4.1. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ bột rau câu bổ sung đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm.
Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ bột rau câu bổ sung đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm được thể hiện trong bảng 4.1 và 4.2 dưới đây
Bảng 4.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ bột rau câu bổ sung đến thời gian lên men
CT Tỉ lệ bột rau câu (%)
Thời gian lên men (phút) TB thời gian lên
men (phút)
Lần 1 Lần 2 Lần 3
CT1 1% 417 415 418 417c
CT2 2% 435 437 438 437b
CT3 3% 450 450 448 449a
CT4 4% 455 448 452 452a
Bảng 4.2. Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm sữa chua thạch khi thay đổi tỷ lệ bột rau câu bổ sung
CT Tỉ lệ bột rau câu (%)
Điểm cảm quan chất lượng
TB có TL
Xếp loại
Màu sắc Mùi Vị Trạng
thái
CT1 1% 4,1a 4,0a 4,0a 3,7ab 15,64 Khá
CT2 2% 4,0ab 4,1a 4,0a 4,0a 16,08 Khá
CT3 3% 3,9ab 4,0a 3,9ab 3,6ab 15,26 Khá
CT4 4% 3,7b 3,6b 3,7b 3,3b 14,30 Trung
bình
Sữa sau khi phối trộn sẽ được tiến hành lên men ở điều kiện nhiệt độ 43oC cho đến khi pH của dịch sữa giảm từ 6,7 xuống 4,7 thì ta kết thúc quá trình lên men và ghi lại thời gian lên men. Tại thời điểm pH=4,7, sữa chua sẽ có hương thơm và vị chua hài hòa nhất [2]. Thời gian lên men sữa chua được thể hiện ở bảng 4.1. Dựa vào bảng 4.1 ta thấy tỷ lệ bột rau câu bổ sung có ảnh hưởng đến thời gian lên men sữa chua. Cụ thể là khi tăng dần hàm lượng bột rau câu bổ sung thì thời gian lên men cũng tăng theo. Sự thay đổi của thời gian lên men đó được thể hiện từ CT1 đến CT4. Dựa vào kết quả phân tích bằng phần mềm SPSS ta thấy các mẫu ở CT3 (449 phút) và CT4 (452 phút) có thời gian lên men dài nhất và không có sự khác nhau về mặt ý nghĩa. Còn mẫu ở CT1 có thời gian lên men thấp nhất so với các công thức khác. Tuy nhiên, để lựa chọn được tỷ lệ bột rau câu bổ sung thích hợp nhất cho quá trình sản xuất sữa chua thạch thì ta cần dựa trên kết quả đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm.
Sản phẩm sữa chua thạch sau khi lên men được đưa đi bảo quản lạnh ở 6oC trong 15 giờ, sau đó đưa đi đánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm. Dựa trên kết quả phân tích đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm ở bảng 4.2 ta thấy khi thay đổi hàm hàm lượng bột rau câu bổ sung thì chất lượng sản phẩm sữa chua thạch cũng có sự khác biệt giữa các công thức thí nghiệm. Trong đánh giá chất lượng sữa chua, ta đánh giá dựa trên 4 chỉ tiêu là màu sắc, mùi, vị và trạng thái thì chỉ tiêu về trạng thái và vị được đánh giá cao hơn. Ở 4 mẫu thí nghiệm ta thấy mẫu CT1, CT2 có điểm cảm quan cao hơn 2 mẫu còn lại. Trong 2 mẫu CT1, CT2 thì mẫu CT2 được đánh giá với số điểm cảm quan cao hơn là 16,08, mẫu CT1 có số điểm là 15,64. Ở mẫu CT2 có trạng thái đặc trưng cho sản phẩm sữa chua thạch hơn so với mẫu CT1, còn các mẫu CT3, CT4 có cấu trúc và vị chua kém hơn.
