Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh

Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Sữa chua - yaourt được biết là một loại thực phẩm được lên men từ sữa, nó
thường được sản xuất từ sữa bò có hoặc không có thêm các loại sữa tự nhiên khác.
Cấu trúc gel của yaourt là kết quả của quá trình đông tụ protein sữa do tác động của
axit lactic sinh ra bởi hoạt động của vi khuẩn Streptococcus thermophilus và
Lactobacillus bulgaricus. Vi khuẩn lactic trong sữa chua có tác dụng chữa bệnh đường
ruột, bao tử và các bệnh về tiêu hóa [32]. Protein trong sữa ngăn ngừa ung thư dạ dày,
đường lactose làm tăng Bifidobacteria trong ruột, calcium và sắt ngăn chặn bệnh thiếu
máu hồng cầu, vitamin A, tăng cường thị giác, pepton và peptid có tác dụng kích thích
chức năng gan [31].Yaourt là sản phẩm lên men nhờ vi sinh vật cũng là thức ăn có giá
trị dinh dưỡng cao và có tác dụng chữa bệnh nhất là bệnh đường ruột.
Để đáp ứng nhu cầu thị hiếu người tiêu dùng, một trong những cách để đa dạng
hoá sản phẩm là bổ sung bột trà xanh vào yaourt. Bột trà xanh là nguyên liệu được ứng
dụng rộng trong ngành công nghiệp thưc phẩm, đặc biệt là ngành công nghiệp nước
giải khát. Trà có lợi cho sức khỏe như là giảm lượng Cholesterol, bảo vệ để ngăn các
bệnh về tim mạch và ung thư. Ngoài ra, trà còn là một loại thảo dược thiên nhiên mang
lại nhiều lợi ích và dinh dưỡng. Mặc dù có giá trị dinh dưỡng và nhiều dược tính quý,
nhưng ở Việt Nam cho đến nay việc sử dụng thực phẩm từ bột trà còn chưa phổ biến
do bột trà xanh là một loại sản phẩm mới đối với người tiêu dùng trong nước. Vì vậy,
bột trà xanh rất cần được đầu tư nghiên cứu chế biến để đa dạng hóa sản phẩm và tăng
giá trị sử dụng.
Bên cạnh đó, trong quá trình chế biến để tạo cấu trúc tốt cho sản phẩm người ta
còn sử dụng thêm chất ổn định nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua cũng như
tạo dạng gel bền vững làm cho sữa không bị tách whey trong quá trình bảo quản. Các
chất ổn định như CMC_ Na, Carragenan, Alginate, Gelatin… Tuy nhiên các chất này
là một nhóm chất phụ gia đưa vào thực phẩm phải đạt các tiêu chuẩn sau: không mang
tính chất dinh dưỡng, không độc hại đối với sức khỏe con người, được làm từ nguyên
liệu đã được lựa chọn cẩn thận. Chế phẩm này phải hoàn toàn tuân theo những qui

định về tính đồng nhất và độ tinh khiết theo tiêu chuẩn của Hội đồng chung châu Âu,
Mỹ, Tổ chức lương thực thế giới FAO…Trước khi sử dụng cần kiểm tra kỹ lưỡng và
phải được phép sử dụng tùy theo luật của mỗi nước [2].
1
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Các chất ổn định có thể không tốt cho người tiêu dùng, đồng thời có thể chứa các
vi sinh vật gây hư hỏng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Từ những hạn chế
trên, hiện nay trong công nghệ chế biến thực phẩm các nhà khoa học đang nghiên cứu
việc bổ sung nha đam vào trong quá trình chế biến yaourt nhằm tạo cho sản phẩm đạt
được cấu trúc như mong muốn và đảm bảo chất lượng tốt nhất. Vì nha đam là loại cây
có khả năng tạo gel tốt, có giá trị dinh dưỡng cao, tốt cho sức khỏe đồng thời an toàn
đối với người tiêu dùng.
Xuất phát từ thực tế trên tôi thực hiện đồ án : “Sữa chua bổ sung bột trà
xanh”.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Mục đích nhằm đưa ra sản phẩm mới được ưa thích, có giá trị dinh dưỡng, vệ
sinh và tìm ra công thức lên men yaourt trà xanh tối ưu nhất.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Xuất phát từ những yêu cầu trên đề tài tập trung nghiên cứu những vấn đề sau:
• Khảo sát thời gian lên men ảnh hưởng đến chất lượng của sữa chua.
• Khảo sát tỷ lệ men giống ảnh hưởng đến chất lượng của sữa chua.
• Khảo sát tỷ lệ đường bổ sung ảnh hưởng đến chất lượng của sữa chua.
• Khảo sát tỷ lệ bột trà xanh bổ sung ảnh hưởng đến chất lượng của sữa chua bột
trà xanh.
• Khảo sát tỷ lệ dịch nha đam bổ sung ảnh hưởng đến cấu trúc sữa chua bột trà
xanh.
• Khảo sát thời gian bảo quản.
1.4 Ý nghĩa của nghiên cứu

Nhằm đa dạng hóa các sản phẩm sữa chua tạo ra dòng sản phẩm sữa chua mới
có giá trị dinh dưỡng, chất lượng cao và đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.
2
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về sữa chua – yaourt
2.1.1 Nguồn gốc
Sữa chua - yaourt là một sản phẩm sữa lên men rất phổ biến trên thế giới.
Yaourt đã được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ rất lâu. Mặc dù
có nhiều sữa lên men được sản xuất ở nhiều địa phương trên khắp thế giới, nhưng
yaourt là một trong những sản phẩm sữa lên men đã được sử dụng phổ biến nhất trên
nhiều quốc gia. Ngày nay, yaourt được tiêu thụ mạnh tại vùng địa trung hải, trung tâm
Châu Âu và Châu Á [6].
Yaourt là một trong những sản phẩm được biết là lâu đời nhất có nguồn gốc
từ miền Trung - Tây Âu. Sản phẩm sữa lên men được khám phá bởi những người dân
tộc với nguyên liệu ban đầu từ sữa dê và cừu. Theo thời gian, sữa bò dần dần đã thay
thế cho các nguyên liệu sữa dê và sữa cừu. Sự hình thành và nguồn gốc ra đời của sản
phẩm sữa lên men là do sự nhiễm bẩn trong quá trình vắt và sử dụng sữa dẫn đến sự
phát triển của các nguồn vi sinh vật khác nhau. Sự phát triển của vi khuẩn có lợi trong
nguyên liệu sữa tươi đã tạo nên vị chua của sản phẩm và từ đó, các nhà nghiên cứu bắt
đầu đi sâu vào nghiên cứu để hiểu rõ giá trị sử dụng của loại sản phẩm giàu dinh
dưỡng này. Các nhà khoa học đã chứng minh axit tạo thành trong quá trình lên men
sữa có khả năng ngăn chặn bệnh ung thư và hạn chế vi sinh vật hoạt động phân giải
lipid, protein giúp bảo quản sữa. Do đó, sản phẩm yaourt dần dần được biết và được
tiêu thụ ở nhiều quốc gia trên thế giới.
2.1.2 Phân loại
Hiện nay nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng, sản

