QUY TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA YAOURT

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM
KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆ SINH HỌC
NĂM 2010- 2011
QUY TRÌNH LÊN MEN SỮA
CHUA YAOURT
LỚP 07DSH4
1. NGUYỄN DUY PHƯƠNG
2. NGUYỄN THÁI DƯƠNG
3. LÊ TRỌNG HIỆN
4. LÊ ĐÌNH HIẾU
5. PHẠM HỮU SƠN
GVHD : NGUYỄNMINH HIỀN
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 1

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
MỤC LỤC
PHẦN 1. MỞ ĐẦU
TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA YAOURT
PHẦN 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT YAOURT
I. NGUYÊN LIỆU
II. CHỦNG VI SINH VẬT
III. CƠ CHẾ QUÁ TRÌNH LÊN MEN TẠO SẢN PHẨM
IV. CÁC THIẾT BỊ THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ
SAN XUÂT SỮA CHUA YAOURT
V. YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM SỮA CHUA YAOURT
VI. MỘT SỐ ỨNG DỤNG SỮA CHUA
PHẦN 3. KẾT LUẬN
MỘT SỐ THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG QUÁ TRÌNH LÊN
MEN SỮA CHUA VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG
TÀI LIỆU THAM KHẢO:

Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 2
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Phần 1: Phần mở đầu
 Sữa là một thực phẩm giàu chất dinh dưỡng. Trong sữa có chứa glucid, protein,
lipit, một số khoáng chất và vitamin. Những hợp chất này rất cần thiết trong khẩu phần
ăn hàng ngày của con người. Từ sữa người ta có thể sản xuất ra nhiều loại thực phẩm
khác nhau. Trong đó yaourt là một trong những sản phẩm của sữa. Nó được tạo thành
nhờ quá trình lên men lactic. Chính vì vậy mà yaourt có một vị chua rất đặc trưng. Nó
thường được bảo quản ở nhiệt độ thấp từ 2 – 4
0
C. Các vi khuẩn lactic có trong yaourt
rất có lợi cho quá trình tiêu hoá thức ăn ở cơ thể người. Ngoài các giá trị dinh dưỡng từ
sữa, yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hoá và kéo dài tuổi thọ cho con
người. Chính vì vậy mà yaourt là một sản phẩm rất phổ biến trên thế giới.
 Đôi khi đại đa số chúng ta ai cũng biết làm ra sản phẩm yaourt bằng cách lên
men sữa. Nhưng ít có ai biết cụ thể về thành phần của yaourt cũng như những vi sinh
vật đã tham gia vào quá trình lên men. Để làm sáng tỏ hơn xung quanh những vấn đề
này nhóm chúng tôi làm đề tài này với mục địch đó.
Phần 2: Nội dung
I. Tình hình nghiên cứu và sản xuất yaourt :
 Yaourt được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ xưa. Ngày nay,
Yaourt được tiêu thụ mạnh tại các nước vùng địa trung hải, trung tâm châu Âu và châu
Á.
 Trên thị trường hiện nay sản phẩm yaourt rất đa dạng về chủng loại. Cấu trúc và
mùi vị yaourt luôn được các nhà sản xuất hay đổi để phù hợp với thị hiếu và thói quen
sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau. Ở các nước Tây Âu, sữa chua được sử
dụng khá phổ biến từ đầu thế kỷ XX. Trạng thái, mùi vị của sữa chua yaourt có khác
nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi nước.
 Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau:
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 3

Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
 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 lí, cấy giống rồi được
rót vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đong và tạo
cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm.
 Yaourt dạng khuấy (Stirred type) : khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá
trình lên men bị phá huỷ một phần do sự khuấy trộn cơ học. Trong quy trình sản xuất
yaourt dạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lí và cấy giống rồi lên men trong thiết bị
chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Yaourt dạng
khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như yaourt truyền thống.
 Yaourt uống (drinking type) hay yaourt dạng lỏng: Khối đông xuất hiện trong sản
phẩm sau quá trình lên men bị phá huỷ 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.
 Yaourt lạnh đông (frozen type): sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice-cream)
quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau
lên men sẽ đươc đem đi xử lí và lanh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm
(hardening) rồi bao gói.
 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 đóng gói sản phẩm. Trong quá trình
cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm. Yaourt cô đặc còn có
tên gọi là strained yaourt hay labneh.
 Ngày nay, để đa dạng hoá hơn nữa sản phẩm yaourt trên thị trường, người ta có
thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc puree trái cây vào sản phẩm.
 Mặt khác phân loại yaourt dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm. Lượng
chất béo trong yaourt có thể dao động từ 0 – 10%, thông thường là từ 0.5 – 3.5 %.
Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức nông lương FAO, sản phẩm yaourt có thể
chia thành 3 nhóm sau:
 Yaourt béo(Fat yaourt): Hàm lượng chất béo sản phẩm không thấp hơn 3% .

