Đồ Án Phát Triển Sản Phẩm Thực Phẩm: Nước Ép Dứa Lên Men Từ Kefir

Khám phá đồ án phát triển sản phẩm nước ép dứa lên men từ kefir, mang lại hương vị độc đáo và lợi ích sức khỏe cho người tiêu dùng.

• Tác giả: Nguyễn Thị Tường Vy
• Người hướng dẫn: Cô Nguyễn Thị Ngọc Thúy
• Trường học: Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp. Hcm
• Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm
• Đề tài: Nước Ép Dứa Lên Men Từ Kefir
• Loại tài liệu: Đồ Án Phát Triển Sản Phẩm Thực Phẩm
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Tp Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: HÌNH THÀNH Ý TƯỞNG SẢN PHẨM VÀ XÁC ĐỊNH MỤC ĐÍCH/ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Cơ sở chọn đề tài
• 2. CHUẨN BỊ CƠ SỞ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN
• 2.1. Biên bản kế hoạch làm việc nhóm
• 2.2. Bảng kế hoạch tổng thể thực hiện đồ án (Trình bày bằng công cụ 5W+1H)
• 3. HÌNH THÀNH Ý TƯỞNG SẢN PHẨM VÀ XÁC ĐỊNH MỤC ĐÍCH/ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
• 3.1. Cơ sở chọn đề tài
• 3.2. Mục tiêu đề tài
• 4. HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG SẢN PHẨM
• 4.1. Ý tưởng sản phẩm mới
• 4.2. Giải thích sự phù hợp của các ý tưởng với mục tiêu của đề tài
• 4.3. Ý tưởng 1: Nước ép dứa lên men từ Kefir có bổ sung thạch dừa
• 4.4. Ý tưởng 2: Nước ép dứa lên men từ Kefir có bổ sung nha đam
• 4.5. Ý tưởng 3: Nước ép dứa lên men từ Kefir có bổ sung hạt chia
• 4.6. Biên bản tổ chức Brain storm
• 5. THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU, PHÂN TÍCH, KHẢO SÁT CHO CÁC Ý TƯỞNG SẢN PHẨM
• 5.1. Khảo sát thị trường người tiêu dùng
• 5.2. Mục đích khảo sát
• 5.3. Phương pháp tiến hành
• 5.4. Câu hỏi khảo sát
• 5.5. Kết quả khảo sát thu được
• 5.5.1. Khảo sát thông tin người tiêu dùng
• 5.5.2. Khảo sát thói quen người tiêu dùng
• 5.5.3. Khảo sát về ý tưởng sản phẩm mới
• 5.6. Khảo sát về đối thủ cạnh tranh
• 5.7. Mục đích khảo sát
• 5.8. Phương pháp thực hiện
• 5.9. Khảo sát môi trường kinh tế- xã hội
• 5.10. Mục đích khảo sát
• 5.11. Phương pháp thực hiện
• 5.12. Khảo sát sự đáp ứng công nghệ của nguyên vật liệu, chi phí đầu tư, vận hành công nghệ sản xuất
• 5.13. Mục đích khảo sát
• 5.14. Phương pháp thực hiện
• 6. SÀNG LỌC VÀ CHỌN Ý TƯỞNG SẢN PHẨM KHẢ THI
• 6.1. Khả năng đáp ứng nhu cầu, mong muốn của người tiêu dùng mục tiêu
• 6.2. Có yếu tố sáng tạo, đổi mới, khác biệt so với sản phẩm/CNSX hiện có trên thị trường
• 6.3. Khả năng đáp ứng của CNSX đối với sản phẩm mới
• 6.4. Sự sẵn có của máy móc thiết bị, chi phí đầu tư (ước lượng)
• 6.5. Tính ổn định của nguyên vật liệu (nguồn cung, chất lượng, giá)
• 7. PHÁT TRIỂN CONCEPT SẢN PHẨM
• 7.1. Phương pháp tiến hành
• 7.2. Giới thiệu chung về sản phẩm
• 7.3. Giới thiệu chung về nguyên liệu
• 7.4. Nấm men Kefir
• 7.5. Thị trường, người tiêu dùng mục tiêu
• 7.6. Thị trường của các sản phẩm
• 7.7. Xác định khách hàng mục tiêu
• 7.8. Điều kiện môi trường lưu thông, phân phối sản phẩm
• 8. XÂY DỰNG BẢN MÔ TẢ SẢN PHẨM
• 8.1. Xây dựng bảng mô tả sản phẩm hay thông tin chính của sản phẩm
• 8.2. Mô tả sản phẩm và thông tin chính của sản phẩm
• 8.3. Chất lượng bên trong và cả bên ngoài của sản phẩm
• 8.4. Hiệu suất thu hồi vốn
• 8.5. Sự phù hợp của sản phẩm với các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm theo yêu cầu của pháp luật
• 8.6. Nguyên liệu đầu vào, sản phẩm theo các thông tư, QCVN sau
• 8.7. Các chỉ tiêu của sản phẩm
• 8.7.1. Chỉ tiêu vi sinh vật của đồ uống không cồn
• 8.7.2. Chỉ tiêu cảm quan
• 8.7.3. Kiểm tra nguyên liệu
• 8.7.4. Kiểm tra thành phẩm
• 8.7.5. Kiểm tra bao bì
• 9. XÂY DỰNG CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ SẢN PHẨM
• 9.1. Xây dựng bảng thông số/ chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm
• 9.2. Trình bày và chứng minh các thông số/chỉ tiêu kỹ thuật của sản phẩm thỏa mãn yêu cầu
• 10. XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM SẢN PHẨM
• 10.1. Quy trình sản xuất dự kiến
• 10.2. Quy trình sản xuất 1
• 10.3. Quy trình sản xuất 2
• 10.4. Quy trình sản xuất 3
• 10.5. So sánh, lựa chọn quy trình sản xuất phù hợp
• 10.6. Thuyết minh quy trình
• 10.7. Xử lý nguyên liệu
• 10.8. Quy trình sản xuất men giống
• 10.9. Đề xuất các phương án nghiên cứu, thiết kế sản phẩm
• 10.10. Bố trí thí nghiệm
• 10.11. Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ thành phần nguyên liệu lên men đến quá trình lên men nhằm thu được dịch lên men
• 10.12. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến quá trình lên men
• 10.13. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan đến quá trình lên men
• 10.14. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm
• 10.15. Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm trong thời gian 0 ngày, 5 ngày, 10 ngày, 15 ngày, 20 ngày, 30 ngày
• 11. LẬP KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU, THỬ NGHIỆM, HOÀN THIỆN SẢN PHẨM
• 12. LÀM MẪU SẢN PHẨM SƠ BỘ
• 12.1. Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm sơ bộ
• 12.2. Thuyết minh quy trình công nghệ
• 12.3. Xử lý nguyên liệu
• 12.4. Quy trình sản xuất men giống
• 12.5. Hình ảnh sản phẩm
• 12.6. Tiêu chuẩn chất lượng nguyên liệu, sản phẩm
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Phụ lục 1: Phiếu khảo sát người tiêu dùng về sản phẩm nước ép dứa lên men từ Kefir
• Phụ lục 2: CÁC BÀI BÁO KHOA HỌC NƯỚC NGOÀI
• BÀI 1: CHALLENGES FOR THE PRODUCTION OF PROBIOTIC FRUIT JUICES
• DỊCH BÀI 1: NHỮNG THÁCH THỨC ĐỐI VỚI VIỆC SẢN XUẤT NƯỚC ÉP TRÁI CÂY CÓ LỢI KHUẨN
• BÀI 2: A REVIEW OF NONDAIRY KEFIR PRODUCTS: THEIR CHARACTERISTICS AND POTENTIAL HUMAN HEALTH BENEFITS
• DỊCH BÀI 2: ĐÁNH GIÁ CÁC SẢN PHẨM KEFIR KHÔNG SỮA: ĐẶC ĐIỂM VÀ TIỀM NĂNG LỢI ÍCH CHO SỨC KHỎE CON NGƯỜI

