i TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA TRÀ XANH QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM GVHD : Ths. Lê Thị Hồng Ánh. SVTH : Trần Mạnh Tùng. MSSV : 106110099. Tp.HCM, tháng 08 năm 2010. ii Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Ban giám hiệu trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành phố Hồ Chí Minh. Ban chủ nhiệm khoa Công Nghệ Thực Phẩm, cùng với các quý thầy cô đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi học tập và nghiên cứu cũng như cung cấp cho tôi những kiến thức rất bổ ích về chuyên môn cũng như về xã hội trong suốt thời gian tôi theo học tại trường. Tôi cũng xin chân thành gửi lời cảm ơn đặc biệt đến cô Lê Thị Hồng Ánh – giáo viên hướng dẫn đồ án, với sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của cô đã giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. Thời gian thực hiện đề tài có giới hạn, kiến thức bản thân còn hạn chế nên đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự thông cảm và ý kiến đóng góp của quý thầy cô để đề tài tốt nghiệp được đầy đủ và hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn. Tp.HCM, tháng 08 năm 2010. Trần Mạnh Tùng. iii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Sữa chua là sản phẩm được mọi lứa tuổi ưu chuộng và có sức tiêu thụ mạnh không chỉ ở Việt Nam mà cả trên toàn thế giới. Các sản phẩm sữa chua vô cùng phong phú, đa dạng về chủng loại và hương vị. Sữa chua mang hương vị trà xanh Nhật Bản là sự kết hợp mang tính mới lạ, độc đáo góp phần làm phong phú thêm cho dòng sản phẩm sữa lên men, đồng thời đây cũng là một sản phẩm hướng đến sức khỏe của người tiêu dùng. Sữa chua mang đến cho cơ thể một đường tiêu hóa khỏe mạnh, làn da trắng sáng. Thành phần tinh chất trà xanh Nhật Bản mang lại tinh thần sảng khoái, tinh khiết và khả năng chống lão hóa cho người sử dụng. Xuất phát từ nguyên nhân đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh quy mô phòng thí nghiệm”. Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã thực hiện những nội dung sau: - Tìm hiểu tổng quan về nguyên liệu sữa và quá trình lên men, bột trà xanh Matcha. - Tiến hành khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất như: + Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như: nồng độ chất khô ban đầu của sữa, tỷ lệ men cái, nhiệt độ đến quá trình lên men trong sản xuất sữa chua. + Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men cái đến quá trình lên men trong sản xuất sữa chua. + Xác định tỉ lệ phối trộn siro thích hợp cho sản phẩm sữa chua Sau quá trình nghiên cứu, chúng tôi đã thu được kết quả như sau: - Điều kiện tối ưu cho quá trình lên men sữa chua để sản phẩm đạt yêu cầu chất lượng là: + Nồng độ chất khô ban đầu của sữa chiếm 20% khối lượng của sữa. + Tỷ lệ men cái cho vào sữa nguyên liệu: 10g men cái dùng cho 100g sữa. + Nhiệt độ lên men 45 o C, thời gian τ = 180 phút. - Để tạo được sản phẩm có hương vị thơm ngon tỷ lệ phối trộn siro là 9g/ 100g sữa chua. iv MỤC LỤC Nội dung Trang Bìa i Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn . ii Tóm tắt đồ án iii Mục lục iv Danh sách hình vẽ vii Danh sách bảng biểu ix CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1 1.1 Đặt vấn đề 2 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 3 CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 4 2.1 Tổng quan về nguyên liệu 5 2.1.1 Sữa tươi 5 2.1.2 Bột trà xanh Matcha 15 2.1.3 Vi khuẩn lactic 21 2.2 Tổng quan về quá trình lên men lactic 22 2.3 Tổng quan về quá trình đông tụ sữa 25 2.4 Quy trình sản xuất sữa chua dạng đặc “stirred type” 26 2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất 26 2.4.2 Thuyết minh quy trình 27 CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.1 Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ và thiết bị 31 3.1.1 Nguyên liệu 31 v 3.1.2 Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 33 3.2 Sơ đồ nghiên cứu 34 3.3 Phương pháp nghiên cứu 35 3.3.1 Khảo sát nguyên liệu 35 3.3.2 Khảo sát quá trình lên men 36 3.3.3 Khảo sát quá trình phối trộn siro 43 3.4 Phương pháp phân tích 45 3.4.1 Xác định độ pH 45 3.4.2 Xác định hàm lượng chất khô bằng khúc xạ kế 45 3.4.3 Xác định hàm lượng acid lactic theo % acid latic 45 3.4.4 Phân tích cảm quan 46 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 50 4.1 Kết quả khảo sát nguyên liệu 51 4.1.1 Nguyên liệu sữa 51 4.1.2 Nguyên bột trà xanh 51 4.2 Kết quả khảo sát quá trình lên men 53 4.2.1 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô đến quá trình lên men 53 4.2.2 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ men cái đến quá trình lên men 58 4.2.3 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men 62 4.3 Kết quả quá trình phối trộn siro 64 4.4 Kết quả phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp sản phẩm 69 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 5.1 Kết luận 72 5.2 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO I PHỤ LỤC A III PHỤ LỤC B VI vi vii Danh sách hình vẽ Hình 2.1: A – Sơ đồ tổ chức của micelle; B – Sơ đồ tổ chức của submicelle. 