đồ án tốt nghiệp nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua cà phê

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM






TRẦN THỊ MINH







NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH
SẢN XUẤT SỮA CHUA CÀ PHÊ




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm

Nha Trang, năm 2012



BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM






TRẦN THỊ MINH







NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH
SẢN XUẤT SỮA CHUA CÀ PHÊ


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm



GVHD: TS. NGUYỄN MINH TRÍ



Nha Trang, năm 2012



LỜI CẢM ƠN

Sau gần 3 tháng thực tập tại phòng thí nghiệm, đến nay đề tài “nghiên cứu
quy trình sản xuất sữa chua cà phê” đã cơ bản được hoàn thành. Tuy đã có nhiều
cố gắng nhưng không thể tránh được những thiếu sót nhất định. Rất mong nhận
được những lời nhận xét, đánh giá, góp ý kiến từ phía thầy cô và các bạn để đề tài
được hoàn chỉnh hơn.
Để hoàn thành được đề tài này em đã được nhiều sự giúp đỡ của mọi người
xung quanh. Vậy qua đây em muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả.
Con cảm ơn bố mẹ đã luôn tích cực tin tưởng, ủng hộ và hỗ trợ tất cả những
gì có thể để con có thể thực hiện tốt nhiệm vụ của mình.
Em cảm ơn TS.NGUYỄN MINH TRÍ người đã hướng dẫn tận tình, giúp đỡ
em hoàn thành tốt đề tài.
Cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Chế biến và bộ môn Công nghệ Thực phẩm
trường đại học Nha Trang đã truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý
báu trong suốt 4 năm học qua.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các Thầy Cô phòng thí nghiệm đã tạo điều
kiện tốt cho em hoàn thành đề tài.

Và chân thành cảm ơn bạn bè đã luôn quan tâm giúp đỡ, góp ý chân thành để
mình làm tốt đề tài này.
Nha Trang, tháng 6 năm 2012.
Người thực hiện
SV. Trần Thị Minh.



NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN


















Nha Trang, ngày……tháng……năm 2012

i

MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1. Tổng quan về sữa chua 2
1.1.1. Khái niệm về sữa chua 2
1.1.2. Phân loại sữa chua. 2
1.1.3. Lợi ích của sữa chua 3
1.1.4. Một số quy trình sản xuất sữa chua. 5
1.1.4.1. Sản xuất sữa chua từ sữa bò tươi 5
1.1.4.2. Sản xuất sữa chua đậu nành 6
1.1.5.Quá trình lên men lactic 7
1.1.5.1. Lịch sử quá trình lên men lactic. 7
1.1.5.2. Đặc điểm của vi khuẩn lactic. 7
1.1.5.3. Cơ chế của quá trình lên men lactic 8
1.1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic. 12
1.1.5.5. Các vi khuẩn lactic sử dụng trong công nghiệp sản xuất sữa chua 14
1.2. Tổng quan về sữa bò 16
1.2.1. Giá trị dinh dưỡng của sữa 16
1.2.2. Một số thành phần của sữa 16
1.2.2.1 Nước 16
1.2.2.2 Chất khô. 17
1.2.2.3 Các vitamin 17
1.2.2.4. Các chất khoáng 17
1.2.2.5. Các enzym 17

1.2.3. Một số sản phẩm chế biến từ sữa. 18
1.2.3.1. Sữa tươi thanh trùng 18
1.2.3.2. Sữa đặc có đường 20
1.2.3.3. Sữa bột 21
1.3. Tổng quan về cà phê 21



ii

1.3.1. Khái quát chung về cà phê. 21
1.3.2. Thành phần hóa học của nhân cà phê. 23
1.3.3. Một số sản phẩm chế biến của cà phê 24
1.3.3.1.Công nghệ sản xuất cà phê nhân. 24
1.3.3.2. Công nghệ sản xuất cà phê rang xay. 25
1.3.3.3.Công nghệ sản xuất cà phê hòa tan 26
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1. Đối tượng nghiên cứu: 27
2.1.1.Nguyên liệu. 27
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị 28
2.1.3. Bao bì 28
2.2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 28
2.2.1. Mục tiêu. 28
2.2.2. Nội dung nghiên cứu 28
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu 29
2.3.1. Bố trí thí nghiệm 31
2.3.1.1. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ nước cho vào tạo dịch sữa. 31
3.2.2. 2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bổ sung sữa tươi vào dịch sữa 32
2.3.2.3. Bố trí thí nghiệm bổ sung cà phê vào dịch sữa 34
2.3.2.4. Bố trí thí nghiệm xác định thời gian lên men và tỉ lệ chế phẩm men giống

