Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất sữa chua có bổ sung canxi

Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
PHẦN I. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Sữa là một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng cao. Sữa cung cấp gần như đầy đủ các
vitamin và khoáng chất cho cơ thể. Nhờ những tác dụng có ích mà sữa và các sản phẩm từ
sữa rất được mọi người ưa chuộng. Thị trường sữa và các sản phẩm từ sữa khá phong phú về
chủng loại, đáp ứng cho mọi người ở mọi độ tuổi.
Trong những năm gần đây, nghành công nghệ thực phẩm nói chung và ngành
công nghệ sản xuất sữa nói riêng của Việt Nam có điều kiện phát triển mạnh cả về số
lượng và chủng loại như sữa tươi tiệt trùng, sữa đặc, sữa chua,…Sữa chua là sản phẩm
lên men từ sữa, người ta đã dựa vào quy luật đấu tranh sinh tồn tự nhiên để tăng cường
sức khoẻ cho con người, các vi khuẩn lactic được đưa vào ruột sẽ cạnh tranh với vi
khuẩn gây thối và lấn át các vi khuẩn này. Theo các nghiên cứu thì sữa chua rất có lợi
cho cơ thể, nó có tác dụng chống lão hóa, giảm cholesterol trong máu, hạn chế rối loạn
đường ruột, làm giảm tác dụng phụ do sử dụng thuốc kháng sinh, làm tăng interferon,
giảm viêm loét dạ dày, ngăn ngừa loãng xương…
Canxi là chất khoáng thiết yếu rất cần cho cơ thể với số lượng đòi hỏi cao so với
các loại chất khoáng khác như sắt, đồng, kẽm... Canxi là thành phần chủ yếu cấu tạo
nên bộ xương và răng, nhưng cũng là một yếu tố không thể thiếu tham gia vào quá
trình đông máu và còn tham gia vào các hoạt động co giãn tế bào cơ. Chính vì vậy
chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất sữa chua có
bổ sung canxi ”
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Tạo ra sản phẩm sữa chua có giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan và chứa hàm lượng
canxi cao.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Xác định ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm
- Xác định ảnh hưởng của hàm lượng canxi bổ sung đến lên men sữa chua
- Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm
- Xác định một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm
- Xây dựng quy trình chế biến sữa chua canxi

1


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Tổng quan sữa nguyên liệu
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 còn non. Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các
động vật nuôi để chế biến thành nhiều thực phẩm quý giá. Hiện nay, ngành công
nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên liệu chính là
sữa bò, sữa dê và sữa cừu. Ở nước ta, sữa bò là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành
công nghiệp thực phẩm. [3]
2.1.1. Một số tính chất vật lý của sữa bò
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 βcaroten có trong chất béo của sữa. Sữa bò thường có màu trắng đến vàng nhạt. Sữa gầy
(sữa đã được tách béo – skimmilk) thường trong hơn và ngả màu xanh nhạt. Sữa bò
có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ. [3]
Bảng 2.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò [3]
Đại lượng

Đơn vị đo

Giá trị

pH

-

4,6

D

15-18

Tỷ trọng

g/cm2

1,028-1,036

Sức căng bề mặt

Dynes/cm

50

Độ chua

0

Điểm đông đặc

0

C

-0,54÷-0,59

2.1.2 Thành phần hóa học của sữa bò
Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng các
chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện qua tính đặc hiệu của các
thành phần dinh dưỡng đó. Sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzyme,
hoocmon, khoáng, vitamine cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và động vật còn non.

2


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của sữa nguyên liệu. [2], [3]
Hàm lượng (%)
Thành phần
Nước
85 ÷ 89
Chất khô
11 ÷ 15
Chất béo:
Mỡ sữa
2,9 ÷ 5,0
Photphatid
0,03 ÷ 0,05
Chất chứa nitơ
2,5 ÷ 4,0
Casein
2,3 ÷ 2,9
Chất phi nitơ
0,02 ÷ 0,08
Hydratcacbon
Lactose

4,5 ÷ 5,0
Glucose
0,01 ÷ 0,1
Chất khí
5,0 ÷ 8,0
Các hợp chất chứa nitơ
• Casein
Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa, chúng tồn tại dưới dạng các
micelle. Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng
(gồm canxi, magie, photphat và citrate [3].
Mỗi micelle do khoảng 400÷500 tiểu micelle hợp thành. Tiểu micelle có dạng
hình cầu, đường kính dao động 10÷15nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp
lại với nhau. Thành phần các casein αs, β và k trong tiểu micelle có thể thay đổi theo
những tỷ lệ khác nhau. Các phân tử αs và β-casein nằm tập trung tại tâm tiểu micelle
tạo nên vùng ưa béo, còn các phân tử k-casein được bố trí tại vùng biên tiểu micelle.
Phân tử k-casein có hai đầu: đầu ưa béo sẽ tương tác với αs và β-casein ở vùng tâm
tiểu micelle, đầu ưa nước sẽ hướng ra ngoài vùng biên micelle. Mỗi tiểu micelle có
phân tử lượng trung bình 250000Da.
Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối photphat
canxi (Ca3(PO4)2) và sự tương tác giữa các gốc kỵ nước. Các tiểu micelle ở vùng biên
trong cấu trúc micelle thường chứa hàm lượng k-casein khá cao. Do sự bố trí các đầu
ưa nước của k-casein luôn hướng ra vùng biên nên chính các phân tử k-casein làm cho
micelle tan được trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc của micelle
trong sữa.

3


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Nếu tách k-casein ra khỏi micelle hoặc lấy đi phần ưa nước của nó, cấu trúc

micelle trở nên không ổn định. Trong trường hợp này nếu như có mặt ion Ca2+ các
micelle liên kết lại với nhau và tạo nên hiện tượng đông tụ casein.
• Protein hòa tan
Bảng 2.3 Thành phần các protein hòa tan trong sữa bò (Brunner,1981)
Hàm lượng
Phân tử
Tên protein
Ghi chú
(%protein trong
lượng (Da)
sữa)
Phân tử gồm 162
β-lactoglobulin
7÷12
18000
gốc acid amin
Phân tử gồm123
α-lactalbumin
2÷5
14200
gốc acid amin
Là sản phẩm thủy
Proteose-pepton
2÷4
400÷40000
phân từ β-casein
162000
152000
Immunoglobulin
1,9÷3,3

400000
950000
Phân tử gồm 542
Serum-albumin
0,7÷1,3
66300
gốc acid amin
- β-lactoglobulin: có cấu trúc bậc hai, dạng hình cầu. Các gốc phân cực, không
phân cực và các gốc ion hóa được phân bố đều trong phân tử, riêng các gốc ưa béo tập
trung chủ yếu ở phần bên trong của cấu trúc hình cầu nên β-lactoglobulin ít tương tác
hoặc kết hợp với các phân tử khác.
- α-lactalbumin: là protein dạng hình cầu. Cấu trúc của nó gần giống với
lysozyme. α-lactalbumin là một metalloprotein. Trong mỗi phân tử có chứa một
nguyên tử canxi. α-lactalbumin là một protein có giá trị dinh dưỡng cao. Thành phần
các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối.
- Proteose-pepton: bao gồm các phân đoạn protein khác nhau. Chúng là sản phẩm
thủy phân từ β-casein bởi plasmine.
- Immunoglobulin: đến nay vẫn chưa có nhiều công trình nghiên cứu sâu về
nhóm protein này. Hầu hết

các immunoglobulin được tổng hợp bởi bạch cầu

lymphocyte B. Người ta đã tìm thấy ba loại immunoglobulin trong sữa bò là IgG, IgA
và IgM.