phẩm yaourt rất đa dạng về chủng loại, cấu trúc, mùi vị. Sản phẩm yaourt có thể được
phân loại như sau:
+ Yaourt truyền thống (set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình
sản xuất yaourt truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lý, cấy giống, rồi rót
vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấu
trúc đặc trưng cho sản phẩm [6].
+ Yaourt dạng khuấy (stirred type): Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá
trình lên men bị phá huỷ một phần do sự phá huỷ cơ học. Trong quá trình sản xuất
3
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
yaourt khuấy, sữa nguyên liệu được xử lý, cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên
dùng, tiếp theo làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Yaourt sẽ không có cấu trúc gel
mịn và đồng nhất như yaourt dạng truyền thống [6].
+ Yaourt uống (drinking yaourt) hay yaourt dạng lỏng: Khối đông xuất hiện
trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. Sản phẩm có dạng lỏng,
khi sử dụng người tiêu dùng không cần dùng muỗng. Điểm khác biệt là sau quá trình
lên men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hoá để
phá huỷ cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm [6].
+ Yaourt lạnh đông (frozen yaourt): Sản phẩm có dạng tương tự như kem. Quá
trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên
men sẽ được đem xử lý và lạnh đông để tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói [6].
+ Yaourt cô đặc (concentrated yaourt): Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn
quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và bao gói sản phẩm. Trong quá trình cô
đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm. Ngày nay, để đa dạng hoá
yaourt hơn nữa trên thị trường, người ta có thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu
thực phẩm hoặc purée trái cây vào sản phẩm [6].
2.1.3 Giá trị dinh dưỡng
Người ta đánh giá giá trị dinh dưỡng của sữa chua dựa vào một số chỉ tiêu như

hàm lượng protein, hàm lượng lypit, carbohydrate.
2.1.3.1 Carbohydrate
Carbohydrate trong sản phẩm sữa chua có 2 loại:
• Carbohydrate tiêu hóa được: Trong sữa chua, lactose là loại đường
chiếm ưu thế. Sau quá trình lên men lactic, lượng đường lactose trong
sữa chua chiếm khoảng 4 – 5 g / 100 g [22].
• Carbohydrate không tiêu hóa được: Trong các sản phẩm sữa chua dạng
khuấy có sử dụng chất ổn định, các chất ổn định là những chuỗi
polysaccharide dài, các phân tử không bị các enzyme trong hệ tiêu hóa
thủy phân. Hàm lượng các chất ổn định trong sữa chua khá thấp, khoảng
0,5 g / 100 g [22].
4
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
2.1.3.2 Protein
Hàm lượng protein trong sữa chua cao hơn trong sữa do việc bổ sung lượng
sữa bột không béo làm tăng hàm lượng protein trong sản phẩm cuối cùng. Trong quá
trình lên men sữa chua, protein của sữa được protease phân giải tạo thành pepton, các
amino axit… [1]. Việc dùng 200 - 250 ml sữa chua / ngày sẽ cung cấp 15 g protein
động vật cho nhu cầu tối thiểu hàng ngày của một người.
2.1.3.3 Lipit
Hàm lượng chất béo có trong sữa chua thấp, chiếm 3 - 4 g béo/100 g sữa
chua, nhưng có vai trò quan trọng và rất cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Vai trò
của chất béo:
• Chất béo dự trữ tổng hợp là các axit béo bão hòa cung cấp nguồn năng
lượng cho cơ thể đồng thời bảo vệ các cơ quan.
• Chất béo cấu trúc cùng với các protein giúp tạo hình cho các màng cần
thiết trong tế bào động vật, đặc biệt là màng não [22].
2.1.3.4 Vitamin và khoáng

Theo các nhà nghiên cứu, các vitamin rất nhạy cảm ở điều kiện lên men nên
việc định lượng vitamin trong sữa chua là rất khó. Trong quá trình sản xuất sữa chua,
việc cho thêm sữa bột, thanh trùng sữa trước khi lên men, lượng giống vi khuẩn cho
vào cũng như là điều kiện lên men… cũng có thể làm thay đổi hàm lượng các vitamin
Một số vitamin chuẩn trong sữa chua được đưa ra ở bảng 2.1.
5
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Bảng 2.1: Một số vitamin chuẩn trong sữa và sữa chua (đơn vị 100 g
-1
) [22]
Vitamin
Sữa chua
Béo cao Béo thấp Béo thấp/trái cây
Retinol ( µg)
28 8 10
Carotene ( µg)
21 5 4
Thiamin (B1) (µg)
60 50 50
Riboflavin (B2) (µg)
270 250 210
Pyridoxine (B6) (µg)
100 90 80
Cyanocobalamine (B12) (µg)
0,2 0,2 0,2
Vitamin C (µg)
1 1 1
Vitamin D (µg)

0,04 0,01 0,01
Vitamin E (µg)
50 10 10
Folic acid (µg)
18 17 16
Nicotinic acid (µg)
200 100 100
Pantothenic acid (µg)
500 450 330
Biotin (µg)
2,6 2,9 2,3
Chline (mg) - 0,6 -
2.1.4 Tiêu chuẩn khi chế biến sữa chua – yaourt
2.1.4.1 Chỉ tiêu cảm quan của sữa chua
Sản phẩm đạt chất lượng tốt là sản phẩm luôn đạt được giá trị cảm quan cao.
Do đó, tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) đã đưa ra yêu cầu về màu sắc, mùi, vị, và cấu
trúc của sữa chua như trong bảng 2.2.
6
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Bảng 2.2: Một số yêu cầu về cảm quan đối với sản phẩm sữa chua [35].
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1. Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung
2. Mùi, vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm
3. Trạng thái Mịn, đặc sệt
2.1.4.2 Các chỉ tiêu lý hóa của sữa chua
Chất lượng là mục tiêu luôn được đặt lên hàng đầu của các nhà sản xuất, để
đánh giá đúng nhất chất lượng của sản phẩm TCVN đã đưa ra những yêu cầu về chỉ
tiêu hóa lý như bảng 2.3.

Bảng 2.3: Các chỉ tiêu lý - hóa của sữa chua [35].
Tên chỉ tiêu
Mức yêu cầu
Sữa
chua
Sữa chua đã
tách một phần
chất béo
Sữa chua gầy
1. Hàm lượng chất khô không
chứa chất béo, % khối lượng,
không nhỏ hơn
8,2 8,2 8,2
2. Hàm lượng chất béo, % khối
lượng
> 2,0 0,5-2 < 0,5
3. Độ acid,
0
T 75 - 140
2.1.4.3 Các chất nhiễm bẩn
A. Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua
Bất cứ thực phẩm nào cũng đều ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con
người. Do đó TCVN cũng có quy định về chỉ tiêu vi sinh trong sản phẩm sữa chua.
Các tên chỉ tiêu và mức cho phép của tổng số vi khuẩn hiếu khí, Coliforms,
Staphylococcus aureus, E. coli, Salmonella, nấm men và nấm mốc được nêu trong
bảng 2.4, đối với cả sản phẩm có xử lý và sản phẩm không xử lý nhiệt.
7
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh

Bảng 2.4: Chỉ tiêu vi sinh của sữa chua [35].
Tên chỉ tiêu
Mức cho phép
Không xử lý
nhiệt
Xử lý nhiệt
1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc
trong 1 g sản phẩm.
10
4
10
2. Nhóm Coliform, số vi khuẩn trong 1 g sản
phẩm (CFU/g)
10 0
3. Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1 g
sản phẩm (CFU/g)
0 0
4. E. coli, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm 0 0
5. Salmonella, số vi khuẩn trong 25 g sản phẩm 0 0
6. Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 g
sản phẩm
10 0
B. Độc tố vi nấm của sữa chua
Aflatoxin M1: không lớn hơn 0,5 µg/l [35].
C. Hàm lượng kim loại nặng của sữa chua
Trong TCVN cũng quy định về các chỉ tiêu hàm lượng kim loại nặng trong
sữa chua và giới hạn mức tối đa, như trong bảng 2.5.
Bảng 2.5: Hàm lượng kim loại nặng [35].
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
1. Asen, mg/l 0,5

