Enzyme trong sản xuất pho mai

ENZYME TRONG SẢN XUẤT PHO-MAI
MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH
 Danh mục bảng biểu:
Bảng 1: Tính chất sinh hóa của một số enzyme đông tụ sữa……………………………14
Bảng 2: Hiệu quả sử dụng một số enzyme đông tụ sữa………………………………….16
Bảng 3: Hàm lượng các acid béo trong các loại pho-mai khác nhau………………… 18
Bảng 4: Các loại Lipase phát triển mùi vị………………………………………………… 22
Bảng 5: Hàm lượng acid béo tự do khi ủ pho-mai……………………………………… 23
Bảng 6: So sánh độ hoạt động của các chế phẩm enzyme ở các vùng pH khác nhau,
được xác định bằng phương pháp dùng Folin…………………………………29
Bảng 7: Hương vị các loại pho-mai…………………………………………………………32
 Danh mục hình:
Hình 1: Quy trình sản xuất pho-mai không có quá trình chín hóa sinh…………………11
Hình 2: Quy trình sản xuất pho-mai có quá trình chín hóa sinh………………………….12
Hình 3: Các con đường hình thành hợp chất tạo mùi hương từ chất béo trong pho-mai
(theo Mollimard và Spinner, 1996)……………………………………………… 20
Hình 4: Sự giải phóng các acid béo trong pho-mai Cheddar……………………………23
Hình 5: Các hợp chất mùi vị sinh ra từ sự giải phóng protein. DMS: dimethyl sulfide;
DMDS, dimethyl disulfide; DMTS dimethyl trisulfide.(Kranenburg và cộng sự,
2002)………………………………………………………………………………… 25
Hình 6: Sự hình thành các hợp chất hương vị từ quá trình thủy phân protein, theo
MeSweeney et al. (2000)……………………………………………………………26
Hình 7: Biểu đồ so sánh hàm lượng acid béo tự do tạo thành khi sử dụng pregastric
esterase và chế phẩm CheeseMax……………………………………………… 28
Hình 8: Sơ đồ sản xuất pho-mai bằng EMC……………………………………………… 31


LỜI MỞ ĐẦU
Sữa là một trong những loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Trong sữa có

đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể, dễ dàng được cơ thể hấp thu, chuyển
hóa thành năng lượng. Thành phần chủ yếu có trong sữa: protein, lipid, lactose; một ít
chất khoáng, vitamin, enzyme…
Hiện nay thị trường sữa và các sản phẩm từ sữa ngày càng phát triển với nhiều
loại sản phẩm phong phú đa dạng về mặt chủng loại; phù hợp nhu cầu của đa số người
tiêu dùng. Từ sữa có thể sản xuất ra nhiều sản phẩm khác nhau như: sữa thanh trùng,
sữa tiệt trùng, sữa cô đặc, sữa bột, sữa chua, các loại bơ, kem… và pho-mai cũng là
một trong những sản phẩm được chế biến từ sữa thông qua quá trình lên men, đông tụ.
Pho-mai là một sản phẩm lên men truyền thống có mặt từ rất lâu. Là loại thực
phẩm rất giàu dinh dưỡng có hàm lượng protein và chất béo cao. Từ những năm 1950
đã có nhiều công trình nghiên cứu về các biến đổi hóa lý, hóa sinh , vi sinh diễn ra trong
quá trình sản xuất pho-mai. Sản phẩm pho-mai ra đời là một trong những phương pháp
giúp bảo quản sữa, không những giữ được thành phần chất dinh dưỡng có trong sữa
mà pho-mai còn có hương vị đặc trưng riêng của nó.
Để sản xuất được pho-mai, một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định
đến khả năng đông tụ, quá trình ủ chín cũng như chất lượng và mùi vị của pho-mai là
enzyme. Trong hầu hết tất cả các công đoạn quan trọng trong quy trình sản xuất pho-
mai đều có sự tham gia của enzyme: quá tình đông tụ sữa, quá trình lên men, tạo
hương cho sản phẩm pho-mai.
Trong bài tiểu luận này, chúng em sẽ tìm hiểu “Enzyme trong sản xuất pho-
mai”.

 I. TỔNG QUAN
 1. Tổng quan về sản phẩm
 Không có một bằng chứng cụ thể nào cho biết pho-mai có mặt đầu tiên ở
đâu và trong thời gian nào. Người ta cho rằng pho-mai có mặt từ rất lâu khoảng 7000 –
4000 năm TCN. Phát hiện đầu tiên có lẽ do các lái buôn người Ả Rập về khả năng
đông tụ sữa trong dạ dày cừu. Từ đó, các sản phẩm pho-mai ngày càng phát triển và
phổ biến khắp nơi, chủ yếu ở Châu Âu, Trung Á, Trung Đông… với nhiều chủng loại
pho-mai khác nhau về cấu trúc, thành phần, hương vị…, được cải tiến công nghệ sản

xuất.
 Pho-mai là một trong những sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng
cao được chế biến từ sữa (sữa bò, cừu, dê…) thông qua quá trình lên men và đông tụ
sữa. Sản xuất pho-mai cũng là một trong những phương pháp giúp bảo quản sữa.
 Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại pho-mai khác nhau, sau đây là
một trong những cách phân loại pho-mai.
 Phân loại pho-mai
 Dựa vào độ cứng của pho-mai:
• Loại rất cứng (độ ẩm dưới 41%)
• Loại cứng (49-56%)
• Loại bán cứng (54-63%)
• Loại bán mềm (61-69%)
• Loại mềm (> 67%)
 Dựa vào hàm lượng béo trong sản phẩm:
• Béo cao (độ béo > 60%)
• Đầy béo (45-60%)
• Béo vừa (25-45%)
• Béo thấp (10-25%)
• Loại không béo (< 10%)
 Dựa vào phương thức sản xuất:
• Pho-mai tươi
• Pho-mai ủ chín
 Dựa vào cấu trúc pho-mai:
• Pho-mai lỗ tròn
• Lỗ hạt.
• Cấu trúc chặt.
 Dựa vào vi khuẩn ủ chín:
• Chủ yếu là vi khuẩn lactic trừ một số do mốc trắng (pho-mai camenbet).
• Mốc xanh (pho-mai Roquefort).
 Ngoài ra còn có một loại pho-mai đặc biệt là loại pho-mai nấu chảy được

sản xuất từ các loại pho-mai khác.
VII.

