Nghiên cứu quy trình sản xuất sữa chua bổ sung nghệ

Nghiên cứu quy trình sản xuất
Thị Ngọc Mai
sữa chua bổ sung nghệ

GVHD: Ths. Trần

Chương
GIỚI THIỆU

SVTH: Huỳnh Thanh Thảo
Trang 1


Nghiên cứu quy trình sản xuất
Thị Ngọc Mai
sữa chua bổ sung nghệ

GVHD: Ths. Trần

1.1. Đặt vấn đề
Sữa chua yaourt bắt nguồn từ Bungari với tên gọi là yaourt, ở nhiều nước khác nhau có
tên gọi riêng cho yaourt như ở Ai Cập là “Leberi”, ở Ấn Độ là “Gadhi”, ở Armenia là
“Mazun” và ở nước ta hiện nay sử dụng phổ biến là sữa chua yaourt. Yaourt là một sản phẩm
có giá trị dinh dưỡng cao. Ngồi các thành phần dinh dưỡng như protein, lipid, glucid, nó cịn
chứa nhiều vitamin, các chất kháng thể rất có ý nghĩa trong điều trị một số bệnh. Việc sử dụng
yaourt có tác dụng kích thích sự tiết dịch vị, kích thích sự trao đổi chất. Hệ vi khuẩn lactic có
trong sản phẩm này có tác dụng khống chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối rữa ở ruột.
Bên cạnh đó, việc phát triển cây nghệ đang mang lại một tiềm năng lớn. Cây nghệ được
trồng nhiều ở Vĩnh Phúc và một số tỉnh phía Bắc nước ta. Củ nghệ được sử dụng rất nhiều
trong y học để điều chế một số loại dược liệu. Curcumin là thành phần hoạt chất chính trong
nghệ giúp tăng bài tiết dịch mật tiêu hóa chất béo, bảo vệ cho gan, chống lão hóa da. Trong

thực phẩm, nghệ còn được dùng làm gia vị.
Hiện nay, thị trường sữa và các sản phẩm sữa đang rất sôi động với nhiều nhãn hiệu và
các dạng sản phẩm khác nhau. Trong đó, sữa chua chiếm một thị phần đáng kể. Trước đây,
các sản phẩm sữa chua yaourt thường là các sản phẩm có hương vị tự nhiên nhờ q trình lên
men của vi khuẩn lactic hoặc các loại yaourt bổ sung trái cây, hoặc pure trái cây. Khi xã hội
ngày càng phát triển, đời sống con người được nâng cao, để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng
của khách hàng, các công ty không ngừng cải tiến công nghệ cũng như đa dạng hóa cho sản
phẩm sữa chua. Với mong muốn tạo ra sản phẩm mới nhằm đóng góp vào thị trường, tơi xin
chọn đề tài: “Nghiên cứu qui trình sản xuất sữa chua bổ sung nghệ”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Tiến hành nghiên cứu chế biến sữa chua với trọng tâm giải quyết các vấn đề liên quan
đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. Trên cơ sở đó tơi tiến hành nghiên cứu các vấn
đề sau đây:
 Khảo sát tỷ lệ trích ly nghệ trong nước.
 Khảo sát tỷ lệ giống vi khuẩn lactic cho lên men sữa chua.
 Khảo sát tỷ lệ siro nghệ bổ sung.

SVTH: Huỳnh Thanh Thảo
Trang 2


Nghiên cứu quy trình sản xuất
Thị Ngọc Mai
sữa chua bổ sung nghệ

GVHD: Ths. Trần

 Khảo sát ảnh hưởng pH đến quá trình lên men.
 Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến quá trình lên men.
 Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến quá trình lên men.

 Đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp cho điểm.

SVTH: Huỳnh Thanh Thảo
Trang 3


Nghiên cứu quy trình sản xuất
Thị Ngọc Mai
sữa chua bổ sung nghệ

GVHD: Ths. Trần

Chương 2
TỔNG QUAN

SVTH: Huỳnh Thanh Thảo
Trang 4


Nghiên cứu quy trình sản xuất
Thị Ngọc Mai
sữa chua bổ sung nghệ

GVHD: Ths. Trần

2.1. Sữa bị
2.1.1. Thành phần hóa học của sữa bò [1]
Hàm lượng và thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong khoảng rộng, phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như giống, điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi… Sữa là một trong
những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Trong sữa bị tươi có gần 100 chất khác nhau,

ngồi những hợp chất cơ bản như protein, lipid, glucid, cịn có các thành phần khác như
vitamin, khống, enzyme, chất khí… đặc biệt là có chứa một số chất miễn dịch và hormone
kích thích.
Bảng 2.1: Thành phần các chất có trong sữa bị
Thành phần
Nước
Lactose
Protein
Chất béo
Khống

Hàm lượng (%)
85,5 ÷ 89,5
3,6 ÷ 5,5
2,9 ÷ 5,0
2,5 ÷ 6,0
0,6 ÷ 0,9

2.1.1.1. Nước [2]
Trong sữa tồn tại nước tự do và nước liên kết. Nước tự do chiếm 96 ÷ 97% tổng lượng
nước. Nó có thể tách được trong quá trình cơ đặc, sấy vì khơng có liên kết hóa học.
Nước liên kết chiếm tỉ lệ nhỏ, khoảng 3 ÷ 4%. Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào
các thành phần nằm trong hệ keo: protein, các phosphatide, polysaccharide. Nước liên kết
thường được gắn với các nhóm –NH2, -COOH, -OH, =NH, -CO, -NH-,… Hàm lượng nước
liên kết trong sản phẩm sữa rất khác nhau: sữa gầy 2,13 ÷ 2,59%; sữa đầu (colostrums)
4,15%; bơ 1,75%. Nước liên kết đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 0 oC, khơng hịa tan muối,
đường. Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactose dưới dạng C12H22O11.H2O.
2.1.1.2. Lipid [2]
Lipid của sữa bao gồm chất béo, các phosphatide, glycolipide, steroide.
 Chất béo sữa

Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh
SVTH: Huỳnh Thanh Thaûo
Trang 5


Nghiên cứu quy trình sản xuất
Thị Ngọc Mai
sữa chua bổ sung nghệ

GVHD: Ths. Trần

năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E). Đối với các sản phẩm
sữa lên men, chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái của sản phẩm. Có tới 98 ÷ 99% chất
béo của sữa là triglyceride, 1 ÷ 2% còn lại là các phosphatide, cholesterol, carotene, vitamin
A, D, E, K. Trong sữa có 18 acid béo. Mỗi glycerine có thể kết hợp với 3 phân tử acid béo mà
3 acid béo này có thể cùng hoặc khác loại. Vì vậy số glyceride khác nhau là vô cùng lớn.
Bảng 2.2: Các axit béo chủ yếu trong sữa
Các acid béo