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Nước Ép Dứa Lên Men Từ Kefir

Nước ép dứa lên men từ Kefir là một sản phẩm thực phẩm mới, kết hợp giữa lợi ích của nước ép dứa và vi sinh vật Kefir. Sản phẩm này không chỉ mang lại hương vị thơm ngon mà còn cung cấp nhiều lợi ích cho sức khỏe. Kefir, một loại lợi khuẩn, giúp cải thiện hệ tiêu hóa và tăng cường sức đề kháng. Việc phát triển sản phẩm này nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm chức năng.

1.1. Nguồn gốc và lợi ích của Kefir

Kefir là một sản phẩm lên men có nguồn gốc từ vùng Caucasus, nổi tiếng với khả năng cải thiện sức khỏe. Nghiên cứu cho thấy Kefir chứa nhiều probiotic, giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột và tăng cường miễn dịch.

1.2. Tại sao chọn dứa làm nguyên liệu chính

Dứa là loại trái cây giàu vitamin C và enzyme bromelain, có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa. Việc kết hợp dứa với Kefir không chỉ tạo ra hương vị độc đáo mà còn gia tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.

II. Thách thức trong việc phát triển Nước Ép Dứa Lên Men

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc phát triển nước ép dứa lên men từ Kefir cũng gặp phải một số thách thức. Thị trường thực phẩm chức năng đang ngày càng cạnh tranh, và việc tạo ra một sản phẩm nổi bật là điều cần thiết. Ngoài ra, việc đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm cũng là một yếu tố quan trọng.

