Công nghệ sản xuất sữa chua

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

…………..o0o…………..

ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ
SINH HỌC
TRONG CÔNG
NGHIỆP THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA

GVHD:
SVTH:

TP. Hồ Chí Minh – 2013

MỤC LỤC


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

LỜI MỞ ĐẦU


Sữa là thực phẩm tự nhiên có giá trị dinh dưỡng hoàn hảo. Sữa chứa hầu hết

các chất dinh dưỡng cần thiết cho người như: protein, lipid, các vitamin, các muối
khoáng. Từ sữa, có thể làm ra nhiều sản phẩm bổ dưỡng, được ưa chuộng như: bơ,
phô mai, sữa chua, kem …
Sữa chua là một sản phẩm được lên men từ sữa rất được ưa chuộng trên thế
giới cũng như Việt nam, nó có hương vị thơm ngon, bổ dưỡng và quan trọng hơn cả
là nó mang lại rất nhiều lợi ích cho sức khỏe con người đặc biệt là đối với người già
và trẻ em.
Trong bài tiểu luận này, chúng em không thể tránh khỏi những sai xót. Kính
mong cô góp ý để bài tiểu luận của chúng em hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cám ơn.

2


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA
1.1.

Khái niệm
Sữa chua là sữa nguyên được lên men bởi các chủng vi khuẩn có lợi cho

đường ruột như Probiotics (Lactobacillus bulgaricus, Streptocoocus thermophilus).
Quá trình lên men giúp cho các chất dinh dưỡng trong sữa được chuyển thành dạng
dễ tiêu hóa hơn. Trong đó, các thành phần như protein (chất đạm), lipid (chất béo)
có sẵn trong sữa đã được tiêu hóa một phần, rút ngắn thời gian hấp thu trong hệ
thống tiêu hóa. Đường lactoza đã được lên men chuyển thành lactic, dễ hấp thu, làm
giảm lượng đường tồn đọng lại ở hệ tiêu hóa nên tránh được tiêu chảy. Ngoài ra,

sữa chua còn giúp cho cơ thể hấp thu can-xi và một số khoáng chất khác dễ dàng
hơn. Sữa chua còn có tác dụng điều hòa nhu động ruột, chống táo bón”.

Thành phần

Nồng độ

Đơn vị

Nước

87,8

g/100g yoghurt

Protein

4,7

g/100g yoghurt

Carbonhydrat

4,3

g/100g yoghurt

Sodium

56

mg/100g yoghurt

Potassium

196,8

mg/100g yoghurt

Magnesium

13,6

mg/100g yoghurt

Calcium

133,6

mg/100g yoghurt

Khoáng chất

3


Công nghệ sản xuất sữa chua

Vitamin và
Cholesterol

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Alpha – tocopherol

76,7

13 – cis - retinol

3,1

Trans – retinol

3,3

Carotene

11,1

Cholesterol

10,3

µ
g/100g yoghurt

µ
g/100g yoghurt

µ

g/100g yoghurt

µ
g/100g yoghurt

µ
g/100g yoghurt

Bảng 1: Thành phần của sữa chua

Công dụng của sữa chua
•

Chất kháng sinh gọi là lactocidine, có khả năng chống lại các virut, đề kháng
với các bệnh do virut gây ra. Đã có những nghiên cứu cho thấy việc ăn sữa
chua 3 lần/tuần thì hệ miễn dịch được tăng cường.

•

Sữa chua còn rất tốt cho răng miệng. Nó làm giảm lượng vi khuẩn và lượng
hydro sunfur gây mùi trong miệng, thậm chí giảm các mảng bám răng và các
bệnh về lợi, nhất là khi chọn loại sữa chua ít đường.

•

Dùng sữa chua như một phần trong bữa ăn hàng ngày giúp làm sạch và ngăn
ngừa các bệnh ở hệ tiêu hóa. Nguồn canxi trong sữa chua cũng giúp cải thiện
hệ tiêu hóa, giúp hạn chế nhưng tác động của acid chua (hiện tượng ợ chua)
trong hệ tiêu hóa.

•

Có một số vi khuẩn tạo nên enzym proteaza, tác dụng thủy phân protein
thành các acid amin tự do dễ hấp thụ nên ngoài giá trị dinh dưỡng, sữa chua
còn được xem như một loại thực mỹ phẩm chăm sóc da hiệu quả.