2. Chì, mg/l 0,5
3. Cadimi, mg/l 1,0
4. Thủy ngân, mg/l 0,05
8
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
2.1.5 Lợi ích từ sữa chua – yaourt
Sữa chua là sản phẩm thu được khi lên men lactic sữa động vật, có nhiều ích
lợi đối với sức khoẻ mỗi người.
2.1.5.1 Thủy phân lactose, tăng sự hấp thu lactose
Sự có mặt của lactose disaccharide cùng với với việc thiếu hụt enzyme β-
galactosidase (lactase) trong đường ruột có thể gây nên các triệu chứng khó chịu như
đầy hơi, đau bụng, hay giới hạn việc hấp thu canxi…ở một số người. Các vi khuẩn
probiotic đóng vai trò quan trọng trong việc chữa trị việc kém hấp thu lactose và sự
thiếu hụt enzyme lactase . Suốt quá trình lên men, vi khuẩn lactic sinh enzyme lactase
thủy phân lactose thành glucose và galactose. Việc bổ sung Lactobacillus có thể làm
tăng khả năng lên men lactose và cải thiện triệu chứng không dung nạp lactose. Các vi
khuẩn đường ruột giúp chuyển hóa hầu hết đường lactose không được hấp thu ở ruột
non. Ngoài ra các vi khuẩn Lactobacillus làm tăng thời gian vận chuyển lactose từ
miệng đến lúc bài tiết theo phân, do đó có cơ hội cho việc tiêu hóa lactose nhiều hơn.
2.1.5.2 Giảm một số bệnh về đường tiêu hóa:
• Ung loét
Bệnh loét trong hệ thống tiêu hóa có liên quan đến chế độ ăn uống hàng ngày
vì chúng ta sử dụng quá nhiều sữa, thịt, tinh bột. Chúng ta nên sử dụng nhiều sản phẩm
sữa lên men có thể làm giảm nguy cơ bị ung loét trong hệ tiêu hóa [18].
• Ngăn chặn Helicobacter pylori
Helicobacter pylori là một vi sinh vật Gram âm gây bệnh viêm dạ dày loại B,
gây loét trong hệ tiêu hóa và ung thư dạ dày. Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng vi
khuẩn lactic có thể ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh này [18].

• Ngăn chặn các vi sinh vật gây bệnh – bệnh tiêu chảy
Lactobacilli ngăn ngừa sự hình thành các vi khuẩn gây bệnh nhờ khả năng tạo
hợp chất kháng khuẩn và những axit béo bay hơi có thể tạo ra môi trường không thuận
lợi đối với sự tăng trưởng của những vi sinh vật gây bệnh đường ruột [18].
2.1.5.3 Tổng hợp một số vitamin
Các vi khuẩn đường ruột có khả năng sinh nhiều vitamin khác nhau. Việc hấp
thụ các vitamin trong đường ruột khá kém, nhờ khả năng chuyển hóa của nhóm vi
khuẩn có lợi giúp tăng cường hấp thụ vitamin. Các nhóm vi khuẩn có lợi (probiotics)
đa phần đều tổng hợp được một số loại vitamin quan trọng như: vitamin B (niacin,
riboflavin, B12, B6, axit pantothenic) và vitamin K.
9
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
2.1.5.4 Giảm cholesterol
Theo các nhà nghiên cứu, các vi khuẩn đường ruột có thể khống chế sự tăng
cholesterol bằng các cơ chế chủ yếu sau: các vi khuẩn phát triển trong hệ thống đường
ruột, chúng hấp thu một lượng cholesterol có mặt trong đó. Một phần cholesterol kết
gắn vào tế bào của vi khuẩn. Tăng chuyển hóa cholesterol thành các chất khác và giảm
sự hấp thụ của chất này vào cơ thể. Giới hạn sự biến đổi cholesterol thành axit mật cho
gan dự trữ. Trong các cách trên, các vi khuẩn có nhiệm vụ làm cho cholesterol khó hấp
thu được vào máu.
2.1.5.5 Ngăn chặn ung thư
Đa số ung thư ở người đều liên quan đến thói quen ăn uống. Một số chủng vi
khuẩn lactic có trong các sản phẩm sữa lên men có thể xem như là một chất chống ung
thư và chống gây đột biến. Các vi khuẩn đường ruột có thể kết ngăn chặn hoặc làm
mất hoạt tính của các yếu tố có thể gây ung thư, kích thích hệ thống miễn dịch, ngăn
chặn sự tạo thành khối u. Ngoài ra, vi khuẩn probiotics còn có thể sinh tổng hợp được
nhiều hoạt chất bacteriocin, một loại kháng sinh có nguồn gốc tự nhiên và ngăn chặn
sự phát triển của nhóm vi khuẩn Gram âm gây bệnh.

2.2 Giới thiệu về nguyên liệu
2.2.1 Nguyên liệu sữa
2.2.1.1 Giới thiệu
Sữa là một loại thực phẩm giàu chất dinh dưỡng, rất cần thiết cho nhu cầu dinh
dưỡng hằng ngày của mỗi người. Vì vậy, sữa được xem là một loại thực phẩm bổ
dưỡng, đặc biệt đối với người già và trẻ em [9]. Sữa là chất lỏng sinh lý do các tuyến
sữa tổng hợp được từ các hợp chất có trong máu, được tiết ra từ tuyến vú của động vật
và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non [6]. Sữa có đầy đủ dinh dưỡng cần thiết
cho sự phát triển của cơ thể. Trong sữa có một số thành phần như: lipit, gluxit, protein,
chất khoáng, vitamin, ngoài ra còn có chất màu và nhiều chất khác. Trong các chất
trên trừ nước và những chất bay hơi khi chế biến thì những chất còn lại gọi là chất khô
của sữa. Hàm lượng chất khô của sữa khoảng 10 - 20%. Tùy theo loại sữa, chất khô
của sữa càng nhiều thì giá trị thực phẩm càng cao, nếu không kể đến lipit thì chất khô
trong sữa gọi là chất khô không béo. Thành phần hóa học của các loại sữa không giống
nhau, chúng luôn thay đổi và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời kỳ tiết sữa, thành
phần thức ăn, phương pháp vắt sữa, điều kiện chăn nuôi, sức khỏe, tuổi, độ lớn của
con vật, loài, giống và nhiều yếu tố khác. Loại sữa được dùng phổ biến nhất ở nhiều
quốc gia hiện nay vẫn là sữa bò, do đó trong các phần tiếp theo tôi đề cập đến sữa bò
và gọi đơn giản là sữa.
10
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
2.2.1.2 Thành phần vật lý của sữa
Sữa tươi ở dạng lỏng, hơi nhớt có màu trắng đục hay vàng nhạt, có mùi thơm
đặc trưng, vị hơi ngọt.
• Tỷ trọng của sữa biến thiên từ 1,028 – 1,038 (g/l)
• pH biến thiên từ 6,5 – 6,8
• Độ axit từ 0,14 – 0,18% axit lactic
• Độ nhớt của sữa : 2.0cP tại 20

