MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Các sản phẩm lên men từ sữa như sữa chua đã được nhiều dân tộc trên thế giới sử dụng rất lâu đời. Các sản phẩm này có chứa các vi sinh vật có lợi cho cơ thể như các chi Lactobacilli, Biñdobacteria. giúp cân băng hệ vi sinh vật đường ruột, kiểm soát các vi khuân có hại và ngăn ngừa bệnh tật (Gismondo, 1999).
Ngày nay, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, nhận thức của con người dan được nâng cao, người tiêu dùng ngày càng nhận thức được mối liên hệ giữa thực phẩm ăn hăng ngày và sức khỏe của bản thân, do đó họ càng quan tâm đến sản phẩm vừa mang tính chất thực phẩm vừa mang tính ngăn ngừa và chữa bệnh như các sản phẩm probiotic. Vậy “probiotic là gì ?”. Probiotic được định nghĩa là “những vi sinh vật sống mà khi sử dụng với số lượng thích hợp sẽ mang lại những lợi ích cho vật chủ” (FAO/WHO, 2001). Probiotic là những vi sinh vật có mặt ở trong ruột, giup duy trì và kiểm soát các vi sinh vật gây hại có trong ruột (Fuller, 1989; 1991; Goldin, 1998; Gismondo, 1999).
Trong các sản phẩm probiotic thì sữa chua và các thức uống từ sữa chiếm vị trí dẫn đầu trong các sản phẩm chức năng có chứa probiotic. Việc bổ sung probiotic vào các sản phẩm sữa và sữa chua được xem là một trong những cách hiệu quả nhăm đưa probitic vào khẩu phan ăn hàng ngày ma không gây ảnh hưởng đến chất lượng và cảm quan sản phẩm. Theo Adolfsson, Meydani và Russell, 2004 thì sữa chua là loại thực phẩm lý tưởng, phố biến nhất giúp mang các vi sinh vật probiotic và có thể chứa ít nhất 10” tế bào sống Lactobacilli hoặc Bifidobacteria. Dat van dé Hoạt tính của probiotic trong thực phẩm phụ thuộc rất lớn vào số lượng probiotic được bổ sung vào, nhiệt độ bảo quản, thời gian lưu trữ, đặc tính của thực phẩm dùng dé bổ sung va sự có mặt của oxI, HạO;.
(HomayyounI, Ehsani, Azizi, Yarmand và Razavi, 2006) và sự hiện hiện của các chất hỗ trợ như prebiotic, hydrocollids, các chất dinh dưỡng (cystein, protein sữa. Hoạt tính của probiotic phải được duy trì trong suốt thời gian sản xuất và bảo quản cũng như chịu đựng được môi trường acid da dày và muối mật trong đường ruột. Tuy nhiên, để có tác dụng chữa bệnh, vi khuẩn probiotic phải duy trì ở số lượng > 10 tế bao/g (Ishibashi, Shimamura, 1993) tại thời điểm tiêu thụ và người tiêu dùng phải tiêu thụ hơn 100g/ ngày sản phẩm probiotic (Lourens-Hatting và Viljoen, 2001; Akin, 2007). Sữa chua là sản phẩm giàu dinh dưỡng nhờ lên men sữa với S.
bulgaricus, 2 dòng vi khuẩn nay được xem như là các probiotic tự nhiên có sẵn trong sữa chua, giúp cho sữa chua có giá trị ngăn ngừa và chữa bệnh (Gilliland, 1991). Tuy nhiên hoạt tính của các probiotic tự nhiên đó thường không cao; do đó, để làm tăng giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị ngăn ngừa chữa bệnh và vì lợi ích sức khỏe của người tiêu dùng các nhà khoa học nghiên cứu bồ sung các chủng vi khuẩn probiotic có hoạt tính cao như Lactobacilus acidophilus, Bifidobacterium longum, Bifidobacterium bifidum. vào sữa chua dé tạo ra sản phẩm sữa chua sinh học (Lourens-Hattingh va Viljoen, 2001) hay còn gọi là sữa chua probiotic. Hiện nay việc b6 sung probiotic vào sữa chua đang được quan tâm va phát triển mạnh mẽ trên thế giới và ở trong nước, các dòng sữa chua hoặc sữa chua probiotic hiện nay thường được sử dụng ở dạng bán rắn hoặc dạng lỏng, tuy nhiên thời hạn sử dụng của sữa chua hoặc sữa chua probiotic thì ngắn, 1-2 ngày ở điều kiện thông thường (25-30 °C) và khoảng 5-7 ngày ở 7 °C (Salji, 1987), dẫn đến khó khăn trong việc đóng gói, vận chuyền, bảo quản, làm cho giá thành sản phẩm tăng cao và khó thương mại hóa.