•

Acid lactic trong sữa chua với tác dụng ngăn ngừa sự xâm nhập và kiềm chế
hoạt động của các loại vi khuẩn có hại, tạo nên một màng chắn an toàn bảo vệ cho
da.

•

Các vi khuẩn lên men chua còn có thể tiết ra chất kháng sinh tự nhiên, kích
thích quá trình làm lành các thương tổn của da như sẹo, các vết rỗ, tái tạo da mới...
•

Trên bề mặt của loại sữa chua thường có nước, không nên loại bỏ nước này
vì nó chứa các protein và các chất khoáng.

Các loại sữa chua phổ biến:
4


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

• Sữa chua sản xuất dạng "tĩnh" (Set Yogurt)

Hỗn hợp nguyên liệu và men được đóng vào trong từng hũ, tuýp,... riêng lẻ. Quá
trình lên men diễn ra trong các đơn vị bao gói riêng lẻ này. Dễ dàng phân
biệt được loại sữa chua này vì chúng có một lớp "da" mỏng trên bề mặt
• Sữa chua sản xuất dạng "động" (Stirred Yogurt)
Hỗn hợp nguyên liệu được lên men trong bồn lớn, chứ không phải trong từng đơn vị
bao gói riêng lẻ. Sau khi quá trình lên men đạt mức mong muốn, khối sữa
chua được bơm qua thiết bị làm lạnh để ngừng quá trình lên men, sau đó
hương liệu, (cốt) trái cây được khuấy trộn đều với sữa chua.
• Sữa chua uống (Drinking Yogurt)
Được sản xuất theo cách "động" nói trên. Sau đó khối sữa chua được làm loãng ra,
thêm hương liệu, mứt trái cây và đồng hóa, rồi tiệt trùng và đóng vào trong
những bao bì giấy tiện dụng, là một loại đồ uống ngon, bổ dưỡng.
1.2.

Nguyên liệu:

• Giống men
• Lactobacillus bulgaricus: là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ
45-500C trong môi trường có độ acid cao. Lactobacillus bulgaricus có thể tạo ra
trong khối sữa đến 2,7% acid lactic từ đường lactose.
• Streptococcus thermophillus và Streptococcus bovis : đây là hai vi khuẩn thuộc
nhóm Viridams Streptococci chúng không phát triển ở 10 0C, phát triển tốt ở 40450C khi lên men sữa tạo được khối đông.
• Các trực khuẩn lactic: phát triển rộng rãi trong thiên nhiên, chúng luôn luôn có mặt
trong sữa và các sản phẩm sữa chịu được độ acid cao, phát triển trong phạm vi nhiệt
độ rộng có hoặc không có khí. Trực khuẩn lactic đóng vai trò rất quan trọng trong
quá chế biến sữa chua.

5

Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

• Đường
Để tăng vị ngọt cho sữa chua, người ta bổ sung đường (glocose, saccharose…)
vào sữa trong quá trình chế biến. Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới
dạng pure trái cây đối với những sản phẩm dành cho người ăn kiêng, các nhà sản
xuất sử dụng chất tạo ngọt, thông dụng nhất là aspartame.
•

Streptococcus
thermophilus

Lactocillus bulgaricus

Sữa

Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, lactose, protein, và
các chất béo. Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như
các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormone, các chất màu và khí. Hàm
lượng các chất trong sữa có thể dao động trong một khoảng rộng và phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như chủng giống vật nuôi, tình trạng sức khỏe, điều kiện chăn nuôi,
thành phần thức ăn chăn nuôi, chế độ ăn, thời tiết,…

Thành

phần hóa học của sữa:
 Đường

Trong sữa, đường lactose tồn tại dưới hai dạng: Dạng α-lactose monohydrate và
dạng β-lactose anhydrous. Lactose là đường khử nên có độ ngọt thấp hơn nhiều các
loại disaccharide và monosaccharide khác. Khác với các loại đường khác, đường
lactose chỉ xuất hiện duy nhất trong sữa động vật. Ngoài lactose, trong sữa còn chứa
glucose (hàm lượng trung bình 70mg/l), galactose (20mg/l) và các hợp chất glucid
chứa nitơ như N-acetyl glucosamine, N-acetylgalactosesamine, acid N-acetyl neuraminic,
…Tuy nhiên, hàm lượng của chúng rất thấp, chỉ ở dạng vết.
6


