Giới thiệu dự án

Thị trường thực phẩm chức năng và các sản phẩm từ sữa tại Việt Nam đang ghi nhận tốc độ tăng trưởng vượt bậc. Theo số liệu thống kê từ Euromonitor, tổng doanh thu ngành hàng sữa và sản phẩm từ sữa tại Việt Nam đạt mốc 135.000 tỷ đồng (tăng trưởng 8% so với cùng kỳ), trong đó các phân khúc sữa chua (+12%) và bơ - phô mai (+10-11%) dẫn đầu về nhu cầu tiêu thụ. Tuy nhiên, mức tiêu thụ kem bình quân đầu người tại Việt Nam chỉ đạt 0,4 kg/người/năm, khiêm tốn hơn rất nhiều so với các quốc gia trong khu vực như Indonesia (0,67 kg), Thái Lan (0,97 kg) và Malaysia (1,85 kg/người/năm). Điều này mở ra dư địa thương mại rất lớn cho các dòng sản phẩm kem thế hệ mới, đặc biệt là kem chức năng kết hợp chăm sóc sức khỏe đường ruột.

Vấn đề cốt lõi đặt ra là các sản phẩm kem truyền thống trên thị trường chứa hàm lượng chất béo cao (10-18%) và đường khử lớn, tiềm ẩn nguy cơ gây béo phì, bệnh tim mạch và không có hoạt tính sinh học. Trong khi đó, việc bổ sung vi khuẩn có lợi (Probiotic) vào hệ nhũ tương đông lạnh gặp thách thức nghiêm trọng: các tinh thể đá hình thành trong pha làm lạnh đông cùng nồng độ oxy hòa tan cao khiến mật độ tế bào vi sinh sống suy giảm mạnh xuống dưới ngưỡng trị liệu tiêu chuẩn ($< 10^6\text{ CFU/mL}$).

Khóa luận tốt nghiệp "Nghiên cứu quy trình sản xuất kem probiotic bổ sung Fructooligosaccharide" do sinh viên Trần Thiện Lộc và Lê Thị Ngọc Như thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Thị Hoàn (Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) đã giải quyết triệt để bài toán kỹ thuật này.

                  +----------------------------------------------+
                  |  THÁCH THỨC: Suy giảm mật độ LAB khi cấp đông |
                  +----------------------------------------------+
|                               GIẢI PHÁP SYNBIOTIC                                |
|  • Probiotic: L. bulgaricus + S. thermophilus (0,1‰)                             |
|  • Prebiotic: Fructooligosaccharide (FOS 3%) bảo vệ tế bào vi sinh              |
|  • Nhũ tương chuẩn hóa: Whipping cream 14% (Chất béo 7,53% - Dòng Reduced-fat)   |
                  +----------------------------------------------+
                  | KẾT QUẢ: Duy trì 10^9 CFU/mL LAB sau 30 ngày |
                  | Overrun 45,45 - 46,88% | Cảm quan 7,33/9 điểm|
                  +----------------------------------------------+

Mục tiêu đề tài

  1. Khảo sát và tối ưu hóa tỷ lệ phối trộn whipping cream (0%, 7%, 14%, 21%) ảnh hưởng đến cấu trúc lý hóa, độ nở xốp và độ lưu biến của kem.
  2. Xác định nồng độ cấy vi khuẩn probiotic khởi động (Lactobacillus delbrueckii ssp. bulgaricusStreptococcus thermophilus) ở các mức 0,05‰, 0,1‰, 0,2‰, 0,3‰.
  3. Xác định tỷ lệ bổ sung chất xơ hòa tan Fructooligosaccharide - FOS (0%, 1,5%, 3%, 4,5%, 6%) nhằm tối ưu khả năng sống sót của vi khuẩn và đặc tính lưu biến của khối kem.
  4. Đánh giá sự biến thiên chất lượng hóa lý (pH, độ axit chuẩn độ) và khả năng sống sót của vi khuẩn probiotic trong chu kỳ bảo quản 30 ngày ở điều kiện $-18^\circ\text{C}$.

