tiểu luận môn học đề tài lên men lactic sữa chua truyền thống

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (7.04 MB, 27 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BỘ CÔNG THƯƠNG</b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH</b>

<b>TIỂU LUẬN MƠN HỌC</b>

<b>Đề tài: LÊN MEN LACTIC SỮA CHUA TRUYỀN THỐNGMã lớp học phần: 420300336902 </b>

<b>Giảng viên hướng dẫn: Lưu Huyền TrangLớp: DHTP17A</b>

<b>Nhóm: 7</b>

<b>TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 1 NĂM 2023</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

Tìm hiểu sơ đồ - quytrình sản xuất, viết lờimở đầu

Phạm Ngọc

Tú Trinh <sup>21016611</sup>

Tìm hiểu các chủng visinh vật được sử dụng,đặc điểm, tính chất vàvai trị của chúng trongquá trình lên men

Huyền Trân <sup>21027221</sup>

Tìm hiểu về các biếnđổi trong q trình lênmen

Lê Hồng Yến Vi 21021411

Giới thiệu tổng quan vềsữa chua gồm nguồngốc, lịch sử và tên gọi <sup>100%</sup>Vương Thanh Nhã 20087991

Tìm hiểu các thiết bịsản xuất trong côngnghiệp sản xuất sữachua

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

2.1.2 Cơ chế chuyển hóa của sự lên men:...5

2.2 Tổng quan về sữa chua:...6

2.2.1 Giới thiệu chung:...6

2.2.2 Nguồn gốc, lịch sử, tên gọi, phân loại:...7

2.3 Nguyên liệu về thiết bị trong công nghệ lên men sản xuất:...8

2.3.1 Nguyên liệu chính:...8

2.3.2 Nguyên liệu phụ:...10

2.3.3 Thiết bị sản xuất:...11

2.4 Quy trình cơng nghệ lên men sản xuất sữa chua:...15

2.4.1 Sơ đồ - quy trình sản xuất:...15

2.4.2 Thuyết minh quy trình:...17

2.4.3 Các biến đổi trong quá trình lên men………...18

2.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men………...19

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b> Hệ sinh vật trên thế giới rất đa dạng và phong phú với số lượng giống và</b>

các chủng loài khác nhau cùng sinh sống, phát triển. Hệ vi khuẩn cũng là mộttrong những hệ sinh vật có các chủng loại đa dạng trên thế giới và hệ ấy cũnglà ngọn nguồn của sự sống, kể từ khi sự sống xuất hiện và cho tới hiện tại, conngười ta vẫn chưa thể khám phá hết được giống lồi và khả năng của nó.

Vi khuẩn được xem là cái nơi của những mầm bệnh nhưng bên cạnh đónó cũng có những mặt tốt có thể giúp ích cho con người. Ví dụ như trong hàngtrăm, hàng triệu lồi vi khuẩn, có một lồi vi khuẩn có thể dùng để lên menthực phẩm. Và đó là vi khuẩn lactic mà con người đã phát hiện và ứng dụng nóvào đời sống.

Từ thuở xa xưa, con người đã biết sử dụng vi khuẩn lactic để lên men,hay còn gọi là lên men lactic để tạo ra những thực phẩm bổ dưỡng, tốt cho sứckhỏe. Càng về sau, con người đã dốc sức nghiên cứu về việc bổ sung thêm cácloại vi sinh vật khác có lợi vào trong q trình lên men nhằm cải tiến và giatăng hương vị, đẩy nhanh quá trình lên men, làm cho các sản phẩm lên menngày càng hoàn thiện hơn. Một số loại chế phẩm đã được bổ sung như:Probiotic, Prebiotic,…vào thức uống hoặc thực phẩm giúp làm tăng giá trị dinhdưỡng cũng như gia tăng sức đề kháng và hệ miễn dịch đường ruột của cơ thể.Điều này là một bước ngoặt quan trọng trong việc lên men lactic để tạo ra cácloại đồ uống.

Tại Việt Nam, vi khuẩn lactic thường xuất hiện chủ yếu trong các sảnphẩm lên men truyền thống như dưa cải muối chua, sữa chua, cơm mẻ và mộtsố sản phẩm men tiêu hóa khác.