cho vào 35
2.3.3. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan. 37
2.3.4. Phương pháp đánh gía chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm 40
2.3.5. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu hóa học. 40
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41
3.1. Kết quả nghiên cứu 41
3.1.1. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ nước cho vào dịch sữa 41
3.1.2. Kết quả nghiên cứu tỉ lệ bổ sung sữa tươi 42
3.1.3. Xác định tỉ lệ bổ sung cà phê. 43
3.1.4. Kết quả xác định tỉ lệ và thời gian lên men 44
3.2. Đề xuất quy trình thực nghiệm sản xuất sữa chua cà phê 47



iii

3.2.1. Quy trình sản xuất sữa chua cà phê 47
3.2.2.Thuyết minh quy trình: 48
3.3. Đánh giá chất lượng sản phẩm. 49
3.4. Sơ bộ tính giá thành sản phẩm 50
CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 52
4.1. Kết luận 52
4.2. Ý kiến đề xuất 52
TÀI LIỆU THAM KHẢO: 53

iv


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT.


CN : Công nguyên.
KL : Khuẩn lạc.
TSVSVHK : Tổng số vi sinh vật hiếu khí.
TSBT NM-NM : Tổng số bào tử nấm men-nấm mốc.
TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam.

v


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1.Thành phần khối lượng của quả cà phê tươi 23
Bảng 1.2.Thành phần hóa học của nhân cà phê: 23
Bảng 1.3. Các cấu tử chất thơm trong hạt cà phê. 23
Bảng 2.1. Tiêu chuẩn quy định cấp chất lượng 37
Bảng 2.2. Bảng điểm cơ sở về trạng thái của sữa chua cà phê 38
Bảng 2.3. Bảng điểm cơ sở về vị của sữa chua cà phê 38
Bảng 2.4. Bảng điểm cơ sở về mùi của sữa chua cà phê 39
Bảng 2.5. Bảng điểm cơ sở về màu của sữa chua cà phê 39
Bảng 3.1. Bảng mô tả chất lượng cảm quan các mẫu với tỉ lệ nước. Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.2. Mô tả chất lượng cảm quan của sản phẩm khi bổ sung sữa tươi Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.3. Mô tả chất lượng các mẫu khi bổ sung cà phê Error! Bookmark not
defined.
Bảng 3.4. Kết quả đo độ chua các mẫu 45
Bảng 3.5. Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh trong thành phẩm 50
Bảng 3.6. đánh giá chất lượng sản phẩm 50
Bảng 3.7.Chi phí nguyên liệu tính cho 1kg sản phẩm (10 hũ) sữa chua cà phê 51

vi

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Sữa chua. 3
Hình 1.2. Qui trình sản xuất sữa chua từ sữa bò tươi 5
Hình 1.3. Qui trình sản xuất sữa chua từ đậu nành 6
Hình 1.4. Sữa tươi 18
Hình 1.5. Quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng 19
Hình 1.6. Sơ đồ công nghệ chế biến sữa đặc 20
Hình 1.7. Cà phê và hạt cà phê…………………………………………………….21
Hình 1.8. Cây cà phê……………………………………………………………….22
Hình 1.9. Quy trình sản xuất cà phê nhân. 24
Hình 1.10. Quy trình sản xuất cà phê rang xay 25
Hình 1.11. Quy trình sản xuất cà phê hòa tan 26
Hình 2.1. Quy trình sữa chua cà phê dự kiến. 30
Hình 2.2. Sơ đồ thí nghiệm tỉ lệ nước bổ sung 31
Hình 2.3. Sơ đồ thí nghiệm xác định tỉ lệ bổ sung sữa tươi 33
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí tỉ lệ bổ sung cà phê. 35
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thời gian lên men và tỉ lệ men giống. 36
Hình 3.1.Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng tỉ lệ nước đến chất lượng sản phẩm. 41
Hình 3.2.Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của sữa tươi đến chất lượng sản phẩm 42
Hình 3.3.Biểu đồ chất lượng sản phẩm khi bổ sung cà phê. 43
Hình 3.4. Biểu đồ ảnh hưởng của vi khuẩn và thời gian lên men. 45
Hình 3.5. Quy trình sản xuất thực nghiệm sữa chua cà phê 47

