BIẾN đổi hóa SINH của PROTEIN TRONG sản XUẤT PHOMAI hóa sinh học tp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ
MINH

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN
MƠN: HĨA SINH HỌC THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI: BIẾN ĐỔI HÓA SINH CỦA PROTEIN
TRONG SẢN XUẤT PHOMAI
GVHD: Trần Thị Minh Hà
SVTH: Lê Thị Thanh Huyền

2022150216

Nguyễn Thị Ngọc Bích 2022150086
Hồ Triều Kim

2022150147

Tạ Thị Tường Vy

2009150213

Huỳnh Thị Thúy Ái

2022150147

TP.HCM, ngày 31 tháng 10 năm 2017.


KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

A MỤC LỤC
B

1. TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM...............................................................................................3

C

2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU........................................................................................4

D

3. CÁC ENZYME CÓ TRONG SẢN XUẤT PHƠ MAI..........................................................5

E

4. TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN TRONG SỮA NGUYÊN LIỆU............................................7

F

7

G 5. CÁC BIẾN ĐỔI SINH HÓA CỦA PROTEIN TRONG Q TRÌNH SẢN XUẤT
PHƠ MAI.............................................................................................................................................7

H

5.1

Xử lý nhiệt............................................................................................................................7

5.2

Chuẩn hóa.............................................................................................................................8

5.3

Lên men sơ............................................................................................................................8

5.4

Thanh trùng.........................................................................................................................8

5.5

Cấy giống và lên men..........................................................................................................9

5.6

Đông tụ..................................................................................................................................9

5.7

Tách sơ bộ huyết thanh sữa................................................................................................9

5.8

Tách khn...........................................................................................................................9

5.9

Ướp muối..............................................................................................................................9

5.10

Cấy giống bào tử nấm.........................................................................................................9

5.11

Ủ chín..................................................................................................................................10

6. TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................11

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 2


KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
B
1. TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM
-Phomai là một dạng thức ăn giàu dinh dưỡng được chế biến từ sữa và cũng là một
phương pháp để bảo quản sữa.
-Phomai là sản phẩm đặc hay bán lỏng dạng tươi hay chín được làm từ việc đơng tụ
sữa bằng remet hay các chất gây đông tụ khác rồi làm ráo nước.
-Có thể đơng tụ nó lại sau khi axit hóa mó trước tiên dùng cấy vi khuẩn rồi thêm
vào enzim remet (hay những enzym thay thế) để đông tụ sữa lại thàng cục đông và
nước lỏng. Loại vi khuẩn và cách xử lí cục đơng chính có vai trị trong việc thay đổi
độ chắc và vị của phần nhiều loại phomat. Một số pho mát cũng có mốc, hoặc ở trên
vỏ hay ở tất cả pho mát.

*Phân loại
-Dựa vào độ cứng của phomai:
+Loại rất cứng (độ ẩm dưới 41%)
+Loại cứng (49-56%)
+Loại bán cứng (54-63%)
+Loại bán mềm (61-69%)
+Loại mềm (>67%)
-Dựa vào lượng béo trong sản phẩm
+Béo cao (độ béo >60%)
+Đầy béo (45-60%)
+Béo vừa (25-45%)
+Béo thấp (10-25%)
+Loại không béo (<10%)
-Dựa vào phương thức sản xuất
+Phơ mai tươi
+Phơ mai ủ chín
-Ngồi ra cịn có một loại phơ mai đặc biệt là phơ mai nấu chảy được sản xuất từ
các loại phô mai khác.
GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 3


KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

C 2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
-Sữa: sữa bò, sữa dê, sữa cừu, … dướu dạng sữa tươi, sữa tách một phần béo hoặc
sữa gầy.
-yêu cầu
+Sữa phải được thu nhận từ những động vật khỏe mạnh khơng chứa khống sinh và