Số nguyên tử cacbon

Butiric
Caproic
Caprilic
Capric
Lauric
Miristic
Palmitic
Stearic
Oleic

Linoleic
Linolenic

SVTH: Huỳnh Thanh Thảo
Trang 6

Các acid béo no
4
6
8
10
12
14
16
18
Các acid béo khơng no
18:1
18:2
18:3

Tỷ lệ so với tổng số
(%)
3,0 ÷ 4,5
1,3 ÷ 2,2
0,8 ÷ 2,5
1,8 ÷ 3,8
2,0 ÷ 5,0
7,0 ÷ 11,0
25,0 ÷ 29,0
7,0 ÷ 13,0

30,0 ÷ 40,0
2,0 ÷ 3,0
1,0


 Phosphatide và glycolipide
Các phosphatide và glycolipide đóng vai trị quan trọng trong việc tạo thành màng các
cầu mỡ. Trong thành phần của chúng có cả acid béo hịa tan trong chất béo và acid béo hòa
tan trong nước. Hàm lượng các phosphatide và glycolipide khoảng 0,031 ÷ 0,05%. Khi để yên
sữa, một lớp váng sữa sẽ được tạo thành trên bề mặt. Dưới kính hiển vi người ta nhận thấy
trong váng sữa có rất nhiều thể hình cầu với kích thước khác nhau, nổi tự do trong sữa. Mỗi
thể cầu mỡ được bao bọc bằng một màng mỏng. Các thể hình cầu đó là các cầu mỡ.
2.1.1.3. Protein [2]
Trong dung dịch có chứa hai kiểu protein khác nhau:
- Protein ở trạng thái keo khơng bền: casein, chiếm 75 ÷ 85% protein trong sữa.
- Protein hịa tan: chiếm 15 ÷ 25% protein trong sữa gồm β- lactoglobulin, αlactalbulin, proteose-pepton, serum-albumin, immunoglobulin.
 Casein [1]
Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa. Chúng tồn tại dưới dạng micelle.
Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng (gồm calci,
magie, phosphate và citrate).
Mỗi micelle do khoảng 400 ÷ 500 tiểu micelle hợp thành. Mỗi tiểu micelle có phân tử
lượng trung bình 250.000Da. Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10 ÷ 15nm
bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp lại với nhau. Thành phần các casein α s, β, κ trong
tiểu micelle có thể thay đổi theo những tỷ lệ khác nhau. Các phân tử α svà β- casein được bố
trí tại tâm tiểu micelle, còn các phân tử κ- casein được bố trí tại vùng biên tiểu micelle.
Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối phosphate calci
Ca3(PO4)2 và sự tương tác giữa các gốc kỵ nước. Kích thước micelle phụ thuộc vào hàm
lượng ion Ca2+ có trong sa v dao ng trong
khong 0,2 ữ 0,4àm. Cỏc tiểu micelle ở vùng
decarboxylase

biên trong cấu trúc micelle thường chứa hàm lượng κ-casein khá cao. Do sự bố trí các đầu ưa
: Đầu ưa nước

nước của κ- casein luôn hướng ra vùng biên của
nên-chính
caseincác phân tử κ- casein làm cho micelle
hòa tan được trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc của micelle trong sữa.
: Calcium
phosphate
: - casein
: Tương tác kỵ
nước.

Hình A
Hình 2.1: A - Sơ đồ tổ chức của micelle

Phần kỵ nước

Hình B
B – Sơ đồ tổ chức của tiểu micelle


Hình
2.2: Ảnh
hưởng
củatrong
pH vàsữa
nhiệt
Bảng 2.3:
Thành

phần
protein
bịđộ mơi trường đến cấu trúc casein
micelle [17]
Hàm lượng
Tên protein
Phân tử lượng
Đặc điểm
(%)
β-lactoglobulin

7 ÷ 15

18.000

α-lactalbumin

2÷5

14.200

Proteose-pepton

2÷4

4.00 ÷ 40.000

Immunoglobulin
Serum-albumin

1.9 ÷ 3.3
0.7 ÷ 1.3

162.000 ÷ 950.000
66.300

Phân tử gồm 162 gốc acid amin,
hình cầu, ít tương tác và kết hợp
với các phân tử khác.
Phân tử gồm 123 gốc acid amin,
hình cầu, là một metalloprotein.
Là sản phẩm thủy phân của từ βcasein, gồm những phân đoạn
protein khác nhau.
Phân tử gồm 542 gốc acid amin.

2.1.1.4. Lactose [1,3,4]
Lactose là một disaccharide, còn gọi là đường sữa vì có nhiều trong sữa (5 ÷ 8%).
Lactose cấu tạo từ một phân tử α- glucose và một phân tử β- galactose, liên kết nhau
bằng liên kết 1,4- O-glucoside. Do một OH-glucoside ở C1 của β- galactose liên kết với một
–OH bình thường ở C4 của α-glucose, loại đi một phân tử nước. Do vậy vẫn còn một OHglucoside tự do nên đường lactose là đường khử.


Lactose kết tinh chậm, tinh thể cứng và có nhiều dạng tinh thể. Vitamin B 2 có thể ức chế
sự kết tinh của lactose.
Trong sữa, đường lactose tồn tại ở hai dạng:
- Dạng α- lactose monohydrate C12H22O11.H2O (phân tử α- lactose ngậm một phân tử
nước).
- Dạng β- lactose anhydrous C12H22O11 ( phân tử β- lactose khan).
Tỷ lệ hàm lượng giữa α- lactose monohydrate và β- lactose anhydrous trong sữa phụ
thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ của sữa.

α- lactose monohydrate
β- lactose anhydrous
Lactose chiếm vị trí hàng đầu trong glucid của sữa. Trong sữa lactose tồn tại ở hai dạng
Hình 2.3: Cấu tạo của α và β- lactose
tự do và liên kết với các protein và các glucid khác.
Lactose có thể lên men dưới tác dụng của vi sinh vật và có thể tạo thành các sản phẩm
khác nhau. Một trong những biến đổi thường gặp nhất và quan trọng nhất là sự tạo thành acid
lactic gây nên bởi vi khuẩn lactic.Vi khuẩn này có chứa enzyme lactase. Lactase tấn công vào
lactose và tách phân tử này thành glucose và galactose. Các enzyme khác từ vi khuẩn lactic sẽ
phân hủy glucose và galactose thành acid lactic làm tăng độ chua của sữa.
Lactose ở trong sữa có ý nghĩa to lớn đối với cơ thể trẻ em vì nó có khả năng làm tăng
nhanh quá trình trao đổi chất, đồng thời cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể. Đặc biệt do
lactose thấm qua màng ruột già rất chậm cho nên ở trong ruột già nó sẽ bị lên men tạo thành
acid lactic làm hạn chế quá trình thối rữa ở trong ruột.
2.1.1.5. Khoáng [1]
Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8 ÷ 10g/l. Các muối trong sữa ở dạng
hịa tan hoặc dung dịch keo.
Ngun tố khống chiếm hàm lượng cao nhất trong sữa là Ca, P, Mg. Một phần tham
gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại tồn tại dưới dạng hòa tan trong sữa.