0
C
2.2.1.3 Thành phần hóa học của sữa bò tươi
A. Nước
Nước là thành phần chủ yếu và đóng vai trò quan trọng của sữa, là dung môi
hòa tan các chất hữu cơ và vô cơ, là môi trường cho các phản ứng sinh hóa. Hàm
lượng nước trong sữa chiếm khoảng 87 %/lít sữa. Phần lớn lượng nước trong sữa có
thể thoát ra ngoài khi đun nóng, người ta làm bốc hơi nước ở sữa tươi để chế biến
thành sữa đặc, sữa bánh hoặc sữa bột là những sản phẩm dễ vận chuyển và dễ bảo
quản hơn sữa tươi [3].
B. Lipit
Chất béo là một trong những thành phần quan trọng nhất của sữa. Về mặt dinh
dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan (A, D, E), có
độ tiêu hóa cao do nhiệt độ nóng chảy thấp và chất béo ở dưới dạng các cầu mỡ có
kích thước nhỏ [9]. Đối với sữa bò hàm lượng béo khoảng 3,9%. Trong thành phần
chất béo của sữa có tới 20 loại axit béo khác nhau, trong đó 2/3 là axit béo no và còn
lại là axit béo chưa no. Trong số những axit béo trong sữa có khá nhiều axit béo dễ hòa
tan trong nước (ví dụ axit caproic). Chất béo của sữa dễ xảy ra những quá trình phân
hủy làm thay đổi thành phần và tính chất như quá trình thủy phân, quá trình oxy hóa…
làm giảm dần chất lượng của sữa và nhiều khi làm hỏng sữa.
C. Protein
Nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất cửa sữa là protein. Protein trong sữa
có chứa nhiều các axit amin cần thiết [8]. Hàm lượng protein trong sữa bò khoảng 3,3
- 3,5%. Các protein của sữa là những protein hoàn thiện. Trong thành phần protein của
sữa có đến 19 loại axit amin khác nhau, trong đó có đầy đủ các axit amin không thay
thế được như: valin, lơxin, izolơxin, metionin, treonin, phenylalanin, triptophan và
lyzin. Trong nhóm thành phần chất khô có trong sữa, protein có cấu trúc lớn thứ hai
sau mỡ sữa. Nhóm protein cơ bản trong sữa là casein. Casein chiếm 80% tổng lượng
protein Trong sữa có 3 loại protein chủ yếu: Casein chiếm khoảng 80%, lactalbumin
chiếm 12% và lactoglobulin chiếm 6% trong toàn bộ lượng protein có trong sữa và còn

11
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
một vài loại protein khác nhưng hàm lượng không đáng kể. Độ tiêu hóa của protein
sữa 96 - 98% [9]. Protein là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng sữa. Sữa
có càng nhiều protein thì giá trị dinh dưỡng càng cao [3].
D. Gluxit
Gluxit có ở trong sữa chủ yếu là lactose. Lactose tồn tại ở hai dạng tự do và
liên kết với các protein và các gluxit khác [8]. Hàm lượng lactose trong sữa khoảng 4,5
- 5,1% tùy theo từng loại sữa. Đối với sữa bò hàm lượng lactose chiếm khoảng 4,9%.
Lactose ở trong sữa dưới dạng hòa tan, khó bị thủy phân hơn các loại đường khác.
Lactose bị thủy phân sẽ cho một phân tử glucose và một phân tử galactose.
Ở nhiệt độ cao, lactose bị biến thành caramen. Dưới tác dụng của vi khuẩn
lactic, lactose bị lên men thành axit lactic gọi là quá trình lên men lactic. Sự lên men
lactic được ứng dụng rộng rãi vào việc sản xuất ra các sản phẩm chế biến của sữa như
sữa chua, phô mai…
E. Chất khoáng
Nhiều công trình nghiên cứu đã xác nhận lượng chất khoáng của sữa có thể
thỏa mãn đầy đủ nhu cầu về chất khoáng cho cơ thể. Hàm lượng chất khoáng trong sữa
khoảng 8 – 10 g/l tùy từng loại sữa. Các muối trong sữa ở dạng hòa tan hoặc dung dịch
keo (kết hợp với casein). Chất khoáng trong sữa có rất nhiều loại như: kali, canxi,
natri, magiê, sắt, mangan, iốt, nhôm, crôm,… Trong đó, nguyên tố khoáng chiếm hàm
lượng cao là canxi, photpho và magiê. Một phần chúng tham gia vào cấu trúc micelle,
phần còn lại tồn tại dưới dạng muối hòa tan trong sữa [6].
F. Vitamin
Sữa có chứa rất nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể, nhưng hàm lượng các
vitamin không cao lắm. Số lượng và hàm lượng các loại vitamin trong sữa phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như thức ăn, điều kiện chăn nuôi, giống loài và tuổi của các loại gia
súc. Trong sữa bò có rất nhiều loại vitamin tan trong chất béo (vitamin A, D, E, K…),

nhóm vitamin tan trong nước (vitamin B1, B2, B12, C, PP…). Nhìn chung, hàm lượng
các vitamin nhóm B trong sữa bò thường ổn định do chúng được tổng hợp chủ yếu bởi
các vi khuẩn trong ngăn thứ nhất dạ dày của nhóm động vật nhai lại và không phụ
thuộc vào điều kiện ngoại cảnh [6].
12
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
G. Enzyme
Các enzyme là các protein có khả năng kích hoạt các phản ứng hóa học và
ảnh hưởng đến giai đoạn và tốc độ của phản ứng. Chúng có mặt trong sữa từ tuyến
sữa, từ vi sinh vật có trong không khí và từ nhiều nguồn khác [8]. Hai yếu tố ảnh
hưởng mạnh đến tính chất của enzyme là nhiệt độ và pH. Nhiệt độ thích hợp của
enzyme là 25 - 50
0
C, nhiệt độ thấp làm ngừng hoạt động của enzyme, nhiệt độ cao làm
phân hủy enzyme. Trong sữa có nhiều loại enzyme khác nhau, chúng ảnh hưởng tới
chất lượng của sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa.
H. Các chất khí
Trong sữa tươi thường có chứa một số chất khí như khí nitơ, khí cacbonic, khí
oxi… Hàm lượng các chất khí trong sữa không nhiều: tổng hàm lượng của chúng
chiếm từ 5% - 6% thể tích sữa [6]. Các chất khí thường tạo thành các bọt khí ở trong
sữa, chính những bọt khí này là nơi thích hợp cho các loại vi sinh vật phát triển. Vì
vậy sữa càng có nhiều chất khí càng không có lợi. Trong quá trình khử trùng, hàm
lượng các chất khí ở trong sữa giảm.
I. Các chất miễn dịch
Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn dịch có tác dụng
bảo vệ sữa khỏi sự hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng nó
đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể. Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy bởi nhiệt độ
(65 - 70