 2. Tổng quan về nguyên liệu
 Sữa
 Sữa bò, sữa dê, sữa cừu dưới dạng sữa tươi, sữa tách một phần béo
hoặc sữa gầy.
 Yêu cầu của sữa:
• Sữa được thu nhận từ những động vật khỏe mạnh, không chứa kháng sinh
và Bacteriophage.
• Không bị nhiễm bẩn các chất tẩy rửa, chất sát trùng từ dụng cụ chứa hoặc
đường ống vận chuyển.
• Hàm lượng Casein trong sữa cao thì hiệu suất thu hồi pho-mai cao.
• Chất béo: để sản xuất pho-mai có hàm lượng béo cao người ta phải thêm
cream hay bơ sữa. Các chất béo này được kiểm tra nghiêm ngặt về chỉ tiêu
vi sinh vật.
• Tác nhân đông tụ sữa: enzyme Rennet là hỗn hợp của Chymosin và Pepsin.
Chymosin có nguồn gốc từ dạ dày của bê con. Pepsinogen hoạt hóa thành
Pepsin.
 Ngày nay, Rennet được tổng hợp từ vi sinh vật như: Mucor pusillus,
Mucor miehei để làm giảm giá thành nhưng hiệu suất đông tụ không cao.
 Hệ VSV trong sản xuất pho-mai:
 Vi khuẩn lactic:
• Strepcotoccus thermophiles
• Lactobacillus helveticus
• Leuconostoc lactis
• Lactobacillus delbrueckir
 Đặc điểm: là những vi khuẩn ưa ấm hoặc ưa nhiệt với cơ chế lên
men đồng hình hay dị hình.
 Vai trò: tạo acid lactic trong quá trình lên men góp phần gây đông tụ

sữa và tạo độ chua cho khối đông. Một số chủng còn tham gia vào quá
trình chuyển hóa acid citric, quá trình phân giải protein để tạo nên giá trị
cảm quan và các chỉ tiêu hóa lí đặc trưng cho pho-mai thành phẩm.
 Nấm mốc:
• Penicillium candidum
• P.Glaucum
• P.Cammenberi…
 Chúng sản sinh các proteolytic và lipolytic giúp cho quá trình chín tới và
tạo hương vị đặc trưng. Ngoài ra còn góp phần trung hòa pH của sản phẩm để
thích hợp cho hoạt động của enzyme tạo mùi.
 Vi khuẩn khác:
 Được bổ sung vào để tạo màu, tạo mùi đặc trưng cho từng loại pho-mai.
 Ví dụ như: vi khuẩn Brevibacterium dùng để tạo màu cho pho-mai, một số loại
nấm men sử dụng cho việc tạo hương cho sản phẩm.
 Nhóm vi khuẩn Propionic:

• Propionibacteria
• Bifidobacteria
 Giống propionibacterium được sử dụng trong giai đoạn ủ chín trong một
số loại pho-mai với mục đích tạo nên những lỗ hỏng trong cấu trúc một số pho-
mai cứng và góp phần tạo nên hương vị đăc trưng cho sản phẩm.
 Phụ gia: CaCl
2
, CO
2
, NaNO
3
hoặc KNO
3
…

 Chất màu: được sử dụng để ổn định màu sắc cho pho-mai, thường sử dụng các
chất màu tự nhiên như: carotenoids hay chlorophuylle…
 Những nguyên liệu khác: đường saccharose, nước ép trái cây, mật ong,… làm
đa dạng hóa sản phẩm pho-mai.
 3. Quy trình sản xuất pho-mai
 Hiện nay, quá trình sản xuất
pho-mai theo một trong hai quy trình sau: quy trình sản xuất pho-mai có quá trình chín
hóa sinh và quy trình sản xuất pho-mai không có quá trình chín hóa sinh.





!"#
$%&
'()*
+,
-)./"
0/"
12345
#"67'!48/&
9(
##
XIX.
XX.
XXI.
XXII.
XXIII.
XXIV.
XXV.

XXVI.
XXVII.
XXVIII.
XXIX.
XXX.
XXXI.
XXXII.
XXXIII.
XXXIV.
XXXV.
XXXVI.
XXXVII.
XXXVIII.
XXXIX.
XL.
XLI.
XLII.
XLIII.
XLIV.
XLV.
XLVI.
XLVII.
XLVIII.
XLIX.
L.
LI.
LII.
LIII.
LIV.
 Hình 1: Quy trình sản xuất pho-mai không có quá trình chín hóa sinh.

LVI.
:
!48
345
-##;4
0")<
!

0",
"#
!"#=6<
"#
!"#=6<
>?8)*;'
@/0A'
B4C"
DE
F6
G./"
LVII.
LVIII.
LIX.
LX.
LXI.
LXII.
LXIII.
LXIV.
LXV.
LXVI.
LXVII.

