ĐẶT VẤN ĐỀ Để đáp ứng được nhu cầu về sức khỏe cho con người trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa, việc bổ sung dinh dưỡng cho cơ thể đã và đang được chú ý rất nhiều. Thời gian gần đây, cùng với tiêu chí phòng bệnh hơn chữa bệnh thì các thực phẩm chức năng hay sản phẩm chứa probitic ngày càng được đa dạng và phổ biến hơn. Một trong số đó, có thực phẩm lên men mà nổi trội hơn hết là các sản phẩm từ hạt kefir bởi nhờ giá trị dinh dưỡng mà nó đem lại: không những cung cấp các vi sinh vật có lợi nhằm tăng cường khả năng tiêu hóa mà còn có tác dụng chống lão hóa, tăng cường hệ miễn dịch, giảm stress nhờ tác động lên hệ thần kinh và một số các lợi ích khác đang được nghiên cứu. Hiện nay trên thế giới, sản phẩm từ kefir được biết đến với hai dạng: một dạng được lên men từ sữa nhờ giống milk kefir và một dạng lên men từ dịch ép trái cây nhờ chủng water kefir như: dâu tây, trà, gừng, nước dừa….
tuy nhiên, chúng chưa thật sự phổ biến ở Việt Nam, nếu có thì chỉ ở dạng sữa chua thông thường. Đối với một đất nước nhiệt đới như Việt Nam thì việc bảo quản nông sản hay các loại trái cây tươi là rất khó, điển hình như quả dâu tằm - một dạng quả mọng, khó khăn trong quá trình vận chuyển. Trong khi đó, dâu tằm lại có nhiều dược tính tốt cho sức khỏe con người chẳng hạn như: có tác dụng dưỡng huyết, bổ gan thận, trừ phong, suy nhược thần kinh, trừ cảm mạo… nhờ chứa nhiều thành phần vitamin (A, C, E, K.) và các hợp chất kháng khuẩn (anthocyanin, phenolic, tanin…). Để nâng cao lợi ích của dâu tằm cũng như phát triển công dụng của kefir đồng thời mong muốn đem đến cho người tiêu dùng một sự lựa chọn mới về một sản phẩm mới có giá trị cảm quan cao và tốt cho sức khỏe.
Do đó chúng tôi quyết định kết hợp giữa hai nhóm trên và thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến nước dâu tằm lên men kefir”. Trên cơ sở đó tập trung nghiên cứu các vấn đề như: xác định điểm dừng pH thích hợp, khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống cấy, tỷ lệ đường lactose và saccharose bổ sung trước khi lên men. đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm thông qua chỉ tiêu đánh giá cảm quan là chủ yếu. SVTH: HỒ THỊ TRANG 1 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN.
PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU SVTH: HỒ THỊ TRANG 2 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN. TÌM HIỂU VỀ KEFIR: 1. Nguồn gốc về kefir: [2], [5]. Kefir được biết đến như một thứ nấm dùng để chữa bệnh, có nguồn gốc từ Tây Tạng (cách nuôi riêng của các tu sĩ Ấn Tạng), dân miền núi Caucasus thuộc nước Xô Viết cũ - nguyên quán của Kefir - đã bào chế nó từ sữa nhờ các vi sinh vật khác nhau, Kefir được lên men tự nhiên trong những túi da thú, thường được treo gần cánh cửa nơi mà bất cứ ai đi ngang qua cũng có thể lắc túi da.
Điều này thể hiện như một nghi lễ tôn giáo và kefir được xem như là món quà tuyệt hảo mà thượng đế đã ban tặng cho loài người, bỡi lẽ nó có rất nhiều công dụng kháng sinh, diệt khuẩn và trị độc. Nhờ sự tiêu thụ Kefir từ thuở ấu thơ và được duy trì từ thế hệ này đến thế hệ khác. Chính vì thế xác suất bị bệnh ung thư, bệnh lao, hay bệnh dạ dày là rất thấp… và tuổi thọ đạt đến trung bình lên đến 110 tuổi. Theo thống kê thì núi Caucasus là vùng duy nhất trên địa cầu mà con người ở lứa tuổi này có sức khoẻ tốt.