Vậy từ 2 bảng 4.1 và 4.2 ta thấy mẫu CT1 và mẫu CT2 có chất lượng tốt nhất. Mặc dù CT1 có thời gian lên men ngắn, chất lượng cảm quan cũng không có sự khác biệt nhiều với CT2. Tuy nhiên mẫu CT2 nếu đánh giá về trạng thái thì có chất lượng tốt hơn, cấu trúc tốt, đặc trưng hơn so với CT1. Do vậy ta chọn mẫu CT2 có tỉ lệ bột rau câu bổ sung là 2% cho quá trình chế biến tiếp theo.
4.2. Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm
Từ kết quả phân tích ở trên, ta chọn mẫu có tỷ lệ bột rau câu bổ sung là 2%
đưa vào phối trộn ta thu được dịch sữa. Để đánh giá ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung đến thời gian lên men trong quá trình sản xuất sữa chua thạch và chất lượng sản phẩm sau khi lên men, ta tiến hành bổ sung giống theo tỷ lệ lần lượt là 10%, 15%, 20%, 25% so với khối lượng dịch sữa.
Bảng 4.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ giống bổ sung đến thời gian lên men
CT Sữa chua Vinamik (%)
Thời gian lên men (phút) TB thời gian lên
men (phút)
Lần 1 Lần 2 Lần 3
CT5 10 460 457 457 458a
CT6 15 432 435 434 433b
CT7 20 420 417 415 417c
CT8 25 400 402 401 401d
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của tỷ lệ giống bổ sung đến chất lượng sản phẩm
CT
Sữa chua Vinamilk
(%)
Điểm cảm quan chất lượng
TB có TL
Xếp loại
Màu sắc Mùi Vị Trạng
thái
CT5 10 3,7a 3,8a 3,8a 3,7b 15,14 Trung
bình
CT6 15 3,8a 4,1a 4,0a 4,1a 16,14 Khá
CT7 20 3,9a 4,0a 4,1a 4,1a 16,2 Khá
CT8 25 3,8a 4,0a 4,1a 4,1a 16,14 Khá
Dựa vào kết quả ở bảng 4.3 ta thấy khi thay đổi hàm lượng giống bổ sung vào dịch lên men thì có sự thay đổi về thời gian lên men sữa chua. Cụ thể là khi tăng hàm lượng giống thì thời gian lên men giảm dần. Có thể thấy lượng vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng quyết định thời gian lên men và thời gian lên men cũng chính là thời gian cần thiết để vi khuẩn lactic sử dụng một số cơ chất như đường lactose để tạo thành các sản phẩm lên men như axit lactic, các chất thơm diaxetyl, acetoin....Nếu lượng vi khuẩn quá ít, ở CT5 thời gian lên men sẽ kéo dài, các vi sinh vật tạp nhiễm sẽ phát triển trong quá trình lên men sữa chua và có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Ngược lại, nếu lượng vi khuẩn nhiều, ở CT8 thì thời gian lên men sẽ rút ngắn, hạn chế được sự xâm nhập của vi khuẩn tạp nhiễm.
Sau khi kết thúc quá trình lên men, các mẫu thí nghiệm được đưa đi bảo quản lạnh ở nhiệt độ 6oC trong 15 giờ rồi đem đi dánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm qua 4 chỉ tiêu là màu sắc, mùi, vị và trạng thái. Kết quả đánh giá chất lượng sữa chua thạch khi bổ sung 10%, 15%, 20%,25% được thể hiện qua bảng 4.4.
Từ bảng 4.4 ta thấy các mẫu ở cả 4 công thức thí nghiệm đều có sự tương đồng về điểm đánh giá cảm quan về màu sắc, mùi và vị. Còn về trạng thái sản phẩm thì ở CT5 có điểm cảm quan thấp nhất và có sự khác biệt về mặt ý nghĩa so với các công thức CT6, CT7 và CT8. Cụ thể là ở mẫu CT6 có tỷ lệ giống là 15%
và thời gian lên men là 433 phút thì có điểm cảm quan là 16,14. Ở mẫu CT7 có tỷ lệ giống bổ sung là 20% và thời gian lên men là 417 phút thì có điểm chất lượng cảm quan là 16,2. Ở mẫu CT8 có tỷ lệ giống là 25% và thời gian lên men là 401 phút thì có điểm chất lượng cảm quan là 16,14. Còn ở mẫu CT5 mặc dù có thời gian lên men không chênh lệch nhiều so với CT6, CT7 và CT8 nhưng điểm cảm quan thấp, vị chua, trạng thái kém.
