CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH SỮA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN:
CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH SỮA
GVHD: TRẦN THỊ THU TRÀ
SVTH: TRƯƠNG ĐỜ KHÁNG 60901168
TRẦN TẤN LỘC
VŨ MINH TRIẾT
BÙI THIÊN DUY
TP HCM, ngày tháng năm 2011
1
MỤC LỤC
2
1. Giới thiệu chung về sữa bò.
Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức
ăn để nuôi sống động vật non. Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để
chế biến thành nhiều loài động vật quý giá.
1.1 Một số tính chất vật lý
Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất
khoáng trong sữa tạo nên.
Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β-caroten có trong chất béo của
sữa. Sữa bò thường có màu từ trắng tới vàng nhạt. Sữa bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt
nhẹ.
Bảng 2.1: Một số chỉ vật lý tiêu quan trọng của sữa bò
Đại lượng Đơn vị đo Giá trị Đại lượng Đơn vị đo Giá trị
Tỷ trọng g/cm
3
1.028 ÷ 1.036
Nhiệt dung
riêng

Cal/g.
0
C 0.933 ÷ 0.954
Điểm đông
đặc
0
C -0.54 ÷ -0.59
Thế oxy hóa
khử
V 0.10 ÷ 0.20
Độ dẫn
điện
1/ohm.cm 0.004 ÷ 0.005
Sức căng bề
mặt ở 20
0
C
Dynes/cm 50
Sữa bò tươi có giá trị pH trung bình là 6.6. Giá trị pH cho phép ở công ty nằm trong
khoảng từ 6.5 ÷ 7.
Sữa non – tức sữa đầu tiên trong một chu kỳ tiết sữa của động vật, có giá trị pH thấp
hơn và thường bằng 6.0.
Khi sữa bị nhiễm các vi sinh vật như nhóm vi khuẩn lactic, chúng sẽ chuyển hóa
đường lactose trong sữa thành acid lactic và làm giảm giá trị pH của sữa.
Độ chua của sữa được xác định bằng phương pháp chuẩn độ và được biểu diễn theo
độ Thorner (
0
Th). Sữa bò từ trại sữa thường có độ chua nằm trong khoảng từ 17 – 19
0
Th.

1.2 Thành phần hóa học
Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính gồm nước, lactose, protein và các chất
béo. Ngoài ra , sữa còn có chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất
nitơ phi protein, vitamin, hormone, các chất màu và khí.
Hàm lượng các chất có trong sữa bò:
 Glucid
Thành phần glucid chính có trong sữa bò là đường lactose. Lactose là đường khử, độ
ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với cá disaccharide và monosaccharide thường gặp, độ
ngọt của lactose chỉ đạt 16 (sử dụng độ ngọt của saccharose làm chuẩn với chỉ số 100).
3
Các hợp chất chứa N trong sữa bò (100%)
Protein (95%)
Hợp chất phi protein (5%)(
Casein (75÷85%)
Enzyme
Protein hòa tan (15÷25%)
Acid amin tự doNucleotideUreAcid uric
Ngoài lactose, trong sữa bò còn có glucose, glactose và các hợp chất glucid chứa N
như N-acetyl glucosamine, N-acetyl glactosamine…Tuy nhiên, hàm lượng chúng rất thấp,
chỉ ở dạng vết.
 Các hợp chất có chứa nitơ
Hình 2.1: Thành phần các hợp chất N có trong sữa
 Protein
Casein
Protein thường gặp trong sữa là casein, chúng tồn tại dưới dạng micelle. Mỗi micelle
chứa khỏang 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng (gồm calci, magie,
phosphate và citrate).
Mỗi micellce do khoảng 400÷500 tiểu micelle hợp thành. Tiểu micelle có dạng hình
cầu, bao gồm 10 phân tử casein kết hợp lại với nhau. Thành phần các casein α
s