Nguyên liệu để sản xuất Kefir có thể là sữa dê, sữa cừu hay sữa bò, theo Oberman H và Libudiziz Z (1998) đầu tiên người ta lên men sữa thành công Kefir trong các túi bằng da thú hoặc bồn bằng gỗ sồi. Đến cuối thế kỉ 19, Kefir trở thành sản phẩm quen thuộc của dân các nước vùng đông âu (Nga, Ucraina, Balan, Czech, Hungari.) và các nước vùng Scandinavia, mãi đến những năm đầu của thế kỷ 20 hạt Kefir mới được sản xuất với số lượng nhỏ ở Moscow. Tuy nhiên để sản xuất sản phẩm Kefir cho mục đích thương mại mà vẫn giữ được chất lượng như sản phẩm truyền thống là một điều không dễ dàng vì theo truyền thống thì người ta không sử dụng những vật dụng bằng kim loại cho quá trình chế biến mà chỉ từ các dụng cụ bằng gỗ, đất sét hoặc da thú. Hiện nay, có hai dạng Kefir được sử dụng trên thị trường đó là dạng milk kefir và water kefir, cả hai loại kefir này đang dần dần chiếm lĩnh thị trường bởi lẽ những công dụng và lợi ích mà chúng đem lại cho sức khỏe con người.
Mặc dù chúng giống nhau về cách thức, chức năng nhưng về hình dạng thì kefir sữa khá khác biệt so với kefir nước: Milk kefir thường có màu trắng, trông chúng tương tự như miếng fomat nhỏ hay nhìn trông giống như hoa súp lơ, ngược lại kefir nước thì có màu đục, mờ hơn và dễ SVTH: HỒ THỊ TRANG 3 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN. dàng bị phá vỡ dưới áp lực. Người tiêu dùng dường như đã rất quen thuộc qua sản phẩm được lên men trong môi trường sữa từ milk kefir, riêng với dòng sản phẩm nước trái cây lên men nhờ chủng water kefir thì chưa được phổ biến rộng rãi. Tuy rằng cả hai loại kefir này đều có hệ vi sinh vật tương tự nhau bao gồm vi khuẩn lactic và nấm men nhưng mùi vị của sản phẩm mà cả hai chủng này mang lại có những đặc trưng riêng phù thuộc vào nguyên liệu mà ta sử dụng nhưng hầu hết thành phẩm đạt được đều có vị chua đặc trưng của lactic, cồn thoảng nhẹ do nấm men sinh ra và hương vị đặc trưng của nguyên liệu.
Ngoài ra, bạn có thể sử dụng kefir sữa lên men thay thế cho water kefir, tuy nhiên cần phải có thời gian để chúng thích nghi dần dần với môi trường mới, quá trình lên men phụ thuộc vào nhiệt độ mà không phụ thuộc vào ánh sáng. Chính vì thế ở luận văn này, để đa dạng thêm loại sản phẩm water kefir cho nên tôi tập trung vào nghiên cứu dịch ép trái cây có thành phần chủ yếu từ quả dâu tằm bằng cách sử dụng giống milk kefir.1: Milk kefir và water kefir SVTH: HỒ THỊ TRANG 4 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN. Thành phần hạt giống kefir: [1], [2], [5] Trong sản xuất Kefir, người ta sử dụng tổ hợp giống vi sinh vật dưới dạng hạt Kefir (Kefir Grains). Các hạt Kefir có màu từ trắng đến vàng nhạt, hình dạng không ổn định và thường kết thành chùm với nhau tạo dạng tương tự hoa Chou-fleur với đường kính trung bình 0,3÷2 cm.
Hạt Kefir là phức hệ vi sinh vật gắn với nhau bởi chất polisaccharide. Các hạt này bao gồm chủ yếu là vi khuẩn lactic (Lactobacilli, Lactococci, Leuconostoc.) và nấm men. Đôi khi ta còn tìm thấy vi khuẩn A.racens cùng với các vi sinh vật khác tổ chức thành khối cầu vi sinh vật. Tuy vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn nhưng từ hàng nghìn năm qua sự tiêu thụ đã chứng minh được rằng hệ vi sinh vật trong Kefir là không gây bệnh mà còn có khả năng ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh như Salmonella hay Shigella.