Giai pháp làm tăng thời gian sử dụng của sữa chua va sữa chua probiotic là giảm lượng nước chứa trong sản phẩm, bang cách sử dụng các phương pháp: đông khô, sây phun, sấy vi sóng. mục đích chính là bảo quản sản phẩm dưới dạng bột có chất lượng cao ma không cần bảo quản lạnh, làm tăng thời gian sử dụng và thuận lợi cho thương mại hóa. Trong khi đó, việc nghiên cứu chế tạo bột sữa chua probiotic ở Việt Nam vẫn còn bỏ ngỏ, do đó nghiên cứu này hướng đến mục tiêu tạo ra chế phẩm probiotic được vi gói dé lên men tạo sữa chua probiotic và tiên tới say khô sản phâm bang phương pháp sây phun để tạo ra sản phẩm bột sữa chua probitic ở quy mô phòng thí ngiệm nhằm tạo tiền đề cho việc phát triển các dòng sản phẩm sữa chua dạng bột ở Việt Nam. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu Mục tiêu chính của nghiên cứu nhằm tạo sản phẩm bột sữa chua probiotic sử dụng vi khuẩn Bifidobacterium longum kết hop với Lactobacilus bulgaricus va Streptococus thermophilus truyền thong trong sữa chua với các nội dung như sau: - Khảo sát nông độ alginate để bảo toàn hoạt tính probiotic và bảo vệ các chủng probiotic trong điều kiện sây phun.
- Sử dụng chế phẩm vi gói probiotic để lên men sữa chua, khảo sát tỉ lệ, điều kiện lên men tối ưu. - Tiến hành đánh giá chat lượng sản phẩm được lên men bằng chế phẩm vi 201 probiotic. - Khảo sát chế độ sấy phun nhăm tao ra bột sữa chua probiotic có hoạt tinh cao. - Tién hành đánh giá chất lượng, cảm quan san phẩm sau khi hoàn nguyên.
CHƯƠNG 2: TONG QUAN TAI LIEU 2. Sữa chua va sữa chua probiotic 2. Giới thiệu sữa chua Sữa chua (yaourt) là sản phẩm lên men từ sữa dạng bán rắn chứa nhiều dinh dưỡng giàu protein nhờ lên men với S. Sản phẩm yaourt được người tiêu dùng trên khắp thé giới chấp nhận rộng rãi nhờ hương vị đặc trưng.
Thời hạn sử dụng của sữa chua tương đối ngăn, 1-2 ngày ở điều kiện thông thường (25-30°C) và khoảng 5-7 ngày ở 7°C (Salji và cộng sự 1987). Giá trị của sữa chua được đánh giá thông qua số lượng và hoạt tính của vi khuẩn còn sống trong thời gian sử dụng và vượt qua điều kiện acid trong da day cũng như là các tác động của enzyme và muối mật trong ruột non. Dé dam bảo hoạt tính các sản phẩm sữa chua phải có mức độ tối thiểu vi khuẩn S. bulgaricus hoạt động (Anonymous, 1983b) là 10° tế bào sống.
Bên cạnh có giá tri dinh dưỡng cao, sữa chua còn có gia tri ngăn ngừa va chữa bệnh. Cac đặt tính giá tri cảm quan của sữa chua do có chứa các carbonyl, thành phần chính là acetaldehyde, acetone, acetoin, diacetyl va ethanol được tạo ra nhờ vi khuẩn sữa chua. pH thấp tao ra môi trường bat lợi cho su phát triển của các vi sinh vật gây bệnh ngoại trừ nâm và mốc (Gilliland, 1991). Giá trị dinh dưỡng Theo Hargrove và Alforrd (1980), McDonough va cộng sự (1982), sử dụng sữa chua giúp gia tăng hấp thu chất dinh dưỡng do tăng khả năng tiêu hóa protein.
