VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng
Sữa bột nguyên kem của Fonterra Co-operative Group Ltd được phân phối bởi công ty cổ phần Đại Tân Việt, có địa chỉ tại 145 Tôn Thất Đạm, phường Bến Nghé, quận 1, TP Hồ Chí Minh.
Hồ Chí Minh được sử dụng cho nghiên cứu này Thành phần hóa học của sữa bột nguyên kem được trình bày trong bảng 2.1
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của sữa bột nguyên kem
Thành phần Protein Độ ẩm Béo Tổng
Số liệu được cung cấp từ COA (Certificate of Analyst – Bảng phân tích thành phần) của sản phẩm
Enzyme transglutaminase ACTIVE TG-SR-MH của Ajinomoto (Malaysia) (Berhad Co.No 4295 –W) được mua từ Công ty cổ phần phát triển Khoa học công nghệ Mỹ Úc, địa chỉ 783/40 Cách Mạng Tháng Tám, phường 6, quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh, phục vụ cho nghiên cứu này Thông số kỹ thuật của enzyme transglutaminase được trình bày chi tiết trong bảng 2.2.
Bảng 2.2 Một số thông số kỹ thuật của enzyme transglutaminase
Hoạt độ Enzyme, U/g 36 Độ ẩm, % 6,5
Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/g 20
Số liệu được cung cấp từ COA của sản phẩm
Nghiên cứu này sử dụng hỗn hợp vi khuẩn lactic gồm hai chủng Lactobacilus bulgaricus và Streptococcus thermophilus từ Công ty CHR Hansen Các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của chủng vi khuẩn lactic được trình bày chi tiết trong bảng 2.3.
Bảng 2.3 Các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh của chủng vi khuẩn latic
CÁC CHỈ TIÊU Giá trị pH tại 43°C, pH 4,7 – 5,1
Non lactic acid bacteria, CFU/g 1: số thí nghiệm ở tâm (0) Cánh tay đòn được xác định: α = ((N.2 (𝑘−2) ) 0,5 - 2 (𝑘−1) ) 0,5 (2.4) Điều kiện để ma trận trực giao: λ = 1
Phương trình hồi quy có dạng: y = b0 + b1x1 + b2x2 + b3x3 + b12x1x2 + b13x1x3 + b23x2x3 + b11 (𝑥 1 2 - λ) + b22 (𝑥 2 2 - λ)
Trong đó: b0, b1, b2, b3, b13, b23, b11, b22, b33 là các hệ số của phương trình hồi quy, các hệ số được xác định độc lập và tính toán như sau: bj = ∑ 𝑥 𝑗𝑖
Sau khi tính được hệ số của phương trình hồi quy ta tiến hành kiểm định:
- Ý nghĩa các hệ số hồi quy
- Sự tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm
Kiểm định ý nghĩa các hệ số hồi quy được thực hiện theo tiêu chuẩn Student
Trong đó: b j hệ số thứ j trong phương trình hồi quy
S bj phương sai của hệ số thứ j Nếu tp(f2) > tbj thì hệ số bj loại khỏi mô hình toán học
Nếu tp(f2) < t bj thì hệ số bj được chấp nhận trong mô hình toán học
Kiểm định sự tương thích của phương trình hồi quy theo tiêu chuẩn Fisher
Trong đó: f 1 = N – l, bậc tự do
N: là số thí nghiệm; l: hệ số có nghĩa trong phương trình hồi quy
Nếu F < Fp(f1, f 2 ) thì mô hình toán tương thích
Nếu F > Fp(f1, f2) thì mô hình toán không tương thích
2.2.3.2 Xác định các chỉ tiêu của sản phẩm
Mục đích: Xác định các chỉ tiêu chất lượng của mẫu phô mai tươi có chế độ xử lý enzyme tối ưu từ thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm
Yếu tố cố định: Cố định các thông số xử lý enzyme của mẫu phô mai tươi có chế độ xử lý enzyme tối ưu
Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chỉ tiêu chất lượng sản phẩm
2.2.3.3 Ảnh hưởng của enzyme đến vi cấu trúc của phô mai tươi
Mục đích của nghiên cứu này là so sánh hình ảnh vi cấu trúc của các mẫu phô mai tươi được chế biến từ sữa bột và sữa tươi, đồng thời phân tích sự khác biệt giữa các mẫu có và không có xử lý enzyme.