Các ngun tố khống khác như: K, Na, Cl,… đóng vai trị chất điện ly. Cùng với
lactose, chúng góp phần cân bằng áp lực thẩm thấu của sữa trong bầu vú động vật với áp lực
máu.
Ngồi ra, sữa cịn chứa các nguyên tố khoáng khác như Zn, Fe, I, Cu, Mo,… Chúng cần
thiết có q trình dinh dưỡng của con người. Một số nguyên tố độc hại như Pb, As…đôi khi
cũng được tìm thấy ở dạng vết trong sữa bị.
Bảng 2.4: Thành phần một số nguyên tố vi lượng trong sữa bị
Ngun tố

Zn
Si
Al
Fe
Cu
I
Mn

Hàm lượng
(%)
2÷5
1,5 ÷ 7,0
0,5 ÷ 1,0
0,2 ÷ 0,5
0, 02 ÷ 0,15
0,015 ÷ 0,050
0,03 ÷ 0,05

Nguyên tố
Mo
F
Se
Cr
Co
Pb
As

Hàm lượng
(%)
0,05 ÷ 0,08

0,1 ÷ 0,2
0,01 ÷ 0,05
0,01 ÷ 0,02
0,5.10-3 ÷ 1,0.10-3
0,04 ÷ 0,08
0,03 ÷ 0,05

2.1.1.6. Vitamin [1]
Sữa chứa nhiều vitamin với số lượng không lớn và thường bị mất đi trong quá trình xử
lý nhiệt. Các vitamin trong sữa chia thành 2 nhóm:
 Vitamin hịa tan trong nước: B1, B2, B3, B4, B5,C,…
 Vitamin hòa tan trong chất béo: A, D, E.
Bảng 2.5: Hàm lượng vitamin trong sữa bò
Vitamin
A ( retinol)
D ( canciferol)
E (tocoferol)
B (thiamin)
B (lactoflavin)
B (pyridoxin)
B (xyanocobal amin)
B (nicotiamin)
B (acid pantothenic)
C (acid ascorbic)
H (biotin)
M (acid folic)

Hàm lượng
(mg/l)
0,3

0,001
1,4
0,4
1,7
0,5
0,005
1
3
20
0,04
0,05


2.1.1.7. Hormon [2]
Sữa bị có nhiều loại hormon. Chúng được chia thành ba nhóm là proteohormon,
hormon peptide và hormon steroid. Trong số đó, prolactine được nghiên cứu nhiều nhất. Hàm
lượng trung bình trong sữa bị là 50 µg/l.
2.1.1.8. Các hợp chất khác [5]
 Sắc tố trong sữa: Sữa có màu ngà vàng là do sự có mặt của nhóm carotenoid mà đại
diện là caroten. Sữa có màu xanh là do có chứa chlorophylle. Màu xanh vàng của nước sữa
(whey) là do sắc tố riboflavin (vitamin B 12). Màu trắng của sữa là do sự khuếch tán ánh sáng
bởi các micelle protein.
 Các chất khí: Trong sữa có chứa các chất khí chủ yếu là CO 2, O2, N2. Tổng hàm
lượng của chúng chiếm khoảng từ 5 ÷ 6% thể tích sữa.
 Các hợp chất hóa học: Thỉnh thoảng người ta phát hiện ra trong sữa cịn có chứa các
hợp chất hóa học khác như: chất kháng sinh (penicilline, chloramphenicol…), chất tẩy rửa
(nước javen, kiềm…), kim loại nặng, độc tố vi sinh vật… Những hợp chất này có mặt là do
người ta trộn vào thức ăn, trị bệnh cho gia súc (thuốc kháng sinh); làm vệ sinh chuồng trại
(javen,…); nhiễm vào sữa qua tay người vắt sữa, dụng cụ chứa sữa,… gây độc cho người sử
dụng. Hàm lượng chúng trong sữa có thể ở dạng vết hoặc đáng kể tuỳ trường hợp.

 Các chất miễn dịch: Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn
dịch này có tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch khơng nhiều
nhưng chúng đóng vai trị quan trọng đối với cơ thể. Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt
độ 6570oC. Các chất miễn dịch trong sữa bao gồm antioxin, opsonin, bacterilyzin, precipitin,
aglutimin. Ngoài ra sữa cịn chứa một lượng nhỏ bạch cầu.
2.1.2. Tính chất hóa lí của sữa [1]
Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất
khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β- caroten có
trong chất béo của sữa. Sữa bị thường có màu từ trắng đến vàng nhạt. Sữa bị có mùi rất đặc
trưng và vị ngọt nhẹ.
Bảng 2.6: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò
Đại lượng
pH
Độ chua

Đơn vị đo
o
D

Giá trị
6,5 ÷ 6,7
15 ÷ 18


Tỷ trọng
Điểm đơng đặc
Thế oxy hóa khử
Sức căn bề mặt ở 20oC
Độ dẫn điện
Nhiệt dung riêng

g/cm3
o
C
V
dynes/cm
1/ohm.cm
Cal/g.oC

1,028 ÷ 1,036
-0,54 ÷ 0,59
0,10 ÷ 0,20
50
0,004 ÷ 0,005
0,933 ÷ 0,954

2.1.2.1. Độ acid
Độ acid hoạt động biểu thị tính hoạt động của các ion H+. Giá trị pH= 6,5 -6,8. Độ pH
của sữa không đặc trưng cho độ tươi của sữa, nó biến đổi rất chậm so với độ acid chung.
2.1.2.2. Độ chua
Hiện nay trên thế giới người ta thường biểu thị độ chua của sữa bằng độ Soxhlet Henkel
(oSH), độ Thorner (oTh) hoặc độ Dornic (oD). Sữa bị tươi có độ chua trung bình 7 oSH, hoặc
16 ÷ 18oTh
2.1.2.3. Tỷ trọng sữa
Tỷ trọng sữa do hàm lượng chất khô trong sữa quyết định. Hàm lượng chất béo trong
sữa càng cao thì tỷ trọng của sữa càng thấp. Ngược lại hàm lượng protein, glucide, chất
khoáng càng cao thì tỷ trọng sữa càng cao.
2.1.2.4. Điểm đơng đặc
Thường dao động trong khoảng -0,54 ÷ -0,59 oC. Người ta thường dùng chỉ tiêu này để
kiểm tra sữa tươi có bị pha lỗng hay khơng. Tuy nhiên, khi xử lý sữa tươi ở nhiệt độ cao,