LXVIII.
LXIX.
LXX.
LXXI.
LXXII.
LXXIII.
LXXIV.
LXXV.
LXXVI.
LXXVII.
LXXVIII.
LXXIX.
LXXX.
LXXXI.
LXXXII.
LXXXIII.
LXXXIV.
LXXXV.
LXXXVI.
LXXXVII.
LXXXVIII.
LXXXIX.
XC.
XCI.
XCII.
XCIII.
 Hình 2: Quy trình sản xuất pho-mai có quá trình chín hóa sinh
H
III. II. ẢNH HƯỞNG CỦA ENZYME ĐẾN QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT PHO-MAI
 Quá trình đông tụ sữa

 Bước then chốt trong sản xuất pho-mai là quá trình tạo ra khối sữa đông.
Sữa tạo được cấu trúc gel nhờ các enzyme gây đông tụ sữa, hay còn gọi là tác nhân
đông tụ. Casein trong sữa mất đi trạng thái keo và tập hợp lại thành cấu trúc gel. Sau
khi cắt khối gel ra, dịch nhũ thanh (liquid whey fraction) bao gồm protein nhũ thanh
(whey protein), các chất khoáng, đường lactose sẽ được tách ra khỏi khối sữa đông.
Khối sữa đông sau đó sẽ được ủ với nấm mốc. Sau bước ép nước và tẩm muối, pho-
mai sẽ được giữ trong một điều kiện nhất định để quá trình ủ chín xảy ra, thời gian ủ có
thể từ vài tuần đến vài tháng thậm chí nhiều năm tùy thuộc vào loại pho-mai.
 Cơ chế đông tụ sữa
 Casein chiếm khoảng 80% protein trong sữa và làm cho sữa có tính kỵ
nước. Casein trong sữa bò được chia thành bốn loại phosphoprotein tùy thuộc vào khả
năng hòa tan trong nước đó là: αs1, αs2, β và -casein với tỉ lệ 4:1:4:1,6. Các Caseinҡ
tập hợp lại tạo thành cấu trúc submicelle, nhiều submicelle sẽ hình thành nên cấu trúc
micelle. Trên bề mặt các micelle chứa nhiều -casein. Các nhóm chức ưa nước và tíchҡ
điện âm của các phân tử -casein hướng ra bên ngoài cấu trúc micelle và giúp là bềnҡ
cấu trúc này nhờ lực đẩy tĩnh điện. Các enzyme đông tụ sữa có khả năng phân cắt đặc
hiệu một đoạn trong phân tử -casein thông qua việc thủy phân liên kết Phe-Met tại vịҡ
trí acid amin 105-106. Toàn bộ cấu trúc micelle trở nên mất ổn định và tập hợp lại với
nhau. Phần -casein tách ra được gọi là caseino macro peptide. Các ion calcium tạoҡ
điều kiện thuận lợi cho các micelle tập hợp lại với nhau nhưng không ảnh hưởng đến
hoạt động của enzyme. Các enzyme này khá nhạy cảm với pH nhưng ít nhạy cảm hơn
với nhiệt độ. Mức độ đông tụ sữa bị ảnh hưởng mạnh bởi yếu tố nhiệt độ, thường trong
khoảng từ 25-350
o
C.
 Các tác nhân gây đông tụ sữa
 Các tác nhân gây đông tụ sữa thường dùng trong công nghiệp sản xuất
pho-mai gồm:
• Enzyme có nguồn gốc từ động vật (animal rennet).
• Enzyme có nguồn gốc từ vi sinh vật (có hoặc không có biến đổi gen).

 Enzyme động vật được thu nhận từ màng nhầy dạ dày động vật còn non,
thường là từ bò. Enzyme đông tụ nguồn gốc từ động vật là một hỗn hợp của chymosin
và pepsin, tỉ lệ chymosin/pepsin tùy thuộc vào tuổi con vật và thường đạt cao nhất ở
những con vật chưa cai sữa. Tỉ lệ chymosin cao hơn so với pepsin trong dạ dày bê non
có thể được giải thích là do chymosin không thủy phân các immunoglobulin cần cho hệ
miễn dịch có trong sữa non, trong đó pepsin lại thủy phân được loại protein này.
 Nguồn cung cấp enzyme gây đông tụ sữa từ động vật thường rất hạn
chế. Vì lý do đó, ngày nay các enzyme có nguồn gốc từ vi sinh vật đang rất được quan
tâm. Các enzyme này được sản xuất bằng phương pháp lên men, hầu hết là từ
Rhizomucor miehei, Rhizomucor pusillus, Cryphonectria parasitica.
I
 Nhóm enzyme thứ ba được thu nhận từ các vi sinh vật biến đổi gen. Gen
mã hóa cho chymosin type B được chuyển vào bộ gen nấm men và nấm mốc như
Aspergillus oryzae và Kluyveromyces lactis. Chymosin type A được chuyển và biểu hiện
trong tế bào E.coli hiện nay không còn được sử dụng như một sản phẩm thương mại
nữa. Việc chuyển và biểu hiện các gen tạo enzyme đông tụ sữa từ các chủng R. miehei
hoặc R. pusillus vào các chủng vi khuẩn khác , mặc dù khả thi về mặc kỹ thuật nhưng
hiện vẫn chưa được ứng dụng thực tế. Trong một số ít trường hợp, người ta cũng sử
dụng các enzyme nguồn gốc thực vật như protease từ rau cardoon và Solanum
dobium.
 Các chế phẩm enzyme đông tụ sữa thương mại thường ở dạng lỏng, bột,
dạng thỏi hoặc dạng paste với cường độ hoạt tính khác nhau. Rennet từ động vật được
sản xuất với tỉ lệ tiêu chuẩn giữa hai enzyme chymosin và pepsin.
 Tính chất của các enzyme đông tụ sữa
 Tất cả các enzyme đông tụ sữa đều là aspartic endoprotase với hai acid
aspartic nằm ở tâm hoạt động của enzyme và giữ vai trò chính trong cơ chế hoạt động
thủy phân. Hầu hết các enzyme đông tụ sữa đều bị kìm hãm bởi pepstatin, một
oligopeptide của Streptomyces. Các enzyme đông tụ sữa có kích thước phân tử và cấu
trúc không gian bậc ba khá tương đồng. Thành phần acid amin cũng khá giống nhau
giữa các enzyme đông tụ sữa có nguồn gốc vi sinh vật, nhưng chúng lại khác biệt so

với enzyme thu nhận từ động vật.
XII.
 Bảng 1: Tính chất sinh hóa của một số enzyme đông tụ sữa
XIV.
 Enzy
me
 Ng
uồ
n
 M
ã
s
ố
 K
h
ố
i
l
ư
ợ
n
g
p
h
â
n
t
ử
(
k

