HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
---------------------------------------

NGUYỄN HỒNG LÂM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ẢNH HƯỞNG CỦA SỮA DỪA BỔ SUNG
ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA ĐẬU NÀNH NẢY MẦM
LÊN MEN LACTIC

HÀ NỘI 2021


HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
---------------------------------------

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
ẢNH HƯỞNG CỦA SỮA DỪA BỔ SUNG
ĐẾN CHẤT LƯỢNG SỮA ĐẬU NÀNH NẨY MẦM
LÊN MEN LACTIC
Người thực hiện

: Nguyễn Hồng Lâm

Mã sinh viên

: 620973

Khóa

: 62

Ngành

: Cơng nghệ thực phẩm

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Đức Doan

HÀ NỘI 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là thực
và chưa hề được sử dụng.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được
cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 05 tháng 9 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Lâm

I


LỜI CẢM ƠN
Để khóa luận được hồn thành, em đã nhận được rất nhiều sự hỗ trợ và giúp
đỡ của thầy/cô, bạn bè và người thân. Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành

đến thầy PGS.TS Nguyễn Đức Doan đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kiến thức, kinh
nghiệm cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy/cô khoa Công nghệ thực phẩm, Học
viện Nông nghiệp Việt Nam, những người đã dạy dỗ em suốt thời gian vừa qua.
Sau cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới những người thân trong gia đình đã
ln ở bên cạnh, chăm sóc, động viên em, tồn thể các bạn bè, sinh viên lớp
K62CNTPC đã giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập cũng như thực hiện đề tài tốt
nghiệp này. Đồng thời xin gửi lời cảm ơn đến các anh/chị đã nhiệt tình tham gia khảo
sát giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Do ảnh hưởng của dịch bệnh cũng như kinh nghiệm còn hạn chế của một sinh
viên nên khơng thể tránh được những thiếu sót trong q trình thí nghiệm và báo cáo.
Em rất mong nhận được sự nhận xét, đóng góp ý kiến của các thầy cơ để em có thể
bổ sung, nâng cao kĩ năng, chun mơn của mình, phục vụ tốt hơn công tác thực tế
sau này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 05 tháng 9 năm 2021
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hoàng Lâm

II


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... I
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... II
MỤC LỤC ............................................................................................................... III
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... VI
DANH MỤC HÌNH ...............................................................................................VII
DANH MỤC VIẾT TẮT .................................................................................... VIII

CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ .....................................................................................1
1.1

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................1

1.2

Mục tiêu............................................................................................................2
Mục tiêu chung .................................................................................................2
Mục tiêu cụ thể .................................................................................................2

CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..................................................................3
2.1

Tổng quan về đậu nành ....................................................................................3
Đậu nành ..........................................................................................................3
Quá trình nảy mầm ...........................................................................................4

2.2

Lên men lactic ..................................................................................................5

2.3

Thành phần và công dụng của nước uống........................................................5

2.4

Nguyên liệu chính trong sản xuất nước uống ..................................................6
Đường ...............................................................................................................6

Bột whey ..........................................................................................................6
Sữa dừa .............................................................................................................8
Chất ổn định CMC ...........................................................................................8

2.5

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của nước uống .....................................8
Nguyên liệu ......................................................................................................8
Chất ổn định .....................................................................................................9
Chủng nấm men ...............................................................................................9
Công đoạn xử lý trước lên men ......................................................................10
Q trình lên men ...........................................................................................10
Cơng đoạn xử lý sau lên men .........................................................................10

2.6

Tổng quan về chế phẩm vi khuẩn lactic .........................................................10
III


CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .14
3.1

Vật liệu nghiên cứu, hóa chất và dụng cụ ......................................................14
Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................14
Hóa chất..........................................................................................................14

3.2

Địa điểm và thời gian nghiên cứu ..................................................................14


3.3

Nội dung nghiên cứu và bố trí thí nghiệm .....................................................14
Nội dung nghiên cứu ......................................................................................14
Bố trí thí nghiệm ............................................................................................15

3.4

Phương pháp nghiên cứu ................................................................................17
Sản xuất nước uống lên men lactic ................................................................17
Xác định pH của nước uống ...........................................................................18
Xác định độ axit trong nước uống ..................................................................18
Xác định hàm lượng chất khô tổng số............................................................19
Xác định hàm lượng axit phytic (PA) ............................................................19
Xác định hàm lượng GABA ...........................................................................20
Đánh giá cảm quan .........................................................................................20

3.5

Phương pháp xử lý số liệu ..............................................................................21

CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................22
4.1 Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến các chỉ tiêu lý - hoá của nước
uống.......................................................................................................................... 22
Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến hàm lượng chất khô tổng số của
dịch sữa và nước uống...............................................................................................22
Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến hàm lượng axit gamma –
aminobutyric (GABA) của dịch sữa trước lên men và nước uống ...........................24
Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến hàm lượng axit phytic (PA) của

dịch sữa trước lên men và nước uống .......................................................................25
Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến độ axit của nước uống...........26
Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến độ pH của dịch sữa trước lên
men và nước uống .....................................................................................................27
Ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến chất lượng cảm quan của nước
uống.......................................................................................................................... 28
4.2

Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa dừa đến một số chỉ tiêu hoá - lý của nước uống .....29

Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa dừa đến hàm lượng chất khố tổng số của dịch sữa
trước lên men và nước uống ......................................................................................30
IV


Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa dừa đến hàm lượng axit gamma – aminobutyric
(GABA) của dịch sữa trước lên men và nước uống..................................................31
Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa dừa đến hàm lượng axit phytic (PA) của dịch sữa trước
lên men và nước uống ...............................................................................................33
Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa dừa đến độ axit của nước uống ...............................35
Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa dừa đến độ pH của dịch sữa trước lên men và nước
uống.......................................................................................................................... 36
Ảnh hưởng của tỉ lệ sữa dừa đến chất lượng cảm quan của nước uống ........37
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................40
5.1