4


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Ngoài ra, trong sữa còn có các protein màng (membrane protein). Hàm lượng của

chúng rất thấp. Membrane protein tạo nên một lớp màng mỏng bao xung quanh các hạt
béo, góp phần làm bền hệ nhủ tương trong sữa. Một số membrane protein sẽ tạo nên
phần ưa béo và tương tác với lipit của các hạt cầu béo. Ngược lại, phần ưa nước của
chúng sẽ được bố trí tại vùng biên các hạt cầu béo và hướng vào nước.
Protein của sữa còn có đầy đủ các acid amine không thay thế và rất cân đối về
thành phần các acid amine.
Bảng 2.4 Thành phần acid amine của sữa (mg%) [2]
Thành phần
Acid amine

Casein

p-Lactoglobulin

d-Lactoalbumin

Alanin

3,0

6,90

2,1

Arginin

4,1

2,74

1,2

Acid asparaginic

7,1

11,44

18,7

Valin

7,2

5,75

4,7

Glycin

2,7

1,40

3,2

Acid glutamic

22,4

19,14

12,9

Histidin

3,1

1,60

2,9

Izoleucin

6,2

6,82

6,8

Leucin

8,2

11,7

11,5

Metionin

2,8

3,16

1,0

Tyrosin

6,3

3,55

5,4

Prolin

11,3

5,13

1,5

Serin

6,3

3,51

4,8

Treonin

4,9

5,24

5,5

Triptophan

1,7

1,94

7,0

Cystein và cystin

0,34

3,40

6,4

Phenylalanin

0,34

3,40

6,4

Chất béo: Chất béo trong sữa chiếm khoảng từ 3÷5,2%. Chia ra thành các
nhóm: mỡ, photphatid (lecitin, cephalin, phosphatidicerin, photphatidinozit),
glycolipid, steroit. [2]
5


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Bảng 2.5 Thành phần acid béo có trong sữa (%)
Loại chất béo

Hàm lượng

Loại chất béo

Hàm lượng

Acid butyric

0,82÷3,75

Acid arachinic

0,35÷1,31

Acid caproic

1,16÷2,14

Obic

18,63÷37,62

Acid caprillic

0,43÷1,38

Linoleic

0,01÷2,19

Acid capric

1,31÷2,86

Linoteic

0,35÷5,24

Acid lauric

0,84÷3,29

Arachidonic

0,21÷0,358

Acid miristic

8,33÷11,94

Panmiabic

1,54÷5,55

Acid panmitic

19,94÷34,00

Mirioleic

1,49÷3,53

Acid stearic

6,4÷13,65

- Glucid:

Đường chủ yếu có trong sữa là đường lactose, ngoài ra còn có

galactose, glucose, mantose, fructose. Lactose chiếm tới 4,7% trong sữa, đường lactose
là đường rất dễ lên men và tiêu hóa, lactose dễ bị thủy phân dưới tác dụng của acid,
nhiệt độ cao và enzyme lactase. [4]
C12H22O11.H2O

Enzyme lactase

Lactose ngậm 1 phân tử nước

C6H12O6 +

C6H12O6

Glucose

Galactose

Sản phẩm thủy phân của lactose kết hợp với các acid amine trong phản ứng
melanoidin và phản ứng caramen hóa tạo ra sản phẩm sẫm màu khi đun sữa ở nhiệt độ
cao.
Thành phần đường trong sữa rất dễ bị lên men, do đó bảo quản sữa là một vấn đề
rất khó. Quá trình lên men thực hiện bởi vi khuẩn lactic, vi khuẩn proionic và vi khuẩn
butyric.
C6H12O6

Vi khuẩn lactic

2 CH3CHOHCOOH

Glucose

Acid lactic

3CH3CHOHCOOH Vi khuẩn CH3CH2COOH + CH3COOH +H2O+CO2
Acid lactic
3CH3CHOHCOOH
Acid lactic

propionic
Vi khuẩn

Aicd acetic
CH3CH2CH2COOH + H2O + CO2

Butyric

Acid butyric

6


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Các chất khoáng: Hàm lượng các chất khoáng trong sữa không nhiều, nhưng sự
có mặt của chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng các chất dinh
dưỡng của sữa. [2]
Bảng 2.6 Hàm lượng các chất khoáng vi lượng trong sữa (mg/kg)
Chất khoáng

Hàm lượng

Chất khoáng

Hàm lượng

Fe

0,1÷0,6

Pb

0,02÷1,2

Co

0,11

Zn

0,48÷3,0

Mn

0,06

Cu

0,05÷0,4

I

0,05÷0,2

Ngoài thành phần chất khoáng vi lượng ra, trong sữa còn có các chất khoáng đa
lượng. Các chất khoáng đa lượng này nằm dưới dạng muối phosphat, muối clorua
hoặc các muối khác.
Bảng 2.7 Hàm lượng các chất khoáng đa lượng có trong sữa
Chất khoáng

Hàm lượng

Chất khoáng

Hàm lượng

K

144,0

Mg

12,2

Na

43,7

Cl

104,5

Ca

124,0

P

110,0

S

31,8

Vitamine: Sữa có nhiều vitamine với số lượng không lớn lắm. Các vitamine
này thuộc 2 nhóm:
- Nhóm tan trong chất béo gồm A, D, E.
- Nhóm tan trong nước gồm PP, C.
Bảng 2.8 Hàm lượng các vitamine trong sữa (mg/kg)
Vitamine