điểm đông đặc của sữa sẽ tăng do sự kết tủa của một số muối phosphate có trong sữa.
2.1.3. Hệ vi sinh vật trong sữa [1,7,8]
Thành phần và số lượng hệ vi sinh vật trong sữa luôn thay đổi và phụ thuộc vào mức độ
nhiễm VSV trong quá trình vắt sữa, bảo quản cũng như trong q trình chế biến sữa bị. Dưới
đây là một số vi sinh vật thường tìm thấy trong sữa.
2.1.3.1. Vi khuẩn lactic
Chúng thường được tìm thấy trên các loại rau, trái cây, và trong hệ thống đường ruột
của động vật.
Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hoặc hình gậy, đứng riêng lẽ hoặc tạo chuỗi, Gram(+).
Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu dao động trong khoảng 25 ÷ 47 oC. Để tồn tại trong môi trường
sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp năng lượng ATP từ cơ chất lactose. Acid lactic là một trong


những sản phẩm được sinh ra trong quá trình tổng hợp năng lượng.
Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trình trao đổi năng lượng, vi khuẩn
lactic được chia thành hai nhóm:
- Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của nó
chiếm tỷ lệ vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ khác. Một số vi khuẩn lactic lên men
đồng hình: L.pasteurianus, L.brevis, l.lycopessici, S.cumoris, S.lactic, S.falcalis.
- Vi khuẩn lactic dị hình: hàm lượng acid lactic sinh ra khơng cao hơn nhiều so với
các sản phẩm còn lại. Một số vi khuẩn lactic lên men dị hình: L.acidophillus, L.bulgaricus,
L.casei, L.delbriieckii.

Bảng 2.7: Một số vi khuẩn lactic quan trọng sử dụng trong cơng nghiệp sữa
Str: Streptococus; Lb: Lactobacillus
Lồi
Str. Themorphilus
Lb. acidophilus
Lb. casei
Lb.lastic

Lb.helveticus
Lb.bulgaricus
Bifidobacterium

topt(oC)
40 ÷ 45
37
30
40 ÷ 45
40 ÷ 45
40 ÷ 45
37

Lên men lactose
Acid lactic (%)
Những chất khác
0,7 ÷ 0,8
0,6 ÷ 0,9
1,2 ÷ 1,5
1,2 ÷1,5
2,0 ÷ 2,7
1,5 ÷ 2,0
0,4 ÷ 0,9
Acid acetic

Lên men
acid citric
-

2.1.3.2. Vi khuẩn Coliform

Vi khuẩn Coliform thuộc nhóm vi khuẩn Gram (+), kị khí khơng bắt buộc. Nhiệt độ sinh
trưởng tối ưu trong khoảng 30 ÷ 44oC.
Trong sữa, vi khuẩn này sẽ chuyển hóa đường lactose tạo acid lactic và các acid hữu cơ
khác, khí CO2, H2,… Chúng cũng phân giải protein trong sữa tươi tạo ra các sản phẩm khí
làm cho sữa có mùi khó chịu.Vi khuẩn này sẽ bị tiêu diệt ở 75oC trong khoảng 20 giây.
2.1.3.3. Vi khuẩn sinh acid butiric
Chúng được tìm thấy trong đất, trên thực vật, trong phân,… Do đó, chúng dễ nhiễm vào


sữa. Chúng là vi khuẩn Gram (+), thuộc nhóm kị khí bắt buộc, có khả năng sinh bào tử. Nhiệt
độ sinh trưởng tối ưu ở 37oC.
Vi khuẩn Clostridium chuyển hóa đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau
như acid butyric, butanol, etanol, aceton, khí CO 2, H2,… làm thay đổi thành phần hóa học và
giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản.
Các bào tử Clostridium khá bền với nhiệt độ nên quá trình thanh trùng sữa khơng tiêu
diệt được hồn tồn các bào tử Clostridium chịu nhiệt. Khi đó ta phải dùng các giải pháp kỹ
thuật khác như vi lọc, ly tâm hoặc sử dụng chất kháng khuẩn để loại bỏ hoặc ức chế
Clostridium.
2.1.3.4. Vi khuẩn propionic
Vi khuẩn hình cầu, xếp thành đơi hoặc thành chuỗi, Gram (+), thuộc nhóm kị khí khơng
bắt buộc. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu ở 30oC.
Vi khuẩn propionic chuyển hóa đường thành acid propionic, acid acetic, khí CO 2,… làm
hư hỏng chất lượng sữa.
Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở 75 oC trong thời gian
20 giây.
2.1.3.5. Vi khuẩn gây thối
Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp trong sữa là Pseudomonas, Brevibacterium,
Bacillus, Achromobacter, Micrococcus… Chúng có dạng hình cầu hoặc hình gậy, thuộc nhóm
hiếu khí lẫn kỵ khí.
Các vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào trong môi trường

sữa. Protease sẽ xúc tác quá trình thủy phân protein tạo ra các sản phẩm polypeptide, peptide
và acid amin. Một số acid amin tiếp tục bị phân hủy tạo NH 3, H2S,… làm cho 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 thủy phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm có mùi ơi.
Ngồi hai q trình thủy phân nói trên, một số vi khuẩn gây thối cịn tạo khí CO 2, H2,…
sinh tổng hợp các acid hữu cơ làm giảm pH sữa và gây đông tụ protein. Một số vi khuẩn khác
có thể sinh tổng hợp được protease có chức năng xúc tác tương tự như rennin làm xuất hiện
sự đông tụ casein trong sữa.


2.1.3.6. Nấm men
Nấm men thuộc cơ thể đơn bào, thường có hình cầu, hình elip, hình bầu dục, hình dài.
Tế bào nấm men có kích thước lớn gấp từ 5 ÷ 10 lần tế bào vi khuẩn. Nấm men có thể sinh
sản bằng cách nảy chồi, phân đôi hay sinh sản bằng bào tử.
Nấm men phát triển tốt ở pH 4,5 ÷ 5, nhiệt độ 20 ÷ 30 oC. Các tế bào nấm men thường
không phát triển ở nhiệt độ dưới 0oC hoặc trên 47oC. Các tế bào sinh trưởng của nấm men sẽ
bị tiêu diệt ở nhiệt độ 52 ÷ 58 oC. Các bào tử có thể cịn sống nhưng chúng sẽ bị tiêu diệt khi
nâng nhiệt độ lên 60 ÷ 62oC trong vài phút.
Trong mơi trường có oxy nấm men phân hủy đường thành CO 2 và nước. Trong mơi
trường khơng có oxy nấm men chuyển đường thành rượu ethylic, CO2.
Các lồi nấm men chính có trong sữa là: Saccharomyces, Mycorderma và Torula.

2.1.3.7.