bacteriophage.
+Khơng bị nhiễm bẩn các chất tẩy rữa, chất sát trùng từ dụng cụ chứa hoặc đường
ống vận chuyển.
+Hàm lượng casein trong sữa : sữa có hàm lượng casein trong sữa cang cao thì hiệu
suất thu hồi phômai càng cao.
+Chất béo : nên sản xuất phô mai có hàm lượng béo cao người ta phải thêm cream
hoặc bơ sữa. Các chất béo này cần phải đạt yêu cầu nghiêm ngặt về chỉ tiêu VSV.
+Tác nhân dông tụ sữa : enzym remet là hốn hợp của chymosin và pepsin.
 Chymmosin có nguồn gốc từ dạ dày của bê con.
 Bê lớn có chứa pepsinogen được hoạt hóa thành pepsin.
Ngày nay, remmet được tổng hợp từ VSV như : Mucor pusillus, Mucor miehei,
Edothia parasitica để làm giảm giá thành nhưng vị của sản phẩm hơi đắng.
+Giống VSV
+Phụ gia và các nguyên liệu khác :
+CaCl2: ion Ca có vai trị quan trọng trong qúa trình đơng tụ casein. Người ta bổ
sung Ca dưới dạng muối CaCl2 nên hiệu chỉnh thời gian đông tụ và cấu trúc, độ
cứng của khối đông.
+CO2:
 Làm giảm nhẹ PH của sữa
 Rút ngắn thời gian đông tụ casein
 Tiết kiệm được lượng Chymosin cần sử dụng.
+NaNO3 hoặc KNO3 :
 Sử dụng như một tác nhân ức chế VSV nhiễm trong sữa
 Hàm lượng tối đa cho phép là 30g/100kg sữa.
 Nếu sử dụng muối nitrit quá nhiều sẽ gây vị không tốt cho sản phẩm và ó thể
ức chế giống VSV sử dụng trong sản xuất phô mai.
GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 4

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
+Chất màu : được sử dụng để ổn định màu sắc cho phô mai, thường sử dụng các
chất màu tự nhiên như : carotenoids hoặc chlorophylle.
-Những nguyên liệu khác : đường saccharose, nước ép trái cây, mứt trái cây, mật
ong,.. làm đa dạng hóa hương vị của sản phẩm

D 3. CÁC ENZYME CÓ TRONG SẢN XUẤT PHÔ MAI
- VI khuẩn lactic :
+Lactobacillus
+Streptococus
+Leuconostoc
-Là những vi khuẩn ưa ấm hoặc ưa nhiệt với cơ chế lên men đồng hình và dị hình.
-Vai trị : tạo acid lactic trong q trình lên men góp phần gây đơng tụ sữa và tạo độ
chua cho khối đơng.
Một số chúng cịn tham gia vào qua trình chuyển hóa acid citric, qua strinhf phân
giải protein,… để tạo nên giá trị cảm qua và các chỉ tiêu hoa lí đặc trưng cho phơ
mai thành phẩm.
-Nấm mốc
-Chúng sản sinh các Proteolytic giuos cho quá trình chín tới và tạo hương vị đặc
trưng
Ngồi ra cịn góp phần trung hịa PH của sản phẩm để thíc hợp cho các hoạt đọng
của enzym tạo mùi.
-Nhóm VK Propinic : Propionibacterium được sử dụng trong giai đoạn ủ chín trong
một số loại phơ mai với những mục đích tạo lỗ hổng trong cấu trúc một số phơ mai
cứng và góp phần tạo nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm
-Các VSV khác : được bổ sung vào đẻ tạo màu, mùi đặc trưng cho từng loại phô
mai

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 5


KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHƠ MAI
Quy trình sản xuất phơ mai tươi

Sữa tươi thanh trùng

Gia nhiệt

Nước cốt chanh/giấm, CaCl

Đơng tụ

Tách huyết thanh

Muối, gia vị

Phối trộn

Tạo hình

Ổn định cấu trúc

Phô mai tươi

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 6


KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

E 4. TÍNH CHẤT CỦA PROTEIN TRONG SỮA NGUYÊN LIỆU
Sữa có chứa hàn trăm loại protein nhưng hầu hết trong số này chỉ chiếm một lượng
rất nhỏ. Protein có thể được phân loại theo nhiều cách dựa vào tính chất hóa học
hay vật lý và chức năng sinh học của chúng. Thông thường, người ta phân loại
protein sữa thành casein( khơng hịa tan), whey protein( hịa tan) và các protein
thiểu số. Protein nàm ở bề mặt của gọt chất béo và các enzyme thì thuộc vào nhóm
protein thiểu số.
Người ta phân biệt ba nhóm protein chính của sữa dựa trên những biểu hiện và hình
thức tồn tại rất khác nhau. Casein rất dễ kết tủa khỏi sữa chủ yếu do men dịch vị
hay ở độ pH thấp, trong khi protein huyết thanh ln hịa tan trong dung dịch.
Những protein huyết hthanh thể cấu biến tính khi tăng nhiệt vừa phải, trong khi
casein lại khá bền nhiệt. Đúng như tên gọi, các proteim màng của giọt chất béo kết
dính với bề mặt của giọt chất béo và chỉ bị giải phóng bằng tác động cơ học.