Hàm lượng

Vitamine

Hàm lượng

Vitamine

Hàm lượng

A

0,4÷1,0

B2

1,0÷2,8

PP

1,0

E

0,2÷1,9

B6

0,5÷1,7

D

0,65

B1

0,2÷0,7

C

13,0÷28

B12

2,2÷5,9

7

Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Bảng 2.2 Thành phần hóa học của sữa nguyên liệu. [2], [3]
Hàm lượng (%)
Thành phần
Nước
85 ÷ 89
Chất khô
11 ÷ 15
Chất béo:
Mỡ sữa
2,9 ÷ 5,0
Photphatid
0,03 ÷ 0,05
Chất chứa nitơ
2,5 ÷ 4,0
Casein
2,3 ÷ 2,9
Chất phi nitơ
0,02 ÷ 0,08
Hydratcacbon
Lactose
4,5 ÷ 5,0
Glucose
0,01 ÷ 0,1
Chất khí
5,0 ÷ 8,0
Các hợp chất chứa nitơ
• Casein
Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa, chúng tồn tại dưới dạng các
micelle. Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng

(gồm canxi, magie, photphat và citrate [3].
Mỗi micelle do khoảng 400÷500 tiểu micelle hợp thành. Tiểu micelle có dạng
hình cầu, đường kính dao động 10÷15nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp
lại với nhau. Thành phần các casein αs, β và k trong tiểu micelle có thể thay đổi theo
những tỷ lệ khác nhau. Các phân tử αs và β-casein nằm tập trung tại tâm tiểu micelle
tạo nên vùng ưa béo, còn các phân tử k-casein được bố trí tại vùng biên tiểu micelle.
Phân tử k-casein có hai đầu: đầu ưa béo sẽ tương tác với αs và β-casein ở vùng tâm
tiểu micelle, đầu ưa nước sẽ hướng ra ngoài vùng biên micelle. Mỗi tiểu micelle có
phân tử lượng trung bình 250000Da.
Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối photphat
canxi (Ca3(PO4)2) và sự tương tác giữa các gốc kỵ nước. Các tiểu micelle ở vùng biên
trong cấu trúc micelle thường chứa hàm lượng k-casein khá cao. Do sự bố trí các đầu
ưa nước của k-casein luôn hướng ra vùng biên nên chính các phân tử k-casein làm cho
micelle tan được trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc của micelle
trong sữa.

3


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
2.1.4. Những biến đổi thành phần của sữa
Các biến đổi sinh học
Sự trao đổi chất của hệ VSV có trong sữa được xem là biến đổi sinh học
quan trọng nhất. Trong quá trình bảo quản, hệ VSV phân giải và sử dụng một số chất
dinh dưỡng có trong sữa. Theo thời gian các tế bào VSV sẽ lớn hơn về kích thước,
nặng hơn về khối lượng và sẽ sinh sản tạo ra nhiều tế bào mới. Song song với các hiện
tượng trên, hàm lượng một số chất dinh dưỡng trong sữa giảm dần cùng với sự xuất
hiện nhiều hợp chất mới do VSV phân giải và chuyển hóa nên.
Tốc độ của quá trình sinh trưởng và trao đổi chất của hệ VSV có trong sữa phụ
thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là nhiệt độ bảo quản sữa. [3]

Bảng 2.9 Giá trị nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của các nhóm vi sinh vật (H.Leclerc,
Nhóm vi sinh vật

A.Meyer, 1994)
Nhiệt độ sinh
trưởngtối ưu (oC)

Đại diện VSV tìm thấy trong
sữa

Ưa lạnh (psychrophile)

5÷10

_

Cận ưa lạnh

20÷25

(psychrotrophile)

-Pseudomonas fluorescens
-Pseudomonas putida
-Propionibacterium
-Clostridium, coliform
-Vi khuẩn lactic:

Ưa ấm (mesophile)

30÷37

Lactobacillus casei
Lactobacillus acidophilus
-Nấm men
-Nấm sợi

Ưa nóng
(thermophile)

-Streptococcus thermophillus
45

-Lactobacillus lactis
-Lactobacillus helveticus

Rất ưa nóng

>70

_

Các biến đổi hóa học và hóa sinh
• Thủy phân chất béo: 97÷98% khối lượng chất béo trong sữa thuộc nhóm
triglyceride. Các hợp chất này có thể bị thủy phân dưới tác dụng của enzyme lipase tạo

9


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012

sản phẩm là các acid béo tự do, mono hoặc diglyceride. Các acid béo có phân tử lượng
thấp như acid butyric, acid caproic… làm cho sữa có mùi ôi khét.
Thông qua hàm lượng các acid béo tự do, ta có thể đánh giá mức độ thủy phân
chất béo. Sữa được xem là có chất lượng tốt khi chỉ số acid không lớn hơn 0,5÷0,8
meq/100g chất béo.
• Oxy hóa chất béo: các acid béo không bão hòa có trong sữa rất dễ bị oxy hóa tại
vị trí các nối đôi trong phân tử của chúng, tạo ra các hydroperoxyde và làm cho sữa có
mùi kim loại. Các phản ứng oxy hóa acid béo không bão hòa được tăng cường khi có
mặt muối sắt và đồng. Ngoài ra, khi để sữa tiếp xúc trực tiếp dưới ánh sáng mặt trời,
tốc độ phản ứng oxy hóa sẽ nhanh hơn. Để khống chế quá trình oxy hóa chất béo, cần
hạn chế hàm lượng oxy hòa tan trong sữa bằng cách bài khí trước khi bảo quản, tránh
để sữa tiếp xúc với oxy và ánh sáng mặt trời. Quá trình thanh trùng sữa ở nhiệt độ trên
80oC cũng hạn chế được quá trình oxy hóa chất béo.
• Thủy phân protein: quá trình thủy phân protein được xúc tác bởi hệ enzyme
protease. Các sản phẩm thu được phụ thuộc vào mức độ thủy phân, có thể là các
polypeptide với phân tử lượng khác nhau, peptid hoặc acid amin. Một số peptid làm
cho sữa có vị đắng.
• Phân hủy các acid amine: các phản ứng phân hủy acid amine thường gặp là
desamin hóa, decarboxyl hóa. Sản phẩm là cetoacid, acid không bão hòa, acid béo bão
hòa, khí NH3, CO2… chúng làm thay đổi sâu sắc thành phần hóa học và mùi vị của
sữa.
• Các biến đổi vật lý: Một số chỉ tiêu vật lý như tỷ trọng, độ khúc xạ ánh sáng,
độ nhớt của sữa phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp, các biến đổi
vật lý trong quá trình bảo quản là không đáng kể.
2.1.5. Các phương pháp bảo quản sữa
Sữa sau khi vắt lượng VSV thay đổi khá nhiều. Bản thân sữa cũng chứa nhiều hệ
enzyme xúc tác các phản ứng sinh hóa. Để hạn chế giảm chất lượng sữa, người ta tiến
hành bảo quản sữa bằng nhiều phương pháp khác nhau như:
- Phương pháp vật lý: làm lạnh, đun nóng.