1
LỜI MỞ ĐẦU

Trong xã hội hiện đại, cuộc sống của con người ngày càng nâng cao thì nhu
cầu thực phẩm của họ cũng ngày một tăng về số lượng lẫn chất lượng. Thực phẩm
được chế biến ra phải đạt yêu cầu cung cấp dinh dưỡng mặt khác cũng phải thỏa
mãn về thị hiếu, sở thích.
Sữa chua là một sản phẩm của sự lên men sữa, từ lâu đã được biết đến lợi
ích của chúng đối với sức khỏe cũng như sự ngon lành mà chúng mang lại. Được ưa
thích và phù hợp với hầu hết mọi đối tượng sử dụng nên sữa chua thành sự lựa chọn
phổ biến.
Trên thị trường hiện nay đã có nhiều sản phẩm sữa chua với nhiều hương vị
khác nhau như sữa chua trái cây, sữa chua nha đam, sữa chua không đường…
Nhằm mục đích tạo hương vị mới cho sản phẩm sữa chua, giúp cho người tiêu dùng
có thêm sự lựa chọn cho khẩu vị của mình nên sản phẩm sữa chua cà phê được
nghiên cứu và đề xuất quy trình sản xuất.
Trong quá trình thực hiện đề tài này không thể không có những sai sót do
hiểu biết còn hạn hẹp, điều kiện thực hiện còn thủ công nên rất mong những góp ý
từ thầy cô và bạn bè để đề tài hoàn thiện hơn.
Nha Trang, tháng 6 năm 2012.
Sinh viên thực hiện
Trần Thị Minh.



2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về sữa chua
1.1.1. Khái niệm về sữa chua.

Sữa chua (yaourt) là sản phẩm được chế biến bằng cách cho sữa lên men lactic.
Trong quá trình lên men, casein trong sữa đông đặc, vi khuẩn lactic phát triển.
Sữa chua Yaout bắt nguồn từ Bungari với tên gọi là yaourt, ở nhiều nơi có
tên là yohurt. Là một sản phẩm của sữa phổ biến trên thế giới.
Trạng thái, mùi vị của sữa chua yaourt có khác nhau giữa vùng này so với
vùng khác, nhất là độ đông đặc hoặc độ loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi
vùng.[8]
1.1.2. Phân loại sữa chua.[4, 5, 7]
Ta có thể phân loại sữa chua thành các dạng sau:
Yaourt truyền thống (set type): sản phẩm có cấu trúc gel mịn. trong quy trình
sản xuất thì sữa nguyên liệu được xử lí, cấy giống rồi được 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.
Yaourt dạng khuấy (stirred type): khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau
quá trình lên men bị phá hủy một phần do khuấy trộn cơ học. trong quá trình sản xuất
sữa chua 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 hủy hoàn toàn. Sản phẩm dạng lỏng.
Điểm khác biệt là sau khi lên men người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc
phương pháp đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhót
của sản phẩm.
Ngày nay để đa dạng hóa sản phẩm yaourt trên thị trường, người ta có thể bổ
sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc pure trái cây vào sản phẩm.



3
Mặt khác có thể phân loại sữa chua dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm.

lượng chất béo trong sữa chua có thể dao động từ 0- 10%, thông thường 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:
- 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 < 0,5%.
1.1.3. Lợi ích của sữa chua
Sữa chua là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao mặt khác có hương vị thơm ngon
phù hợp với khẩu vị nhiều người nên được ưa thích. Sữa chua có chứa hàm lượng acid
lactic cao và chứa một lượng lớn glucoza, lactoza, saccharoza… các chất béo.
Sữa chua có nhiều tác dụng đối với người mắc bệnh đường ruột, kích thích
tiêu hóa vì trong sữa chua có nhiều vi khuẩn có lợi cho đường ruột, có khả năng
tổng hợp và chuyển hóa các chất làm cho sữa chua giàu vitamin và khoáng chất.
Acid lactic giúp thúc đẩy quá trình tiết dịch của dạ dày, tăng khả năng tiêu hóa
protein bằng cách kết tủa chúng thành hạt mềm và mịn, giúp cơ thể sử dụng triệt để
canxi, phospho, sắt. Với hàm lượng carbohydrate, protein ở mức vừa phải, sữa chua
giúp duy trì lượng đường huyết ổn định. Bên cạnh đó, trong sữa chua có nhiều
canxi, có vai trò là chất xúc tác, giúp cơ thể tiêu đốt các tế bào mỡ nhanh hơn phù
hợp với những người ăn kiêng.[10]