2.1. Cạnh tranh từ các sản phẩm khác

Thị trường hiện có nhiều sản phẩm nước ép trái cây lên men khác, điều này tạo ra áp lực lớn cho sản phẩm mới. Cần có chiến lược marketing hiệu quả để thu hút người tiêu dùng.

2.2. Đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm

Việc kiểm soát chất lượng nguyên liệu và quy trình sản xuất là rất quan trọng. Sản phẩm cần phải đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm để được người tiêu dùng tin tưởng.

III. Phương pháp sản xuất Nước Ép Dứa Lên Men Từ Kefir

Quy trình sản xuất nước ép dứa lên men từ Kefir bao gồm nhiều bước quan trọng. Từ việc chọn nguyên liệu, lên men cho đến đóng gói sản phẩm, mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo chất lượng.

3.1. Quy trình chọn nguyên liệu

Nguyên liệu dứa cần được chọn lựa kỹ lưỡng, đảm bảo tươi ngon và không có hóa chất độc hại. Việc này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.

3.2. Quy trình lên men Kefir

Quá trình lên men Kefir cần được kiểm soát chặt chẽ về nhiệt độ và thời gian. Điều này giúp sản phẩm đạt được hương vị và lợi ích sức khỏe tối ưu.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu về nước ép dứa lên men từ Kefir đã cho thấy nhiều kết quả khả quan. Sản phẩm không chỉ được người tiêu dùng ưa chuộng mà còn có tiềm năng lớn trong thị trường thực phẩm chức năng.

4.1. Phản hồi từ người tiêu dùng

Kết quả khảo sát cho thấy người tiêu dùng đánh giá cao hương vị và lợi ích sức khỏe của sản phẩm. Điều này cho thấy nhu cầu thị trường đối với sản phẩm nước ép dứa lên men từ Kefir là rất lớn.

4.2. Tiềm năng phát triển sản phẩm

Với sự gia tăng nhận thức về sức khỏe, sản phẩm nước ép dứa lên men từ Kefir có khả năng mở rộng thị trường và phát triển thêm nhiều biến thể khác nhau.

V. Kết luận và tương lai của Nước Ép Dứa Lên Men Từ Kefir

Nước ép dứa lên men từ Kefir không chỉ là một sản phẩm mới lạ mà còn mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe. Với sự phát triển của thị trường thực phẩm chức năng, sản phẩm này có tiềm năng lớn để phát triển trong tương lai.

5.1. Tương lai của sản phẩm trên thị trường

Dự báo rằng nhu cầu về sản phẩm nước ép lên men sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới. Các doanh nghiệp cần nắm bắt xu hướng này để phát triển sản phẩm phù hợp.

5.2. Định hướng phát triển sản phẩm

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển thêm các biến thể của nước ép dứa lên men từ Kefir, nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Trong xu hướng tiêu dùng hiện đại, người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến các dòng thực phẩm và đồ uống có nguồn gốc tự nhiên, bổ sung lợi khuẩn và tăng cường hệ miễn dịch. Theo báo cáo từ Hội đồng Nghiên cứu và Kinh tế Nông nghiệp Ý (CREA) giai đoạn dịch COVID-19, mức tiêu thụ nông sản gia tăng đáng kể: trái cây tăng 29%, rau củ tăng 33%, các loại đậu tăng 26,5% và dầu ô liu tăng 21,5% (Abhijit Barman, Rubi Das, 2021). Bên cạnh đó, nhu cầu đối với các dòng đồ uống chức năng không chứa sữa (non-dairy) ngày càng mở rộng do tỷ lệ người tiêu dùng không dung nạp đường lactose, dị ứng protein từ sữa hoặc lo ngại hàm lượng cholesterol. Nước trái cây được xác định là môi trường cơ chất lý tưởng để nuôi cấy và phát triển các chế phẩm sinh học từ probiotic và nấm men Kefir.

Tại Việt Nam, dứa là loại nông sản chủ lực với diện tích canh tác khoảng 40.000 ha và sản lượng đạt trên 500.000 tấn/năm, trong đó 90% diện tích tập trung tại các tỉnh phía Nam như Tiền Giang (14.800 ha), Kiên Giang (10.000 ha), Hậu Giang (gần 1.600 ha) và Long An (1.000 ha). Quả dứa có giá trị dinh dưỡng cao, giàu đường (10,4 g/100g), vitamin C (axit ascorbic 46 mg/100g), chất khoáng canxi (8 - 8,08 mg/100g), hợp chất phenolic và đặc biệt là enzyme protease bromelain có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa, kháng viêm và bảo vệ tim mạch. Tuy nhiên, thị trường nước giải khát nội địa chủ yếu là đồ uống có gas công nghiệp hoặc nước chiết thảo mộc, thiếu vắng các sản phẩm nước ép trái cây lên men sinh học tự nhiên.