Nấm mốc

Chỉ khả năng phân giải protein và lipit nên thường gây vị đắng trong các sản phẩm sữa.
Nấm mốc thường phát triển sau nấm men nên người ta chỉ tìm thấy trong các sản phẩm hư
hỏng nặng.Tất cả nấm mốc thường hiếu khí, thích nghi môi trường acid và đặc biệt môi

trường đã được vi khuẩn lactic acid hóa. Chúng khơng phát triển trong sữa tươi mà phát triển
mạnh trong sữa chua.
Nấm mốc thường có mặt trong sữa là loài Mucor và Rhizopus với số lượng lớn. Ngồi
ra cịn có các lồi Penicilium, Aspergilus, Oide và Monilia.
Nấm mốc thích hợp phát triển trên mơi trường acid, nhiệt độ tối thích là 20 ÷ 30 oC.
Nấm mốc sẽ bị tiêu diệt bởi chế độ thanh trùng sữa ở 72 ÷ 75oC trong 15 ÷ 20 giây.
2.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới và ở Việt Nam [23,24]
Theo Cục chăn nuôi (Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn), mức tiêu thụ sữa nước ở
Việt Nam hiện nay khoảng 400 triệu lít/năm, song nguồn sữa tươi từ bị của nơng dân chỉ đáp
ứng được 28% nhu cầu, 72% còn lại phải dùng sữa bột hoàn nguyên được nhập từ nước
ngoài.
Theo GS.TS Đinh Văn Cải (Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam), hiện nay
Việt Nam có 8 nhà sản xuất sữa là Nestle, Dutch Lady, NutiFood, Lottramilk, F&N,
Hanoimilk, Vinamilk và Bình Định với 17 nhà máy chế biến sữa.


Cả miền Bắc có 27300 con bị nhưng chỉ có một nửa số bò cho sữa với khối lượng
khoảng 90 tấn/ngày. Khoảng 10% trong số này đã được chế biến để bán lẻ tại địa phương.
Với lượng sữa như vậy, chỉ có thể cung cấp cho 1 nhà máy sản xuất với công suất nhỏ
hoạt động. Vậy nhưng ở miền Bắc có tới 10 doanh nghiệp sản xuất với tổng sản lượng cung
cấp ra thị trường khoảng 330 tấn/ngày. Như vậy, sản lượng sữa tươi từ đàn bò của miền Bắc
chỉ chiếm khoảng hơn 20% sản lượng sữa tiêu thụ thực tế trên thị trường.
Trong một phân tích mới đây, cơng ty cổ phần chứng khốn Bảo Việt (BVSC) đã đưa ra
những đánh giá khái quát về thị trường sữa Việt Nam. Theo đó, ngành sữa là một trong những
ngành có tính ổn định cao, ít bị tác động bởi chu kỳ kinh tế. Việt Nam đang là quốc gia có tốc
độ tăng trưởng ngành sữa khá cao trong khu vực. Giai đoạn 1996-2006, mức tăng trường bình
quân mỗi năm của ngành đạt 15,2%, chỉ thấp hơn so với tốc độ tăng trưởng 16,1%/năm của
Trung Quốc. Thị trường sữa trong nước có thể tiếp tục duy trì được tốc độ tăng trưởng cao
trong những năm tới, do mức tiêu thụ sữa bình quân đầu người của Việt Nam hiện tại vẫn
đang ở mức thấp.

Bên cạnh đó, tiềm năng của thị trường sữa vẫn còn rất lớn khi mà tiêu dùng sản phẩm
sữa của Việt Nam vẫn còn rất thấp. Mức tiêu dùng sữa bình quân của Việt Nam chỉ đạt
khoảng 11,2 kg/năm, thấp hơn khá nhiều so với các nước châu Á khác.
2.2. Củ nghệ
2.2.1. Tên khoa học và đặc điểm thực vật [12]
2.2.1.1. Tên khoa học
- Giới

: Plantae

- Ngành : Magnoliophyta
- Lớp

: Liliopsida

- Lớp phụ : Zingiberidae
- Bộ

: Zingiberales

- Họ

: Zingiberacease

- Chi

: Curcuma

- Loài

: Curcuma Longa


2.2.1.2. Đặc điểm thực vật
Nghệ là cây thân thảo, sống lâu năm. Người ta dùng nghệ chủ yếu là để lấy củ. Củ nghệ
mọc sâu dưới đất, củ nghệ có màu vàng, mùi hăng hắc, nhiều chất bột, nhiều nước. Thân nghệ
phát triển từ củ, thân nghệ bao gồm các bẹ lá ôm sát vào nhau. Lá nghệ to, rộng bản, có cuống
dài, mọc so le nhau. Lá nghệ có màu xanh pha vàng, sống lá màu vàng nhạt. Hoa nghệ có
màu vàng, cuống và hoa dài khoảng 30-40cm, hoa gồm từng cánh xếp quanh cuống hoa.

Hình 2.4: Cây nghệ và các thành phần của cây nghệ
2.2.2. Thành phần hoá học [20]
Củ nghệ chứa 4 ÷ 6% tinh dầu màu vàng nhạt, mùi thơm (ở nghệ tươi 2,24%) mà thành
phần gồm 25% Carbur Terpenic, Zingiberen và 65% Ceton Sesquiterpenic, các chất
Turmeron, Arturmeron.

Hình 2.5: Cơng thức cấu tạo của Curcuminnoids


Củ nghệ chứa các hợp chất Curcuminnoids gồm:
- Curcumin: R1 = R2 = OCH3 (77%).
- Desmethoxycurcumin: R2 = H, R2 = OCH3 (17%).
- Bisdesmethoxycurcumin: R1 = R2 = H (3%).
2.2.3. Dược tính của nghệ
2.2.3.1. Cơng dụng của nghệ theo đơng y [18]
Nghệ có vị đắng, cay, mùi thơm hắc, tính ấm; có tác dụng hành khí phá ứ, thơng kinh
chỉ thống. Người ta cũng biết được là curcumin có tác dụng tiêu mủ, lên da non, tác dụng
thông mật, làm tăng sự bài tiết mật của tế bào gan, phá cholesterol trong máu. Tinh dầu nghệ
có tác dụng diệt nấm ngồi da cũng như curcumin có tác dụng kháng khuẩn.
Liều dùng: 4-12g, dạng thuốc sắc. Dùng ngoài, lấy nghệ tươi vắt nước để bơi ung nhọt,

viêm tấy lở lt ngồi da. Còn dùng dạng bột 2-4g/ngày, chia làm hai lần.
2.2.3.2. Công dụng của nghệ theo y học hiện đại [10,12,20]
 Mối quan hệ giữa cấu trúc hoá học và chức năng sinh học của curcumin
Bảng 2.8: Các nhóm hố học chức năng của curcumin
Cấu tạo hố học

Các nhóm hố học chức năng

1: Nhóm Parahydroxyl chống oxy
hố
2: Nhóm Keto chống viêm, chống
ung thư và đột biến gen
3: Mạch nối đơi có tác dụng chống
viêm, chống đột biến và ung thư