, β và κ trong
tiểu micelle có thể thay đổi theo những tỉ lệ khác nhau. Các phân tử α
s
và β-casein nằm tập
trung tại tâm tiểu micelle tạo nên vùng ưa béo, còn các phân tử κ-casein được bố trí tại biên
tiểu micelle.
Hình 2.2: Cấu trúc micelle của casein
Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối phosphate
Ca
3
(PO4)
2
và sự tương tác giữa các gốc kị nước. Do sự bố trí các đầu ưa nước của κ-casein
luôn hướng ra vùng biên nên chính các phân tử κ-casein làm cho các micelle hòa tan được
trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc của micelle trong sữa.
Protein hòa tan
Trong sữa các protein hòa tan chiếm từ 15-25%, thường gặp gồm có β-galactobulin,
α-lactalbumin, proteose-peptone, immunoglobulin, serum-albumin…
Enzyme
4
Có hơn 60 loại enzyme khác nhau được tìm thấy trong sữa, chúng do tuyến vú tiết ra
hoặc do các vi sinh vật trong sữa tổng hợp nên. Sự có mặt của các enzyme trong sữa là
nguyên nhân gây biến đổi thành phần hóa học của sữa trong quá trình bảo quản, từ đó gây
giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng sữa.
Tuy nhiên, có một số enzyme có trong sữa như lactoperoxydase, lysozyme có vai trò
kháng khuẩn, chúng tham gia vào việc ổn định chất lượng sữa tươi trong quá trình bảo quản
trước khi chế biến.
Hàm lượng vi sinh vật trong sữa càng cao thì thành phần enzyme có trong sữa đa
dạng và hoạt tính enzyme càng cao.
 Chất béo

Bảng 2.3: Thành phần chất béo trong sữa bò
Thành phần
Hàm lượng (% so với tổng khối lượng
chất béo)
Lipid đơn giản 98.5
Glyceride
- Triglyceride
- Diglyceride
- Monoglyceride
95÷96
2÷3
0.1
Cholesteride 0.03
Ceride 0.02
Lipid phức tạp 1.0
Các hợp chất tan trong chất béo 0.5
Cholesterol 0.3
Acid béo tự do 0.1
Hydrocarbon 0.1
Vitamin A, D, K, E Vết
Rượu Vết
Các chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu, đường kính dao động từ 0.1÷20 µm.
Trong 1ml sữa có khoảng 10÷15 tỷ hạt cầu béo. Do đó, có thể xem sữa là hệ nhũ tương dầu
trong nước, các hạt cầu béo được bao bọc bởi 1 lớp màng lipo-protein tích điện âm, các
màng này có vai trò làm bền hệ nhũ tương trong sữa.
Các hạt cầu béo có thành phần chủ yếu là glyceride, phospholipid và protein.
 Khoáng
Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8÷10 g/l. Các muối trong sữa ở dạng
hòa tan hoặc trong dung dịch jeos (kết hợp với casein).
Trong số các nguyên tố khoáng có trong sữa, chiếm hàm lượng cao nhất là Ca, P,

Mg. Một phần chúng tham gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại dưới dạng muối hòa tan
trong sữa.
5
Các nguyên tối khoáng khác như K, Na, Cl… đóng vai trò làm chất điện ly, cùng với
lactose chúng cân bằng áp lực thẩm thấu của sữa trong bầu vú động vật với áp lực máu.
Ngoài ra, sữa còn có chứa các nguyên tố khác như Zn, Fe, I, Cu, Mo…Chúng cần
thiết chi quá trình dinh dưỡng của con người. Một số nguyên tố độc hại như Pb, As… đôi
khi cũng được tìm thấy ở dạng vết trong sữa bò.
 Vitamin
Các vitamin trong sữa được chia làm 2 nhóm:
− Vitamin hòa tàn trong nước gồm: B1, B2, B3, B5, B6, C…
− Vitamin hòa tan trong chất béo gồm: A, D, E.
Hàm lượng vitamin nhóm B trong sữa bò thường ổn định do chúng được tổng hợp
chủ yếu bởi các vi khuẩn trong dạ dày và không phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. Tuy
nhiên, hàm lượng vitamin tan trong chất béo bị ảnh hưởng sâu sắc bởi thành phần thức ăn và
điều kiện thời tiết…
 Hormone
Hormone do các tuyến nột tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh
trưởng của động vật.
Trong sữa bò có thể tìm thấy nhiều loại hormone được chia thành 3 nhóm chính là
proteohormone, hormone peptide và hormone steoride.
 Các hợp chất khác
Trong sữa bò còn có các chất khí, chủ yếu là O
2
, CO
2
và N
2
. Tổng hàm lượng của
chúng chiếm từ 5% đến 6% thể tích sữa.