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

 Casein

Casein là thành phần protein chủ yếu trong sữa. Chúng tồn tại dưới dạng
micelle. Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và
khoáng (gồm calci, magie, phosphate và citrate). Casein trong sữa có nguồn gốc từ
những chủng, giống bò khác nhau có thể có cấu trúc bậc một khác nhau.
Các protein hòa tan trong sữa:
β-lactoglobulin và α-lactalbumin là protein có dạng hình cầu, chúng có cấu trúc
của nó gần giống với lysozyme, α– lactalbumin là một meta lloprotein, trong mỗi phân
tử của nó có chứa một nguyên tử calci nên α-lactalbumin là một protein có giá trị
dinh dưỡng cao, thành phần các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối.
Peptone-proteose là những phân đoạn protein khác nhau, chúng là sản phẩm thuỷ
phân tử β-casein bởi phasmine. Người ta còn tìm thấy trong sữa có ba loại
immunoglobulin là IgG, IgA và IgM. Trong đó IgG là có hàm lượng cao nhất, đặc
biệt trong sữa non, hàm lượng của IgG có thể lên đến 80% tổng khối lượng các
protein hoà tan trong sữa. IgM là một glyco-protein, cả IgG và IgM đều hoạt động

như kháng thể theo cùng một cơ chế là liên kết với kháng nguyên và tạo ra mạng
lưới không gian ba chiều không tan. Còn IgA, nó có chức năng chống nhiễm trùng
đường ruột, rất có lợi cho cơ thể. Ngoài ra, trong sữa còn có các protein màng, hàm
lượng của chúng rất thấp. Protein màng tạo nên một lớp màng mỏng bao quanh các
hạt béo, góp phần làm ổn định hệ nhũ tương trong sữa.
Một số loại enzyme chủ yếu trong sữa như: lactoperoxydase, catalase, lipase,
phosphatase, lysozyme, protease
 Chất béo.

Chất béo trong sữa gồm hai nhóm chính là nhóm hợp chất với glycerol và nhóm hợp
chất với sphingosine. Các chất béo trong sữa thường có dạng hình cầu, có đường kính
từ 0,1-20μm. Trong 1ml sữa có khoảng 10-15 tỷ hạt cầu béo. Các hạt cầu béo có thành
phần chủ yếu là glyceride, phospholipid và protein.
 Vitamin và khoáng.

Các vitamin trong sữa được chia làm hai nhóm: vitamin hoà tan trong nước (B1, B6,
B12, C,…) và vitamin hoà tan trong chất béo (A, D, E, K). Các vitamin được tổng hợp
chủ yếu từ các vi sinh vật trong ngăn thứ nhất dạ dày của bò và không phụ thuộc vào

7


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

điều kiện ngoại cảnh. Nhưng bị ảnh hưởng bởi thành phần thức ăn và điều kiện thời
tiết,…
Bảng 2: Thành phần của một số loại sữa



Loại sữa

Protein %

Casein %

Sữa mẹ
Sữa ngựa
Sữa bò
Sữa trâu
Sữa dê
Sữa cừu

1.2
2.2
3.5
4.0
3.6
5.8

0.5
1.3
2.8
3.5
2.7
4.9

Chất béo %

3.8
1.7
3.7
7.5
4.1
7.9

Cacbohydrat %
7.0
6.2
4.8
4.8
4.7
4.5

Tro %
0.2
0.5
0.7
0.7
0.8
0.8

• Phụ gia
Một số sản phẩm yaourt còn được bổ sung thêm hương liệu và chất màu trong quá

trình sản xuất. Tùy theo tình hình của mỗi quốc gia mà bảng danh mục các phụ gia
hương liệu và màu được phép sử dụng trong chế biến thực phẩm với liều lượng tối
đa quy định có thể sẽ khác nhau.
 Đối với một số sản phẩm, người ta có sử dụng chất ổn định để yaourt có được cấu

trúc, độ nhớt… theo yêu cầu. Các chất ổn định thường sử dụng là gelatin, pectin,
agar-agar…Chúng là những chất ưa nước và có thể liên kết với nước. Loại chất ổn
định và hàm lượng sử dụng tối ưu cho từng sản phẩm sẽ được xác định bằng
phương pháp thực nghiệm.