Hình 1.1. Sữa chua




4
Theo nghiên cứu mới nhất của các chuyên gia Đại học Tennessee (Mỹ),
những ai dùng thực đơn có hàm lượng calo thấp, chú trọng nhiều đến sữa chua sẽ

giảm được 61% lượng mỡ toàn phần và 81% lượng mỡ bụng so với những người
ăn cùng thực đơn nhưng không có sữa chua.[11]
Acid lactic còn có tác dụng ngăn ngừa sự xâm nhập và kiềm chế hoạt động
của các loại vi khuẩn có hại cho làn da. Đồng thời, các vi khuẩn lên men chua có
thể tiết ra chất kháng sinh tự nhiên, kích thích quá trình làm lành da, giúp mau liền
sẹo, tái tạo da mới.[11]





5
1.1.4 Một số quy trình sản xuất sữa chua[4, 8]
1.1.4.1. Sản xuất sữa chua từ sữa bò tươi

Hình 1.2. Qui trình sản xuất sữa chua từ sữa bò tươi




Làm lạnh
Bảo quản lạnh
Sữa nguyên liệu
Kiểm tra chất lượng
Làm lạnh
Tiêu chuẩn hóa
Gia nhiệt
Đồng hóa
Thanh trùng
Làm nguội
Bổ sung khuẩn lên men
Rót hủ
Lên men



6

1.1.4.2. Sản xuất sữa chua đậu nành



























Hình 1.3. Qui trình sản xuất sữa chua từ đậu nành
Đậu nành

Làm sạch
Ngâm

Tách vỏ
Xay ướt
Lọc
Dịch sữa
Đun sôi
Bổ sung sữa bột (5%)
Bổ sung vi khuẩn (8%)
Lên men (40-45
0
C, 8h)
Bổ sung đường (8%)
Rót hủ
Làm lạnh
Bảo quản lạnh



7
1.1.5. Quá trình lên men lactic.[1, 5, 7]
1.1.5.1. Lịch sử quá trình lên men lactic
Trong quá trình tồn tại và phát triển, con người đã sử dụng các đặc tính bảo
quản và chế biến thực phẩm của vi khuẩn lactic trong cuộc sống.Từ lâu đời, các hạt
ngũ cốc lên men được sử dụng ở các nước Châu Phi và Ấn Độ. Một số phương
pháp làm bánh từ lên men bột mì đã có từ hàng nghìn năm trước ở châu Âu, châu
Mỹ. Làm phomat đã được biết đến vào khoảng 150 năm trước CN ở Jerusalem.
Ngày nay ở nhiều gia đình đã có kinh nghiệm áp dụng các phương pháp lên men
tự nhiên từ các chất hữu cơ bằng các vi khuẩn sinh acid lactic để sản xuất các sản

phẩm thực phẩm.
Các khám phá mang tính khoa học về lên men lactic được khởi đầu trên
những đặc điểm về hóa học và tính khác biệt của acid lactic từ các loại sữa lên men
đã được Carl Wilhelm Scheele (1780) thực hiện ở Thụy Điển, Louis Pasteur (1857)
có 2 bài viết về phương pháp lên men acid lactic phủ nhận học thuyết tự sinh và
chứng minh các vi khuẩn là nguyên nhân gây ra quá trình lên men. Năm 1890
Wilhelm Strorch và Herman Weiman là những người đầu tiên tách được vi khuẩn
lactic từ kem và sữa lên men tự nhiên và đã tạo ra phương pháp nuôi cấy sạch dùng
cho công nghiệp chế biến sữa.
1.1.5.2. Đặc điểm của vi khuẩn lactic
Các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaecae. Mặc dù các
vi khuẩn không đồng nhất về mặt hình thái gồm: hình cầu, hình que nhưng về mặt
sinh lí chúng tương đối đồng nhất. Tất cả đều là vi khuẩn gram dương, không tạo
thành bào tử (trừ Sporolactobacillus inulinus) hầu hết không có khả năng chuyển
động. Chúng thu nhận năng lượng nhờ phân giải các hợp chất cacbonhydrat và bài
tiết acid lactic vào môi trường. Khác với những vi khuẩn đường ruột là nhóm cũng
sinh acid lactic, các vi khuẩn lactic là nhóm lên men bắt buộc, không chứa các
xytocrom và enzym catalaza. Tuy nhiên chúng có khả năng sinh trưởng khi có mặt
của oxi không khí, chúng được xếp vào nhóm kị khí dung nạp oxy.