Phạm vi và giới hạn nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Hệ nhũ tương sữa lên men đông lạnh bổ sung prebiotic FOS và hai chủng vi sinh vật đối tác L. bulgaricus & Str. thermophilus.
  • Giới hạn kỹ thuật: Quy mô pilot phòng thí nghiệm, chu kỳ đánh giá ổn định nhiệt độ âm sâu $-18^\circ\text{C}$ trong thời gian 30 ngày, phân tích theo tiêu chuẩn kem thực phẩm TCVN 7402:2019 và sữa lên men TCVN 7030:2016.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Tiêu chí kỹ thuật Kem truyền thống (Standard Ice Cream) Kem sữa chua thông thường (Frozen Yogurt) Kem Synbiotic bổ sung FOS (Đề tài nghiên cứu)
Hàm lượng chất béo Cao ($10 - 14%$) Trung bình ($3 - 6%$) Chuẩn hóa giảm béo ($7,53%$)
Mật độ Probiotic sau 30 ngày Không có ($0\text{ CFU/mL}$) Thấp ($10^4 - 10^5\text{ CFU/mL}$) do sốc lạnh Cực cao ($10^9\text{ CFU/mL}$) nhờ lớp màng FOS bảo vệ
Độ nở xốp (Overrun) $60 - 90%$ $30 - 40%$ (dễ dăm đá) $45,45 - 46,88%$ (mịn, xốp vừa)
Giá trị sinh học Cung cấp năng lượng rỗng Có acid lactic, ít chất xơ Cân bằng vi sinh đường ruột, chỉ số đường huyết thấp
Thời gian tan chảy $30 - 40\text{ phút}$ Nhanh ($< 35\text{ phút}$) Kéo dài ($47,89 - 50,28\text{ phút}$)

Phân loại yêu cầu kỹ thuật theo ma trận MoSCoW:

  • Must have: Mật độ LAB sau 30 ngày đạt $\ge 10^7\text{ CFU/mL}$; độ axit và pH tuân thủ TCVN 7030:2016; kết cấu không bị dăm đá lớn.
  • Should have: Hàm lượng béo ở mức giảm béo ($7 - 9%$); điểm cảm quan Hedonic $> 7,0/9$; độ nở xốp Overrun $> 45%$.
  • Could have: Tích hợp mô hình lưu biến Herschel - Bulkley để kiểm soát thuộc tính dòng chảy của hỗn hợp kem trước khi cấp đông.
  • Won't have (lần này): Kỹ thuật vi bao kép đa lớp (microencapsulation) phức hợp hydrogel.

Thiết kế hệ thống và công nghệ cốt lõi

Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm được thiết lập thông qua sơ đồ khối khép kín:

flowchart TD
    A[Sữa tươi UHT 99.7% + Sữa bột gầy 14% chất khô] --> B[Phối trộn 1: 50°C, 5 phút]
    B --> C[Phối trộn 2: Whipping cream 14% + FOS 3% + Đường 5%]
    C --> D[Đồng hóa: Máy IKA, 6000 rpm, 15 phút]
    D --> E[Thanh trùng: 85°C, 15 phút]
    E --> F[Làm nguội 40°C & Cấy men CHR.Hansen 0.1‰]
    F --> G[Ủ lên men: 40°C, 4h20 phút đến khi đông tụ]
    G --> H[Phối trộn 3: Phụ gia Stab 2000 0.5% + Syrup đường 80°Brix 10%]
    H --> I[Đánh xốp - Làm lạnh sơ bộ: Unold 48895, -18°C, 50 phút, T_tâm = -4°C]
    I --> K[Đóng hộp & Cấp đông sâu: -18°C đến -25°C]
    K --> L[Bảo quản thành phẩm kem Synbiotic]

Thông số kỹ thuật nguyên liệu và thiết bị:

  • Chủng khởi động: Hỗn hợp đông khô thương mại từ CHR. Hansen (Đan Mạch) gồm Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricusStreptococcus thermophilus.
  • Prebiotic FOS Syrup: Nhập khẩu Thiên Sư, độ tinh khiết FOS đạt $80,2%$ tính theo chất khô, hàm lượng chất khô tổng $79,6%$, không chứa vi sinh vật gây hại.
  • Chất béo sữa: Whipping Cream Anchor (New Zealand), hàm lượng béo sữa $\ge 35%$.
  • Hệ chất ổn định nhũ hóa: Stab 2000 (Louis Francois - Pháp) chứa Locust bean gum (E410), Sodium alginate (E401), Glyceryl monostearate (E471), Carrageenan (E407).
  • Thiết bị đo lường chuyên dụng: Máy phân tích lưu biến Rheostress Drehlorper (Đức), Máy đo kết cấu Brookfield CT3 (Mỹ), Đĩa cấy đếm chuyên biệt 3M Petrifilm LAB (Mỹ), Máy đồng hóa phân cắt cao IKA (Đức).