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA

8


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Giải thích quy trình
2.1. Nguyên liệu
Sữa chua được sản xuất từ sữa nguyên kem, sữa tách béo hoặc tách béo một
phần, 25% sữa tươi. Hỗn hợp sữa dùng để chế biến phải chứa 12 ÷ 15% chất khô
không béo. Để tăng hàm lượng chất khô trong sản phẩm, bổ sung thêm 2 ÷ 3%
sữa bột tách béo. Yêu cầu sữa bột sử dụng để bổ sung là: dễ phân tán vào pha nước,
hoà tan hoàn toàn không để lại các hạt thô, không có những hạt bị cháy xém để
lại màu nâu cho sản phẩm. Còn sữa tươi phải đáp ứng các điều kiện sau: Lượng vi
sinh vật thấp, không chứa dư lượng thuốc kháng sinh, hóa chất vệ sinh, sữa ôi,
không chứa các thể sống ăn vi khuẩn (bacteriophages) - thường là các virus.
2.2. Phối trộn
9


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Sữa tươi được gia nhiệt lên 55 – 600C và qua bộ phận định lượng để đưa vào
buồng. Lần lượt đổ bột sữa gầy, chất ổn định, đường vào phễu trộn. Khi mở van
đáy phễu, các nguyên liệu này sẽ được hút và trộn vào sữa tươi. Trong quá trình
trộn nguyên liệu, cánh khuấy trong bồn trộn được hoạt động để khuấy đều dịch sữa
trong bồn trộn. Sau khi trộn xong, ngừng khuấy trong khoảng thời gian 20 phút để
tách bọt và hydrate hoá. Dầu bơ được cho vào sau cùng sau khi đã được gia nhiệt và
chuyển sang dạng lỏng, cho cánh khuấy hoạt động để trộn đều.
Mục đích: Xác định tỉ lệ nước cho một mẻ sản xuất và gia nhiệt đến 55°C tạo
điều kiện cho quá trình hòa tan sữa bột được tốt. Nhằm tạo ra dịch sữa có thành
phần: độ khô, độ béo... như yêu cầu của kĩ thuật.
Hòa tan các nguyên liệu để tạo ra sản phẩm đồng nhất về mặt hóa lý.
Hòa tan hỗn hợp hệ chất ổn định để chuẩn bị cho việc phối trộn chất ổn định vào
trong dịch sữa.
2.3. Đồng hoá
Nguyên lí của quá trình đồng hóa là dòng sản phẩm được bơm nén ở áp suất
cao và bơm qua một khe hẹp (van đồng hóa). Do kết quả của sự thay đổi đột ngột
tiết diện dòng sữa khi đi từ buồng tăng áp vào khe van rất nhỏ, tốc độ sữa sẽ tăng
đáng kể.
Tại máy đồng hoá, nhờ hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ được gia tăng áp
xuất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp 1. Khi đó các hạt chất
béo sẽ được chia nhỏ kích thước. Sau đó dịch sữa tiếp tục đi qua van đồng hoá cấp
2 với áp suất 50 bar để phân tán đồng đều trong dịch sữa. Nhiệt độ của quá trình
đồng hóa khoảng 60-70°C và áp suất: P1: 200-250 bar, P2: 50 bar
Mục đích: giảm kích thước các cầu mỡ, làm tăng khả năng phân tán trong dịch
sữa, tăng độ nhớt, đảm bảo trộn được một hỗn hợp đồng nhất các thành phần được
bổ sung từ bên ngoài vào làm cho quện sữa mịn, tăng tính cảm quan. Ngăn chặn sự
phân li của kem trong quá trình ủ lên men.
2.4. Xử lí nhiệt ( thanh trùng):

Chế độ xử lí nhiệt tốt nhất là 85 ÷ 900C trong 20 phút hoặc tiệt trùng ở
1200C trong 5 phút nhằm tiêu diệt các vi sinh vật không cần thiết hiện diện trong
sữa, làm sữa có môi trường dinh dưỡng tinh khiết thích hợp cho sự phát triển của vi
sinh vật yêu cầu, tạo sản phẩm có độ nhớt yêu cầu, đuổi oxy từ hổn hợp tạo điều
10


