ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 1
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
MỤC LỤC
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 2
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 3
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
LỜI MỞ ĐẦU
Sữa là sản phẩm cung cấp gần như đầy đủ chất dinh dưỡng cho con người.
Vì vậy nó là nguồn thực phẩm rất quan trọng và không thể thiếu đối với con
người. Đặc biệt sản phẩm yaourt rất có lợi cho hệ tiêu hóa. Do đó, cùng với sự
phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm nói chung, công nghiệp chế biến
sữa nói riêng cũng đã và đang phát triển.
Sữa chua ngày nay đã trở thành một sản phẩm phổ biến trên thị trường và
được mọi người ưa thích. Không những thơm ngon, bổ dưỡng mà sữa chua còn
đem lại một số lượng lớn lợi khuẩn cho đường ruột. Ngày nay, khi chất lượng
cuộc sống ngày càng được nâng cao, người tiêu dùng càng quan tâm đến sức
khỏe của mình hơn và sữa chua là một trong số nhiều sản phẩm được người
tiêu dùng hướng đến để cải thiện sức khỏe bản thân.
Trong những năm gần đây, sữa chua đã và đang chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ
rộng lớn trên khắp thế giới, người tiêu dùng yêu thích sản phẩm này không chỉ
vì giá trị dinh dưỡng mà còn các ưu điểm như giá thành rẻ, thông dụng, dễ tiêu
dùng và đặc biệt là hương vị đặc trưng mà các vi sinh vật lên men lactic trên sữa
mang lại cho sữa chua.
Với những lợi ích về dinh dưỡng cũng như giá trị kinh tế to lớn mà sữa chua
đem lại, không gì ngạc nhiên khi sữa chua trở thành một trong những đề tài
nghiên cứu đáng quan tâm. Để hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất sữa chua cũng
như cách tính toán nguyên liệu, thành phẩm. Vì vậy em quyết định chọn đề tài
“Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất sữa chua 6 tấn/ngày”.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 4
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CỦA SỮA CHUA
I.
1.1 Tổng quan về sữa chua:
Sữa chua được những người du mục vùng Mount Elbus (Nga) phát hiện cách
đây hàng ngàn năm. Ngày xưa, người ta nuôi dê và cừu rồi lấy sữa của chúng dự
trữ trong các bầu chứa nước, đến thời tiết ấm áp, sữa được dữ trữ trở nên vón
cục. Và điều này đã khởi đầu cho kỷ nguyên của thực phẩm sữa chua.
Sữa chua (còn gọi là yogourt, yogout, yoghurt) là sản phẩm lên men dạng bán
rắn, được sử dụng rộng rãi vì hương vị, tính chất dinh dưỡng của nó, khả năng
tiêu hóa cao, dễ hấp thu và rất tốt cho đường ruột.
Sử dụng các sản phẩm sữa lên men có tác dụng kích thích sự tiết dịch vị, kích
thích trao đổi chất, hệ vi khuẩn lactic có tác dụng khống chế sự phát triển của vi
sinh vật gây thối ở ruột.
Sữa chua có thể sản xuất từ các nguồn sữa khác nhau: sữa tươi. Sữa tách béo,
sữa đặc, sữa bột, …
Thị trường sữa chua Việt Nam sẽ phát triển mạnh trong thời gian tới.
Các sản phẩm sữa chua tại thị trường Việt rất có tiềm năng phát triển. Theo
số liệu thống kê của Euromonitor International, doanh thu từ sữa chua tại Việt
Nam năm 2010 đạt 3.300 tỷ đồng, năm 2012 là 5.737 tỷ đồng, còn qua năm 2013
ước đạt khoảng 12.465 tỷ đồng. Sự tăng trưởng này cho thấy xu hướng người
tiêu dùng ngày càng chú trọng về các sản phẩm sữa chua. Đây cũng là cơ hội tốt
cho các doanh nghiệp cung cấp và sản xuất sữa chua tại Việt Nam.
1.2 Phân loại sữa chua:
1.2.1
Dựa vào bản chất vật lý của sản phẩm:
a. Yogourt truyền thống (set type):
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 5
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản xuất, 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 (coagulum) và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản
phẩm
b. Yogourt 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. Yogourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và
đồng nhất như sản phẩm truyền thống.
c. Yogourt uống (drinking type) hay yogourt dạng lỏng:
Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn.
Sau quá trình lên men người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hay phương
pháp đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho
sản phẩm.
