Khóa luận tốt nghiệp công nghệ sinh học nghiên cứu về quy trình chế biến và đặc điểm hóa lý hoạt tính sinh học của sữa chua kết hợp dâu tằm sấy thăng hoa

Khóa luận tốt nghiệp công nghệ sinh học nghiên cứu quy trình chế biến, đặc điểm hóa lý và hoạt tính sinh học của sữa chua kết hợp dâu tằm sấy thăng hoa.

Chuyên ngành

Công nghệ Sinh học

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Khóa luận tốt nghiệp

2024

109
12
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

XÁC NHẬN CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Đặt vấn đề

1.2. Mục tiêu đề tài

1.3. Nội dung thực hiện

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tổng quan về sữa chua

2.2. Nguyên liệu sản xuất

2.3. Giống vi sinh vật

2.4. Đường hoặc chất tạo ngọt

2.5. Quy trình sản xuất

2.6. Vi khuẩn lactic trong sữa chua và vai trò của chúng

2.7. Lợi ích sức khỏe của sữa chua probiotic

2.8. Tổng quan về dâu tằm

2.9. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của dâu tằm

2.10. Tổng quan về công nghệ sấy thăng hoa

3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

3.2. Phương pháp xác định độ pH

3.3. Phương pháp xác định khả năng tồn tại của vi sinh vật

3.4. Phương pháp thử nghiệm cảm quan

3.5. Phương pháp xác định hoạt độ nước

3.6. Phương pháp xác định độ ẩm

3.7. Phương pháp xác định màu sắc

3.8. Phương pháp xác định hàm lượng tổng polyphenol

3.9. Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hóa

3.10. Phương pháp xác định anthocyanin

3.11. Phương pháp phân tích hàm lượng acid tổng số

3.12. Phương pháp xác định hàm lượng tổng chất rắn hòa tan (TSS)

3.13. Quy trình chuẩn bị mẫu sữa chua dâu tằm sấy thăng hoa

3.14. Bố trí thí nghiệm

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1. Kết quả khảo sát tỷ lệ bổ sung dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý và hoạt tính sinh học của sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa

4.2. Kết quả khảo sát tỷ lệ bổ sung syrup dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý và hoạt tính sinh học của sữa chua sấy thăng hoa bổ sung dâu tằm

4.3. Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học giữa mẫu sữa chua dâu tằm sau khi sấy thăng hoa với mẫu sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa

4.4. Sự biến đổi của sữa chua dâu tằm sấy thăng hoa trong quá trình bảo quản

4.5. Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý giữa mẫu sữa chua dâu tằm sấy thăng hoa của nghiên cứu với mẫu thương mại

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT

DANH SÁCH BẢNG

DANH SÁCH HÌNH

Tóm tắt

I. Quy trình chế biến sữa chua

Nghiên cứu tập trung vào quy trình chế biến sữa chua kết hợp dâu tằm sấy thăng hoa, nhằm tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Quy trình bao gồm các bước: lên men sữa với vi khuẩn lactic, bổ sung syrup dâu tằm ở các tỷ lệ khác nhau (0, 10, 20, 30, 40, 50%), và sấy thăng hoa để bảo quản. Kết quả cho thấy tỷ lệ bổ sung 10% syrup dâu tằm được ưa chuộng nhất, đạt điểm cảm quan cao (5.0-6.0/7.0). Quy trình này không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tối ưu hóa thời gian bảo quản.

1.1. Nguyên liệu làm sữa chua

Nguyên liệu chính bao gồm sữa bò tươi, vi khuẩn lactic (Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus), và dâu tằm sấy thăng hoa. Dâu tằm được chọn vì giàu anthocyaninpolyphenol, có tác dụng chống oxy hóa và kháng khuẩn. Sữa được đồng nhất hóa và thanh trùng trước khi lên men để đảm bảo an toàn và chất lượng.

1.2. Công nghệ chế biến sữa chua

Công nghệ sấy thăng hoa được áp dụng để khử nước từ sữa chua, giúp bảo quản lâu dài mà vẫn giữ nguyên đặc tính dinh dưỡng và cảm quan. Quá trình này giúp duy trì hoạt tính sinh học của probiotic và các hợp chất có lợi trong dâu tằm.