Đề tài "Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước ép dứa lên men từ Kefir" được nhóm sinh viên Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP. HCM thực hiện nhằm giải quyết các mục tiêu cụ thể:

1. Nghiên cứu và phát triển sản phẩm nước ép dứa lên men tự nhiên nhờ nấm men Kefir, tạo ra dòng thức uống mới chưa có mặt rộng rãi trên thị trường Việt Nam.
2. Tận dụng nguồn nông sản dứa dồi dào, nâng cao giá trị thương phẩm cho trái cây nhiệt đới và các chế phẩm sinh học chứa lợi khuẩn.
3. Đa dạng hóa dòng sản phẩm nước giải khát tốt cho hệ tiêu hóa, phục vụ nhu cầu bổ sung dinh dưỡng và làm đẹp của người tiêu dùng.
4. Xây dựng quy trình công nghệ và phương án sản xuất khả thi ở điều kiện nhiệt độ thường, hạn sử dụng ổn định và dễ lưu thông phân phối.

Đối tượng nghiên cứu của đồ án là sản phẩm nước ép dứa lên men từ nấm hạt Kefir kết hợp các loại nguyên liệu bổ sung (nha đam, thạch dừa, hạt chia). Phạm vi thực hiện đề tài diễn ra từ tháng 05/2022 đến tháng 07/2022 tại TP. Hồ Chí Minh, kết hợp khảo sát trực tuyến người tiêu dùng trên phạm vi cả ba miền Bắc, Trung, Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Đồ án vận dụng hệ thống lý thuyết chuyên ngành công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm:

• Nấm men Kefir: Hệ vi sinh vật cộng sinh phức hợp giữa vi khuẩn lên men lactic (ưa ấm) và nấm men lên men rượu, chuyển hóa đường thành axit lactic, một lượng nhỏ ethanol, CO2 và các hợp chất thơm diacetyl, mang lại lợi ích cho hệ vi sinh đường ruột.
• Cơ sở hóa sinh nguyên liệu: Phân tích thành phần dinh dưỡng của dịch ép dứa, cơ chế hoạt động của enzyme bromelain; đặc tính chức năng của nha đam (Aloe vera / Aloe barbadensis thuộc họ Aloeaceae) với 99 - 99,5% nước, pH 4,5 cùng hơn 75 hợp chất có hoạt tính sinh học (vitamin, khoáng, enzyme, phenolic, anthraquinone, saponin); thạch dừa (nata de coco tạo bởi vi khuẩn Acetobacter xylinum); hạt chia (Salvia hispanica).
• Hệ thống tiêu chuẩn an toàn thực phẩm: Các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia (QCVN) và thông tư của Bộ Y tế về chỉ tiêu vi sinh vật cho đồ uống không cồn, chỉ tiêu cảm quan, quy định kiểm soát chất lượng nguyên liệu, bao bì và thành phẩm.

Phương pháp nghiên cứu được triển khai đồng bộ:

• Phương pháp quản lý dự án: Áp dụng công cụ 5W+1H để lập kế hoạch tổng thể, phân bổ tiến độ, trách nhiệm và nguồn lực nhóm.
• Phương pháp tư duy sáng tạo: Tổ chức phiên động não (Brain storming) để đề xuất và đánh giá các phương án sản phẩm.
• Phương pháp điều tra xã hội học và khảo sát thị trường định lượng: Sử dụng bảng câu hỏi trực tuyến (Google Forms) thu thập dữ liệu từ 100 người tiêu dùng mục tiêu; phân tích thống kê mô tả tần suất, tỷ lệ phần trăm về nhân khẩu học, hành vi tiêu dùng và mức độ chấp nhận sản phẩm.
• Phương pháp phân tích cạnh tranh và môi trường vĩ nông: Đánh giá sản phẩm của đối thủ trực tiếp và gián tiếp trên thị trường (Strongbow, Crafted Kefir Soda, Woongjin); phân tích các chỉ số kinh tế vĩ mô (tăng trưởng GDP quý I/2022 đạt 5,03%).
• Phương pháp thực nghiệm công nghệ thực phẩm: Thiết kế sơ đồ công nghệ, quy trình sản xuất men giống, bố trí hệ thống 5 thí nghiệm đơn yếu tố nhằm xác định tỷ lệ phối trộn nguyên liệu, nồng độ chất khô hòa tan (°Brix), thời gian lên men, tỷ lệ giống cấy và theo dõi biến thiên chất lượng trong thời gian bảo quản (0, 5, 10, 15, 20, 30 ngày).

Nội dung chính theo từng chương

Chuẩn bị cơ sở thực hiện đồ án

Nhóm nghiên cứu thiết lập biên bản phân công công việc chi tiết và kế hoạch 5W+1H cho giai đoạn từ ngày 02/05/2022 đến ngày 30/06/2022. Các mốc công việc gồm: xác định mục tiêu, thảo luận phát triển ý tưởng, khảo sát thị trường, sàng lọc ý tưởng, phát triển concept, xây dựng bản mô tả và thông số kỹ thuật, thiết kế thí nghiệm công nghệ và chế tạo mẫu sản phẩm sơ bộ.