10


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
- Phương pháp hóa học: dùng một số hóa chất để ức chế sự sinh trưởng và phát
triển của VSV.
- Phương pháp sinh học: chủ yếu nhờ quá trình lên men lactic để ức chế sự phát
triển của các loại VSV khác. [4]
2.1.6. Các sản phẩm chế biến từ sữa
Ngày nay, sữa và sản phẩm từ sữa đã không còn xa lạ với người dân Việt Nam
như trước kia nữa. Thị trường sữa ngày nay không chỉ đáp ứng riêng cho trẻ em mà
còn đáp ứng được nhu cầu của mọi lứa tuổi người tiêu dùng, tất cả mọi đối tượng đều
có những loại sữa phù hợp cho riêng mình và giá cả cũng tương đối phù hợp với mức
sống của người Việt Nam. Hiện nay, trên thị trường các sản phẩm của sữa rất đa dạng
như: sữa tươi, sữa bột, sữa đặc có đường, phomat, yaourt, bơ…[1]
a. Sữa tươi
Là sản phẩm được sử dụng rộng rãi do công nghệ chế biến đơn giản, phù hợp với
thị hiếu của người tiêu dùng. Ngoài ra sữa tươi còn giữ được mùi vị và giá trị tự nhiên
của sữa. Tùy thuộc vào thời gian bảo quản ta có thể chế biến sữa tươi thanh trùng hay
sữa tươi tiệt trùng. Về cơ bản cách chế biến sữa thanh trùng hay tiệt trùng là giống
nhau chỉ khác ở chế độ xử lý nhiệt song do hầu hết các thành phần của sữa đều bị ảnh
hưởng bởi nhiệt độ, do đó mà giá trị dinh dưỡng của hai sản phẩm này khác nhau. Do
sữa thanh trùng ít chịu tác động bởi nhiệt hơn sữa tiệt trùng nên sản phẩm sữa tươi
thanh trùng vẫn giữ được đặc tính tự nhiên hơn sữa tươi tiệt trùng.[1]
b. Sữa bột
Hiện nay sữa bột cũng đang là một sản phẩm rất được ưa chuộng trên thị trường
vì nó dễ bảo quản và được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như: sản xuất sữa
pha lại (hoàn nguyên), thay thế trứng trong sản xuất bánh…[1]
c. Bơ
Bơ là sản phẩm làm từ mỡ sữa, có nhiệt năng lớn (7800 cal/kg), độ tiêu hóa là

97% và giàu các loại vitamin A, E, B1, B2, C. Bơ có thể làm món ăn trực tiếp hay làm
các sản phẩm trung gian để chế biến các loại thức ăn khác.
Có rất nhiều cách để chế biến bơ khác nhau nhưng nhìn chung đều phải qua công
đoạn ly tâm để tách cream nhằm làm cho bơ có hàm lượng chất béo cao hơn. [1]

11


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
d. Phomat
Phomat chứa một lượng protein và chất béo tương đối cao nên độ sinh năng
lượng tương đương với thịt heo (2500 - 4000 kcal).
Các protein, chất béo trong phomat đều ở dạng cơ thể dễ tiêu hóa, có đầy đủ các
axit amine không thay thế, các vitamin và các chất khoáng. Có rất nhiều loại phomat
khác nhau, tùy theo đặc điểm mùi vị, hình dạng, hàm lượng chất béo. [1]
2.2. Tổng quan về sữa chua
2.2.1. Khái niệm về sữa chua
Sữa chua (hay Yaourt) là sản phẩm lên men lactic nhờ vi khuẩn lactic. Trong quá
trình lên men, casein trong sữa đông tụ, vi khuẩn lactic phát triển làm cho sữa chua có
vị chua dịu, vị béo hài hòa, có tác dụng rất tốt đối với sức khỏe con người. Ngoài việc
cung cấp các dưỡng chất cần thiết cho cơ thể sữa chua còn biết đến với tính chất kháng
một số bệnh như ung thư, chống lão hóa, tăng cường tiêu hóa...
Trên thị trường hiện nay, sản phẩm sữa chua rất đa dạng về chủng loại. Cấu trúc
và mùi vị của sữa chua luôn được các nhà sản xuất thay đổi để phù hợp với thị hiếu và
thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau. Ở các nước Tây Âu, sữa
chua được sử dụng khá phổ biến từ đầu thế kỷ XX. Trạng thái, mùi vị của sữa chua
có khác nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi
nước.
Sản phẩm sữa chua có thể được phân loại như sau:
Sữa chua truyền thống (set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình

sản xuất sữa chua truyền thống, sữa nguyên liệu khi được xử lý, 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.
Sữa chua dạng khuấy (stirred type): Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá
trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học. Trong quy trình sản xuất
sữa chua dạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lý 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. Sữa chua
dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như sữa chua truyền thống.

12


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Sữa chua uống hay sữa chua dạng lỏng (drinking type): Khối đông xuất hiện
trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. Sản phẩm có dạng lỏng,
khi sử dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng. Điểm khác biệt là sản phẩm sau
quá trình 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 nhớt cho sản phẩm.
Sữa chua lạnh đông (frozen type): Quá trình lên men sữa được thực hiện trong
thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đưa đi xử lý và lạnh đông
để làm tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói.
Sữa chua cô đặc (concentrated yaourt): còn có tên gọi là strained yaourt hay
labneh. Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc,
làm lạnh và đóng gói sản phẩm. Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết
thanh sữa ra khỏi sản phẩm.
Mặt khác phân loại yaourt dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm.Lượng
chất béo trong yaourt có thể dao động từ 0÷10%, thông thường là từ0,5÷3,5%. Theo tổ
chức Y tế thế giới (WHO) và tổ chức Nông Lương (FAO), sảnphẩm yaourt có thể chia
thành 3 nhóm sau:
Yaourt béo: 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 không lớn hơn 0,5%. [3]
2.2.2. Một số tính chất vật lý, đặc điểm của sữa chua.
Sữa chua là sản phẩm chế biến từ sữa nhờ quá trình lên men bởi nhóm vi khuẩn
lactic và một số nhóm vi khuẩn khác. Nó có một số đặc điểm sau:
- Trạng thái: Sữa chua là đồng nhất, mịn, sệt, không vón cục, không tách lớp.
- Mùi: Có mùi thơm đặc trưng của sản phẩm lên men nhờ sự có mặt của các hợp
chất như acud lactic, acid acetic, diacetyl,...chúng có mùi thơm dụi và mùi của hương
liệu bổ sung thêm vào mỗi loại sữa chua.
- Vị: Sữa chua có vị hơi chua của acid lactic, vị ngọt nhẹ của đường và vị béo
của lipid trong sữa chua. Ngoài ra, còn có thêm vị đặc trưng của từng loại sữa chua.