Xác định thành phần hóa học
Xử lý Enzyme (sử dụng chế độ xử lý tối ưu)
Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của enzyme đến vi cấu trúc phô mai tươi
So sánh kết quả chụp SEM 4 mẫu
Xử lý enzyme Không xử lý enzyme
Xử lý enzyme Không xử lý enzyme
2.2.4 Các phương pháp phân tích dùng trong nghiên cứu
2.2.4.1 Phân tích thành phần hóa học
Các chỉ số như tổng hàm lượng chất khô, tổng hàm lượng protein, lipid và tỷ lệ acid lactic là những yếu tố quan trọng để đánh giá chất lượng của phô mai tươi.
Hàm lượng chất khô, protein và lipid trong mẫu phô mai được xác định theo phương pháp tiêu chuẩn TCVN Tất cả các phân tích đều sử dụng mẫu đại diện và được thực hiện lặp lại ba lần để đảm bảo độ chính xác.
Xác định tổng hàm lượng chất khô trong phô mai tươi theo TCVN 8176:2009
Hàm lượng chất khô tổng số là khối lượng các chất còn lại sau quá trình sấy, trong đó nước trong mẫu thử được loại bỏ bằng cách bay hơi cùng với kẽm oxit ở nhiệt độ 102 o C ± 2 o C Để xác định hàm lượng axit lactic, cần bù vào lượng nước đã mất do quá trình trung hòa.
Để tiến hành thí nghiệm, trước tiên, sấy đĩa chứa khoảng 2 g kẽm oxit, nắp và que khuấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 102°C trong ít nhất 1 giờ Sau khi sấy, để nguội trong bình hút ẩm và cân khối lượng của đĩa, kẽm oxit, nắp và que khuấy Tiếp theo, nghiêng đĩa để dồn kẽm oxit vào một bên của đĩa đã chuẩn bị.
Chuẩn bị 1 g mẫu thử vào phần trống trong đĩa và đậy nắp cùng với que khuấy Cân đĩa, nắp và que khuấy chính xác đến 1 mg Thêm 5 ml nước vào mẫu thử trong đĩa và dùng que khuấy để trộn đều với kẽm oxit Dàn đều hỗn hợp trên đáy đĩa, để que khuấy có đầu dẹt nằm trong hỗn hợp và đầu còn lại dựa vào thành đĩa Cuối cùng, cho đĩa mẫu vào tủ sấy ở 102°C và sấy đến khi đạt khối lượng không đổi.
Công thức tính hàm lượng chất khô W của mẫu thử, theo phần trăm khối lượng bằng công thức sau:
m 0 là khối lượng của đĩa (cả kẽm oxit), cùng với nắp đậy và que khuấy, tính bằng gam (g);
m 1 là khối lượng của đĩa (cả kẽm oxit), cùng với nắp đậy và que khuấy và mẫu thử, tính bằng gam (g);
m 2 là khối lượng của đĩa, cùng với nắp đậy, que khuấy và mẫu thử đã sấy khô (gồm cả kẽm oxit), tính bằng gam (g);
a là độ axit chuẩn độ thu được, tính bằng gam axit lactic trên 100 g sản phẩm, xác định theo TCVN 6509 (ISO 11869)
0,1 là giá trị bù cho sự hao hụt nước do kết quả trung hòa axit của sữa chua với kẽm oxit
Công thức tính % độ ẩm trong phô mai:
% Độ ẩm = 100 % Tổng hàm lượng chất khô (2.14)
Xác định hàm lượng protein
Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl theo TCVN 8099-1:2015
Nguyên tắc: Khi đun nóng trong môi trường H2SO4 đậm đặc với xúc tác CuSO4-
K2SO4, hydro và cacbon trong các hợp chất hữu cơ sẽ bị oxy hóa thành CO2 và H2O Nito giải phóng sẽ kết hợp với H2SO4 để tạo thành (NH4)2SO4 tan trong dung dịch NH3 sẽ được đuổi khỏi dung dịch bằng NaOH, sau đó cất và thu NH3 bằng acid boric (H3BO3) Dung dịch thu được sẽ được chuẩn độ bằng HCl, từ đó xác định hàm lượng nito trong mẫu, và nhân lượng nito thu được với hệ số chuyển đổi để tính hàm lượng đạm tổng trong mẫu.