8
Một đặc điểm sinh lí quan trọng của vi khuẩn lactic là nhu cầu về chất dinh
dưỡng phức tạp. Không có một loài vi khuẩn nào có thể phát triển trên môi trường
muối khoáng thuần khiết chứa glucoza và NH
4
. Đa số chúng cần hàng loạt các
vitamin và các acid amin. Vì thế người ta cần nuôi cấy chúng trên các môi trường
phức tạp chứa một lượng lớn cao nấm men, dịch cà chua thậm chí là máu. Nhìn

chung vi khuẩn lactic là nhóm khó nuôi, dễ giảm hoạt lực.
Trong tự nhiên, các vi khuẩn lactic phân bố ở những nơi như:
- Sữa và những nơi chế biến sữa
- Đường ruột và niêm mạc của người và động vật
- Ngoài ra ta còn có thể gặp ở các sản phẩm thịt, cá, đồ uống, rau quả muối,
đường bột…
- Người ta có thể phân lập vi khuẩn lactic trên môi trường dinh dưỡng chọn
lọc thường từ các sản phẩm sữa, sữa chua, bột chua, dưa muối…
1.1.5.3. Cơ chế của quá trình lên men lactic
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa gluxit thành acid lactic nhờ hoạt động
sống trực tiếp của các vi khuẩn lactic. Tùy theo đặc điểm lên men của vi khuẩn
lactic mà người ta chia thành hai kiểu lên men: lên men lactic đồng hình và lên men
lactic dị hình.
Trong lên men đồng hình thì sản phẩm chủ yếu là acid lactic.
Còn trong dị hình thì sản phẩm khá đa dạng, bao gồm: acid lactic, etanol,
acid axetic, acid sucinic, các este, diaxetyl, CO
2
, H
2
…
Các vi khuẩn đồng hình bắt buộc thì thiếu enzym phosphoketolaza là loại
enzym tồn tại trong các vi khuẩn lactic lên men dị hình. Mặt khác các vi khuẩn lên
men lactic dị hình lại thiếu enzym aldolaza có tác dụng phân cắt chất fructoza 1,6-
diphotsphat trong lên men đồng hình.
Lên men đồng hình:
Phương trình chung biểu diễn quá trình lên men:
C
6
H
12

O
6
 2 CH
3
CHOHCOOH + 21,8.10
4
J



9
Quá trình lên men đồng hình, glucoza được chuyển hóa theo chu trình
Embeden – Mayerhoff, vi khuẩn sử dụng cho hệ quy trình này tất cả các loại
enzyme aldolase, còn hydro tách ra khi dehydro hóa triozophotphat được chuyển
đến pyruvat. Vì trong vi khuẩn lên men lactic đồng hình không có enzyme
cacboxylase, cho nên acid pyruvic không phân hủy nữa mà tiếp tục khử thành acid
theo sơ đồ chuyển hóa dưới đây:
Sơ đồ 1:

C
6
H
12
O
6


2CH
3
COCOOH

2 CH
3
CHOHCOOH


Sơ đồ 2:
Glucose

Glucose – 6 – photphat

Fructose – 6 – photphat

Fructose – 1,6 –di photphat


Photpho dioxyaceton photpho glyceraldehyde

Acid 1,3 diphotphoglyceric

Acid pyrvic

Acid lactic

2NAD
+

2NADH(H
+
)

10
* Một số chủng lên men lactic đồng hình
- Streptococcus lactic: là cầu khuẩn hoặc trực khuẩn rất ngắn, khi còn non thì
kết song đôi hoặc chuỗi ngắn. Giống này ưa ẩm, phát triển tốt nhất ở 30-35°C, làm
đông tụ sữa sau 10-12h, trong môi trường nó tích tụ được 0,8-1% acid, nhiệt độ tối
thiểu cho sự phát triển là 10°C.
- Streptococcus cremoric: tế bào hình cầu và xếp thành chuỗi dài, ưa ẩm và
tạo thành acid trong môi trường, nhiệt độ tối thích là 25°C, nhiệt độ tối thiểu là
10°C, nhiệt độ tối đa là 36-38°C, khi sử dụng được phối hợp với Streptococus
lactic.
- Streptococcus thermophilus: tế bào hình cầu kết thành chuỗi dài, phát triển
tốt nhất ở 42-45°C, tích tụ khoảng 1% acid, dùng kết hợp với trực khuẩn lactic để
chế biến sữa chua nói chung và các loại đăc biệt như sữa chua nấu chín, phomat.
- Lactobacillus bulgaricus: trực khuẩn tròn (đôi khi ở dạng hạt), thường kết
thành chuỗi dài, không lên men đường saccarose, đây là giống ưa nhiệt, nhiệt độ tối
thích trong khoảng 42-45°C, nhiệt độ tối thiểu là 15-20°C, nó tạo thành acid mạnh
tích tụ trong sữa tới 2,5% acid lactic.
- Lactobacillus casei: trực khuẩn nhỏ, thường gặp ở dạng chuỗi dài hoặc
ngắn, tích tụ tới 1,5% acid, nhiệt độ tối thích khoảng 30-35°C, nhờ có hoạt tính
protease nên phân hủy được casein trong sữa thành acid amin.
- Lactobacillus acidophilus: trực khuẩn dài chịu nhiệt, nhiệt độ tối thích
khoảng 30-40°C, nhiệt độ tối thiểu là 20°C, trong sữa nó tích tụ tới 2,2% acid. Trực
khuẩn này được phân lập từ ruột trẻ em và bé mới đẻ được dùng trong sản xuất sữa
acidophilus, có khả năng sinh bacterioxin có hoạt tính ức chế vi khuẩn gây bệnh
đường ruột, một số chủng có khả năng tạo thành màng nhầy.
- Lactobacillus delbrueckil: trực khuẩn chịu nhiệt, thấy nhiều ở các loại hạt
ngũ cốc và bột, đây là giống vi khuẩn duy nhất có thể đồng hóa được tinh bột nhưng

