CNSX SỮA CHUA TRUYỀN THÔNG KHUẤY UỐNG ỨNG DỤNG SINH HỌC

LỜI MỞ ĐẦU
Sữa chua là thực phẩm hỗ trợ vì nó có nhiều chất bổ dưỡng và dễ hấp thụ
vào máu. Nó lại dễ tiêu và kích thích tiêu hoá. Cơ thể hấp thụ sữa chua nhiều
hơn gấp 3 lần sữa tươi, nên dùng cho người bệnh vừa mới khỏi, suy nhược,
biếng ăn. Tốt nhất với trẻ suy dinh dưỡng và người lớn tuổi.
Ăn sữa chua thường xuyên sẽ giúp tăng cường hệ miễn dịch. Ngoài ra, sữa
chua chứa nhiều canxi, protein, riboflavin, phot pho, vitamin B12 nên giúp kéo
dài tuổi thọ. Riêng 3 thành phần canxi, magiê và kali trong sữa chua có tác
dụng chống chứng tăng huyết áp.
Ngày nay, sữa chua không chỉ được dùng làm món tráng miệng, hay nấu
với thịt và rau quả... Ngoài chức năng bổ dưỡng, phòng ngừa và trị các bệnh
đường ruột, sữa chua còn được nhiều người áp dụng vào việc làm đẹp cho cơ
thể, nhất là làn da.

1


MỤC LỤC

Tổng quan

I.

1. Giới thiệu sản phẩm sữa chua
1.1.

Định nghĩa

Sữa chua hay da-ua (từ tiếng Pháp yaourt) là sản phẩm bơ sữa được sản xuất
bởi vi khuẩn lên men của sữa. Mọi loại sữa có thể dùng để làm sữa chua, nhưng
trong cách chế tạo hiện đại, sữa bò được dùng nhiều nhất. Sữa chua đặc và yaourt

là sản phẩm lên men lactic từ sữa bò tươi, sữa bột hay sữa động vật nói chung sau
khi đã khử chất béo và thanh trùng vi khuẩn gây bệnh bằng phương pháp Pasteur ở
nhiệt độ 80-90 °C
1.2.

Nguồn gốc

Dù không có ghi chép chính xác về nguồn gốc của sữa chua, nhiều tài liệu cho
rằng người dân vùng Lưỡng Hà cách đây khoảng 5.000 năm đã vô tình "phát
minh" ra món ăn thú vị này. Thời kỳ này, do đã bắt đầu thuần hóa và chăn nuôi gia
súc, họ đã biết dùng bao tử (dạ dày) cừu để chứa và vận chuyển sữa tươi thu hoạch
được từ đàn gia súc. Sự kết hợp ngẫu nhiên của nhiệt độ trong quá trình vận
chuyển sữa và các loại men tự nhiên có trong bao tử cừu đã làm cho sữa trong
chiếc túi cô đặc lại và có vị chua rất khác lạ. Một cách hết sức tình cờ, nhân loại đã
được biết đến hương vị của một món ăn hoàn toàn mới.

2


Từ đó, trong suốt hàng nghìn năm, sữa chua đã trở thành món ăn phổ biến ở
Trung Đông, Tây Á, Đông Âu và nhiều nơi khác trên thế giới. Ở Ấn Độ, sữa chua
được sử dụng như một vị thuốc để chữa các bệnh về đường ruột. Còn vào thời Ai
Cập cổ, phụ nữ quý tộc còn biết dùng sữa chua như một sản phẩm làm đẹp để tẩy
tế bào chết, chống lão hóa và giữ gìn làn da tươi sáng, mịn màng. Cho tới thế kỷ
19, khi khoa học phát triển nhanh chóng, lợi ích của sữa chua càng được chứng tỏ
rõ ràng và đầy sức thuyết phục. Năm 1910, nhà bác học người Nga - Ilya
Metchnikoff đã đạt giải Nobel không chứng minh được vai trò của sữa chua đối
với sức khỏe con người. Và từ đó, sản phẩm sữa chua lên men đã được phát triển
rộng rãi trên toàn thế giới.
1.3.

Phân loại

Sản phẩm sữa chua có thể được phân loại như sau :


Cấu trúc và mùi vị :

− Sữa chua dạng “set type”: sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình

sản xuất sữa chua truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lí, 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 huỷ một phần do sự khuấy trộn cơ học. Trong
quy trình sản xuất sữa chua dạng này, 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 này sẽ không có cấu trúc gel mịn
và đồng nhất như sữa chua “set type”.
− Sữa chua dạng lạnh đông “frozen type”: Sản phẩm có dạng tương tự như

kem. Quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng. Tiếp
theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lý và lạnh đông để làm tăng độ
cứng cho sản phẩm rồi đóng gói.
− Sữa chua dạng cô đặc “concentrate yoghurt”: Quy trình sản xuất bao gồm

các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và bao gói sản
3

phẩm. Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi
sản phẩm. Sữa chua cô đặc còn có tên gọi là strained yoghurt.
−

Sữa chua uống “drink yoghurt” : Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau
quá trình lên men bị phá huỷ hoàn toàn. Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử dụng
người tiêu dùng không cần dùng muỗng. Điểm khác biệt là sau quá trình lên
men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp dồng hoá


−
−

để phá huỷ cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm.
Hàm lượng chất béo:
Sữa chua béo (Fat yaourt): Hàm lượng chất béo cao không thấp hơn 3%
Sữa chua bán gầy (partially skimmed yaourt) : hàm lượng chất béo

−

trong khoảng 0.5-3%
Sữa chua gầy (skimmed yaourt) :hàm lượng chất béo không bé hơn 0.5%.
Thành phần

1.4.

Sữa chua chứa rất nhiều các khoáng chấ như canxi, vitamin C, vitamin D,
kẽm, acid lactic và probiotic. Hàm lượng các chất có trong 180gram sữa chua bao
gồm:

•

Năng lượng: 100-150.

•

Chất béo: 3,5 gram

•

Chất béo bão hòa: 2 gram

•

Protein: ít nhất 8-10 gram.

•

Đường: 20 gram hoặc ít hơn.

•

Canxi: ít nhất 20 phần trăm lượng canxi cần thiết hàng ngày.