Kết luận ..........................................................................................................40

5.2


Kiến nghị ........................................................................................................40

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................41
PHỤ LỤC .................................................................................................................45

V


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Bố trí thí nghiệm khảo sát các chế phẩm vi khuẩn lactic .........................15
Bảng 3.2. Bố trí thí nghiệm khảo sát các tỉ lệ sữa dừa..............................................16
Bảng 3.3. Bảng cho điểm chất lượng cảm quan .......................................................21
Bảng 4.1. Bảng xử lý thống kê ảnh hưởng của chủng vi sinh vật và thời gian bảo quản
đến hàm lượng một số thành phần hoá lý của nước uống.........................................22
Bảng 4.2. Bảng xử lý thống kê ảnh hưởng của sữa dừa và thời gian bảo quản đến hàm
lượng một số thành phần hoá lý của nước uống .......................................................30

VI


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Q trình lên men lactic đồng hình và dị hình ............................................5
Hình 3.1. Quy trình sản xuất đồ uống lên men lactic từ sữa đậu nành nảy mầm bổ
sung sữa dừa ..............................................................................................................18
Hình 4.1. Sự thay đổi hàm lượng chất khô tổng số của dịch sữa trước lên men và nước
uống sau các ngày bảo quản lạnh ..............................................................................23
Hình 4.2. Sự thay đổi hàm lượng GABA của dịch sữa trước lên men và nước uống
sau các ngày bảo quản lạnh .......................................................................................24
Hình 4.3. Sự thay đổi hàm lượng axit phytic của dịch sữa trước lên men và nước uống
sau các ngày bảo quản lạnh .......................................................................................25

Hình 4.4. Sự thay đổi độ axit của nước uống trong quá trình bảo quản lạnh ...........27
Hình 4.5. Sự ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến pH của dịch sữa trước lên
men và nước uống lên men .......................................................................................28
Hình 4.6. Sự ảnh hưởng của chế phẩm vi khuẩn lactic đến điểm cảm quan của 3 cơng
thức nước uống sau khi lên men ...............................................................................29
Hình 4.7. Hàm lượng chất khô tổng số, trong dịch sữa trước lên men và nước uống
sau các ngày bảo quản lạnh .......................................................................................30
Hình 4.8. Sự thay đổi hàm lượng GABA của dịch sữa trước lên men và nước uống
sau các ngày bảo quản lạnh .......................................................................................32
Hình 4.9. Sự thay đổi hàm lượng axit phytic của dịch sữa trước lên men và nước uống
sau các ngày bảo quản lạnh .......................................................................................33
Hình 4.10. Sự thay đổi độ axit của nước uống trong quá trình bảo quản lạnh .........35
Hình 4.11. Sự thay đổi độ pH của dịch sữa trước lên men và nước uống trong quá
trình bảo quản lạnh ....................................................................................................36
Hình 4.12. Sự ảnh hưởng của tỉ lệ sữa dừa đến điểm cảm quan của 4 công thức nước
uống sau khi lên men.................................................................................................38

VII


DANH MỤC VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

Nghĩa tiếng Anh

GABA

Axit Gamma-aminobutyric


Gamma-aminobutyric axit

PA

Axit Phytic

Axit Phytic

CT1

Công thức 1

CT2

Công thức 2

CT3

Công thức 3

CT4

Công thức 4

CT5

Công thức 5

CT6


Công thức 6

CT7

Công thức 7

mL

Mililit

mL/100g

Mililit trên 100 gam

mg/g

Miligam trên gam

CK

Chất khô

LAB

Lactic Axit Bacteria

Lactic Axit Bacteria

SWP


Bột whey ngọt

Sweet whey powder

WPC

Whey protein cô đặc

Whey protein concentrate

WPI

Whey protein tách ly

Whey protein isolate

WPC 80

Whey protein cô đặc 80

Whey protein concentrate 80

WPC 34

Whey protein cô đặc 34

Whey protein concentrate 34

WHO


Tổ chức Y tế thế giới

World Health Organization

FAO

Tổ chức Nông lương

Food Agricultural Organization

VIII


CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1

Tính cấp thiết của đề tài
Đại dịch Covid-19 và thiên tai khiến nhiều quốc gia, vùng lãnh thổ trên thế

giới rơi vào tình trạng thiếu hoặc khủng hoảng lương thực trầm trọng. Do đó, người
ta đang cố gắng tìm nguồn protein mới thay thế động vật, đặc biệt ở các nước chưa
và đang phát triển, nơi mà cịn tồn tại tình trạng suy dinh dưỡng ở trẻ em (Unicef,
2019).
Như chúng ta đã biết, đậu nành là nguồn thực phẩm dồi dào, phong phú, chi
phí thấp và giàu protein, do đó người ta đã tận dụng chúng để sản xuất những thực
phẩm ngon bổ rẻ và dễ được chấp nhận cụ thể như: tempeh, miso, soy sauce, toyo,
soy cheese, soy yoghurt,… Đậu nành cịn có đầy đủ 8 axit amin cần thiết, giàu canxi,
chất xơ, sắt, vitamin B, các axit béo không no. Và đặc biệt, đậu nành chứa isoflavones
có tác dụng ức chế các mối nguy ung thư, bệnh tim mạch, loãng xương và giúp giảm