không lên men và đồng hóa được lactose. Nhiệt độ tối thích khoảng 42-45°C, nhiệt
độ tối thiểu là 20°C, tích tụ được 2,5% acid, được ứng dụng trong sản xuất acid
lactic từ tinh bột và sản xuất bánh mỳ.
- Lactobacillus plantarum: trực khuẩn nhỏ, thường kết đôi hoặc chuỗi, nhiệt
độ tối thích là 30°C, tích tụ khoảng 1,3% acid, giống này thấy chủ yếu trong muối
chua rau dưa và ủ thức ăn xanh trong chăn nuôi.



11
- Lactobacillus sporogenes: là tế bào dài và mảnh (khoảng 0,3-0,9 µm), nhiệt
độ tối thích khoảng 30-37°C, sinh bào tử.
* Lên men lactic dị hình
Cơ chế


Trong lên men lactic dị hình thì sản phẩm ngoài acid lactic còn có ethanol,
acid acetic, acid succinic, các ester, diacetyl, CO
2
…
Số lượng những sản phẩm này hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật,
môi trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh. Thông thường lượng acid lactic
thường chiếm 40% lượng đường đã phân hủy, acid succinic gần 20%, rượu etylic
khoảng 10% và các khí khoảng 20%. Đôi khi lượng khí ít hơn và thêm vào đó là
lượng acid formic. Như vậy, các sản phụ khác nhau đáng kể tạo thành trong quá
trình lên menlactic dị hình chứng tỏ rằng quá trình này phức tạp hơn so với lên men
đồng hình
Acetadehyde, Ethanol, Acis Acetic, Aceton, Di- acetyl chính là tổ hợp tạo ra
mùi vị đặc trưng cho sản phẩm sữa chua, giúp sữa chua có mùi vị khác hẳn các sản
phẩm khác.

* Một số chủng lên men lactic dị hình
- Lactocbacillus brevis: tìm thấy chủ yếu trong muối dưa bắp cải, rau cải,
dưa chuột, vì vậy mà nó còn được gọi là trực khuẩn bắp cải. Trong quá trình lên
men ngoài sinh ra acid lactic nó còn tạo thành acid acetic, rượu etylic, CO
2
tạo cho
sản phẩm có hương vị dễ chịu.
- Lactobacillus lycopesia: trực khuẩn sinh hơi đứng riêng rẽ hoặc kết thành
chuỗi, gây hư hỏng cà chua quả cũng như cà chua đóng hộp, nước cà chua thanh
trùng chưa triệt để. Ngày nay, giống này được coi là các biến chủng của
Lactocbacillus brevis.
C
6
H
12
O
6
CH
3
CHOHCOOH + COOHCH
2
CH
2
COOH+CH
3
CH
2
OH

Glucose
Acid lactic
Ethanol
+CH
3
OH+CO
2
+H
2

Acid succinic
Methanol



12
Các liên cầu khuẩn tạo hương: Lactobacillus diacetylactic, Streptococcus
citovonus,…Ngoài acid, CO
2
, chúng còn tạo thành các chất thơm như ester,
diacetyl,… làm cải thện hương vị cho sữa chua.
1.1.5.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic. [1, 9]
• Đường
Để duy trì sự sống, điều hòa các quá trình chuyển hóa trong tế bào vi khuẩn
cần sử dụng nguồn glucid có trong môi trường dinh dưỡng làm nguồn cacbon.
Nguồn cung cấp glucid quan trọng cung cấp cho vi khuẩn là đường lactoza. Hầu hết
các vi khuẩn lactic đều có enzyme lactose nên thủy phân được lactose thành glucose
và galatose.
C
12