8 Hình 2.2: Công thức cấu tạo của α – Lactose và β – Lactose 9 Hình 2.3: Sự tạo thành acid lactic từ lactose bởi vi khuẩn lactic 9 Hình 2.4: Bột trà xanh Matcha. 15 Hình 2.5: Quy trình sản xuất bột trà xanh Matcha. 17 Hình 2.6: Công thức cấu tạo của L – theanin 17 Hình 2.7: Vi khuẩn lactic. 22 Hình 2.8: Quá trình chuyển hóa đường lactose do vi khuẩn lactic 24 Hình 2.9: Quá trình sản xuất hương thơm của vi khuẩn lactic. 24 Hình 2.10: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua 26 Hình 3.1: Sữa tươi nguyên chất. 31 Hình 3.2: Sữa đặc có đường. 31 Hình 3.3: Bột trà xanh Matcha. 32 Hình 3.4: Giống vi sinh vật. 32 Hình 3.5: Thiết bị sấy ẩm 33 Hình 3.6: Brix kế cầm tay 33 Hình 3.7: Sơ đồ nghiên cứu 34 Hình 3.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nồng độ chất khô trong sữa đến quá trình lên men. 38 Hình 3.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ men cái đến quá trình lên men. 40 Hình 3.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men 42 Hình 3.11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ siro phối trộn đến sản phẩ. 44 Hình 4.1: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình trích ly. 50 Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của thời gian đến quá trình trích ly. 52 viii Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến pH trong quá trình lên men. 54 Hình 4.4: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến độ Bx trong quá trình lên men. 54 Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến độ chua trong quá trình lên men. 55 Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ men đến pH trong quá trình lên men. 58 Hình 4.7: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ men đến độ Brix trong quá trình lên men.58 Hình 4.8: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ men đến độ chua trong quá trình lên men 59 Hình 4.9: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của tỷ lệ men đến pH trong quá trình lên men. 62 Hình 4.10: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ Brix trong quá trình lên men 62 Hình 4.11: Biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ chua trong quá trình lên men 63 Hình 4.12: Các mẫu với tỷ lệ phối trộn siro trà xanh 6%, 9%, 12%, 15%. 67 Hình 5.1: Sản phẩm sữa chua trà xanh. 72 ix Danh sách bảng biểu Bảng 2.1: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò tươi 5 Bảng 2.2: Thành phần hóa học của sữa 6 Bảng 2.3: Một số đặc điểm hóa lý của chất béo sữa 7 Bảng 2.4: Một số vitamin có trong sữa bò tươi 10 Bảng 2.5: Một số nguyên tố khoáng có trong sữa bò tươi 11 Bảng 2.6: Thành phần hóa học của Matcha 17 Bảng 2.7: Bảng điểm đánh giá cảm quan cho sản phẩm sữa chua 19 Bảng 4.1: Kết quả khảo sát độ pH, % acid lactic, độ Brix của nguyên liệu sữa. 51 Bảng 4.2: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất trích ly bột trà. 51 Bảng 4.3: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất trích ly bột trà 52 Bảng 4.4: Ảnh hưởng của nồng độ chất khô trong sữa đến quá trình lên men…… 54 Bảng 4.5: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích về cấu trúc của sản phẩm khi khảo sát hàm lượng chất khô…………………………………… 57 Bảng 4.6: Bảng phân tích phương sai của thí nghiệm 2.1. 58 Bảng 4.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ men cái đến quá trình lên men. 59 Bảng 4.8: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích về cấu trúc của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ men cái. 61 Bảng 4.9: Bảng phân tích phương sai của thí nghiệm 2.2. 62 Bảng 4.10: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men. 63 Bảng 4.11: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích về cấu trúc của sản phẩm khi khảo sát nhiệt độ lên men. 64 Bảng 4.12: Bảng phân tích phương sai của thí nghiệm 2.3. 65 Bảng 4.13: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích về cấu trúc của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ phối trộn siro. 66 Bảng 4.14: Bảng phân tích phương sai về ưu thích cấu trúc của thí nghiệm 3.1. 67 x Bảng 4.15: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm khi khảo sát tỷ lệ phối trộn siro. 67 Bảng 4.16: Bảng phân tích phương sai về ưu thích mùi vị của thí nghiệm 3.1. 