II. Đặc điểm hóa lý của sữa chua

Nghiên cứu phân tích đặc điểm hóa lý của sữa chua kết hợp dâu tằm, bao gồm độ ẩm, hoạt độ nước, hàm lượng acid tổng số, và tổng chất rắn hòa tan. Kết quả cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.05) giữa các tỷ lệ bổ sung dâu tằm. Mẫu sữa chua với 10% syrup dâu tằm có độ ẩm 2.42-3.76%, hoạt độ nước 0.28-0.29, và hàm lượng polyphenol đạt 170.84 mg GAE/100g VCK.

2.1. Phân tích hóa lý sữa chua

Phân tích hóa lý cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về thành phần protein, carbohydrate, và lipid giữa mẫu nghiên cứu và mẫu thương mại. Điều này khẳng định tính ổn định của sản phẩm trong quá trình bảo quản.

2.2. Đánh giá cảm quan

Sữa chua với 10% syrup dâu tằm được đánh giá cao về hương vị, màu sắc, và kết cấu. Điểm cảm quan trung bình đạt 5.0-6.0/7.0, phản ánh sự ưa chuộng của người tiêu dùng.

III. Hoạt tính sinh học của sữa chua

Nghiên cứu đánh giá hoạt tính sinh học của sữa chua kết hợp dâu tằm, bao gồm khả năng kháng oxy hóa và hàm lượng anthocyanin. Kết quả cho thấy hoạt tính kháng oxy hóa đối với gốc tự do DPPH và ABTS lần lượt là 12.22 và 18.98 mg AAE/100g VCK. Hàm lượng anthocyanin đạt 63.42 mg/L, góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng và lợi ích sức khỏe của sản phẩm.

3.1. Lợi ích sức khỏe của sữa chua

Sữa chua kết hợp dâu tằm không chỉ cung cấp probiotic hỗ trợ tiêu hóa mà còn chứa các hợp chất chống oxy hóa, giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch và tiểu đường. Sản phẩm này phù hợp với người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe.

3.2. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu mở ra hướng phát triển các sản phẩm sữa chua dinh dưỡng mới, đáp ứng nhu cầu thị trường về thực phẩm chức năng và sản phẩm tự nhiên.

21/02/2025
Khóa luận tốt nghiệp công nghệ sinh học nghiên cứu về quy trình chế biến và đặc điểm hóa lý hoạt tính sinh học của sữa chua kết hợp dâu tằm sấy thăng hoa

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Sữa chua là sản phẩm lên men từ sữa có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon được tiêu dùng phổ biến trên toàn thế giới. Sản phẩm được làm bằng cách lên men sữa với vi khuẩn acid lactic, tạo ra hương vị thơm và kết cấu kem. Sữa chua rất giàu chất dinh dưỡng thiết yếu như canxi, kali, protein, vitamin B và vi sinh giúp tăng cường sức khỏe. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng nó hỗ trợ tiêu hóa, giảm cholesterol và ngăn ngừa tiêu chảy.

Vì vậy, việc tạo ra những sản phẩm sữa chua dinh dưỡng mới đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng được quan tâm. Dâu tằm có tên khoa học là Morus alba L., thuộc họ Moraceae và được trồng rộng rãi trên toàn thế giới. Tu lâu, dâu tằm đã được sử dụng như một loại thuốc dé điều trị cảm lạnh, bảo vệ gan, điều trị đau nhứt xương khớp và hạ huyết áp, quả dâu tằm là nguồn cung cấp các khoáng chất như kali, mangan va magiê. Dâu tam chứa các thành phần có lợi như anthocyanin, có đặc tính chống oxy hóa, chống tiểu đường và chống vi khuẩn.

Ngoài ra, dâu tằm có chứa albafuran, bergaptan và cyanidin-3-glucosied, có đặc tính chống oxy hóa, kháng khuẩn và chống viêm. Ở Việt Nam, quả dâu tằm chủ yếu được chế biến thành rượu hoặc mứt dâu tằm. Vì vậy, đa dạng hóa sản phẩm dâu tam là điều cần thiết dé giải quyết van đề thâm canh dâu tằm cho người nông dân và doanh nghiệp chế biến thực phẩm. Sữa chua có hương vi trai cây đã trở thành món ăn yêu thích của các hộ gia đình, cung cấp nhiều loại hương vị trái cây và nâng cao hình thức tổng thể của sản phẩm.

