Báo cáo sữa lên men

Bài tiểu luận : Sữa lên men

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

Nhóm thuyết trình :
Lê Nguyễn Phượng Ái
Phan Thúy Diễm
Phạm Thị Dư
Lê Ngọc Quỳnh Hoa
Lê Thị Thanh Hồng
Võ Thị Tường Vy

60700095
60700332
60700444
60700818
60700892
60703066

Trang 1 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

CÁC SẢN PHẨM LÊN MEN TỪ SỮA
Sản phẩm của các quá trình lên men truyền thống có lịch sử sản
xuất lâu đời nhất trong các loại sản phẩm thực phẩm.
Trong quá trình phát triển, loài người đã và đang dần hoàn thiện
các công nghệ lên men truyền thống và cũng đang chuyển nhanh
từ phương pháp sản xuất thủ công sang phương pháp sản xuất

công nghiệp.
Sữa là một thực phẩm giàu dinh dưỡng. Trong sữa có chứa
glucid, protein, lipid, một số chất khoáng và vitamin. Những hợp
chất này rất cần thiết trong khẩu phần ăn của con người.Từ
sữa,người ta có thể sản xuất ra nhiều loại thực phẩm khác nhau.
Từ trước đến nay, công nghiệp chế biến sữa là một lĩnh vực quan
trọng của ngành công nghiệp thực phẩm, và lên men sữa là một
ngành chủ chốt trong công nghiệp chế biến sữa.
Sau đây nhóm chúng em sẽ giới thiệu về công nghệ sản xuất một
số sản phẩm lên men tiêu biểu từ sữa như:yaourt, kefir,phomai,….
Bài làm còn những thiếu sót, mong Cô và các bạn hãy đóng góp ý
kiến cho bài của chúng em.

Trang 2 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

MỤC LỤC
Lời mở đầu ...............................................................................................1
Mục lục .....................................................................................................2
I/ Lên men lactis .......................................................................................4
Vi khuẩn lactis....................................................................................4
Yếu tố ảnh hưởng lên men lactis.......................................................6
II/ Công nghệ sản xuất sữa lên men.........................................................10
Thành phần dinh dưỡng các lọai sữa lên men..................................11
Giá trị dinh dưỡng trong 100g...........................................................12
Vi sinh vật trong sữa lên men............................................................12
Quy trình công nghệ sản xuất sữa lên men.......................................14
Sơ đồ quy trình sản xúât sữa lên men .............................................17

III/ Một số sản phẩm từ sữa lên men........................................................18
1/ Yaourt _ sữa chua .........................................................................18
Giới thiệu ...................................................................................18
Thành phần................................................................................18
Phân lọai....................................................................................19
Nguyên liệu................................................................................20
Quy trình sản xuất......................................................................23
Giá trị dinh dưỡng......................................................................25
Trang 3 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Lợi ích.........................................................................................27
Lưu ý sử dụng ...........................................................................30
2/ Sữa lên men kefir..........................................................................31
Giới thiệu....................................................................................31
Nguyên liệu................................................................................31
Hạt kefir......................................................................................32
Quy trình công nghệ...................................................................33
Cách nuôi hạt kefir thủ công......................................................36
Sản phẩm kefir...........................................................................37
Tài liệu tham khảo ....................................................................................38

Sữa lên men (fermented milks hoặc cultured milks) là tên gọi chung cho các
sản phẩm chế biến từ sữa nhờ quá trình lên men bởi nhóm vi khuẩn lactic
hoặc tổ hợp vi khuẩn lactic và nấm men.Các sản phẩm lên men rất đa dạng,
nổi tiếng trên thế giới gồm có yaourt (yoghurt), kefir, ymer, filmjolk, koumiss
….
Do luôn sử dụng vi khuẩn lactic trong quá trình chế biến,các sản phẩm sữa

lên men đều chứa acid acetic, khí CO2 …Trong trường hợp có sử dụng thêm
nấm men, sản phẩm sữa lên men sẽ có chứa ethanol.

Trang 4 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

I/ Lên men lactis :
Trong công nghiệp sản xuất sản phẩm lên men từ sữa, quá trình lên men
lactis chiếm vai trò quan trọng nhất.
Vi khuẩn lactic:
 Vi khuẩn lên men lactic được xếp chung vào họ Lactobacteriaccae,
chúng đều là những vi khuẩn Gram dương, không tạo thành bào tử và
hầu hết không di động. Chúng thu nhận năng lượng nhờ phân giải
hidratcacbon và tiết ra acid lactic. Khác với các bọn vi khuẩn đường
ruột là bọn cũng sinh ra acid lactic, vi khuẩn lactic là bọn lên men bắt
buộc, chúng không chứa các xitocrom và men catalase.


Vi khuẩn lactic có nhu cầu về chất sinh trưởng phức tạp. Đa số chúng
cần hàng loạt vitamin và các acid amin, vì vậy người ta thường nuôi cấy
chúng trên các môi trường phức tạp chứa một số lượng tương đối các
cao nấm men, dịch cà lên men hoặc thậm chí máu!!!