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

kiện thích hợp cho vi sinh vật giống yêu cầu. Khi thanh trùng Pasteur, protein nhất
là β-lactose globulin bị biến tính. Khi nhiệt độ trên 1000C, phần lớn các protein của
lactoserum có thể ở trạng thái liên kết với các micell casein. Mặc dù với hàm
lượng nước cao, việc thanh trùng cũng kéo theo phản ứng Maillard, gây ra màu
nâu và có thể gây cho sữa có mùi nấu. Mùi nấu tăng lên phụ thuộc vào thời gian và
nhiệt độ thanh trùng và lượng oxygen trong sữa.
2.5. Làm nguội

Sau khi thanh trùng sữa được chuyển qua bồn làm nguội để hạ nhiệt độ xuống
43oC và được bơm vào bồn cấy giống.
Mục đích:
Tiêu diệt hoặc ức chế các hoạt động của vi sinh vật và các enzyme có trong

-

sữa trước khi lên men, nhằm tránh ảnh hưởng đến quá trình lên men bình thường
của chủng nấm men giống của sản phẩm.
Làm biến tính sơ bộ các protein sữa đặc biệt là các whey protein để trong quá

-

trình lên men lactic, khối đông được hình thành với cấu trúc ổn định.
Sử dụng chế độ nhiệt cần tránh tạo màu cho sản phẩm và để sản phẩm đạt độ

-

nhớt nhất định, khả năng giữ nước tốt của casein, hạn chế sự tách nước, quện sữa
mịn, chắc.
Nhờ vậy trong quá trình lên men lactic khối đông được hình thành với cấu

-

trúc ổn định, hạn chế sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu trúc gel khi bảo quản sữa
chua.
2.6. Cấy giống

Giống được sử dụng là giống vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus (hình que) và
Streptococus

thermophilus

(hình

cầu)

thuộc

chủng

Streptococea,

họ

Lactobacteriaceas.
 Sản xuất men cái sữa chua

Chuẩn bị men cái là một công đoạn rất quan trọng trong sản xuất sữa chua vì
nó làm tăng hoạt tính của chủng vi khuẩn sử dụng. Men cái từ bồn được bơm vào
bồn lên men, lượng men cái bơm vào chiếm 5% tổng khối lượng sản phẩm, pH lúc
này phải đạt khoảng 4,4 – 4,5.

11


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Sơ đồ công nghệ sản xuất men cái sữa chua.
Giải thích sơ đồ:
•

Trộn – hòa tan: Nước được nâng nhiệt lên 600C và sau đó được đưa vào
bộ phận định lượng để đưa vào bồn men. Bột sữa gầy được trộn hòa tan
với nước ở trong bồn nhờ cánh khuấy.

•

Thanh trùng: Dịch sữa sau trộn và hòa tan được thanh trùng ở 90 0C

trong 30 phút để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh.

•

Làm nguội: Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 43 0C là
nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men.

•

Cấy men: Men giống khô sẽ được cho vào buồng và khuấy đều trong 10
phút.

•

Lên men: Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 5 - 7
giờ ở 43 - 450C, pH của men cái sẽ giảm xuống 4.3 - 4.5 thì tiến hành
làm lạnh men cái.

•

Làm lạnh: Mở cánh khuấy, làm lạnh men cái xuống đến 4 – 8 0C. Men
cái sẽ được lưu giữ ở nhiệt độ này không quá 48 giờ

2.7. Lên men
12


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Mục đích:
• Chế biến: Quá trình lên men đã làm thay đổi thành phần hóa học và giá trị

cảm quan của sữa tươi, chuyển hóa sữa tươi thành sản phẩm sữa chua.
• Bảo quản: Trong quá trình lên men acid lactic được sinh tổng hợp và làm
giảm giá trị pH của sữa. Sản phẩm sữa chua có giá trị pH không lớn hơn 4,6.
Giá trị pH thấp có tác dụng ức chế vi sinh vật (kể cả vi khuẩn lactic giống ),
góp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
 Cơ sở lí thuyết của quá trình lên men:
• Lactose được coi là nguồn năng lượng cần thiết cho vi khuẩn trao đổi chất
•

cũng như là nguồn gốc tạo nên hàng loạt các phản ứng tổng hợp các chất.
Trong các sản phẩm lên men từ sữa người ta nhận thấy có 3 dạng lên men

chính: lên men rượu, lên men lactic, lên men butyric
• Các dạng lên men khác cũng xảy ra trong quá trình sản xuất sữa chua được
coi là sự phối hợp của các dạng lên men chính.
• Bên cạnh đó còn có những quá trình lên men đặc trưng riêng cho từng sản
phẩm. vd: lên men acetic, probiotic
Lên men lactic:
Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm lên men sữa chua.
Dựa vào thành phần của sản phẩm lên men mà người ta chia thành: lên men lactic
điển hình và lên men lactic không điển hình
Các phản ứng xảy ra:
Trong môi trường sữa vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactose.