Hình 1: Một số sản phẩm sữa chua dạng uống.
d. Yogourt đông lạnh (frozen type):
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 6
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Sản phẩm có dạng tương tự như kem. Quá trình lên men sữa sẽ 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 bao gói.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 7
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
e. Yogourt cô đặc (strained yogourt):
Quá trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men, cô đặc, làm
lạnh, bao gói. Trong quá trình cô đặc người ta tách bớt huyết thanh ra khỏi sản
phẩm.
1.2.2
Dựa vào cơ sở thành phần hóa học hoặc hàm lượng béo:
Một phân loại khác cho yaourt là dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm.
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:
Yaour béo (fat yaourt)
Yaourt bán gầy (partially skimmed yaourt)
Yaourt gầy (skimmed yaourt)
a. Yogourt béo (fat yogourt):
Hàm lượng béo trong sản phẩm không thấp hơn 3%
b. Yogourt “bán gầy” (partially skimmed yogourt):
Hàm lượng chất béo trong khoảng 0.53.0%
c. Yogourt gầy (skimmed yogourt):
Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0.5%
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 8
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
1.2.3
Dựa vào hương vị:
a. Tự nhiên: mùi của sản phẩm hình thành tự nhiên
Hình
2:
Một
sản
số
phẩm sữa chua hương tự nhiên.
b. Trái cây: trái cây các loại như thơm, dâu, sơ ri, táo,… được bổ sung vào
yogourt thường dưới dạng purée.
Hình 3: Sữa chua TH true milk hương trái cây
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 9
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Hình 4: Sữa chua Vinamilk hương trái cây
c. Hương liệu: một số sản phẩm còn được bổ sung hương liệu và chất màu
trong quá trình sản xuất.
1.3 Một số lơi ích của sữa chua:
Trong 100g sữa chua chứa khoảng:
100Kcal (bằng khoảng chén cơm hay 2 trái chuối xanh)
Chất đường (15,4g)
Chất đạm (3,1g)
Chất béo (3g)
Canxi và một số loại vitamin
a. Có nhiều vi khuẩn có ích, tốt cho đường ruột:
Mỗi hộp sữa chua đều có các men vi sinh có ích sống trong đường tiêu hóa.
Điều này giúp hạn chế các vi sinh vật gây hại có thể gây nhiễm trùng đường
ruột, vì vậy tích cực ăn nhiều sữa chua để nhận được nhiều men vi sinh có ích
giúp điều chỉnh tiêu hóa hoặc tăng cường hệ thống miễn dịch.
b. Giảm kích thước vòng eo:
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 10
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Ăn sữa chua đều đặn hàng ngày có thể giảm kích thước vòng eo. Được biết
những người ăn nhiều sữa chua khi kết hợp cùng chế độ cắt giảm số lượng
calo giúp giảm 22% kích cỡ vòng eo so với những người ăn kiêng đã bỏ qua các
bữa ăn nhẹ với sữa chua.
c. Chứa nhiều các vitamin:
Ăn sữa chua giúp cung cấp một nguồn quan trọng của kali, riboflavin, phốt
pho, iốt, kẽm và vitamin B5. Sữa chua cũng chứa B12 giúp duy trì các tế bào máu
đỏ và giữ cho hệ thống thần kinh hoạt động tốt. Những vitamin B12 này được
tìm thấy chủ yếu ở các sản phẩm động vật, chẳng hạn như thịt gà và cá vì thế
nó cung cấp nhiều dưỡng chất. Các vitamin D có trong sữa chua không phải là
tự nhiên, nhưng nó giúp tăng cường hấp thu canxi cho cơ thể.
d. Khôi phục sức khỏe nhanh hơn:
Với tỷ lệ đạm và carbohydrates cao, sữa chua còn giàu protein cao nên nó
được coi là một bữa ăn nhẹ rất tốt cho cơ thể những lúc mệt mỏi hoặc ăn sau
khi luyện tập thể dục thể thao. Ngoài ra, các protein trong sữa chua cũng có thể
giúp tăng lượng nước hấp thụ ruột, cải thiện tình trạng ẩm hóa cho làn da.
e. Ngăn ngừa bệnh cao huyết áp:
Việc tiêu thụ muối mỗi ngày bằng cách này hay cách khác theo thời gian đều có
thể dẫn đến tăng huyết áp, suy thận và bệnh tim. Nhưng chỉ cần tiêu thụ sữa
chua thì các kali trong sữa chua có thể giúp xóa sạch một số natri dư thừa của cơ
thể.
f. Chữa cảm lạnh:
Ăn từ 23 hộp sữa chua mỗi ngày có thể khiến cơ thể mạnh mẽ hơn và
chống lại nhiều bệnh tật, nhiễm trùng.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 11
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Những nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn lành mạnh trong sữa chua giúp gửi tín
hiệu đến tế bào miễn dịch trong cơ thể nhằm chống lại các vi khuẩn gây hại.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 12
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
II.