nhẹ triệu chứng mãn kinh,…(Phạm Phi Yến, 2005).
Bên cạnh đó, có một loại thực phẩm thơm ngon, bổ dưỡng và đa dụng, hiện
đang được nhiều người tiêu dùng quan tâm đó chính là sữa dừa, hay cịn gọi là nước
cốt dừa, là nước cốt lấy từ cơm dừa đã được nạo, xay nhỏ. Nước cốt dừa có màu trắng
đục, mùi vị sánh đặc, béo, thơm và ngọt thanh do có nhiều dầu dừa. Có rất nhiều món
ăn được chế biến kết hợp với nước cốt dừa để gia tăng hương vị đậm đà, cũng như là
bổ sung đầy đủ các dưỡng chất cần thiết. Sữa dừa được sử dụng rộng rãi trong ẩm
thực tại nhiều nước trên thế giới đặc biệt là ở những quốc gia vùng nhiệt đới gió mùa,
trồng nhiều dừa như Việt Nam, Indonesia, Malaysia,…
Thực tế tại Việt Nam đã có nhiều đề tài nghiên cứu liên quan đến lên men
lactic sữa đậu nành (Phạm Phi Yến, 2005; Nguyễn Thị Hồi Phương, 2010) nhưng
cho đến nay chưa có nghiên cứu nào ứng dụng sữa dừa bổ sung để cải thiện hương vị
cũng như chất lượng dinh dưỡng của sữa đậu nành lên men lactic.
Xuất phát từ những nhu cầu thiết thực và nhằm đa dạng hoá sản phẩm từ đậu
nành, đề tài “Ảnh hưởng của sữa dừa bổ sung đến chất lượng sữa đậu nành lên
men lactic” được tiến hành nghiên cứu.

1


1.2

Mục tiêu
Mục tiêu chung
Nghiên cứu ảnh hưởng của sữa dừa bổ sung đến chất lượng sữa đậu nành lên

men lactic. Qua đó, xây dựng cơng thức sữa đậu nành lên men lactic bổ sung sữa dừa,
mang lại sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, hương vị thơm ngon, đáp ứng thị hiếu
người dùng.
Mục tiêu cụ thể

- Nghiên cứu ảnh hưởng các chủng vi khuẩn lactic thương mại đến chất lượng
nước uống;
- Nghiên cứu xác định tỷ lệ sữa dừa và sữa đậu nành nảy mầm thích hợp cho
q trình lên men và chất lượng nước uống.

2


CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1

Tổng quan về đậu nành
Đậu nành
Đậu nành (Glycine max) là loại cây họ đậu (Fabaceae), là lồi bản địa của

Đơng Á. Lồi này giàu hàm lượng protein, được trồng để làm thức ăn cho người và
gia súc.
Cây đậu nành là cây thực phẩm có hiệu quả kinh tế lại dễ trồng. Sản phẩm từ
cây đậu nành được sử dụng rất đa dạng như dùng trực tiếp hạt thô hoặc chế biến thành
đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa đậu nành, okara...
đáp ứng nhu cầu đạm trong khẩu phần ăn hàng ngày của người cũng như gia súc
(Riaz, 2006).
Hạt đậu nành có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung bình
khoảng từ 35,5 - 40%, lipit từ 15- 20%, hydrat cacbon từ 15-16% và nhiều loại sinh
tố và muối khoáng quan trọng cho sự sống. Hạt đậu nành là loại thực phẩm duy nhất
mà giá trị của nó được đánh giá đồng thời cả protid và lipit. Protein của đậu nành có
phẩm chất tốt nhất trong số các protein có nguồn gốc thực vật. Hàm lượng protein
trong hạt đậu nành cao hơn cả hàm lượng protein có trong cá, thịt và cao gấp 2 lần so
với các loại đậu đỗ khác.
Hạt đậu nành có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu đỗ khác nên

được coi là cây cung cấp dầu thực vật quan trọng. Lipit của đậu nành chứa một tỉ lệ
cao các axít béo chưa no (khoảng 60-70%) có hệ số đồng hố cao, mùi vị thơm như
axit linoleic chiếm 52-65%, oleic từ 25-36%, linolenolic khoảng 2-3% (Ngô Thế Dân
& cs., 1999). Dùng dầu đậu nành thay mỡ động vật có thể tránh được xơ mỡ động
mạch. Ngồi ra, trong hạt đậu tương cịn chứa nhiều thành phần khác có lợi cho sức
khỏe của con người như isoflavone, saponine (Kaneco & cs., 2014; Wang & cs.,
2015) và axit gamma-aminobutylric (GABA) (Wang & cs., 2015; Xu & Hu, 2014).
Trong hạt đậu nành có khá nhiều loại vitamin, đặc biệt là hàm lượng vitamin
B1 và B2 ngoài ra cịn có các loại vitamin PP, A, E, K, D, C,.... Đặc biệt trong hạt
đậu nành đang nảy mầm hàm lượng vitamin tăng lên nhiều, đặc biệt là vitamin C.
Phân tích thành phần sinh hố cho thấy trong hạt đậu tương (đậu nành) đang nảy
mầm, ngoài hàm lượng vitamin C cao, cịn có các thành phần khác như: vitamin PP,

3


và nhiều chất khống khác như Ca, P, Fe v.v...Chính vì thành phần dinh dưỡng cao
như vậy nên đậu nành có khả năng cung cấp năng lượng khá cao khoảng 4700 cal/kg
Quá trình nảy mầm
Hạt là một hệ thống sinh học phức tạp, từ trước tới nay nhiều nhà khoa học
trên thế giới đã tập trung nghiên cứu rất nhiều về cơ chế sinh lý sinh hóa của q trình
hình thành cũng như quá trình nảy mầm của chúng.
Nảy mầm là trạng thái sinh lý, hạt chuyển từ trạng thái ngủ sang trạng thái sinh
trưởng và phát triển. Quá trình này xảy ra dưới tác động đồng thời của các yếu tố
ngoại cảnh như nhiệt độ nước ngâm, độ ẩm, ánh sáng, (Dương Thị Phượng Liên,
2018).
Sự nảy mầm của hạt được tính từ khi bắt đầu hút nước đến giai đoạn rễ mầm
mọc dài ra hay đâm thủng vỏ ra ngồi.
Giai đoạn nảy mầm có thể được chia ra như sau:
- Hút nước và trương phồng