Phương pháp nghiên cứu và phân tích (Methodology)

Nghiên cứu ứng dụng quy trình thực nghiệm đa nhân tố:

  • Thí nghiệm 1: Khảo sát hàm lượng whipping cream ($0%, 7%, 14%, 21%$) tương ứng các mẫu $W_0, W_7, W_{14}, W_{21}$.
  • Thí nghiệm 2: Khảo sát nồng độ men giống probiotic ($0,05‰, 0,1‰, 0,2‰, 0,3‰$) tương ứng $P_{0.5}, P_1, P_2, P_3$.
  • Thí nghiệm 3: Khảo sát hàm lượng prebiotic FOS ($0%, 1,5%, 3%, 4,5%, 6%$) tương ứng $F_0, F_{1.5}, F_3, F_{4.5}, F_6$.
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| THỰC NGHIỆM ĐÁNH GIÁ ĐẶC TÍNH VẬT LÝ & HÓA LÝ                                     |
| 1. Đo độ nhớt & ứng suất cắt theo mô hình Herschel-Bulkley:                       |
|    τ = τ₀ + K · (γ̇)ⁿ                                                              |
| 2. Đo độ nở xốp (Overrun):                                                        |
|    % Overrun = [(M_mix - M_icecream) / M_icecream] × 100                          |
| 3. Xác định tốc độ tan chảy: Trọng lượng kem chảy qua lưới thép theo thời gian    |
| 4. Kiểm tra vi sinh: Đĩa đếm 3M Petrifilm Lactic Acid Bacteria ủ 48h             |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Implementation và kết quả

Quy trình công nghệ và thuật toán mô phỏng

Toàn bộ quá trình biến thiên lưu biến và động học đông tụ được lượng hóa thông qua phương trình mô hình Herschel-Bulkley, mô tả chất lỏng phi Newton có đặc tính dẻo giả (pseudoplastic) và biến mỏng do cắt (shear-thinning):

$$\tau = \tau_0 + K \cdot \dot{\gamma}^n$$

Trong đó: $\tau$ là ứng suất trượt (Pa), $\tau_0$ là ứng suất chảy giới hạn (Yield stress, Pa), $K$ là chỉ số độ sệt (Consistency index, $\text{Pa}\cdot\text{s}^n$), $\dot{\gamma}$ là tốc độ cắt ($\text{s}^{-1}$), và $n$ là chỉ số dòng chảy ($n < 1$ đặc trưng cho hệ giảm độ nhớt khi tăng tốc độ khuấy).

Dưới đây là thuật toán xử lý dữ liệu thực nghiệm lưu biến và tính toán chỉ số chất lượng kem:

import numpy as np

def calculate_ice_cream_metrics(m_mix: float, m_icecream: float, 
                                shear_rates: np.ndarray, tau_0: float, 
                                K: float, n: float) -> dict:
    """
    Tính toán các chỉ tiêu vật lý và lưu biến của hỗn hợp kem Probiotic.
    """
    # 1. Tính toán độ nở xốp (Overrun Percentage)
    overrun = ((m_mix - m_icecream) / m_icecream) * 100.0
    
    # 2. Tính ứng suất cắt theo mô hình Herschel-Bulkley
    # tau = tau_0 + K * (shear_rate ** n)
    shear_stresses = tau_0 + K * np.power(shear_rates, n)
    
    # 3. Tính độ nhớt biểu kiến (Apparent Viscosity: eta = tau / shear_rate)
    apparent_viscosities = shear_stresses / shear_rates
    
    return {
        "overrun_percentage": round(overrun, 2),
        "yield_stress_Pa": tau_0,
        "consistency_index_K": K,
        "flow_behavior_index_n": n,
        "mean_viscosity_Pa_s": round(float(np.mean(apparent_viscosities)), 4)
    }

# Dữ liệu thực nghiệm từ mẫu tối ưu W14 - P1 - F3
sample_results = calculate_ice_cream_metrics(
    m_mix=100.0, 
    m_icecream=68.5, 
    shear_rates=np.array([10.0, 50.0, 100.0, 200.0]), 
    tau_0=4.12, 
    K=1.85, 
    n=0.48
)
# Kết quả thu được: Overrun ~ 46.0%, dòng lưu biến Shear-thinning ổn định