Tuy nhiên, sản xuất sữa chua trái cây đặt ra một thách thức do thời hạn sử dụng tương đối ngắn, yêu cau nhiệt độ thấp dé bảo quản va vận chuyền. Sấy thăng hoa là một giải pháp khả thi liên quan đến việc khử nước khỏi sản phẩm bằng cách thăng hoa, cho phép bảo quản lâu dài ở nhiệt độ phòng trong khi vẫn duy trì các đặc tính cảm quan, sinh học và đinh dưỡng của sản phẩm sấy khô. Sữa chua dâu tam sấy thăng hoa có thé là một sản phẩm mới chứa hàm lượng dinh dưỡng cao của các sản phẩm sữa với các hoạt chất sinh học, chẳng hạn như anthocyanin và các hợp chất phenolic khác. Muc tiêu dé tai Đánh giá tiềm năng sử dung dâu tằm dé nâng cao giá trị dinh dưỡng và chat lượng sữa chua, đồng thời ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa dé xây dựng quy trình sản xuất phù hợp cho sản phẩm sữa chua dâu tằm sấy thăng hoa có chứa probiotic.

Phân tích các đặc tính hóa lý, giá trị cảm quan, hoạt tinh sinh hoc, probiotic và độ 6n định của sữa chua trong quá trình bảo quản. Nội dung thực hiện Nội dung 1: Khao sát tỷ lệ bổ sung dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý và hoạt tính sinh học của sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa. Nội dung 2: Khảo sát tỷ lệ bồ sung dâu tằm đến sự biến đổi đặc điểm hóa lý và hoạt tính sinh học của sữa chua dâu tằm sấy sau khi thăng hoa. Nội dung 3: Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý và hoạt tính sinh học giữa mẫu sữa chua dâu tằm sau khi say thăng hoa với mẫu sữa chua dâu tằm trước khi sấy thăng hoa.

Nội dung 4: Khảo sát sự biến đối của sữa chua dâu tằm sau khi say thăng hoa trong quá trình bảo quản. Nội dung 5: Kết quả so sánh các đặc tính hóa lý giữa mẫu sữa chua dâu tam sấy thăng hoa của nghiên cứu với mẫu thương mại. TONG QUAN TÀI LIEU 2. Tống quan về sữa chua 2.

Định nghĩa Sữa chua có tên tiếng anh là yoghurt hay yogurt, là một loại thực phẩm được sản xuất bằng quá trình lên men vi khuân của sữa. Theo tiêu chuẩn Codex do FAO/WHO công bố, sữa chua là quá trình lên men lactic acid thông qua hoạt động của vi khuan Streptococcus thermophilus và Lactobacillus delbrueckii subsp. Có mối quan hệ cộng sinh giữa hai loài vi khuẩn nay; S. thermophilus lan truyền nhanh chóng khi bắt đầu lên men và tạo ra acid pyruvic, acid formic và carbon dioxide.

Những chất này thúc day sự phát triển của L. bulgaricus, trong khi L. bulgaricus thủy phân protein sữa thành peptide va acid amin kích thích sự phát triển của S. Một số quốc gia yêu cầu sữa chua phải chứa một lượng cụ thể các đơn vị hình thành khuẩn lạc (CFU) của vi khuẩn.

Ví dụ ở Trung Quốc, yêu cầu về số lượng vi khuẩn Lactobacillus ít nhất là 10° CFU/mL (Salminen va ctv, 2004); ở Brazil, sữa chua chứa tối thiểu 10” CFU/g vi khuẩn sống va còn hoạt tính trong thời hạn sử dụng của sản phâm (Gosmez-Gallego và ctv, 2018). Nguyên liệu sản xuất 2. Sữa Sữa bò tươi là loại sữa được dung phổ biến nhất dé làm sữa chua. Sữa dé, ngựa, lạc đà và bò Tây Tạng cũng được sử dụng để sản xuất sữa chua.

