Hệ vi sinh vật trong sữa và một số sản phẩm sữa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÀI TIỂU LUẬN

HỆ VI SINH VẬT TRONG SỮA VÀ MỘT SỐ SẢN PHẨM SỮA CHUA
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THÙY LINH
Ngành: BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NƠNG SẢN THỰC PHẨM
Niên khóa: 2006 - 2010

0


Tháng 11 năm 2008

MỤC LỤC

I. MỞ ĐẦU.............................................................................................................................................2
II. HỆ VI SINH VẬT SỮA....................................................................................................................2
2.1 Nguồn vi sinh vật nhiễm vào sữa........................................................................................2

2.1.1 Hệ vi sinh vật bình thường của sữa và các sản phẩm từ sữa............................................2
2.1.2 Hệ vi sinh vật khơng bình thường trong sữa....................................................................6
III. SỮA CHUA........................................................................................................................ 9
3.1 Khái quát............................................................................................................................ 9
3.2 Nguyên liệu sản xuất sữa chua...........................................................................................10
3.3 Vi khuẩn sử dụng trong sản xuất sữa chua..........................................................................10
3.4 Cơ chế quá trình lên men vi khuẩn lactic............................................................................13
3.5 Quy trình sản xuất sữa chua................................................................................................20
a.Sữa chua dạng tĩnh............................................................................................................ 20
b.Sữa chua dạng động..........................................................................................................20

c.Sữa chua kefir................................................................................................................... 21
d.Sữa uống lên men yakult..................................................................................................25
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................................27

1


I.MỞ ĐẦU

Sữa là thức ăn tự nhiên có giá trị dinh dưỡng hoàn hảo được vắt từ vú các động vật các khỏe, nuôi
dưỡng tốt và không phải làm việc nặng. Sữa chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể
như protein, lipit, vitamin, muối khoáng do đó sữa cũng là mơi trường dinh dưỡng rất tốt cho sự phát
triển của vi sinh vật. Hiện nay có rất nhiều sản phẩm được chế biến từ sữa, chúng khơng chỉ cung cấp
dinh dưỡng cho con người mà cịn là một trong những phương pháp để bảo quản sữa. Vì vậy em làm
bài tiểu luận này để tìm hiểu hệ vi sinh vật trong sữa và ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất sữa
chua.
Thành phần hóa học của sữa:
 Protein bao gồm casein ( 2,7% ) không bị thay đổi khi sữa bị đun nóng hay đun sôi. Anbumin
( 0,4% ) và glubulin ( 0,2% ) bị đơng tụ khi sữa bị đun nóng đến 80oC.
 Lipit chiếm 4% trong đó lipit đơn giản có chứa cacbon, hydro, oxy và lipit phức tạp ngoài các
nguyên tố trên cịn có các ngun tố khác như lưu huỳnh, photpho, nitơ.
 Glucid: glucid của sữa là lactoza, nó dễ bị phân hủy thành gluco và galacto để tham gia vào
quá trình lên men lactic tạo axit lactic và các sản phẩm bay hơi khác
 Chất khoáng:hầu hết ở dạng dễ đồng hóa, các ngun tố chính là kali, natri, magie, sắt và một
số nguyên tố vi lượng khác.
 Các vitamin: gồm vitamin tan trong nước ( B1, B2, PP, C ), vitamin tan trong chất béo ( A, D,
E)
II.HỆ VI SINH VẬT SỮA

2.1 Nguồn vi sinh vật nhiễm vào sữa

Trong sữa bị ln tìm thấy một lượng lớn vi sinh vật. Những nguồn nhiễm vi sinh vật vào sữa
thường là:
 Từ vú bị:ở vú bị có nhiều lồi vi khuẩn, nhưng trên 50% các vi khuẩn này khơng có
hại trong sữa tươi. Các vi khuẩn ở vú bò thường gặp là Micrococcus, ngồi ra cịn có
thể tìm thấy Streptococcus và những trực khuẩn đường ruột
2