Định nghĩa lên men lastic:
Lên men lactic là 1 trong những quá trình sinh hóa phổ biến trong thiên nhên, đó là
quá trình chuyển hóa kị khí đường với sự tích lũy acid lactic trong môi trường lên
men.
Có hai kiểu lên men lactic:



Lên men lactic đồng hình:
♦ Các vi khuẩn lactic đồng hình phân giải glucose theo con đường
EMP tạo thành pyruvate, chúng chứa các enzyme cần thiết cho sự
phân giải này, sản phẩm tạo thành là acid lactic.
C6H12O6



2CH3CHOHCOOH + 22,5 Kcal

Lên men lactic dị hình
♦ Là quá trình lên men mà ngoài acid lactic tạo thành còn có hàng loạt
các sản phẩm khác nhau chiếm tỉ lệ khá cao như: acid acetic,
glycerin, etanol, CO2… Sở dĩ như vậy vì vi khuẩn lactic dị hình
không có hai enzyme cơ bản của sơ đồ EMP là aldolase và
triosaphosphate isomerase.
Trang 5 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

C6H12O6

CH3CHOHCOOH + COOHCH2CH 2COOH
+ CH 3COOH + CH3CH2OH + CO2 + H2

Số lượng các sản phẩm phụ này hoàn toàn phụ thuộc vào
giống vi sinh vật, môi trường dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh.

Nói chung acid lactic thường chiếm 40% lượng đường đã phân huỷ,
acid succinic gần 20%, rượu etylic khoảng 10% và các khí vào
khoảng 20%. Đôi khi lượng khí ít hơn và thay vào đó là lượng acid
formic.


Cơ chế của quá trình chuyển hóa đường lactose do vi khuẩn lactic gây
nên:

Lactose
Glucose

Galactose
Các sản phẩm trung gian

CH3COCOOH
Acid pyruvic

+O
CH3CHO

+2H

CH3CHOHCOOH
Acid lactic

+CH3OH

Acetaldehyde

+2H

CH3CHOHCOOH

+O

CH3CH2OH

+O

ethanol
CO2 + CH3COOH

CH3COOH

Acid acetic
CH3CHOHCOCH3
Aceton
CH3COCOCH3
Diacetyl

Trang 6 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Lên men lactic điển hình

Lên men lactic dị hình
Các yếu tố ảnh hưởng lên men lactic:

 Nguồn glucid:
Nguồn cung cấp glucid quan trọng cung cấp cho vi khuẩn là đường
lactose. Hầu hết các vi khuẩn lactic đều có enzyme lactase nên thuỷ phân
được lactose thành glucose và galactose.
Nước

C12H22O11
Lactose
Glucose và galactose

C6H12O6

Lactose
VK

glucose

+

C6H12O6
galactose

Các hợp chất khác + Sinh năng lượng

Một số loại đường khác vi khuẩn lactic sử dụng rất chọn lọc:
+ Disaccharide: Saccharose, maltose……
+ Polysaccharide: dextrin, tinh bột,……
Đối với lên men lactic đồng hình vi khuẩn lactic chuyển hoá được
khoảng 98% Glucid thành acid lactic.

 Nguồn azốt:
Các nguồn Azốt có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của vi
sinh vật nếu không có các nguồn này thì không thể tổng hợp được các
chất phức tạp cấu tạo nên nguyên chất trong tế bào vi sinh vật.
Vi sinh vật đòi hỏi nguồn Azốt rất cao đặc biệt là:
+ Protit:
Sự tương tác giữa Casein trong sữa với vi khuẩn lactic khi có sự hiện
diện của ion H+ trong môi trường làm tăng khả năng lên men lactic.
Ngoài ra, Casein còn là chất đệm có tính trung hoà một lượng acid sinh
ra trong quá trình lên men.
+ Peptone:
Trong môi trường sữa đã có sẵn nguồn peptone nhưng do nhu cầu
peptone đối với cơ thể vi khuẩn rất cao do đó cần bổ sung peptone từ
bên ngoài vào môi trường sữa để đảm bảo lượng peptone đủ để làm
tăng tốc độ lên men.

Trang 7 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

+ Acid amin:
Vi khuẩn lactic hấp thụ được dễ dàng.
Theo các nghiên cứu, vi khuẩn lactic phát triển tốt nhất trong môi
trường có đầy đủ 16 loại acid amin.
Đối với các vi khuẩn sinh hương, acid amin ngoài việc cần thiết cho
sự phát triển của vi khuẩn mà nó còn kích thích sự tạo hương thơm.
Trong các acid amin, serine có tác dụng ức chế sự phát triển của
nhiều loài Streptococus.

 Vitamin:
Vi khuẩn lactic không có khả năng sinh tổng hợp vitamin và do môi
trường sữa bên ngoài có đủ các loại vitamin cần thiết cho sự phát triển
của vi khuẩn lactic nên không cần bổ sung thêm từ bên ngoài.

 Muối khoáng và các nguyên tố vi lượng:
+ Nhu cầu này không lớn do đó không cần bổ sung thêm từ ngoài
vào mà chỉ cần sử dụng những chất có sẵn trong môi trường sữa .
+ Trong các loại muối khoáng, Photpho chiếm tỉ lệ cao nhất.
Chú ý : Nồng độ muối NaCl trong môi trường không được quá 6.5%
nó sẽ tiêu diệt hết các loại vi khuẩn lactic.