Vậy từ 2 bảng 4.3 và 4.4 ta thấy ở 3 mẫu CT6, CT7, CT8 với lượng giống bổ sung lần lượt là 15%, 20%, 25% không có sự chênh lệch nhiều về điểm cảm quan cũng như thời gian lên men và chất lượng đều đạt loại khá. Tuy nhiên để tăng hiệu quả kinh tế mà vẫn đạt được chất lượng như mong muốn ta chọn tỷ lệ giống bổ sung là mẫu CT6 (15%) cho công đoạn chế biến tiếp theo.
4.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm.
Từ kết quả phân tích ở trên, ta chọn mẫu CT2 có tỷ lệ bột rau câu bổ sung là 2% và tỷ lệ giống bổ sung là 15% ở mẫu CT6 cho công đoạn chế biến tiếp theo. Để đánh giá được ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm, ta tiến hành lên men dịch sữa ở các mức nhiệt độ lần lượt là 37oC, 40oC, 43oC và 46oC.
Bảng 4.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến thời gian lên men
CT Nhiệt độ lên men (oC)
Thời gian lên men (phút) TB thời gian lên
men (phút)
Lần 1 Lần 2 Lần 3
CT9 37oC 470 465 472 469a
CT10 40oC 439 440 442 440b
CT11 43oC 433 435 432 433c
CT12 46oC 425 427 420 424d
Bảng 4.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên men đến chất lượng sản phẩm
CT Nhiệt độ lên men (oC)
Điểm cảm quan chất lượng
TB có TL
Xếp loại Màu
sắc Mùi Vị Trạng
thái
CT9 37 3,2b 3,0c 3,3b 3,0c 12.48 Trung
bình
CT10 40 3,7a 3,5b 3,5ab 3,4b 13.98 Trung
bình
CT11 43 4,0a 4,0a 3,9a 4,0a 15,88 Khá
CT12 46 3,9a 4,0a 3,9a 3,7ab 15,40 Khá
Qua bảng kết quả 4.5 cho thấy nhiệt độ lên men ảnh hưởng rõ rệt đến thời gian lên men. Cụ thể là khi lên men ở nhiệt độ thấp thì thời gian lên men sẽ kéo dài (ở 37oC thì thời gian lên men là 469 phút), còn khi lên men ở nhiệt độ cao hơn thì thời gian lên men sẽ được rút ngắn lại, tuy nhiên phải trong ngưỡng nhiệt độ tới hạn [2]. Thí nghiệm trên cho thấy khi lên men ở nhiệt độ 37oC thời gian lên men sẽ kéo dài, tạo điều kiện cho các loại vi sinh vật tạp nhiễm phát triển, làm cho chất lượng sữa chua không đạt được giá trị cảm quan như mong đợi. Vì vậy, để có được sản phẩm sữa chua với chất lượng tốt ta cần rút ngăn thời gian lên men.
Sau khi kết thúc quá trình lên men, các mẫu thí nghiệm được đưa đi bảo quản lạnh ở nhiệt độ 6oC trong 15 giờ rồi đem đi dánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm qua 4 chỉ tiêu là màu sắc, mùi, vị và trạng thái. Kết quả đánh giá chất lượng sữa chua khi lên men ở các điều kiện nhiệt độ 37oC, 40oC, 43oC và 46oC được thể hiện qua bảng 4.6.
Qua kết quả nghiên cứu ở bảng 4.6 cho thấy các mẫu thí nghiệm được lên men trong khoảng nhiệt độ 37oC - 46oC đã có sự khác biệt về mặt ý nghĩa trong điểm cảm quan về màu sắc, mùi, vị, và trạng thái giữa các mẫu.