- Các phản ứng thủy phân chất dự trữ
- Các phản ứng tổng hợp các chất cần thiết
- Rễ mầm đục thủng vỏ hạt và ló ra bên ngồi
Sự phân chia này chỉ mang tính tương đối, các giai đoạn khơng độc lập mà có
sự xen kẽ lẫn nhau bù trừ cho nhau.
Các quá trình nảy mầm đã được chứng minh là có tác dụng làm tăng đáng kể
về khả năng khả dụng của protein, thiamine, sắt và canxi khả dụng trong các loại đậu.
Sự tăng hơn nữa các thông số đã đề cập được quan sát thấy sau khi tách vỏ các loại
đậu nảy mầm. Axit phytic và tanin lần lượt giảm 18 – 21%, 20 – 38% khi nảy mầm
và mức độ giảm nhiều hơn được quan sát ở các mẫu đã tách vỏ (Ghavidel & Prakash,
2007). Ngồi ra, trong q trình nảy mầm, nhiệt độ và thời gian nảy mầm cũng có
ảnh hưởng tới hàm lượng GABA và hoạt động của các enzym liên quan trong hạt
đậu. So với hạt đậu thô, người ta quan sát thấy sự gia tăng hàm lượng GABA và axit
glutamic trong quá trình nảy mầm (Xu & Hu, 2014).

4


2.2

Lên men lactic
Lên men lactic là q trình chuyển hóa hiếm khí đường nhờ vào hoạt động của

các vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn lactic. Được ứng dụng vào trong sản xuất và lên
men sữa chua, phomat, rau quả muối chua,…Có hai kiểu lên men lactic chính là và
lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình (Hình 2.1).
- Lên men lactic đồng hình: là quá trình lên men do vi khuẩn lactic đồng hình,
có khả năng phân hủy đường theo con đường đơn giản tạo nên axit lactic. Lượng axit
lactic hình thành chiếm 90÷98% trong sản phẩm.
- Lên men lactic dị hình: là quá trình lên men do các vi khuẩn lactic dị hình,

phân hủy đường thành axit lactic, ngồi axit lactic tạo thành cịn có hàng loạt sản
phẩm khác nhau được tạo thành chiếm tỷ lệ khá cao như: axit acetic, ethanol, glycerin,
CO2, H2O, một số chất thơm như diacetyl, ester (Phạm Phi Yến, 2005).

Hình 2.1. Quá trình lên men lactic đồng hình và dị hình (Phạm Phi Yến, 2005)
2.3

Thành phần và cơng dụng của nước uống
Sữa đậu nành lên men lactic bổ sung sữa dừa được làm từ đậu nành nảy mầm,

bổ sung sữa dừa sau đó được lên men nhờ các chế phẩm vi sinh lên men lactic khác
nhau bổ sung vào dịch sữa đậu. Dịch sữa này có chứa isoflavones có tác dụng ức chế

5


các mối nguy ung thư, bệnh tim, loãng xương và giúp giảm nhẹ triệu chứng mãn
kinh,…
Trong đậu nành có chứa các oligosaccharide như stachyose, raffinose là nguồn
dinh dưỡng cho các vi khuẩn đường ruột phân huỷ/hoặc trao đổi chất tạo khí CO2,
H2, CH4 gây đầy hơi và tạo điều kiện cho các vi sinh vật gây bệnh cho người. Tuy
nhiên, các nhược điểm này sẽ được hạn chế bằng cách sử dụng các nguồn vi sinh vật
như: nấm men, nếm mốc và vi khuẩn trong quá trình lên men lactic (Phạm Phi Yến,
2005).
Ngồi ra, trong sữa đậu nành cịn chứa gamma-aminobutyric axit (GABA)
được chứng minh có nhiều lợi ích như giảm huyết áp và ức chế các xung dẫn truyền
thần kinh trong hệ thống thần kinh trung ương, ngăn chặn hiệu quả các cơn đau, giảm
các trạng thái căng thẳng và lo âu cũng như ức chế sự phát triển của các tế bào ung
thư (Nguyễn Đức Doan & Đỗ Thị Hà, 2020). Mặt khác, nước uống lên men lactic
còn chứa nhiều vitamin nhóm B và nhiều vi khuẩn có lợi cho đường tiêu hóa giúp

tăng khả năng miễn dịch, chống tiêu chảy hay táo bón, cũng như chống được đầy hơi.
2.4

Nguyên liệu chính trong sản xuất nước uống
Đường
Đường là loại gia vị có vị ngọt đặc trưng, chuyển hóa thành năng lượng trong

cơ thể con người, là hợp chất thuộc nhóm phân tử carbohydrat hay cịn gọi là gluxit.
Ngun liệu chính để sản xuất từ mía, củ cải đường, cây thốt nốt. Nó cũng là dưỡng
chất thiết yếu đóng vai trị quan trọng giúp chuyển hóa, bổ sung cung cấp năng lượng
cho cơ thể. (Trần Khanh, 2018)
Đường được phân thành 2 loại: đường nhân tạo (Saccharin, Cyclamate,
Aspartame, Acesulfame Kali). Đường tự nhiên (đường sucrose, đường glucose,
đường cỏ ngọt Stevia, đường cọ hoặc dừa).
Đường giúp tạo vị ngọt, bổ sung năng lượng cho cơ thể và là nguyên liệu chính
phục vụ cho q trình chuyển hóa của vi khuẩn lactic tạo axit lactic cho nước uống.
Bột whey
Whey hay còn gọi là whey protein là một trong những protein chính được tìm
thấy trong các sản phẩm sữa. Là một sản phẩm phụ tách ra từ q trình sản xuất phơ
mai, whey protein cung cấp một lượng đáng kể các axit amin thiết yếu cho cơ thể.