Như vậy, bài tiểu luận này sẽ giúp các bạn hiểu thêm về sự lên menlactic, về sự tham gia của vi khuẩn lactic trong quá trình lên men tạo ra sảnphẩm chúng ta thường sử dụng hàng ngày. Đó là quá trình lên men lactic để sảnxuất sữa chua

<b>Too long to read onyour phone? Save</b>

to read later onyour computer

Save to a Studylist

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>PHẦN 2: NỘI DUNG2.1Giới thiệu về lên men lactic:</b>

Lên men lactic là quá trình lên men yếm khí, sản phẩm tạo ra là axitlactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic. Bản chất của q trình này là sựchuyển hóa đường thành axit pyruvic không bị phân giải sâu xa hơn mà thunhận hydro tạo thành axit lactic.

C<small>6</small>H O<small>126</small> CH<small>3</small>CHOHCOOH

Trong quá trình phát triển của vi khuẩn lactic, khi nồng độ của axit lacticđạt đến 2-3% sẽ ức chế các hoạt động của các loại vi sinh khác, kể cả E. Coli.Chính vì thế người ta đã ứng dụng quá trình lên men lactic để sản xuất nhiềusản phẩm, thực phẩm khác nhau dùng trong đời sống hằng ngày.[1]

<b>2.1.2 Cơ chế chuyển hóa của sự lên men:</b>

Có hai kiểu lên men lactic:

<b> Lên men lactic đồng hình: Sản phẩm tạo thành là axit lactic, quá trình</b>

lên men phụ thuộc vào giống vi khuẩn sử dụng. Sự chuyển hóa đường glucosethành axit lactic xày ra theo chu trình Embden - Meyerhof để tạo thành axitpyruvic, sau đó chuyển thành axit lactic khối lượng lớn nhờ vi sinh vật. Axitlactic được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm, cơng nghiệp hóa họcvà y học. Vi sinh vật sử dụng thông thường là họ Lactobacillus vàStreptococcus.

Người ta thường dùng dịch thủy phân tinh bột và cặn sữa làm nguyênliệu. Trong quá trình sản xuất cần duy trì lượng đường trong môi trường ở nồngđộ 10-15%. Sau 2-3 ngày nồng độ axit lactic sẽ đạt tới 90%. Lúc này nồng độaxit cao sẽ kìm hãm vi khuẩn phát triển, do đó người ta thường thêm CaCO<small>3</small>

vào môi trường, axit lactic sẽ chuyển thành muối, để có thể duy trì pH ở 5,5-6.Q trình sinh hóa của sự lên men lactic diễn ra gần giống như quá trình lênmen rượu: glucose pyruvat lactat. Tuy nhiên, hiệu suất sản phẩm rất caolên đến 90% lượng đường sử dụng.

<b>Lên men lactic dị hình: Sản phẩm tạo thành cũng là axit lactic, etanol,</b>

axit acetic, CO . Thông thường, axit lactic chiếm khoảng 40%, axic succinic<small>2</small>

chiếm gầm 20%, rượu etylic khoảng 10% và các chất khác khoảng 20%. Quátrình lên men lactic dị hình khơng có ý nghĩa cơng nghiệp do tạo nhiều sảnphẩm cuối nên việc tách và cô lập các sản phẩm khác nhau là rất tốn kém. Vikhuẩn lên men lactic dị hình là Lactobacillus brevis, Leuconostocmesenteroides đi kèm với vi khuẩn lên men lactic đồng hình Lactobacillusplantarum. [2], [3]

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b>2.2Tổng quan về sữa chua:2.2.1 Giới thiệu chung:</b>

Sữa chua là thức ăn được chế biến bằng cách cho lên men lactic. Trongquá trình lên men, casein trong sữa sẽ bị đông đặc lại, các vi khuẩn lactic sẽphát triển. Sữa chua có vị chua dịu, vị béo hài hịa, có tác dụng rất tốt đối vớisức khỏe con người.

<b>2.2.2 Nguồn gốc, lịch sử, tên gọi, phân loại:a) Nguồn gốc:</b>

Sữa chua được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từxưa. Ngày nay, sữa chua được tiêu thụ mạnh tại các nước vùng địa trung hải,trung tâm châu Âu và châu Á.