 Vai trị chống oxy hố của củ nghệ và curcumin
Thơng qua q trình hơ hấp, oxy trong khơng khí được đưa vào dịng máu đi đến tổ
chức mơ bào, ở đây có q trình oxy hố sinh học. Các phân tử sinh học trong các tế bào bị
tác động của oxy phân giải sinh năng lượng. Bên cạnh quá trình này cịn có một q trình oxy


hố trực tiếp lên các cơ chất nhạy cảm có chứa bên trong tế bào tạo ra các gốc tự do. Những
gốc tự do này phản ưng rất mạnh với các phân tử sinh học gây ra thương tổn tế bào tổ chức
mơ. Người ta gọi q trình này là “bệnh lý gốc tự do”. Qua một loạt phản ứng hoá học gây ra
sự sốc nhiệt, sốc bức xạ,… Hậu quả của nó gây ra các trường hợp bệnh lý sau đây:
- Gây cảm giác đau, mệt mỏi trong cơ thể.
- Hoạt hoá hệ thống bạch cầu và làm sản sinh nhiều gốc tự do khác.
- Acid Arachidonic giải phóng ra và tạo thành các thể peroxide, các gốc tự do.
- Ion kim loại cũng giải phóng ra từ nguồn dự trữ.
- Giải phóng ra proteinheme từ hồng cầu, chất này phản ứng với nhiều peroxide đẩy

nhanh quá trình thương tổn do các gốc tự do gây ra.
Quá trình viêm có liên quan đến nhiễm khuẩn, virus và ung thư đều sản sinh ra nhiều
gốc tự do. Nhờ vào hệ thống chống oxy hoá mà cơ thể chống được thương tổn do các gốc tự
do gây ra. Hệ thống chống oxy hố của cơ thể rất phong phú có thể ví dụ một số chất chống
oxy hố có nguồn gốc tự nhiên như: Một số vitamin, chất khoáng và các hợp chất giống
phenol như flavonoid và carotenoid. Curcumin cũng là hợp chất phenolic tự nhiên được coi là
hợp chất chống ôxi hoá mạnh.
Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy cả củ nghệ và curcumin đều ức chế sản sinh các gốc
tự do peroxide và hydoxyl. Khả năng chống ơxi hố của curcumin cịn ngăn ngừa được q
trình peroxyde hố lipid trong cơ thể. Những cơng trình nghiên cứu gần đây cịn cho biết khả
năng chống oxy hố ngăn chặn peroxide hoá lipid của curcumin là mạnh nhất, cao hơn khả
năng này của vitamin E là 8 lần.
 Tác dụng chống viêm của curcumin
Viêm là kết quả của một chuỗi phản ứng phức tạp kích thích sự đáp ứng miễn dịch đến
tổ chức bị thương tổn. Có rất nhiều loại bệnh gây ra phản ứng viêm. Viêm là phản ứng tự vệ
của cơ thể, nó gây ra tình trạng đau nhức nơi bị viêm. Acid arachidonic chuyển hoá trong cơ
thể thành một hợp chất giống hormon có vai trị rất quan trọng trong quá trình viêm nhiễm.
Nhờ vào hoạt động của enzyme cyclooxygenase, acid arachidonic có thể biến đổi thành
prostaglandins (PG) và thromboxanes (TX), nhờ hoạt động của enzyme lipoxygenase, nó có
thể biến đổi thành hydroxyeicosatetraenoic acids và leukotrienes. Một số prostaglandins như
PGE2 và PGI2 làm giãn nở mạch máu, làm tiêu viêm, giảm sự sưng tấy.


Những loại thuốc chống viêm không phải steriodal như phenylbutazone hay
indomethacin hiện nay được ứng dụng trong điều trị viêm nhiễm để thay thế cho corticoids có
những phản ứng phụ rất nguy hiểm. Cơ chế chống viêm của curcumin rất giống với thuốc
chống viêm phenylbutazone. Về mặt cấu tạo cả hai đều có hai nhân thơm và hai nhóm ketonic
ở cùng một phía. Đây là những loại thuốc chống viêm rất an toàn.
Curcumin và dịch chiết từ củ nghệ được sử dụng làm thuốc chống viêm rất tốt ở Ấn Độ.
Người ta gây viêm nhân tạo trên động vật thí nghiệm và sử dụng dịch chiết củ nghệ hoặc

curcumin để điều trị cho kết quả rất tốt không thua kém cortisone. Liều qua miệng yêu cầu để
điều trị viêm da hay tổ chức mô bào để làm giảm chứng viêm 50% được nghiên cứu và đề
nghị đối với chuột thí nghiệm như sau:
 Curcumin là chất bảo vệ sinh học bảo vệ mơ tế bào
Người ta ni động vật thí nghiệm bằng curcumin kiểm tra máu cho thấy mức enzyme
glutathione s-transferase tăng rất cao. Đây là dấu hiệu quan trọng của sự khử độc của tế bào.
Nhiều quốc gia trên thế giới sử dụng nghệ là chất bổ sung thực phẩm, ngồi ra nó cịn được sử
dụng trong mỹ phẩm để bảo vệ làn da. Do nó có nguồn gốc tự nhiên và có những đặc tính
dược liệu tốt, an toàn cho thực phẩm nên curcumin được FAO (Tổ chức lương nông thế giới)
và WHO (Tổ chức y tế thế giới) công nhận và cho phép sử dụng làm màu thực phẩm tự nhiên.
 Phòng chống bệnh thận
Một điều kỳ diệu khi xử lý curcumin cho những con chuột có tổn thương thận thì thận
dần trở lại bình thường với đầy đủ chức năng của nó. Curcumin có tác dụng bảo vệ bệnh thận
chống lại các bệnh lý như: protein niệu, chứng thấp albumin máu, cao lipid máu. Curcumin
ức chế sự tăng N-acetyl-beta-D-glucose (do tổn thương ống lượn của thận), fibronectin,
glycosaminoglycan và cholesterol máu. Từ những kết quả nghiên cứu này chứng tỏ curcumin
có tác dụng bảo vệ chống lại tổn thương thận vì vậy người ta đề nghị sử dụng curcumin trong
việc điều trị bệnh thận.
 Curcumin làm giảm bệnh Alzheimer
Theo tài liệu của E.J.Mundell (2005) thì những người ăn khẩu phần ăn giàu hợp chất
Curcumin như: bột cà ri, đồ gia vị củ nghệ thì tỉ lệ bệnh alzheimer giảm một cách đáng kể
nhất là những người cao tuổi Ấn Độ rất ít mắc bệnh này. Alzheimer là một bệnh làm tăng
amyloid protein trong não là tấm chắn cách ly các neutron thần kinh, khó thiết lập phản xạ
nhớ. Curcumin khơng những làm giảm lượng amyloids mà cịn làm giảm sự đáp ứng của não


đối với amyloid protein. Curcumin còn làm giảm sự viêm nhiễm tổ chức neutron thần kinh có
liên quan đến bệnh alzheimer. Kết hợp cả hai đặc tính chống viêm nhiễm và chống ơxi hố đã
tạo ra một khả năng hữu dụng trong việc phòng chống alzheimer cho những người cao tuổi.
 Curcumin và chứng xơ vữa động mạch