Chất béo trong sữa cũng dé tiêu hóa hơn nhờ vào các phản ứng tiền tiêu hóa trong quá trình lên men. Sữa chua cung cấp lượng protein, carbohydrate, calcium và các vitamin B cao hơn sữa không lên men. Thành phần hóa học của sữa được trình bảy ở bang 1. Lượng amino acid tự do của sữa chua (213,5mg/100g) cao hơn của sữa đã được acid hóa đến pH 4,6 (80mg/100g).
Ảnh hưởng của quá trình lên men của các chủng giống vi khuẩn đối với vitamin nhóm B trong sữa (Rao và Shahani, 1987) thé hiện ở bảng 1. Thanh phan dinh dưỡng của bột sữa chua có chứa ít đường lactose, do quá trình phân giải đường lactose; tăng cường các đáp ứng miễn dịch, làm giảm lượng cholesterol, làm tăng lượng khoáng hòa tan va gia tri sinh học có lợi (Walter, 1996). Thanh phân hóa học của các loại sữa chua Thành phần Sữa chua Sữa chua Sữa chua (tính trên 100g) béo ít béo trai cay Nước (g) 81,9 84,9 77 Tổng chat ran (g) 18,1 15,1 23,0 Chat béo (g) 3,0 0,8 0,7 Protein (g) 5,7 5., va Mishra, 2004) Bảng 1. Anh hưởng của sự lên men đến các vitamin nhóm B trong sữa bởi giống khởi động sữa chua.
Vitamin Giông Biotin Bà; Folate Niacin S. thermophilus Giam Giam Tang Giam L. bulgaricus Giam Giam Giam Giam (Kumar, P. Gia tri chữa bệnh Kết hop các chủng vi khuẩn có hoạt tinh probiotic cao như: Lactobacillus acidophilus và Bifidobacterium spp.
với giỗng vi khuẩn lên men sữa chua truyền thống làm tăng giá trị chữa bệnh (Tamime và Robinson, 1999). Sữa chua được báo cáo có tác dụng hypocholesterolaemic làm giảm cholesterol huyết (Mann, 1977) và có tác dụng chống ung thư (Reddy, 1983; Shahani, 1983). Các thử nghiệm cho thay mức cholesterol trong máu người tình nguyện giảm mạnh khi dùng nhiều sản phẩm sữa chua (Mann, 1977; Kaul va Mathur, 1982). Các tinh chat trên có được là do sự có mặt và hoạt động của các chủng giống vi khuân trong quá trình lên men sữa chua (Gilliland, 1991).
Việc giảm cholesterol trong máu là do hydroxymethyl glutarte kiềm chế sự tổng hợp cholesterol trong cơ thể, giúp làm giảm lượng cholesterol trong máu. Ngoài ra, hoạt tính chống chất gây ung thư hoặc chống ung thư được tìm thấy ở nhiều chủng vi khuẩn sinh acid lactic. Theo Gilliland (1991), hoạt tính chống ung thư vẫn còn trong sữa đông tụ bởi vì nó được kết hợp với thành tế bào của giống khởi động nên ngay cả sau khi xử lý nhiệt, hoạt tính đó vẫn được giữ lại. Nguyên liệu và vỉ sinh vật trong sữa chua Sữa chua có thể được sản xuất từ sữa tươi, sữa cô đặc, sữa bột dưới dạng sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế.
Sữa tươi sử dụng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt. Các yêu cầu quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau: - Tổng số tế bảo vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt - Không chứa thể thực khuẩn - Không chứa các enzyme - Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tay rửa và vệ sinh dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa (Lê Văn Việt Mẫn, 2004). Hai chỉ tiêu hóa lý quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm lượng chất khô không béo. Lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình chuẩn hóa để phù hợp theo yêu cầu của sản phẩm.
Còn lượng chất khô không béo — theo quy định của WHO/FAO — không được thấp hơn 8,2%. Trong qua trình lên men sữa chua, người ta sử dụng 2 nhóm vi khuẩn là cầu khuẩn Streptococcus thermophilus và trực khuân Lactobacillus bulgaricus. Một sô tính chất của hai loài này thé hiện trong bảng 1. Các nhà khoa học cho rang có sự tương tác sinh học giữa S.