13


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
2.2.3. Lợi ích từ sữa chua.
Ngày nay, sữa lên men nói chung và sữa chua nói riêng đã được sử dụng phần
lớn ở các nước trên thế giới. Có được sự phát triển như vậy là vì sữa chua là nguồn
cung cấp chất dinh dưỡng tuyệt hảo cho con người, một lợi ích sức khỏe tiềm tàng.
Các sản phẩm sữa lên men đều có độ tiêu hóa cao bởi lẽ các chất đều đã được chuyển
hóa thành những dạng mà cơ thể dễ hấp thụ, đặc biệt đối với người già và trẻ em.
Không chỉ vậy, khoa học hiện đại đã chứng minh sữa chua có những tác dụng rất tích
cực đến sức khỏe con người.
Đa số các sản phẩm sữa lên men là thực phẩm “ăn kiêng” và có tác dụng chữa
bệnh. Sử dụng các sản phẩm sữa lên men có tác dụng kích thích sự tiết dịch vị, kích
thích sự trao đổi chất, hệ vi khuẩn lactic (trong các sản phẩm này) có tác dụng khống
chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối rữa ở ruột. Ngoài các thành phần dinh
dưỡngnhư protein, lipid, glucid; các sản phẩm lên men còn chứ nhiều vitamin, các chất

kháng thể rất có ý nghĩa trong điều trị một số bệnh.
Sữa chua có một giá trị dinh dưỡng đáng kể: Trong 100g sữa chua chứa khoảng
100Kcal (bằng khoảng 1/2 chén cơm hay 2 trái chuối xanh), cung cấp 260kJ năng lượng,
có chất đường (15,4g), chất đạm (3,1g), chất béo (3g), calci và một số loại vitamin. Một
số loại sữa chua còn thêm DHA (chất béo không no chuỗi dài) có tác dụng giúp sáng mắt
và tăng chỉ số phát triển trí tuệ...
Mặt khác, trong sữa chua có 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. Dùng sữa chua
như một phần trong bữa ăn hàng ngày giúp bạn 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. Ngoài ra việc sử
dụng sữa chua còn rất tốt cho răng miệng, nó làm giảm lượng vi khuẩn và hàm lượng
hydro sulfur gây mùi trong miệng, thậm chí giảm các mảng bám răng và các bệnh về
lợi nhất là khi sử dụng loại sữa chua ít đường.
Sữa chua và các sản phẩm lên men sữa khác có một số vi khuẩn tạo nên

14


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
enzyme 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 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....Đặc biệt gần
đây, tháng 11 năm 2006 khi ông Peter Lee và cộng sự tại Đài học Stranford, bang
California (Mỹ) công bố kết quả sữa chua giúp phụ nữ có khả năng ngăn chặn sự
truyền nhiễm HIV .

Chữa hôi miệng: Trong một nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học Nhật Bản
đã khẳng định rằng: sữa chua không đường nguyên chất có thể làm giảm chất
hydrogen sulphide là nguyên nhân chính gây hôi miệng xuống mức đáng ngạc nhiên.
Giảm béo: Sữa chua giàu Canxi còn là phương thuốc chữa béo phì hiệu quả.
Theo Zemet, Canxi có nguồn gốc từ sữa có ảnh hưởng lên hoạt động của các tế bào
mô mỡ, giúp chúng chuyển hóa thành năng lượng và đốt cháy hoàn toàn thay vì tích tụ
trong cơ thể. Chính vì vậy, phụ nữ thường xuyên sử dụng sữa chua làm phương thuốc
giảm cân tự nhiên. Trong sữa chua có nhiều Canxi làm chất xúc tác giúp cơ thể đốt
cháy mỡ rất nhanh.
Tăng cường hệ miễn dịch: Ăn sữa chua có thể giúp ngăn ngừa bệnh viêm mũi dị
ứng và viêm đường hô hấp trên do virus như cảm lạnh hoặc cảm cúm.
Bệnh đường ruột: Những người mắc các bệnh dạ dày-ruột, như viêm ruột, đau dạ
dày do nhiễm khuẩn Helicobacter pylori,…có thể giảm bớt triệu chứng nhở sữa chua.
Theo các nhà khoa học đến từ Trung tâm nghiên cứu Dinh dưỡng, Đại học Tufts (Mỹ),
chính vi khuẩn lactic có mặt trong sữa chua đã gia tăng số lượng vi khuẩn tích cực
trong đường ruột và giúp khử hoạt tính của một số hóa chất gây hại. Nguồn Canxi
trong sữa chua cũng giúp cải thiện hệ tiêu hóa, giúp hạn chế những tác động của acid
chua (hiện tượng ợ chua) trong hệ tiêu hóa.
Chữa bệnh nấm Candida: Vi khuẩn L. acidophilus có trong sữa chua có thể
khống chế bệnh nấm Candida sinh dục.

15


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Nếu tách k-casein ra khỏi micelle hoặc lấy đi phần ưa nước của nó, cấu trúc
micelle trở nên không ổn định. Trong trường hợp này nếu như có mặt ion Ca2+ các
micelle liên kết lại với nhau và tạo nên hiện tượng đông tụ casein.
• Protein hòa tan
Bảng 2.3 Thành phần các protein hòa tan trong sữa bò (Brunner,1981)

Hàm lượng
Phân tử
Tên protein
Ghi chú
(%protein trong
lượng (Da)
sữa)
Phân tử gồm 162
β-lactoglobulin
7÷12
18000
gốc acid amin
Phân tử gồm123
α-lactalbumin
2÷5
14200
gốc acid amin
Là sản phẩm thủy
Proteose-pepton
2÷4
400÷40000
phân từ β-casein
162000
152000
Immunoglobulin
1,9÷3,3
400000
950000
Phân tử gồm 542
Serum-albumin

0,7÷1,3
66300
gốc acid amin
- β-lactoglobulin: có cấu trúc bậc hai, dạng hình cầu. Các gốc phân cực, không
phân cực và các gốc ion hóa được phân bố đều trong phân tử, riêng các gốc ưa béo tập
trung chủ yếu ở phần bên trong của cấu trúc hình cầu nên β-lactoglobulin ít tương tác
hoặc kết hợp với các phân tử khác.
- α-lactalbumin: là protein dạng hình cầu. Cấu trúc của nó gần giống với
lysozyme. α-lactalbumin là một metalloprotein. Trong mỗi phân tử có chứa một
nguyên tử canxi. α-lactalbumin là một protein có giá trị dinh dưỡng cao. Thành phần
các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối.
- Proteose-pepton: bao gồm các phân đoạn protein khác nhau. Chúng là sản phẩm
thủy phân từ β-casein bởi plasmine.
- Immunoglobulin: đến nay vẫn chưa có nhiều công trình nghiên cứu sâu về
nhóm protein này. Hầu hết

các immunoglobulin được tổng hợp bởi bạch cầu

lymphocyte B. Người ta đã tìm thấy ba loại immunoglobulin trong sữa bò là IgG, IgA
và IgM.