D
a
 T
á
c
đ
ộ
n
g
th
ủ
y
p
h
â
n
gl
y
c
o
s
 N
h
i
ệ
t
đ
ộ
o
p

t
g
â
y
đ
ô
n
g
t
ụ
J
) yl s
ữ
a
(
o
C
)
 Chym
osin
 Bò  3
.
4
.
2
3
.
4
 3
5

.
7
 K
h
ô
n
g
 4
0
-
4
4
 Mucor
pepsi
n
 R.
mi
eh
ei
 3
.
4
.
2
3
.
2
3
 3
8

 C
ó
 5
8
-
6
2
 Mucor
pepsi
n
 R.
pu
sill
us
 3
.
4
.
2
3
.
2
3
 3
0
-
3
9
 C
ó

 4
2
-
4
5
 Endot
hiape
pesin
  C.
pa
ra
sat
ica
  3
.
4
.
2
3
.
2
2
  3
3
.
8
  k
h
ô
n

g
  4
2
 
  Chymosin và pepsin động vật thường được tiết ra dưới dạng tiền enzyme
zymogen (trong khi các enzyme đông tụ sữa từ vi sinh vật không có đặc điểm này).

Trong môi trường có pH thấp như ở dạ dày, các pro-peptide sẽ được phân cắt và
chuyển enzyme từ dạng không hoạt động thành dạng hoạt động.
  Chymosin trong enzyme đông tụ sữa từ động vật gồm có type A và type
B, chúng khác nhau ở vị trí acid amin 290 (do hiện tượng đột biến điểm), ở chymosin A
là Asp và ở chymosin B là Gly. Chymosin A có hoạt tính đông tụ sữa cao hơn nhưng ít
bền hơn. Do khả năng phân cắt đặc hiệu liên kết Phe-Met tại vị trí acid amin 105-106
trong phân tử -casein tại điều kiện pH trung tính của sữa nên chymosin được dùngҡ
làm chuẩn cho các enzyme đông tụ sữa khác. Ở điều kiện pH thấp, các aspartic
protease thường bị mất tính đặc hiệu và thường thủy phân protein một cách ngẫu
nhiên, thậm chí thủy phân chính bản thân mình. Ngoài enzyme đông tụ sữa từ
C.parasitica phân cắt đặc hiệu liên kết peptide giữa hai acid amin ở vị trí 105-106 trong
phân tử -casein, những enzyme khác đều thủy phân các liên kết giữa Phe-Met.ҡ
  Enzyme vi sinh vật thường có hoạt tính protease cao hơn so với rennet
động vật. Các enzyme đông tụ sữa thường có tỉ lệ giữa hoạt tính đông tụ sữa (Milk
clotting) so với hoạt tính proteinase tổng hay còn gọi là hoạt tính caseinase (Proteinase
Activity) khác nhau. Tỷ lệ MC/PA được sử dụng để đánh giá chất lượng của các
enzyme đông tụ sữa và tỉ lệ này càng cao thì càng tốt. Tỷ lệ này cũng thay đổi theo pH;
ở pH 6.5, chymosin thu nhận từ quá trình lên men có tỷ lệ MC/PA cao nhất và thấp dần
ở các enzyme rennet dạ dày bê, pepsin bò, protease từ R. miehei, R. pusillus và C.
parasatica.
  Tỷ lệ MC/PA có liên quan trực tiếp tới năng suất sản xuất pho-mai. Hoạt
tính caseinase (PA – proteinase activity) mạnh sẽ thủy phân casein và tạo ra nhiều
đoạn protein ngắn, các đoạn protein này sẽ bị rửa trôi theo nhũ thanh ( whey fraction)

và không còn lại trong khối sữa đông tụ. Đã có nhiều nghiên cứu so sánh việc sử dụng
các enzyme đông tụ sữa khác nhau tới hiệu suất thu pho-mai. Việc rửa trôi một phần
casein sẽ làm giảm hiệu suất với một tỷ lệ nhỏ, tuy nhiên với lượng sữa khổng lồ dược
chế biến, vấn đề hiệu quả kinh tế sẽ cần được quan tâm (Bảng 2).
 Mức độ nhạy cảm với nhiệt độ cũng là một đặc điểm cần quan tâm của
các enzyme đông tụ sữa. Pho-mai Emmental cần trải qua giai đoạn nấu ở nhiệt độ
50
0
C để bất hoạt tất cả các enzyme đông tụ sữa. Trong quá trình sản xuất loại pho-mai
này, người ta thường dùng enzyme đông tụ sữa từ C.parasitica do nó kém bền với
nhiệt độ. Tất cả mọi hoạt tính thủy phân protein của enzyme đông tụ sữa sẽ được làm
mất đi bởi chế độ thanh trùng thông thường (12 giây, ở 72
0
C) . Mức độ nhạy cảm với
nhiệt của enzyme được xếp theo thứ tự như sau: pepsin từ heo > pepsin bò > enzyme
từ C.parasitica > chymosin > enzyme từ R. pusillus > enzyme từ R. miehei. Chế phẩm
enzyme đông tụ sữa thương mại thu nhận từ C.parasitica cũng được biến đổi về mặt
hóa học (chemically modified) với mục tiêu làm giảm độ bền nhiệt, nhằm đáp ứng nhu
cầu sử dụng. Độ bền nhiệt của các enzyme đông tụ sữa thường tăng khi giá trị pH
giảm.
LI.