Khí ở dạng hòa tan hoặc phân tán thường gây ra một số khó khăn trong các quy trình
chế biến sữa.
Ngoài ra, người ta phát hiện trong sữa có các hợp chất hóa học khác như:
− Chất kháng sinh.
− Chất tẩy rửa.
− Kim loại nặng
− Độc tố vi sinh vật…
Những hợp chất trên gây độc cho người sử dụng, hàm lượng chúng trong sữa thường
ở dạng vết. Chúng bị nhiễm vào sữa từ nguồi thức ăn động vật, từ thiết bị và dụng cụ chứa
sữa, từ môi trường chuồng trại (không khí, đất…) hoặc do các vi sinh vật trong sữa tổng hợp
nên.
1.3 Các tính chất hóa lý
Do có các thành phần protein nên sữa được xem là một hệ keo, ngoài ra sự có mặt
của chất béo làm cho sữa có tính chất như một hệ nhũ tương.
1.3.1 Hệ keo
6
Trong sữa các phân tử nước sẽ hình thành nên lớp hydrate bao bọc xung quanh các
micelle casein. Đó là các đầu ưa nước của κ-casein được bố trí trên bề mặt micelle và chúng
luôn hướng ra bên ngoài.
Trong quá trình bảo quản, micelle trong sữa sẽ thay đổi thành phần hóa học. Các tiểu
micelle từ bên trong cấu trúc micelle có thể khuếch tán ra bên ngoài. Tương tự, phân tử
casein và những chất khoáng ở dạng kép như Ca và phosphate từ bên trong micelle có thể
dịch chuyển vào bên trong huyết thanh sữa. Ngược lại, những phân tử casein cùng với Ca,
phosphate đang ở dạng hòa tan trong huyết thanh sữa có thể khuếch tán vào bên trong các
tiểu micelle. Và tiểu micelle có thể khuếch tán và tái liên kết với các micelle có trong sữa.
Sự thay đổi về thành phần hóa học của các micelle casein sẽ phụ thuộc vào nhiều yếu
tố, trong đó nhiệt độ và pH là yếu tố quan trọng nhất.
Khi giảm nhiệt độ sữa từ giá trị nhiệt độ phòng về 4
0
C, các phân tử β-casein sẽ từ từ