NỘI DUNG CHÍNH
2.1 Tổng quan về nguyên liệu:
2.1.1
Nguyên liệu chính:
a. Sữa bò tươi:
Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của con cái thuộc động vật có
vú; cung cấp nguồn dinh dưỡng đầy đủ, thiết yếu để nuôi con trong giai đoạn đầu
đời, trước khi con non có thể tiêu hoá các loại thức ăn khác.
Sữa trong giai đoạn đầu (4 7 ngày) của chu kỳ
(chu kỳ sữa là khoảng thời gian từ khi bắt đầu
sữa sau khi đẻ, đến khi kết thúc tiết sữa
sữa
tiết
c ạ n
sữa) được gọi là sữa non. Sữa non có thành phần
khác rất
nhiều so với sữa thường, nó rất giàu protein,
chất béo
no, canxi, vitamin để con non dễ dàng hấp thu
trong
điều kiện hệ tiêu hoá chưa phát triển; đặc biệt nó
chứa
kháng thể từ cơ thể mẹ truyền sang, giúp con non
chống
chịu lại bệnh tật trong giai đoạn đầu khi cơ chế miễn
dịch chưa được
hoàn thiện. Tuy nhiên, sữa non không được sử dụng
trong chế biến thành sữa
thành phẩm do cấu trúc protein yếu, dễ bị biến đổi do nhiệt (xử lí nhiệt là khâu đầu
tiên trong chế biến tất cả các loại sản phẩm sữa).
Con người đã biết cách chăn nuôi một số loài động vật để khai thác sữa, phục
vụ cho nhu cầu tiêu dùng thực phẩm của mình từ lúc còn rất sơ khai. Bò là loài động
vật đầu tiên được sử dụng với mục đích khai thác sữa, sau hàng ngàn năm thuần hoá
và lai tạo, đến nay nhiều giống bò chuyên dụng sản xuất sữa đã được tạo ra. Hiện
tại, bò sữa là loài động vật sản xuất sữa phổ biết nhất, phần lớn sữa được sản xuất
ra trên thế giới có nguồn gốc từ bò sữa. Ngoài ra có thể kể đến một số loài động
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 13
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
vật sản xuất sữa cũng khá phổ biến như dê, cừu, trâu, tuy nhiên khả năng sản xuất
sữa của các loài này nhỏ hơn rất nhiều so với bò sữa.
Ở nước ta, sữa là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghệ thực
phẩm.
Sữa bò tươi được sử dụng trong sản xuất sữa chua phải có chất lượng tốt. Các yêu
cầu quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau:
Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt.
Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage).
Không chứa kháng sinh (penicillin, streptomycin,…)
Không chứa các enzyme.
Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh
dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa.
Hai chỉ tiêu quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm lượng
chất khô không béo.
Tính chất vật lý của sữa bò:
Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và môt
số chất khoáng trong sữa tạo nên.
Sữa có màu trắng đến vàng nhạt, màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng beta
carotene có trong chất béo của sữa.
Sữa có mùi đặc trưng, có vị ngọt nhẹ.
Có độ nhớt lớn hơn 2 lần so với nước. Sữa thường có đặc điểm và tính chất
sau:
pH ( ở 200C)
6,5 – 6,7
Độ chua tính bằng độ Dornic D0
15 – 18
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 14
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Tỷ trọng
1,028 – 1,036
Điểm đông đặc
0,54 – 0,59
Mật độ quang ở 150C
1,030 – 1,034
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 15
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Thành phần hóa học của sữa bò tươi:
Thành phần hóa học của 1000ml sữa bò
Hàm lượng %
Thành phần
Thành phần
Hàm lượng %
Nước
85 – 89
Các chất hoạt tính Số lượng nhỏ
sinh học
Chất khô
11 – 15%
Vi lượng
Số lượng nhỏ
Chất béo
2,9 – 5,0
Enzyme
Số lượng nhỏ
Mỡ sữa
0,03 – 0,05
Vitamin
5,0 – 8,0
Photphate
2,5 – 4,0
Kháng sinh
Chất chữa nitơ
2,3 – 2,9
Hoocmon
Casein
0,02 – 0,08
Chất màu
Chất phinitơ
4,5 – 5,0
Chất khí
Cacbonhydrate
0,01 – 0,1
Lactose
Glucose
Nước :
Là thành phần chủ yếu của sữa, là dung môi hoà tan các chất hữu cơ và vô cơ,
là môi trường cho các phản ứng hoá sinh. Phần lớn nước trong sữa có thể thoát ra
ngoài khi đun nóng.