 Nhu cầu Oxy:
Dựa trên nhu cầu về oxy, người ta chia vi sinh vật thành:
-

Hiếu khí bắt buộc: chỉ có thể sinh trưởng trong điều kiện có oxy

-

Kỵ khí bắt buộc: sinh trưởng trong điều kiện không có oxy

-

Kỵ khí tùy tiện: có khả năng phát triển trong điều kiện có hoặc không có
oxy.

-

Vi hiếu khí: có thể sinh trưởng ở điều kiện áp lực oxy thấp, cần CO 2
nhiều hơn các vi sinh vật khác

Vi khuẩn lactic thuộc nhóm đặc biệt. Khi tế bào tiếp xúc với oxy không khí
nó sẽ sinh ra H2O2, một chất độc đối với tế bào. Chất loại bỏ H 2O2 hữu hiệu
nhất là enzyme catalase. Tuy nhiên, rất ít loài vi khuẩn có khả năng tạo ra
enzyme này, chúng thường chỉ có enzyme peroxydase nhưng hiệu quả kém
hơn. Do đó chúng phát triển tốt nhất khi nồng độ oxy có mặt trong môi trường
thấp nên dược gọi là vi sinh vật vi hiếu khí. Trong quá trình lên men lactic ta
cần chú ý đến đặc điểm này để thu nhận sản phẩm đạt hiệu quả cao nhất.

 Nhiệt độ:
Trang 8 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Nhiệt độ của môi trường có ảnh hưởng sâu sắc đến hoạt động sống của tế
bào vi khuẩn. Nếu nhiệt độ quá thấp sẽ gây ức chế đến sự sinh trưởng của tế
bào. Nếu nhiệt độ quá cao ngoài việc gây ức chế còn có thể gây chết tế bào.
+ Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp sẽ:
* Rút ngắn thời gian lên men.
* Hạn chế sự nhiễm các vi sinh vật lạ khác.
* Sản phẩm thu được đạt kết quả như mong muốn.
Nhưng nhìn chung, khoảng nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của tế bào vi
khuẩn khá rộng, nó thay đổi từ 150C - 500C tùy theo loài.

 pH môi trường:
pH của môi trường ảnh hưởng đến hoạt động phát triển của vi sinh
vật, sự có mặt của ion H+ sẽ tác động lên tế bào vi sinh vật theo nhiều

cách:
+ Ảnh hưởng trực tiếp lên bề mặt tế bào làm thay đổi sự tích điện
trên bề mặt của màng từ đó dẫn đến hoạt độ của các loại enzym bị giảm.
+ Nồng độ ion H+ ảnh hưởng đến độ phân ly của các chất dinh
dưỡng trong môi trường.
+ pH môi trường còn làm độ phân tán chất keo và độ xốp của thành
tế bào không đồng đều, cho nên việc chống lại các tác động bên ngoài
sẽ khác nhau, dẫn đến làm thay đổi hình dạng của tế bào.
_ Với vi khuẩn lactic thì các loại cầu khuẩn chịu pH kém hơn so với
các trực khuẩn.
Loài vi khuẩn
Trực khuẩn ưa nhiệt

pHmin

pHopt

pHmax

3.5 - 4.25

5.5 – 6.5

7–8

Strep.Lactic

4.75

6 – 6.5

8.5

Strep.Thermophilus

4.75

6–7

8.5

Strep.Faccalis

4.5

6-7

10

- Đối với các vi khuẩn lên men lactic đồng hình, pH môi trường
thường không ảnh hưởng đến các sản phẩm đặc trưng của quá trình lên
men, còn đối với các vi khuẩn lên men lactic dị hình thì ngược lại.

Trang 9 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

+ Khi pH môi trường cao thì sản phẩm tạo thành chủ yếu là acid
lactic.

+ Khi pH môi trường thấp thì sản phẩm tạo thành ngoài acid lactic
còn có thêm acid acetic, và nhiều sản phẩm khác.
- Qua nhiều nghiên cứu người ta nhận thấy rằng lượng diacetyl tạo ra
nhiều nhất tại pH = 4.6 – 5.2 , đây chính là yếu tố làm tăng mùi hương
cho sản phẩm.
- Tác dụng của chất kháng sinh do các vi khuẩn lactic sinh ra cũng bị
ảnh hưởng bởi pH môi trường.

 Các chất kháng sinh:
Các chất kháng sinh ảnh hưởng rất lớn đến vi khuẩn lactic.
+ Penicillin: chỉ một lượng rất nhỏ cũng đủ để ức chế nhiều loài vi
khuẩn lactic.
+ Streptomycin: có tính kháng sinh rất mạnh, có khả năng tiêu diệt
cả vi khuẩn Gram + và vi khuẩn Gram –
Trong quá trình lên men, hàm lượng chất kháng sinh tạo ra trong môi
trường đủ lớn sẽ làm giảm hiệu suất lên men.