Chương 1. Hình thành ý tưởng sản phẩm và xác định mục đích/mục tiêu của đề tài

Nội dung chương tập trung làm rõ tính cấp thiết của việc phát triển đồ uống lên men sinh học không sữa. Nhóm tác giả tổng hợp dữ liệu nông nghiệp về vùng nguyên liệu dứa tại các tỉnh Nam Bộ (Tiền Giang, Kiên Giang, Hậu Giang, Long An) và giá trị dinh dưỡng của dịch dứa đối với sức khỏe đường ruột, từ đó xác lập mục tiêu nghiên cứu tạo ra sản phẩm nước ép dứa lên men tự nhiên từ Kefir đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng Việt Nam.

Chương 2. Hình thành và phát triển ý tưởng sản phẩm

Dựa trên các tiêu chí về tính mới, chất lượng cảm quan, tính ổn định của nguồn cung nguyên liệu và khả năng sản xuất quy mô công nghiệp, nhóm tác giả tiến hành phiên họp Brain storm ngày 16/05/2022 và đề xuất 3 ý tưởng sản phẩm:

• Ý tưởng 1: Nước ép dứa lên men từ Kefir có bổ sung thạch dừa.
• Ý tưởng 2: Nước ép dứa lên men từ Kefir có bổ sung nha đam.
• Ý tưởng 3: Nước ép dứa lên men từ Kefir có bổ sung hạt chia.

Tất cả các ý tưởng đều áp dụng quy trình lên men hai giai đoạn: giai đoạn 1 lên men dung dịch cơ chất đường - mật hoa dừa bằng hạt men Kefir trong 1 - 2 ngày; giai đoạn 2 lọc thu dịch, phối trộn với nước ép dứa đã thanh trùng cùng nguyên liệu bổ sung và lên men phụ để tạo gas tự nhiên.

Chương 3. Thực hiện nghiên cứu, phân tích, khảo sát cho các ý tưởng sản phẩm

Chương này trình bày kết quả phân tích số liệu khảo sát từ 100 phiếu điều tra người tiêu dùng, kết hợp đánh giá đối thủ cạnh tranh và môi trường kinh tế:

• Đặc điểm khách hàng khảo sát: 72% là nữ giới, 28% là nam giới; nhóm tuổi 18 - 30 chiếm đa số với 87%; nghề nghiệp chính là học sinh, sinh viên có mức thu nhập dưới 5 triệu đồng hoặc chưa có thu nhập.
• Thói quen và hành vi tiêu dùng: 79% người được hỏi đã từng sử dụng nước ép trái cây lên men; 91% thể hiện sự ưa thích; 59% sử dụng thỉnh thoảng và 21% dùng 1 - 2 lần/tháng. Nơi mua sắm chủ yếu là siêu thị và cửa hàng tiện lợi.
• Đánh giá về sản phẩm mới: 59% chưa biết về nấm men Kefir nhưng có tới 94% hứng thú muốn dùng thử sản phẩm "Nước ép dứa lên men từ Kefir". Về nguyên liệu kết hợp, nha đam được ưu tiên cao nhất với 50% lựa chọn, vượt trội so với thạch dừa (26%) và hạt chia (24%).

Chỉ tiêu khảo sát	Lựa chọn chiếm ưu thế	Tỷ lệ (%)	Lựa chọn tiếp theo	Tỷ lệ (%)
Giới tính	Nữ	72,0%	Nam	28,0%
Độ tuổi	18 – 30 tuổi	87,0%	Dưới 18 tuổi	8,0%
Thái độ với nước trái cây lên men	Ưa thích	91,0%	Không thích	9,0%
Yếu tố quyết định mua hàng	Hương vị	76,0%	Bao bì sản phẩm	50,0%
Hứng thú dùng thử sản phẩm mới	Có	94,0%	Không	6,0%
Nguyên liệu bổ sung mong muốn	Nha đam	50,0%	Thạch dừa	26,0%
Loại bao bì mong muốn	Chai nhựa	42,0%	Khác	58,0%
Dung tích mong muốn	250 ml	35,3%	Khác	64,7%

• Phân tích đối thủ cạnh tranh: Khảo sát ba thương hiệu tiêu biểu trên thị trường:

Tên sản phẩm	Đơn vị sản xuất	Quy cách bao bì	Hạn sử dụng	Thành phần chính
Strongbow Cider	Công ty TNHH Nhà máy Bia Heineken VN	Lon/Chai thủy tinh 330 ml	6 tháng	Nước táo lên men, si-rô, chất điều chỉnh độ acid (E296), chất bảo quản (E224)
Crafted Kefir Soda	Công ty TNHH NURTURING FOODS	Chai thủy tinh 330 ml	7 - 10 ngày	Men Kefir, đường organic, gừng, táo, sung Mỹ, chanh vàng
Nước ép lợi khuẩn Woongjin	Công ty TNHH MTV Cung và Cầu	Chai nhựa 1,5 lít	12 tháng	Nước, đường, sữa bột gầy, dứa cô đặc, 10 tỷ lợi khuẩn L. plantarum

Sàng lọc ý tưởng, phát triển concept và thiết kế sản phẩm

Dựa trên kết quả khảo sát thị trường và tính khả thi về công nghệ, nhóm nghiên cứu lựa chọn ý tưởng: "Nước ép dứa lên men từ Kefir có bổ sung nha đam" với dung tích đóng gói 250 ml trong chai nhựa.