 Từ da bò: dụng cụ vắt sữa và chứa đựng sữa, thức ăn ni bị,…
Hệ vi sinh vật trong sữa thường gặp nhiều nhất là vi khuẩn, một số dạng nấm men, nấm mốc.
Trong số này có một số có ích, một số khơng có hại gì, một số ảnh hưởng xấu tới sữa và các sản
phẩm từ sữa. Trong sữa có thể phân thành hệ vi sinh vật bình thường và hệ vi sinh vật khơng bình
thường gây những tật của sữa cùng nhóm vi sinh vật gây bệnh.
2.1.1 Hệ vi sinh vật bình thường của sữa và các sản phẩm từ sữa
Thông thường sữa chứa một số vi sinh vật, gồm có vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. Trong số
này vi khuẩn chiếm là chủ yếu với các loài phổ biến như : vi khuẩn lactic sau đó là vi khuẩn
butyric, propionic, vi khuẩn gây thối, nhóm trực khuẩn đường ruột…
 Vi khuẩn
 Các vi khuẩn lactic : là nhóm vi khuẩn Gram (+) khơng có bào tử, khơng
di động, là tế bào hình gậy, hình cầu, hơ hấp yếm khí, tùy tiện hoặc hiếu
khí, khơng sinh catalaza, không phân hủy H2O2, không khử nitrat, không
phân giải protein trong sữa, là nhóm vi khuẩn quan trọng nhất trong sữa
có tác dụng lớn trong bảo quản cung như chế biến các sản phẩm từ sữa
( bơ, sữa chua, phomat ).Trong quá trình sống chúng biến đổi đường
thành axit lactic.Ngồi ra cịn tạo một số sản phẩm phụ: các axit bay hơi,
este, axeton, deaxetyl… tạo mùi cho sản phẩm
 Các vi khuẩn lactic có thể gây lên men đồng hình ( sản phẩm chủ yếu là
axit lactic ) và lên men dị hình ( ngồi axit lactic cịn có một lượng sản
phẩm phụ đánh kể )
 Các liên cầu khuẩn lactic ( Streptococcus lactis ) có tế bào hình ovan, có

thể hơi dài, thường xếp thành đơi hoặc

3


chuỗi ngắn. Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng là 30 - 350C. Ở nhiệt độ này
có thể làm đơng tụ sữa sau 10 - 12 giờ phát triển, sữa chua do vi khuẩn này
có mùi vị thanh khiết. Ngồi ra cịn có Streptococcus cremoris, các tế bào
thường xếp thành chuỗi dài,giống này lên men lactic , nhiệt độ tối thích là 20
- 250C,sữa bị đơng tụ sau 12 giờ nuôi cấy.
 Các vi khuẩn sinh hương gồm các liên cầu khuẩn có khả năng tạo thành
một lượng đáng kể axit bay hơi ( axit axetic, propionic ) và các chất thơm
( este, diaxetyl ). Gồm có :S. citroborus, S. paracitrovorus và S.
diacetilactis, nhiệt dộ thích hợp là 300C (riêng đối với S. diacetilactis
phát triển tôt ở 350C. Các vi khuẩn gây đông tụ sữa sau 16 - 18 giờ, thậm
chí sau 2 - 3 ngày
 Các trực khuẩn lactic ( lactobacillus ) :

4


Là tác nhân của quá trình chế biến sữa chua, phomat, ủ lên men thức ăn gia
súc. Bao gồm Lactobacterium bulgaricum phát triển ph thích hợp là 6,5,
nhiệt độ là 40 - 450C, gây đông tụ sữa sau 12 giờ, Lacrobacterrium lactic
phát triển 22 – 500C, Lactobacterium casei phát triển ở nồng độ muối cao
5,5% và Lactobacterium plantarum. Cả hai có tác dụng trong q trình ủ
chín phomat.
 Vi khuẩn propionic :trực khuẩn không sinh bào tử, không chuyển động,
hiếu khí tùy tiện, nhưng phát triển tốt trong điều kiện kỵ khí. Nhiệt độ
thích hợp là 30-350C ứng dụng trong sản xuất phomat gây hương vị đặc

trưng, khí CO2 sinh ra tạo các mắt phomat
 Vi khuẩn Leuconostoc: gồm các vi khuẩn lên men lactic dị hình, có dạng
hình cầu. Trong môi trường axit chúng trở nên dài và nhọn ra , lên men
đường tạo chất thơm như axetyl, metyleacbimot hoặc acetoin, điển hình
là Leuconostoc citrovorum dùng để chế men trong sản xuất bơ.