 Bảng 2: Hiệu quả sử dụng một số enzyme đông tụ sữa
LIII.
 Enzyme  Hiệu suất thu pho-mai giảm
(%) do hiện tượng rửa trôi các
đoạn casein
 Rennet từ dạ dày bê  0.0
 Rennet dạ dày bê/ pepsin (tỷ lệ
1/1)

 0.09
 Rennet từ bò  0.14
 Mucorpepsin (R. pusillus)  0.45
 Mucorpepsin (R. miehei)  0.59
 Endothiapepsin (C. parasitica)  1.11
LXVIII.
 2. Quá trình ủ chín pho-mai
 2.1. Enzyme trong quá trình ủ chín pho-mai
 Quá trình ủ chín pho-mai xảy ra nhờ vào việc thủy phân Protein casein.
Các endo-protease như enzyme plasmin nội sinh trong sữa và trong các enzyme đông
tụ sữa có vai trò chính trong việc tạo ra các đoạn polypeptide từ casein. Plasmin là một
endoprotease kiềm tính tương tự trypsin, có mặt trong sữa ở dạng chưa hoạt động là
plasminogen và thường được gắn với cấu trúc micelle của casein. Plasmin sẽ chuyển
thành dạng hoạt động khi chất ức chế hoạt tính của Plasmin (plasmin-activation
inhibitor) được loại bỏ cùng với dịch nhũ thanh (whey fraction).
 Các exoprotease của chủng vi khuẩn giống cấy vào (bacterial stater
culture) sẽ cắt các chuỗi peptide từ casein và giải phóng acid amin tự do. Acid amin tạo
ra sẽ trở thành nguyên liệu ban đầu cho vi sinh vật sử dụng để tổng hợp các chất mùi
trong các quá trình chuyển hóa tiếp theo. Bằng cách này, các chủng vi sinh vật khác
nhau sẽ chịu trách nhiệm tạo ra các loại pho-mai có tính chất và hương vị đặc trưng
riêng. Như vậy, ở một góc độ nào đó, enzyme đông tụ sữa có vai trò quan trọng trong
quá trình chín của pho-mai.
 Ở pH càng thấp, tính đặc hiệu của các enzyme đông tụ sữa càng giảm,
khả năng thủy phân protein casein của các enzyme này cũng rất khác biệt. Vì vậy,
không có bất kì một loại enzyme nào phù hợp cho tất cả các loại pho-mai. Các enzyme
đông tụ sữa từ vi sinh vật không phù hợp với các loại pho-mai có thời gian ủ chín dài vì
nó sẽ tạo ra vị đắng không mong muốn trong sản phẩm. Để tăng khả năng ứng dụng
của các enzyme này, cần tạo ra các biến đổi về mặt hóa học hoặc tối ưu hóa quá trình
sản xuất.
 Quá trình tách nhũ thanh (whey) cần phải được thực hiện trong quá trình

sản xuất pho-mai và các thành phần giữ lại trong khối đông tụ sữa cần phải được xác
định. Đường lactose và các chất khoáng thường không được giữ lại trong khối sữa
đông tụ. Các thành phần khác như vi khuẩn, các giọt chất béo thường được giữ lại

trong mạng lưới casein và còn lại trong khối sữa đông tụ. Thành phần nước thường ở
dạng liên kết với protein, do đó không được xem như một loại dung môi. Qua tính toán
người ta thấy chỉ một lượng rất ít nước tự do (soluble water) từ sữa còn lại trong pho-
mai. Khả năng protein bị giữ lại trong khối sữa đông tụ được xác định bởi mức độ và
bản chất của tương tác giữa các protein với casein. Mặc dù whey protein được tách ra
nhưng lysozyme hầu như đều được giữ lại.
 Các enzyme đông tụ sữa còn lại trong khối sữa đông tụ hay không sẽ phụ
thuộc vào giá trị pH của sữa tại thời điểm tách nhũ thanh. Chymosin còn lại khoảng
15% ở pH 6.5, một giá trị pH phổ biến trong sản xuất pho-mai bán cứng như Gouda,
Cheddar. Trong sản xuất pho-mai Camembert, quá trình tách nhũ thanh thường được
thực hiện ở pH 6.2 và có đến 50% chymosin và 65% pepsin được giữ lại. Chymosin lúc
này được gắn tĩnh điện với para- -casein, một phần của -casein sau khi đoạnҡ ҡ
caseino-macro peptide được tách ra. Mối tương tác giữa hai protein (dựa trên sự khác
biệt về giá trị pI đẳng điện) trở nên mạnh mẽ hơn ở điều kiện pH thấp. Các enzyme có
nguồn gốc vi sinh vật được giữ lại khoảng 18% trong khối sữa đông tụ và không phụ
thuộc vào giá trị pH. Do các enzyme đông tụ sữa có tác dụng thủy phân casein và tạo
các đoạn peptide trong giai đoạn đầu ủ chín pho-mai nên lượng enzyme còn lại cũng
đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình này.
LXXVI. 2.2. Vai trò của enzyme trong việc gia tăng và thúc đẩy nhanh quá
trình ủ chín pho-mai
 Ở một số loại pho-mai cứng và bán cứng, thời gian ủ chín kéo dài trong
điều kiện nhiệt độ và ẩm độ nghiêm ngặt đã đẩy giá thành sản phẩm lên cao. Thúc đẩy
nhanh quá trình ủ chin pho-mai là mục tiêu của nhiều nghiên cứu, có thể bằng cách bổ
sung enzyme hoặc sử dụng vi khuẩn lactic (lactic acid bacteria, LAB). Một cách thường
thấy để đẩy nhanh thời gian ủ chin pho-mai là tăng nhiệt độ ủ, tuy nhiên sản phẩm
thường có hương vị và cấu trúc không như mong muốn.

 Trong quá trình ủ chin, để thủy phân casein, người ta thường cho thêm
các protease đặc biệt để có hiệu quả cao. Tuy nhiên, protease bổ sung vào thường
không tồn tại đến giai đoạn cuối trong khối sữa đông. Do đó các protease thường được
đóng gói vào trong các lyposome, tạo liên kết ngang hoặc dung phương pháp nhốt.
Trong sản xuất pho-mai cheddar, enzyme thường được bổ sung cùng lúc với muối.
 Trong thực tế vẫn chưa có một phương pháp nào giúp làm giảm giảm giá
thành một cách hiệu quả. Ngoài ra, khi thúc đẩy quá trình ủ chín, pho-mai thường có
hương vị và cấu trúc không phù hợp. Phương pháp bổ sung vi khuẩn lactic cũng gặp
phải vấn đề là không kiểm soát được hàm lượng acid tạo ra gây ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm. Biện pháp khắc phục là sử dụng chủng LAB đã bị làm suy yếu, như
có thể diệt bớt vi khuẩn bằng phương pháp sốc nhiệt hoặc bằng vi sóng nhưng vẫn giữ
được hoạt tính của các enzyme chuyển hóa.
 Trước đây người ta đã thử sử dụng enzyme lysozyme (có vai trò phân
giải tế bào vi khuẩn lactic) và lactase (chuyển hóa đường lactose thành glucose và