 Ảnh hưởng của nồng độ axit
Axit lactic là sản phẩm chính của quá trình lên men lactic do hoạt động
sống của vi khuẩn lactic tạo nên. Các vi khuẩn lactic này chịu được acid, tạo
nên acid lactic là sản phẩm chính của quá trình lên men lactic. Tuy nhiên với
lượng axit tích lũy trong môi trường ngày càng nhiều sẽ làm ức chế sự phát
triển của chúng. Điều này giải thích được sự thay đổi hình thái của vi khuẩn
lactic khi ủ chua thức ăn hay ủ chua rau quả.
Để giúp vi khuẩn lactic phát triển bình thường, không bị chính các sản
phẩm do chính bản thân chúng tạo ra ức chế, người ta cho vào môi trường
các chất đệm thích hợp với một lượng vừa đủ để trung hoà lượng axit sinh
ra.Điều này được ứng dụng trong sản xuất axit lactic. Người ta dùng chất
đệm là CaCO3 để chuyển axit lactic sang dạng lactate canxi, sau đó là quá
trình xử lý lactate canxi để thu hồi axit lactic.

II/ Công nghệ sản xuất sữa lên men
1. Nguồn gốc

Trang 10 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Sữa lên men là một sản phẩm rất phổ biến trên thế giới.Nó được những
người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ xa xưa. Ngày nay, sữa lên men
được tiêu thụ mạnh tại các nước vùng Địa Trung Hải, trung tâm châu Âu và
châu Á.
Hiện sữa lên men đã trở nên phổ biến hầu như
khắp nơi trên thế giới. Mặc dù màu sắc, hương vị
có khác nhau đôi chút tùy thuộc nơi sản xuất
nhưng về cơ bản nguyên liệu và phương pháp là
nhất quán.
Sữa lên men về cơ bản là một dạng sữa được đông lại khi lên men như
các loại kem hoặc pho mát nhưng chứa ít chất béo hơn. Hay nói cách
khác, sữa lên men chính là sản phẩm thu được thông qua hoạt động của
một số vi sinh vật lên men sữa, trong đó chủ yếu là khu hệ vi khuẩn lactic
và nấm men (men sữa). Dưới tác động của nhóm vi sinh vật này, đường
lactose của sữa sẽ chuyển thành acid lactic và một lượng rất nhỏ rượu
ethanol (nếu có sử dụng men sữa). Vi khuẩn trong sữa lên men làm đông
đặc sữa thành một dạng kem, mang lại một hương vị lạ. Trong các nhà
máy sản xuất hàng loạt, sữa được bổ sung những loại men vi khuẩn có
nguồn gốc từ tự nhiên và được ủ ấm ở một nhiệt độ nhất định trong một
vài giờ, sữa sẽ tự động đông lại thành sữa lên men.
Sữa lên men có thể được làm từ sữa của bất kỳ loại động vật có vú nào,

nhưng thông dụng nhất là làm từ sữa bò, trâu hoặc sữa dê.
Trong lên men sữa, ngoài vi khuẩn lactic, để
tăng giá trị sản phẩm, đặc biệt để tạo một độ
rượu vừa phải cho sản phẩm người ta còn sử
dụng nấm men (còn gọi là men sữa). Đây là
loại nấm men không giống các chủng nấm
men sử dụng trong lên men tạo rượu, chúng
chỉ phân giải được đường lactose mà không
phân giải đường saccharose. Kefir là một loại sữa lên men có chứa cồn
(0,6-0,7%) do men sữa tạo nên, trước đây được làm từ sữa lạc đà lên
men, nhưng bây giờ được chuyển sang làm từ sữa bò.
Trên thị trường có nhiều loại sữa lên men với lượng chất béo khác nhau.
Sữa lên men trắng thì thường được làm từ sữa bò không cho thêm
hương liệu và không ngọt. Sữa lên men
hương trái cây thường được thêm các hương
liệu và bổ sung thêm khá nhiều đường.
Trang 11 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Đường không chỉ được bổ sung để tăng độ ngọt mà còn để bảo quản trái
cây ở trong sữa lên men.
Sữa lên men có bổ sung 02 loại vi khuẩn khác nhau (Streptococcus
thermophilus và Lactobacillus bulgaricus) gọi là vi khuẩn Lactic acid . Khi
các vi khuẩn phát triển trong đường Lactose của sữa thì đã tạo ra một
loại acid tự nhiên đó là lactic acid (tạo vị lên men trong yaourt ) vi khuẩn
cũng đã hình thành những cấu trúc "đông đặc" kết cấu từ protein của
sữa. Protein bước đầu bị enzyme pectinase thủy phân thành pepton, sau
chuyển thành các amino acid – những sản phẩm dễ tiêu hóa. Và acid

lactic cũng cho yaourt vị "nhám" ở trên miệng và một mùi đặc trưng đặc
biệt.
Từ rất lâu, sữa lên men luôn được coi là loại thực phẩm lý tưởng cho sức
khỏe. Đa số chúng ta đều yêu thích loại thực phẩm này bởi hương vị, sự
tiện lợi, ít năng lượng và chứa nhiều chất dinh dưỡng có tác dụng rất tốt
với cơ thể con người.