5


Leuconostoc mesenteroides
Ngồi ra cịn có một số vi khuẩn có tác dụng xấu cho sữa và các sản phẩm từ sữa như các trực
khuẩn đường ruột ( E.coli-aerogenes ), các vi khuẩn gây thối ( Bacterium fluorescens, Bacillus,
Proteus vulgaris…) vi khuẩn butyric.
 Nấm men: lên men đường lacto tạo CO2 và rượu, đây là phản ứng sinh hóa trong q
trình hình thành một số sản phẩm của sữa chua.
 Nấm men rượu ( Saccharomyces ) có thể lên men đường lactoza, có giá
trị lớn trong việc chế biến sữa chua ( kêfia, kumic )

 Một số chủng thuộc giống Torulopsis có tác dụng làm rắn bơ.
 Mycoderma ( nấm men tạo màng ) có hoạt tính proteaza, vì vậy nấm men
này gây cho các sản phẩm sữa có vị đắng
 Nấm mốc: có khả năng phân giải protein, lipit làm cho sữa có vị đắng. Chúng phát
triển sau nấm men vì thế chỉ có trong sữa đã hư hỏng nặng. Một số loài ứng dụng trong
sản xuất phomat, thường gặp trong sữa và các sản phẩm của sữa các loại sau:
Endomyces lactic tạo màu trắng trên mặt phomat, bơ, Mucor, Ascomycetes, Fungi,
Phycomycetes, Aspergillus, Penicillium…thường tạo trên mặt phomat, bơ các vết màu
khác nhau và gây mùi hôi. Oidium lactic tạo trên bề mặt sữa hoặc váng chua một lớp
trắng đặc biệt có mùi thơm. Mốc này thường làm hỏng lipit của sữa. Tất cả nấm mốc
không phát triển trong sữa tươi mà phát triển mạnh trong sữa chua và gây kiềm hóa
sữa.

2.1.2 Hệ vi sinh vật khơng bình thường trong sữa
6


 Sữa bị axit hóa:do sự biến đổi lactoza thành axit lactic. Hiện tượng đột ngột này là do
Streptococcus lactic, ngồi ra có thể do những vi khuẩn khác như Coli Staphylococcus,
Micrococcus và một số vi sinh vật ở vú

Micrococcus luteus bacteria on blood agar
www.britannica.com/EBchecked/topic-art/380299...

7


Staphylococcus aureus
www.cassiopeaonline.it/.../staph_bacterium.html

 Sữa đông ở độ axit thấp: do sự có mặt của vi khuẩn Prezua, đó là vi khuẩn Micrococcus
caseolyticus và Micrococcus liquefaciens, Bacillus subtilis, Proteus vulgaris, chúng có khả
năng làm đông sữa để nguội
 Sữa bị phân giải protein: có một số nấm như Geotrichum, Penicillium, Mucro có khả năng
phân giải axit lactic. Khi axit lactic biến chất mất đạm dễ bị thối hóa, các vi khuẩn tạo prezua
cũng phân giải protein và có tác động khơng cần trong dung dịch có độ axit ban đầu.
 Sữa bị đắng: gây ra do những trực khuẩn có bào tử như Micrococcus caseiamara, hay nấm
men Torula ama cũng có khả năng làm cho sữa đắng
 Sữa bị ôi:do Bacterium fluorescens tạo lipaza phân giải lipit tạo axit butyric, andehyt của rượu
và các chất khác làm cho sữa bị ôi
 Sữa có mùi vị xà phịng: Bacterium lactic, Saponacci thủy phân chất béo và casein làm cho
sữa trở nên dính nhớt, thành sợi, lầy nhầy.
8

 Sữa có màu sắc: màu xanh, vàng, đỏ…chủ yếu do Pseudomonas cyanofenes, P.synxntha,
Bacillus cyanofenes…

Pseudomonas fluorescens
www.scienceclarified.com/As-Bi/Bacteria.html

 Sữa đắng và mặn:vi sinh vật phát triển làm giảm lượng đường lactoza, tăng chất muối nên sữa
đắng và mặn.
III. SỮA CHUA
3.1 Khái quát
Nguồn gốc từ Bungari với tên gọi là yaourt, ở nhiều nước khác có tên gọi riêng cho yoghurt. Ở
nước ta hiện nay sử dụng phổ biến loại sữa chua yoghurt
Người ta chia yoghurt thành ba loại phụ thuộc vào thời điểm quá trình lên men:
 Sữa chua dạng “set type” ngay sau khi bổ sung chủng, người ta rót vào hộp ngay và lên men
trong hộp.
9