4


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Mỗi ngày sử dụng khoảng 200-250ml sữa chua có thể cung cấp tối thiểu khoảng 15g
protein. Protein trong sữa chua dễ tiêu hóa, rất tốt cho sức khỏe con người.
c. Lipid.
Lượng chất béo có trong sữa chua tùy thuộc vào loại sản phẩm sữa chua được
sản xuất. Mặc dù phần lớn sữa chua bán ở những nước công nghiệp được làm từ sữa

gầy, thế nhưng sữa chua truyền thống cũng chứa khoảng 3-4g sữa béo trong 100g sữa
chua và sữa chua cô đặc hay sữa chua làm theo kiểu của Hy Lạp chứa khoảng 9-10g
chất béo.
d. Vitamin và khoáng vi lượng.
Canxi có trong sữa chua là dạng canxi dễ hấp thu hơn bất kì dạng canxi được
cung cấp bởi các nguồn khác. Ngoài ra sữa chua còn cung cấp một số nguyên tố vi
lượng khác như Na, Mg, Zn, P đều ở dạng dễ hấp thu và sử dụng.
Sữa chua là sản phẩm lên men nhờ vi khuẩn lactic. Hoạt động của hệ VSV trong
sữa và sữa chua làm cho giá trị dinh dưỡng của sữa không những không mất đi mà còn
tăng thêm. Hoạt động của vi khuẩn lactic thủy phân protein, glucid, lipid trong sữa
thành các chất đơn giản dễ tiêu hóa hơn như peptide và acid amin. Ngoài ra, do trong
sữa chua có sự hiện diện của VSV có lợi là nhóm vi khuẩn lactic làm tăng sự ổn định
của hệ VSV đường ruột, tăng khả năng hấp thu chất dinh dưỡng từ thức ăn. Và đặc
biệt, các vi khuẩn lactic còn sản sinh ra các loại acid hữu cơ như acid lactic, các
enzyme tiêu hóa, các chất kháng khuẩn như lactoccidine giúp chống lại các tác nhân
xâm nhập từ bên ngoài, bảo vệ hệ VSV đường ruột có lợi.
2.3 Vi khuẩn lactic
2.3.1. Lịch sử của quá trình lên men lactic
Theo nhiều tài liệu thì lên men lactic có thể được hình thành từ trước khi sự xuất
hiện cuộc sống loài người trên mặt đất (Buchta, 1983). 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 sinh hoạt hàng ngày. Năm 1975, các nhà khảo cổ đã phát hiện các lát bánh
mì hóa thạch có niên đại vào khoảng 3560 đến 3548 trước Công
nguyên tại vùng hồ Biel, Thụy Sỹ dựa trên các căn cứ về cấu trúc, kích cỡ, sự phân bố,
người ta đã thấy sự miêu tả quá trình làm lên men từ bột mì. Ngày nay, mặc dù đã trải

17


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012

qua hàng nghìn năm nhưng các loại bánh làm theo kiểu này hiện vẫn còn tồn tại và
phát triển tại Châu Âu, Bắc Mỹ (Cherl- Ho Lee, 1991). Từ lâu đời nay các hạt ngũ cốc
lên men được sử dụng như một thói quen truyền thống ở các nước Châu Phi và Ấn Độ
(Souane, 1991). H.J. Nisen và các cộng sự năm 1990 đã cho rằng một số sách cổ
khoảng trên 3000 năm trước công nguyên ở vùng Uruk, Warka (Irac) có chứa những
thông tin về các sản phẩm lên men. Hiện nay, ở nhiều gia đình có kinh nghiệm áp
dụng các phương pháp lên men tự nhiên các chất hữu cơ động thực vật 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 dựa 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 hai
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 Hermann Weimann là những người đầu tiên tách được vi khuẩn lactic từ
sữa lên men tự nhiên và đã tạo ra phương pháp nuôi cấy sạch dùng cho công nghiệp
chế biến sữa. [5]
2.3.2. Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic
Các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacter teriaceac. Mặc dù các vi
khuẩn này không đồng nhất về mặt hình thái (hình cầu, hình que) nhưng về mặt sinh lý
chúng tương đối đồng nhất. Tất cả đều có đặc điểm chung là vi khuẩn gram dương,
không tạo bào tử (trừ Sporolactobacillus inunilus), 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 ra môi trường. Vi khuẩn lactic là nhóm lên men bắt buộc không chứa các
xytocrom và enzyme catalaza. Tuy nhiên, chúng có thể sinh trưởng và phát triển khi có
mặt của oxy không khí. Mặc dù chúng thuộc nhóm kỵ khí nhưng cũng thuộc nhóm
hiếu khí. Nhu cầu về dinh dưỡng của vi khuẩn lactic rất phức tạp, không có một loài
nào có thể phát triển thuần khiết trên môi trường chứa glucose và ion NH4+. Đa số
chúng cần hàng loạt các vitamine và acid amine. Vì thế, người ta thường nuôi cấy
chúng trên môi trường phức tạp chứa một lượng nấm men, dịch cà chua hoặc thậm chí
cả máu. Nhìn chung các vi khuẩn lactic là nhóm khó nuôi, dễ giảm hoạt lực. [2]