F 5. CÁC BIẾN ĐỔI SINH HĨA CỦA PROTEIN TRONG Q TRÌNH SẢN
XUẤT PHƠ MAI
5.1 Xử lý nhiệt
Mục đích cơng nghệ: bảo quản. Quá trình xử lý nhiệt sẽ ức chế vi sinh vật gây
bệnh vi sinh vật hoạt sinh có trong sữa nguyên liệu, đảm bảo an toàn vệ sinh cho
người tiêu dùng, đồng thời đóng góp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
Q trình xử lý nhiệt cịn ức chế các enzyme trong sữa tươi, đặt biệt là lipase.
Biến đổi của nguyên liệu về hóa sinh: các vi sinh vật và enzyme trong sữa nguyên
liệu sẽ bị ức chế. Các phân tử protein bị biến tính nhiệt. Tùy theo chế độ xử lý nhiệt
mà mức dộ biến tính của các phân tử protein sữa sẽ khác nhau.
Khi xử lý nhiệt khoảng 100 0C thì protein nhất là β-lactoglobulin bị biến tính. Bắt

đầu ở 80oC protein trong dung dịch sẽ tự trùng hợp và có thể tạo ra gel. Các nhóm
tiol tự do, vốn ban đầu được ẩn dấu ở trong lòng phân tử sẽ xuất hiện khi cấu trức bị
giãn mạch, sẽ tương tác với các nhóm tiol khác hoặc giữa các phân tử. Khi đó sẽ tạo
ra những phức hợp giữa các protein hòa tan đã biến tính và các hợp phần chúa S của
mixen( casein K, casein αS2).
Khi nhiệt độ trên 100oC thì phần lớn các protein của lactoserum có thể ở trạng
thái liên kết với các mixen casein. Bề mặt của các mixen này bị biến đổi làm cho
chúng bền với proteaza ( đặc biệt là với chimozin). Phức hợp β-lactoglobulin casein
K được tạo thành có tác dụng làm bền các protein của sữa đối với sự thanh trùng ở
120-1400C sau này cũng như đơí với tác dụng đông tụ của enzyme.

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 7


KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Cần lưu ý rằng tất cả protein đều khơng có tác dụng làm bền các mixen casein đối
với đun nóng hoặc đơng tụ. Một số chất như lisozime cịn có tác dụng làm cho các
mixen nhạy cảm với chimozime hơn.

5.2 Chuẩn hóa
Mục đích cơng nghệ là quá trình hiệu chỉnh hảm lượng chất béo trong sữa. Tùy
theo quy định mỗi quốc gia và cơ sở sản xuất mà hàm lượng chất béo trong phomat
sẽ khác nhau.
Trong q trình đồng hóa khó sử dung trong q trình làm phomat bán mềm và
cứng, làm tăng dộ nhạy cảm ánh sáng, giảm sự ổn định nhiệt độ. Quá trình đồng
hóa giảm sụ oxi hóa, tăng cảm giác ngon miệng, làm cho mùi ổn định. Về mặt biến
đổi hóa sinh khơng có sự biến đổi nhiều trong q trình này.

5.3 Lên men sơ
Mục đích cơng nghệ:
-

-

Hồn thiện: Một số cấu tử hương sẽ được vi sinh vật sinh tổng hợp trong q
trình lên men sơ bộ. Chúng sẽ góp phần hình thành nên các tính chất cảm
quan đặc trưng của phomai thành phẩm
Chuẩn bị: lên men sơ bộ sẽ làm giả pH của sữa tươi để chuẩn bị cho quá
trình đơng tụ

Các biến đổi protein trong q trình lên men: Vi khuẩn lactic là tác nhân của quá
trình lên men sơ bộ. Các biến đổi xảy ra sẽ tương tự như quá trình sản xuất yaourt.
Tuy nhiên mức độ và tốc độ thấp hơn nhiều do nhiệt độ lên men thấp hơn.
Biến đổi quan trong của protein trong quá trình lên men là sự đông tụ casein do pH
sữa giảm xuống, nhờ đó hình thành nên cấu trúc gel chuẩn bị cho q trình đơng tụ.
Khi giảm độ pH ( do kết quả của quá trình lên men tạo acid lactic), các ion H + của
acid sẽ liên kết với mixen casein mang điện tích âm và làm giảm điện tích của
mixen casein. Khi tới giới hạn, các mixen casein sẽ tạo thành gel.