Cân 5 g mẫu bỏ vào bình Kjeldahl Cho chất xúc tác vào (15 g kali sulfat, 1 ml dung dịch đồng (II) sunfat) và 25 ml axid sulfuric đậm đặc, gia nhiệt, phân hủy cho đến khi dung dịch mẫu trở nên trong suốt Ammonium sulfate không bay hơi được hình thành từ phản ứng của nitơ và acid sulfuric
Acid sulfuric đậm đặc Nhiệt, chất xúc tác
(NH4)2SO4 + SO2+ CO2 + H2O Protein
KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
Thành phần hóa học của sữa nguyên liệu
Trên thị trường Việt Nam, có hai loại sữa bột nguyên liệu chính: sữa bột nguyên kem (hàm lượng chất béo 26 ÷ 33%) và sữa bột gầy (hàm lượng chất béo 1%) Sữa bột nguyên kem có thời gian bảo quản trung bình 6 tháng, trong khi sữa bột gầy có thể bảo quản lên đến 3 năm, nhờ vào độ ẩm từ 2,5 – 5% Ưu điểm lớn của sữa bột so với sữa tươi là thời gian bảo quản lâu hơn và tiết kiệm chi phí vận chuyển do khối lượng nhẹ hơn nhiều lần.
Trước khi thực hiện thí nghiệm, chúng tôi đã tiến hành phân tích và kiểm chứng các thành phần chính của sữa bột nguyên kem Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng protein, lipid và độ ẩm của sữa bột nguyên kem được trình bày chi tiết trong bảng 3.1.
Bảng 3.1 Một số chỉ tiêu trong thành phần hóa học của nguyên liệu
Thành phần hóa học Protein, % Lipid, % Độ ẩm, %
Số liệu trên COA sản phẩm 24,5 26,3 3,1
Dung dịch sữa hoàn nguyên (TS%) 3,61±0,02 3,85±0,03 85,06±0,04
Kết quả phân tích (bảng 3.1) cho thấy hàm lượng protein, lipid và độ ẩm của sữa bột nguyên kem tương thích với số liệu nhà sản xuất cung cấp
Dung dịch sữa hoàn nguyên được sản xuất theo quy trình hoàn nguyên sữa với khối lượng chất khô (Total solid, TS) đạt 15% Thành phần hóa học của dung dịch này cho thấy khả năng hòa tan của sữa bột hoàn nguyên rất tốt, lên tới 99.6%.
Kết quả tối ưu hóa thực nghiệm
Trong quá trình nghiên cứu, chúng tôi xác định rằng hiệu suất thu hồi phô mai tươi chịu ảnh hưởng bởi ba yếu tố chính: nồng độ enzyme (U/g protein), nhiệt độ xử lý enzyme (°C) và thời gian xử lý enzyme (h).
Theo nghiên cứu của Theo Mazuknaite và cộng sự (2013), enzyme transglutaminase có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất vật lý và hóa học của gel sữa và phô mai Cottage Nghiên cứu khảo sát nồng độ enzyme từ 1 - 4 U/g protein trong thời gian 20, 30 và 60 phút, ở nhiệt độ 40 và 50°C Kết quả cho thấy, năng suất phô mai cao nhất đạt được khi enzyme được xử lý ở nồng độ 3,6 U/g protein, tại nhiệt độ 40°C trong 60 phút.
Nghiên cứu của Waleed và Nawal (2009) đã điều tra ảnh hưởng của enzyme transglutaminase đến chất lượng phô mai mềm, với việc khảo sát nồng độ enzyme trong khoảng từ 12.
Trong nghiên cứu này, 72 U enzyme MTGase được sử dụng cho 1 lít sữa chứa 3,38% protein, tương đương 0,36 – 2,13 U/g protein Enzyme được bổ sung ở ba giai đoạn khác nhau: lần đầu tiên, enzyme được thêm vào dịch sữa và ủ ở 35°C trong 30 phút trước khi cho rennet vào; lần thứ hai, enzyme được bổ sung cùng lúc với rennet; và lần cuối, enzyme được thêm vào sau khi dịch sữa đã đông tụ với rennet Kết quả cho thấy hàm lượng protein cao hơn đáng kể và mạng lưới gel sữa hình thành tốt nhất ở thí nghiệm thứ ba, khi enzyme được bổ sung sau quá trình đông tụ với nồng độ 60 U/lít sữa, tương đương 1,8 U/g protein.