Vitamin D: ít nhất 20 phần trăm lượng Vitamin D cần thiết hàng ngày.
1.5.
Lợi ích
Từ lâu sữa chua được biết đến như một nguồn bổ sung canxi, kẽm và các vi
khuẩn có lợi cho đường ruột. Các công dụng nổi bật của sữa chua bao gồm:
 Tăng cường hệ thống miễn dịch

•

4


Nghiên cứu năm 2009 của trường Đại học Tehran (Mỹ) đã chứng mình rằng
phụ nữ ăn sữa chua hàng ngày giúp bổ sung probiotic làm cho mức LDL
(cholesterol "xấu") được hạ xuống, đồng thời có thể làm tăng HDL (cholesterol
"tốt"). Mức LDL trong cơ thể giảm đồng nghĩa với việc chị em tránh được nguy cơ
mắc nhiều bệnh như: tim mạch, huyết áp, béo phì...
 Giữ

ổn định trọng lượng cơ thể

Chọn chế độ ăn uống ít chất béo là việc mà rất nhiều người thực hiện nhằm
mục đích đạt được và duy trì trọng lượng cơ thể lý tưởng. Nghiên cứu của Trung
tâm Y tế Đại học Tennessee, Knoxville cho thấy những người bổ sung đầy đủ
canxi sẽ có xu hướng tăng cân ít và chậm hơn so với những người khác. Cách đơn
giản nhất để bổ sung canxi cho cơ thể là ăn sữa chua. Bạn có thể chọn các loại sữa
chua ít chất béo để phục vụ mục đích duy trì trọng lượng của mình.
 Tốt

cho quá trình tiêu hóa

Vi khuẩn sống trong sữa chua rất có lợi cho quá trình tiêu hóa vì trong sữa
chua có chứa một loại enzyme gọi là lactase có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa. Theo Tạp
chí Dinh dưỡng lâm sàng Mỹ thì những người ăn sữa chua thường xuyên sẽ ít bị
viêm loét và các bệnh khác ở đường tiêu hóa. Sở dĩ sữa chua có tác dụng này là vì
hoạt chất trong sữa chua ngăn ngừa vi khuẩn H. pylori - các vi khuẩn có thể gây
viêm loét bên trong đường tiêu hóa. Do đó, sữa chua được coi là có lợi cho quá

trình tiêu hóa.
 Giúp

xương chắc khỏe

Hàm lượng canxi trong sữa chua khá cao, do vậy, nếu thường xuyên ăn sữa
chua, bạn sẽ tăng cường sức khỏe của xương và ngăn ngừa loãng xương. Điều này
đặc biệt quan trọng với chị em phụ nữ, nhất là những chị em đang ở giai đoạn tiền
5


mãn kinh và mãn kinh bởi ở các giai đoạn này, do sự thay đổi hormone mà chị em
cần nhiều canxi để tăng cường sức khỏe cho xương.
 Giảm

viêm

Các vi khuẩn lactobacillus trong các loại sữa chua có thể giúp làm giảm tình trạng
viêm xảy ra khắp cơ thể, đặc biệt là ở những người bị viêm khớp. Các vi khuẩn
lành mạnh cũng có thể làm giảm và ngăn chặn tình trạng viêm trong ruột, giảm
nguy cơ ung thư đại trực tràng và bàng quang.
2. Nguyên liệu sản
2.1.
Sữa
2.1.1. Nguồn gốc

xuất

Con người bắt đầu sử dụng thường xuyên sữa của các loài động vật có vú
trong quá trình thuần hoá chúng, tức từ khi phát minh ra nông nghiệp, hay còn gọi

là cuộc cách mạng thời kỳ đồ đá mới.Tiến trình này xảy ra một cách độc lập ở
nhiều nơi trên thế giới, trong khoảng 9000-7000 năm TCN ở Tây Nam Á cho đến
khoảng 3500-3000 năm TNC ở Châu Mỹ. Những con vật cho sữa nhiều nhất - trâu
bò, cừu và dê - được nuôi đầu tiên ở Tây Nam Á, mặc dù bò nhà có nguồn gốc từ
các quần thể bò rừng châu Âu.
Việt Nam vốn không có ngành chăn nuôi trâu bò sữa truyền thống nên không
có các giống trâu bò sữa chuyên dụng đặc thù nào. Chăn nuôi bò sữa xuất hiện ở
Việt Nam từ những năm đầu của thế kỷ XX
2.1.2.

Định nghĩa và phân loại

- Sữa tươi là loại sữa động vật ( bò sữa, dê cừu…) ở dạng nguyên liệu thô, dạng
nước, chưa qua chế biến hoặc chỉ mới qua sơ chế và chưa được tiệt trùng hay khử
trùng triệt để bởi các thiết bị xử lý nhiệt vi lọc, sữa tươi được bảo quản và vận
chuyển trong điều kiện lạnh trước và trong khi sử dụng.Loại sữa tươi thông dụng
nhất là sữa bò tươi do tính phổ biến của sản lượng sữa bò, ở đề tài này loại sữa
được sử dụng là sữa bò.

6


- Sữa tươi chưa bao giờ vượt quá nhiệt độ là 40 0C, nghĩa là gần với nhiệt độ của cơ
thể con vật. Sữa tươi so với sữa tươi thanh trùng không có điểm lợi điểm gì cả. Nó
có thể chứa những vi trùng hại cho sức khỏe và như vậy lây lan bệnh tật. Số lượng
vi trùng trong sữa tươi lệ thuộc vào thực phẩm gia súc, tình trạng sức khỏe của gia
súc, kỹ thuật lấy sữa, cũng như vệ sinh trong lúc lấy sữa.
2.1.3.

Tính chất vật lý của sữa tươi

- Sữa tươi là một chất lỏng màu trắng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo,
protein và một số khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc sữa thường từ màu trắng đến
vàng nhạt phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng caroten có trong chất béo của sữa.
Sữa có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước; có vị ngọt nhẹ và có mùi đặc trưng.
-Sữa tươi thông thường sẽ có những đặc điểm và tính chất sau:
•
•

pH (ở 200C): 6.5 – 6.7, khi sữa bị nhiễm VSV, giá trị pH của sữa sẽ giảm.
Độ chua tính bằng độ Dornic (0D): 15 – 18