Kết quả thử nghiệm và đánh giá chất lượng

1. Thành phần hóa học và dinh dưỡng của mẫu tối ưu ($W_{14} - P_1 - F_3$):

  • Tổng hàm lượng chất khô: $22,55 \pm 0,18%$
  • Hàm lượng chất béo: $7,53 \pm 0,12%$ (đạt chuẩn kem giảm béo theo TCVN 7402)
  • Hàm lượng Protein: $3,10 \pm 0,08%$
  • Hàm lượng Carbohydrate: $10,02 \pm 0,15%$
  • Hàm lượng tro: $1,91 \pm 0,05%$

2. Đặc tính vật lý và cấu trúc:

  • Độ nở xốp (Overrun): Đạt giá trị tối ưu trong khoảng $45,45% - 46,88%$. Lượng whipping cream $14%$ cùng $3%$ FOS tạo điều kiện giữ bọt khí hoàn hảo trong pha đánh xốp mà không làm vỡ màng nhũ tương.
  • Độ bền tan chảy: Thời gian tan chảy hoàn toàn kéo dài từ $47,89$ đến $50,28\text{ phút}$. Mạng lưới liên kết gel của chất béo sữa, protein đông tụ và FOS tạo khung cản trở sự khuếch tán nhiệt từ môi trường.
  • Đánh giá cảm quan: Đạt điểm yêu thích tổng thể $7,33 / 9,0$ điểm (mức thích nhiều trên thang đo Hedonic 9 điểm), cấu trúc mềm mịn, vị chua thanh dịu, hậu vị béo hài hòa và không bị tách nước hay có vị đắng peptide.
BIẾN THIÊN MẬT ĐỘ VI KHUẨN AXIT LACTIC (LAB) TRONG 30 NGÀY BẢO QUẢN (-18°C)
Mật độ (Log CFU/mL)
        Ngày 1            Ngày 15            Ngày 30
  • Mật độ lợi khuẩn sống: Tại Ngày 1 đạt $> 10^9\text{ CFU/mL}$, Ngày 15 đạt $1,1 \times 10^9\text{ CFU/mL}$ và sau 30 ngày bảo quản đông sâu ở $-18^\circ\text{C}$ vẫn duy trì xuất sắc ở mức $9,6 \times 10^8 - 1,0 \times 10^9\text{ CFU/mL}$ ($~9\text{ Log CFU/mL}$).

Đổi mới và đóng góp

Nghiên cứu mang lại những đóng góp khoa học và giải pháp công nghệ mang tính bước ngoặt:

  1. Hiệu ứng bảo vệ tế bào vi sinh của Prebiotic FOS (Cryoprotective Effect): FOS đóng vai trò như một chất bảo vệ tự nhiên chống lại sự hình thành các tinh thể đá nội bào và ngoại bào sắc nhọn khi làm lạnh đông $-18^\circ\text{C}$. Nhờ cấu trúc oligomer liên kết hydro mạnh với nước, FOS hạn chế sự mất nước tự do của tế bào vi khuẩn L. bulgaricus, duy trì tỷ lệ sống sót cao hơn $40%$ so với các mẫu đối chứng không có prebiotic.
  2. Cân bằng hoàn hảo giữa hàm lượng béo thấp và độ mịn cảm quan: Thay vì sử dụng hàm lượng chất béo cao ($14-18%$) như kem Super-premium, nghiên cứu sử dụng $14%$ whipping cream (tương đương $7,53%$ béo tổng), kết hợp khả năng trương nở của FOS để bù đắp thể tích chất rắn (solid replacer), duy trì độ nhớt dẻo mà không gây cảm giác ngấy.
  3. Đối sánh định lượng với các công trình quốc tế:
Chỉ số so sánh Nghiên cứu El-Sayed et al. (2014) Nghiên cứu Sabet-Sarvestani et al. (2021) Đề tài này (HCMUTE 2024)
Công nghệ bảo vệ Vi bao Alginate canxi + 2% FOS Bổ sung trực tiếp FOS không vi bao Phối trộn FOS 3% + Tối ưu hóa chất béo 14%
Mật độ vi sinh sau bảo quản $10^7 - 10^8\text{ CFU/g}$ $10^6 - 10^7\text{ CFU/g}$ $10^9\text{ CFU/mL}$
Khả năng chấp nhận cảm quan Khá (vướng hạt vi bao nhỏ) Kém (xuất hiện vị đắng do peptide) Cao (7,33/9 điểm - Vị thanh mát, mềm mịn)
Độ nở xốp (Overrun) $38 - 42%$ $40 - 43%$ $45,45 - 46,88%$

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản thương mại hóa và ứng dụng

  • Dòng sản phẩm kem tráng miệng chức năng cao cấp (Functional Gelato/Ice Cream): Phục vụ các chuỗi cà phê, nhà hàng và phân khúc bán lẻ hướng tới đối tượng khách hàng eat-clean, người kiểm soát cân nặng, trẻ em cần bổ sung vi sinh đường ruột và người không dung nạp đường sữa hoàn toàn.
  • Suất ăn dinh dưỡng lâm sàng/học đường: Bổ sung vào khẩu phần ăn của bệnh nhân phục hồi chức năng hệ tiêu hóa hoặc học sinh bán trú.