 Sữa chua “stirred type” bổ sung chủng và lên men trong xitec lớn. Sau đó làm lạnh và rót hộp.
 Sữa chua uống “drink yoghurt” sản xuất tương tự như loại stirred. Sau khi đông tụ, pha chế
thành dịch, có thể qua hoặc khơng qua sử lý nhiệt trước khi rót hộp.
Lợi ích của sữa chua:
 Duy trì thể trọng lý tưởng:do trong sữa chua chứa nhiều Ca, đây là chất xúc tác hiệu quả giúp
cơ thể đốt cháy lượng mỡ thừa rất nhanh
 Tạo cảm giác ngon miệng: tiêu thụ 250mg sữa chua hàng ngày sẽ tăng cường lượng vitamin B
giúp duy trì cảm giác ngon miệng. Ở trẻ kém ăn, sữa chua giúp kích tích trẻ ăn nhiều hơn, nhờ
sữa chua có tác dụng tiêu hóa đường lactose giúp trẻ dung nạp thức ăn tốt hơn.
 Tăng cường tuổi thọ: những người tiêu thụ sữa chua 3 lần/tuần có tuổi thọ cao hơn những

người chỉ dùng 1 lần/tuần. Những vi khuẩn trong sữa chua giúp ngừa viêm khớp.
 Bình thường hóa chức năng của ruột:các vi khuẩn có lợi trong sữa chua giúp làm giảm những
vi khuẩn gây hại cho đường ruột.
 Tăng cường hệ miễn dịch: ngăn ngừa viêm mũi dị ứng và đường hô hấp trên gây lên như bệnh
cảm lạnh hoặc cúm, giảm viêm loét dạ dày
 Chữa sâu răng và hôi miệng: nhờ vi khuẩn có lợi trong sữa chua loại bỏ vi trùng gây hơi
miệng, chống lại hơi thở có mùi, giúp vệ sinh răng miệng, diệt các vi khuẩn hiện hữu trên bề
mặt của lưỡi
 Giúp xương chắc khỏe:do trong sữa chua có lượng vơi nhiều nên có tác dụng ngăn ngừa loãng
xương.
 Các nhà khoa học thuộc Đại học Washington ở Seattle ( Mỹ ) vừa phát hiện ra rằng vi khuẩn
Lactobacillus ( vi khuẩn sữa ) trong sữa chua có khả năng rút ngắn thời gian tiêu chảy ở trẻ
em.
3.2 Nguyên liệu dùng để sản xuất sữa chua: chọn loại sữa có chất lượng cao như độ vệ sinh cao,
tổng số vi khuẩn thấp, không chứa kháng sinh, không chứa các chất tẩy rửa, chất sát khuẩn, những
chất ngăn cản quá trình lên men.
3.3 Vi khuẩn sử dụng trong sản xuất sữa chua:
10


 Giống Lactobacillus bulgaricus:

Là trực khuẩn gram dương thường có trong sữa, thịt, các sản phẩm thực vật, trong ruột
người và động vật. Tế bào có hình gậy lớn, kích thước rất dài (5 - 20µm), liên kết với
nhau tạo thành chuỗi và là vi khuẩn ưa nhiệt. Nhiệt độ tối thích cho giống này phát
triển là 40 – 45oC, tối thiểu là 15 – 20oC. Nó tạo thành axit mạnh, tích tụ ở trong sữa tới
2,5 – 3,5% axit lactic. Giống này khơng có khả năng di chuyển, khơng có khả năng khử
nitrat, khơng lên men được xylose, arabinose, sorbose, mannitol, dextrin, inulin và
saccharose, lên men dương tính các loại đường glucose, lactose, galactose. ph thích
hợp cho sự phát triển là 5,2 – 5,6; có phẩn ứng VP dương tính.