Đường galactose chuyển hóa thành glucose.

Đường glucose chuyển hóa thành acid pyruvic theo chu trình glycolysis của
Embden – Meyerhof.
Acid pyruvic tiếp tục chuyển thành acid lactic dưới tác dụng của enzyme lactate
dehydrogenase.
13


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Bên cạnh đó, dưới tác dụng của enzyme decarboxylase của vi khuẩn lactic acid
pyruvic cũng chuyển thành andehit axetic.

 Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc
Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản
xuất sữa chua đặc.
• Bình thường các micelle casein tồn tại dưới dạng keo.
• Acid lactic tạo ra từ quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa. Khi pH của
sữa bằng pI của casein các micelle casein bị trung hòa về điện tích và micelle
casein sẽ đông tụ tạo thành gel. Khi pH giảm xuống dưới pI, các micelle
casein được tái hòa tan. Và cơ sở này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua
khi dừng quá trình lên men của sữa chua đặc ở pH=4.7. Còn sữa chua uống
pH=4.1.
• Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa. Các
calcium phosphate keo sẽ làm hòa tan và tạo ra Ca 2+. Các ion này làm cho
khối đông tụ bền chặt hơn.

14

Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Các biến đổi nguyên liệu
•

Sinh học: Có hai biến đổi sinh học quan trọng trong quá trình lên men lactic. Đó là
sự trao đổi chất và sự sinh trưởng của vi khuẩn. Sự trao đổi chất nhằm mục đích duy
trì sự tồn tại của vi khuẩn trong canh trường . Riêng sự sinh trưởng của vi khuẩn
trong phương pháp lên men chu kỳ sẽ bao gồm 6 giai đoạn: thích nghi, sinh trưởng

nhanh, logarit, sinh trưởng chậm, ổn định, suy vong.
• Hóa sinh và hóa học: Trong quá trình lên men sản xuất sữa chua, có nhiều phản ứng
xảy ra ở bên trong lẫn bên ngoài tế bào vi khuẩn lactic. Đầu tiên đường lactose
trong sữa sẽ được vi khuẩn sử dụng và chuyển hóa qua nhiều phản ứng để tạo ra
acid lactic. Những phản ứng chuyển hóa này nhằm mục đích sinh tổng hợp năng
lượng cho vi khuẩn. Mỗi mol đường lactose sẽ tạo ra 4 mol ATP và 4 mol acid lactic
trong quá trình lên men đồng hình. Sau đó, vi khuẩn sẽ thải các phân tử acid lactic
ra ngoài tế bào. Vi khuẩn lactic còn sinh tổng hợp được nhiều sản phẩm phụ. Trong
quá trình lên men lactic đồng hình, hàm lượng của các sản phẩm phụ là rất thấp so
với hàm lượng của acid lactic. Những sản phẩm phụ quan trọng có ảnh hưởng đến
hương của sữa chua là acetaldehyde và diacetyl.
• Hóa lý: biến đổi hóa lý quan trọng trong quá trình lên men là sự đông tụ casein do
pH sữa giảm dần xuống giá trị pI =4.6, nhờ đó hình thành nên cấu trúc gel đặc trưng
của sản phẩm set-yaourt.
• Vật lý: Các quá trình lên men xảy ra đều kèm theo hiện tượng tỏa nhiệt. Do đó, các
nhà sản xuất cần hiệu chỉnh nhiệt độ tủ lên men hoặc phòng lên men sao cho nhiệt
độ canh trường luôn ổn định trong suốt thời gian lên men. Trong quá trình lên men,

các chủng vi sinh vật này không chỉ sản sinh ra acid lactic mà còn các acid bay hơi,
khí CO2, este, diacetyl. Kết quả tạo cho sản phẩm có cấu trúc và mùi thơm đặc
trưng.
2.8. Làm lạnh