0
C).
2.2.2 Trà xanh và bột trà xanh
2.2.2.1 Trà xanh
Cây trà có tên gọi khoa học là Camellia sinensis (L) (hay Thea sinensis L.)
(Hội nghị Quốc tế về thực vật, 1935). Tên gọi sinensis có nghĩa là "Trung Quốc" trong
tiếng Latinh. Camellia sinensis có nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Á, nhưng ngày nay
nó được trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, trong các khu vực nhiệt đới và cận
nhiệt đới. Nó là loại cây xanh lưu niên mọc thành bụi hoặc các cây nhỏ, thông thường
được xén tỉa để thấp hơn 2 m khi được trồng để lấy lá. Nó có rễ cái dài. Hoa màu trắng
ánh vàng, đường kính từ 2,5 – 4 cm, với 7 - 8 cánh hoa.
Trên thế giới hiện nay, các nhà khoa học chia cây trà thành ba giống chính
dựa vào đặc điểm sinh thái và thực vật của cây trà (đặt biệt là dựa vào kích thước của
lá trà):
13
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
• Trà Trung Quốc: Camellia sinensis (L). Dựa vào kích thước lá, Sealy
(1958) phân biệt chè Trung Quốc thành hai loại: F. macrophylla (Sieb.)
Kitamura và F. pravifolia (Miq).
• Trà Assam: Camellia assamica.
• Trà Nam Indo: Camellia assamica.
Thành phần hóa học của lá trà phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như giống cây,
thời tiết, khí hậu, đất đai, và điều kiện canh tác [4].
Bảng 2.6: Hàm lượng các chất trong lá chè tươi [21]
Thành phần
Hàm lượng (%
khối lượng chất
khô)

Thành phần
Hàm lượng (%
khối lượng chất
khô)
Proteine 20 – 30 Chất béo 4
_
7
Amino axit 1 – 5 Axit hữu cơ < 3
Alkaloide 3 – 5 Khoáng 4 - 7
Polyphenols 20 – 35 Chất màu < 1
Carbonhydrate 35 – 40
Vitamin A, E, C, B1,
B2, P…
0,6 – 1,0
2.2.2.2 Bột trà xanh
Trà là loại thức uống có lịch sử hơn 5000 năm và cách thức uống trà được xác định
vào khoảng năm 2737 trước Công Nguyên . Từ xưa đến nay trà xanh mang nhiều lợi
ích cho con người và trà được xem như là một loại thuốc, do đó các nhà khoa học đã
có nhiều nghiên cứu về trà. Nhằm hấp thụ được hết các tinh chất có trong trà, người ta
nghĩ ra cách đem lá trà xay nhuyễn để sử dụng và từ đó Matcha được ra đời. Matcha là
sự khám phá hấp dẫn của thế kỷ 21 trong ngành trà. Matcha đã được các nhà sư sử
dụng cách đây hơn 800 năm làm trà trong lúc thiền và ngày nay được xem là loại trà
tốt nhất, có giá trị nhất tại Nhật. Rất nhiều người tiêu dùng ngày nay có xu hướng dùng
trà này và ngay cả ngành công nghiệp thực phẩm cũng đang có chiều hướng đưa
Matcha vào các loại thực phẩm có mùi vị trà xanh. Cũng như các loại trà trên thế giới,
trà Matcha cũng được chia ra theo nhiều loại chất lượng khác nhau. Tùy theo vùng
trồng, vị trí, độ cao (đồng bằng, vùng núi, vùng đồi) và chuyên môn của người trồng sẽ
14
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng

Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
cho ra các chất lượng khác nhau của trà Matcha. Có 3 chỉ tiêu để phân biệt chất lượng
Matcha: mùi hương, màu sắc và các chất chứa trong trà [26].
A. Mùi hương
Matcha ngọt, dịu và chỉ hơi có vị chát. Vị ngọt là do nồng độ amino axit cao,
đặc biệt là L-theanin (L-theanine được tìm thấy trong trà xanh, chất này được nhập vào
nhóm hóa học gọi là alkylamine antigens có tác dụng chống lại sự nhiễm trùng vào cơ
thể, hoặc là vi trùng xâm nhập) và loại sợi.
B. Màu sắc
Matcha có màu xanh sáng như màu cẩm thạch. Để sản xuất trà Matcha (bột
trà xanh) người ta chỉ sử dụng loại trà Tencha, Tencha là loại trà được che kín, tránh
ánh sáng mặt trời một thời gian dài trước khi thu họach, khiến trà có màu xanh rất
đậm. Matcha chỉ được xay trong cối đá granit, thành một loại bột rất mịn. Hạt bột có
kích cỡ từ 5 - 17 µm.
C. Các chất chứa trong trà
Trà Matcha có rất nhiều amino axit, trong đó có L-theanin. Loại này hình
thành trong thời gian che kín, tránh ánh nắng mặt trời. Các chất này là nguyên nhân
giúp tăng lực sau khi uống trà trong khoảng thời gian từ 3 - 6 giờ.
Sau đây là bảng 2.7 so sánh các thành phần có trong trà xanh và bột trà xanh
sản xuất tại Nhật.
Bảng 2.7: So sánh thành phần trà xanh với trà bột được sản xuất tại Nhật [27].
Loại
Polyphenols
(%)
Caffeine
(%)
Theanine
(%)
Free amino
acids (%)

Tổng N
(%)
Gyokuro Trung bình 13,4 3,1 1,480 2,730 5,48
Matcha
Cao 6,5 3,58 2,260 5,800 6,36
Trung bình 6,2 3,51 1,790 4,610 5,85
Thấp 6,5 3,23 1,170 3,400 5,38
Sencha
Cao 14,7 2,87 1,280 2,700 5,48
Trung bình 13,3 2,8 1,210 2,180 5,35
Thấp 14,5 2,77 612 1,460 4,45
15
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
2.2.2.3 Nha đam
A. Giới thiệu về cây nha đam
Cây nha đam (lô hội) từ xa xưa được xem là nguồn nguyên liệu vô giá và
được sử dụng trong cả Đông y và Tây y. Cây nha đam được phát hiện từ năm thứ ba
trước công nguyên, nha đam bắt đầu được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới khoảng
2000 năm, có tên gốc tiếng Anh là Aloe Vera. Aloe được bắt nguồn từ A Rập là
“Alloeh” có nghĩa là “đắng và chất gel trong”, thuộc họ Lillaceae, có đến khoảng 240
loài khác nhau [15]. Các bằng chứng trên vách đá, đền đài, các văn tự cổ xưa và các
sách vở y khoa cổ của người Ba Tư, người Ả Rập, La Mã, Ấn Độ, các bộ lạc Châu
Phi, Châu Mỹ đã chứng minh cây nha đam được sử dụng để chữa nhiều bệnh tật, tăng
cường sinh lực và làm đẹp. Cho đến tận ngày nay con người đã chứng minh và khẳng
định được vai trò của cây nha đam trong cuộc sống con người, cụ thể hơn là trong lĩnh
vực thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm.
Nha đam có tên khoa học là Aloe sp. Ở Việt Nam, nha đam được biết đến với
nhiều tên gọi khác nhau như tương đảm, du thông, lưỡi hổ, hổ thiệt, long tu, lô hội,

tương tỵ thảo, tương tỵ liên hoa vi thảo, la vi hoa, miệt thảo, long miệt thảo, long giác,
ô thất, nạp hội, quỷ đan… Nha đam thuộc họ hành tỏi (lilliaceae), có thân hóa gỗ,
ngắn, to, thô. Lá nha đam mọng nước, bên trong một chất nhũ dịch (gel) dày, trong
suốt. Nha đam được trồng ở những vùng nhiệt đới ấm áp và không thể sống sót ở nhiệt
độ đóng băng [20].
B. Thành phần hóa học của nha đam
Lá nha đam gồm 3 phần chính [17]:
• Vỏ có nhựa chứa trong những tế bào trụ bì (xylem và phoem). Vỏ giữ
chức năng bảo vệ lá và quang hợp.
• Lớp chất nhày.
• Trong cùng là lớp tế bào sinh dưỡng trong suốt còn gọi là thịt hay gel lá.
Gel của lá nha đam có chứa 99,3% nước. Thành phần chất khô của nha đam
chiếm rất ít khoảng 0,5 – 1,5% nhưng nó là thành phần rất quan trọng tạo nên nhiều
dược tính tốt cho nha đam. Hàm lượng chất khô trong gel nha đam chiếm phần lớn là
polysaccharide, cụ thể đó là glucose và mannose. Dịch gel có pH 3,8 - 4,8; canxi 99
mg/l; magiê 26 mg/l; hàm lượng kim loại nặng thấp hơn 0,001% [23].
16
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Bảng 2.8: Thành phần hóa học của nha đam [28]
Thành phần Số lượng Tác dụng
Axit amin Chứa 20 loại axit amin ( có 8 loại
axit amin không thay thế được)
Xây dựng khối protein, tạo
mô cơ
Anthraquinon
e
Aloe emodin, aloetic axit, aloin,
anthracine, …