Sữa chua là một loại thực phẩm cổ xưa đã có nhiều tên gọi qua hàngthiên niên kỷ: katyk (Armenia), dahi (Ấn Độ), zabadi (Ai Cập), mast (Iran),leben raib (Ả Rập Xê Út), laban (Iraq và Lebanon), roba (Sudan), iogurte(Brazil), cuajada (Tây Ban Nha), coalhada (Bồ Đào Nha), dovga (Azerbaijan)và matsoni (Georgia, Nga và Nhật Bản). Người ta tin rằng các sản phẩm sữa đãđược đưa vào chế độ ăn uống của con người vào khoảng 10000 – 5000 nămtrước Công nguyên, với việc thuần hóa động vật sản xuất sữa (bị, cừu và dê,

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

cũng như bò Tây Tạng, ngựa, trâu và lạc đà).[4] Tuy nhiên, sữa rất dễ bị hưhỏng, gây khó khăn cho việc sử dụng. Vào thời điểm đó, những người chănni gia súc ở Trung Đơng đã mang sữa trong túi làm từ đường ruột động vật.Người ta phát hiện ra rằng khi sữa tiếp xúc với dịch vị khiến sữa bị đông lại vàbị chua, điều đó có thể làm cho sữa được bảo quản trong một thời gian dài.[5]

Axit lactic hay axit sữa là một hợp chất hóa học đóng vai trị rất quantrọng trong nhiều q trình sinh hóa và lần đầu được phân tách vào năm 1780bởi nhà hóa học Thụy Điển Carl Wilhelm Scheele. Axit lactic là một axitcarboxylic với cơng thức hóa học C<small>3</small>H O<small>63</small>. Nó có một nhóm hydroxyl đứng gầnnhóm carboxyl khiến nó là một axit alpha hydroxy (AHA).

Trong dung dịch, nó có thể mất một proton từ nhóm acid, tạo ra ionlactate CH<small>3</small>CH(OH)COO−.

Khi vận động mạnh và cơ thể không cung cấp đủ oxy nữa, thì cơ thể sẽthối hóa glucose từ các tế bào để biến thành axit lactic. Quá trình này sinh ra150kJ năng lượng.

<b>Sữa chua truyền thống (Set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn.</b>

Trong quy trình sản xuất sữa chua truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi đượcxử lí, cấy giống rồi được rót vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bìlàm xuất hiện khối đông và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm.

<b>Sữa chua dạng khuấy (Stirred type): khối đơng xuất hiện trong sản</b>

phẩm sau q trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học.Trong quy trình sản xuất sữa chua dạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lí vàcấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làmlạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Sữa chua dạng khuấy sẽ khơng có cấu trúc gelmịn và đồng nhất như sữa chua truyền thống.

<b>Sữa chua uống (Drinking type): Khối đơng xuất hiện trong sản phẩm</b>

sau q trình lên men bị phá hủy hồn tồn. Sản phẩm có dạng lỏng, khi sửdụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng. Điểm khác biệt là sau quá trìnhlên men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồnghóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b>Sữa chua đơng lạnh (Frozen type): Sản phẩm có dạng tương tự như</b>

kem, quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dụng, tiếp theohỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lí và làm đơng để tăng độ cứng cho sảnphẩm rồi bao gói.

<b>Sữa chua cơ đặc (Concentrated yaourt): Quy trình sản xuất bao gồm</b>

các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sảnphẩm. Trong q trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sảnphẩm. Sữa chua cơ đặc cịn có tên gọi là Strained yaourt hay Labneh.

<b>Sữa chua béo (Fat yaourt): Hàm lượng chất béo sản phẩm khơng thấp</b>

Ngun liệu chính dùng trong sản xuất sữa chua là sữa tươi. Có thể thaythế bằng sữa bột gầy.

Cần phải sử dụng sữa tươi có chất lượng cao, khơng chứa các chấtkháng sinh, chất tẩy rửa, chất sát khuẩn,..có khả năng ức chế quá trình lên men.