Tổng hàm lượng chất khô:
Tổng các chất khô được hiểu là hàm lượng các chất còn lại trong sữa sau quá
trình bài khí và làm bốc hơi toàn bộ lượng nước (dạng không liên kết) có trong sữa.
Chất khô không béo là hiệu số giữa tống các chất khô và hàm lượng chất béo
trong sữa. Giá trị hàm lượng chất khô không béo trong sữa bò thường là 9, 1 %.
Đường lactose:
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 16
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Lactose là một disaccharide do một phân tử glucose và một phân tử galactose
liên kết với nhau tạo thành. Trong sữa, đường lactose tồn tại dưới 2 dạng lactose
và – lactose. Tỷ lệ hàm lượng giữa hai dạng này phụ thuộc vào giá trị pH và nhiệt
độ của sữa. Chỉ có sữa động vật là nguồn chứa lactose duy nhất trong tự nhiên.
Lactose là đường khử, độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với disaccharide và
monosaccharide thường gặp, lactose có thể bị thủy phân bởi enzyme lactaza.
Ở nhiệt độ cao, lactose bị biến đổi thành caramen. Vì vậy khi khử trùng sữa, một
phần lactose bị caramen hoá nên sữa sẽ có màu sậm hơn sữa chưa khử trùng.
Ngoài lactose, trong sữa còn có galactose (20mg/l), glucose (hàm lượng trung bình
70mg/l), các hợp chất glucid chứa N (hàm lượng thấp hoặc dạng vết).
Chất béo:
Chất béo trong sữa thường dạng hình cầu. Trong 1ml sữa có khoảng 10 – 15
tỷ hạt cầu béo. Thành phần chủ yếu của các hạt là glyceride, phospholipid và
protein.
Chất khoáng
Lượng chất khoáng trong sữa không nhiều nhưng sự có mặt các chất khoáng
đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng của sữa
Vitamin
Sữa có chứa nhiều loại vitamin với số lượng không lớn lắm, các vitamin
thuộc 2 nhóm chính là:
Nhóm tan trong chất béo gồm A, D, E
Nhóm tan trong nước gồm B1, B2, C
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 17
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Hợp chất chứa nitơ
Casein
Là những protein có tính acid vì trong phân tử của chúng có nhiều gốc acid
glutamic và acid aspartic, là thành phần chủ yếu của protein sữa. Casein tồn tại dưới
dạng micelle, mổi micelle chứa 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng
(Ca, K, Mg, phosphate và citrate).
Hình 5: Sự tổ chức của micelle
Các micelle có hàm lượng – casein khá cao với đầu ưa nước luôn hướng ra
ngoài, nếu lấy đi dầu ưa nước này hoặc giảm hàm lượng – casein thì cấu trúc
micelle trở nên không ổn định, nếu có mặt cúa Ca2+ trong sữa thì các micelle sẽ liên
kết lại với nhau tạo nên hiện tượng đông tụ casein.
Enzyme
Enzyme là những chất xúc tác phản ứng, có bản chất là protein.
Tính đến nay có hơn 60 enzyme khác nhau được tìm thấy trong sữa. Enzyme
đầu tiên được tìm thấy trong sữa là lactoperoxydase.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 18
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Sự có mặt của các enzyme trong sữa là nguyên nhân gây biến đổi thành phần
hóa học của sữa trong quá trình bảo quản, từ đó làm giảm chất lượng hoặc làm hư
hỏng sữa. Tuy nhiên một số enzyme như lactoperoxydase, lysozyme có vai trò kháng
khuẩn, tham gia vào việc ổn định chất lượng trong quá trình bảo quản trước khi chế
biến.
Hàm lượng VSV trong sữa càng cao thì thành phần enzyme có trong sữa đa
dạng và hoạt tính càng cao.
Hormone
Hormone do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá trình
sinh trưởng của động vật. Trong sữa bò, ta có thể tìm thấy nhiều loại hormone.