Có tác dụng giảm đau,
kháng khuẩn, nấm, vi rút.
Enzyme
Castalase, alkaline, phosphatase,
lipase, amylase, peroxidase,…
Thủy phân đường và chất
béo trong thức ăn, hỗ trợ
tiêu hóa và tăng cường sự
hấp thu chất dinh dưỡng.
Hormone Auxins, gibberellins Kháng viêm
Ligin Tạo áp lực thẩm thấu
Axit salicylic Giảm đau
Khoáng chất Ca, Cr, Cu, Fe, Na, Zn, Mg, Mn, K
Saponin Sát khuẩn
Cholesterol, campesterol, lueol Kháng viêm, giảm đau
Gluxit Glucose, fructose, glucomannan,
polymannose
Kháng viêm, tăng cường hệ
thống miễn nhiễm
Vitamin
A, B, C, E, B12, choline, axit folic
Chống oxy hóa, cần cho sự
tạo hồng cầu.
2.3 Giới thiệu hệ vi sinh vật lên men sữa chua – yaourt
2.3.1 Giới thiệu về vi khuẩn lactic
Vi khuẩn lactic là tên gọi chung của những vi khẩn sinh axit lactic. Vi khuẩn
lactic là nhóm vi khuẩn Gram dương, không bào tử, không sắc tố, catalase âm tính,
yếm khí và có thể chịu được điều kiện hiếu khí, đặc biệt lên men đường sản sinh axit
lactic cuối cùng [14]. Các nhà khoa học phân loại vi khuẩn lactic dựa theo hình dạng,
kích thước của tế bào. Vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaceae gồm

có hai tộc Streptococceae và Lactobacillieae. Theo hệ thống phân loại của Bergey năm
1979 thì vi khuẩn lactic được phân loại như sau:
17
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Họ: Lactobacteriaceae.
Họ phụ: Streptoccaceae.
Giống: Srteptococcus.
Leuconostoc.
Họ phụ: Lactobacteriaceae.
Giống: Lactobacterium.
2.3.2 Hệ vi sinh vật lên men sữa chua – yaourt
Men cái dùng trong sản xuất sữa chua thường là hỗn hợp trộn của hai loại vi
sinh vật Streptococcus salivarius subsp. thermophilus và Lactobacillus delbrueckii
subsp. bulgaricus. Mặc dù chúng có thể phát triển độc lập nhưng khi nuôi cấy chung
tốc độ sản sinh ra axit của chúng cao hơn nhiều so với khi nuôi riêng. Streptococcus
thermophilus phát triển nhanh hơn và tạo ra cả axit lẫn khí CO
2
. CO
2
và axit sinh ra
kích thích Lactobacillus bulgaricus phát triển. Mặt khác, hoạt động thủy giải protein
của Lactobacillus bulgaricus tạo ra peptit và axit amin cần cho sự phát triển của
Streptococcus thermophilus. Việc bổ sung hỗn hợp của hai loại vi sinh vật
Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus thích hợp sẽ tạo điều kiện
thuận lợi cho quá trình lên men và sản phẩm cuối cùng có hương vị thơm ngon, đặc
trưng và đạt được chất lượng tốt nhất [19].
Những vi sinh vật này chịu trách nhiệm trong việc hình thành hương vị và cấu
trúc đặc trưng của sữa chua. Khối sữa chua đông tụ trong quá trình lên men do pH

giảm xuống. Streptococcus thermophilus đóng vai trò làm giảm pH ban đầu vào thời
điểm pH khoảng 5,0. Lactobacillus bulgaricus làm giảm pH xuống thấp hơn nữa (tới
pH khoảng 4,0). Sự hình thành của axit lactic , axetatdehyt, axit axetic và diaxety
trong quá trình lên men làm tăng hương vị sữa chua.
2.3.2.1 Streptococcus salivarius subsp. thermophilus
Streptococcus salivarius subsp. thermophilus là vi khuẩn Gram dương, lên
men lactic đồng hình, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sữa, đặc biệt đối với
công nghệ sản xuất yaourt. Người ta thường kết hợp với Lactobacillus bulgaricus để
đạt hiệu quả cao nhất về hương vị và độ chua của sản phẩm. Streptococcus
thermophilus sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 40 – 45
0
C và pH 5,8 – 6,0, nhưng chỉ phát
triển được trong môi trường có độ axit thấp hơn Lactobacillus bulgaricus. Chúng cũng
có thể sinh trưởng được ở 50
0
C, ngừng sinh trưởng trên 53
0
C và dưới 20
0
C. Tế bào
Streptococcus thermophilus có hình cầu hoặc hình trứng, đường kính 0,7 – 0,9 µm,
không chuyển động, thường kết thành chuỗi ngắn [5].
Streptococcus thermophilus rất nhạy cảm với muối, chúng không phát triển
được trong môi trường chứa 2% NaCl. Chúng cũng không phát triển được trong môi
18
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
trường sữa chứa 0,01% xanh methylen, cũng không phát triển được trong môi trường
thạch máu chứa 10% mật. Streptococcus thermophilus có khả năng lên men glucose,

ftructose, lactose, saccharose… Độ axit Streptococcus thermophilus tạo được tối đa là
30
0
– 35
0
T trong môi trường thích hợp. Khi lên men thường tạo một lượng nhỏ axeton
và các hợp chất tạo hương. Streptococcus thermophilus rất nhạy cảm với các chất
kháng sinh.
Khuẩn lạc Streptococcus thermophilus quan sát dưới kính hiển sau khi nhuộm
Gram cho thấy tế bào vi khuẩn Streptococcus thermophilus có dạng cầu, bắt màu
Gram dương.
Hình 2.1 : Hình vi thể của Streptococcus thermophilus
2.3.2.2 Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus
Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus là trực khuẩn Gram dương, hình
que, dài, mảnh, thường xếp thành đôi hay chuỗi dài từ 5 – 20 µm, không có khả năng
chuyển động. Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở
nhiệt độ 45 - 50
0
C trong môi trường có độ axit cao và có thể tạo đến 2,7% axit lactic từ
đường lactose. Khuẩn lạc của Lactobacillus bulgaricus phẳng, hình tròn, hơi vàng
đường kính 2 - 3 mm. Lactobacillus bulgaricus làm đông tụ sữa ở 37
0
C. Chúng lên
men được đường glucose, lactose, galactose. Hàm lượng axit do vi khuẩn này tạo ra
trong môi trường sữa rất cao (3 - 3,5% tương ứng với 30
0
-35
0
T). Nhiệt độ tối ưu cho
sự phát triển của chúng là 40 – 48