Thành phần chính tạo nên cấu trúc hạt kefir là polysaccharide, polisacharide chủ yếu là nước, vật chất hoà tan được biết là Kefiranofaciens và L. kefir sản sinh ra polisacharide này - chúng là một phần của hạt, nếu không có sự hiện diện của chúng thì hạt Kefir không thể hình thành. Ngoài tế bào vi sinh vật, hạt Kefir còn chứa protein (chiếm khoảng 30% tổng chất khô) và Carbohydrate (25÷50%). Một số thông tin đã đưa ra thành phần hợp thành của hạt giống Kefir là phức protein Polisacharide béo: thành phần hạt giống sấy khô đông lạnh với hàm ẩm 3,5% được tìm thấy bao gồm: béo 4,4%, tro: 12,1%, Muco-polisacharide (Kefiran): 45,7%, protein tổng số 34,3% gồm có: protein không hoà tan 27%, protein hoà tan 1,6% và acid amin tự do là 5,6%.
SVTH: HỒ THỊ TRANG 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN.2: Hình dạng, kích thước hạt Kefir nguyên vẹn và sau khi đã cắt đôi (http://user.au/~dna/thumb3-WKG. Vi sinh vật trong hạt kefir:[2], [5] Nhóm vi khuẩn lactic lactobacillus chiếm khoảng 65-80% tổng số vi sinh vật trong hạt Kefir. Chúng gồm những loài ưa ẩm và ưa nhiệt thực hiện quá trình lên men lactic theo cơ chế lên men đồng hình lẫn dị hình. Nhóm vi khuẩn lactic Lactococci chiếm 20% tổng số tế bào, Bacilli 69%, Streptococci 11-12%, nấm men chiếm 16-20%.
Riêng nấm men chiếm 5÷10% tổng số vi sinh vật trong hạt gồm những loài lên men được lẫn không lên men được đường lactose. Các loài nấm men lên men được đường lactose thường được tìm thấy tại các vị trí gần bề mặt hạt Kefir. Ngược lại, các loài nấm men không lên men được đường lactose lại tìm thấy tại các vị trí sâu bên trong tâm hạt. Các tế bào nấm men tạo ra rượu và cacbon dioxyt.
Protein bị phân giải một phần do quá trình trao đổi chất của nấm men mà kết quả làm cho kefir có mùi rất đặc trưng của nấm men. Hàm lượng acid lactic, alcol và cacbon dioxyt được điều chỉnh bằng nhiệt độ lên men. SVTH: HỒ THỊ TRANG 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN.3: Ảnh chụp hạt Kefir dưới kính hiển vi điện tử gồm vi khuẩn, nấm men, và các chất gian bào (Kefir.1: Một số nấm men có trong hạt Kefir (Oberman H và cộng sự, 1998) Giống vi sinh vật Loài Nấm men Kluyveromyces K. torulopsis holmii Candida C.
delbrueckii (Lê Văn Việt Mẫn, 2004 và các nguồn trên internet) SVTH: HỒ THỊ TRANG 7 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN.2: Một số vi khuẩn có trong hạt kefir (Oberman H và cộng sự, 1998) Giống vi sinh vật Loài Vi khuẩn Lactobacilli Lb. durans Lactococci Lc.lactis var diacetylactis Lc.cremoris Leuconostoc Leuc.cremoris Acetobacter Acetobcaters casei Acetobacters rasenes (Lê Văn Việt Mẫn, 2004 và các nguồn trên internet) SVTH: HỒ THỊ TRANG 8 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S NHƯ XUÂN THIỆN CHÂN. Vi khuẩn lactic: Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium, là vi khuẩn Gram (+). Đây là những trực khuẩn hoặc cầu khuẩn, đa số không sinh bào tử, thường không chuyển động và kị khí tùy tiện, vi hiếu khí, chúng không chứa cytochrom và enzyme catalase, chúng có khả năng sinh tổng hợp enzyme peroxydase rất mạnh, phân giải H2O2 để phát triển.