6


Có nhiều loại whey khác nhau, bao gồm: bột whey ngọt (SWP), whey protein
cô đặc (WPC), whey protein tách ly (WPI), whey khử protein, whey khử khoáng và
whey thủy phân đã được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm nước uống (Hugunin
& Lucey). Ở đề tài này đã chọn loại whey bột ngọt hay còn gọi là whey tách khống
40% trong đó: protein (11,0 – 14,5%); lactose (63,0 – 75,0%); chất béo (1,0 – 1,5%);
chất khoáng (8,2 – 8,8%); độ ẩm (3,5 – 5,0%).

Bột whey ngọt: là loại nguyên liệu được các nhà sản xuất nước uống quan tâm
vì lợi ích kinh tế của nó, và được dùng để thay thế bột sữa gầy ở mức 2,0% đến 5,2%.
Mục đích làm tăng hàm lượng chất rắn khơng bơ của nước uống hồn chỉnh. Tuy
nhiên, các yếu tố có thể hạn chế việc sử dụng bột whey ngọt trong nước uống là: có
thể phát hiện ra mùi whey, tiềm ẩn khả năng tạo ra màu vàng nhạt do phản ứng
Maillard trong quá trình bảo quản bột whey, và hàm lượng protein thấp nhưng hàm
lượng lactose và muối khoáng lại khá cao.
Các loại whey protein cơ đặc (WPC) có hàm lượng protein trong khoảng 34 –
89%. Bổ sung một lượng 0,7 – 2% loại whey protein cô đặc 34 (WPC 34) (hoặc 0,5
– 0,8% loại WPC 80) sẽ làm cho loại nước uống khuấy vững chắc hơn. Khi sử dụng
WPC thay thế bột sữa gầy sẽ làm tăng đậm độ của thể keo của nước uống đặc, tăng
độ sệt của nước uống khuấy và làm giảm sự đông đặc của cả hai loại sữa.
Whey protein tách ly (WPI): là loại nguyên liệu sữa có hàm lượng whey
protein cao nhất (protein khơng dưới 90%), và chỉ chứa một lượng nhỏ lactose, chất
khoáng và bơ. Bổ sung WPI vào các sản phẩm nước uống có những lợi ích cụ thể về
dinh dưỡng hoặc kết cấu.
Whey khử khoáng và whey thủy phân: hàm lượng chất khống trong whey có
ảnh hưởng đến sự biến tính của whey protein. Ví dụ: các muối photphate thường ảnh
hưởng đến tính đệm của sản phẩm sữa. Vì vậy, việc giảm hàm lượng chất khống có
thể hỗ trợ cho q trình axit hóa các hỗn hợp nước uống diễn ra nhanh hơn và rút
ngắn thời gian lên men. Hàm lượng protein trong whey khử khoáng thấp hơn trong
bột sữa gầy nên làm giảm đậm độ của thể keo khi sử dụng chúng để thay thế bột sữa
gầy.
Whey protein khơ giịn (Whey Protein Crisps): là những hạt khô sáng được
sản xuất từ WPC hoặc từ WPI và tinh bột. Chúng có hàm lượng protein (20 – 80%),

7


kích thước, hình dáng, hương vị và màu sắc khác nhau. Loại whey protein khơ giịn

bổ sung được nhiều chất dinh dưỡng hơn và tạo kết cấu độc đáo cho sản phẩm nước
uống.
Sữa dừa
Sữa dừa (nước cốt dừa) là nước cốt được lấy từ cơm dừa nạo ra xay thật nhỏ.
Sữa dừa có màu trắng đục, sánh đặc, béo, thơm và ngọt thanh do có nhiều dầu dừa.
Nước cốt dừa có thành phần là axit lauric chiếm khoảng 50%. Loại axit này
có tác dụng cải thiện nồng độ cholesterol và sức khoẻ tim mạch người dùng. Bên cạnh
đó, chất béo của nước cốt dừa cũng giúp làm giảm lượng cholesterol xấu và tăng hàm
lượng cholesterol tốt đóng vai trị điều hồ huyết áp, giúp mạch máu linh hoạt, có độ
đàn hồi và không bị xơ vữa (Trần Thị Nghi, 2010).
Chất ổn định CMC
Carboxymethyl cellulose (CMC) là một polymer, là dẫn xuất cellulose với các
nhóm carboxymethyl (-CH2COOH) liên kết với một số nhóm hydroxyl của các
glucopyranose monomer tạo nên khung sườn cellulose, nó thường được sử dụng dưới
dạng muối natri carboxymethyl cellulose.
INS (mã số quốc tế về phụ gia thực phẩm): 466
Tác dụng: chất làm dày, tạo huyền phù cho thực phẩm…
Có dạng bột mịn màu trắng hoặc màu vàng nhạt, dễ hút ẩm và gần như khơng
có mùi. Tạo dung dịch keo nhớt trong nước, không tan trong ethanol (TCVN 119218:2017).
2.5

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của nước uống
Nguyên liệu
Có rất nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nó phụ thuộc

phần lớn vào khâu lựa chọn nguyên liệu. Do đó, trước khi đưa vào sản xuất cần phải
kiểm tra kỹ lưỡng chất lượng của nguyên liệu đầu vào để xem các nguyên liệu đó có
đáp ứng được các điều kiện trong quá trình sản xuất không. Nếu nguyên liệu đầu vào
không đạt yêu cầu như sữa bị nhiễm tạp, … thì sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng
của sản phẩm. (Từ Việt Phú, 2011)


