Bài giảng công nghệ sản xuất thực phẩm đồ uống từ sữa

Chuyên đề:
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG TỪ SỮA


3.1 SỮA LÊN MEN
3.1.1 Giới thiệu



Sữa lên men ( sữa chua) là sản phẩm được chế biến từ sữa nhờ vào vi sinh vật ( chủ yếu là khuẩn lactic).



Có nhiều dạng sản phẩm sữa lên men:

 Sữa chua
 Yaghurt
 Kefir: sữa lên men có ethylic ( Torula, Saccharomycess, vi khuẩn lactic).
 Taette milk: sản phẩm lên men từ sữa bò, cấu trúc sền sệt, có thể kéo sợi ( Lactococus, Leuconostoc)




Sự khác nhau giữa các loại sữa lên men tuỳ thuộc vào:

+ Nguyên liệu sữa sử dụng

+ Loại vi sinh vật

+ Phương pháp chế biến



Giá trị sữa chua

- Sữa chua chứa 2- 3% acid lactic: tăng khả năng tiêu hoá, đặc biệt tăng sự chuyển hoá các thức ăn giàu P, Ca

- Protein của sữa ở dạng dễ hoà tan: pepton, acid amin,..

- Vi khuẩn lactic trong sữa chua cạnh tranh vi khuẩn gây thối: có khả năng hạn chế độc tố xâm nhập vào máu

- Phục hồi vi sinh vật có lợi tiêu hoá

- Vi khuẩn lactic và men sữa có khả năng tạo chất kháng sinh chống lại Staphylococcus và một số tác nhân gây bệnh đường ruột


3.1.2 Thành phần của sữa
Thành phần và tính chất của sữa phụ thuộc vào



Điều kiện nuôi dưỡng



Giai đoạn của quá trình cho sữa



Loại động vật cho sữa ( nhai lại, không nhai lại),



Trạng thái của động vật cho sữa ( khoẻ mạnh hay có bệnh…)


NƯỚC



Là thành phần chính của sữa, chiếm khoảng 85- 89%



Là dung môi hoà tan các chất hữu cơ và vô cơ ( lactose, khoáng, acid hữu cơ…)



Là môi trường cho các phản ứng sinh hoá, môi trường phân tán cho các chất phân tân


LIPTD
 Phân tác trong sữa tạo thành nhũ tương
 Hiện diện dưới dạng những giọt chất béo rất nhỏ các giọt này phân tán trong plasma
 Kích thước hạt ảnh hưởng đến độ ổn định nhũ tương và màu sắc sữa, tuỳ thuộc vào:
- Loài
- Thời kỳ cho sữa
- Loại thức ăn
- Điều kiện sức khẻo vật nuôi cho sữa
- Hàm lượng chất béo.

LIPID
Thành phần chất béo của sữa:



Chất béo tinh chất: glycerol (12.5%) và acid béo ( 87.5%)



Acid béo tự do



Phospholipid



Cholesterol: phần lớn được tìm thấy trong những hạt chất béo



Vitamin: kết hợp với chất béo như: vitamin A, D, K, E


LIPID


Tính chất vật lý:
- Khi tinh khiết thì không màu, không vị

- Chuyển sang màu vàng nhạt, có mùi vị dặc biệt khi xuất hiện một số hợp chất khác: beta- carotene, diacetyl, acelty methyl carbonyl…
- Không hoà tan trong nước nhưng tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ
- Nhẹ hơn nước, có thể hấp thụ một lượng nước cân đổi


LIPID


Phân loại lipit sữa



Lipit đơn giản: công thức phân tử chỉ gồm C, H, O, là ester của acid béo no và không no
+ Acid oleic không bão hoà
+ Acid palmitic bão hoà chiếm
+ Acid stearic bão hoà



70- 75% tổng số acid béo

Lipit phức tạp ngoài C, H, O trong phân tử còn có P, N, S…


PROTEIN


Là thành phần cung cấp dinh dưỡng quan trọng nhất



Chiếm khoãng 3- 4% trong sữa bò



Khả năng tiêu hoá protein của sữa bò cao nhất so với protein nhận được từ các động vật khác



Bao gồm:
- Phức chất casesin: hiện diện trong sữa ở dạng huyền phù keo
- Protein nước sữa: hiện diện dưới dạng dung tích


PROTEIN


Phức chất casein:



Chiếm khoảng 80% tổng số protein của sữa



Hầu hết casein hiện diện trong một thể hạt keo do sự kết hợp với một số thành phần khác gọi là micell casein



Casein liên kết với các ion Ca, P và nhiều hợp chất khác hình thành micell casein

PROTEIN


Protein nước sữa (protein whey):



Gồm: albumin, globulin, globulin miễm dịch, một lượng nhỏ gbulin kháng thể… Ở trạng thái hoà tan trong nước



Khi casein bị kết tủa thì protein được duy trì trong serum sữa



Một lượng nhỏ các protein khác hoặc những hợp chất giống protein như hợp chất nitrogen phi protein


GLUCID


Glucid của sữa chủ yếu là lactose ( đường sữa)



Trung bình mỗi lít chứa khoãng 50g lactose



Lastose là một disaccharride của hai đường đơn là glucose và galctose



Lastose ở dạng tự do là chính, ngoài ra còn một phấn rất nhỏ ở dạng liên kết với các protein