 Yaourt “ Bán gầy”(partially skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo nằm trong
khoảng 0.5 – 3% .
 Yaourt gầy (Skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0.5%
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 4
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
 Sau quá trình lên men, yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số enzyme
ngoại bào do chúng tiết ra. Do đó, sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp(2 –
4
0
C) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất
lượng khác của yaourt. Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu
hoá thức ăn ở cơ thể người. Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường, một số nhà
khoa học đã cho rằng sữa lên men yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hoá
và kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng.
 Để kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí trong việc vận chuyển, bảo quản sản
phẩm, người ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong quy
trình công nghệ sản xuẩt một số dạng yaourt. Khi đó, nhóm vi khuẩn lactic và các vi
sinh vật bị nhiểm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt hoặc ức chế. Yaourt uống – dạng lỏng –
qua xử lí tiệt trùng UHT có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, một số quốc gia
hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt hoặc ức chế nhóm vi khuẩn
lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và
những lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng.
II. Quy trình sản xuất yaourt :
1. Nguyên liệu:
 Yaourt có thể được sản xuất từ sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc, sữa hoàn nguyên
hoặc sữa tái chế.
 Sữa tươi sử dụng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt
 Các yêu cầu quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau:
 Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt
 Không chứa thể thực khuẩn.

 Không chứa khán sinh
 Không chứa các enzyme
 Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng
cụ hoặc thiết bị đựng sữa
 Hai chỉ tiêu hoá lí quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm
lượng chất khô không béo. Lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 5
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
chuẩn hoá để phù hợp theo yêu cầu của sản phẩm. Còn lượng chất khô không béo –
theo quy định của WHO / FAO – không được thấp hơn 8.2%. Các kết quả nghiên cứu
trước đây đã chứng minh rằng khi ta tăng hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu,
đặc biệt là tăng hàm lượng casein và protein huyết thanh sữa sẽ làm cho cấu trúc khối
đông trở nên bền và ổn định hơn, tránh được hiện tượng tách huyết thanh trong sản
phẩm yaourt truyền thống.
 Để tăng vị ngọt cho yaourt, người ta bổ sung đường(glocose, saccharose…) vào
sữa trong qua trình chế biến. Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng
puree trái cây đối với những sản phẩm dành cho người ăn kiên, 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 yaourt thường dưới
dạng puree. Có hai dạng puree :
 Puree tự nhiên(không có bổ sung thêm đường)
 Puree có bổ sung thêm đường.
 Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50 – 55%.
 Một số sản phẩm yaourt còn được bổ sung thêm hương liệu và chất màu trong
qua trình sản xuất. Tuỳ theo tình hình của mỗi quốc gia mà bảng danh mục các phụ gia
nguyên liệu và màu được phép sử dụng trong chế biến thực phẩm với liều lượng tối đa
quy định có thể sẽ khác nhau.
 Đối với một số sản phẩm, người ta có sử dụng chất ổn định để yaourt có được cấu
trúc độ nhớt… theo yêu cầu.Các chất ổn định thường sử dụng là gelatin, pectin, agar-
agar… chúng là những chất ưa nước và có thể liên kết với nước. Loại chất ổn định và

hàm lượng sử dụng tối ưu cho từng sản phẩm sẽ được xác định bằng phương pháp thực
nghiệm.
2. Chủng vi sinh vật
Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất yaourt từ sữa(oberman H.và libudzisz.z, 1998)
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 6
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 7
Giống vi sinh vật Loại
Vi khuẩn
Lactobacillus L.delbrueckii
L.delbrueckii ssp lactis
L.delbrueckii ssp bulgaricus
L.helveticus
L.acidophilus
L.casei
L.kefir
Lactococcus L.lactis ssp lactis
L.lactis ssp lactis var diacetylatis
L.lactis ssp cremoris
Leuconostoc
Stretococcus
Pediococcus
Acetobacter
L.mesenteroides
L.mesenteroides ssp dextranicum
L. mesenteroides ssp cremoris
S.thermophilus
P.pentosaceus
P.acidilactis
A.aceti

Nấm men
Kluyveromyces
Candida
Saccharomyces
Torulaspora
K.marxianus ssp marxianus
K. marxianus ssp bulgaricus
K.lactis
C.kefir
S.cerevisiae
S.lactis
T.delbrueckii
Nấm sợi
Geotrichum G.candidum
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
3. Cơ chế quá trình lên men tạo sản phẩm
a. Cơ sở lí thuyết của quá trình lên men yaourt:
 Lactose được coi là nguồn năng lượng cần thiết cho vi khuẩn trao đổi chất cũng
như là nguồn gốc tạo nên hàng loạt các phản ứng tổng hợp các chất.
 Trong các sản phẩm lên men từ sữa người ta nhận thấy có 3 dạng lên men chính:
- Lên men rượu.
- Lên men lactic( thường gặp)
- Lên men butyric
 Các dạng lên men khác cũng xảy ra trong quá trình sản xuất sữa chua được coi là
sự phối hợp của các dạng lên men chính.
 Bên cạnh đó còn có những quá trình lên men đặc trưng riêng cho từng sản phẩm.
Ví dụ: Như lên men axetic, propionic…
 Lên men lactic:
 Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa chua. Dựa vào
thành phần của sản phẩm lên men mà người ta chia thành: lên men lactic điển hình và