8


Chất ổn định
Trong sản xuất nước uống có rất nhiều khâu kỹ thuật rất quan trọng đặc biệt là
khâu sử dụng phụ gia và chất ổn định nhằm tạo ra trạng thái bền vững cho nước uống
khi lưu hành trên thị trường cũng như tạo gel bền vững cho nước uống (khơng bị tách
pha), ngồi ra nó cịn có mục đích khác như tạo độ sánh, tạo độ đồng đều, chống lại
tác động xấu từ nhiệt độ.
Ở Việt Nam thường sử dụng các chất ổn định có mã hiệu 5846 có thành phần
chủ yếu là: CMC, tinh bột biến tính, gelatin, pectin,…nhằm tạo cấu trúc ổn định cho
nước uống nhờ khả năng cắt và oxy hóa mạch polysacarit thành những mạch ngắn
làm tăng khả năng keo hóa góp phần làm bền trạng thái gel của sản phẩm (Từ Việt
Phú, 2011).
Chủng nấm men
Chủng nấm men được sử dụng trong sản xuất nước uống là vi khuẩn lactic với
hai loài đặc trưng là Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus, việc
nuôi cấy hỗn hợp hai loài này cho kết quả sinh ra axit lactic tốt hơn khi chỉ sử dụng
riêng từng loài (Lê Thị Liên Thanh & Lê Văn Hồng, 2002).
Trong q trình lên men nước uống, lactose được lên men để tạo thành axit
lactic và đây là nguyên nhân tạo ra đặc tính đông tụ cho nước uống. Ban đầu
Streptococcus thermophilus giảm pH của sữa xuống khoảng 5–5,5. Lactobacillus
bulgaricus chuyển hóa đường lactose để tạo thành axit lactic. Hai chủng này có tác
dụng tương hỗ lẫn nhau. Tỉ lệ coccus/bacillus là 1:1 hoặc 2:1 thì nước uống sẽ đạt
tiêu chuẩn tốt nhất (pH, mùi vị, hương thơm). Enzyme proteolytic được tạo ra từ
chủng L. bulgaricus sẽ thủy phân protein để tạo thành các peptid và các axit amin.
Các peptid này sẽ kích thích sự phát triển của S. thermophilus để sản sinh ra axit
fomic và khí cacbonic- đây là những chất kích thích sự phát triển của chủng L.
bulgaricus. Vào giai đoạn cuối của q trình lên men pH có thể giảm xuống cịn 4,2

– 4,5. Casein trong sữa sẽ đơng tụ và làm sữa chuyển sang trạng thái sệt. Acetaldehyde
là sản phẩm chuyển hóa và cũng là nhân tố đem lại cho nước uống có mùi vị đặc
trưng. Q trình lên men có thể kéo dài từ 3 – 20 giờ, nhiệt độ tối thích để lên men là
42 – 45 °C. Ngồi ra có thể bổ sung đường, chất tạo màu, … để làm tăng tính đa dạng
cho sản phẩm (Từ Việt Phú, 2011).

9


Công đoạn xử lý trước lên men
- Gia nhiệt trong q trình nghiền: làm vơ hoạt các enzym gây mùi ngái của
đậu nành
- Gia nhiệt trong quá trình trộn: quá trình xử lý nhiệt làm biến tính sơ bộ các
protein sữa, đặc biệt là các whey protein, nhờ đó, trong q trình lên men lactic, khối
đơng được hình thành với cấu trúc ổn định, hạn chế sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu
trúc gel khi bảo quản protein. Đó là do β – lactoglobulin – thành phần chính trong
whey protein – đã tương tác với κ – casein trong cấu trúc micelle làm cải thiện cấu
trúc khối đông của nước uống.
- Thanh trùng: là biện pháp xử lý nhằm tiêu diệt vi sinh vật, tăng khả năng
hydrat hóa của casein (khả năng giữ nước tốt, quện sữa mịn và chắc) (Từ Việt Phú,
2011).
Quá trình lên men
Sự hình thành axit lactic trong quá trình lên men làm cho phức hệ canxi casenate - phosphate bị mất ổn định, casein trong sữa bị keo tụ làm cho sữa có dạng
giống như gel. Khi q trình lên men kết thúc, mơi trường lên men được làm để ổn
định cấu trúc gel của sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ sinh axit lactic của vi
khuẩn. (Từ Việt Phú, 2011).
Công đoạn xử lý sau lên men
Đồng hóa: giai đoạn đồng hóa nguyên liệu giúp giảm kích thước cầu mỡ, phân
bố chúng đồng đều làm tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình
lên men và cải thiện trạng thái cho sản phẩm (quện sữa mịn, đồng nhất). Quá trình

này xảy ra ảnh hưởng tốt đến cấu trúc micelle trong sữa và cải thiện cấu trúc gel của
nước uống thành phẩm. Sau đó, sản phẩm được bảo quản trong kho lạnh ở nhiệt độ 3
– 6 °C. Quá trình này giữ vai trò quan trọng việc ổn định cấu trúc gel của nước uống,
tránh hiện tượng tách huyết thanh sữa trong sản phẩm (Từ Việt Phú, 2011).
2.6

Tổng quan về chế phẩm vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic là một nhóm vi sinh vật có chung sản phẩm trao đổi chất cuối

cùng là axit lactic, đây là sản phẩm từ quá trình lên men của các carbonhydrat. Lactic
Axit Bacteria (LAB) là các vi khuẩn Gram dương (+), có dạng trực khuẩn hay cầu
khuẩn, ít di động, không sinh bào tử và đặc tính catalase âm tính (Herich & Levkut,