thoát ra khỏi cấu trúc của micelle. Do đó, hàm lượng “β-casein hòa tan trong huyết thanh” sẽ
gia tăng. Nguyên nhân của hiện tượng này là do β-casein có các gốc ưa béo và sự tương tác
giữa các gốc ưa béo trong tiểu micelle thường bị yếu đi khi nhiệt độ giảm. Tương tự, hàm
lượng Ca liên kết với α
s1
-casein trong micelle cũng giảm đi khi sữa được bảo quản ở nhiệt
độ thấp.
Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ của sữa sau thời gian bảo quản lạnh ở 4
0
C, việc tái cấu
trúc của các micelle có thể không giống các micelle trong sữa trước khi làm lạnh.
Khi nhiệt độ giảm, các tính chất hóa lý của hệ keo sẽ thay đổi theo như độ nhớt tăng,
độ bền hệ keo tăng do đó hiệu suất đông tụ casein đối với tác nhân chymosin sẽ bị giảm đi
đáng kể.
Khi tăng nhiệt độ, các micelle bị co lại, trong quá trình bị biến tính nhiệt, whey
protein có thể kết hợp với bề mặt của micelle thông qua sự hình thành liên kết –S-S-. Những
biến đổi này đều là những biến đổi không thuận nghịch.
Khi giảm giá trị pH của sữa, “phosphate dạng keo” sẽ chuyển sang dạng “phosphate
hòa tan”, để tách hoàn toàn phosphate ra khỏi micelle cần giảm giá trị pH của sữa về 5.25.
Tương tự hàm lượng Ca trong micelle cũng giảm khi giảm pH của sữa, tuy nhiên để tách
hoàn toàn Ca ra khỏi micelle, giá trị pH của sữa phải thấp hơn điểm đẳng điện của casein.
Calci phosphate giữ một vai trò quan trọng trong việc liên kết các tiểu micelle lại với
nhau để hình thành nên cấu trúc micelle. Sự thoát ra của Ca và phosphate ở pH thấp sữ làm
cho micelle “trương nở”, đồng thời một số phân tử casein từ trạng thái keo cũng sẽ chuyển
sang dạng hòa tan. Khi đó, tương tác giữa những nhóm chức tích điện âm và dương sẽ giữ
vai trò quan trọng trong việc định hình cấu trúc micelle. Ở giá trị pH 4.6, casein sẽ đông tụ.
Ở giá trị pH tự nhiên của sữa, micelle tích điện âm. Lực đẩy tĩnh điện giữa cá micelle
giữ vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa sự đông tụ casein.
7
1.3.2 Hệ nhũ tương

Sữa là hệ nhũ tương dầu trong nước. Mặc dù các hạt béo trong sữa đã được bao bọc
vởi lớp màng với thành phần chủ yếu là membrane protein, chúng luôn có xu hướng kết hợp
lại với nhau và dẫn tới hiện tượng sữa bị tách pha.
Quá trình tách pha ở sữa bao gồm những giai đoạn sau:
- Khi sữa được bảo quản lạnh, các phân tử cryoglobulin sẽ kết tủa lên bề mặt của
các hạt có trong sữa, trong đó có các hạt béo. Phức hợp cryoglobulin (thành phần
chính là immunoglobulin M) và lipoprotein còn có tên gọi khác là agglutinin.
- Các hạt béo có cryoglobulin trên bề mặt sẽ kết hợp lại với nhau để tạo thành
những hạt béo có kích thước lớn hơn.
- Hạt béo có kích thước lớn bắt đầu nổi lên bề mặt của hệ nhũ tương.
- Các hạt béo có kích thước lớn sẽ tiếp tục kết hợp với những hạt béo có kích thước
nhỏ hơn, chúng sẽ nổi lên bề mặt hệ nhũ tương với tốc độ nhanh hơn.
- Cuối cùng, sữa bị tách pha với lớp chất béo trên bề mặt.
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình tách pha của sữa:
- Nhiệt độ: khi nhiệt độ càng thấp thì quá trình tách pha trong sữa càng dễ dàng xảy
ra. Ở 37
0
C sự tách pha trong sữa ít xảy ra.
- Nồng độ agglutinin trong sữa: nồng độ agglutinin càng cao thì sự tách pha xảy ra
càng nhanh. Thông thường, sữa non có hàm lượng agglutinin cao, càng về cuối
chu kỳ tiết sữa thì hàm lượng agglutinin trong sữa càng thấp.
- Kích thước hạt béo: tốc độ lắng tỉ lệ nghịch với kích thước của hạt béo. Ngoài ra,
nếu các hạt béo càng nhỏ thì diện tích bề mặt của chúng sẽ lớn. Khi đó, chúng
phải cần một lượng agglutinin nhiều hơn để kết hợp với nhau làm cho hiện tượng
tách pha xảy ra.
- Hàm lượng béo trong sữa: khi làm tăng hàm lượng béo trong sữa thì sự tách pha
xảy ra nhanh hơn.
- Sự khuấy trộn: trong quá trình bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp, sự khuấy trộn sẽ làm
cho agglutinin kết hợp lại với nhau, do đó sự tách pha của chất béo sẽ xảy ra
chậm hơn.