H
22
O
11
 C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
5

Lactose glucose galactose

Một số loại đường khác vi khuẩn lactic sử dụng rất chọn lọc:
+ Đisaccarit : saccarose, mantose
+ Polysaccarit: dextrin, tinh bột
Đối với lên men lactic đồng hình vi khuẩn lactic chuyên hóa được khoảng
98% glucid thành acid lactic.
• Nguồn Nitơ
Các nguồn Nitơ có ý nghĩa quan trọng với sự phát triển của vi sinh vật, nếu
không có các nguồn này thì không thể tổng hợp được các chất phức tạp cấu tạo nên
nguyên chất trong tế bào vi sinh vật.
Vi sinh vật đòi hỏi nguồn Nitơ rất cao đặc biệt là :
+ Protein: sự tương tác giữa các casein trong sữa với vi khuẩn lactic khi có sự

hiện diện của ion H
+
trong môi trường làm tăng khă năng lên men lactic. Ngoài ra
casein còn là chất đệm có tính trung hòa một lượng acid trong quá trình trên lên men
+ Peptone: Trong môi trường sữa đã có sẵn nguồn peptone nhưng do nhu cầu
peptone đối với cơ thể vi khuẩn rất cao do đó cần bổ sung peptone từ bên ngoài vò
môi trường sữa để đảm bảo lượng peptone đủ để làm tăng tốc độ lên men.
+ Acid amin: Vi khuẩn lactic hấp thụ được dễ dàng. Theo các nghiên cứu, vi
khuẩn lactic phát triển tốt nhất trong môi trường có đầy đủ 16 loại acid amin.



13
Đối với các vi khuẩn sinh hương, acid amin ngoài việc cần thiết cho sự phát
triển của vi khuẩn mà nó còn kích thích sự tạo hương thơm cho sản phẩm. Trong
các acid amin, serin có tác dụng ức chế sự phát triển củ nhiều loài Streptococcus.
• Vitamin:
Vi khuẩn lactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin và do môi trường
sữa bên ngoài có đủ các loại vitamin cần thiết cho sự phát triển của vi khuẩn lactic
nên không cần bổ sung từ bên ngoài.
• Muối khoáng và các nguyên tố vi lượng.
+ Nhu cầu này không lớn do đó không cần bổ sung thêm từ ngoài vào mà chỉ
cần sử dụng những chất có sẵn trong môi trường sữa.
+ Trong các loại muối khoáng P chiếm tỉ lệ cao nhất.
Chú ý: nồng độ muối NaCl không quá được 6,5 %, nó sẽ tiêu diệt hết các vi
khuẩn lactic.
• Nhu cầu Oxy:
+ Vi khuẩn lactic vừa có khả năng sống được trong môi trường có oxy và
trong môi trường không có oxy.
+ Theo ngiên cứu cho rằng, vi khuẩn lactic phát triển tốt nhất trong môi

trường có nồng độ oxy thấp.
• Nhiệt độ:
+ Tùy từng loại vi khuẩn khác nhau mà nhiệt độ thích hợp cho nó sẽ khác nhau
+ Nhiệt độ không chỉ ảnh hưởng đến cường độ phát triển mà còn ảnh hưởng
đến khả năng phát triển của chúng nữa.
+ Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp sẽ:
- Rút ngắn thời gian lên men
- Hạn chế sự nhiễm các vi sinh vật lạ khác
- Sản phẩm thu được kết quả như mong muốn
• pH của môi trường
pH của môi trường ảnh hưởng đến hoạt động phát triển của vi sinh vật, đối
với các vi khuẩn lên men đồng hình, pH môi trường thường không ảnh hưởng đến
các sản phẩm đặc trưng của các quá trình lên men còn đối với các vi khuẩn lên men
lactic thì ngược lại.
+ Khi pH môi trường cao thì sản phẩm tạo thành chủ yếu là acid lactic



14
+ Khi pH môi trường thấp thì sản phẩm tạo thành ngoài acid lactic còn có
thêm acid acetic, và nhiều sản phẩm khác.
Với vi khuẩn Lactobacillus bulgarius và Steptococcus thermophillus thì
pH
op
= 6 ÷7
• Quá trình đông tụ sữa:
Acid lactic sau khi tạo thành tác dụng với phức canxi photsphat – casein làm
tách canxi ra khỏi phức và chuyển nó thành dạng không hòa tan. Do casein là chất
không ổn định trong môi trường acid nên khối kết đông sẽ được hình thành khi pH
giảm xuống tới điểm đẳng điện âm trước đó bây giờ trở nên trung tính. Quá trình