10


2002). Chúng có thể hơ hấp kị khí hoặc kị khí tùy tiện. Một số lồi có thể tăng trưởng
được khi có oxi. LAB thu nhận năng lượng nhờ phân giải carbohydrate và sinh axit
lactic. Khoảng nhiệt độ cho LAB hoạt động khá rộng. Nhiệt độ sinh trưởng tối thích
cho LAB ưa ấm là 25 °C – 30 °C, ưa nhiệt là 40 °C – 45 °C và ưa lạnh là thấp hơn 5
°C (Khalid, 2011). Các loài vi khuẩn lactic có khả năng rất khác nhau tạo thành axit
trong môi trường và sức chống chịu axit cũng khác nhau. Đa số các trực khuẩn lactic
đồng hình tạo thành axit lactic cao hơn (khoảng 2 – 3,5%), liên cầu khuẩn (khoảng
1%). Các trực khuẩn này có thể phát triển được ở pH = 4 – 3,8 cịn cầu khuẩn khơng
thể phát triển được ở môi trường này. Hoạt động lên men tốt nhất của trực khuẩn
lactic ở vùng pH = 5,5 – 6,0. Vi khuẩn lactic có hoạt tính protease, chúng phân hủy
được protein của sữa tạo peptide và axit amin. Hoạt tính này có ở các lồi khác nhau,
thường trực khuẩn là cao hơn. Chúng chịu được trạng thái khô hạn và bền vững với
CO2 và cồn ethylic, nhiều lồi vẫn sống được trong mơi trường có 10 – 15% cồn hoặc
cao hơn, một số trực khuẩn bền với NaCl tới 7 – 10%.

Các vi khuẩn lên lactic lên men được sử dụng trong lên men nước uống đậu
nành nảy mầm:
- Streptococcus thermophilus
S. thermophilus thuộc loại vi khuẩn hiếu khí, chịu được mơi trường có độ axit
thấp (pH= 4 – 4,5) phát triển tốt ở nhiệt độ 50 °C, sản sinh tốt ở nhiệt độ 37 – 40 °C.
Là loại vi khuẩn lactic chịu nhiệt lên men điển hình, có thể chịu được nhiệt độ đun
nóng 65 °C trong 30 phút nhưng chỉ phát triển được trong môi trường có pH thấp hơn
L.bulgaricus (Lê Thị Liên Thanh & Lê Văn Hồng, 2002). Dưới kính hiển vi các vi
sinh vật này có hình cầu hoặc các tế bào dạng trứng (đường kính 0,7 – 0,9 mm) kết
thành cặp hoặc thành chuỗi dài. Chúng là các Gram dương tính và catalaza âm tính
(TCVN 8177: 2009/ISO 7889:2003). An tồn cho người được QPS của EC cấp chứng
chỉ an tồn, lồi này có ý nghĩa thương mại quan trọng, S. thermophilus được sử dụng
cho lên men sữa với doanh số 40 tỷ USD, chính vì vậy lồi này đã được nghiên cứu
rất kỹ. S. thermophilus có nhiều đặc tính có ích như polysaccharide ngoại bào, các
enzyme phân giải protein, sinh axit hữu cơ và các chất tạo hương vị ảnh hưởng quan
trọng đến q trình lên men. Việc sinh polysaccharide ngoại bào góp phần tạo nên
kết cấu của các sản phẩm nước uống, các chất tạo hương vị làm tăng sự hấp dẫn của

11


sản phẩm nước uống khi đưa ra thị trường (Cui & cs., 2016). Trong công nghệ chế
biến nước uống S. thermophilus có vai trị sản xuất một exopholysaccharit trong q
trình lên men lactic, có khả năng liên kết với casein trong sữa tạo ra độ nhớt (Girard
& Lequart, 2007).
Vào những năm 1900, S. thermophilus đã được sử dụng để làm nước uống.
Mục đích của nó là để biến lactose, một loại đường có trong sữa, thành axit lactic. Sự
gia tăng axit hình nên cấu trúc đặc trưng của nước uống (Delcour & cs., 2000). Theo
De Vin & cs. (2005) và Vaningelgem & cs. (2004), S. thermophilus có ảnh hưởng
lớn đến tỷ lệ axit trong sữa. Tỷ lệ axit hóa của các chủng phụ thuộc vào khả năng sử

dụng đường của chúng. Một số nghiên cứu hiện nay đã chỉ ra rằng hầu hết các chủng
S. thermophilus sử dụng đường glucose, lactose và fructose, trong khi một số khác sử
dụng glactose, mantose, sucrose, maltose, melibiose và raffinose.
- Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus là vi khuẩn lên men điển hình phát
triển tốt ở nhiệt độ 45 – 50 °C trong mơi trường có độ axit cao. Loại này tạo ra trong
khối sữa đến 2,7% axit lactic từ đường lactoza (Lê Thị Liên Thanh & Lê Văn Hoàng,
2002), là vi sinh vật chịu nhiệt hình thành các khuẩn lạc hình hạt đậu, thường là hình
trịn, có đường kính từ 1 mm đến 3 mm. Dưới kính hiển vi chúng có hình que dạng
ngắn hoặc hơi dài, không sinh nha bào, Gram dương, khơng di động và catalaza âm
tính (TCVN 8177:2009/ISO 7889:2003). L. bulgaricus lên men đồng hình, lên men
lactic từ đường (glucose, lactose, fructose, và đôi khi là galactose hoặc mantose).
Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu là 40 – 45 °C. Đây là chủng an toàn cho người được QPS
của EC cấp chứng chỉ an toàn. Toàn bộ genome của L. bulgaricus đã được giải trình
tự vào năm 2006 với kích thước 1864998 bp với 2217 khung dọc. Loại bacteriocin
của L. bulgaricus có hoạt tính kháng Staphylococcus aureus mạnh (El Bashiti, 2010).
Trong công nghệ chế biến sữa, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus là
vi khuẩn chuyển hóa sữa đường của sữa, tạo cho nước uống có mùi vị độc đáo (Bùi
Thế Vinh & Hà Thanh Toàn, 2008).
- Lactococcus lactis subsp. cremoris
Lactococcus lactis subsp. cremoris là một chủng không chứa plasmid, được
sử dụng nhiều trong q trình lên men thực phẩm. Chúng thích nghi nhanh chóng và

12


phát triển được trong điều kiện bất lợi như pH thấp, NaCl cao dựa trên sự đói
cacbonhydrat. L. cremoris được sử dụng phổ biến hơn L. lactis vì sự đóng góp vượt
trội vào hương vị sản phẩm thơng qua cơ chế trao đổi chất độc đáo (Wegmann & cs.,
2007).