0
C, pH thích hợp ở 5,4. Khi lên men chúng không có
khả năng sử dụng maltose và tạo một lượng nhỏ axit bay hơi, aldehyde làm cho sản
phẩm có mùi vị đặc trưng, thường dùng để sản xuất sữa chua đông mịn [5].
19
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Lactobacillus bulgaricus được phân vào nhóm lên men đồng hình bắt buộc.
Hexose được lên men để tạo thành axit lactic theo con đường Embden - Mayar yerhoff
- Parnas (EMP). Tạo đồng phân dạng D và L của axit lactic.
Khuẩn lạc Lactobacillus bulgaricus quan sát dưới kính hiển vi kết quả nhuộm
Gram cho thấy tế bào Lactobacillus bulgaricus có màu tím là do giữ được phức chất
giữa tím kết tinh (crystal violet) và lugol nên kết luận Lactobacillus bulgaricus là vi
khuẩn Gram dương, tế bào có dạng hình que, đứng riêng lẻ, xếp thành đôi hoặc thành
chuỗi ngắn.
Hình 2.2 : Hình vi thể của Lactobacillus bulgaricus.
2.4 Quá trình lên men sữa
2.4.1 Cơ sở khoa học của quá trình lên men
Lên men sữa là một quá trình trao đổi năng lượng. Các phân tử ATP được
hình thành trong quá trình chuyển hóa cơ chất sẽ được vi khuẩn giữ lại trong tế bào để
phục vụ các hoạt động trao đổi chất và sinh trưởng của vi sinh vật. Ngược lại, các sản
phẩm như axit lactic, etanol, CO
2
, sẽ được vi khuẩn thải vào môi trường lên men.
Kết quả, là hàm lượng axit lactic tích lũy trong môi trường lên men ngày càng tăng,
làm giảm pH môi trường và kéo theo những biến đổi hóa lý khác [6].
2.4.1.1 Lên men lactic đồng hình (điển hình)
Lên men lactic đồng hình là quá trình lên men trong đó các sản phẩm axit
lactic tạo ra chiếm 90% tổng số các sản phẩm lên men và một lượng nhỏ axit acetic,

aceton, diacetyl,…
20
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Phương trình chung biểu diễn quá trình lên men:
C
6
H
12
O
6
2 CH
3
CHOHCOOH + 21,8.10
4
J
Trong quá trình lên men lactic đồng hình, chu trình đường phân là con đường
chính chuyển hóa glucose thành axit lactic. Axit lactic là sản phẩm chủ lực trong quá
trình lên men lactic đồng hình.
2.4.1.2 Lên men dị hình
Lên men lactic dị hình là quá trình lên men trong đó ngoài sản phẩm axit
lactic còn tạo ra các sản phẩm phụ như axit acetic, etanol, CO
2
, …
Phương trình chung biểu diễn quá trình lên men:
C
6
H
12

O
6
CH
3
CHOHOOH + HOOC(CH
2
)COOH + CH
3
COOH + C
2
H
5
OH + CO
2

Trong đó, axit lactic chiếm khoảng 40%, axit sucxinic chiếm khoảng 20%,
rượu etylic và axit acetic 10%, các loại khí 20%,…đôi khi không có các khí mà thay
vào đó là sự tích lũy một lượng ít axit formic. Như vậy, các sản phẩm phụ khác nhau
đáng kể tạo thành trong quá trình lên men lactic dị hình chứng tỏ rằng quá trình này
phức tạp hơn so với lên men lactic đồng hình [6].
Trong vi khuẩn lên men lactic dị hình do không có một số enzyme cơ bản của
chu trình Embden - Marehof nên chúng bước đầu phân giải đường glucose theo con
đường pentose - photphat, tức là thông qua glucose-6 photphat, 6-photphogluconat và
ribulose-5-photphat chuyển thành xilulose-5-P. Hợp chất này tiếp tục chuyển hóa
thành glyceraldehydes-3-P rồi tiếp tục theo giai đoạn cuối của chu trình đường phân để
tạo thành axit pyruvic rồi axit lactic như trong quá trình lên men đồng hình. Theo một
con đường trao đổi chất khác, xilulose-5-P sẽ được chuyển hóa thành acetyl-P và tiếp
theo sau đó là etanol. Trong quá trình lên men dị hình, các sản phẩm chuyển hóa chính
thu được bao gồm axit lactic, etanol, axit acetic, CO
2

,…
2.4.2 Một số biến đổi trong quá trình lên men
2.4.2.1 Chuyển hóa đường sữa trong quá trình lên men
Quá trình chủ yếu xảy ra trong lên men sữa chua là đường lactose chuyển hóa
thành glucose và galactose, sau đó các đường đơn này chuyển thành acid pyruvic, rồi
chuyển thành acid lactic, làm giảm pH của dung dịch sữa và do đó casein của sữa bị
đông tụ. Casein chứa trong sữa tươi dưới dạng canxi caseinat. Acid lactic tác dụng với
canxi caseinat tạo ra acid caseinic và canxi lactate. Acid caseinic tự do không hòa tan
do đó tạo thành cục đông.
21
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
Bên cạnh quá trình chính là chuyển lactose thành acid lactic còn một số quá
trình lên men phụ tạo các acid bay hơi, rượu, khí CO
2
các vi khuẩn sinh hương tạo nên
diacetyl, axetol…
2.4.2.2 Sự thay đổi protein sữa trong quá trình lên men
Trong quá trình lên men, vi khuẩn lactic phát triển làm pH giảm sẽ làm thay đổi
môi trường micelle casein theo cách. Thức nhất, calcium hydroxyphosphate ở dạng
keo có trong micelle casein sẽ hòa tan tạo ion calcium. Lượng calcium càng được tích
lũy càng làm trăng nhanh quá trình tách calcium ra khỏi phức calcium phosphate-
casein. Acid caseinic tạo thành không hòa tan tạo thành cục đông.
NH
2
-R(COO)
2
Ca + 2CH
3

CHOHCOOH NH
2
-R(COOH)
2
+ (CH
3
CHOHCOO)
2
Ca
Caseinate calcium Acid lactic Acaseinic Calcium lactate
Thứ hai là pH của dung dịch lên men giảm dần và đi qua các điểm đẳng điện
của casein sữa và làm chúng bị ngưng tụ.
2.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men
Trong công nghiệp sản xuất sữa chua, các giai đoạn xử lí sản phẩm sau quá
trình lên men thường đơn giản. Sản phẩm cuối cùng bao gồm cả sinh khối vi sinh vật,
các sản phẩm trao đổi ngoại bào do vi sinh vật tiết ra và cơ chất sót. Thành phần và
hàm lượng từng chất sẽ góp phần hình thành nên hương vị cho sản phẩm. Do đó, để
sản xuất được sữa chua với chất lượng mong muốn, chúng ta cần phải:
• Chọn giống vi khuẩn thích hợp.
• Sử dụng môi trường lên men với thành phần cơ chất đầy đủ theo tỉ lệ tối ưu.
• Lên men trong điều kiện thích hợp như: lượng giống cấy, nhiệt độ và thời gian
lên men. Ngoài ra, ta còn phải quan tâm đến những vấn đề khác như việc cung cấp oxi,
sự khuấy trộn men… [6].
2.4.3.1 Giống vi khuẩn
Vi sinh vật trong sữa chua là tổ hợp vi sinh vật gồm Streptococcus
thermophilus và Lactobacillus bulgaricus. Khi đó sự tương tác cộng sinh giữa hai
giống này sẽ ảnh hưởng đến động học của quá trình lên men và chất lượng sản phẩm.
2.4.3.2 Môi trường lên men
Môi trường với đầy đủ thành phần cơ chất, theo tỉ lệ tối ưu sẽ giúp cho quá
trình lên men diễn ra nhanh và sản phẩm lên men đạt chất lượng tốt. Sữa là môi trường