 Thành phần dinh dưỡng của các loại sữa lên men khác nhau:
• Sữa lên men tự nhiên: trong 100g có chứa
56 calo, 1g chất béo, 7,1g đường, 162 mg canxi, nguyên
chất, không pha hương liệu. Loại này được làm từ sữa
tiệt trùng lên men với khuẩn lactobacillus bulgaricus.
Lượng chất béo phụ thuộc vào loại sữa sử dụng. Đây là
loại sữa lên men nhiều canxi nhất.
• Sữa lên men "sinh học": trong 100g có 56
calo, 1g chất béo, 7,1 g đường và 162 mg canxi. Đặc
biệt loại này có bổ sung các khuẩn Lactobacilli và
Bifidobacteria có ích. Nó rất tốt cho các
bệnh về đường ruột hoặc nấm âm đạo.
Sữa lên men hoa quả ít béo: trong 100g có
78 calo, 1,1g chất béo, 114g đường, và
140 mg canxi. Trung bình có 2 thìa cà phê đường trong mỗi
hũ. Loại này có thêm chất ổn định, chất làm quánh và hương
liệu nhân tạo.
• Sữa lên men hoa quả tráng miệng:
trong 100 g có 136 calo, 6 g chất béo, 16g đường
và 122 mg canxi, đường bổ sung và kem. Loại này
giàu chất béo và calo.
Trang 12 / 39

Bài tiểu luận : Sữa lên men

Sữa lên men nguyên chất Hy Lạp: trong 100g, có 133
calo, 10g chất béo, 4,5 g đường và 125 mg canxi, thơm
ngon. Loại này rất giàu calo và có một nửa hàm lượng
chất béo so với loại có kem.
2. Giá trị dinh dưỡng (trong 100g)
Năng lượng: 62cal

Protein: 5g

Lactoza: 4,6g

Galactoza: 1,6g

Vitamin B1: 65μg

Vitamin A: 12μg

Chất béo: 1,5g

Vitamin B2: 270μg

3. Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa :
Giống vi sinh vật

Lòai
Vi khuẩn

Lactobacillus

L. delbrueckii
L. delbrueckiissp lactis
L. delbrueckii ssp bulgaricus
L. helveticus
L. acidophilus
L. casei

Lactobacillus
casei
Lactococcus

L. kefir
L. lactis ssp lactis

Lactococcus lactis

Trang 13 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

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

L. mesenteroides
L. mesenteroides ssp dextranium
L. mesenterodes ssp cremoris

Streptococcus

S. thermophilus

Streptococcus
thermophilus

Pediococcus

P. pentosaceus
P. acidilactis

Acetobacter

A. aceti
Nấm men

Kluyveromyces

K. marxianus ssp marxianus
K. marxianus sspbulgaricus
K. lactis

Candida

C. kefir

Saccharomyces

S. cerevisiae

Trang 14 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men
Saccharomyce
s cerevisiae

S. lasctis
Torulaspora

T. delbrueckii
Nấm sợi

Geotrichum

G. candidum

4. Quy trình công nghệ sản xuất sữa lên men :
Quy trình công nghệ sản xuất yaourt thay đổi phụ thuộc vào dạng sản phẩm
và mức giá trị của các chỉ tiêu chất lượng cần đạt. Khái quát sơ đồ quy trình
công nghệ sản xuất yaourt truyền thống, yaourt dạng khuấy và yaourt uống.
Chuẩn hóa: Mục đích quá trình chuẩn hóa là hiệu chỉnh hàm lượng chất
béo cho sản phẩm yaourt. Nguyên tắc và phương pháp chuẩn hóa tương
tự như quy trình sản xuất sữa thanh trùng hoặc tiệt trùng. Hàm lượng chất
béo trong yaourt thành phần thường dao động trong khoảng 0,5 - 3,5 %.
Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô: Tổng hàm lượng chất khô tối ưu cho quá
trình lên men là từ 14 – 16 %. Thực tế mỗi nhà sản xuất sẽ chọn một giá trị
thích hợp cho sản phẩm của mình. Thông thường sữa tươi có hàm lượng

chất khô khoảng 11,5 - 12,7 %. Để tăng hàm lượng chất khô trong sữa
tươi,chuẩn bị cho quá trình lên men, ta có thể chọn một trong những giải
pháp thông dụng dưới đây:
 Cô đặc sữa trong điều kiện chân không để làm bay hơi đi một
lượng nước nhất định.Thể tích sữa sau quá trình cô đặc thường giảm
đi từ 10 – 20 %. Khi đó, tổng hàm lượng chất khô trong sữa sẽ tăng từ
1,50 -3%. Các nhà sản xuất có thể sử dụng thiết bị bài khí, kết hợp cô
đặc sữa trong điều kiện chân không hoặc thiết bị cô đặc sữa dạng
màng rơi.


Bổ sung thêm bột gầy vào sữa tươi.



Bổ sung sữa cô đặc vào sữa tươi.


Xử lí sữa gầy bằng phương pháp siêu lọc trên thiết bị
membrane. Dòng sản phẩm không qua màng thoát ra từ thiết bị siêu
lọc có hàm lượng chất khô cao sẽ được sử dụng để bổ sung vào sữa
tươi.
Trang 15 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Bài khí: Hàm lượng chất khí hòa tan trong sữa nguyên liệu càng thấp càng
tốt. Khi đó, hiệu quả của các quá trình đồng hóa và thanh trùng sẽ tăng, các
hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa sẽ được tách bỏ và chất lượng