lên men lactic không điển hình.
 Trong môi trường sữa vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactose.
Lactose
 Đường Galactose chuyển hoá thành glucose
Galactose + ATP  Galactose – 1 – phosphate + ADP.
Galactose – 1 – phosphate  Glucose -1 –phosphat
Glucose – 1 – phosphate  Glucose – 6 – phosphate
Glucose – 6 – phosphate  Glucose+ H
3
PO
4
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 8
Enzyme lactose
Enzyme lactose
Glucose + Galactose
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
 Đường Glucose chuyển hoá thành acid pyruvic theo chu trình glycolisis của
Embden – Meyerhof.
 Acid pyruvic tiếp tục chuyển thành acid lactic đưới tác dụng của enzyme lactate
dehydrogenase.

 Bên cạnh đó, dưới tác dụng của enzyme decarboxylase của vi khuẩn lactic acid
pyruvic cũng chuyển thành andehit axetic.
 Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc .
Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản
xuất sữa chua đặc.
 Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và điều
đó làm cho các micelle casein tồn tại dưới dạng keo.
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 9
CH

3
Lactate dehydrogenase
COOH
O
C
CH
3
COOH
OH
CH
CH
3
Acid pyruvic Acid lactic
CH
3
Decarboxylase
COOH
O
C
CH
3
H
O
C
CH
3
Acid pyruvic andehit axetic
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
 Acid lactic tạo ra từ quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa. Khi pH của sữa
bằng pl của casein(4.7) các micelle casein bị trung hoà về điện tích và micelle casein

sẽ đông tụ tạo thành gel. Khi pH giảm xuống dưới pl, các micelle casein được tái hoà
tan. Và cơ sở này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua khi dừng quá trình lên men
của sữa chua đặc ở pH= 4.7. Còn ở sữa chua uống pH= 4.1.
 Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa

Các calcium phosphate keo sẽ làm hoà tan và tạo ra Ca
2+
. Các ion này làm cho khối
đông tụ bền chặt hơn.
b. Quy trình sản xuất sữa chua yaourt :
Sữa tươi:
 Nguyên liệu chính dùng trong sản xuất sữa chua yaourt là sữa tươi. Có thể thay thế
bằng sữa bột nguyên hoặc sữa bột gầy.
 Cần phải sử dụng sữa tươi có chất lượng cao, không chứa các chất kháng sinh, chất
tẩy rửa, chất sát khuẩn…Có khả năng ức chế quá trình lên men.
 Vi khuẩn lactic :
 Vi khuẩn lactic có vai trò rất quan trọng trong sản xuất sữa chua. Nó lên men
đường lactose tạo acid lactic làm cho sữa chua đông tụ, đồng thời còn tạo ra những
chất thơm đặc trưng cho sản phẩm.
 Trong sản xuất sữa chua yaourt thường sử dụng 2 loại sau:
 Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus) là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển
tốt ở nhiệt độ 45 – 50
0
C trong môi trường có độ acid cao. L. bulgaricus có thể tạo ra
trong khối sữa đến 2,7% acid lactic từ đường lactose. pH tối thích của L. bulgaricus là
5.2 – 5.6.
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 10
NH
2
- R(COOH)

2
+ (CH
3
CHOHCOO)
2
Ca
NH
2
–
R(COO)
2
Ca + 2CH
3
CHOHCOOH
Caseinate
calcium
Acid lactic Acid
ceiseic(quện
sữa)
Lactate
calcium
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
 Streptoccocus thermophilus (S. thermophilus): Phát triển tốt ở nhiệt độ 50
0
C và
sinh sản tốt ở nhiệt độ 37- 40
0
C. Đây cũng là vi khuẩn lactic lên men điển hình có khả
năng chịu nhiệt đến 65
0

C trong 30 phút. pH tối thích của S. thermophilus là 6.6 – 6.8 .
sự phát triển
 Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp 2 loại vi khuẩn này cho kết quả tốt hơn
là chỉ sử dụng riêng từng loài. L. bulgaricus có chứa enzyme phân giải protein nên có
khả năng phân tách được một số amino acid từ casein. Các amino acid này, quan trọng
nhất là valine, có vai trò như các chất kích thích hoạt động S. thermophilus. Kinh
nghiệm cho thấy sữa chua sẽ đạt tiêu chuẩn tốt nhất (Về pH, mùi vị, hương thơm) khi tỉ
lệ S. thermophilus/ L. bulgaricus bằng 1/1.
 Khi sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn lactic trên, người ta thấy: Ở giai đoạn đầu của
quá trình lên men, pH thích hợp cho S. thermophilus hoạt động chiếm ưu thế và đảm
bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. Hoạt độ của các enzyme phân huỷ
casein của L. bulgaricus kích thích sự phát triển của S. thermophilus khó phát triển, L.
bulgaricus thay thế .
 Khi sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn thì nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men
phụ thuộc vào tỉ lệ giữa hai loại vi khuẩn đó .
Vi dụ:
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 11
Lactobacilúbugaricus
Septococus thermophilus
Thời gian lên men