0

D: là số ml dung dịch NaOH N/9 cần dùng để chuẩn độ hỗn hợp 100ml sữa và
200ml nước cất có bổ sung vài giọt phenolphthalein cho đến khi xuất hiện màu
hồng bền trong 20 giây
Tỷ trọng (ở 150C): 1.028 – 1.036g/cm3
Tỷ trọng của sữa do hàm lượng các chất khô trong sữa quyết định. Hàm
lượng chất béo trong sữa càng cao, tỷ trọng sữa càng thấp.
− Điểm đông đặc: thường dao động từ - 0.54 đến -0.590C. Người ta thường sử
dụng chỉ tiêu này xem sữa có bị pha loãng với nước không.
− Mật độ quang ở 150C: 1.030 – 1.034
− Thế oxy hóa khử: 0.10 – 0.20V
− Độ dẫn điện: 0.004 – 0.005ohm-1.cm-1
− Nhiệt dung riêng: 0.933 – 0.934cal/g
− Chỉ số khúc xạ ở 200C: 1.35
2.1.4. Thành phần hóa học của sữa
− Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính là nước, lactose, protein và các
chất béo. Ngoài ra còn một lượng nhỏ các hợp chất nitơ phi protein, vitamin,

hormone, các chất màu và khí.
− Hàm lượng các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong phạm vi
khá rộng, phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, điều kiện tự nhiên và điều
kiện chăn nuôi. Sữa của các loại động vật khác nhau là rất khác nhau. Sữa
•
−

7


cừu có hàm lượng protein và chất béo cao nhất, tiếp đến là sữa trâu. Hàm
lượng lactose trong sữa mẹ cao hơn nhiều so với sữa của các động vật khác.
− Người ta đã xác nhận rằng không có một loại thực phẩm nào có nhiều chất
bổ và chứa đầy đủ các chất quan trọng đối với sự phát triển của cơ thể con
người như sữa. Trong sữa có gần 100 chất khác nhau như chất béo, protein,
đường, vitamin, khoáng, enzyme, chất khí và đặc biệt có nhiều chất miễn
dịch. Trong sữa có chứa 10 loại acid amin không thay thế 18 loại acid béo và
25 loại muối khoáng, 12 loại vitamin, 4 loại đường…Ngoài ra sữa còn chứa
một lượng nước tương đối lớn vì thế đã làm giảm độ năng lượng của sữa.
− Cụ thể các thành phần hóa học có trong sữa:
2.1.4.1.
Nước
Trong sữa, nước chiếm tỷ lệ lớn, từ 85.5 – 89.5% hảm lượng và chủ yếu ở dạng
tự do


Nước tự do

Nước tự do chiếm 96 – 97% tổng lượng nước. Lượng nước này có thể tách được
trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô.

Trong các sản phẩm như bơ, pho mát tươi…, nước tự do ở dạng các hạt có kích
thước khác nhau, phân bố tương đối đồng đều trong sản phẩm. Nước tự do có thể
bị bốc hơi hoặc bị ngưng tụ ngay trên bề mặt sản phẩm trong quá trình bảo quản.
Đối với các sản phẩm như sữa bột, nước tự do có thể xâm nhập trở lại, làm sữa bị
vón cục trong quá trình bảo quản.


Nước liên kết

Nước liên kết chiếm tỷ lệ nhỏ trong sữa, dao động khoảng 3 – 4%, phụ thuộc vào
các thành phần nằm trong hệ keo: protein, phosphatide, polysaccharide.
Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như NH2COOH, CONH, khó bị tách
ra trong quá trình sản xuất.
Trong các sản phẩm sữa, hàm lượng nước liên kết rất khác nhau: sữa gầy có 2.13 –
2.59%, nước tách ra trong quá trình sản xuất bơ chỉ có 1.75% nước liên kết.
2.1.4.2.

Chất béo
8


Thành phần chất béo trong sữa bò:
Thành phần
Lipide đơn giản
- Glyceride: Triglyceride
Diglyceride
Monoglyceride
- Choleseride (ester của acid béo và
cholesterol)
- Ceride (ester của acid béo và rượu cao phân

tử)
Lipide phức tạp
Các hợp chất tan trong chất béo
- Cholesterol
- Acid béo tự do
- Hydrocarbon
- Vitamin
- Rượu: phytol, palmitic, stearic, oleic

Hàm lượng (% so với
tổng khối lượng chất béo
98.5
95 – 96
2–3
0.1
0.03
0.02
1.0
0.5
0.3
0.1
0.1
Vết
Vết

Chất béo là một trong những thành phần quan trọng nhất của sữa. Hàm
lượng chất béo của sữa thay đổi trong một phạm vi khá rộng. Có loại sữa ít béo,
khoảng 3g trong 100ml sữa, có loại sữa nhiều chất béo khoảng 5-6g trong 100ml
sữa. Đối với sữa bò hàm lượng béo khoảng 3.9%.
Chất béo của sữa dưới dạng những hạt hình cầu rất nhỏ. Kích thước của

những hạt chất béo phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loài giống, tùy từng con vật,
thời gian khác nhau trong thời kỳ tiết sữa … Các hạt chất béo kích thước lớn thì dễ
tách ra khỏi sữa hơn là những hạt chất béo có kích thước nhỏ. Khi để sữa yên lặng
một thời gian, các hạt chất béo của sữa sẽ nổi lên trên mặt thành một lớp váng
mỏng gọi là váng sữa.
Trong thành phần chất béo của sữa có tới 20 loại acid béo khác nhau, trong
đó 2/3 là acid béo no và còn lại là acid béo chưa no. Trong số những acid béo trong
sữa có khá nhiều acid béo dễ hòa tan trong nước (ví dụ acid caproic). Chất béo của
sữa cũng dễ xảy ra những quá trình phân hủy làm thay đổi thành phần và tính chất
như quá trình thủy phân, quá trình oxy hóa,… làm giảm dần chất lượng của sữa và
nhiều khi làm hỏng sữa.
Ngoài chất béo thuộc nhóm lipit của sữa còn có photphatit và một số chất
khác nhưng hàm lượng không nhiều, photphatit có khoảng 0.5-0.7g trong một lít
sữa, trong đó chủ yếu là lexitin.
9


2.1.4.3.