sản phẩm yaourt sẽ tốt hơn.
Đồng hóa: Mục đích quá trình đồng hóa là tránh hiện tượng tách pha của
chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và làm tăng độ đồng nhất cho
sản phẩm yaourt.
Thông thường đồng hóa được thực hiện ở áp lực 200 – 250 bar, nhiệt độ sữa
từ 65 - 70oC.
Xử lí nhiệt: Mục đích của quá trình xử lí nhiệt là tiêu diệt hoặc ức chế đến
mức tối đa hệ VSV và các enzyme có trong sữa. Ngoài ra, quá trình này còn
làm biến tính sơ bộ các protein sữa, đặc biệt là các whey protein. Nhờ đó,
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 yaourt.
Cấy giống vi khuẩn lactic:
Trong sản xuất yaourt,người ta sử dụng nhóm vi khuẩn
lên men lactic đồng hình. Hai loài phổ biến nhất là
Streptococus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus.
Trong thực tế, chúng có thể cộng sinh với nhau. Thông
thường, tỷ lệ giữa cầu khuẩn và trực khuẩn trong canh
trường giống là 1:1 hoặc 1:2. Tuy nhiên, tỷ lệ này có thay
đổi phụ thuộc vào hoạt tính của chúng sử dụng và những yêu cầu về chỉ tiêu
chất lượng của sản phẩm.
Hiện nay, các nhà máy sản xuất yaourt với năng suất
lớn thường mua chế phẩm vi khuẩn lactic để sử dụng.
Như vậy, họ không cần đầu tư chi phí nhân công, nhà
xưởng và nguyên liệu cho quá trình giữ giống và nhân
giống tại nhà máy. Để rút ngắn thời gian lên men và tiết
kiệm chế phẩm vi khuẩn cần dùng, các nhà máy sản
xuất thường hoạt hóa vi khuẩn giống trên môi trường được pha chế từ sữa
gầy. Hàm lượng chất khô trong môi trường hoạt hóa dao động từ 9 - 12%.
Trước khi hoạt hóa giống, môi trường cần phải được thực hiện trong thiết bị
vô trùng có dàng hình trụ, đáy côn và được chế tạo bằng vật liệu thép không

rỉ. Nhiệt độ hoạt hóa được duy trì ở 43 0C. Quá trình được xem là kết thúc khi
độ lên men canh trường đạt 85 - 90oD.

Trang 16 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Giống vi khuẩn lactic sau khi được hoạt hóa, được cấy vào bồn chứa sữa
nguyên liệu (trường hợp sản xuất yaourt truyền thống) hoặc bồn lên men
(trường hợp sản xuất yaourt dạng khuấy hoặc yaourt uống) với tỉ lệ tối thiểu
-0,5% và tối đa -7%(v/v). Sau quá trình nhân giống hoặc hoạt hóa giống, nếu
chưa sử dụng ngay, ta cần làm lạnh giống để hạn chế sự gia tăng nhanh độ
lên men của canh trường. Việc tăng nhanh độ lên men của canh trường giống
sẽ ức chế hoạt tính lên men của vi khuẩn lactic. Trường hợp giống được sử
dụng trong 6 giờ , nhiệt độ canh trường nên được duy trì ở 5oC.
Lên men:
 Quá trình lên men được thực hiện trong bioreactor có các bộ
phận điều khiển: nhiệt độ tự động, pH môi trường tự động.
 Quá trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ T = 42 oC, thời gian
lên men: t = 5 -6 h, pH = 4,5 – 4,6.
Quá trình lên men lactic được xảy ra một cách mạnh mẽ. Lúc này casein
sữa bị kết tủa ở điểm pH đẳng điện, sữa được đông tụ, đạt độ lên men
cần thiết. Người ta căn cứ vào cục đông của sữa và độ lên men để kết
thúc quá trình lên men: cục đông phải đặc, đồng nhất, không có hiện
tượng sữa – nước tách rời nhau ra, độ lên men phải đạt 60-80 0T (10T =
số ml NaOH hay KOH cần để trung hòa 100ml sữa)
Khi sữa có độ lên men đạt yêu cầu thì phải kết thúc nhanh quá trình lên
men bằng phương pháp làm lạnh nhanh. Nếu không làm lạnh nhanh, độ
lên men tăng, nước sẽ tách ra khỏi sữa. Ở quy mô công nghiệp điều nói

trên cần được lưu ý một cách thích đáng.
Rót sản phẩm:
Bao bì thường được sử dụng: nhựa ( sữa lên men đặc), giấy (sữa lên
men uống)
Yêu cầu của bao bì:
 Kín
 Phải vô trùng
Thiết bị rót: cũng phải vô trùng.