<b>b) Các chủng vi sinh vật được sử dụng:</b>

Trong sản xuất sữa chua thường sử dụng hai loại sau:Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus)

Streptococcus thermophilus (S. thermorphilus)

<b>Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus): Là vi khuẩn lên men điển</b>

hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 - 50 C trong mơi trường có độ axit cao. L.<small>0</small>

bulgaricus có thể tạo ra trong khối sữa đến 2,7% axit lactic từ đường lactose.pH tối thích của là 5.2 - 5.6.

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>Streptococcus thermophilus (S. thermorphilus): Phát triển tốt ở nhiệt</b>

độ 50 C và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37 - 400C. Đây cũng là vi khuẩn lactic lên<small>0</small>

men điển hình có khả năng chịu nhiệt đến 650C trong 30 phút. pH tối thích của là 6.6 - 6.8.

<b>d) Vai trị của vi sinh vật trong q trình lên men:</b>

Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp hai loại vi khuẩn này cho kếtquả tốt hơn là chỉ sử dụng riêng từng lồi. có chứa enzyme phângiải protein nên có khả năng phân tách được một số amino axit từ casein. Cácamino axit này, quan trọng nhất là valine, có vai trị như các chất kích thíchhoạt động . Kinh nghiệm cho thấy sữa chua sẽ đạt tiêu chuẩn tốtnhất (về pH, mùi vị, hương thơm) khi tỉ lệ / bằng1/1.

Khi sử dụng hỗn hợp hai loại vi khuẩn lactic trên, người ta thấy: Ở giaiđoạn đầu của q trình lên men, pH thích hợp cho hoạt độngchiếm ưu thế và đảm bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. Hoạt độ

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

của các enzyme phân huỷ casein của kích thích sự phát triển của khó phát triển, thay thế.

Khi sử dụng hỗn hợp hai loại vi khuẩn thì nhiệt độ thích hợp cho quátrình lên men phụ thuộc vào tỉ lệ giữa hai loại vi khuẩn đó.[7]

<b> 2.3.2 Nguyên liệu phụ:a) Đường:</b>

Lượng đường trong thành phần của sữa chua chủ yếu là ở dạng đườngđơn lactose và galactose. Hàm lượng các chất như sau:

Hàm lượng lactose trong sữa chua thấp hơn sữa, do trong quá trình lênmen lactic, cả vi khuẩn Streptococcus thermophilus và Lactobacillusbulgaricus trong sữa chua làm cho lactose bị phá vỡ và chuyển hóathành gatactose và glucose.

Hầu hết glucose sẽ chuyển hóa thành axit acetic làm nên vị chua củasản phẩm.

Lượng đường của sữa chua thường không cố định và có thể dao độngtừ 4,7% đến 18,6% hoặc cao hơn.[8]

Chất ổn định thường gặp trong sản xuất sữa chua công nghiệp là pectin(INS 440) và gelatin, khi cho hai chất này vào sản phẩm thì sản phẩm sẽchuyển từ dạng lỏng sang dạng sệt hoặc đông đặc.

Trong sữa chua Mono- và diglyceride của axit béo (E471) đề cập đếnmột loại phụ gia thực phẩm tự nhiên bao gồm diglyceride và monoglycerideđược sử dụng như một chất nhũ hóa.[8]

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>c) Trái cây và hương vị:</b>

Ngồi sữa chua truyền thống thì hiện nay thị trường cịn có các loại sữachua trái cây như nha đam, kiwi, đào, xoài, chanh dây, dưa lưới, lựu,…đượcthêm vào trong quá trình sản xuất nhằm tăng khẩu vị cho người tiêu dùng cónhiều dinh dưỡng và có nhiều lợi ích cho người sử dụng.

Hương vị sữa chua trong q trình lên men lactic có vị chua nhẹ, thơmmùi sữa, đồng thơi các loại sữa chua có nhiều hương như trái cây, thạch... sẽ cómùi vị đặc trưng của từng loại trái cây trong sữa chua đó, để khích thích thịhiếu tiêu dùng của khách hàng.[8]

Ngoài ra, để tăng vị ngọt cho sữa chua, người ta bổ sung đường(glucose,saccharose…) vào sữa trong q trình chế biến. Đường có thể bổ sungtrực tiếp hoặc dưới dạng purée trái cây đối với những sản phẩm dành cho ngườiăn kiêng, các nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt, thông dụng nhất là aspartame. Trái cây các loại như thơm, dâu, sơri, táo,…được bổ sung vào sữa chuathường dưới dạng purée. Có hai dạng purée:

Purée tự nhiên (khơng bổ sung thêm đường).Purée có bổ sung thêm đường.[7]

<b> 2.3.3 Thiết bị sản xuất:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>Nguyên tắc hoạt động: </b>Thiết bị làm việc liên tục

Sữa nguyên liệu được nạp vào máy ly tâm theo cửa ở trên thiết bị, tiếptheo sữa sẽ theo hệ thống kênh dẫn để chảy vào các khoảng không gianhẹp giữa các đĩa ly tâm. Dưới tác dụng của lực ly tâm, sữa được phânchia thành hai phần: phần cream có khối lượng riêng thấp sẽ chuyểnđộng về phía trục của thùng quay; phần sữa gầy có khối lượng riêngcao sẽ chuyển động về phía thành thùng quay. Sau cùng, cả hai dòngsản phẩm sẽ theo những kênh riêng để thốt ra ngồi.

Trước khi đưa vào thiết bị tách béo, sữa tươi thường được gia nhiệt lênđến 55 - 65<small>o</small>C.[9],[10]

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<b>Thông số kĩ thuật:</b>

<b>b) Thiết bị bài khí:</b>

Ngăn chặn sự oxy hóa và chuyển màu, đồng thời, loại bỏ các khí cótrong sản phẩm và loại bỏ vi khuẩn bụi, dừng các hạt upping, hiê ’u năng sửdụng cao, giảm bong bóng nhiê ’t đơ ’ trong q trình chiết rót, giảm sự mài mòn.Giúp cấu trúc gel đồng nhất, hạn chế bọt khí => Tăng hiệu quả truyềnnhiệt, giảm sự oxy hóa.[9],[10]

Cơng suất tách (L/h) FL (1000-5000)Tách bể bên trong (mm) Φ200

Tốc đô ’ tách (r/min) 6650Công suất động cơ (kw) 1.5

Kích cỡ (mm) 749×488×924Cân nặng (kg) 178

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>Thông số kĩ thuật:</b>

<b>Năng suấtlàm việc</b>

1000L/H 2000L/H 3000L/H

<b>Tổng côngsuất</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<b>Thông số kĩ thuật:</b>

Dung tích đến nắp bồn 6,83m3/ cáiDung tích hữu ích 6m3/ cáiChiều cao bồn 3.075mmChiều cao bồn 1 cánh

<b>d) Thiết bị trao đổi nhiệt:</b>

Thiết bị trao đổi nhiệt là thiết bị dùng để trao đổi nhiệt giữa một hoặcnhiều chất tải nhiệt. Các chất tải nhiệt có thể được ngăn cách bởi các ống haycác tấm để ngăn cản sự pha trộn hoặc tiếp xúc trực tiếp giữa các chất tải nhiệt.[9],[10]

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b>Thông số kĩ thuật:</b>

Năng suất 14.000l/ giờKích thước 1670 x 800 x 750mmÁp suất đồng hóa 250 bar

Cơng suất động cơ 17 KW

<b>f) Máy chiết rót:</b>

Đây là một thiết bị thực hiện các cơng việc liên hồn bao gồm: đưa hũvào, rót sữa chua vào hũ, hàn cắt sơ bộ, cắt. Ngoài ra, máy còn được trang bịmột tủ cấp điện cùng bảng điều khiển hệ thống, gió tiệt trùng, cụm máy nénthủy lực và thiết bị vệ sinh bộ phận rót.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

Để thực hiện tạo hũ, nhựa cần được làm mềm và tiêu diệt vi sinh vật ở1500<small>0</small>C. Mức nhiệt có thể điều chỉnh tùy theo loại nhựa được sử dụng. Sữachua sau khi được rót vào hũ sẽ được chuyển qua mâm hàn kín miệng dướimức nhiệt 180 - 240 C. Đây là khâu quan trọng, vì nếu miệng hũ khơng được<small>0</small>

hàn kín sẽ khiến vi khuẩn dễ dàng xâm nhập và gây hư hỏng sản phẩm.[9],[10]

<b>2.4Quy trình cơng nghệ lên men sản xuất sữa chua: </b>

</div>