18


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
2.3.3 Cơ chế của quá trình lên men
Lên men lactic là quá trình chuyển hóa glucid thành acid lactic nhờ hoạt động
của các khuẩn lactic. Tùy theo đặc điểm lên men của vi khuẩn lactic mà người ta chia
thành hai kiểu lên men là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình. Trong lên
men lactic đồng hình thì sản phẩm chỉ là acid lactic. Các vi khuẩn lactic lên men đồng
hình có thể kể đến: Streptococus, Str.Cremoris, lactobacterium Bulgaricus,
L.acidophilus, L.delbruclkii, L.cucumeris fermentati.
Còn trong lên men lactic dị hình thì sản phẩm cuối cùng khá đa dạng bao gồm
acid lactic, acid acetic, axetal, acid sucsinic, este, diaxetyl, CO2, H2 …Các vi khuẩn
lên men lactic dị hình gồm có Escherichia Coli và nhiều vi khuẩn trong giống
Leuconostoc và giống phụ Betabacterium.
Các vi khuẩn lên men lactic đồng hình bắt buộc thì thiếu ezyme photphoketolaza
là một ezyme tồn tại trong các vi khuẩn lên men dị hình. Mặt khác, các vi khuẩn lên
men dị hình lại thiếu ezyme aldolaza có tác dụng phân cắt hợp chất fructoza-1,6
điphosphat trong lên men đồng hình.
Trong tất cả các vi khuẩn thì có Lactococus, Enterococus và vài vi khuẩn
Lactobacillus, thì đường lactose được vận chuyển qua màng cytoplasmic bởi hệ
phospharylated Sugar (PTS) dẫn đến việc tích luỹ hợp chất lactose-6 phosphat bị phân
cắt bởi enzim phospho-β-galactosidase. Hợp chất galactose-6-phosphat tiếp theo được
trao đổi chất thông qua chu trình galactose-6-P. Hợp chất diaxetyl đã đem lại cho các
sản phẩm kem, sữa chua hương vị bơ đặc trưng tạo bởi vi khuẩn. [2]
2.3.4. Chủng vi khuẩn lên men sữa chua.
• Chủng Streptococcus thermophilus

19

Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
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 450C nó tạo thành những chuỗi ngắn. Còn ở
những nơi tự nhiên với nhiệt độ 300C, nó ở dạng cầu đôi. Nó có thể tạo ra những chuỗi
dài ở nồng độ acid cao trong sữa. Vi khuẩn này có thể phát triển tốt ở nhiệt độ 500C và
sinh sản tốt nhất ở 37÷400C. Đây là vi khuẩn lactic chịu nhiệt độ lên men điển hình, có
thể chịu được nhiệt độ đun nóng đến 650C trong 30 phút nhưng chỉ phát triển được
trong môi trường có độ acid thấp hơn L.bulgaricus
S. thermophilus thuộc nhóm vi khuẩn lactic lên men đồng hình sản xuất acid
lactic từ đường với hàm lượng từ 85÷98% và một lượng nhỏ các sản phẩm phụ khác.
Vi khuẩn này thể hiện hoạt tính phân giải protein rất yếu trong sữa. Sản phẩm trao đổi
chất của chủng này như acid formic có tác dụng thúc đẩy sự phát triển của các chủng
Lactobacillus.
• Chủng Lactobacillus bulgaricus

Đây là loài vi khuẩn lactic được sử dụng phổ biến trong sản xuất sữa chua.
L.bulgaricus là một loại vi khuẩn lên men sữa điển hình được phân lập từ sữa chua.
Chúng phát triển tốt nhất ở 45÷500C trong môi trường có độ acid cao. L.bulgaricus
thuộc nhóm vi khuẩn lên men đồng hình sản xuất 1,7% D-axit lactic trong sữa chua.
Khối lượng nhỏ các sản phẩm phụ tạo thành các hợp chất thơm chủ yếu là các
axetaldehyt do ezyme phân giải threonin thành axetaldehyt và glyxerin. Các sản phẩm
phụ tiếp theo có thể là: axeton butanon-2 và chút ít axetoin. Các axit béo quan trọng

20


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
Ngoài ra, trong sữa còn có các protein màng (membrane protein). Hàm lượng của

chúng rất thấp. Membrane protein tạo nên một lớp màng mỏng bao xung quanh các hạt
béo, góp phần làm bền hệ nhủ tương trong sữa. Một số membrane protein sẽ tạo nên
phần ưa béo và tương tác với lipit của các hạt cầu béo. Ngược lại, phần ưa nước của
chúng sẽ được bố trí tại vùng biên các hạt cầu béo và hướng vào nước.
Protein của sữa còn có đầy đủ các acid amine không thay thế và rất cân đối về
thành phần các acid amine.
Bảng 2.4 Thành phần acid amine của sữa (mg%) [2]
Thành phần
Acid amine

Casein

p-Lactoglobulin

d-Lactoalbumin

Alanin

3,0

6,90

2,1

Arginin

4,1

2,74

1,2

Acid asparaginic

7,1

11,44

18,7

Valin

7,2

5,75

4,7

Glycin

2,7

1,40

3,2

Acid glutamic

22,4

19,14

12,9

Histidin

3,1

1,60

2,9

Izoleucin

6,2

6,82

6,8

Leucin

8,2

11,7

11,5

Metionin

2,8

3,16

1,0

Tyrosin

6,3

3,55

5,4

Prolin

11,3

5,13

1,5

Serin

6,3

3,51

4,8

Treonin

4,9

5,24

5,5

Triptophan

1,7

1,94

7,0

Cystein và cystin

0,34

3,40

6,4

Phenylalanin

0,34

3,40

6,4

Chất béo: Chất béo trong sữa chiếm khoảng từ 3÷5,2%. Chia ra thành các
nhóm: mỡ, photphatid (lecitin, cephalin, phosphatidicerin, photphatidinozit),
glycolipid, steroit. [2]
5


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
các nguyên tố cơ bản, khoáng và các yếu tố sinh trưởng cần thiết, được xem là môi
trường hoàn hảo cho quá trình trao đổi chất của VSV.
Hai chỉ tiêu hóa lý quan trọng nhất của môi trường lỏng ảnh hưởng đến quá trình
lên men là hàm lượng chất khô và pH.
Khi hàm lượng các chất hòa tan trong môi trường quá cao, màng tế bào VSV
không thể duy trì sự cân bằng áp lực thẩm thấu được nữa, tế bào chất có thể bị co lại,
tế bào bị biến dạng và hoạt tính trao đổi chất của VSV giảm đi. Do đó, để quá trình lên
men diễn ra nhanh và chất lượng sản phẩm tốt, ứng với mỗi loại VSV, ta cần xác định
hàm lượng chất khô tối ưu cho môi trường trước khi lên men.
Hoạt tính trao đổi chất và sinh trưởng của VSV phụ thuộc vào pH môi trường do pH
ảnh hưởng đến hoạt tính các enzyme trong tế bào và cơ chế vận chuyển các chất của màng tế
bào chất. Mỗi loài VSV sẽ có một khoảng giá trị pH tối thích tương ứng. nhìn chung các VSV
sử dụng trong các sản phẩm lên men từ sữa có khoảng pH tối ưu nằm trong vùng acid hoặc
acid yếu (pH=4÷6).
c. Điều kiện lên men
• Lượng giống cấy: Nếu lượng giống cấy quá ít, thời gian lên men sẽ kéo dài. Các
VSV tạp nhiễm trong quá trình lên men dễ phát triển và có thể gây hư hỏng sản phẩm.
Ngược lại nếu lượng giống cấy quá nhiều, thời gian lên men được rút ngắn. tuy nhiên
hàm lượng các sản phẩm phụ tạo thành sẽ thay đổi cũng gây ảnh hưởng đến chất lượng
sản phẩm. Hơn nữa, việc tăng lượng giống cấy làm tăng chi phí cho quá trình sản xuất.
• Nhiệt độ: Trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa thường sử