Trang 17 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Sữa nguyên
liệu

Sơ đồ quy trình
công nghệ sản
xuất
sữa
lên

Chuẩn hóa

Hiệu chỉnh hàm
lượng chất khô
Bài khí
Đồng hóa

Vi khuẩn lactic
thương mại
dạng đông khô

Xử lý nhiệt
Cấy giống

Hoạt hóa
Hương
liệu

Phối trộn

Lên men
Hươn
g liệu

Làm lạnh

Rót sản phẩm
Bao bì

Lên men

Puree
trai
cay

Lên men

Chất
ổn
định

Phối trộn
Đường

Phối trộn

Đồng hóa

Thanh trùng

Đồng hóa

Hương
liệu

Làm lạnh

Rót sản phẩm

Làm lạnh

Đồng hóa

Tiệt trùng UHT

Bao bì

Bảo quản lạnh

Bảo quản lạnh
Ba
o bì

Rót sản phẩm
Yaou
rt
truyề
n
thống

Yaou
rt
dạng
khuẩ
n

Bảo quản lạnh

Yao
urt
uốn
g

Ba
o
bì

Ba
o
bì

Rót sản phẩm

Rót sản phẩm

Bảo quản ở
nhiệt độ
phòng
Trang 18 / 39

Bảo quản lạnh

Yao
urt
uống

Yaou
rt
uống


Bài tiểu luận : Sữa lên men

III/ Một số sản phẩm từ sữa lên men :
1. Yaourt _ sữa chua:
Giới thiệu sữa chua

 Từ “yoghurt” (sữa chua/ ya-ua) xuất phát từ tiếng Thổ Nhĩ Kỳ “yoghurmak”
(nghĩa là “làm đặc”). Sữa chua là một sản phẩm sữa lên men. Nó được
làm từ sữa trong đó vi khuẩn lên men Lactobacillus debrueckii ssp
bulgaricus và Streptococcus salvarius ssp thermophilus được sử dụng để
chuyển hóa lactose (đường sữa) thành acid lactic. Quá trình chuyển hóa
này làm đặc sữa và tạo cho sữa một vị chua đặc biệt. Sản phẩm chỉ có thể
được gọi là sữa chua/ya-ua nếu các vi khuẩn nói trên được sử dụng và có
mặt với hàm lượng đáng kể.

 Mặc dù cấu trúc (độ chắc, độ đặc và độ nhớt) và hương vị có thể thay đổi
theo vùng, sữa chua được tiêu thụ trên toàn thế giới. Nó thường được tiêu
thụ như thức ăn tráng miệng, thức ăn sáng hay món đi kèm.

 Sữa chua (hay yaourt, yogurt) thực chất là sữa bò tươi hoặc sữa hoàn
nguyên được cho lên men với các chủng vi khuẩn có lợi cho đường ruột
(Lactobacillus bulgaricus, Streptocoocus thermophilus) giúp chuyển đường
sữa thành lactic tạo ra độ chua của một loại thực phẩm hấp dẫn.

 Có hai dạng sữa chua: Dạng lỏng như nước gọi là sữa chua uống và dạng
sệt do chất casein trong sữa được đông đặc gọi là sữa chua ăn.
Thành phần của sữa chua :
Sữa chua có một giá trị dinh dưỡng khá 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

Trang 19 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Phân loại :
Trên thị trường hiện nay, sản phẩm yaourt rất đa dạng về chủng loại, cấu
trúc và mùi vị yaourt 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. Sản
phẩm yaourt có thể được phân loại như sau:

 Yaourt truyền thống (set type) : sản phẩm có cấu trúc gel mịn.Trong
quá trình sản xuất yaourt truyền thống.sữa nguyên liệu sau 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 (coagulum) và tạo cấu trúc đặc
trưng cho sản phẩm

 Yaourt 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 yaourt dạng khuấy, sữa nguyên liều được
xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dung, tiếp theo là
quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Yaourt dạng khuấy
sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như yaourt truyền thống.

 Yaourt

uống (drinking type) hay yaourt dạng lỏng: Khối đông xuất

hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn.
Sản phẩm có dạng lỏng. Sau khi sử dụng, người tiêu dùng không
cần dung muỗng. Điểm khác biệt là 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.

 Yaourt lạnh đông (frozen type) sản phẩm có dạng tương tự như kem
(ice-cream). 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 (hardening) rồi bao
gói.

 Yaourt cô đặc (concentratet yaourt) quy trình sản xuất bao gồm các
giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và bao gói
sản phẩm. Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh
sữa ra khỏi sản phẩm. Yaourt cô đặc còn có tên gọi là strained
yaourt hay labneh.

Trang 20 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Ngày nay, để đa dạng hóa hơn nữa sản phẩm yaourt trên thị trường, người ta
có thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc purree trái cây
vào sản phẩm.
Một khóa phân loại khác cho yaourt là dựa vào hàm lượng chất béo trong
sản phẩm. Lượng chất béo trong yaourt có thể dao động từ 0-10%, thông
thường là từ 0,5 - 3,5%. Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức Nông

lương FAO, sản phẩm yaourt có thể được chia thành ba nhóm như sau:

 Yaourt béo

(fat yaourt) hàm lượng chất béo trong sản phẩm không thấp

hơn 3%

 Yaourt “bán gầy” (partially skimmed yaourt) hàm lượng chất béo nắm trong
khoảng 0,5-3%.

 Yaourt

gầy (skimmed yaourt) hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5%.

Sau quá trình lên men yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số
enzyme ngoại bào do chúng tiết ra. Do đó,sản phẩm phải được bảo quản
ở nhiệt độ thấp (2 - 4oC) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay
đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất lượng khác của yaourt. Các vi khuẩn lactic
có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu hóa thức ăn ở cơ thể người.
Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường, một số nhà khoa học đã cho
rằng sữa lên men yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hóa và
kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng.
Để kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí trong việc vận chuyển, bảo
quản sản phẩm, người ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng
UHT trong quy trình công nghệ sản xuất một số dạng yaourt. Khi đó, nhóm vi
khuẩn lactic và các VSV bị nhiễm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt và ức chế.
Yaourt uống-dạng lỏng-qua xử lý tiệt trùng UHT có thể bảo quản ở nhiệt độ
phòng. Tuy nhiên,một số quốc gia hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ
cao để tiêu diệt hoặc ức chế nhóm vi khuẩn lactic trong sản phẩm nhằm giữ

lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và những lợi ích do nhóm vi
khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng.
Nguyên liệu trong sản xuất yaourt :