- Sự xử lý nhiệt: agglutinin có thể biến tính bất thuận nghịch khi nhiệt độ tăng cao.
Nếu sữa được xử lý ở 73
0
C hoặc cao hơn thì sự tách pha sẽ chậm hẳn.
- Sự đồng hóa: phương pháp đồng hóa sữa bằng áp lực cao có thể làm mất đi chứa
năng thúc đẩy hiện tượng tách pha trong sữa của agglutinin.
1.4 Hệ vi sinh vật trong sữa bò
1.4.1 Nguồn gốc của hệ vi sinh vật trong sữa
Trong cơ thể động vật, sữa tươi được tuyến vú tổng hợp không chứa các vi sinh vật.
Tuy nhiên, khi kiểm tra sữa vừa mới vắt đựng trong các bình chứa (sử dụng phương pháp
vắt sữa thủ công hoặc cơ giới hóa), ta thường phát hiện có rất nhiều nhóm vi sinh vật khác
8
nhau. Nguồn gốc của các vi sinh vật trên xuất phát từ: Bầu vú của động vật cho sữa; thiết bị
vắt sữa; thiết bị chứa; môi trường chuồng trại nơi diễn ra quá trình vắt sữa….
1.4.1.1 Bầu vú động vật cho sữa
Trên cơ thể động vật, đặc biệt là khu vực bầu vú và những khu vực lân cận có rất
nhiều loài vi sinh vật khác nnau. Chúng tồn tại dưới dạng tế bào sinh dưỡng hoặc bào tử.
Trong quá trình vắt sữa, một số vi sinh vật từ các khu vực trên “bị rơi” vào bình sữa làm cho
sữa bị nhiễm vi sinh vật. Như vậy, trước khi vắt sữa, ta cần vệ sinh bầu vú và các khu vực
lân cận trên cơ thể động vật cho sữa để hạn chế số lượng vi sinh vật bị nhiễm vào sữa.
Một số vi sinh vật tại khu vực bầu vú có thể chui vào các tuyến trong của núm vú.
Tuy nhiên, khi bò có tình trạng sức khỏe tốt thì số lượng vi sinh vật cư ngụ tại các tuyến
trong của núm vú không nhiều và thông thường chúng thuộc nhóm vi sinh vật “vô hại”,
không sinh độc tố. Mỗi lần vắt sữa, người ta thường tháo bỏ những dòng sữa đầu. Khi đó,
các vi sinh vật cư ngụ tại tuyến trong của núm vú dễ dàng bị cuốn trôi theo. Như vậy, ta sẽ
hạn chế được sự nhiễm khuẩn khi thu hoạch sữa tươi.
Trong trường hợp động vật bị bệnh viêm vú, số lượng vi sinh vật, đặc biệt là các vi
khuẩn cư ngụ trong núm vú sẽ tăng lên rất nhiều. Khi đó, sữa tươi dễ bị nhiễm nhiều vi sinh
vật và có chất lượng kém. Con vật cần phải điều trị, nếu không sẽ gây ra những tổn thất kinh
tế đáng kể cho việc khai thác và chế biến sữa.

