng các chỉ tiêu đối chiếu theo Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7030:2002 về sữa chua và TCVN 6958:2001 về đường tinh luyện.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:

• Bố trí thí nghiệm: Các thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp ngẫu nhiên hoàn toàn với 3 lần lặp lại độc lập. Thông số tối ưu xác định từ thí nghiệm trước được cố định làm điều kiện cơ sở cho các thí nghiệm kế tiếp.
• Phương pháp phân tích hóa lý:
  • Đo chất rắn hòa tan (độ Brix) bằng khúc xạ kế kỹ thuật số Atago PAL-1 (Nhật Bản).
  • Xác định giá trị pH bằng máy đo pH điện tử để bàn MI 151 (Rumani).
  • Định lượng hàm lượng đường khử bằng phương pháp quang phổ so màu với thuốc thử acid 3,5-dinitrosalicylic (DNS) trên máy quang phổ UV-VIS SP-1920 (Nhật Bản).
  • Đo độ nhớt của dịch khoai và sản phẩm bằng nhớt kế quay Brookfield LVDV-E (Mỹ).
  • Đo hệ màu không gian $L^, a^, b^*$ bằng máy đo màu Konica Minolta CR-400 (Nhật Bản).
  • Xác định độ acid tổng số bằng phương pháp chuẩn độ thể tích với dung dịch $NaOH$ 0,1N (chỉ thị phenolphthalein).
  • Định lượng hàm lượng anthocyanin tổng số bằng phương pháp vi sai pH trên máy đo quang phổ UV-VIS.
• Phương pháp vi sinh: Phân tích tổng số vi sinh vật hiếu khí và định lượng mật số vi khuẩn lactic sống (CFU/g) trên môi trường chuyên dụng theo phương pháp đổ đĩa đếm khuẩn lạc.
• Phương pháp đánh giá cảm quan: Sử dụng phương pháp đánh giá thị hiếu người tiêu dùng về các thuộc tính trạng thái, màu sắc, mùi, vị bằng thang điểm mô tả và điểm tổng hợp.
• Xử lý số liệu: Số liệu thực nghiệm được xử lý thống kê, phân tích phương sai (ANOVA) và kiểm định sự khác biệt giữa các nghiệm thức bằng trắc nghiệm Duncan ở mức ý nghĩa $p < 0,05$ trên các phần mềm thống kê chuyên dụng và Microsoft Excel.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu

Chương 1 thiết lập tính cấp thiết của đề tài, nêu bật xu hướng kết hợp nguyên liệu thực vật vào sản phẩm sữa lên men nhằm đáp ứng nhu cầu thực phẩm chức năng tự nhiên. Chương này xác định rõ mục tiêu chế biến sữa chua uống từ khoai môn kết hợp hoa đậu biếc ở quy mô phòng thí nghiệm, công bố hệ thống 6 nội dung nghiên cứu thực nghiệm và khẳng định tính mới của đề tài trong việc lần đầu tiên ứng dụng công nghệ thủy phân tinh bột khoai môn kết hợp trích ly hoa đậu biếc để chế biến sữa chua uống.

Chương 2: Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Chương này tổng thuật toàn diện và có hệ thống các cơ sở khoa học liên quan:

• Phân loại sữa chua theo cấu trúc vật lý (đông đặc, khuấy, lỏng/uống, đông lạnh, cô đặc) và theo hàm lượng chất béo; phân tích các lợi ích sức khỏe như giảm cholesterol, tăng cường miễn dịch niêm mạc ruột, củng cố cấu trúc xương và kiểm soát trọng lượng cơ thể.
• Đặc tính thực vật học, tình hình canh tác khoai môn tại Việt Nam và khu vực ĐBSCL; phân tích thành phần hóa học củ khoai môn (độ ẩm 63-85%, carbohydrate 13-29%, protein 1,4-3,0%, chất xơ, khoáng chất); cơ chế gây ngứa của tinh thể canxi oxalat (raphides) và phương pháp triệt tiêu độc tính này thông qua xử lý nhiệt (hấp, luộc).
• Tổng quan về hoa đậu biếc và sắc tố anthocyanin (dẫn xuất delphinidin, ternatin A1-A3, B1-B4, C1, D1-D3); đánh giá các yếu tố tác động đến độ bền sắc tố (pH, nhiệt độ, ánh sáng, oxy) cùng các hoạt tính dược lý (hạ đường huyết, ức chế tạo mỡ, chống oxy hóa).
• Đặc tính động học và điều kiện hoạt động tối ưu của enzyme $\alpha$-amylase, glucoamylase; phân tích quan hệ cộng sinh giữa vi khuẩn L. bulgaricus và S. thermophilus; vai trò cấu trúc của pectin, sữa bột nguyên kem, đường saccharose và bao bì thủy tinh.
• Tổng kết các nghiên cứu tiền nhiệm trong và ngoài nước về chế biến đồ uống từ khoai môn, khoai lang tím và các sản phẩm ứng dụng dịch trích hoa đậu biếc, chỉ ra khoảng trống nghiên cứu cần hoàn thiện.