Protein

Thành phần protein trong sữa
Loại protein

Hàm lượng trong Tỷ lệ so với tổng protein
sữa
(%)
g/kg

Casein

casein

10.0

30.6

casein

2.6

8.0

casein

10.1

30.8

casein

3.3

10.1

Tổng casein

26.0

79.5

lactalbumin

1.2

3.7

lactoglobumin

3.2

9.8

Serum albumin

0.4

1.2

Immunoglobulin

0.7

2.1

– 0.8

2.4

Whey protein (protein hòa tan)

Miscelianeous
peptone)

(proteose

6.3

19.3

Protein của màng cầu béo

0.4

1.2

Tổng protein

32.7

100

Tổng whey protein

Nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất của sữa là protein. Hàm lượng protein của
các loại sữa không chênh lệch nhiều, chúng thường nằm trong giới hạn 3.0-4.6%.
Riêng đối với sữa bò hàm lượng protein khoảng 3.3 - 3.5%.
Các protein của sữa là những protein hoàn thiện. Trong thành phần protein
của sữa có đến 19 loại axit amin khác nhau, trong đó có đầy đủ các acid amin
không thay thế được như: valin, lơxin, izolơxin, metionin, treonin, phenylalanin,
triptophan và lyzin. Trong sữa có 3 loại protein chủ yếu : Casein chiếm khoảng

80%, lactalbumin chiếm 3.7% và lactoglobulin chiếm 10% trong toàn bộ lượng
10


protein có trong sữa và còn một vài loại protein khác nhưng hàm lượng không
đáng kể.
Casein là nhóm protein chủ yếu trong protein của sữa. Nó bao gồm nhiều
loại casein khác nhau, γ casein, β casein, κ casein, α casein là thể phức hợp
phosphoryl gồm có αs1, αs2, αs3, αs4, αs5, αs6 – casein. β-casein là thành phần chủ yếu
có trong sữa bò nhưng lại là thứ yếu trong sữa người. -casein là một glycoprotein
và nó hiện diện khắp nơi trong thể mixen casein. Chính vì vậy mà mixen ở trạng
thái ổn định. α casein và β casein không tan trong sữa tươi. Các protein này chứa
nhóm photphat (photpho chiếm khoảng 0.8% trong toàn casein) và nhóm photphat
này kết hợp với ion Ca 2+. Sự trung hòa một phần lớn các điện tích âm ngăn ngừa α
casein và β casein kết khối và kết tủa.
Hai phân tử casein có thể tồn tại một cách ổn định trong sữa là do có sự hiện
diện của γ casein. Casein không tồn tại tự do trong sữa nhưng tồn tại dưới dạng các
hạt mixen có kích thước từ 0.003µm đến 0.3µm. Trung bình mỗi hạt chứa hàng
ngàn phân tử α casein và β casein. Hiệu quả bảo vệ của γ casein có thể là do nó góp
phần gia tăng điện tích âm của hạt mà không kết hợp với ion Ca 2+ . Mỗi hạt casein
chứa khoảng 70% nước và 30% chất khô. Trong thành phần chất khô casein chiếm
khoảng 93% và muối (chủ yếu là canxi photphat) chiếm khoảng 7%. Lactoglobulin
còn gọi là globulin của sữa. Hàm lượng lactoglobulin trong sữa khoảng 0,1% theo
khối lượng và chiếm tỉ lệ 3% so với lượng protein chung.
Khả năng đông tụ của casein là một trong những yếu tố quan trọng trong sản
xuất sữa chua, nó có thể bị đông tụ do nhiều yếu tố. Dưới đây chúng ta sẽ xem xét
hai yếu tố chính là đông tụ bởi acid và enzyme.
Đông tụ bởi acid:
Sữa tươi luôn có pH xấp xỉ 6.5 – 6.7 và các mixen casein tích điện âm. Khi
pH dịch sữa giảm (do thêm acid vào hoặc do kết quả quá trình lên men tạo acid),

diễn ra hai quá trình.
Thứ nhất các muối calcium hydrophosphat hiện diện trong mixen sẽ bị hòa
tan thành các ion Ca2+, các ion này thâm nhập cấu trúc mixen, tạo ra các liên kết
nội bền vững.
Thứ hai pH tiến dần đến điểm đẳng điện pI của từng loại casein, và tại đó
casein trung hòa về điện (H+ trung hòa các điện tích âm của casein), độ hòa tan lúc
này là thấp nhất. Khi tới giới hạn, các mixen casein sẽ đông tụ (tạo thành gel).
Theo lý thuyết, điểm đẳng điện của casein là 4.7. Trong dung dịch nuối như
điều kiện của sữa, casein đông tụ tốt nhất ở pH 4.6 – 4.7. Khi pH giảm xuống dưới
pI, casein sẽ hòa tan tạo thành muối và acid. Ngược lại, các casein kết tủa cũng sẽ
11


hòa tan trở lại khi bổ sung một lượng dư natri hydroxide. Tuy nhiên cấu trúc mixen
gốc không thể phục hồi
Đông tụ bởi enzyme:
Bên cạnh khả năng bị đông tụ bởi acid, thì casein còn bị động tụ bởi enzyme
renin. Enzyme renin là một proyease được chiết từ dạ dày bò.
Enzyme renin thủy phân một phần k- casein, bằng cách cắt liên kết peptide
giữa The – Met (ở vị trí 105 – 106), tạo ra 2 chuỗi peptide. Chuỗi peptide hòa tan
gồm các acid amin 106 – 169 (đa số là các acid amin phân cực) và phần glucide
háo nước. Chuỗi peptide hòa tan này được gọi là caseinopeptide hay glycomarco –
peptide. Khi tạo thành, chúng sẽ giải phóng vào dịch whey. Phần còn lại của k –
casein gồm các acid amin 1 – 105, được gọi là para – k – casein, là chuỗi không
hòa tan và nằm lại trong khối đông tụ của casein.
Quá trình này phá vỡ vỏ háo nước một cách đột ngột và àm mất cân bằng
các lực nội phân tử. Bề mặt của vỏ mixen trở nên ưa béo, liên kết giữa các vị trí kỵ
nước giữa các mixen bắt đầu hình thành và được làm bền bằng các liên kết
calcium, liên kết calcium tao thành nhanh khi mixen mất nước. Do đó các mixen
liên hợp một cách dễ dàng, tạo gel.