1.4.1.2 Người và thiết vị vắt sữa
Nếu quá trình vắt sữa được thực hiện bằng phương pháp thủ công, để hạn chế nhiễm
vi sinh vật vào sữa, người vắt sữa phải có sức khỏe tốt và không mắc bệnh truyền nhiễm.
Ngoài ra, tình trạng vệ sinh cơ thể và các thao tác kỹ thuật của người vắt sữa cũng sẽ ảnh
hưởng đến số lượng vi sinh vật có trong sữa.
Nếu quá trình vắt sữa được thực hiện bằng máy, cần chú ý vệ sinh cẩn thẩn và vô
trùng hệ thống dẫn sữa từ bầu vú con vật đến dụng cụ chứa. Đây là nguồn dễ gây nhiễm vi
sinh vật cho sữa.
1.4.1.3 Thiết bị chứa sữa
Các thiết bị hoặc dụng cụ chứa cần phải được vệ sinh sạch sẽ và vô trùng (nếu có thể)
trước khi đựng sữa tươi. Đối với các hộ chăn nuôi bò sữa quy mô nhỏ, ý thức và phương
pháp vệ sinh dụng cụ đựng sữa chưa được quan tâm đúng mức nên đây là nguồn nhiễm vi
sinh vật phổ biến cho sữa.
1.4.1.4 Môi trường chuồng trại nơi vắt sữa
Vi sinh vật có mặt khắp nơi trong thế giới ta đang sống. Chúng tồn tại trong đất và
cát, trên thực vật, trong cơ thể động vật, trong không khí…. Do đó, môi trường chuồng trại
nơi vắt sữa bò cũng là một nguồn có thể gây nhiễm vi sinh vật cho sữa. Điều kiện khí hậu
nóng ẩm của Việt Nam rất thuận lợi cho các vi sinh vật ưa ẩm (mesophile) tồn tại và phát
9
triển. Để hạn chế việc nhiễm vi sinh vật từ môi trường chuồng trại vào sữa, ta cần vệ sinh và
tấy trùng chuồng trại thường xuyên.
1.4.2 Hệ vi sinh vật trong sữa
Hệ vi sinh vật và số lượng của chúng trong sữa tươi luôn luôn thay đổi và phụ thuộc
vào mức độ nhiễm vi sinh vật trong quá trình vắt sữa. Các vi sinh vật có thể được chia thành
ha nhóm chính: prokaryote và eukaryote. Dưới đây là những vi sinh vật thường tìm thấy
trong sữa tươi.
 Prokaryote
Nhóm vi sinh vật prokaryote có nhân chưa hoàn chỉnh. Vùng nhân chỉ là mạch AND
nằm trong tế bào chất, lưu giữ các thông tin di truyền cho tế bào. Đại diện quan trọng cho
nhóm prokaryote là vi khuẩn (bacteria).

Số lượng vi khuẩn trong sữa bò tươi sau khi vắt có thể dao động từ vài nghìn đến vài
triệu khuẩn lạc (colony forming units CFU) trong 1ml sữa. Sữa được đánh giá là có chất
lượng vệ sinh khá tốt khi tổng số vi khuẩn trong 1ml sữa không lớn hơn 100000 khuẩn lạc.
Các nhà khoa học phân loại vi khuẩn nhiễm vào sữa tươi thành hai nhóm: vi khuẩn
không sinh độc tố và vi khuẩn sinh độc tố.
Vi khuẩn không sinh độc tố
Các vi khuẩn thường gặp trong sữa là vi khuẩn lactic, một số vi khuẩn thuộc nhóm
Coliform, vi khuẩn sinh acid butyric, vi khuẩn sinh acid propionic và các vi khuẩn gây thối.
Vi khuẩn lactic: rất phổ biến trong tự nhiên. Chúng thường được tìm thấy trên các
loại rau, trái cây và trong hệ thông đường ruột của động vật. Vi khuẩn lactic có dạng hình
cầu hoặc hình gậy, đứng riêng lẻ hoặc tạo chuỗi, Gram (+). Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu dao
động trong khoảng 25÷47
o
C. Để tồn tại trong môi trường sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp
những năng lượng ATP từ cơ chất lactose. Acid lactic là một trong những sản phẩm được
sinh ra từ quá trình tổng hợp năng lượng trên. Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ
quá trình trao đổi năng lượng, người ta chia vi khuẩn lactic thành hai nhóm:
- Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của nó chiếm
tỷ lệ vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ khác.
- Vi khuẩn lactic dị hình: các sản phẩm được tạo thành ừ quá trình chuyển hóa đường
gồm có acid lactic, acid acetic, ethanol, khí CO
2
…. Hàm lượng lactic acid thu được
không cao hơn nhiều so với hàm lượng các sản phẩm còn lại.
Trong công nghiệp lên men các sản phẩm từ sữa như yoghurt, kefir, phô mai và một
số loại bơ, người ta sử dụng các loài vi khuẩn lactic để thực hiện một số chuyển hóa cần
thiết. Giống vi khuẩn lactic trong sản xuất công nghiệp là những canh trường vi sinh vật
thuần khiết được nhân lên qua nhiều cấp từ một tế bào vi khuẩn ban đầu đã qua tuyển chọn.
Còn các vi khuẩn lactic có mặt trong sữa tươi sau khi vắt được xem như là những vi sinh vật
10