 Giống Streptococcus thermophilus:

11


12


Tế bào hình cầu, đường kính 0,5 – 1,5µm, thường xếp thành đơi hoặc thành chuỗi
ngắn. Lên men đồng hình và tạo axit lactic L(+), nhiệt độ tối thiểu để tăng trưởng là 19
– 21oC, phát triển tốt nhất ở 42 – 43oC, chịu được nhiệt độ 60oC trong vòng 30 phút và
nó ngừng phát triển trong mơi trường chứa 4% NaCl, ở ph = 9,6. Có khả năng lên men
đường glucose, lactose, saccharose. Không lên men đường maltose, dextrin, mannit,
inulin. Các phản ứng sinh hóa indol, sinh H2S, catalase đều âm tính, ph thích hợp cho
sự phát triển là 6,6 – 6,8.
 Trong sản xuất sữa chua việc cấy hai chủng vi khuẩn này rất có ích vì Lactobacillus
bulgaricus phân giải protein tạo ra các axit amin là chất kích thích hoạt động cho
Streptococcus thermophilus. Mặt khác, ở giai đoạn đầu của q trình sản xuất, ph
của sữa thích hợp cho sự phát triển của Streptococcus thermophilus và đảm bảo cho
quá trình lên men được bắt đầu. Khi ph tăng lên làm cho chủng này hoạt động kém
đi và thay vào đó vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus hoạt động.Việc kết hợp hai
giống này cũng góp phần tạo ra hương thơm đặc trưng của sữa chua.
3.4 Cơ chế quá trình lên men vi khuẩn lactic:
A. lên men lactic đồng hình
13


Lên men lactic đồng hình là quá trình lên men trong đó các sản phẩm là axit lactic tạo ra
chiếm 90% tổng số các sản phẩm lên men và một lượng nhỏ axit acetic, aceton, di-acetyl, …
Phương trình chung biểu diễn quá trình lên men:

C6H12O6

2 CH3CHOHCOOH

+ 21,8.104 J

Trong quá trình lên men đồng hình, glucoza được chuyển hóa theo chu trình Embden-Mayerhoff, vi
khuẩn sử dụng cho qui trình là tất cả các loai enzym aldolase, còn hydro tách ra khi dehydro hóa
triozophophat được chuyển đến pyruvat. Vì trong vi khuẩn lên men lactic đồng hình khơng có
enzyme cacboxylase cho nên axit pynivic không phân hủy nữa mà tiếp tục khử thành axit lactic theo
sơ đồ sau:
Sơ đồ 1:
C6H12O6
2 NAD+

2 CH3CHOHCOOH
Sơ đồ 2:

2
NADH(H+)

2CH3COCOOH

Glucose
Glucose - 6 – photphat
Fructose – 6 – photphat
Fructose –1, 6 – diphotphat

Photpho dioxyaceton

Photphoglyceraldehyde
Axit – 1,3 – diphotphoglyceric
Axit pyruvic
Axit lactic

Lên men lactic đồng hình cũng có thể chia thành hai giai đoạn:
Giai đoạn 1: thời kỳ sinh trưởng cấp số mũ của vi khuẩn, từ hexoza nhờ sự oxi hóa
photphoglyceraldehyde kèm theo việc khử pividinnucleotide (PN) tạo ra axit photphoglyceriaic.
PCH2-CHOH + H2O + PN

P.CH2CHOG-COOH
14

+

PNH2


Giai đoạn 2: do chất nhận hydro là PN-H 2 tăng mà thế oxi hóa khử của mơi trường giảm
xuống dẫn đến sự nhường hydro từ PN-H2 cho axit photphoglycerinic nên khử thành axit lactic.
CH2OP-CHOH-COOH + H2O ( PN-H2 )

CH3CHOHCOOH + H3PO4 + PN + H2O

Tùy thuộc vào đặc tính sinh học của enzym lactate- dehydrogenase và sự có mặt của lactataxemase
mà loại axit lactic dạng nào được tạo ra D(-), L(+) hoặc DL.
B lên men lactic dị hình:
Lên men lactic dị hình là q trình lên men trong đó sản phẩm tạo ra ngồi axit lactic cịn có
một lượng đáng kể axit acetic, etanol, axit sucsinic, CO 2,………
Phương trình chung biểu diễn quá trình lên men:

C6H12O6

CH3CHOHCOOH + HOOC(CH2)COOH + CH3COOH + C2H5OH + CO2 …

Trong đó, axit lactic chiếm khoảng 40%, axit sucsinic khoảng 20%, rượu êtylic và axit acetic
10% các loại khí 20%.....
Trong vi khuẩn lactic lên men dị hình khơng có các enzyme sở dụng trong sơ đồ Embdenmarehof là aldolase triozophotphatizomerase bước đầu phân giải glucose theo con đường
pentozophotphat, tức là thông qua glucose-6photphat, 6-photphogluconat và ribulose-5-photphat
chuyển thành xilulose -5-photphat, hợp chất này tiếp tục biến đổi thành photphoglyceraldehyde và
acetylphotphat dưới tác dụng của enzyme pentozophotpho xelolase. Những vi khuẩn tạo thành axit
axetic kèm theo sự tạo thành ATP. Acetylphophat được khử thành etanol thông qua acetyldehyt
photphoglyceraldehyde thơng qua axit pynivic mà tạo thành axit lactic.
Có thể tóm tắt như sau:
C6H12O6

Ribuloza -5 –photphat
15


Xilulosse – 5 – photphat
Photphoglycerraldehyt

Acety photphat

CH3COCOOOH

CH3CHO
-2H

+NADH(+H+)

CH3CHOHCOOOH

+2H+

+ CO2
HOOCCH2COCOOH

CH3CH2OH

+ H+
HOOC(CH2)2COOH

Etanol

+2H2O
CH3COOOH
Axit acetic

( Axit sucsinic )

+ Axit lactic được tạo thành từ axit pynivic do sự tiếp nhận trực tiếp hydrogen từ dehydrase theo
phương trình :
CH3COCOOH + dehydrase-H2

CH3CHOHCOOH + dehydrase

+ Axit sucsinic tạo thành từ axit pynivic do tác dụng với CO 2 và tiếp theo là sự tiếp nhận hydrogen từ
dehydrase theo phương trình sau:
CH3COCOOH + CO2
COOHCH2COCOOH + 2 Dehydrase -H2

COOH-CH2-CO-COOH
COOH(CH2 )2 COOH + H2O + 2Dehydrase

+ Etanol và axit acetic tạo thành nhờ men aldehydrase từ acetaldehyde theo phương trình
16


2 CH3CHO + H2O + aldehydrase

C2H5OH + CH3COOH + aldehydrase

+ Việc sinh ra các khí liên quan đến điều kiện yếm khí, tỷ lệ các hợp chất phụ sinh ra phụ thuộc vào
thành phần dinh dưỡng và các loại vi khuẩn lactic.
C. cơ chế chuyển hóa đường từ sữa có thể biểu diễn như sau

Lactose

Glucose

Galactose

các sản phẩm trung gian

CH3COOH

Acid pyruvic
+H

H2 O

17


+2H
+O
CH3CHOHCOOH CH3CHOHCOOH

CH3CHO

Acid lactic

Acetaldehyde
CH3COOH
Acid acetic

+O

CO2

+O
CH3CH2OH

+CH 3OH

CH3COOH CH3CHOHOCCH3

Etanol

Aceton
-2H

CH3COCOCH
Di-acety

Chính các sản phẩm phụ tạo mùi vị đặc trưng cho sữa chua.
Các yếu tố ảnh hưởng đến lên men lactic
nguồn glucid:
Vi khuẩn sử dụng glucid như là nguồn cung cấp cacbon, loại đường được sử dụng phổ biến là
lactose.
C12H22O11

nước

C6H12O6

+

C6H12O6

Lactose

Lactose
Glucose và galactose

glucose
VK

galactose

các hợp chất khác + Sinh năng lượng

Đối với lên men đồng hình vi khuẩn chuyển hóa khoảng 98% đường thành axit lactic
Nguồn azốt:
Nguồn azot có ý nghĩa quan trọng dùng để tổng hợp nên những hợp chất phức tạp cấc tạo nên
nguyên sinh chất của tế bào vi sinh vật.
18


Vi sinh vật đòi hỏi nguồn azot rất cao đặc biệt là:
+ Protit
+ Pepton
.