- Lactococcus lactis subsp. lactis
Lactococcus lactis subsp. lactis là một vi khuẩn gram dương, sử dụng rộng rãi
trong sản xuất bơ. Tế bào L. lactis là các cầu khuẩn tập hợp thành từng cặp và chuỗi
ngắn, và tùy thuộc vào điều kiện sinh trưởng, chúng xuất hiện hình trứng với chiều dài
điển hình 0,5 – 1,5 µm, khơng tạo bào tử và không di động (Braat & cs., 2006). Chúng
tạo ra axit lactic từ đường. Khả năng sản xuất axit lactic là một trong những lý do tại
sao L. lactis là một trong những vi sinh vật quan trọng nhất trong ngành công nghiệp
sữa.

13


CHƯƠNG 3. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1

Vật liệu nghiên cứu, hóa chất và dụng cụ
Vật liệu nghiên cứu
- Hạt đậu nành: Giống đậu nành DT51 được mua tại Trung tâm nghiên cứu và

phát triển đậu đỗ, thuộc viện Cây lương thực và Cây thực phẩm, Thanh Trì, Hà Nội.
- Các chế phẩm vi khuẩn lên men lactic bao gồm các chế phẩm: 1) LYOFAST Y
258 A chứa các chủng Streptococcus thermophilus và Lactobacillus delbrueckii ssp.
bulgaricus, (2) LYOFAST Y 450 B chứa các chủng Lactobacillus delbrueckii ssp.
bulgaricus và Streptococcus thermophilus (Sacco, Italia) và (3) XPL – 20 chứa các chủng
Lactococcus lactis subsp. cremoris, Lactococcus lactis ssp. lactis và Streptococcus
thermophilus (Chr Hansen, Đan Mạch).
- Sữa dừa (nước cốt dừa) là sản phẩm của công ty Cổ phần Thực phẩm Quốc
tế Wonderfarm, Biên Hoà, Đồng Nai.
- Đường saccarose là đường kính trắng Lam Sơn mua tại TTTM Aeon Mall
Long Biên.

- Bột Whey, CMC được mua tại công ty CP xuất nhập khẩu hương liệu Việt Úc,
Hồng Mai, Hà Nội.
Hóa chất
Chất chuẩn GABA được mua của hãng Sigma Aldrich (St Louis, MO, Mỹ),
chất chuẩn PA dạng muối natri hydrate được mua của hãng Sigma Aldrich (Buchs,
Thụy sĩ). Các hóa chất khác đảm bảo chất lượng phân tích.
3.2

Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm: Phịng thí nghiệm khoa Cơng nghệ thực phẩm, phịng thí nghiệm

trung tâm Cơng nghệ thực phẩm, Học viện Nông nghiệp Việt Nam.
- Thời gian: Từ tháng 3/2021 đến tháng 9/2021.
3.3

Nội dung nghiên cứu và bố trí thí nghiệm
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hưởng các chủng vi khuẩn lactic thương mại đến chất lượng

nước uống.
- Nghiên cứu xác định tỷ lệ sữa dừa và sữa đậu nành nảy mầm thích hợp cho
q trình lên men và chất lượng nước uống

14


Bố trí thí nghiệm
3.3.2.1. Thí nghiệm 1
Bố trí thí nghiệm khảo sát sự ảnh hưởng của các chế phẩm vi khuẩn lactic, thời
gian bảo quản lạnh đến chất lượng lý – hóa, cảm quan của nước uống đậu nành nảy

mầm. Thí nghiệm này nhằm mục đích tìm ra loại chế phẩm vi khuẩn lactic phù hợp
để quá trình lên men đạt hiệu quả cao và sản phẩm có chất lượng tốt. Sơ đồ bố trí thí
nghiệm được trình bày ở bảng 3.1 dưới đây:
Bảng 3.1. Bố trí thí nghiệm khảo sát các chế phẩm vi khuẩn lactic
Công

Loại chế phẩm vi

Thời gian

thức

khuẩn lên men

bảo quản

LYOFAST Y 258 A

- Vật lý (độ axit, pH, hàm

Thành phần:
Streptococcus
CT1

thermophilus
Lactobacillus

lượng chất khô).
1, 7 và 14 ngày


- Hóa học (axit phytic, axit

bảo quản lạnh

gama - aminobutyric).
- Cảm quan của nước uống

delbrueckii subsp.

sau khi lên men.

bulgaricus
LYOFAST Y 450 B

- Vật lý (độ axit, pH, hàm

Thành phần:
Lactobacillus
CT2

delbrueckii subsp.
bulgaricus

Chỉ tiêu

lượng chất khơ).
1, 7 và 14 ngày

- Hóa học (axit phytic, axit


bảo quản lạnh

gama - aminobutyric).
- Cảm quan của nước uống

Streptococcus

sau khi lên men.

thermophiles
XPL-20

- Vật lý (độ axit, pH, hàm

Thành phần:

lượng chất khơ).

Lactococcus lactis
CT3

subsp. cremoris

1, 7 và 14 ngày

- Hóa học (axit phytic, axit

Lactococcus lactis

bảo quản lạnh


gama - aminobutyric).
- Cảm quan của nước uống

subsp. lactis
Streptococcus

sau khi lên men.

thermophilus

15