Nghiên cứu của Barbaros và cộng sự (2011) đã khảo sát sự tương tác cạnh tranh giữa TGase và rennet trong quá trình đông tụ sữa bột gầy, với hai mức nhiệt độ đông tụ 30 và 34°C, ba mức pH ban đầu 6,5; 6,3 và 6,1, cùng với nồng độ enzyme 0,6 U/g protein và 1,8 U/g protein Kết quả cho thấy rằng, khi nhiệt độ đông tụ tăng cao và mức độ TGase giảm, năng suất gel cũng giảm theo Thời gian đông tụ gel giảm khi pH sữa ban đầu giảm và nhiệt độ đông tụ tăng Tác giả đã xác định pH sữa ban đầu tối ưu là 6,3, nhiệt độ đông tụ lý tưởng là 30°C và nồng độ TGase là 1,8 U/g protein.
Sau khi xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi phô mai tươi là Y (%), chúng tôi sẽ tiến hành tối ưu hóa điều kiện và chế độ xử lý enzyme trong các điều kiện cụ thể.
Z1 (U/g protein) - nồng độ enzyme, Z2 (°C) - nhiệt độ xử lý enzyme, Z3 (giờ) - thời gian xử lý enzyme với các khoảng khảo sát lần lượt là: 0,6 – 3 U/g protein; 30 – 60 o C và 1,5 – 6h
3.2.1 Xây dựng phương trình hồi quy và giải bài toán tối ưu hóa
Thực nghiệm sơ bộ đã được tiến hành để xác định miền cực trị, hay miền giá trị chứa hiệu suất thu hồi phô mai tươi (Y, %) sau khi xử lý enzyme ở chế độ thích hợp Kết quả của nghiên cứu này được trình bày trong bảng 3.2.
Bảng 3.2 Kết quả xác định mức yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu hồi phô mai tươi
Các yếu tố công nghệ
Với n = 2 (-1 và 1) mức thí nghiệm và k = 3, chọn n0 = 4, nên số thí nghiệm được bố trí trong ma trận trực giao cấp 2 được xác định theo công thức (2.3) là:
Cánh tay đòn trong ma trận trực giao cấp 2 được xác định theo công thức (2.4) là: α = (( 18 x 2 (3−2) ) 0.5 - 2 (3−1) ) 0,5 =1,414 Điều kiện để ma trận trực giao (công thức 2.5): λ = 1
3 = 0,667 Các kết quả tính toán ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2 được trình bày trong bảng 3.3, bảng 3.4, bảng 3.5 và bảng 3.6
Bảng 3.3 Bảng ma trận thực nghiệm trực giao cấp 2 với hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi phô mai tươi (1)
Bảng 3.4 Bảng ma trận thực nghiệm trực giao cấp 2 với hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi phô mai tươi (2)
Bảng 3.5 Bảng ma trận thực nghiệm trực giao cấp 2 với hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi phô mai tươi (3)
Bảng 3.6 Bảng ma trận thực nghiệm trực giao cấp 2 với hàm mục tiêu là hiệu suất thu hồi phô mai tươi (4)
Hệ số b0, b1, b2, b3, b12, b13, b23, b11, b22, b33 của phương trình hồi quy được xác định theo công thức (2.7), được tổng kết ở bảng 3.7 như sau:
Bảng 3.7 Bảng hệ số b j của phương trình hồi quy b 0 b 1 b 2 b 3 b 12 b 13 b 23 b 11 b 22 b 33
Tiến hành 4 thí nghiệm ở mức tâm là 0 (n0 = 4) để xác định phương sai tái hiện theo công thức (2.9), kết quả thực nghiệm được trình bày ở bảng 3.8
Bảng 3.8 Kết quả thực nghiệm ở mức tâm
Y Y tb Y i - Y tb (Y i - Y tb ) 2 n 0 S th S bj S th 2
Phương sai Sb của hệ số b được xác định theo công thức (2.8), kết quả được trình bày trong bảng 3.9 sau:
Bảng 3.9 Phương sai S b của hệ số b
Kiểm định ý nghĩa của các hệ số hồi quy được thực hiện theo tiêu chuẩn Student, xác định theo công thức (2.10), kết quả được thể hiện trong bảng 3.10
799,375 13,475 17,268 13,899 4,855 2,511 4,307 16,540 19,371 14,440 nhận nhận nhận nhận nhận loại nhận nhận nhận nhận
Theo bảng thống kê với mức ý nghĩa p = 0,05 và f = f2 = n0 – 1 = 3, giá trị tra bảng Student là ttra bảng = 3,182 Điều kiện để nhận giá trị là tj > ttra bảng, do đó, giá trị b13 sẽ bị loại bỏ.