Các nội dung phát triển tiếp theo gồm:

• Bản mô tả sản phẩm và tiêu chuẩn chất lượng: Xác định rõ các chỉ tiêu cảm quan (màu vàng đặc trưng của dứa, vị chua ngọt hài hòa, có gas nhẹ, thạch nha đam giòn dai), chỉ tiêu vi sinh vật cho đồ uống không cồn, tiêu chuẩn nguyên liệu đầu vào và vật liệu bao bì.
• Xây dựng phương án công nghệ và bố trí thí nghiệm: Lựa chọn dây chuyền thiết bị gồm máy rửa dứa, máy gọt vỏ đột lõi, máy nghiền xé, thiết bị ủ enzyme, máy ép, thiết bị lọc, thiết bị thanh trùng Pasteur, bồn phối trộn, bồn lên men và máy chiết rót tự động. Hệ thống 5 thí nghiệm được thiết lập:
  • Thí nghiệm 1: Khảo sát tỷ lệ phối trộn đường và mật hoa dừa đến dịch lên men sơ cấp.
  • Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men.
  • Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan (°Brix).
  • Thí nghiệm 4: Khảo sát tỷ lệ bổ sung men giống Kefir đến động học lên men và giá trị cảm quan.
  • Thí nghiệm 5: Khảo sát biến thiên chất lượng sản phẩm theo thời gian bảo quản (tại các mốc 0, 5, 10, 15, 20, 30 ngày).
• Chế tạo mẫu sơ bộ: Thực hiện quy trình chế tạo mẫu phòng thí nghiệm, thiết kế mẫu nhãn bao bì và hoàn thiện báo cáo mẫu sản phẩm sơ bộ.

Kết quả và đóng góp

Đồ án đã đạt được các kết quả nghiên cứu cụ thể:

1. Dữ liệu thị trường định lượng: Chứng minh tiềm năng thương mại hóa cao của dòng nước ép dứa lên men với 94% người tiêu dùng sẵn sàng sử dụng thử; xác định chính xác cấu hình sản phẩm tối ưu theo nhu cầu khách hàng mục tiêu (bổ sung 50% thạch nha đam, đóng chai nhựa dung tích 250 ml, mức giá kỳ vọng phổ biến ở phân khúc bình dân).
2. Quy trình công nghệ khả thi: Thiết lập hoàn chỉnh sơ đồ quy trình công nghệ phát triển sản phẩm từ khâu xử lý nguyên liệu quả tươi, ủ enzyme giải phóng dịch bào, quy trình nhân giống và lên men nấm men Kefir trên môi trường đường - mật hoa dừa, đến công đoạn phối trộn dịch quả, bổ sung thạch nha đam và lên men phụ tạo gas.
3. Bộ thông số kỹ thuật và hệ thống thí nghiệm chuẩn hóa: Xây dựng khung chỉ tiêu chất lượng toàn diện (cảm quan, hóa lý, vi sinh) đáp ứng các quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn vệ sinh thực phẩm cho đồ uống không cồn.
4. Đóng góp học thuật và thực tiễn: Cung cấp tài liệu nghiên cứu ứng dụng nấm men Kefir trên cơ chất dịch quả nhiệt đới phi sữa, mở ra hướng đi mới trong việc gia tăng giá trị kinh tế cho nông sản dứa Việt Nam và làm phong phú phân khúc đồ uống probiotic tự nhiên.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế: Quy mô mẫu khảo sát thị trường dừng lại ở mức 100 phiếu trực tuyến, tập trung phần lớn vào nhóm học sinh và sinh viên tại khu vực đô thị; các thông số tối ưu hóa công nghệ chủ yếu được thiết lập ở quy mô phòng thí nghiệm và chế tạo mẫu sơ bộ, chưa tiến hành thử nghiệm sản xuất liên tục trên dây chuyền công nghiệp.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  1. Triển khai thực nghiệm đầy đủ 5 nội dung thí nghiệm đã thiết kế để xác định chính xác các giá trị tối ưu về nồng độ °Brix, thời gian lên men, tỷ lệ giống cấy và liều lượng enzyme bromelain/pectinase.
  2. Phân tích định lượng chi tiết mật độ tế bào lợi khuẩn sống (Lactobacillus spp., nấm men) và hàm lượng các axit hữu cơ trong suốt thời gian bảo quản.
  3. Mở rộng thử nghiệm đánh giá cảm quan thị hiếu theo phương pháp cho điểm hoặc trắc nghiệm mô tả định lượng (QDA) với hội đồng chuyên gia.
  4. Nghiên cứu công nghệ chiết rót vô trùng và kiểm soát áp suất khí CO2 sinh ra trong bao bì kín nhằm kéo dài thời hạn sử dụng thực tế của sản phẩm ở điều kiện nhiệt độ thường.