Sữa được sử dụng có thể được đồng nhất hoặc không. Nó có thể được thanh trùng hoặc thô. Mỗi loại sữa cho kết quả về cơ bản là khác nhau (Food, U. Các nguyên liệu từ sữa khác nhau được sử dụng trong công thức hỗn hợp sữa chua bao gồm sữa tươi, sữa bột gầy, kem, sữa đặc và sữa khô không béo (NFDM).

Tác dụng ức chế của kháng sinh chống lại quá trình nuôi cấy vi khuẩn lactic đã gây ra tốn that sản xuất trong quá trình sản xuất các sản phẩm nuôi cấy. Một trong hai sinh vật trong nuôi cấy sữa chua, Streptococcus thermophilus, đặc biệt nhạy cam với kháng sinh (0,01 — 0,05 IU/mL penicillin). Sữa được sử dụng làm sữa chua phải chứa it vi khuẩn, số lượng coliform và số lượng nam men và nam mốc. Các thử nghiệm đếm đĩa va coliform tiêu chuẩn phải được thực hiện trên mỗi lượng sữa được sử dụng để sản xuất sữa chua.

Thử nghiệm nắm men và nắm mốc nên được thực hiện trên cơ sở ngẫu nhiên. Mặc dù coliforms, nam men và nam moc dé dàng bị tiêu diệt bằng quá trình thanh trùng, nhưng sự hiện diện của chúng cùng với một số lượng đáng kê vi khuẩn là dấu hiệu cho thấy sữa đã được xử lý trong thiết bị không sạch hoặc được bảo quản trong điều kiện ấm (Chandan và ctv, 2013). Giống vi sinh vật Hai chủng vi khuẩn lactic acid ưa nhiệt S. bulgaricus là giỗng chủng cho quá trình lên men sữa chua.

Chúng là các vi khuẩn gram dương, ky khí, ưa khí và âm tính với catalase, không hình thành bào tử. Chúng có thé phát triển từ 42 đến 50°C. thermophilus hình thành các chuỗi hình que thang, trong khi L. bulgaricus phát triển đưới dang tế bào hình que.

thermophilus chủ yếu chịu trách nhiệm về hương vị, mùi thơm và kết cấu của sữa chua, và trên thực tế, chúng có khả năng tự làm sữa chua. Vai trò của L. bulgaricus là tạo ra acid. bulgaricus thường được cây đồng thời vào sữa chua theo tỷ lệ 1: 1, tỷ lệ này sẽ thay đổi khi quá trình lên men xảy ra.

Hầu hết các loại sữa chua hiện nay đều được sản xuất bằng cách sử dụng các nền nuôi cay đông lạnh hoặc đông khô cô đặc dé xác định tốc độ sản xuất acid, sự phát triển hương vị và mùi thơm. SNF cao cho khả năng đệm cao, dẫn đến các tế bào khởi động vẫn tồn tại trong thời gian dai hơn. Xử lý nhiệt quá cao của sữa cũng là một yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của môi trường nuôi cấy, phá vỡ protein thành các peptide và acid amin, thúc đây sự phát triển của Š. bulgaricus phát triển nhanh hơn nhiều trong sữa khi được nuôi cùng nhau so với khi nuôi riêng lẻ.

Về mặt này, chúng có mối quan hệ cộng sinh được gọi là đồng tăng trưởng. thermophilus tạo ra enzyme urease, enzyme này giải phóng acid formic và CO2 từ urea trong sữa. Acid fomic kích thích L. bulgaricus và CO> cũng khuyến khích sự phat triển bằng cách tạo ra một môi trường ky khí hơn (Savaiano va ctv, 2021; Agagiindiiz va ctv, 2021; Marco và ctv, 2022).

Chất ôn định Mục đích chính của việc thêm chất ôn định vào sữa chua là dé cải thiện độ đặc và xây dựng độ nhớt, dé giảm thiêu sự tách whey và liên kết nước tự do, đồng thời duy trì cấu trúc gel sau khi bom, trộn và làm lạnh (Gawai va ctv, 2017). Chất 6n định làm tăng thời hạn sử dụng của sản pham và cung cấp mức độ đồng đều hợp lý từ lô này sang lô khác. Chất ôn định hoạt động nhờ khả năng hình thành cấu trúc gel trong nước, 4 do đó để lại ít nước tự do hơn, hạn chế sự tách whey. Một chất 6n định sữa chua tốt không được tạo ra bất kỳ hương vị nảo, phải có hiệu quả ở các giá trị pH thấp và phải dễ dàng phân tán ở nhiệt độ làm việc bình thường trong nhà máy sữa chua.