+ Acid amin

2.3 Vitamin:
Vi khuẩn lactic không có khả năng tổng hợp vitamin nên nó nhận từ mơi trường ngồi.

Loại vi khuẩn
Lact.Jugurti
Lact.Lulveticum
Lact.Bulgaricum
Lact.Lactis
Lact.Acidphilus

Ribiflavin
+
+
+
+
+

Piridoxin
+
+
-

Vitamin
Acid folic
+
+

B12
+
+
-

Tianin
-

Muối khống và các ngun tố vi lượng
Nhu cầu này khơng cần nhiều vì vậy trong sữa đã đáp ứng đủ không cần phải bổ sung thêm, tuy
nhiên cần phải điếu chỉnh lượng muối thích hợp để không ức chế sự phát triển của vi khuẩn lactic
( NaCl<6,5% ).
Nhu cầu oxy:
Vi khuẩn lactic phát triển tốt nhất trong mơi trường có hàm lượng oxi thấp
Nhiệt độ
+ tùy loại vi khuẩn khác nhau mà nhiệt dộ thích hợp khác nhau:
VSV ưa lạnh:

tmin = 0oC

tmax =20 – 30oC
top = 5 -10oC

VSV ưa ấm:

tmin = 3oC
tmax =45 – 50 oC
top = 20 -35oC

VSV ưa nóng:

tmin = 30oC
tmax =80oC
19


top = 50 -60oC
nhiệt độ còn ảnh hưởng đến khả năng phát triển của vi khuẩn vì vậy nếu điều chỉnh nhiệt độ
thích hợp sẽ.
* rút ngắn thời gian lên men
* hạn chế sự nhiễm các vi khuẩn khác.
* sản phẩm thu được kết quả như mong muốn.
P

h môi trường

Nồng độ H+ ảnh hưởng đến:hoạt độ của enzym, sự phân ly của các chất dinh dưỡng
Với vi khuẩn lactic thì các loại cầu khuẩn chịu ph kém hơn các loại trực khuẩn.

Loại vi khuaån

Trực khuẩn ưa nhiệt
Strep.Lactic
Strep.Thermophilus
Strep.Faccalis

pHmin
3.5 - 4.25
4.75
4.75
4.5

pHop
5.5 – 6.5
6 – 6.5
6-7
6-7

pHmax
7–8
8.5
8.5
10

Đối với lên men đồng hình thì ph môi trường không ảnh hưởng đến sản phẩm lên men, cịn lên men
dị hình thì bị ảnh hưởng như sau.
+ Khi pH mơi trường cao thì sản phẩm tạo thành chủ yếu là axit lactic.
+ Khi pH môi trường thấp thì ngồi axit latic cịn có thêm nhiều sản phẩm phụ khác.
ở ph = 4,6 – 5,2 là ph thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn lactic
Các chất kháng sinh:
Có ảnh hưởng lớn đến vi khuẩn lactic

+ Penicilin: chỉ cần một lượng nhỏ đã ức chế nhiều koại vi khuẩn lactic.
+ Streotomycin: có tính kháng sinh mạnh, có khả năng tiêu diệt các cầu khuẩn gram ( + )và vi
khuẩn gram ( – )
3.5 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa chua:
a.Sữa chua dạng tĩnh:

20


Sữa nguyên liệu  kiểm tra chất lượng  làm sạch  làm lạnh  tiêu chuẩn hóa 
gia nhiệt đồng hóa  thanh trùng  làm nguộibổ sung chủng vi sinh vật rót
lên men ủ chín bảo quản lạnh
b.Sữa chua dạng động
Sữa nguyên liệu kiểm tra chất lượng  làm sạch làm lạnh  tiêu chuẩn hóa 
gia nhiệt đồng hóa  thanh trùng  làm nguội  bổ sung chủng vi sinh vật  lên
men làm nguội  rót  bảo quản lạnh
 Gia nhiệt: sữa được gia nhiệt lên 40oC, qua thiết bị ly tâm làm sạch và ly tâm
tiêu chuẩn hóa hàm lượng chất béo. Hàm lượng chất béo dao động từ 0,5 – 3%,
có thể sử dụng chất ổn định là gelatin, pectin, agar để ngăn chặn quá trình tách
nước ở sữa chua thành phẩm.
 Đồng hóa: giảm kích thước các cầu mỡ, phân bố chúng đồng đều, tránh hiện
tượng nổi lên của dầu mỡ làm cho sản phẩm có quện sữa mịn, đồng nhất. Dịch
sữa được đồng hóa ở 60 – 70oC, 200 bar
 Thanh trùng: tiêu diệt vi sinh vật, tăng khả năng hydrat hóa của casein. Thanh
trùng ở 90 - 95oC trong 10 phút.
 Bổ sung vi sinh vật:giống được cấy vào sữa với tỷ lệ 5% trộn thật đều rồi cho
lên men ở nhiệt độ thích hợp. Chuẩn bị chủng vi sinh vật đảm bảo sự chính xác
cao và vơ trùng. Chủng bao gồm Streptococcus thermophilus và Lactobacillus
bulgaricus. Tỷ lệ cocci/bacilli thường 1:1 hoặc 2:1.Cấy chủng vi khuẩn cần đảm
bảo đúng số lượng, nhiệt độ. Lượng chủng còn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa vi