Trong 4 mẫu thí nghiệm thì mẫu sữa chua ở CT9 và CT10 cho điểm cảm quan thấp là 12,48 và 13,98 và chỉ đạt loại trung bình. Nguyên nhân dẫn đến 2 mẫu ở CT9 và CT10 có điểm cảm quan thấp là do khi lên men ở nhiệt độ thấp thì bột rau câu chưa có khả năng tạo cấu trúc gel, thời gian lên men kéo dài tạo điều kiện cho các vi sinh vật tạp nhiễm phát triển, làm cho sữa chua có cấu trúc kém, không đều và bị tách nước. Ngược lại khi lên men ở điều kiện nhiệt độ cao hơn 43oC và 46oC thì bột rau câu đã có khả năng tạo gel tốt hơn, thời gian lên men được rút ngắn làm giảm bớt sự xâm nhập của vi sinh vật tạp nhiễm nên sữa chua có cấu trúc tốt hơn và không bị tách nước. Tổng điểm cảm quan ở 2 công thúc này cũng tăng lên 15,88 ở CT11 và 15,4 ở CT12 và sản phẩm đều có chất lượng tốt hơn, đạt mức chất lượng khá. Vì vậy để đảm bảo sản phẩm sữa chua thạch có chất lượng tốt nhất, tiêu hao ít năng lượng và chi phí sản xuất thấp nhất thì ta sẽ chọn nhiệt độ lên men thích hợp cho quá trình sản xuất sữa chua thạch là 43oC.
4.4. Hoàn thiện quy trình sản xuất sữa chua thạch
Hình 4.1. Quy trình sản xuất sữa chua thạch Nguyên liệu
(9:2)
Gia nhiệt (60oC)
Cấy giống
Khuấy Trộn
Chiết hộp
Lên men
Làm lạnh
Bảo quản Bột rau câu
(2%)
Ngâm
Làm nguội (45-50o)
Sữa chua Vinamilk (15%)
100ml/hộp
T= 43oC, t= 7h
4 - 6oC
Thuyết minh quy trình Nguyên liệu:
- Nguyên liệu chính: sữa tươi: sữa đặc (9:2) + Sữa tươi Mộc Châu
+ Sữa đặc Ông Thọ có đường - Nguyên liệu phụ:
+ Vi khuẩn lactic: lấy từ sữa chua Vinamilk + Bột rau câu sương sáo
Gia nhiệt: nguyên liệu được phối trộn theo tỉ lệ (9:2), sau đó được gia nhiệt đến nhiệt độ 60oC và làm nguội xuống nhiệt độ 45-50oC.
Bổ sung bột rau câu: bột rau câu (2%) được ngâm với nước từ 3-5 phút sau đó được bổ sung vào dịch sữa.
Cấy giống: ta tiến hành cấy 15% Sữa chua Vinamilk
Chiết hộp: sữa sau khi được phối trộn ta thu được dịch sữa rồi chiết 100 ml vào hộp và đậy nắp kín.
Lên men: sau khi chiết hộp ta tiến hành lên men trong thời gian từ 7- 8h ở nhiệt độ 43oC.
Làm lạnh: kết thúc quá trình lên men ta đem sản phẩm đi làm mát ở điều kiện 4 - 6oC để bảo quản và ổn định cấu trúc.
4.5. Kết quả phân tích các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa chua thạch Bảng 4.7. Bảng chỉ tiêu chất lượng sản phẩm sữa chua thạch STT Sản phẩm
Chỉ tiêu
Sữa chua thạch Sữa chua Vinamilk
1 Protein (% khối lượng) 4,2 3,5
2 Lipit (% khối lượng) 2,3 3,0
3 Vi sinh vật tổng số Loại II Loại I
Qua bảng 4.7 cho thấy hàm lượng các chất dinh dưỡng trong 2 loại sữa chua có sự chênh lệch không đáng kể. Ở sữa chua thạch, do trong thành phần có sữa đặc nên có hàm lượng protein cao hơn so với sữa chua Vinamilk và cao hơn 0,7%.