Enzyme renin sau đó còn tấn công tiếp các thành phần của casein, giải
phóng một số peptide.
Như vậy tác động của renin đối với casein gồm 3 bước:
Bước 1: thủy phân protein một phần bằng cách liên kết Phe 105 và Met (ở vị
trí 105 – 106) trong phân tử k – casein
Bước 2: Hình thành gel
Bước 3 thủy phân tiếp tục protein (sự chín), giải phóng một số peptide.
Tốc độ của ba bước này phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ và pH. Riêng bước
thứ hai chịu ảnh hưởng của nồng độ Ca2+.
Whey protein
Sau khi kết tủa casein bằng acid, trong phần nước sữa còn lại chứa
lactalbumin, lactoglobulin, serum albumin, immunoglobulin, proteose peptone.
Các whey protein, đặc biệt lactalbumin có giá trị dinh dưỡng rất cao. Thành phần
các amino acid của chúng rất giống với thành phần amino acid lý tưởng. Khi sữa bị
gia nhiệt, các whey protein bị biến tính và liên kết với casein, làm giảm khả năng
đông tụ các casein bằng rennin và giảm khả năng liên kết với ion Ca2+.
lactalbumin
12


Được xem là whey protein đặc trưng. Protein này có trong sữa của mọi động
vật có vú và đóng vai trò quan trọng trong quá trình tổng hợp lactose. Điểm đẳng
điện ở pH = 5.1. Không bị đông tụ bỡi men sữa, kém bền nhiệt.
lactoglobulin
Điểm đẳng điện ở pH = 5.3. kém bền nhiệt. Rennin không làm đông tụ
lactoglobulin ở điều kiện thường, nhưng khi gia nhiệt sữa trên 600C, lactoglobulin
bị biến tính, các cầu disulfua bắt đầu hình thành giữa các phân tử lactoglobulin với
nhau, với lactalbumin và với k – casein. Kết quả, lactoglobulin và lactalbumin
cũng bị chuyển vào khối sữa đông tụ khi lên men
Ở nhiệt độ cao, các hợp chất chưa sulphur như hydrogen sulphide được giải

phóng dần, tạo mùi “nấu” đặc trưng của sữa
Immunoglobulin (các globulin miễn dịch)
Có thể kết tủa các globulin miễn dịch bằng MgSO4, (NH4)2SO4. Trong sữa
bình thường, hàm lượng globulin miễn dịch rất thấp. Ngược lại, trong sữa đầu
chúng chiếm tới 90% tổng số whey protein.
2.1.4.4.

Gluxit

Gluxit có ở trong sữa chủ yếu là lactose. Hàm lượng lactose trong sữa
khoảng 4.5 - 5.1% tùy theo từng loại sữa. Đối với sữa bò hàm lượng này khoảng
4.9%
Lactose tồn tại ở hai dạng: khan (lactose anhydrous) và ngậm một phần tử
nước (lactose monohydrate). Tỷ lệ hàm lượng giữa hai loại này tùy vào giá trị nhiệt
độ và pH của sữa. Ở 200C, lactose chiếm tới 40% và lactose chiếm 60%. Khi thay
đổi nhiệt độ, có sự chuyển đổi từ dạng sang và ngược lại. Khi nhiệt độ giảm thì
cân bằng giữa hai dạng bị phá vỡ, một phần lactose chuyển thành lactose.
Tỷ lệ thành phần lactose và lactose (theo khối lượng) ở trạng thái cân bằng
trong dung dịch theo nhiệt độ
Nhiệt độ dung dịch

15

20

50

70

90

Tỷ lệ lactose/lactose

1:1.63

1:1.59

1:1.51

1:1.45

1:1.40

Độ ngọt của lactose kém sucrose 30 lần. Độ hòa tan trong nước cũng kém
hơn. Độ hóa tan trong nước của lactose được ghi trong bảng
Độ hòa tan của lactose (g/100g nước)
Nhiệt độ (0C)

lactose

lactose

0

5.0

45.1
13

25

8.6

39

12.6

100

70.0

94.7

Lactose ở trong sữa dưới dạng hòa tan. Lactose khó bị thủy phân hơn các
loại đường khác. Lactose bị thủy phân sẽ cho một phân tử glucose và một phân tử
galactose.
C12H22O11 →C6H12O6 + C6H12O6
Lactose Glucose Galactose
Ở nhiệt độ cao, lactose bị biến thành caramen. Vì vậy khi khử trùng sữa, một
phần lactose bị caramen hóa nên màu của sữa sau khi đã khử trùng thường sẫm
hơn lúc chưa khử trùng, đồng thời lactose còn có thể kết hợp với các nhóm amin
của protein sữa (casein) để tạo thành hợp chất melanoidin có màu sẫm.
Dưới tác dụng của vi khuẩn lactic, lactose bị lên men thành acid lactic gọi là
quá trình lên men lactic. Dưới tác dụng của vi khuẩn propionic, acid lactic có thể
chuyển hóa thành acid propionic, acid acetic và khí cacbonic. Phản ứng này là cơ
sở của quá trình chế biến một số loại phômai.
2.1.4.5.

Các muối và chất khoáng

Các muối có trong sữa:
Do trong sữa có mặt các cation K+, Na+, Mg2+ , Ca2+ và các anion của các
acid phosphoric, limonic, clohydric…nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau,
bao gồm:
Các muối clorua: KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2…
Các muối phosphate: KH2PO4, NaH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4…
Các muối citrate: K2(C6H6O7), Na2(C6H6O7), Ca3(C6H6O7)…
Trong các muối trên, muối calcium có ý nghĩa lớn đối với người, đặc biệt là
trẻ em. Hai nguyên tố calcium và phospho trong sữa có tỷ lệ rất hài hòa Ca/P =
1/1.31 và ở dạng cơ thể dễ hấp thụ.
Muối calcium có ý nghĩa quan trọng trong công nghệ chế biến sữa. Khi sữa
có hàm lượng calcium thấp, sữa đó sẽ không bị đông tụ hoặc đông tụ rất chậm.
Ngược lại, nếu sữa cí hàm calcium cao thì sẽ bị đông tụ bởi enzyme rennin nhanh
14


hơn nhưng sữa lại không mịn. Trong sữa, calcium nằm trong các hợp chất casenate
calcium, phosphate calcium, limonite calcium…
Trong sữa có muối của Mg2+ (12mg%), K+ (113 – 171mg%), Na+ (30 – 77mg
%). Tỷ lệ K/Na = 3.3 tương ứng với tỷ lệ K/Na trong sữa mẹ. Muối kali và natr có
tác dụng giữ trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm thấu ở trạng thái
bình thường.
Các muối của acid phosphoric là những hợp chất đệm điển hình có tác dụng
giữ cân bằng hệ muối và hệ keo của sữa.
Các muối của acid limonic đặc biệt có ý nghĩa đối với việc tạo thành các
chất thơm trong các sản phẩm sữa lên men, các loại bơ.
Các chất khoáng có trong sữa
Nhiều công trình nghiên cứu đã xác nhận lượng chất khoáng của sữa có thể
thỏa mãn đầy đủ nhu cầu về chất khoáng cho cơ thể. Hàm lượng chất khoáng trong

sữa khoảng tùy từng loại sữa. Hàm lượng khoáng trong sữa bò khoảng 8 – 10%.
Chất khoáng trong sữa có rất nhiều loại như: kali, canxi, natri, magiê, sắt, mangan,
iốt, nhôm, crôm,… Trong đó kali và canxi nhiều nhất.
Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa
Thành phần