Có một số nghiên cứu cho thấy curcumin có tác dụng hạ thấp lipid có tỷ trọng thấp
(LDL) và nâng cao lipid có tỷ trọng cao (HDL) do đó có tác dụng hạ thấp mức cholesterol
máu, hạ thấp sự peroxide lipid. Trung tâm nghiên cứu ung thư Amala Ấn Độ đã làm thử
nghiệm trên 10 người tình nguyện. Họ được cấp 500 mg curcumin trong 7 ngày. Sau đó lấy
máu đi kiểm tra nhận thấy tăng 29% HDL-cholesterol tốt và giảm 11,6% cholesterol tổng số.
Sự peroxyde lipid cũng giảm khoảng 33%. Những nghiên cứu tiếp theo ở trường Granada
cũng thông báo kết quả tương tự, curcumin có tác dụng ức chế và hạ thấp LDL-cholesterol
cũng như tryglycerides máu. Tiếp theo có khoảng 2000 nghiên cứu tương tự người ta cung
cấp dịch chiết nghệ qua đường miệng, nó làm giảm một cách có ý nghĩa LDL và apo B (là
yếu tố nguy cơ gây bệnh tim), ngược lại nó làm tăng HDL và apo A là nhân tố bảo vệ sức
khoẻ.
Sự tụ tập của tiểu huyết cầu là nguyên nhân gây ra huyết khối làm tắc nghẽn mạch gây
ra hội chứng nhồi máu rất nguy hiểm đến sinh mạng nếu như xảy ra ở tim hay ở não. Sự nhồi
máu lâu sẽ gây thiếu dinh dưỡng cho các tổ chức cơ quan bị nghẽn mạch tạo ra cái chết cục
bộ khó hồi phục được. Có thể so sánh tác dụng chống huyết khối của curcumin cũng giống
như aspirin. Curcumin có tác dụng ức chế hoạt động của cyclooxygenase, thromboxane B 2
(TXB2). Nhưng curcumin không giống aspirin vì nó khơng làm ảnh hưởng đến sự tổng hợp
protacylin ở mạch máu.
Ngồi ra curcumin có hiệu quả tốt cho tim. Một số nghiên cứu cho thấy curcumin có
khả năng bảo vệ tim, mạch vành tim, cải thiện tình trạng sức khoẻ rất rõ. Có nhiều hoạt tính
của curcumin có chức năng cải thiện hệ thống tuần hồn, điều này có thể là do khả năng
chống oxy hố của nó.
 Vai trị phịng chống ung bướu
Gần đây có nhiều thông báo khoa học cho thấy củ nghệ và curcumin có trong củ nghệ
có tác dụng chống lại nhiều loại ung bướu trong cơ thể. Sau đây là ảnh hưởng của nó đến một
số loại ung bướu:
 Ung thư kết tràng


Curcumin có tác dụng làm chậm lại sự phát triển của khối u trên động vật thí nghiệm.

Người ta cho chuột ăn hai liều: 8 mg/kg thể trọng/ngày và 16 mg/kg thể trọng/ngày từ lúc
chuột được 8 tuần đến 45 ngày tuổi. Lúc 9 tuần tuổi người ta gây ung thư nhân tạo cho chuột
bởi chất azoxymethane hoặc 7,12-dimethylbenz[a] anthracene trên vị trí trực tràng và tuyến
vú. Curcumin có ảnh hưởng rất mạnh trong việc ngăn ngừa ung thư kết tràng. Curcumin cung
cấp cho động vật thí nghiệm ở mức 0,2% và 0,6% trong khẩu phần ăn. Ở mức 0,2% ức chế
một cách có ý nghĩa sự phát triển ung thư kết tràng so với lơ đối chứng khơng có xử lý
curcumin.
 Ung thư vú
Cung cấp khẩu phần ăn có chứa 1% củ nghệ hoặc 0,05% chất chiết củ nghệ bởi ethanol
cho thấy có sự điều chỉnh sửa đổi các tế bào ung thư vú trở lại bình thường. Người ta còn
nhận thấy nếu chất chiết củ nghệ mà loại bỏ curcumin thì tác dụng lên tế bào ung thư vú sẽ rất
yếu.
2.3. Quá trình lên men sữa chua
2.3.1. Quá trình lên men lactic của vi sinh vật [3]
Lên men lactic là q trình chuyển hóa kỵ khí đường tạo acid lactic dưới tác dụng của
vi khuẩn lactic. Sự lên men lactic đã được biết đến và ứng dụng từ lâu đời trong dân gian.
Năm 1780, nhà bác học Thụy Điển Schaele lần đầu tiên đã tách được acid lactic từ sữa bò lên
men chua. Năm 1857, Pasteur đã chứng minh được sự lên men chua sữa là do nhóm vi khuẩn
lactic. Đến năm 1878, Lister đã phân lập thành công vi khuẩn lactic và đặt tên là Bacterium
lactic, nay gọi là Streptococcus lactis.
Lên men lactic là một quá trình trao đổi năng lượng. Các phân tử ATP được hình thành
trong q trình chuyển hóa cơ chất (lactose) sẽ được vi khuẩn giữ lại trong tế bào để phục vụ
cho các hoạt động trao đổi chất và sinh trưởng vi sinh vật. Ngược lại, các sản phẩm như acid
lactic, ethanol, CO2 sẽ được vi khuẩn “thải” vào môi trường lên men. Kết quả là hàm lượng
acid lactic tích lũy trong môi trường lên men ngày càng tăng làm giảm pH mơi trường và kéo
theo những biến đổi hóa lý khác.
Trong q trình lên men lactic, nhiều chủng vi khuẩn khơng chỉ sinh ra acid lactic mà
còn cho hàng loạt các sản phẩm khác như các acid hữu cơ (acid acetic, acid propionic, acid
succinic,…), rượu, este,…
 Lên men lactic đồng hình

Lên men lactic đồng hình là q trình trong đó sản phẩm acid lactic tạo ra chiếm hơn
90% tổng số sản phẩm lên men và một lượng nhỏ acid acetic, aceton, diacetyl,…
C6H12O6

2CH3CHOHCOOH + 2ATP

Trong quá trình lên men lactic đồng hình, glucose được chuyển hóa theo chu trình
Emblen – Mayerholf, vi khuẩn sử dụng cho quá trình này tất cả các loại enzyme để cả
aldolase còn hydro tách ra khi hydro hố triozophosphat được chuyển đến pyruvat. Vì trong
ngun sinh chất của vi khuẩn lên men lactic đồng hình khơng cịn enzyme carboxylase nên
pyruvic khơng phân huỷ nữa mà tiếp tục khử thành acid lactic.
 Lên men lactic dị hình
Hay cịn gọi là lên men lactic khơng điển hình phức tạp hơn nhiều so với lên men lactic
đồng hình, chúng tạo nên trong mơi trường ngồi acid lactic cịn nhiều sản phẩm phụ khác
như acid acetic, rượu etylic, CO2, H20 và một số chất thơm như diacetyl, este,…
C6H12O6