68 Bảng 4.17: Kết quả cảm quan mức độ ưa thích về màu sắc của sản phẩm khi khảo sát nồng độ chất khô. 68 Bảng 4.18: Bảng phân tích phương sai về ưu thích màu sắc của thí nghiệm 3.1. 69 Bảng 4.19: Kết quả cảm quan sản phẩm hoàn thành. 70 [...]... dụng các sản phẩm có lợi cho sức khỏe luôn được quan tâm đúng mức Với mong muốn tạo ra sản phẩm mới hướng đến sức khỏe của người tiêu dùng, tôi chọn đề tài: Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua trà xanh quy mô phòng thí nghiệm - Trang 2- Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Tiến hành nghiên cứu chế biến sữa chua với trọng tâm giải quy t các.. .Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Chương 1: GIỚI THIỆU - Trang 1- Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Sữa chua là một loại sản phầm chế biến từ sữa được lên men với các chủng vi khuẩn có lợi cho đường ruột làm thay đổi các thành phần trong sữa, đặc biệt là quá trình chuyển hóa đường lactose tạo thành acid lactic Sản. .. Trang 23 - Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN Hình 2.8: Quá trình chuyển hóa đường lactose do vi khuẩn lactic Hình 2.9: Quá trình sản xuất hương thơm của vi khuẩn lactic - Trang 24 - Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.3 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH ĐÔNG TỤ SỮA [8] Quá trình đông tụ sữa thực chất là sự liên kết của các casein trong sữa dưới... 25 - Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.4 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SỮA CHUA ĐẶC 2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ Sữa tươi tiệt trùng, Sữa đặc có đường Tiêu chuẩn hóa Đồng hóa 60oC Thanh trùng 95oC/ 10 phút Làm nguội 43 – 45oC Lên men Làm lạnh Phối trộn Rót sản phẩm Trữ lạnh Men cái 15 – 20oC Siro trà xanh, 60oBx Bao bì 2 – 5oC/ ít nhất 6h Sản phẩm Hình 2.10: Sơ đồ quy trình... Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN Chương 2: TỔNG QUAN - Trang 4 - Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1.1 Sữa tươi [8] Sữa nguyên liệu thường được sử dụng trong lên men lactic sản xuất sữa chua là sữa bò tươi Sữa bò tươi là một trong những loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, sản lượng cung cấp dồi dào... thermophilus phát triển Từ thực tế cho thấy muốn sản xuất sữa chua đạt chất lượng tốt nhất thì tỷ lệ giữa L bulgaricus và S thermophilus được phối trộn là 1/1 - Trang 21 - Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN Trong sản xuất sữa chua bằng nuôi cấy hỗn hợp hai loài trên cho thấy: ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất, pH của sữa thích hợp cho loài Streptococcus hoạt động chiếm... thơm dịu của trà  Màu sắc: màu xanh đậm như màu cẩm thạch và đồng nhất  Hình thái: dạng hạt bột mịn, kích thước từ 5 – 17 μm  Không lẫn tạp chất, nhiễm vi sinh vật hay có hiện tượng hư hỏng - Trang 20 - Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1.3 Giống vi khuẩn lactic.[8], [14], Vi khuẩn lactic có vai trò rất quan trọng trong sản xuất sữa chua, chất lượng sữa chua phụ thuộc... sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt  Không chứa thể thực khuẩn (bacteriphage)  Không chứa kháng sinh, các enzyme  Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng cụ hay thiết bị đựng sữa - Trang 14 - Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1.2 Bột trà xanh Matcha 2.1.2.1 Nguồn gốc [16] Matcha là một loại sản phẩm trà xanh xay mịn đặc... dưới dạng C12H22O11.H2O Lipid: Lipid của sữa bao gồm chất béo, các phosphatid, glycolipid, sterol  Chất béo sữa: Chất béo sữa là một thành phần quan trọng trong sữa Ngoài khả năng sinh năng lượng cao chất béo của sữa còn có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A,D,E) - Trang 6 - Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN Chất béo trong sữa bao gồm 98 ÷ 99% là các triglyceride,... dinh dưỡng trong sữa chua cũng dễ hấp thụ vào cơ thể nhiều hơn gấp 3 lần so với sữa tươi Sữa chua có thể được chia làm hai loại: nhóm sản phẩm do kết quả của quá trình lên men lactic (sữa chua dạng đặc, sữa chua uống,…) và nhóm sản phẩm của quá trình lên men hỗn hợp (sữa chua kefir, koumiss,…) Từ lâu trà xanh không chỉ được dùng làm loại thức uống thông dụng mang lại cảm giác tỉnh táo, sảng khoái tinh . chua trà xanh quy mô phòng thí nghiệm . Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU. - Trang 3- 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU. Tiến hành nghiên cứu chế biến sữa chua. người sử dụng. Xuất phát từ nguyên nhân đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài Nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa chua trà xanh quy mô phòng thí nghiệm . Trong quá trình nghiên cứu, tôi đã thực. HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA TRÀ XANH QUY MÔ PHÒNG THÍ NGHIỆM