Chúng được chia là 3 nhóm là proteohormone, hormone peptide và hormone steoride,
trong đó prolactine được nghiên cứu nhiều hơn cả. Hàm lượng trung bình prolactine
trong sữa bò là 50µg/l, trong sữa non là 230µg/l.
Hệ vi sinh vật trong sữa:
Nguồn gốc hệ vi sinh vật trong sữa
Bầu vú động vật cho sữa: đây là nơi
có nhiều loài vi sinh vật khác nhau.
Chúng tồn tại dưới dạng tế bào sinh
dưỡng hoặc bào tử. Trong quá trình vắt
sữa một số vi sinh vật có thể bị rơi vào
bình chứa làm cho sữa bị nhiễm vi sinh
vật. Vì vậy, ta cần vệ sinh bầu vú và
các khu vực lân cận trên cơ thể động
vật cho sữa để hạn chế số lượng vi sinh vật bị nhiễm vào sữa.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 19
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Người và thiết bị vắt sữa: nếu vắt sữa bằng phương pháp thủ công, để hạn chế
nhiễm vi sinh vật, người vắt sữa phải có sức khoẻ tốt, không mắc bệnh truyền
nhiễm, vệ sinh cơ thể tốt, thao tác kỹ thuật đảm bảo vệ sinh. Nếu quá trình vắt sữa
bằng máy, cần chú ý vệ sinh và vô trùng hệ thống dẫn sữa từ bầu vú con vật đến
dụng cụ chứa.
Môi trường chuồng trại nơi vắt sữa: vi sinh vật tồn tại ở khắp mọi nơi nên dễ
dàng lây nhiễm vào sữa. Do đó, cần phải đảm bảo vệ sinh môi trường nơi vắt sữa.
Hệ vi sinh vật:
Hệ vi sinh vật và số lượng của chúng luôn thay đổi. Trong đó các vi sinh vật có
thể chia làm 2 nhóm chính: prokaryote và eukaryote.
Prokaryote
Nhóm vi sinh vật prokaryote có nhân chưa hoàn chỉnh. Đại diện quan trong cho nhóm
prokaryote là vi khuẩn (bacteria).
Các nhóm nhóm vi khuẩn thường gặp trong sữa là vi khuẩn lactic, coliforms, vi
khuẩn sinh axit butyric, vi khuẩn sinh axit propionic và các vi khuẩn gây thối.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 20
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Vi khuẩn lactic : hình cầu hoặc hình gậy, gram (+), nhiệt độ sinh trưởng tối
ưu là 25 47OC. Để tồn tại trong môi trường sữa, chúng tổng hợp năng lượng
ATP từ cơ chất lactose.
Vi khuẩn Coliforms : nhóm vi khuẩn gram (), kị khí tuỳ tiện, nhiệt độ sinh
trưởng tối ưu 30 44OC. Trong sữa, Coliforms sẽ chuyển hoá đường lactose tạo
axit lactic và các acid hữu cơ khác, khí CO2… Chúng cũng phân giải protein trong
sữa tạo ra các sản phẩm khí làm sữa có mùi khó chịu, Coliforms bi tiêu diệt ở
75OC sau 20 giây.
Vi khuẩn sinh acid butyric (giống Clostridium): vi khuẩn gram (+), kị khí bắt
buộc. Chuyển hoá đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau như axit
butyric, butanol, ethanol, aceton, khí CO2, H2… Làm thay đổi thành phần hoá học
và cảm quan của sữa.
Các bào tử Clostridium khá bền với nhiệt độ. Trong quá trình thanh trùng sữa
không thể tiêu diệt được hoàn toàn các bào tử Clotridium chịu nhiệt. Cho nên
phải dùng các giải pháp kỹ thuật khác như vi lọc, ly tâm hoặc sử dụng chất
kháng khuẩn.
Vi khuẩn Propionic (giống Propionibacterium
):
có trong dạ cỏ và đường ruột
của nhóm động vật nhai lại, gram (+), kị khí không bắt buộc, chuyển hoá acid
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 21
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
propionic, acid acetic, khí CO2… làm hư hỏng chất lượng sữa, bị tiêu diệt ở 75OC
sau 20 giây.
Vi khuẩn gây thối: đó là các vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp protease
ngoại bào trong môi trường sữa. Protease sẽ tiếp xúc quá trình thuỷ phân protein
tạo ra các sản phẩm như polypeptide, peptide và axit amin. Một số axit amin tiếp
tục phân huỷ tạo NH3, H2S…làm sữa có mùi khó chịu.
Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp lipase ngoại bào, enzyme
này xúc tác quá trình thuỷ phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm có
mùi ôi. Một số giống thường gặp là: Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus…
Dạng hình cầu hoặc gậy, hiếu khí lẫn kỵ khí.
Trong đó cần chú ý đến loài Pseudomonas fluorescens, vì enzyme protease và
lipase được tổng hợp bởi loài này thường rất bền với nhiệt, chúng là nguyên
nhân chính gây nên quá trình phân giải protein và lipid, nhanh chóng làm hư hỏng
chất lượng sữa.
Eukaryote
Nhóm vi sinh vật eukaryote có nhân chưa hoàn chỉnh. Hai đại diện của nhóm
eukaryote thường được tìm thấy trong sữa là nấm men và nấm sợi.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 22
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Nấm men: cơ thể đơn bào, hình cầu, oval hoặc trứng…Một số loài thường
gặp Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus…thuộc nhóm kỵ khí
tuỳ tiện. Chúng sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất. Thường được
sử dụng trong sản xuất sữa chua truyền thống.
Nấm sợi : hình sợi, phân nhánh. Hầu hết các nấm sợi thuộc nhóm hiếu khí bắt
buộc, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu từ 20 0C đến 300C. Một số loài nấm sợi thường
nhiễm vào sữa là: Penicillium camembertii, P. roquefortii, P. casei, Rhizopus
stolonifer…
Hầu hết các loại nấm men và nấm sợi đều bị tiêu diệt trong quá trình thanh trùng
sữa ở 750C trong 10 – 15 giây.
Men cái:
Quá trình sản xuất ra sữa chua chủ yếu dùng phương pháp lên men lactic. Lên
men lactic là quá trình hóa sinh đặc trưng của sữa dưới tác động của vi khuẩn lactic
lên men đường lactoza có trong sữa để tạo thành axit lactic. Để tiến trình lên men
nhanh và ổn định, người ta cho thêm loại vi khuẩn Leuconostoc hoặc nấm mốc.
Lên men Lactic đồng hình
Sự lên men tạo sản phẩm chính là axit lactic chiếm 90 98% tổng sản phẩm lên
men, sản phẩm phụ là etanol, axit axetic, CO2, axetoin…
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 23
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Lên men Lactic dị hình
Còn gọi là lên men lactic không điển hình, sản phẩm cuối cùng ngoài axit lactic còn
nhiều sản phẩm phụ: axit acetic, rượu ethylic, CO2, dextran…
Men cái dùng trong sản xuất sữa chua thường là hỗn hợp trộn của hai loại vi
sinh vật Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus.
Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus):
Là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 500C trong môi
trường có độ axit cao. Loài này có thể tạo ra trong khối sữa đến 2,7% axit lactic từ
đường lactose.
Streptococcus thermophilus(S. thermophilus)
Phát triển tốt ở nhiệt độ 500C và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37 400C. Đây cũng là vi
khuẩn lactic chịu nhiệt 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 axit thấp hơn L.
bulgaricus.
Mặc dù chúng có thể phát triển độc lập nhưng khi nuôi cấy chung, tốc độ sản
sinh ra axit của chúng cao hơn nhiều so với khi nuôi riêng.
Streptococcus thermophilus phát triển nhanh và tạo ra cả axit lần khí CO2. CO2
và formate tạo ra kích thích cho L. bulgaricus phát triển. Mặt khác, hoạt động thủy
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 24
ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
phân protein của L. bulgaricus tạo ra peptide và axit amin cần cho sự phát triển của
Streptococcus thermophilus.
Những vi sinh vật này chịu trách nhiệm trong việc hình thành hương vị và cấu trúc
của sữa chua. Khối lượng sữa chua đông tụ trong quá trình lên men do pH giảm
xuống.
S. thermophilus chịu trách nhiệm đối với việc giảm pH lúc đầu khoảng 5.0
L. bulgaricus làm giảm pH xuống thấp hơn nữa (khoảng 4.0)
Những sản phẩm sau quá trình lên men tạo được hương vị của sữa chua:
Axit lactic
Acetaldehyde
Axit acetic
Diacetyl
b. Sữa bột gầy:
Sữa bột và cream bột là các sản phẩm thu được bằng cách loại bỏ nước ra
khỏi sữa hoặc cream. Hàm lượng chất béo và/hoặc protein của sữa hoặc cream có
thể chỉ được điều chỉnh để phù hợp với các yêu cầu về thành phần quy định trong
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379
Page 25