Giá trị tham khảo

Báo cáo đồ án là tài liệu tham khảo có giá trị chuyên môn cao cho:

• Sinh viên và giảng viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Đảm bảo Chất lượng và An toàn Thực phẩm: Tham khảo cấu trúc hoàn chỉnh của một đồ án phát triển sản phẩm thực phẩm mới (NPD), từ phương pháp quản lý 5W+1H, thiết kế bảng câu hỏi khảo sát người tiêu dùng, phân tích đối thủ cạnh tranh đến phương pháp lập ma trận thí nghiệm công nghệ.
• Cán bộ nghiên cứu và phát triển (R&D) tại các doanh nghiệp đồ uống: Vận dụng quy trình công nghệ lên men nấm Kefir trên nền nước ép trái cây và phương án kết hợp nguyên liệu thạch thực vật để đa dạng hóa dòng sản phẩm giải khát chức năng.

Câu hỏi thường gặp

1. Vì sao nhóm nghiên cứu lựa chọn ý tưởng kết hợp nước ép dứa lên men Kefir với thạch nha đam thay vì thạch dừa hay hạt chia?
Kết quả khảo sát 100 người tiêu dùng cho thấy nha đam đạt tỷ lệ bình chọn cao nhất với 50%, vượt trội so với thạch dừa (26%) và hạt chia (24%). Nha đam có đặc tính thanh nhiệt, giàu khoáng chất, hỗ trợ tiêu hóa và làm đẹp da, phù hợp với thị hiếu của đối tượng khách hàng mục tiêu là nữ giới (chiếm 72% mẫu khảo sát).

2. Khách hàng mục tiêu và kênh phân phối chính của sản phẩm được xác định như thế nào?
Khách hàng mục tiêu là giới trẻ trong độ tuổi 18 - 30 (học sinh, sinh viên, nhân viên văn phòng), đặc biệt là nữ giới quan tâm đến đồ uống làm đẹp và tốt cho hệ tiêu hóa. Kênh phân phối chính được lựa chọn là hệ thống siêu thị lớn (Coopmart, Big C, Aeon) và chuỗi cửa hàng tiện lợi (Circle K, FamilyMart).

3. Đồ án đã khảo sát những đối thủ cạnh tranh nào trên thị trường?
Nhóm nghiên cứu khảo sát 3 sản phẩm đại diện: Strongbow Cider (Heineken Việt Nam, lên men từ táo, HSD 6 tháng), Crafted Kefir Soda (Công ty TNHH NURTURING FOODS, lên men từ men Kefir và nước khoáng/trái cây, HSD 7 - 10 ngày) và Nước ép lợi khuẩn Woongjin (nhập khẩu, bổ sung 10 tỷ lợi khuẩn L. plantarum, HSD 12 tháng).

4. Quy trình sản xuất nước ép dứa lên men Kefir trải qua mấy giai đoạn lên men chính?
Quy trình gồm 2 giai đoạn lên men: Lên men sơ cấp giai đoạn 1 (nhân nuôi hạt men Kefir trong môi trường nước, đường và mật hoa dừa trong 1 - 2 ngày để thu dịch men) và Lên men thứ cấp giai đoạn 2 (phối trộn dịch men đã lọc với nước ép dứa thanh trùng cùng thạch nha đam để tạo hương vị và sinh khí gas tự nhiên).

5. Hệ thống thí nghiệm công nghệ của đề tài gồm những nội dung khảo sát nào?
Đề tài thiết kế 5 thí nghiệm: (1) Khảo sát tỷ lệ phối trộn đường và mật hoa dừa; (2) Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men; (3) Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô hòa tan (°Brix); (4) Khảo sát tỷ lệ giống cấy men bổ sung; (5) Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm tại các mốc 0, 5, 10, 15, 20 và 30 ngày.