CH3CHOHCOOH + CH3CH2OH + CH3COOH + CO2 + 2ATP

Số lượng các sản phẩm phụ hoàn toàn phụ thuộc vào giống vi sinh vật, vào môi trường
dinh dưỡng và điều kiện ngoại cảnh , nói chung acid lactic chiếm 40% lượng đường đã phân
huỷ, acid succinic 20%, rượu etylic chiếm 10%, acid acetic 10% và các loại khí gần 20%.
lactose
Glucose

Galactose

Các sản phẩm trung gian

Axit pyruvic
CH3COCOOH
H2O

+2H

Axit lactic
CH3CHOHCOOH

+O

Axit lactic
CH3CHOHCOOH

Acetaldehit
CH3COH

+CO2

Cồn etilic
CH3CH2OH

+O

CO2 + Axit axetic
CH3COOH

+CH3COH
Axetoin
CH3COCHOHCH3

-2H

Axit axetic Diacetyl
CH3COOH CH3COCOCH3

Lên men lactic
Lên men lactic dị hình
đồng hình
Hình 2.6: Sơ đồ cơ chế hóa học q trình chuyển hóa đường sữa do vi khuẩn lactic [6]


2.3.2. Q trình đơng tụ casein [1]
2.3.2.1. Đơng tụ casein sữa bằng phương pháp sử dụng điểm đẳng điện
Casein trong sữa tồn tại dưới dạng micelle. Chúng có điểm đẳng điện pI= 4,6. Khi bảo
quản sữa tươi ở 4 ÷ 7oC, các micelle sẽ bị phân ly một phần thành các tiểu micelle, sau 24 giờ
có khoảng 50% β- casein tách khỏi cấu trúc micelle trong sữa. Khi gia nhiệt sữa trở lại, các
phân tử β- casein sẽ liên kết chậm lại với những micelle ban đầu. Như vậy, sữa được bảo quản
trong một khoảng thời gian dài ở nhiệt độ thấp sẽ có hàm lượng casein tăng cao.
Nếu ta đưa pH sữa về giá trị 4,6 sẽ làm tăng lực hút tĩnh điện giữa các phân tử với nhau.
Khi đó, casein sẽ chuyển sang trạng thái khơng tan và sẽ xuất hiện các khối đông trong sữa.
2.3.2.2. Đông tụ casein sữa bằng phương pháp sử dụng enzym
Q trình đơng tụ casein của sữa dưới tác dụng của enzyme (thường dùng renin- là một
protease được chiết xuất từ dạ dày bê) thực chất là quá trình thủy phân hạn chế casein κ, vỏ
háo nước bị phá hủy do đó các ion Ca 2+ dễ dàng tiếp cận với các casein α, β và paracasein κ
và làm cho chúng tạo gel. Casein κ có đầu amino (đầu ưa béo) được liên kết với các phân tử α

s

và β-casein trong micelle luôn hướng về phía tâm micelle, cịn đầu carboxyl (đầu ưa nước) ln

hướng ra ngồi vùng biên micelle. Q trình đơng tụ casein bởi renin được chia thành 3 giai
đoạn như sau:
Giai đoạn 1: Renin thủy phân liên kết peptide Phe-Met (2 acid amin nằm tại vị trí
105 - 106 trong phân tử casein κ) để tạo ra caseinoglucopeptide (106-169) hòa tan và
paracasein κ (1-105) khơng hịa tan. Phản ứng này không phụ thuộc ion Ca2+.
Giai đoạn 2: Đông tụ casein. Ở giai đoạn này các micelle sau khi bị mất phân đoạn
caseinoglucopeptide trong phân tử casein κ bắt đầu liên kết lại với nhau. Đó là do hiện tượng
giảm sự tích điện bề mặt của micelle, từ đó lực đẩy tĩnh điện giữa các micelle cũng bị giảm.
Bề mặt micelle trở nên ưa béo hơn do chỉ chứa phân đoạn paracasein κ và chúng có thể liên
hợp lại với nhau một cách dễ dàng hơn. Ngồi ra, phần tích điện dương của phân đoạn
paracasein κ có thể tương tác với phần tích điện âm của phân tử casein α, β. Cầu calci


phosphate sẽ xuất hiện giữa các micelle và góp phần làm tăng kích thước khối đơng tụ.
Giai đoạn 3: Kết thúc q trình đơng tụ và tách huyết thanh sữa.

2.4. Sữa chua đối với sức khỏe con người [21]
Vào thế kỷ 19, Metschinikow dựa trên kinh nghiệm dinh dưỡng dân gian, đã khám phá
ra là con người có thể ngăn chặn các vi sinh độc hại nếu thông hiểu các dạng thực phẩm được
chế biến lên men chua: dưa chua, cải chua, đặc biệt có tác dụng mạnh nhất là sữa chua. Đây là
thực phẩm bổ dưỡng cao, đồng thời còn là loại thuốc ngăn ngừa viêm ruột, tiêu chảy.
Theo nhà nghiên cứu người Mỹ Stelli Hililen cho biết sữa chua có tác dụng giảm
cholesterol trong máu.
Theo BS. David Kessler viết trong cuốn “Chỉ dẫn về thức ăn chữa bệnh” thì
Lactobacillus acidophilus có thể làm tăng số interferon gamma giúp ngăn ngừa hoạt động của
nấm Candida.
Lỗng xương khơng chữa được, nhưng có thể ngăn ngừa hoặc làm chậm lại quá trình
bằng cách thêm đủ lượng Ca vào khẩu phần ăn hàng ngày. Sữa chua là nguồn Ca tốt nhất dễ
hấp thu cho cơ thể. Các nhà y học thuộc Viện Minnesota (Mỹ) nghiên cứu về sữa chua cho
biết nó là “vị thuốc quý” đối với người già mắc bệnh loãng xương không ăn được sữa.

Nhiều nghiên cứu gần đây đã chứng minh dùng sữa chua lại có ích trong việc phòng và
chữa bệnh dạ dày: acid lactic trong sữa chua lại có tác dụng kìm hãm sự phát triển của
Helicobacter pylori (vi khuẩn gây viêm loét dạ dày).
Sữa chua có khả năng giảm nguy cơ sâu răng, cải thiện vị giác, sữa chua cịn có khả
năng chữa chứng hơi miệng. Sữa chua khơng đường ngun chất có thể làm giảm chất
hydrogen sulphide – ngun nhân chính gây hơi miệng. Nó làm giảm lượng vi khuẩn và
lượng hydro sunfur gây mùi trong miệng, thậm chí giảm các mảng bám răng và các bệnh về
lợi (để tốt cho răng miệng, bạn nên chọn loại sữa chua ít đường).
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 hố. 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.