Do vậy, phương trình hồi quy có dạng: y = 43,767 + 0,904x 1 – 1,158x 2 + 0,932x 3 – 0,399x 12 + 0,354x 23 – 1,359(𝒙 𝟏 𝟐 – 0,667)
Kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi quy
Kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm theo tiêu chuẩn Fisher (2.11)
9 = 0,45 Xác định tiêu chuẩn Fisher theo công thức (2.12):
Như vậy phương trình hồi quy thực nghiệm tương thích với số liệu thực nghiệm
Bằng cách sử dụng phần mềm SOLVER trong thư mục DATA của Excel 2013, chúng tôi đã giải bài toán tối ưu hóa một mục tiêu để tìm giá trị lớn nhất của y, đại diện cho hiệu suất thu hồi phô mai tươi, với các điều kiện -1,414 ≤ x1, x2, x3 ≤ 1,414.
Ta tiến hành đổi qua mã thực theo công thức: Zj = (xj.ΔZj) + Zj 0 (3.1)
Sau khi thực hiện quy hoạch thực nghiệm và giải bài toán tối ưu hóa, chúng tôi đã xác định được các điều kiện xử lý enzyme tối ưu trong quy trình sản xuất phô mai tươi.
Nhiệt độ xử lý enzyme: 40°C
Thời gian xử lý enzyme: 4,5h
Kết quả hiệu suất phô mai tươi thu được là 47,07%
Dựa trên kết quả xử lý số liệu, quy trình sản xuất phô mai tươi được thực hiện với chế độ xử lý enzyme có nồng độ 2,2 U/g protein, nhiệt độ 40°C và thời gian 4,5 giờ Hiệu suất thu hồi phô mai tươi được trình bày chi tiết trong bảng 3.11.
Bảng 3.11 Kết quả hiệu suất thu hồi phô mai tươi
Từ kết quả tại bảng 3.11, cho thấy hiệu suất thu hồi phô mai tươi đạt 46,18 ± 1,06% là phù hợp với kết quả của bài toán tối ưu
Nghiên cứu cho thấy enzyme TGase cải thiện năng suất thu hồi phô mai Waleed và cộng sự (2009) đã chỉ ra rằng khi xử lý phô mai mềm với enzyme MTGase (60U/lít sữa, 35°C trong 30 phút) cùng với rennet, năng suất phô mai tăng 17,38% so với mẫu không xử lý Tương tự, Han và Sparadin (2000) nhận thấy enzyme MTGase giúp giữ protein hiệu quả hơn và cải thiện năng suất phô mai Điều này được giải thích bởi việc liên kết ngang protein sữa với MTGase hạn chế di chuyển của chuỗi protein, giảm sự sắp xếp lại liên kết và tăng khả năng giữ whey Mạng gel do enzyme tạo ra ngăn cản tách protein tự do trong whey, từ đó nâng cao khả năng thu hồi protein trong khối đông Sự khác biệt về hiệu suất thu hồi phô mai tươi so với các sản phẩm khác có thể do nguyên liệu, quy trình sản xuất và chế độ xử lý enzyme, nhưng nhìn chung, enzyme MTGase đóng vai trò quan trọng trong việc tăng năng suất thu hồi sản phẩm phô mai.
Một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm phô mai tươi
Sau khi xác định chế độ xử lý enzyme tối ưu với nồng độ 2,2 U/g protein, nhiệt độ 40°C và thời gian 4,5 giờ, chúng tôi tiến hành sản xuất phô mai tươi và đánh giá các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm Một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm là hàm lượng protein, lipid và vi sinh vật Kết quả phân tích dinh dưỡng và vi sinh của phô mai tươi được trình bày trong bảng 3.12.
Bảng 3.12 Một số chỉ tiêu chất lượng của phô mai tươi
Tổng hàm lượng chất khô, %
Kết quả được đo tại Trung tâm phân tích thí nghiệm Tp Hồ Chí Minh (Case) Dữ liệu bổ sung được tham khảo từ nghiên cứu của Susan và Robin (2002) cũng như Bảng Thành phần Thực phẩm Úc (2010); dấu “-“ biểu thị cho thông tin không xác định.