Chương 3: Phương tiện và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 trình bày chi tiết về:

• Danh mục nguyên liệu, xuất xứ nguồn mẫu khoai môn, hoa đậu biếc, men giống Vinamilk và các hóa chất phân tích của hãng CEMACO.
• Thông số kỹ thuật của hệ thống trang thiết bị thí nghiệm (cân phân tích 2-4 số lẻ, nhớt kế Brookfield, máy đo màu Minolta, máy quang phổ UV-VIS, khúc xạ kế, bể điều nhiệt Jutabo).
• Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến dự kiến và thuyết minh chi tiết từng công đoạn: Xử lý gọt vỏ $\rightarrow$ Hấp chín $\rightarrow$ Nghiền mịn với nước $\rightarrow$ Thủy phân enzyme $\rightarrow$ Phối trộn sữa bột, đường $\rightarrow$ Thanh trùng $\rightarrow$ Cấy men và lên men lactic $\rightarrow$ Phối trộn dịch trích hoa đậu biếc và dung dịch pectin $\rightarrow$ Rót chai thủy tinh, đóng nắp $\rightarrow$ Bảo quản lạnh ($2-4^\circ\text{C}$).
• Ma trận bố trí 6 thí nghiệm khảo sát các biến số độc lập và tiêu chí đánh giá cho từng thí nghiệm.
• Quy trình chuẩn các phương pháp phân tích hóa lý, kiểm tra vi sinh vật và phương pháp xử lý thống kê số liệu.

Chương 4: Kết quả và thảo luận

Chương 4 là phần trọng tâm trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm, đồ thị động học và bàn luận khoa học:

• Phân tích thành phần hóa học ban đầu của nguyên liệu khoai môn tại An Giang.
• Kết quả thí nghiệm 1: Xác định tỷ lệ phối chế khoai:nước khi nghiền là 1:5 giúp dịch khoai có độ nhớt và hàm lượng chất khô phù hợp nhất cho quá trình thủy phân và cảm quan.
• Kết quả thí nghiệm 2: Đánh giá sự biến đổi độ Brix, hàm lượng đường khử và mức độ thủy phân (DE) ở các nồng độ enzyme (0,05 - 0,2%) và dải nhiệt độ (50 - 65°C). Chọn được nồng độ enzyme 0,15% (tỷ lệ 1:1 $\alpha$-amylase và glucoamylase), nhiệt độ 60°C trong thời gian 90 phút.
• Kết quả thí nghiệm 3: Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ đường (12 - 21°Bx) và tỷ lệ sữa bột (2 - 5%) đến quá trình lên men, độ nhớt, màu sắc và cảm quan. Tỷ lệ tối ưu được chọn là 3% sữa bột và đường đạt 18°Bx.
• Kết quả thí nghiệm 4: Theo dõi động học suy giảm pH, tăng acid tổng và biến thiên độ Brix ở các tỷ lệ men cấy (9 - 18%) và nhiệt độ lên men (40 - 55°C). Xác định chế độ lên men tối ưu: 12% sữa chua cái ở nhiệt độ $45 \pm 1^\circ\text{C}$ trong 8 giờ.
• Kết quả thí nghiệm 5: Đánh giá hàm lượng anthocyanin, màu sắc ($L^, a^, b^*$), độ nhớt và giá trị cảm quan khi bổ sung dịch trích hoa đậu biếc (9 - 18%) và pectin (2 - 8%). Chọn bổ sung 15% dịch trích hoa đậu biếc (tỷ lệ trích 1:4) và 6% dung dịch pectin nồng độ 5%.
• Kết quả thí nghiệm 6: Đánh giá độ ổn định của sản phẩm trong 14 ngày bảo quản ở nhiệt độ $2-4^\circ\text{C}$. Mật số vi khuẩn lactic sống, chỉ tiêu vi sinh vật hiếu khí, hàm lượng anthocyanin, pH và acid tổng đều duy trì trong ngưỡng chất lượng an toàn.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Chương cuối tóm tắt ngắn gọn các thông số kỹ thuật cốt lõi của quy trình sản xuất đã hoàn thiện, khẳng định tính khả thi của việc tạo ra sản phẩm sữa chua uống chất lượng cao từ khoai môn và hoa đậu biếc. Đồng thời, tác giả đưa ra các kiến nghị kỹ thuật về việc nâng cấp quy mô thử nghiệm, nghiên cứu kéo dài thời hạn bảo quản và khảo sát mở rộng các dòng phụ gia bảo vệ màu sắc.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã xây dựng thành công quy trình công nghệ chế biến sữa chua uống từ khoai môn bổ sung dịch trích hoa đậu biếc với hệ thống thông số kỹ thuật tối ưu qua từng công đoạn thực nghiệm:

Công đoạn công nghệ	Thông số kỹ thuật tối ưu được xác lập	Chỉ tiêu hóa lý / Cảm quan đạt được
Nghiền nguyên liệu	Tỷ lệ khoai môn : nước = 1:5 (khảo sát từ 1:3 đến 1:7)	Dịch khoai đồng nhất, độ nhớt thích hợp cho công đoạn thủy phân enzyme tiếp theo.
Thủy phân (Đường hóa)	0,15% hỗn hợp enzyme ($\alpha$-amylase : glucoamylase = 1:1), nhiệt độ 60°C, thời gian 90 phút	Hàm lượng đường khử và mức độ thủy phân (DE) đạt tối ưu, độ nhớt giảm rõ rệt, dịch khoai lỏng mịn.
Phối chế dinh dưỡng	Bổ sung 3% sữa bột nguyên kem và đường saccharose đạt 18°Bx	Tạo môi trường tối ưu cho vi khuẩn lactic hoạt động, vị ngọt hài hòa, tăng hàm lượng protein sữa.
Lên men lactic	Bổ sung 12% sữa chua cái (L. bulgaricus và S. thermophilus), ủ ở $45 \pm 1^\circ\text{C}$ trong 8 giờ	Động học lên men ổn định; giá trị pH giảm về mức $4,2 - 4,4$; acid tổng đạt yêu cầu cảm quan dịu nhẹ.
Phối chế hoàn thiện	Bổ sung 15% dịch trích hoa đậu biếc (tỷ lệ trích 1:4) và 6% dung dịch pectin (nồng độ 5%)	Màu xanh tím đặc trưng đồng đều, không bị tách pha hay vón cục casein, cấu trúc sánh mịn.
Bảo quản lạnh	Lưu trữ ở điều kiện nhiệt độ $2 - 4^\circ\text{C}$ trong 14 ngày	Mật số vi khuẩn lactic sống duy trì $> 10^6\text{ CFU/g}$; tổng số VSV hiếu khí đạt chuẩn TCVN 7030:2002.

Đóng góp của khóa luận:

• Đóng góp khoa học: Cung cấp dữ liệu thực nghiệm toàn diện về động học thủy phân tinh bột khoai môn bằng enzyme kép và động học lên men lactic trên nền dịch phối chế thực vật - sữa; làm rõ sự tương thích giữa sắc tố anthocyanin hoa đậu biếc với hệ nhũ tương sữa chua acid.
• Đóng góp thực tiễn: Mở ra hướng đi mới trong việc gia tăng giá trị kinh tế cho chuỗi sản xuất nông sản khoai môn tại vùng ĐBSCL (An Giang, Đồng Tháp), góp phần đa dạng hóa danh mục sản phẩm đồ uống lên men bảo vệ sức khỏe trên thị trường.

Kiến nghị của tác giả:

• Tiếp tục nghiên cứu thử nghiệm quy trình ở quy mô pilot và thiết bị công nghiệp liên tục.
• Khảo sát các giải pháp bao gói vô trùng, công nghệ tiệt trùng hoặc bổ sung vi bọc sắc tố để kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm trên 14 ngày.
• Nghiên cứu sâu hơn về sự thay đổi của hàm lượng tinh bột kháng và các hoạt chất chống oxy hóa tự nhiên trong suốt quá trình lên men và lưu thông phân phối.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận được thực hiện hoàn chỉnh nhưng vẫn tồn tại một số hạn chế theo phạm vi ghi nhận trong văn bản:

• Quy mô nghiên cứu dừng lại ở cấp độ phòng thí nghiệm với các mẻ thể tích nhỏ, chưa đánh giá hết ảnh hưởng của các hiện tượng truyền nhiệt, truyền khối khi mở rộng quy mô sản xuất công nghiệp.
• Thời gian theo dõi bảo quản thực nghiệm mới chỉ thực hiện trong 14 ngày ở nhiệt độ lạnh $2-4^\circ\text{C}$; chưa khảo sát ở các điều kiện nhiệt độ phòng hoặc thời gian lưu trữ dài hơn.
• Đề tài chưa đi sâu phân tích định lượng thành phần các hợp chất bay hơi tạo hương đặc trưng sinh ra trong quá trình lên men cộng sinh cũng như biến động hàm lượng tinh bột kháng của khoai môn sau công đoạn đường hóa.

Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm việc tối ưu hóa quy trình trên hệ thống thiết bị bán công nghiệp, đánh giá chi tiết độ bền sắc tố anthocyanin dưới các điều kiện ánh sáng bao bì khác nhau và nghiên cứu thử nghiệm phối trộn thêm các chủng probiotic thế hệ mới.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là nguồn tài liệu học thuật và kỹ thuật có giá trị thực tiễn cao cho:

• Sinh viên, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch, Công nghệ Sinh học làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu về chế biến đồ uống lên men, thủy phân tinh bột và trích ly chất màu tự nhiên.
• Kỹ sư nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) tại các doanh nghiệp chế biến sữa và đồ uống nông sản tham khảo bộ thông số kỹ thuật thực nghiệm về tỷ lệ enzyme, chế độ nhiệt độ lên men và kỹ thuật ổn định cấu trúc sữa chua bằng pectin.
• Các chương trình phát triển sản phẩm OCOP, doanh nghiệp chế biến nông sản tại các địa phương có vùng nguyên liệu khoai môn (An Giang, Đồng Tháp) nhằm đa dạng hóa sản phẩm chế biến sâu từ củ khoai môn.

Câu hỏi thường gặp

1. Tỷ lệ enzyme và chế độ nhiệt độ, thời gian tối ưu cho công đoạn thủy phân tinh bột khoai môn trong nghiên cứu là bao nhiêu?
Công đoạn thủy phân đạt hiệu quả cao nhất khi sử dụng 0,15% hỗn hợp enzyme $\alpha$-amylase và glucoamylase (phối trộn theo tỷ lệ 1:1) ở nhiệt độ 60°C trong thời gian 90 phút, giúp dịch khoai đạt mức độ thủy phân (DE) cao và độ nhớt giảm tối ưu cho các công đoạn phối chế tiếp theo.

2. Quá trình lên men lactic của sản phẩm được tiến hành với loại men giống nào và thông số kỹ thuật ra sao?
Quá trình lên men sử dụng men giống từ sữa chua cái Vinamilk (chứa tổ hợp vi khuẩn cộng sinh Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus) với tỷ lệ bổ sung 12%, thực hiện lên men ở nhiệt độ $45 \pm 1^\circ\text{C}$ trong thời gian 8 giờ, sau đó làm lạnh để ổn định cấu trúc và hương vị.

3. Vì sao phải bổ sung pectin vào sản phẩm sữa chua uống từ khoai môn và tỷ lệ sử dụng là bao nhiêu?
Pectin đóng vai trò là chất ổn định cấu trúc, liên kết với các phân tử protein casein trong môi trường acid để ngăn chặn hiện tượng tách lớp, lắng cặn và vón cục. Tỷ lệ bổ sung tối ưu được xác định là 6% dung dịch pectin nồng độ 5%.

4. Dịch trích hoa đậu biếc được chuẩn bị và phối chế vào sản phẩm với tỷ lệ nào?
Hoa đậu biếc khô được trích ly với nước theo tỷ lệ 1:4 ở nhiệt độ 90°C trong 10 phút để thu hồi sắc tố anthocyanin. Dịch trích này sau đó được bổ sung vào sản phẩm sữa chua với tỷ lệ 15% nhằm tạo màu xanh tím đặc trưng và gia tăng hoạt tính chống oxy hóa.

5. Sản phẩm sữa chua uống khoai môn - hoa đậu biếc có thời hạn bảo quản thực nghiệm là bao lâu và chất lượng vi sinh ra sao?
Trong điều kiện bảo quản lạnh ở $2 - 4^\circ\text{C}$, sản phẩm duy trì chất lượng cảm quan và hóa lý tốt trong 14 ngày. Mật số vi khuẩn lactic sống vẫn đạt trên $10^6\text{ CFU/g}$ (đáp ứng yêu cầu về sản phẩm chứa vi sinh vật sống có lợi) và tổng số vi sinh vật hiếu khí tuân thủ nghiêm ngặt quy định tại TCVN 7030:2002.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Vũ Vân Anh đã xây dựng thành công quy trình công nghệ chế biến sữa chua uống từ khoai môn bổ sung dịch trích hoa đậu biếc ở quy mô phòng thí nghiệm với các thông số kỹ thuật đồng bộ từ khâu nghiền, thủy phân enzyme, lên men lactic đến phối chế hoàn thiện. Sản phẩm tạo thành có trạng thái lỏng sánh mịn màng, màu sắc xanh tím tự nhiên hấp dẫn, vị ngọt chua hài hòa và duy trì độ ổn định vi sinh tốt trong 14 ngày bảo quản lạnh. Công trình đóng góp giải pháp kỹ thuật cụ thể nhằm gia tăng giá trị kinh tế cho nông sản khoai môn vùng Đồng bằng sông Cửu Long và là tài liệu tham khảo có giá trị cao cho công tác nghiên cứu phát triển thực phẩm lên men chức năng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

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.