hoàn hảo chứa đầy đủ các nguyên tố cơ bản, khoáng và các yếu tố sinh trưởng cần
22
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
thiết cho quá trình trao đổi chất của vi khuẩn lactic. Tuy nhiên người ta có thể bổ sung
vào sữa bột gầy, đường saccharose trước khi lên men để sản phẩm đạt được các chỉ
tiêu hóa lý và giá trị cảm quan mong muốn.
2.4.3.3 Lượng giống cấy
Lượng giống cấy tối ưu được xác định bằng phương pháp thực nghiệm. Nếu
lượng giống cấy quá ít, thời gian lên men sẽ kéo dài. Khi đó các vi sinh vật tạp nhiễm
trong môi trường dễ phát triển và có thể gây hư hỏng sản phẩm. Ngược lại, lượng
giống cấy quá nhiều, thời gian lên men có thể được rút ngắn. Tuy nhiên, hàm lượng
các sản phẩm phụ tạo thành sẽ thay đổi và cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản
phẩm. Hơn nữa tăng lượng giống cấy sẽ làm tăng chi phí cho quá trình nhân giống
trong sản xuất. Tùy theo hoạt tính của giống sử dụng mà tỉ lệ giống cấy sẽ dao động từ
0,5 – 7% v/v…
2.4.3.4 Thời gian lên men
Trong sản xuất, người ta xác định thời điểm kết thúc quá trình lên men và ủ
chín sản phẩm thông qua việc lấy mẫu đánh giá kiểm tra một số chỉ tiêu hóa lí, vi sinh
và cảm quan. Thông thường trong sản xuất sữa chua thời gian lên men thường kéo dài
2,5 - 3 giờ, với lượng chủng là 3% [8].
2.4.3.5 Thiết bị lên men
Thiết bị lên men phải có đầu dò nhiệt độ, pH…để có thể theo dõi trực tiếp các
thông số công nghệ trong quá trình lên men. Do không cần cung cấp oxi cho giống vi
sinh vật nên thiết bị không có hệ thống sục khí. Motor cho cánh khuấy được đặt phía
trên nắp thiết bị, của nạp liệu và tháo liệu được bố trí ở đáy. Ngoài ra, thiết bị phải có
cửa quan sát, van lấy mẫu…
2.4.3.6 Muối khoáng và các nguyên tố vi lượng
Nhu cầu này không lớn lắm và vi khuẩn lactic chỉ phát triển trong môi trường

tự nhiên sử dụng các khoáng chất có sẳn trong tự nhiên.
2.4.3.7 Nhu cầu Oxi
Phát triển tốt nhất trong môi trường có nồng độ oxi thấp.
2.4.3.8 Nhiệt độ
• Tùy từng loại vi khuẩn lactic khác nhau mà có nhiệt độ tối ưu thích hợp khoảng
35 – 40
0
C.
• Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp sẽ: Rút ngắn quá trình lên men, hạn chế sự nhiễm
vi sinh vật lạ, sản phẩm thu được như mong muốn.
23
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
2.4.3.9 pH môi trường
• Ảnh hưởng của nồng độ ion H
+

• Ion Ca
2+
có trong phức chất Casein-P-Ca sẽ trung hòa một phần lượng axit
lactic sinh ra.
2.5 Qui trình công nghệ sản xuất sữa chua truyền thống
Hình 2.3: Sơ đồ khối qui trình công nghệ sản xuất set – yaourt [6].
Giải thích qui trình công nghệ
Chuẩn hóa: sẽ hiệu chỉnh nồng độ chất béo trong sữa tươi theo yêu cầu về hàm
lượng béo trong sản phẩm sữa chua. Thông thường, hàm lượng chất béo của sữa chua
dao động trong khoảng 0,5 – 3,5% [6].
Bài khí và hiệu chỉnh chất khô:
Bài khí có 2 mục đích:

24
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng
Bảo quản lạnh
Sữa chua
truyền
thống
Làm lạnh
Lên men
Rót vào bao bì và đóng
nắp
Bao bì
Sữa tươi
Chuẩn hóa
Cấy giống và phối trộn
Phụ gia
Hoạt hóa
Chế phẩm vi
khuẩn lactic
Xử lý nhiệt
Bài khí và hiệu chỉnh
lượng chất khô
Đồng hóa
Đồ án tốt nghiệp khóa luận Quy trình sản xuất sữa chua bổ sung bột trà xanh
• Chuẩn bị: bài khí sẽ làm tăng hiệu quả truyền nhiệt khi xử lý nhiệt sữa tươi ở
giai đoạn tiếp theo.
• Hoàn thiện: bài khí giúp cho cấu trúc gel của yaourt thành phẩm được đồng
nhất, hạn chế sự xuất hiện của bọt khí trong sản phẩm.
Quá trình hiệu chỉnh hàm lượng chất khô trong sữa tươi có mục đích công nghệ là
hoàn thiện [6].

Đồng hóa: được thực hiện ở áp suất 200 - 250bar, nhiệt độ sữa đồng hóa từ 65-
70
0
C nhằm mục đích làm tăng độ đồng hóa của sản phẩm tánh hiện tượng tách pha
chất béo trong quá trình lên men và cải thiện cấu trúc (gel) của sản phẩm [6].
Xử lý nhiệt: quá trình xử lý nhiệt sẽ ức chế một số vi sinh vật và enzyme trong sữa
tươi, nhờ đó giống vi khẩn lactic sẽ phát triễn tốt hơn trong quá trình lên men.Nhiệt độ
trong quá trình xử lý là 85
0
C, thời gian kéo dài 5 phút. Sau quá trình xử lý nhiệt, sữa sẽ
được làm nguội về 45
0
C [6].
Cấy và phối trộn giống: cấy giống vi khuẩn lactic vào sữa là để chuẩn bị cho quá
trình lên men tiếp theo. Phối trộn là bổ sung chất màu và chất mùi vào sữa để làm đa
dạng hóa các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm. Nhiệt độ hoạt hóa là 43
0
C [6].
Rót vào bao bì và đóng nắp: mục đích hoàn thiện.
Lên men: chuyển hóa sữa tươi thành sản phẩm yaourt. Sản phẩm yaourt có giá trị
pH không lớn hơn 4,6. Giá trị pH thấp có tác dụng ức chế vi sinh vật, góp phần kéo dài
thời gian bảo quản sản phẩm. Nhiệt độ lên men 43
0
C, thời gian lên men kéo dài từ 2,5
- 7giờ [6].
Làm lạnh: sẽ cải thiện cấu trúc và độ bền của gel của sản phẩm yaourt truyền
thống. Làm lạnh giúp kéo dài thời gian bảo quản. Nhiệt độ sau quá trình làm lạnh sẽ
xấp xỉ 4
0
C [6].

Sản phẩm yaourt: được bảo quản ở 2 - 4
0
C, thời gian bảo quản có thể kéo dài 1-2
tháng [6].
25
GVHD: Ths. Phạm Thị Hải Quỳnh SVTH: Nguyễn Thị Kiều Loan
KS. Phạm Hoàng