Sau khi kết thúc quá trình lên men, sữa lên men được bơm qua hệ thống làm
lạnh dạng khung bản, nhiệt độ đầu ra của sữa lên men ≤ 15°C độ để ổn định gel của
sữa chua, tránh tác động xấu của quá trình rót hộp sau này. Sau đó dịch lên men
được bơm vào bồn chứa chờ rót.
Mục đích: điều khiển độ acid trong sản phẩm dừng lại ở nồng độ thích hợp,
tốc độ làm lạnh có thể ảnh hưởng đến cấu trúc của khối đông. Làm lạnh quá
nhanh sẽ xảy ra hiện tượng phân ly nước sữa do sự co lại quá nhanh của protein
15


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

có ảnh hưởng đến đặc tính hút nước, đối với sữa chua bổ sung mùi, nên làm lạnh
sữa chua đến nhiệt độ 15 ÷ 200C trước khi bổ sung mùi hay dịch quả sau khi bao
gói sẽ làm lạnh tiếp đến <50C.
2.9. Bao gói

Bật đèn cực tím trong phòng rót 1 giờ đồng hồ trước khi rót sản phẩm, do sản
phẩm được rót trong môi trường hở, tia cực tím có tác dụng tiêu diệt VSV có trong
môi trường phòng rót sản phẩm. Tiến hành rót hộp sản phẩm sữa chua trong cốc
hình trụ, khối lượng sản phẩm với hộp là 100g/ hộp. Sản phẩm sau khi ra khỏi máy
rót được đóng thành vỉ. Sau đó chuyển vào kho lạnh, tiến hành làm lạnh ủ chín.
Mục đích: ngăn chặn sản phẩm bị nhiểm bẩn, nhiễm vi sinh vật từ môi trường

ngoài, ngăn chặn tiếp xúc với không khí, ánh sáng. Ngoài ra còn làm tăng giá trị
cảm quan của sản phẩm. Vật liệu bao gói không có chứa độc tố, không có những
phản ứng hóa học xảy ra giữa vật liệu và bao gói.
Đối với sữa chua trái cây:
Sữa chua trắng được bơm từ bồn đến máy rót, đồng thời mứt trái cây cũng
được bơm vào đường ống của sữa chua trắng. Sữa chua trắng và mứt được trộn đều
nhờ một bộ mixing gắn trên đường đi đến máy rót.
2.10. Làm lạnh và ủ chín

Các thùng sữa chua được làm lạnh và ủ chín ở 4-6°C ít nhất 6 giờ. Đây là giai
đoạn quan trọng tạo cho sản phẩm có trạng thái và mùi vị cần thiết. Chỉ sau khi kết
thúc quá trình này mới có được sữa chua thành phẩm.

TỔNG KẾT
Hiện nay sữa chua được sản xuất cũng như tiêu thụ ở nhiều nơi trên thế giới.
Trong đó mỗi nước lại sử dụng một phương thức sản xuất riêng tạo cho sản phẩm
sữa chua có vị đặc trưng riêng và phù hợp với thị hiếu của từng người tiêu dùng,
từng địa phương, từng quốc gia, …Sản phẩm sữa chua thì rất đa dạng nhưng chủ
yếu có 3 loại đặc trưng gồm: Sữa chua sản xuất dạng "tĩnh" (Set Yogurt), Sữa chua
sản xuất dạng "động" (Stirred Yogurt), Sữa chua uống (Drinking Yogurt) . Tất cả
16


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

các loại sữa chua đều được tạo thành nhờ quá trình lên men lactic. Quy trình sản
xuất sữa chua là một quy trình khép kín. Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất sữa
chua cũng rất đa dạng về chủng loại và số lượng. Trong đó bao gồm 3 loại sinh vật

chính là: vi khuẩn, nấm men và nấm sợi.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Đối với sách:
1.

Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống (tập 1),

NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 2004.
2. Lê Thị Hồng Ánh, Công nghệ chế biến sữa, trường Cao đẳng Công nghiệp Thực

phẩm, tháng 9/2006.
3. PTS. Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ vi sinh vật, tập1, tập3, trường Đại học kỹ thuật

TP. HCM
Đối với tài liệu internet:




Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa
học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 603

17


Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

18