galactose, tạo nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn LAB) nhưng kết quả thu được không thể
đưa vào ứng dụng thương mại. Ngược lại protease lipase đã được ứng dụng để sản
xuất thương mại các loại protein sấy phun có hương pho-mai từ EMC (pho-mai được
biến đổi bằng enzyme –enzyme modified cheese, EMC).
 3. Enzyme trong việc hình thành hương vị đặc trưng của pho-mai
 3.1. Sự phân giải lipid
 Lipid và các acid béo tạo mùi vị:
 Tùy thuộc vào thời kỳ cho bú, sữa bò chứa từ 3-5% chất béo. Các hạt cầu
béo có đường kính từ 0.1-10µm. Thành phần chính của chất béo trong sữa là
triglyceride. Ngoài ra còn có digleceride, acid béo tự do, phospholipids…
 Đặc điểm chất béo trong sữa bò là chứa nhiều acid béo mạch ngắn,
triglyceride trong sữa bò phần lớn là ester mạch thẳng, chứa các acid béo bão hòa có
số carbon chẵn từ 2 đến 20 phân tử carbon. Sau khi thủy phân, các acid béo tự do
(FFA) có thể là các hợp chất tạo hương quan trọng. Đặc biệt acid butyric có vị pho-mai
đặc trưng. Acid butyric và các chuỗi acid béo mạch ngắn (từ 2C-6C) có thể được tạo ra

từ việc thủy phân chất béo, cũng như từ quá trình dị hóa protein bởi acid lactic.
 Ngưỡng hương thơm của acid béo tự do chịu ảnh hưởng đáng kể bởi các
thành phần môi trường và độ pH của nó. Trong nhóm các acid béo có sự phân cực
đáng kể, ngưỡng của vị khác nhau giữa môi trường nước và chất béo. pH ảnh hưởng
đến vị vì các anion của các acid béo ở pH cao thì ít hoạt tính mùi vị hơn, ít bay hơi hơn
và có cảm giác như mùi xà phòng.
 Ngưỡng mùi vị trong môi trường chất béo khoảng 0.7 (acis butyric) đến
1500 ppm (acid stearic). Trong nước ngưỡng này từ khoảng 0.5 (acid octanoic) đến 50
(acid acetic). Trong môi trường chất béo, hỗn hợp các acid béo chứa 2C-12C có thể
nhận thấy được, mặc dù nồng độ này nhỏ hơn ít nhất 10 lần so với ngưỡng hương của
chúng. Vì vậy, các acid béo tự do cho thấy ảnh hưởng mạnh mẽ trong môi trường chất
béo, ảnh hưởng này chắc chắn có vai trò trong hình thành mùi ở pho-mai.
LXXXVII.
 Bảng 3: Hàm lượng các acid béo trong các loại pho-mai khác nhau
LXXXIX.
XC.  R
e
t
e
n
t
i
o
n

t
i

K(-)
 G

o
u
d
a
 C
h
e
d
d
ar
 D
a
ni
s
h
B
lu
e

m
e

(
m
i
n
)
 acetic
acid
(C2:0)

o
 1
3
.
0
2

0.06
 1
3
3
(
7.
7
3
)
 1
5
(
0.
1
1
)
 5
5
6
(
2
6
7

)
 propanoi
c acid
(C3:0)
o
 1
4
.
6
4

0.13
 0.
3
4
(
0.
0
8
)
 0.
1
8
(
0.
0
4
)
 4
1

9
(
3
9
7
)
 2-methyl
propanoi
c acid
(C4:0i)
o
 1
5
.
1
1

0.23
 2.
6
(
0.
1
8
)
CXII. CXIII.
 butanoic
acid
(C4:0)
o

 1
6
.
1
7

0.24
 1
2
(
0.
9
4
)
 3.
9
(
0.
1
2
)
 7
1
8
(
1
4.
6
)
 3-methyl

butanoic
acid
(C5:0i)
o
 1
6
.
9
2

0.45
 1
1
(
0.
9
1
)
CXXIV.  3
7
(
2.
1
8
)

 pentanoi
c acid
(C5:0)
o

 1
8
.
1
2

0.53
 0.
0
9
(
0.
0
1
)
 0.
0
3
(
0.
0
0
)
 5.
8
(
0.
1
0
)

 hexanoi
c acid
(C6:0)
o
 1
9
.
8
6

0.86
 3.
4
(
0.
1
9)
1.
7
(
0.
0
7
)

469
(
1
4.
0

)
 hept
anoic
acid
(C7:0)
o
 2
1
.
5
8
 
0.83
  0,
0
2
(
0.
0
0
)
  0.
0
2
(
0.
0
0
)
  5.

4
(
0.
0
9
)
  octanoic
acid
(C8:0)
o
  2
3
.
1
9
 
1.06
  1.
5
(
0.
0
2
)
  2.
3
(
0.
0
3

)
  1
4
5
(
2.
4
1
)
  nonanoi
c acid
(C9:0)
o
  2
4
.
7
3
 
1.00
  0.
0
6
(
0.
0
0
)
  0.
0

8
(
0.
0
1
)
  8.
3
(
0.
0
8
)
  decanoi
c acid
(C10:0)
o
  2
6
.
1
9
 
1.15
  8.
0
(
0.
1
9

)
  1
1
(
0.
1
1
)
  5
4
3
(
6.
8
0
:
)
  undecan
oic acid
(C11:0)
o
  2
7
.
6
1
 
1.14
  0.
0

9
(
0.
0
0
)
  0.
1
3
(
0.
0
0
)
  1
3
(
1.
4
0
)
  dodecan
oic acid
(C12:0)
o
  2
8
.
9
7

 
0.86
  9.
9
(
0.
1
2
)
  8.
6
(
0.
0
3
)
  5
2
2
(
3
9.
8
)
  tetradec
anoic
acid
(C14:0)
o
  3

1
.
7
0
 
0.52
 
27
(
0.
0
6
)
 
27
(
0.
1
9
)
  1
8
1
0
(
1
6
3
)
  pentade

canoic
acid
(C15:0)
  3
3
.
3
4
 
0.44
 
1.5
(
0.
0
6
)
 
1.6
(
0.
0
4
)
 9
4
(
1
7.
8

)
  hexa
decanoi
c acid
(C16:0)
o
 
35.37
 
0.35
 
69
(
0.
8
7
)
 7
6
(
0.
0
3
)
 1
6
9
7
(
3

2
3
)
 octadec
anoic
acid
 4
0
.