khuẩn tạo axit lactic và vi khuẩn tạo hương vị. Tỷ lệ này sẽ ảnh hưởng tới mùi
vị của sản phẩm
 Lên men
Sau khi cấy men vào sữa để thời gian từ 3 - 22 giờ, nhiệt độ tối ưu là 42 – 43oC. Khi
kết thúc quá trình lên men, chủng sữa chua được làm lạnh ngay xuống 5oC và bảo
quản đến khi sử dụng.

21


 Làm lạnh, ủ chín: sau khi đơng tụ sữa chua được làm lạnh và ủ ở 4 – 6oC ít nhất
là 6 giờ, để tạo mùi vị cho sản phẩm
 Bảo quản: bảo quản ở nhiệt độ 4 – 6oC với thời gian thích hợp cho từng loại.
c.sản xuất sữa chua Kefir

 Được xem là sản phẩm lên men lâu đời nhất, có nguồn gốc từ Thổ Nhĩ Kỳ và
Mông Cổ. Nguyên liệu để sản xuất sữa chua Kefir là sữa dê, sữa cừu hoặc sữa
bò lên men với hạt Kefir với tỷ lệ 5%, thời gian lên men là 12h ở nhiệt độ 18 –
20oC
 Nấm sữa chua kefir và hệ vi sinh vật lêm men kefir:để sản xuất sữa chua kefir
ngồi chủng vi khuẩn lactic, phải có nấm kefir. Nấm này có màu vàng nhạt,
kích thước đường kính trung bình 15 – 20mm, khơng có hình dạng nhất định,
nhìn bề ngồi giống nhơ hoa sup lơ thía nhỏ. Nấm kefir không tan trong nước
và hầu hết các dung môi. Khi thả vào sữa, nấm thấm nước ( sữa ) và trở nên
màu trắng đục
22


Nấm này chứa các protein, polysaccharit và hỗn hợp các dạng vi khuẩn, vi
khuẩn lên men lactic, vi khuẩn tạo mùi thơm và nấm men. Trong nấm kefir có

Lactobacillus brevir, L. viridescens, L. casei, L. kefir, L. kefiranofaciens, L.
kefirgranum, L. parakeffir, Leuconostoc spp, L. dextranicum, Lactococcus lactic.
Trong số các nấm men được phân lập từ kefir có Candida kegir, C. holmii,
Saccharomyces cerevisiae, S. delbrueckii, S. unisporus, S. lipolytica.
Trong quá trình lên men các vi khuẩn lactic tạo ra acid lactic, còn các tế bào nấm
men tạo ra rượu và cacbon dioxyt và protein cũng bị phân giải một phần dưới tác
dụng của nấm men làm sản phẩm có mùi rất đặc trưng.
 Quy trình sản xuất sữa chua kefir
Sữa nguyên liệu
Ly tâm làm sạch
Tiêu chuẩn hóa
Đồng hóa 175 – 200 bar, 70oC
Thanh trùng 90 – 95oC, 3 – 5 phút
Làm nguội 23 – 25oC
Lên men 12 – 14h
Làm lạnh
ủ chín 14 – 16oC, 12h
làm lạnh 5 – 8oC
23


rót
bảo quản
Ở nhiệt độ thanh trùng tồn bộ protein hịa tan bị biến tính hồn tồn làm tăng khả năng giữ nước
cải thiện độ đặc và độ mịn của sữa chua
Trong giai đoạn ủ chín vi khuẩn lactic khơng hoạt động nhưng nấm kefir lại hoạt động mạnh, tạo ra
rượu khí CO2 và một số chất thơm khác.
Q TRÌNH LÀM SỮA CHUA KEFIR

24