dụng tổ hợp VSV và nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng của mỗi loài có thể khác nhau.
Do đó, ứng với từng quá trình lên men và tổ hợp VSV sử dụng người ta xác định nhiệt
độ lên men tối ưu bằng thực nghiệm. Thông thường khi nhiệt độ thấp quá trình lên
men sẽ kéo dài, nhưng nếu nhiệt độ quá cao hoạt tính trao đổi chất của VSV bị giảm
và những hợp chất tạo hương dễ thất thoát hơn.
• Thời gian lên men: Tùy thuộc vào loại sản phẩm và hoạt tính loài VSV sử dụng.
Trong sản xuất, người ta xác định thời điểm kết thúc quá trình lên men và ủ chín sản
phẩm thông qua việc lấy mẫu đánh giá kiểm tra một số chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm
quan.

22


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
2.4. Canxi
2.4.1.Tính chất của muối Canxi Clorua
Canxi Clorua (CaCl2) là một chất rắn màu trắng, rất háo nước, tồn tại dưới dạng
tinh thể.
Canxi Clorua thương mại có hai dạng chủ yếu: dạng ngậm nước CaCl2.6H2O và
dạng khối xốp trắng CaCl2.2H2O
Canxi Clorua tan nhiều trong nước và tỏa nhiệt, ít tan trong rượu và axeton.[6]
2.4.2. Vai trò của Canxi clorua trong chế biến thực phẩm
Clorua canxi được sử dụng phổ biến như là chất điện giải và có vị cực mặn, được
tìm thấy trong các loại đồ uống dành cho những người tập luyện thể thao và các dạng đồ
uống khác, như Smartwater và nước đóng chai của Nestle. Nó cũng có thể được sử dụng
như là phụ gia bảo quản để duy trì độ chắc trong rau quả đóng hộp hoặc ở hàm lượng cao
hơn trong các loại rau dưa muối để tạo ra vị mặn trong khi không làm tăng hàm lượng
natri của thực phẩm.
Nó cũng có thể dùng để chế biến các đồ thay thế cho trứng cá muối từ nước hoa
quả hay bổ sung vào sữa đã chế biến để phục hồi sự cân bằng tự nhiên giữa canxi và

protein trong các mục đích sản xuất phó mát, như các dạng brie và stilton.
Trong ủ bia (đặc biệt là ale và bia đắng), clorua canxi đôi khi được sử dụng để
điều chỉnh sự thiếu hụt chất khoáng trong nước ủ bia (canxi là đặc biệt quan trọng cho
chức năng của enzym trong quá trình ngâm, cho quá trình đông kết lại của protein
trong hầm ủ và trao đổi chất của men bia) và bổ sung độ cứng vĩnh cửu nhất định cho
nước. Các ion clorua gia tăng hương vị và tạo cảm giác ngọt và hương vị đầy đủ hơn,
trong khi các ion sulfat trong thạch cao, cũng được sử dụng để bổ sung ion canxi vào
nước ủ bia, có xu hướng tạo ra hương vị khô và mát hơn, với độ đắng cao hơn.

23


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
PHẦN 3
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Nguyên vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.1.1. Nguyên liệu nghiên cứu
- Sữa đặc có đường
- Sữa bột dielac
- Chủng vi khuẩn: Sữa chua vinamilk
3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu: phòng thí nghiệm Khoa CNSH – CNTP, Trường Đại
học Nông lâm Thái Nguyên
- Thời gian nghiên cứu: 3/2012– 1/2013
3.1.3. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu
3.1.3.1. Hóa chất nghiên cứu
- NaOH 0,1N, H2SO4 0,1N, phenolphtalein 1%
- CaCl2
- H2SO4 0,1N
- H2SO4 0,1N

- Phenolphtalein 1%
3.1.3.2. Dụng cụ và thiết bị nghiên cứu
Thiết bị tủ sấy: MEMMERT - MODEL: UNB400
- Dung tích: 53L
- Kích thước buồng sấy: 400x400x330mm
- Đối lưu tự nhiên
- Màn hiển thị số
- Điều chỉnh thời gian từ 0 - 99h59’
- Điều chỉnh nhiệt độ từ nhiệt độ phòng tới 220OC.
- Độ chính xác nhiệt đô: 0.5OC
- Có chức năng bảo vệ quá nhiệt kép
- Điện áp: 220V, 1400W

24


Báo cáo đề tài nghiên cứu cấp cơ sở năm 2012
- Khối lượng: 35kg
Máy đo pH: HANA 211
- Thang đo pH: -2.00 ~ 16.00
- Độ phân giải: 0.01 pH
- Độ chính xác: ±0.01
- Hiệu chuẩn tự động pH tại 1 hoặc 2 điểm với 5 điểm đệm đã được nhớ:4.01 ;
6.86 ;

7.01 ; 9.18 ; 10.01 ;

- Thang đo mv: ±399.9 ; ±2000 mV
- Độ phân giải: 0.1 ; 1 mV
- Độ chính xác: ±0.2 mV ; ± 1 mV

- Thang đo nhiệt độ: -9.9 ~ 120.0oC
- Độ phân giải: 0.1 oC
- Độ chính xác: ±0.4 oC
- Điện cực đo nhiệt độ: HI 7669/2W cáp dài 1m.
- Điện cực : HI 1131B đo pH, mV cáp dài1m.
- Tự động bù nhiệt khi đo (trong khoảng nhiệt độ: -9.9 ~ 120.0oC)
- Môi trường làm việc của máy: 0 ~ 50 oC ( 32 ~ 212 oF ) ; RH 95%
- Nguồn điện: 12 VDC adapter
- Kích thước: 240x182x74mm, 1.1Kg
Cân phân tích: OHAUS - PA 214
Thông số kỹ thuật:
- Khả năng cân tối đa: 210g
- Độ chính xác: 10-4g (d=e=0.1mg) (d độ lặp lại, e độ chính xác)
- Độ lặp lại: 0.0001g
- Độ tuyến tính: ±0.0002g
- Đơn vị cân: gram, kg, milli-gram, ounce, ounce troy, carat, penni, Lạng Hong
Kong, Lạng Singapore, Lạng Đài loan..
- Nguồn điện: 100-120 VAC, 220-240VAC, 50/60Hz
- Khoảng nhiệt độ môi trường hoạt động: 10-300C
- Màn hình hiển thị: LCD (segment)

25