Ngược lại, hàm lượng lipit trong sữa chua thạch lại thấp hơn so với sữa chua Vinamilk, nguyên nhân là do sữa nguyên liệu đã được tách béo. Hàm lượng vi sinh
vật trong sữa chua thạch chỉ đạt loại II và đạt mức chất lượng trung bình tuy nhiên vẫn ở mức chấp nhận và sử dụng được.
4.6. Sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm trên quy mô phòng thí nghiệm
Một quy trình công nghệ có ý nghĩa thực tế khi nó được ứng dụng vào sản xuất và mang lại hiệu quả kinh tế cao tức là chất lượng sản phẩm tốt, giá cả phù hợp, được người tiêu được chấp nhận. Nên việc tính toán giá thành sản phẩm là hết sức quan trọng.
4.6.1. Tiêu hao nguyên liệu chính
Tiêu hao nguyên liệu chính được tính theo công thức S.100n
T=
(100-X1)(100-X2)....(100-Xn)
Trong đó: S là lượng nguyên liệu cuối cùng trong một đơn vị sản phẩm.
T là lượng tiêu hao nguyên liệu cho 1 đơn vị sản phẩm (kg).
X1, X2..Xn là phần trăm hao phí cuối cùng ở các công đoạn 1, 2..n so với lúc nguyên liệu đưa vào công đoạn đó.
Nguyên liệu chính của sản phẩm là sữa tươi mộc châu, qua trình sản xuất không trải qua sử lý nguyên liệu nên hao phí nguyên liệu là không đáng kể, do đo T=S.
Ta có S=0,06 (kg) nguyên liệu sữa tươi để sản xuất ra một hộp sữa chua với khối lượng tịnh là 100g, Suy ra T=S= 0,06 (kg)
Vậy nguyên liệu để sản xuất ra 1000 hộp sữa chua cần 60 (kg) sữa tươi nguyên liệu.
4.6.2. Tiêu hao nguyên liệu phụ
Tiêu chuẩn tiêu hao nguyên liệu phụ cho từng nguyên liệu phụ để sản xuất ra 1 sản phẩm sữa chua được tính theo công thức:
Si.100 Ti =
100- Xi Trong đó:
Si là trọng lượng nguyên liệu phụ (i) sản xuất 1 hộp (kg)
Xi là phần trăm hao phí tổng cộng của từng nguyên liệu phụ cho 1 đơn vị sản phẩm.
Bảng 4.8. phần trăm tiêu hao tổng cộng của từng nguyên liệu phụ khi sản xuất Nguyên liệu phụ Si (%) Xi (%) Ti (kg) T1000 (kg)
Nước 0,015 0 0.015 15
Sữa chua giống 0,011 0 0,011 11
Sữa đặc 0,013 0 0,013 13
Bột rau câu 0,0015 0 0,0015 1,5
4.6.3. Chi phí nguyên liệu để sản xuất 1000 hộp sữa chua thạch
Bảng 4.9. Bảng chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 hộp sữa chua thạch Nguyên liệu Khối lượng (kg) Đơn giá (đồng/kg) Thành tiền (đồng)
Sữa tươi 60 28000 1680000
Sữa đặc 13 52600 683800
Sữa chua giống 11 50000 550000
Bột rau câu 1,5 260000 390000
Nước 15 500 7500
Tổng thành tiền 3311300
Từ bảng chi phí nguyên liệu ta thấy để sản xuất 1 hộp sữa chua thạch là khoảng 3.310 đ/hộp, so với giá thành của một số loại sữa chua trên thị trường như: sữa chua Vinamilk, sữa chua Mộc Châu với giá 5.000 đ/hộp, ta thấy rằng giá thành của sữa chua thạch cũng tương đối phù hợp.