0.33
 2.
4
(
 2.
1
(
 5
9
(
H
(C18:0)
o
8
2
0.
1
4
)
0.

0
3
)
1
4.
2
)
 decenoi
c acid
(C10:1)
o
 2
7
.
0
5

1.42
 0.
8
0
(
0.
0
2
)
 1.
3
(
0.

0
0
)
 9
3
(
1.
1
)
 dodecen
oic acid
(C12:1)
o
 2
9
.
5
5

1.04
 0.
8
9
(
0.
0
2
)
 0.
7

2
(
0.
0
5
)
 1
0.
0
(
2.
5
)
 tetradec
enoic
acid
(C14:1)
o
 3
2
.
4
7

0.83
 4.
2
(
0.
1

6
)
 6.
4
(
0.
2
4
)
 3
0
1
(
4
7.
7
)
 9-
hexadec
enoic
acid
(C16:1)
o
 3
6
.
2
0

0.64

 4.
5
(
0.
0
9
)
 3.
9
(
0.
1
8
)
 4
3
4
(
1
0
9
)
 11-
hexadec
enoic
acid
(C16:1)
o
 3
6

.
7
5

0.39
 0.
1
5
(
0.
1
5
)
0.
0
5
(
0.
0
1
)

9.9
(
2.
6
)
 oleic  4   3  
I
acid

(C18:1)
2
.
0
2
0.38 6
(
0.
2
0
)
43
(
0.
3
5
)
5057
(
1
2
2
8
)
 octad
eca-di-
enoic
acid
(C18:2)
o


44.05

0.65

4.5
(
0.
0
6
)

3.4
(
0.
2
4
)

259
(
7
3.
3
)
CCXL.
  Phân giải lipid trong khối đông tụ pho-mai liên quan đến vấn đề bẻ gãy
các chất béo sữa thành diglyceride, monoglyceride, acid béo tự do.
  Lipid tạo mùi vị cho pho-mai theo 3 con đường:
• Từ nguồn các acid béo đặc biệt là các acid béo mạch ngắn ( là những chất cấu

thành nên hương vị pho-mai). Acid béo sinh ra trong quá trình phân giải lipid, nó
có thể được chuyển hóa thành những chất thơm và hợp chất tạo hương vị đặc
biệt là methyl ketone và lactone.
• Acid béo, nhất là các acid béo chưa bão hòa sẽ bị oxi hóa thành các aldehyde
chưa bão hòa. Tuy nhiên, sự ôi hóa chất béo này xảy ra rất hạn chế trong pho-
mai bởi vì nó tạo mùi vị của nó không tốt cho sản phẩm.
• Lipid có khả năng hòa tan các hợp chất thơm và vị từ môi trường. Điều này là
nguyên nhân gây phát sinh các mùi vị lạ.
J
 
CCXLIV.
  Hình 3: Các con đường hình thành hợp chất tạo mùi hương từ chất béo
trong pho-mai (theo Mollimard và Spinner, 1996)
CCXLVI.
 Trong các con đường trên, phân giải lipid và biến đổi các acid béo là quan
trọng để tạo nên hương vị cho pho-mai.
  Phân giải lipid, sự thủy phân các acid béo tự do từ triglyceride có
thể xảy ra bởi 2 loại enzyme khác nhau: esterase và lipase. Hai loại enzyme này xúc
tác phản ứng giống nhau: thủy phân liên kết ester trong glyceride thành acid béo và
glycerol.
  Thực tế lipase là một sub-family của esterase. Sự khác nhau giữa hai
nhóm này dựa trên chiều dài của acid béo được tách ra: esterase giải phóng acid béo
có chiều dài không quá 10C, trong khi lipase giải phóng những chuỗi acid béo dài hơn.
 Vai trò của Lipase trong sản xuất pho-mai
CCL.
  Bảng 4: Các loại Lipase phát triển mùi vị

CCLII.
  Enzyme   Loại   Nguồn
  Lipase   -   Tuyết họng của dê

  Lipid esterase   -   Rhizopus arhizus
  lipase   1,3-specific   Lactobacillus
plantarum MF 32
  Pancreas lipase   1,3-specific   Tuyết tụy lợn
  Lipase   -   Mucor michei
  Lipase   -   Candida
cylindracea
  Palatase M®  1,3-specific   Rhizomucor
meihei
  Lipozym ®   1,3-
specific
  Rhizomucor
meihei
  Lipase AP6®   1,3-
specific
  Aspergillus spp.
  Novozym®
667BG
  1,3-
specific
  Thermomyces
lanuginosus
CCLXXXVI.
 Nguồn lipase được sử dụng trong sản xuất pho-mai bao gồm: lipase có sẳn
trong sữa, chế phẩm rennet, từ nguồn vi sinh vật.
 Shahani (Shahani, K.M 1974. Lipase and esterase, trang 181 trong Enzyme in
food processing. G.Reed,ed. Academic Press, NY) đã liệt kê một vài loại lipase
phổ biến: lipase sữa, lipase tụy (pancreatic enzyme), lipase có nguồn gốc từ
thực vật (trong nhiều loại rau trái và loại hạt như lúa mì, yến mạch, mạch đen,
cotton, đậu nành…), lipase có nguồn gốc vi sinh vật (bao gồm: nấm men