Nó tồn tại ở bốn dạng chính: α và β hydar; α và β hydrit



Vi khuẩn có thể chuyển hoá lactose thành đường đơn trong quá trình lên men


CHẤT KHOÁNG


Các muối khoáng trong sữa hầu hết ở dạng dễ đồng hoá

Thành ph ần

mg/l

Thành ph ần

µg/l

K

1,500

Ze

4,000

Ca

1,200

Al

500

Na

500

Fe

400

Mg

120

Cu

120

P

3000

Mangan

30

Cl

1000

Ni

25

sulfate

100

Br

1000

F

150

I

60


VITAMIN


Ngoài các vitamin trong hoặc kết hợp với chất béo sữa, tất cả các vitamin tan trong nước được tìm thấy, tan trong plasma sữa,
nhiều nhất là vitamin C và B

Vitamin

mg/l

vitamin

Mg/l

A (Retinol)

0.4

B12 (Cyanocobalamin)

0.005

D (Calciferol)

0.001

Nicotinamide

1

E (Tocopherol)

1.0

Pantothenic acid

3.5

B1 (Thiamin)

0.4

C (A scorbic acid)

20

B2 (Riboflavin)

1.7

Biontin

0.03

B6 (Pyridoxin)

0.6

Folic acid

0.05


ENZYM
Trong sữa có nhiều nhóm enzym hiện diện:



Lipase: có thể làm cho sữa và các sản phẩm sữa bị trở mùi xấu đi, do chúng thuỷ phân glyceide và giải phóng acid béo tự do



Protease: được hình thành tự nhiên trong sữa và chúng không bị phân huỷ hoàn toàn ở nhiệt độ thanh trùng ( 76- 78 OC), có thể
tạo vị đắng trong sữa



Phosphate: thuỷ phân liên kết ester với góc phosphate


CÁC CHẤT KHÁNG SINH

Các chất kháng sinh có trong sữa do:



Dùng kháng sinh để điều trị bệnh cho gia súc



Cho kháng sinh vào với mục đích bảo quản



Do các vi sinh vật trong sữa tiết ra



Do tuyến sữa tổng hợp nên


CÁC CHẤT SẮC TỐT (MÀU)

Cường độ màu sắc của sữa phụ thuộc vào các yếu tốt sau:



Hàm lượng chất béo có trong sữa



Thức ăn nuôi vật



Loài động vật cho sữa



Chất bẩn nhiễm trong sữa cao cũng ảnh hưởng đến màu sắc của sữa

Các chất khí : các chất khí chủ yếu trong sữa là CO2, O2, N2 ở dạng hoà tan chiếm tỉ lệ trung bình khoãng 70ml/lit sữa


3.1.3 SẢN XUẤT SỬA CHUA
Quá trình sinh hoá trong sản xuất sữa chua
Lactose
Glucose

Glactose

Sản phẩm trung gian

CH3CHO

CH3COCOOH
Acid pyruvic
Acid lactic

Acid lactic và sản phẩm khác

C2H5OH
CH3COCHOHCH3
Acetoin
CH3COCOCH3
Diacetyl

Quá trình sinh hoá trong sản xuất sữa chua


Trao đổi chất carbohydrat

- Lastose bị thuỷ phân thành glucose và galactose nhờ enzym glactosedaza. Glucose được sử dụng để chuyển thành acid lactic

- Những thành phần mùi được tạo thành như: caetonyl, diacetyl



Thuỷ phân protein

- Phức hệ calcium- caseinate- phosphate bị mất ổn định tạo thành khối đông

- Protein bị thuỷ phân ở mức độ thấp tạo thành peptid và acid amin tham gia vào phản ứng tạo thành những hợp chất mùi

- Vi khuẩn lactic tạo enzym phân giải một phần protein thành pepton gây đắng

- Nhiều acid amin tự do được tạo thành


Quá trình sinh hoá trong sản xuất sữa chua



Thuỷ phân chất béo

- Các triglyceride mạch ngắn một phần tham gia tạo mùi cho sản phẩm cuối cùng



Các chất khác:

- Có sự gia tăng thành phần niacin, acid folic, nhưng một số vitamin như: B1, B6, B12 bị phân huỷ tương đối nhiều


Qui trình sản xuất
Thu nhận sữa
Đánh giá chất lượng sữa
Xử lý
Cấy giống
Rót chai

Lên men

Lên men

Làm lạnh, bảo quản lạnh

Làm lạnh

Khuấy trộn

Bảo quản lạnh

Vô bao bì

Yaourt đặc

Yaouurt khuấy


Nguyên liệu và xử lý nguyên liệu


Sữa:
- Sữa tươi nguyên hay sữa đã tách béo
- Sữa khô nguyên hay sữa sấy phun không béo
- Sữa đặc nguyên hay sữa đặc không đường



Chất màu



Chất bảo quản: sorbat kali



Viatamin, khoáng


Nguyên liệu



Chất tạo ngọt
- Chủ yếu đường sucrose
- Đường mía, mật ong
- Chất tạo ngọt ít năng lượng



Trái cây
- Dạng Jam
- Đã qua thanh trùng
- Tỉ lệ bổ sung khoảng 8-25%, tốt nhất là 10-15%


Nguyên liệu



Chất làm đặc, ổn định
- Tác dụng
+ Tạo nhớt, ổn định cấu trúc
+ Ngăn chặn sự phân tách của serum
+ Góp phần làm giảm năng lượng mà không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
+ Thay thế thành phần chất khô của sữa, tăng hiệu quả kinh tế
- Các chất sử dụng: tinh bột, gelatin
- Tỉ lệ: 0.05-1%