 Yaourt có thể được sản xuất từ sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc, sữa hoàn
nguyên hoặc sữa tái chế
 Sữa tươi sử dụng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt. Các yêu
cầu quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau:

Trang 21 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

 Tổng số tế bào VSV trong sữa càng thấp càng tốt
 Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage)
 Không chứa kháng sinh
 Không chứa các enzyme
 Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ
sinh dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa
Hai chỉ tiêu hóa lý quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và
hàm lượng chất khô không béo. Lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu
chỉnh nhờ quá trình chuẩn hóa để phủ hợp theo yêu cầu của sản phẩm. Còn
lượng chất khô không béo _ theo quy định của WHO/FAO _ không được thấp
hơn 8,2%. Các kết quả nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng khi ta tăng
hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu, đặc biệt là tăng hàm lượng casein
và protein huyết thanh sữa sẽ làm cho cấu trúc khối đông trở nên bền và ổn
định hơn, tránh được hiện tượng tách huyết thanh trong sản phẩm yaourt
truyền thống.



Để tăng độ ngọt cho yaourt, người ta bổ sung đường ( glucose,
saccharose …) vào sữa trong quá trình chế biến. Đường có thể được bổ
sung trực tiếp dưới dạng puree trái cây. Đối với những sản phẩm dành cho
người ăn kiêng, các nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt (sweetener), 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 thêm đường) và puree có bổ sung thêm đường. Hàm lượng
đường trong puree thường chiếm 50-55%.

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.

 Giống vi sinh vật
Trang 22 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

 Trong sữa tươi bao giờ cũng nhiễm ít nhều vi khuẩn (từ không khí ,

từ tay người hoặc từ dụng cụ vắt sữa). Vi khuẩn sẽ mau chóng phát
triển. Nhóm vi khuẩn gây thối làm phân giải một ít protein của sữa và
vì vậy tạo điều kiện cho nhóm vi khuẩn lactic phát triển. Vi khuẩn
lactic sẽ làm tích lũy dần axit lactic và do đó làm ngăn cản sự phát
triển của nhóm vi khuẩn gây thối. Khi axit lactic đã được tích lũy khá
nhiều rồi thì ngay vi khuẩn lactic cũng không thể tiếp tục phát triển
được nữa.
 Trong điều kiện sản xuất lớn, người ta thường khử trùng sữa theo
phương pháp Pasteur (65oC trong 30 phút hoặc 72-75oC trong 10-20
giây). Sau đó cấy vào sữa nhứng loại vi khuẩn có khả năng lên men
lactic mạnh ( Streptococus lactis,S.cremoris) và những vi khuẩn có
khả năng tổng hợp diaxetyl để tạo ra vị thơm của sữa lên men
(Streptococus diacetilactis)

 Men cái (Starter Culture):
Men cái dùng trong sản xuất sữa lên men
thường là hỗn hợp trộn của hai loại vi sinh
vật
Streptococcus
salivarius
subsp.
thermophilus
(ST)
và
Lactobacillus
delbrueckii subsp. bulgaricus (LB). Mặc dù
chúng có thể phát triển độc lập, nhưng khi
nuôi cấy chung tốc độ sản sinh ra acid của
chúng cao hơn nhiều so với khi nuôi riêng.
ST phát triển nhanh hơn và tạo ra cả acid lẫn khí CO2. CO2 và formate tạo

ra kích thích LB phát triển. Mặt khác, hoạt động thủy giải protein của LB
tạo ra peptide và acid amin cần cho sự phát triển của ST. Những vi sinh
vật (VSV) này chịu trách nhiệm trong việc hình
thành hương vị và cấu trúc đặc trưng của sữa lên
men. Khối sữa lên men động tụ trong quá trình lên
men do pH giảm xuống. ST chịu trách nhiệm đối
với việc giảm pH lúc đầu khoảng 5.0. LB chịu
trách nhiệm làm giảm pH xuống thấp hơn nữa (tới
4.0). Những sản phẩm sau của quá trình lên men
cùng nhau tạo nên hương vị của sản phẩm sữa chua:






Lactic acid.
Acetaldehyde.
Acetic acid.
Diacetyl.

Trang 23 / 39


Bài tiểu luận : Sữa lên men

Quy trình sản xuất sữa chua :
Sữa lên men đặc

Sữa nguyên

liệu

Chuẩn hoá
Hiệu chỉnh
SNF

Bài khí

Đồng hoá

Thanh trùng

Cấy giống

Lên men
Puree
quả
Phối trộn

Rót sản
phẩm

Hương
liệu

Bảo quản lạnh

Sữa chua
Trang 24 / 39

Bài tiểu luận : Sữa lên men

Sữa lên men uống :
Sữa nguyên
liệu

Chuẩn hoá
Hiệu chỉnh
SNF

Bài khí

Đồng hoá

Thanh trùng

Cấy giống

Lên men
Puree
quả
Phối trộn

Rót sản
phẩm

Hương
liệu

Bảo quản lạnh

Sữa chua

Trang 25 / 39