Hàn lượng (mg/l)

Thành phần

Hàm lượng (/l)

K

1500

Zn

4000

Ca

1200

Al

500

Na

500

Fe

400

Mg

120

Cu

120

P

3000

Mo

60

Cl

1000

Mn

30

S

100

Ni

25

Si

1500

Br

1000

Bo

200

F

150

I

60

15

Tóm lại, các nguyên tố khoáng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành
sữa cũng như chất lượng các sản phẩm. Việc sử dụng các nguyên tố vi lượng vào
khẩu phần ăn của bò có khả năng làm tăng hàm lượng của chúng trong sữa.
Sữa là thức ăn có chứa rất nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể, nhưng
hàm lượng các vitamin không cao lắm. Số lượng và hàm lượng các loại vitamin
trong sữa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thức ăn, điều kiện chăn nuôi, giống loài
và tuổi của các loại gia súc.
2.1.4.6.

Vitamin

Trong sữa bò có rất nhiều loại vitamin tan trong chất béo (vitamin A, D, E,
K…), nhóm vitamin tan trong nước (vitamin B1, B2, B12, C, PP…).
Vitamin A có nhiều trong sữa, nhất là trong sữa non và có nhiều trong các
sản phẩm chế biến từ sữa nhất là trong bơ. Hàm lượng vitamin A trong sữa khoảng
0.2-2 mg/l sữa. Hàm lượng vitamin A trong sữa nhiều hay ít thường phụ thuộc vào
hàm lượng carotene có trong thức ăn của gia súc.
Vitamin D hàm lượng vitamin D trong sữa khoảng 0.002 mg/l sữa.
VitaminD không bị biến đổi trong quá trình khử trùng sữa.
Vitamin B1 trong sữa khoảng 0.4 mg/l sữa. Trong quá trình khử trùng và
bảo quản, hàm lượng vitamin B1 giảm dần, có thể giảm tới 15-20% hoặc hơn nữa.
Vitamin B2 trong sữa khoảng 1.7 mg/l sữa. Hàm lượng vitamin B2 có nhiều
nhất là trong sữa non, những ngày vắt sữa tiếp theo thì hàm lượng vitamin B2 giảm
dần.
Vitamin B12 trong sữa khoảng 0.1-0.3 mg/l sữa.
Vitamin PP trong sữa khoảng 1.5 mg/l sữa. Thức ăn của bò không ảnh
hưởng đến hàm lượng của vitamin PP trong sữa. Vitamin PP được tổng hợp ngay
trong cơ thể con bò.
Vitamin C hàm lượng vitamin C trong sữa thay đổi trong một giới hạn rất

rộng, khoảng 5-20 mg/l sữa. Trong sữa non có nhiều vitamin C, nhưng càng về
cuối thời kỳ tiết sữa lượng vitamin C trong sữa giảm dần. Trong quá trình khử
trùng, lượng vitamin C trong sữa giảm, đặc biệt là khử trùng có không khí thì hàm
lượng vitamin C giảm nhiều.
2.1.4.7.

Enzyme

pH tối thích

Enzim lipaza

9.4

Enzyme có
trong sữa

Catalaza
enzim lecithinase
Enzim photphataza
Enzim peroxidaza
Enzim lactaza

16


Các enzim là các protein có khả năng kích hoạt các phản ứng hóa học và ảnh
hưởng đến giai đoạn và tốc độ của phản ứng. Enzim xúc tác phản ứng mà không bị
biến đổi về lượng nên được gọi là xúc tác sinh học. Hai yếu tố ảnh hưởng mạnh
đến tính chất của enzim là nhiệt độ và pH. Nhiệt độ thích hợp của enzim nằm trong

khoảng rất rộng từ 25-500C, nhiệt độ thấp làm ngừng hoạt động của enzim, nhiệt
độ cao làm phân hủy enzim. Trong sữa có nhiều loại enzim khác nhau, chúng ảnh
hưởng tới chất lượng của sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa.
Enzim lipaza có tác dụng xúc tác quá trình thủy phân chất béo của sữa, tạo
thành glixerin, acid béo và một số sản phẩm khác. Những chất này gây cho sữa có
mùi vị lạ và làm giảm chất lượng của sữa. Nhiều vi sinh vật có khả năng sản xuất
enzim lipaza, đặc biệt là vi khuẩn bacillus sản xuất ra enzim lecithinase tấn công
vào hợp chất licethin, một loại phospholipids chứa trong màng hạt béo.
Catalaza có tác dụng phân hủy hydrogen peroxide (H2O2) thành oxy hoạt
động. Dựa vào lượng oxy giải phóng ra trong quá trình phân hủy, ta có thể xác
định được hàm lượng catalaza trong sữa, từ đó kiểm tra được nguồn sữa có vắt từ
bò bị nhiễm bệnh hay không.
Lecithin là hợp chất của glycerol hai acid béo, acid phosphoric và choline,
enzim lecithinase hydrate hóa hợp chất này thành diglycerid và phosphoryl
choline. Lớp màng chất béo do đó bị phá hủy, các hạt béo kết tụ lại tách thành lớp
kem trên bề mặt dịch sữa.
Enzim photphataza có trong sữa tươi, nó có tác dụng xúc tác quá trình thủy
phân photpho glycerin của sữa, tạo thành glycerin, acid béo, acid photphatrit và
một số một số sản phẩm khác. Sự hiện diện của enzim phosphataza trong sữa được
xác định bằng cách thêm vào sữa ester của acid photphoric và chất chỉ thị màu có
màu sắc thay đổi khi tác dụng với rượu được giải phóng. Phosphataza bị phân hủy
bởi nhiệt độ cao trong thời gian ngắn.
Enzim peroxidaza trong sữa tươi mới vắt, chưa khử trùng đã có mặt của
enzim peroxidaza. Enzim này có tác dụng xúc tác quá trình oxi hóa chất béo của
sữa, làm cho chất lượng của sữa giảm dần.Enzim peroxidaza bị phá hủy ở nhiệt độ
800oC trong vài giây. Vì vậy, người ta dựa trên sự có mặt của enzim này ở trong
sữa để xác định xem sữa đã qua khử trùng hay chưa. Nếu đã qua khử trùng, sữa
không còn hoạt tính enzim peroxidaza.
Enzim lactaza đường lactose thuộc nhóm hydratcacbon, là nguồn năng
lượng lớn trong chế độ ăn. Nó phân hủy thành những hợp chất có năng lượng cao,