Kết quả phân tích cho thấy sản phẩm phô mai tươi nghiên cứu từ sữa bột nguyên kem xử lý bằng enzyme MTGase có giá trị dinh dưỡng tương đương với các phô mai tươi trên thị trường Cụ thể, hàm lượng protein của sản phẩm đạt 9,73%, phù hợp với phô mai Quark (13,9%) và Cottage (12,5%) Tuy nhiên, hàm lượng lipid của sản phẩm nghiên cứu là 11,8%, cao hơn đáng kể so với Cottage (4%) và Quark (1,1%) Ngoài ra, tổng hàm lượng chất khô của sản phẩm nghiên cứu đạt 26,5%, so với Quark (19,5%) và Cottage (21%).
Sự khác biệt trong chất lượng phô mai tươi được giải thích bởi thành phần hóa học của sữa nguyên liệu, như sữa tươi hay sữa bột, cũng như công thức và quy trình sản xuất Theo Anon (1986 và 1994b), quy chuẩn về hàm lượng dinh dưỡng của phô mai tươi có thể khác nhau tùy theo quốc gia Tuy nhiên, các sản phẩm phô mai tươi thường có tổng hàm lượng chất khô lớn hơn 18% và giàu protein, đảm bảo chất lượng dinh dưỡng phù hợp.
Tại Việt Nam, Bộ Y tế khuyến nghị nhu cầu chất đạm (protein) cho trẻ em, cụ thể trẻ từ 4 – 6 tuổi cần tiêu thụ 44 – 45 g protein mỗi ngày, trong khi trẻ từ 7 – 9 tuổi cần lượng protein cao hơn để hỗ trợ sự phát triển.
Trẻ em từ 4 đến 18 tuổi cần 20 – 25% năng lượng từ lipid, tương tự như nhu cầu của phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ, có thai và cho con bú, trong khi nam giới trưởng thành cần 18 – 25% Đối với protein, trẻ vị thành niên từ 13 – 15 tuổi cần 66 – 77 g/ngày, tương đương với nhu cầu của nữ trưởng thành từ 19 – 30 tuổi, trong khi người từ 16 – 18 tuổi cần 67 – 78 g/ngày, và nam trưởng thành từ 19 – 30 tuổi cần 69 – 80 g/ngày Sản phẩm phô mai của chúng tôi có hàm lượng protein khoảng 10% và lipid khoảng 12%, tức là 100 g phô mai tươi cung cấp khoảng 10 g protein và 12 g lipid, tương đương với 40 Kcal từ protein và 108 Kcal từ lipid Do đó, người tiêu dùng có thể điều chỉnh chế độ bổ sung protein và lipid từ phô mai tươi theo nhu cầu dinh dưỡng cá nhân.
Theo phân tích (bảng 3.12), sản phẩm này không phát hiện Listeria monocytogenes và Staphylococci, phù hợp với quy chuẩn QCVN 5-3:2010/BYT cho phô mai tươi.
Thành phần dinh dưỡng và chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm phô mai trong nghiên cứu đạt yêu cầu QCVN và tương đương với các sản phẩm phô mai tươi trên thị trường Điều này cho thấy sản phẩm phù hợp với mong muốn của chúng tôi Để tạo ra phô mai tươi mới trong tương lai, các chỉ tiêu chất lượng cần được duy trì trong suốt quá trình bảo quản, phục vụ cho thị trường Việt Nam và toàn cầu.
So sánh vi cấu trúc của các sản phẩm phô mai tươi
Sự đông tụ sữa chịu ảnh hưởng từ nhiều yếu tố, trong đó enzyme MTGase đóng vai trò quan trọng bằng cách hình thành liên kết ngang giữa các micelle casein MTGase, một transferase, tạo liên kết ngang trong và giữa một số protein thông qua dư lượng glutamine và lysine (Kashiwagi và cộng sự, 2002) Casein có cấu trúc bậc ba thấp, khiến nó trở thành chất nền lý tưởng cho hoạt động của enzyme này (Huppertz và de Kruif, 2007) Các liên kết ngang do MTGase tạo ra ảnh hưởng đến tính chất tạo màng, lưu biến, nhũ hóa và đông tụ của protein thực phẩm Nghiên cứu của Bonisch và cộng sự (2008) chỉ ra rằng liên kết ngang này tác động đến các giai đoạn đông tụ của rennet, trong khi Hinz và cộng sự (2007) cho thấy MTGase làm tăng cường liên kết protein sữa, ảnh hưởng đáng kể đến tính năng nhũ hóa của chúng.