đông tụ này được thể hiện theo phương trình sau:
NH-R(COO)
2
Ca + 2 CH
3
CHOHCOOH  NH
2
-R(COO)
2
+
(CH
3
CHOHCOO)
2
Ca
Trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm lên men thì sản phẩm cuối cùng
bao gồm cả sinh khối vi sinh vật, các sản phẩm trao đổi chất ngoại bào do vi sinh
vật tiết ra và cơ chất sót. Thành phần và hàm lượng của từng chất sẽ góp phần hình
thành nên hương vị sản phẩm. Do đó, để sản xuất được thực phẩm lên men với chất
lượng mong muốn, chúng ta cần phải:
- Chọn được giống vi sinh vật thích hợp. Một môi trường với thành phần cơ
chất đầy đủ, theo tỷ lệ tối ưu sẽ giúp cho quá trình lên men diễn ra nhanh và sản
phẩm lên men đạt chất lượng tốt.
- Xác định được môi trường lên men với thành phần cơ chất đầy đủ theo tỷ lệ
tối ưu để đảm bảo khả năng lên men của vi khuẩn, thu được sản phẩm lên men có
chất lượng cao nhất.
- Xác định được các điều kiện lên men thích hợp như số lượng giống cấy,
nhiệt độ, pH và thời gian lên men. Ngoài ra, ta còn phải quan tâm đến những vấn đề
khác như việc cung cấp oxy, sự khuấy trộn đối với nhóm vi sinh vật hiếu khí.
1.1.5.5. Các vi khuẩn lactic sử dụng trong công nghiệp sản xuất sữa

chua.[1, 8, 9]
Trong sản xuất sữa chua thường dùng các chủng vi khuẩn lactic là:
Streptococus salivarius thermophilus, Lactobacillus delbrueekii bulgaricus,
Lactobacillus acidophilus, Bifidobacteria.



15
Để sản xuất sữa chua người ta cấy vi sinh vật vào sữa kết quả là lactoza
chuyển hóa thành acid lactic và một số hợp chất bay hơi tạo hương vị đặc trưng cho
sữa chua như diaxetyl
- Chủng Streptococus salivarius thermophilus:
Đối với chủng này môi trường dung dịch và nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn
đến hình thái của chúng. Trong sữa ở nhiệt độ 45
o
C, nó tạo thành những chuỗi ngắn,
còn những nơi tự nhiên với nhiệt độ 30
o
C, nó ở dạng cầu đôi. Nó có thể tạo thành
chuỗi dài ở sữa có nồng độ acid cao.
S.thermophilus thuộc nhóm vi khuẩn lên men đồng hình, sản xuất acid lactic
từ đường với hàm lượng từ 85-98% và một lượng nhỏ sản phẩm phụ khác. Vi khuẩn
này thể hiện hoạt tính phân giải protein rất yếu trong sữa.
- Chủng Lactobacillus delbrueekii bulgaricus, Lacrobacillus acidophilus.
Đây là hai chủng vi khuẩn lactic được sử dụng phổ biến trong sản xuất sữa
chua. L.bulgaricus là một vi khuẩn lên men điển hình được phân lập từ sữa chua
còn L. acidophilus là vi khuẩn lactic đường ruột. Các chủng không có khả năng sử
dụng raffinoza và stachyoza. L.bulgaricus thuộc nhóm vi khuẩn lên men đồng hình
sản xuất 1,7% D(-) acid lactic trong sữa. còn L. acidophilus sản xuất từ 0,3-1,9%
DL acid lactic.

L.bulgaricus thể hiện hoạt tính phân giải protein trung bình trong sữa dẫn
đến sự tích lũy các acid amin tự do cao.
- Chủng Bifidobacteria.:
Các vi khuẩn Bifidobacteria không thuộc nhóm Clostridium của các vi khuẩn
Gram dương giống như các vi khuẩn khác. Tế bào của vi khuẩn này có dạng hình
que, hơi cong, có phân nhánh, không điển hình. Mặc dù vậy người ta vẫn xem
chúng như là các vi khuẩn lactic vì có khả năng tạo ra phần lớn acid lactic trong quá
trình lên men.
Bifidobacteria không phát triển trong môi trường sữa bò do trong sữa bò
thiếu các yếu tố sinh trưởng như N_axetyl_D_glucozamin.
Qua một số tìm hiểu về đặc điểm sinh trưởng và phát triển của các vi khuẩn
có khả năng lên men tạo sữa chua ta thấy việc phối hợp một số chủng vi khuẩn
lactic với nhau sẽ góp phần làm tăng khả năng lên men của sữa chua.