Phân tích hiệu quả kinh tế và khả năng mở rộng quy mô

| PHÂN TÍCH TÀI CHÍNH & ROI CHO DÂY CHUYỀN PILOT (1.000 LÍT/NGÀY)                 |
| • Chi phí nguyên liệu/hộp 100ml: ~6.200 VNĐ                                     |
| • Chi phí vận hành, bao bì, năng lượng: ~2.300 VNĐ                              |
| • Tổng giá thành sản xuất (COGS): ~8.500 VNĐ/hộp                                |
| • Giá bán sỉ dự kiến (Wholesale): 16.000 VNĐ/hộp                                |
| • Giá bán lẻ thị trường (Retail): 25.000 - 28.000 VNĐ/hộp                       |
| • Tỷ suất lợi nhuận gộp: > 46%                                                  |
| • Điểm hòa vốn (Break-even point): Tháng thứ 8 sau khi vận hành thương mại      |

Lộ trình triển khai sản xuất (Roadmap)

  1. Giai đoạn 1 (Tháng 1 - 2): Hoàn thiện hồ sơ tiêu chuẩn cơ sở (TCCS) và đăng ký công bố sản phẩm an toàn thực phẩm theo TCVN 7402:2019 và TCVN 7030:2016.
  2. Giai đoạn 2 (Tháng 3 - 6): Nâng cấp quy mô từ cối quay pilot phòng thí nghiệm sang dây chuyền làm kem liên tục (Continuous Freezer) công suất $200 - 500\text{ lít/giờ}$, tích hợp tháp thanh trùng bản mỏng HTST ($85^\circ\text{C} - 15\text{s}$) và hệ thống đồng hóa hai giai đoạn ($150/50\text{ bar}$).
  3. Giai đoạn 3 (Tháng 7 - 12): Thử nghiệm phân phối chuỗi lạnh (Cold chain logistics ở nhiệt độ $\le -18^\circ\text{C}$) tại hệ thống siêu thị và cửa hàng tiện lợi.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật hiện tại

  • Chu kỳ khảo sát thực nghiệm tập trung trong phạm vi 30 ngày ở $-18^\circ\text{C}$. Trong điều kiện phân phối thực tế của chuỗi bán lẻ, thời hạn sử dụng cần kéo dài từ 3 đến 6 tháng.
  • Thao tác đánh xốp ở quy mô mẻ gián đoạn (Batch freezer) có thể tạo độ phân tán bọt khí chưa đồng đều tuyệt đối so với thiết bị sục khí liên tục áp suất cao.

Hướng phát triển và mở rộng

  • Kéo dài khảo sát Shelf-life: Đánh giá động học suy giảm vi sinh và quá trình oxy hóa chất béo ở các mốc 60, 90 và 180 ngày.
  • Đa dạng hóa hương vị tự nhiên: Phối chế bổ sung puree trái cây nhiệt đới giàu polyphenol (xoài cát Hòa Lộc, chanh dây, dâu tằm) để tăng hoạt tính chống oxy hóa.
  • Nghiên cứu khả năng sống sót in-vitro: Thử nghiệm tỷ lệ sống của L. bulgaricus khi đi qua môi trường mô phỏng dịch vị dạ dày (pH 2.0) và dịch mật ruột non.

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên & Nghiên cứu sinh ngành Công nghệ Thực phẩm / Công nghệ Sinh học: Nguồn tài liệu tham khảo chuẩn xác về phương pháp bố trí thí nghiệm phối trộn synbiotic, các phương trình lưu biến Herschel-Bulkley và kỹ thuật kiểm nghiệm vi sinh trên đĩa Petrifilm 3M LAB.
  • Kỹ sư R&D & Doanh nghiệp chế biến sữa: Sở hữu công thức chuẩn xác (Whipping cream 14%, FOS 3%, Probiotic 0,1‰) để đưa ngay vào thử nghiệm sản xuất thực tế mà không mất chi phí nghiên cứu thăm dò ban đầu.
  • Người tiêu dùng & Cộng đồng: Tiếp cận sản phẩm kem thơm ngon, thanh mát, ít béo ($7,53%$) nhưng chứa tới $10^9\text{ CFU/mL}$ lợi khuẩn giúp tăng cường sức khỏe hệ tiêu hóa và miễn dịch.