5.4 Thanh trùng
Mục đích cơng nghệ: q trình này sẽ ức chế hệ vi sinh vật có trong sữa sau quá
trình lên men sơ bộ để chuẩn bị cho việc cấy hệ vi sinh vật mới.
Các biến đổi trong nguyên liệu:
-

Các vi sinh vật sẽ bị ức chế
Một số phân tử protein bị biến tính nhiệt. Tùy theo chế độ xử lý nhiệt mà
mức độ biến tính của protein sữa sẽ khác nhau.

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 8


KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
-

-

Nhiệt độ tăng làm cho các phản ứng xảy ra rõ rang hơn. Quan trong nhất là
phản ứng Maillard giữa nhóm khử của đường lactose và nhóm amin của các
acid amin và peptide trong nguyên liệu
Tỉ trọng và độ nhớt của sữa sẽ thay đổi trong quá tình sử lý nhiệt

5.5 Cấy giống và lên men
Sự biến đổi của protein trong quá trình lên men ở đây cũng giống như sự biến đổi
của quá trình lên men sơ bộ. Điểm khác biệt là ngoài sự tham gia của vi khuẩn
lactic thì có sự tham gia của nấm men và nấm sợi Geotricumcandium. Chúng sẽ tạo
nên một tổ hợp cộng sinh và làm cho thành phần của canh trường trở nên đa dạng
hơn.

5.6 Đông tụ và tách sơ bộ huyết thanh
Mục đích cơng nghệ: Khai thác
Q trình đông tụ sẽ phân riêng sữa thànhhao bán thành phẩm là khối đông và
huyết thanh sữa. Khối đông sẽ được tách ra để chế biến tiếp thành phô mai. Huyết
thanh sữa dược xem là một phụ phẩm trong quy trình sản xuất phô mai. Huyết
thanh sữa giàu lactose, whey protein, calcium và một ít thành phần dinh dưỡng
khác.

Sử dụng chế phẩm chymosin là renet có nguồn gốc từ dạ dày của bê con, để chuyển
casein trong sữa từ dạng keo sang khối đông với cấu trúc gel.
Các biến đổi của nguyên liệu:
-

-

Sinh học: Hệ vi sinh vật bao gồm vi khuẩn lactic, nấm men và nấm sợi
Geotricum candidum vẫn tiếp tục các hoạt động trao đổi chất.
Hóa sinh: Biến đổi hóa sinh quan trọng nhất là phản ứng thủy phân K-casein
do enzyme chymosin xúc tác. Liên kết peptide giữa Met 105 – Phe106 bị thủy
phân làm cho cấu trúc của các micelle trong sữa trở nên khơng ổn định.
Ngồi ra, các phản ứng hóa sinh nội và ngoại bào của hệ vi sinh vật trong sữa
sẽ tiếp tục làm thay đổi thành phần hóa học của canh trường.
Hóa lý: Trong mơi trường có calcium, các micelle khi đã mất đi đầu ưa nước
của K-casein sẽ dễ liên kết lại với nhau để hình thành nên các khối đơng
(curd). Trong q trình đơng tụ, chất béo và một thành phần khác có trong
sữa cũng có mặt trong cấu trúc của khối đông. Cuối cùng sẽ xuất hiện hai
pha rắn và lỏng trong sữa.

5.7 Đổ khn và tách kiệt huyết thanh
Mục đích cơng nghệ:
-

Hồn thiện: q trình đổ khn sẽ tạo hình cho phô mai thành phẩm

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 9

KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
-

Khai thác: q trình tách kiệt huyết thanh sẽ tách bớt nước ra khỏi khối đông
và nâng cao tỷ lệ các chất dinh dưỡng trong sản phẩm

Biến đổi của protein: các phản ứng thuộc quá tình trao đổi chất của vi sinh vật vẫn
tiếp tục xảy ra. Những phân tử chymosin bị lẫn trong khối đông vẫn tiếp tục xúc tác
phản ứng thủy phân protein thành các peptide phân tư lượng lớn và amoniacid.

5.8 Ướp muối
Mục đích của việc ướp muối phơ mai là để tạo vị thích hợp, tạo điều kiện cho chủng
vi sinh vật phát triển, tác động tốt đến trạng thái và giữ chất lượng khi bảo quản.
Vật lý : xảy ra sự khuếch tán của muối và ion H+ từ dung dịch vào bên trong khối
đông và khuếch tán của nước từ khối đơng ra dung dịch muối.
Hóa lý: xảy ra sự hịa tan một số hợp chất từ khối đơng vào nước muối, đồng thời
xảy ra sự trao đổi Na+ và H+ trong nước muối sẽ thay thế chỗ Ca2+ trong cấu trúc
gel của khối đông.
Sinh học: ức chế sự phát triển của sinh vật. Quá trình ướp muối được thực hiện một
trong hai phương pháp sau:
-

-

Ngâm khối đông trong dung dịch nước muối: các nhà sản xuất thường sử
dụng nước muối có nồng độ 18-23%(w/w) đã được bổ sung Cacl2 và hiệu
chỉnh pH.
Rắc muối khô lên trực tiếp bề mặt khối đơng: trong trường hợp này, một
phần muối sẽ hịa tan trong huyết thanh sữa phần còn lại đọng trên bề mặt

khối đông. Tiếp theo, một lượng muối sẽ khuết tan vào bên trong cấu trúc
của khối. Ta cần tiến hành lật đảo khối đông để muối được phân bố đều trong
sản phẩm.