tạp nhiễm. Chúng sẽ tạo ra những chuyển hóa ngoài ý muốn của nhà sản xuất trong quá trình
bảo quản trước khi chế biến (giảm pH, đông tụ casein, xuất hiện các hợp chất mới trong sữa
như ethanol, acid acetic… Làm thay đổi thành phần và giá trị cảm quan của sữa). Các vi
khuẩn lactic nhiễm vào sữa thuộc nhiều giống khác nhau như Streptococcus, Lactococcus,
Lactobicillus, Leuconostos, Bifidobacterium… Chúng gồm các nhóm vi khuẩn lên men đồng
hình lẫn dị hình. Khi thanh trùng sữa ở 80
o
C, hầu hết các vi khuẩn lactic nhiễm trong sữa sẽ
bị tiêu diệt.
Vi khuẩn Coliform: được tìm thấy trong đường ruột hệ tiêu hóa động vật và trong
phân. Người ta cũng tìm thấy trong đất, nước hoặc thực vật nhiễm phân có chứa Coliform.
Coliform thuộc nhóm vi khuẩn Gram (-), kỵ khí tùy tiện. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu nằm
trong khoảng 30÷44
o
C.
Cần lưu ý là một số giống vi khuẩn thuộc nhóm Coliform không sinh tổng hợp độc tố
gây bệnh cho người; ngược lại một số khác được xem là vi sinh vật gây bệnh thường gặp
trong thực phẩm. Ví dụ như một số chủng thuộc loài Escherichia coli khi nhiễm vào sữa có
khả năng sinh tổng hợp độc tố và gây bệnh tiêu chảy.
Trong phần này, chúng tôi muốn nói đến những giống vi khuẩn thuộc nhóm Coliform
nhưng không có khả năng sing tổng hợp độc tố.
Trong sữa, chúng sẽ chuyển hóa đường lactose tạo acid lactic và các acid hữu cơ
khác, khí CO
2
, H
2
… Chúng cũng phân giải protein trong sữa tươi tạo ra các sản phẩm khí
làm cho sữa có mùi khó chịu. Ở nhiệt độ 75
o
C trong khoảng thời gian 20 giây, vi khuẩn