Kết luận

Đồ án "Nghiên cứu phát triển sản phẩm nước ép dứa lên men từ Kefir" đã xây dựng thành công quy trình phát triển sản phẩm thực phẩm hoàn chỉnh, kết hợp hài hòa giữa nghiên cứu thị trường định lượng và thiết kế công nghệ thực nghiệm. Việc lựa chọn công thức nước dứa lên men bổ sung thạch nha đam đóng chai 250 ml đã giải quyết tốt bài toán tận dụng nguồn nông sản dứa dồi dào tại Việt Nam và đáp ứng xu hướng sử dụng đồ uống probiotic không chứa sữa. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu khoa học và phương pháp luận vững chắc, đóng vai trò là tài liệu tham khảo giá trị cho các nghiên cứu tối ưu hóa công nghệ sản xuất đồ uống lên men ở quy mô công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. HÌNH THÀNH Ý TƯỞNG SẢN PHẨM VÀ XÁC ĐỊNH MỤC ĐÍCH/ MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở chọn đề tài Trong thời đại hiện nay, sau khi đại dịch COVID-19 bùng nổ ở nhiều nơi trên thế giới, thì nhu cầu về dinh dưỡng trong thực phẩm của người tiêu dùng ngày càng tăng. “Theo như báo cáo của Hội đồng Nghiên cứu và Kinh tế Nông nghiệp (CREA) của Ý, trong thời gian cách ly của đại dịch COVID-19, việc tiêu thụ sản phẩm thực phẩm tăng 29% đối với trái cây, rau 33%, các loại đậu 26,5% và dầu ô liu 21,5% (Abhijit Barman, Rubi Das, 2021)” [1].

Từ đó, ta thấy được sự quan tâm cao độ của người tiêu dùng đối với các loại sản phẩm liên quan đến trái cây và rau củ trong thời điểm hiện nay. Các chế phẩm sinh học từ trái cây cũng nhận được nhiều sự chú ý do chúng rất giàu chất chống oxi hóa, vitamin, chất xơ và khoáng chất. Bên cạnh đó, có nhiều nghiên cứu cho rằng nước trái cây có thể xem như một môi trường tốt để nuôi dưỡng những chế phẩm sinh học từ probiotic, Kefir,… Kefir là một sản phẩm sữa nuôi cấy độc đáo do kết hợp acit lactic và quá trình lên men cồn của đường lactose trong sữa. Sản phẩm có vị chua của acid lactic và mùi thơm nhẹ của rượu diacetyl.

Những tác dụng đối với sức khỏe của Kefir, bao gồm giảm các triệu chứng không dung nạp lactose, kích thích hệ thống miễn dịch, giảm cholesterol, và các đặc tính chống ung thư, Kefir đã trở thành một chất quan trọng trong thực phẩm chức năng từ sữa và do đó, nghiên cứu về Kefir đã tăng lên trong thập kỷ qua [2]. Bên cạnh đó, nhu cầu của người tiêu dùng đối với các sản phẩm đồ uống chức năng không chứa sữa ngày càng tăng cao trên toàn cầu do có một số người tiêu dùng không dung nạp được lactose, dị ứng protein từ sữa, hàm lượng cholesterol trong sữa cùng với đó là sự quan tâm của người tiêu dùng về các loại thực phẩm lên men từ Kefir giúp tăng cường sức khỏe và hệ tiêu hóa [3, 4]. Vì vậy, việc kết hợp Kefir với một loại nước trái cây là một ý tưởng khá phổ biến hiện nay. Trong tất cả các loại trái cây phổ biến nhất trên thế giới, dứa được biết đến là loại trái cây theo mùa và có sẵn với số lượng lớn vào mùa thu hoạch.

Ở Việt Nam, dứa được trồng khắp từ Bắc tới Nam trên diện tích khoảng 40 ngàn hecta, với sản lượng trên 500 ngàn tấn/năm, 90% diện tích tập trung ở phía Nam. Các tỉnh có diện tích trồng dứa lớn gồm Tiền Giang (14800 ha), Kiên Giang (10000 ha), Hậu Giang (gần 1600 ha), Long An (1000 ha) [5]. Không những thế, dứa thường được dùng để sản xuất các chế phẩm sinh học có lợi như chất chống oxy hóa, axit hữu cơ, bromelain và các hợp chất phenolic do dứa có hàm lượng dinh dưỡng phong phú như chất xơ, đường, axit hữu cơ quan trọng, vitamin (axit ascorbic, niacin và thiamin) và khoáng chất 12 (magiê, mangan và đồng). Thành phần dinh dưỡng của dứa sẽ được đưa ra trong bảng sau: Bảng 1.

Các thành phần chính của dứa (trên 100g) Thành phần Cùi dứa Nước ép dứa Thành phần quan trọng Chất đạm 0.1 Tổng lượng đường 10.4 Khoáng chất Canxi 8 8.08 Vitamin Acid ascorbic 46. Bảng Ciqual, Thành phần dinh dưỡng của dứa, 2020. Nguồn: (ANSES, 2020) Đặc biệt, dứa có chứa một loại enzyme phân giải protein, cụ thể là bromelain giúp hỗ trợ quá trình tiêu hóa cũng như rất cần thiết cho các tác dụng điều trị liên quan đến bromelain. Bromelain còn có nhiều công dụng như là một hoạt chất chống viêm, antioxi dant, chống ung thư và tác nhân bảo vệ tim mạch [6].