MTGase được đề xuất bởi Cozzolino và cộng sự (2003) như một phương tiện hiệu quả để kết hợp whey protein vào sữa, giúp tăng tính ổn định của các khối chất béo và chống lại sự kết tụ Những lợi ích mà MTGase mang lại bao gồm tăng năng suất phô mai và cải thiện độ bền gel, điều này được thể hiện rõ ràng qua hình ảnh vi cấu trúc.
Kết quả chụp SEM cho bốn mẫu phô mai tươi, được chế biến từ sữa bột và sữa tươi, có và không có xử lý bằng enzyme MTGase, được trình bày trong hình 3.1.
Hình 3.1 Kết quả chụp SEM của 4 mẫu phô mai tươi
Phô mai tươi có thể được sản xuất từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau, bao gồm sữa bột không có enzyme (M2), sữa bột có enzyme (M1), sữa tươi không có enzyme (M4), và sữa tươi có enzyme Mỗi loại phô mai tươi này mang đến hương vị và chất lượng khác nhau, phù hợp với nhu cầu và sở thích của người tiêu dùng.
Kết quả chụp SEM cho thấy vi cấu trúc của phô mai tươi bao gồm hai loại protein: protein đông tụ ở bề mặt bên ngoài và protein đông tụ bên trong Trong đó, có những protein tham gia liên kết ngang và những protein không tham gia liên kết này.
So sánh mẫu M1 và M2 cho thấy cấu trúc các thành phần trong mẫu M1 nhỏ hơn so với mẫu M2 Cả hai mẫu đều được chế biến từ nguyên liệu sữa bột và đều trải qua quá trình đông tụ.
Mẫu phô mai M1 được xử lý bằng enzyme MTGase cho thấy sự khác biệt rõ rệt về vi cấu trúc so với mẫu M2 không được xử lý Enzyme MTGase tạo ra liên kết ngang giữa các protein, dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong cấu trúc sản phẩm Tương tự, các mẫu M3 và M4 cũng cho kết quả tương tự như M1 và M2, cho thấy sự khác biệt về kích thước các cấu tử trong vi cấu trúc của phô mai.
Nghiên cứu của Schorsch và cộng sự (2000) cho thấy rằng việc xử lý casein micell với enzyme TGase tạo ra cấu trúc gel đồng nhất hơn, với các cấu tử nhỏ liên kết chặt chẽ và khoảng trống nhỏ hơn, ngăn chặn sự tách pha Tương tự, Ahmed và cộng sự (2004) phát hiện rằng gel whey protein không xử lý enzyme có lỗ rỗng lớn và cấu trúc không đồng nhất, dẫn đến khả năng chịu ứng suất và biến dạng gãy thấp Những vùng có lỗ rỗng lớn trong mạng gel là những điểm yếu dễ gãy Ngược lại, gel được xử lý enzyme với liên kết ngang (glutamul-lysine) có khả năng chịu ứng suất cao hơn và đàn hồi tốt hơn Lorenzen và cộng sự (2002) cũng chỉ ra rằng độ bền gel của sữa chua được xử lý enzyme tăng lên nhờ kích thước lưới protein giảm và sự phân bố protein đồng đều hơn.
So sánh hình ảnh giữa các mẫu phô mai M1 với M3 và M2 với M4 cho thấy rằng vi cấu trúc của phô mai làm từ sữa tươi có nền chặt hơn, kích thước hạt nhỏ hơn và ít lỗ rỗng hơn Tuy nhiên, mạng lưới cấu tử ở phía ngoài lại ít được hình thành hơn Đến nay, chúng tôi chưa ghi nhận nghiên cứu nào so sánh vi cấu trúc của phô mai tươi từ sữa bột và sữa tươi có xử lý enzyme.
Việc chụp vi cấu trúc phô mai tươi cho thấy sự khác biệt về cấu trúc giữa các sản phẩm phô mai tươi từ nguyên liệu khác nhau, bao gồm cả việc xử lý enzyme Phân tích cho thấy, xử lý bằng enzyme TGase cải thiện cấu trúc sản phẩm, tạo ra mạng gel bền chặt hơn so với mẫu không có enzyme Điều này được giải thích bởi sự hình thành các liên kết ngang do enzyme transglutaminase tạo ra.