Ngoài ra, chất ôn định phải dé hòa tan, có khả năng giữ nước tốt, hỗ trợ hình thành nhũ tương ôn định, thúc day sự hình thành bọt ổn định (trong sữa chua đánh bông), tao gel và kết đính (Arab va ctv, 2023). Hydrocolloid là chất 6n định được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất sữa chua. Các phân tử dài và nhiều nhánh của hydrocolloid khiến chúng có xu hướng liên kết với nước, giảm lưu lượng nước trong không gian ma trận và có kha năng hạn chế sự tách whey trong sữa chua. Việc bổ sung hydrocolloids ở mức độ tối ưu hóa sẽ cải thiện các đặc tính của sữa chua như kết cấu, độ nhớt, vẻ ngoài và cảm giác ngon miệng.

Tinh bột, pectin, alginate, xanthans, carrageenan, các dan xuất của methylcellulose như carboxymethyl cellulose (CMC), gum arabic, tragacanth, karaya, locust bean gum (LBG), hoặc guar va gelatin là những hydrocolloid phố biến trong ngành công nghiệp thực phẩm. Việc thêm hydrocolloid vào sữa chua được coi là một phương pháp thực tế dé tăng cường độ nhớt và giảm sự tach whey (Gawai va ctv, 2017; Arab và ctv, 2023). Đường hoặc chất tạo ngọt Trong sản xuất sữa chua có hương vị, người ta thường mong muốn thêm chất làm ngọt vào nền sữa chua. Tiêu chuẩn nhận dạng cho sữa chua, sữa chua ít béo và sữa chua không béo quy định các chất làm ngọt dinh dưỡng cho phép có thể được sử dụng.

Mức độ ngọt trong hỗn hợp sữa chua sẽ phụ thuộc vào °Brix của trái cây hoặc thành phần hương liệu và mức độ ngọt mong muốn của thành phẩm. Hầu hết các loại sữa chua có hương vị trái cây chứa khoảng 10 - 13% đường tương đương, trong khi các loại sữa chua có hương vị (vani, chanh, cà phê,.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Nghiên cứu quy trình chế biến và đặc điểm hóa lý, hoạt tính sinh học của sữa chua kết hợp dâu tằm sấy thăng hoa là một tài liệu chuyên sâu tập trung vào việc khám phá quy trình sản xuất sữa chua kết hợp với dâu tằm sấy thăng hoa, đồng thời phân tích các đặc điểm hóa lý và hoạt tính sinh học của sản phẩm. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin chi tiết về phương pháp chế biến mà còn làm nổi bật những lợi ích sức khỏe tiềm năng từ sự kết hợp độc đáo này. Đây là nguồn tài liệu hữu ích cho những ai quan tâm đến công nghệ thực phẩm, dinh dưỡng và sức khỏe.

Để mở rộng kiến thức về các nghiên cứu liên quan đến hóa học thực phẩm và đánh giá chất lượng sản phẩm, bạn có thể tham khảo Luận văn thạc sĩ khoa học xác định mức độ ô nhiễm các hợp chất hydrocarbons thơm đa vòng PAHs trong trà cà phê tại Việt Nam và đánh giá rủi ro đến sức khỏe con người. Ngoài ra, nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các giải pháp nâng cao hiệu quả trong nghiên cứu, Luận văn đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả áp dụng là một tài liệu đáng chú ý. Cuối cùng, để khám phá thêm về các nghiên cứu liên quan đến đánh giá chất lượng nước, bạn có thể xem Luận văn thạc sĩ hóa học phân tích và đánh giá chất lượng nước sông Gianh tỉnh Quảng Bình. Mỗi liên kết này là cơ hội để bạn đi sâu hơn vào các chủ đề liên quan, mở rộng hiểu biết của mình.