Coliformsẽ bị tiêu diệt.
Vi khuẩn sinh acid butyric (Clostridium butyricum và Clostridium tyrobutyricum):
được tìm thấy trong đất, trên thực vật, trong phân... Do đó, chúng dễ bị nhiễm vào sữa. Là vi
khuẩn Gram (+), thuộc nhóm kỵ khí bắt buộc, các loài thuộc giống Clostridium đều có khả
năng sinh bào tử. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu ở 37
o
C. Tế bào sinh dưỡng hình que, tuy nhiên
do nội bào tử (endospore) có kích thước lớn hơn chiều ngang của tế bào sinh dưỡng nên tế
bào chứa bào tử thường có dạng hình thoi hoặc hình dùi trống.
Vi khuẩn Clostridium butyricum chuyển hóa đường trong sữa thành nhiều sản phẩm
khác nhau như acid butyric, khí CO
2
, H
2
… làm thay đổi thành phần hóa học và giá trị cảm
quan của sữa trong quá trình bảo quản. Còn vi khuẩn Clostridium tyrobutyricum chuyển hóa
acid lactic thành acid butylic đồng thời sinh tổng hợp nhiều sản phẩm phụ khác.
Nhìn chung các bào tử thuộc giống Clostridium khá bền với nhiệt độ.
Như vậy, trong quá trình thanh trùng sữa không thể tiêu diệt được hoàn toàn các bào
tử Clostridiumchịu nhiệt. Khi đó, ta phải dùng các giải pháp kỹ thuật khác như vi lọc, ly tâm
hoặc sử dụng chất kháng khuẩn để loại bỏ hoặc ức chế Clostridium.
11
Vi khuẩn propionic (giống Propionibacterium): được tìm thấy trong dạ cỏ và đường
ruột của nhóm động vật nhai lại, trong đất... Chúng có hình cầu, xếp thành đôi hoặc chuỗi,
Gram(+), thuộc nhóm kỵ khí bắt buộc. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của vi khuẩn là 30
o
C.
Vi khuẩn propionic chuyển hóa đường thành acid propionic, acid acetic, khí CO
2
…

làm hư hỏng chất lượng sữa. Tuy nhiên, trong công nghiệp sản xuất một số loại phô mai như
Emmenthal, Gruyere… người ta sử dụng canh trường Propionibacterium thuần khiết để tạo
ra cấu trúc lỗ hỏng (mắt phô mai) và hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở 75C trong thời gian
20 giây.
Vi khuẩn gây thối: đó là các vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào
trong môi trường sữa. Protease sẽ xúc tác quá trình thủy phân protein tạo ra các sản phẩm
polypeptide, peptide và acid amin. Một số acid amin tiếp tục bị phân hủy tạo NH
3
, H
2
S…
làm cho sữa có mùi khó chịu.
Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp lipase ngoại bào. Enzyme này
xúc tác quá trình thủy phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm có mùi ôi.
Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp trong sữa là Psedomonas, Brevibacterium,
Achromobacterium, Alcaligenes, Bacillus, Micrococcus… Chúng có dạng hình cầu hoặc
hình gậy, thuộc nhóm hiếu khí lẫn kỵ khí. Trong tự nhiên, các vi khuẩn này thường tìm thấy
trong phân, trong nước hoặc thức ăn gia súc... Đáng chú ý hơn cả là loài Pseudomonas
fluorescens. Các enzyme protease và lipase được sinh tổng hợp bởi loài vi khuẩn này rất bền
nhiệt. Chúng là nguyên nhân chính gây nên quá trình phân giải protein (proteolysis) và lipid
(lipolysis), nhanh chóng làm hư hỏng chất lượng sữa.
Ngoài hai quá trình thủy phân nói trên, một số vi khuẩn gây thối còn tạo khí (CO
2
,
H
2
…), sinh tổng hợp các acis hữu cơ làm giảm pH sữa và gây đông tụ protein. Một số vi
khuẩn khác có thể sinh tổng hợp được protease có chức năng xúc tác tương tự như rennin
làm xuất hiện sự đông tụ casein trong sữa.

Vi khuẩn sinh tổng hợp độc tố
Các vi khuẩn này khi nhiễm vào sữa tươi cũng sẽ làm thay đổi thành phần hóa học
của sữa, từ đó giá trị cảm quan của sữa sẽ bị giảm đi. Tuy nhiên, vấn đề quan trọng hơn là
cúng có khả năng sinh tổng hợp độc tố hoặc gây bệnh cho người sử dụng.
Tiếp theo, chúng tôi sẽ giới thiệu một số vi khuẩn tiết độc tố hoặc gây bệnh thường
gặp trong sữa bò tươi.
Mycobacterium tuberculosis: đây là vi khuẩn gây bệnh lao. Nó có dạng hình que dài,
đôi khi hơi cong, chiều ngang 0.2 – 0.6
µm
. Vi khuẩn có thể đứng riêng lẻ hoặc dính kết
12