có thể tham gia vào các phản ứng sinh học, hydratcacbon là nguyên liệu tổng hợp
nên các hợp chất hóa học quan trọng trong cơ thể. Lactose bị tấn công bởi vi khuẩn
lên men lactic, vi khuẩn này sản sinh ra enzim phân hủy lactose gọi là lactaza
thành glucose và galactose. Galactose chuyển thành các acid khác nhau trong đó có
17


acid lactic rất quan trọng. khi sữa bị chua tức là đã có sự lên men lactose thành acid
lactic. Nếu sữa bị xử lý nhiệt độ cao và lưu ở nhiệt độ đó, nó trở nên có màu nâu và
có vị caramel, quá trình này gọi là caramel hóa và là kết quả của phản ứng giữa
lactose và protein gọi là phản ứng maillard.
2.1.4.8.

Các chất khí

Trong sữa tươi thường có chứa một số chất khí như khí nitơ, khí cacbonic,
khí oxi… Hàm lượng các chất khí trong sữa không nhiều: trong một lít sữa có
khoảng 50-90 ml các chất khí.
Các chất khí thường tạo thành các bọt khí ở trong sữa, chính những bọt khí
này là nơi thích hợp cho các loại vi sinh vật “ẩn nấp” và phát triển. Vì vậy sữa càng
có nhiều chất khí càng không có lợi. Trong quá trình khử trùng, hàm lượng các
chất khí ở trong sữa giảm.
2.1.4.9.

Các chất miễn dịch

Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn dịch có tác
dụng bảo vệ sữa khỏi sự hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều
nhưng nó đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể. Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy
bởi nhiệt độ (65-700C). Ngoài ra sũa còn chứa một lượng bạch cầu.

2.1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sữa
2.1.5.1.
Thành phần sữa bị thay đổi khi bảo quản

Chất béo và protein sữa bị thay đổi hóa học trong quá trình bảo quản. Những
thay đổi này có 2 dạng: sự ôi hóa và sự phân giải lipit. Sản phẩm tạo nên có mùi
khó chịu và thường xảy ra đối với bơ sữa và bơ.
Sự ôi hóa chất béo: xảy ra tại các nối đôi của các acid béo không no tạo nên
mùi kim loại, trong đó lecithin là chất dễ tấn công nhất.
Sự ôi hóa protein: do sự ôi hóa amino acid dưới tác dụng của ánh sáng, gây
ra mùi khó chịu. Chỉ một vài phút để dưới ánh sáng cũng đủ gây ra phản ứng này,
do đó sữa không nên để trực tiếp dưới ánh sáng.
Sự phân giải lipit: là sự phân cắt chất béo thành glycerol và acid béo, tạo
mùi vị chua, mùi này gây ra bởi sự hiện diện của các acid béo tự do thấp phân tử.
Sự phân cắt này tạo ra dưới tác dụng của enzim lipaza. Tuy nhiên quá trình này
không xảy ra cho đến khi lớp màng của hạt béo bị phá hủy và chất béo bị lộ ra.
Trong công nghệ sữa sự phá hủy màng rất dễ xảy ra dưới tác dụng cơ học như:
bơm, khuấy, đánh sữa… Để tránh xảy ra quá trình này sữa nên được thanh trùng ở
nhiệt độ cao để phân hủy enzim lipaza.
2.1.5.2.

Ảnh hưởng của xử lý nhiệt lên các thành phần hóa học
18


Chất béo: chất béo không bị ảnh hưởng ở nhiệt độ dưới 100 0C. Sự kết tụ
các hạt béo xảy ra ở nhiệt độ cao. Sự phân tách chất béo bị giảm nếu sữa bị gia
nhiệt cao hơn 750C.
Protein: Casein không thấy bị thay đổi ở nhiệt độ dưới 100 0C, nhưng rất dễ
thấy sự biến đổi của casein micelle khi nhiệt độ của sữa trên 65 0C. Protein dịch sữa

bị biến tính ở nhiệt độ trên 65 0C và hầu như bị biến tính hoàn toàn ở nhiệt độ 90 0C
C trong 60 phút. Vài protein có thể khôi phục một phần tính chất của nó trong thời
gian lưu trữ vài ngày hoặc vài tuần sau khi bị xử lý nhiệt. Sau khi xử lý nhiệt ở
nhiệt độ 750C C và lưu nhiệt ở đó trong một phút hoặc ít hơn sữa bắt đầu có mùi
β

nấu, đó là do sự giải phóng hợp chất chứa sulphur từ -lactoglobulin và các
protein chứa sunphur khác. Enzim: các enzim bị vô hoạt bởi nhiệt. Nhiệt độ vô
hoạt phụ thuộc kiểu enzim.
Vitamin: vitamin C rất nhạy với nhiệt độ, đặc biệt là khi có mặt của không
khí và kim loại. Thanh trùng nhiệt độ cao trong thời gian ngắn trong thiết bị trao
đổi nhiệt dạng đĩa hầu như không làm mất vitamin C. Vitamin khác chịu ảnh
hưởng hoặc không bị ảnh hưởng dưới sự xử lý nhiệt vừa phải.
Lactose: ở nhiệt độ cao trên 1000C lactose phản ứng với protein gây ra màu
nâu của sữa.
2.1.6. Các chỉ tiêu chất
 Chỉ tiêu cảm quan:

lượng của sữa

Chỉ tiêu



Yêu cầu

Trạng thái

Đồng nhất, không tách béo, không tạp chất

Màu

Vàng kem nhạt

Mùi vị

Đặc trưng của sữa bò tươi, không có mùi vị
lạ

Chỉ tiêu hóa lý:
Chỉ tiêu
Nhiệt độ

Yêu cầu
< 60C

Thử cồn 75%

Không bị tủa

Tổng chất khô

12%

Hàm lượng chất béo

3.5%

Độ acid

16 – 180T
19


Tỷ trọng


1.028 – 1.036g/ml

Chỉ tiêu vi sinh
Chỉ tiêu

Yêu cầu

Thử xanh methylen

Thời gian mất màu trên 3 giờ

Thử lên men lactic

Thời gian đông tụ dưới 3 giờ

Tổng số VSV hiếu khí

< 100 bào tử/ml

Coliform

0

2.2.
Thành phần
− Để tăng vị ngọt

khác
cho yaourt, người ta bổ sung đường ( glucose, saccharose,
….) vào sữa trong quá trình chế biến. Đường có thể được bổ sung trực tiep6`
hoặc dưới dạng puree trái cây đối với những sản phẩm dành cho người ăn
kiên, các nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt, thông dụng nhất là aspartame.
− Trái cây các loại như thơm, dâu, sơ ri, táo,… được bổ sung vào yaourt
thường dưới dạng puree. Có hai dạng puree:
 Puree tự nhiên( không có bổ sung them đường)
 Puree bổ sung đường
− Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50-55%
− Một số sản phẩm yaourt còn được bổ sung them 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 nguyên 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…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.
3. Vi sinh vật
Sữa chua được tạo thành từ quá trình lên men sữa dưới tác dụng của vi khuẩn.
Trong sữa nguyên vật liệu có rất nhiều loại vi sinh vật như : vi khuẩn lactic,
butiric, propionic, nấm men... Còn có các loại vi khuẩn khác như vi khuẩn đường
ruột, vi khuẩn axetic cũng tham gia chuyển hoá lactose và tạo thành hàng loạt các
hợp chất như axit lactic, axit axetic, rượu etylic, 2,3 – butadiol…

20


Chủng vi sinh vật có thể chỉ bao gồm một loài hoặc là hỗn hợp của nhiều loài vi
sinh vật.Việc sử dụng loại vi khuẩn nào, với tỉ lệ bao nhiêu để cho kết quả tốt nhất
là mối quan tâm của các nhà khoa học công nghệ.
Điển hình như vi khuẩn lactic: có hầu hết ở mọi nơi nhưng nhiều hơn cả là ở
sữa. Các vi khuẩn này sử dụng lactose làm nguồn cacbon và sản sinh ra axit lactic.
Quá trình lên men có thể chỉ tạo thành một sản phẩm, chủ yếu là axit lactic (lên
men đồng hình) hoặc tạo thành cả axit lactic và các chất khác như axit axetic, CO 2,
hydro (lên men dị hình).
3.1.

Đặc điểm của vi khuẩn Lactic

Sự lên men Lactic là quá trình lên men yếm khí, sản phẩm tạo thành là acid lactic
dưới tác dụng của vi khuẩn lactic. C6H12O6 → CH3CHOHCOOH
Khi nồng độ của acid lactic đạt 2-3% sẽ ức chế hoạt động của các vi sinh khác, kể
cả E.Coli. Chính vì thế người ta ứng dụng quá trình lên men lactic để sản xuất
nhiều sản phẩm thực phẩm khác nhau như sữa chua, bơ, phomai, dưa chua...
Các chủng lên men lactic chủ yếu là các giống:
- Lactobacterium (trực khuẩn) gồm các chủng điển hình là:
+ Lactobacterium bungaricum với nhiệt độ thích hợp lên men: 40 - 42oC
+ Lactobacterium casei với nhiệt độ thích hợp lên men: 40 - 45oC
- Streptococus:
+ Streptococus Lactic có khả năng lên men 30 oC đối với sữa, đường gluco,
manto, lacto, galacto ; và các chủng lên men dị hình khác.
Gần đây, người ta nghiên cứu sản xuất phomai từ sữa dừa dưới tác dụng của vi
khuẩn Streptococcus diacetylactis, trong đó chọn lọc được 2 chủng có khả năng
lên men và tạo hương tốt nhất. Giống được bảo quản trong môi trường sữa và giữ

21


trong tủ đông. Điều kiện nuôi cấy của vi khuẩn Streptococcus diacetylactis như
sau:
- Nhiệt độ nuôi cấy: sinh trưởng và lên men mạnh nhất khi nuôi cấy ở 28 oC; phát
triển khá ở 35oC và thấp nhất ở 20oC.
- Môi trường nuôi cấy: Sau nhiều thử nghiệm cho thấy môi trường tốt nhất là môi
trường sữa bột gầy bổ sung glucose và nước chiết nấm men.

Lactocillus
bulgaricus

Streptococcus
thermophilus

 Vi sinh vật sử dụng trong quá trình sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa
(Oberman H. và Libudzisz.
Giống vi sinh vật

Loài

Vi khuẩn
Lactobacillus

L.delbrueckii
L.delbrueckii ssp lactis
22

L.delbrueckii ssp bulgaricus
L.helveticus
L.acidophilus
L.casei
L.kefir
Lactococus

L.lactis ssp lactis
L.lactis ssp lactis var diacetylatis
L.lactis ssp cremoris

Leuconostoc

L.mesenteroides

Stretococcus

L.mesenteroides ssp dextranicum

Pediococcus

L.mesenteroides ssp cremoris

Acetobacter

S.thermophilus
P.pentosaceus
P.acidilactis
A.aceti

Nấm men
Kluyveromyces

K.marxianus ssp marxianus

Candida

K.marxianus ssp bulgaricus

Saccharomyces

K.lactis

Torulaspora

C.kefir
S.cerevisiae
S.lactis
T.delbrueckii
23


Nấm sợi
Geotrichum

G.candidum

3.2.
Cơ chế quá trình lên men tạo sản phẩm
− 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 (thường gặp)
Lên men butyric
Các dạng lên men khác nhau 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. Ví dụ : như lên men axetic, propionic,…
Lên men lactic
Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phma63 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.
Trong môi trường sữa vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactose.
Lactose

−

Glucose + Galactose

Enzyme lactose

Đường Gactose chuyển hóa thành glucose
Gactose + ATP

Galactose-1- phosphate + ADP

Galactose-1- phosphate

−
−

Glucose-1-phosphate

Glucose-1-phosphate

Glucose-6-phosphate

Glucose-6-phosphate

Glucose + H3PO4

Đường Glucose chuyển hóa thành acid pyruvic theo chu trình Glycolisis của
Embden- Meyerhof.
Acid pyruvic tiếp tục chuyển hóa thành acid lactic dưới tác dụng của
enzyme lactate dehydrogenase.

24


−

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

3.3.
Cơ chế đông
− Acid lactic đóng
−
−

−

tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc.
vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình
sản xuất sữa chua đặc.
Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau
và điều đó làm cho 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 pl của casein, các micelle casein bị trung hòa vể điện tích và
micelle casein sẽ đông tụ tạo thành gel. Khi pH giảm xuống dưới pl, 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 ở sữa
chua uống pH= 4.1.
Acid lactic còn tham gia phản ứng với casein calcium tạo quện sữa.
25