Candida và Torulopsis; nấm mốc Rhizopus, Penicillium, Aspergillus, Geochitrum,
Mucor, vi khuẩn Staphylococcus).
 Lipase trong sữa:
• Nguồn lipase trong sữa là lipoprotein lipase.
• Nguồn sữa bò chứa 12mg/ L. Tuy nhiên, hầu hết lipase trong sữa liên kết với
các micelle casein và chất béo được màng lipoprotein bao bọc. Do cơ chất
và enzyme tách rời nhau nên sự phân giải chất béo không xảy ra trừ khi
màng lipoprotein bị phá vỡ.
 Lipase từ rennet:
• Chế phẩm rennet có chất lượng tốt thì không chứa hoạt tính thủy phân chất
béo. Tuy nhiên, rennet dùng trong sản xuất các loại phô mai Ý (như Romano,
Provolone) lại có chứa lipase, pregastric esterase (PGE).
• PGE hay còn gọi là ligual hay lipase ở miệng. Nó do các tuyến cơ sở của lưỡi
tạo nên. Khi động vật nhai lại bú sẽ kích thích tiết ra PGE, PGE sẽ theo sữa
vào dạ dày khế.
• PGE được tinh tế một phần từ chế phẩm thương mại và mô răng miệng của
bê.

• Tùy theo nguồn PGE (bê, cừu…) mà sản phẩm pho-mai Ý sẽ khác nhau
(mặc dù ở mức không đáng kể). Hầu hết các nguồn Lipase khác không thích
hợp cho việc làm pho-mai Ý bởi không tạo ra được nét riêng đặc trưng.
Nhưng lipase từ nấm cũng có thể là nguồn thay thế (theo Fox&Stepaniad,
1993).
CCLXXXVII.
 
  Hình 4: Sự giải phóng các acid béo trong phô mai Cheddar
CCXC.
CCXCI.

CCXCII.

 Bảng 5: Hàm lượng acid béo tự do khi ủ pho-mai
CCXCIV.
CCXCV.  Level of FFA in chesse (µg/g)

Feta
 H
a
r
d

g
o
a
t

c
h
e
e
s
e
 R
o
q
u
e
f
o
r
t

(
s
h
e
e
p
)
 B
l
u
e

v
e
i
n

(
c
o
w
)
 C
h
e
d
d
a
r

(
n
o
r
m
a
l
)

Ched

C
2
 5
2
1
 N
D
 N
D
N
D
 5
0
0

500

C

3
 1
6
7
 N
D
 N
D
 N
D
T 
T

C
4
 6
5
1
 1
2
6
 9
9
2

1146

111

308


C
6

37

69

751

777

33

144

C
8

73

158

715

546

38

185


C
10
  3
0
1
  6
2
5
 
2104
 
1275
 
67
 
387
CCCXLVI.
  ND = không có phát hiện; T = trace
 Lipase từ vi sinh vật:
• Các nguồn lipase từ vi sinh vật:
 Vi sinh vật có sẵn trong sữa, đặc biệt là vi khuẩn ưa lạnh khi bảo quản
lạnh sữa.

 Hệ vi khuẩn lactic
 Hệ vi sinh trên bề mặt ở các loại pho-mai
• Nguồn lipase thêm vào: phần lớn các chế phẩm lipase từ vi sinh vật ứng
dụng trong sản xuất pho-mai là M. miehei,A. niger, A. Oryzae và vài loài
khác. Trong nhiều trường hợp, các chế phẩm này đã thay thế thành công
lipase từ động vật.

 Lactococus và Lactobacillus có hoạt tính phân giải lipid thấp hơn các
loài vi khuẩn khác (như Pseudomonas) và nấm mốc.
 Lactococci và lactobacilli là nhân tố thủy phân lipid thích hợp trong phô
mai Cheddal và các loại phô mai Hà Lan.
  Quá trình này thủy phân lipid có vai trò quan trọng trong việc
hình thành hương vị cho các loại pho-mai ủ chín nhờ nấm mốc, phomai xanh và
một số loại pho-mai Ý. Tuy nhiên ở một số loại pho-mai khác, vai trò của lipase
vẫn chưa rõ ràng. Trong sữa thường có các lipoprotein lipase nội sinh, các
enzyme này thường gắn với casein, vì thế sẽ giữ lại được trong khối sữa đông tụ
và một phần sẽ chịu được điều kiện nhiệt độ thanh trùng. Các lipase này thường
bị bất hoạt khi bị cố định trong các hạt micelle, chất béo trong sữa lại thường
nằm dưới giọt lỏng, bao quanh giọt chất béo này là một lớp màng protein bảo vệ.
Trong quá trình khuấy trộn hoặc đồng hóa, các cấu trúc trên mới bị phá vỡ và
quá trình thủy phân lipid mới xảy ra.
  Các esterase có trong hệ enzyme dạ dày bê thường góp
phần tạo hương vị đặc trưng và độc đáo riêng cho một số loại pho-mai Ý, do đó
ngày nay chúng thường được sử dụng với các enzyme đông tụ sữa. Trong quá
trình thanh trùng,lipase có sẵn trong sữa tươi thường bị vô hoạt. Vì vậy các loại
pho-mai được làm từ sữa đã qua thanh trùng ngày nay phải được bổ sung thêm
lipase. Hiện nay người ta rất quan tâm đến việc thay thế lipase động vật bằng
lipase có nguồn gốc vi sinh vật. Lipase thu nhận từ R.miehei và Aspergillus đã có
ở dạng chế phẩm thương mại và rất hữu dụng trong sản xuất các loại pho-mai
Ý. Các enzyme này ưu tiên phân cắt acid béo ở vị trí 1,3. Các acid béo mạch
ngắn và dễ bay hơi là nhân tố chính tạo ra hương cho sản phẩm.
  3.2. Phân giải protein
  Phân hủy protein là yếu tố quan trọng trong quá trình hình thành hương vị
của pho-mai. Bước đầu tiên của sự thoái hóa là chuyển đổi protein (chủ yếu là casein)
thành peptit và các acid amin tự do. Các acid amin tự do có thể bị suy thoái thành vô số
các sản phẩm phụ.