Câu hỏi thường gặp

1. Điều kiện kỹ thuật quan trọng nhất để triển khai sản xuất kem Synbiotic là gì?

Cần kiểm soát nghiêm ngặt 3 thông số: Chế độ thanh trùng $85^\circ\text{C}$ trong 15 phút để loại bỏ tạp khuẩn; nhiệt độ lên men ổn định ở $40 \pm 2^\circ\text{C}$ cho đến khi khối sữa đạt điểm đẳng điện đông tụ; và tốc độ làm lạnh sơ bộ kèm thổi khí phải đạt nhiệt độ tâm $-4^\circ\text{C}$ trong thời gian dưới 50 phút trước khi cấp đông sâu $-18^\circ\text{C}$.

2. Giới hạn tỷ lệ FOS bổ sung là bao nhiêu để không làm hỏng cấu trúc kem?

Tỷ lệ FOS tối ưu là $3%$. Nếu bổ sung vượt quá $4,5 - 6%$, FOS sẽ làm giảm điểm đóng băng của khối kem quá mức, khiến kem trở nên dẻo dính, lâu đông đặc, tăng độ nhớt biểu kiến quá cao và giảm điểm đánh giá cảm quan.

3. Quy trình này có tương thích với dây chuyền sản xuất kem công nghiệp sẵn có không?

Hoàn toàn tương thích. Quy trình sử dụng các thiết bị cơ bản của nhà máy kem tiêu chuẩn: Nồi phối trộn gia nhiệt, Máy đồng hóa áp lực cao, Thiết bị thanh trùng, Tank lên men có cánh khuấy và Máy làm lạnh đông liên tục (Continuous Freezer).

4. Tại sao sản phẩm duy trì được mật độ LAB tới $10^9\text{ CFU/mL}$ sau 30 ngày đông lạnh?

Nhờ sự hiệp đồng giữa prebiotic FOS và chất béo sữa ($7,53%$). FOS hoạt động như một chất bao bọc chống đông kết tinh thể nước, trong khi các hạt cầu béo phân tán đều tạo lớp màng đệm cơ học che chắn cho thành tế bào vi khuẩn trước áp lực tạo bọt khí và nhiệt độ âm sâu.

5. Chi phí nguyên liệu bổ sung FOS có làm tăng giá thành sản phẩm quá nhiều không?

Với tỷ lệ chỉ $3%$ FOS syrup (tương đương 30g FOS cho mỗi 1kg hỗn hợp kem), chi phí nguyên liệu chỉ tăng thêm khoảng 400 - 600 VNĐ cho một hộp kem 100ml, nhưng giá trị gia tăng và giá bán thương mại có thể cao hơn $30 - 50%$ so với kem thông thường nhờ định vị sản phẩm bảo vệ sức khỏe.


Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp "Nghiên cứu quy trình sản xuất kem probiotic bổ sung Fructooligosaccharide" đã hoàn thiện thành công quy trình công nghệ chế biến kem chức năng synbiotic với những thông số kỹ thuật chuẩn mực: tỷ lệ whipping cream $14%$, men giống $0,1‰$ và chất xơ hòa tan FOS $3%$. Sản phẩm cuối cùng sở hữu hàm lượng béo cân đối $7,53%$, độ nở xốp đạt $45,45 - 46,88%$, độ bền tan chảy kéo dài trên 47 phút, điểm cảm quan đạt $7,33/9$ và bảo tồn xuất sắc mật độ lợi khuẩn axit lactic ở mức $10^9\text{ CFU/mL}$ sau 30 ngày bảo quản ở $-18^\circ\text{C}$, đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn khắt khe của TCVN 7402:2019 và TCVN 7030:2016.

Kết quả này không chỉ chứng minh tính khả thi khoa học của việc kết hợp vi khuẩn probiotic cùng prebiotic FOS trong ma trận thực phẩm đông lạnh, mà còn mở ra cơ hội thương mại hóa to lớn cho các doanh nghiệp chế biến sữa tại Việt Nam, đáp ứng xu hướng tiêu dùng lành mạnh của xã hội hiện đại.