Tổng hàm lượng NaCl trong phô mai Camembert chiếm khoảng 1,7-1,8% khối
lượng sản phẩm.
5.9 Cấy giống bào tử nấm
Quá trình cấy giống vi sinh vật được thực hiện bằng cách phun bào tử nấm sợi
Penicillium camemberti lên bề mặt khối đông đã qua ướp muối. Người ta cũng có
thể sử dụng lồi Penicillium candidum trong sản xuất phơ mai Camembert.
Nấm mốc có thể được nhân giống theo phương pháp ni cấy bề mặt hoặc bề sâu.
Q trình cấy giống được thực hiện bằng cách phun bao tử tự động với hàm lượng
đúng theo chế độ cài đặt. Các khối đông sau khi được cấy bào tử nấm sợi trên bề
mặt sẽ đưa vào phịng tạm chứa có nhiệt độ 14-15 độ C trong thời gian 24 giờ. Độ
GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 10


KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
ẩm tương đối của khơng khí trong phịng tạm chứa 85%. Sau đó chúng được chuyển
vào kho ủ chín phơ mai.
5.10

Ủ chín

Mục đích cơng nghệ : hồn thiện.
Q trình ủ chín sẽ cải thiện chỉ tiêu cảm quan của phô mai.
Các biến đổi trong nguyên liệu:
-

-

Sinh học : nấm và vi sinh vật trong khối đông sẽ tiếp tục quá trình trao đổi
chất. Các sợi nấm sẽ phát triển thành các khuẩn ty trên bề mặt sản phẩm. Quá
trình trao đổi chất sẽ tạo ra hương vị đặc trưng của phơ ma.
Hóa sinh và hóa học: Sự biến đổi của đường lactose:

Dưới tác động của vi khuẩn lactic, lactoza bị biến đổi rất nhanh. Sau 5-10 ngày hầu
như chấm dứt. Sản phẩm chính của sự biến đổi này là axit lactic. Độ axit của phô
mai tăng rất nhanh vào ngày đầu, sau đó chậm lại và ở cuối giai đoạn cuối tăng
chậm.
Trong quá trình lên men ngồi axit lactic được hình thành, một phần lactoza được
sử dụng cho quá trình lên men tạo thành diaxetyl, axetoin, axit bay hơi.
-

-

Vật lý: Sự sinh trưởng của vi sinh vật thường kèm theo hiện tượng tỏa nhiệt ,
phải lật ngược khối đông trên bề mặt giá đỡ để đảm bảo thống khí và sản
phẩm phơ mai đạt được đồng nhất cao về cấu trúc và mùi vị.
Sự biến đổi protein:

Do hệ enzyme protease của nấm sợi, vi khuẩn và các chymosin xúc tác. Tuy nhiên
mức độ thủy phân là không lớn, hàm lượng nito amin trong khối đông tăng lên
khơng đáng kể .
Trong q trình ủ chín, một số amin bị thủy phân, một số amin khác lại biến thành
axit amin mới.
Các homoxerin vừa tạo thành có thể biến thành axit - amino butiric.
Arginin dưới tác dụng của ariginaza (do vi khuẩn tạo ra) chuyển thành orinitin .

Ngoài ra, - amino butyric được tạo thành từ axit glutamic nhờ tác động của
decaboxylaza.

G 6. TÀI LIỆU THAM KHẢO
GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 11


KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
[1] Lê Thị Hồng Ánh (chủ biên), Trần Thị Minh Hà, Nguyễn Thủy Hà, Nguyễn Thu
Sang, Lê Thị Thúy Hằng, Nguyễn Phan Khánh Hịa, Giáo trình Hóa sinh học
Thực phẩm, NXB Đại học quốc gia Tp.HCM
[2] Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên), Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh
Nguyệt, Trần Thị Thu Trà (2011), Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB Đại
học quốc gia Tp.HCM

GVHD: TRẦN THỊ MINH HÀ

Page 12