Công nghệ chế biến sản phẩm sữa lên men_chương 7
Các sản phẩm sữa lên men, được lên men từ sữa, là tên gọi chung của các sản phẩm như sữa chua yoghurt, kefir, kumis (koumiss), ymer, cream lên men (cultured cream), bơ chua ( sour butter).
CHƯƠNG 7:
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN
SẢN PHẨM SỮA LÊN MEN
TRƯƠNG THỊ MINH HẠNH,
KHOA HÓA, TRƯỜNG ðHBK,
ðẠI HỌC ðÀ NẴNG
Primary Production Department/Singapore 1
NI DUNG CH
NG 7
7.1.Cơ sở lý thuyết các
quá trình lên men
7.2.Công nghệ sản xuất
sữa chua
7.3. Công nghệ sản xuất
phó mát
Primary Production Department/Singapore 2
KHÁI NIỆM
Các sản phẩm sữa lên men, ñược lên men từ
sữa, là tên gọi chung của các sản phẩm như sữa
chua yoghurt, kefir, kumis (koumiss), ymer,
cream lên men (cultured cream), bơ chua (sour
butter).
ðể sản xuất các sản phẩm sữa lên men,
người ta cấy các chủng VSV khác nhau vào sữa
và kết quả là chuyển hóa lactoza thành axit
lactic, CO2, axit axetic, diaxetyl, axetaldehyt và
các hợp chất bay hơi khác, tạo cho sản phẩm
một mùi, vị ñặc trưng. Một số sản phẩm khác
còn chứa một lượng nhỏ axit, etylic
Primary Production Department/Singapore 3
-Sự chuyển lactoza thành axit lactic có tác dụng bảo
quản sữa rất tốt nhờ pH thấp.
- các sản phẩm lên men ñều có ñộ tiêu hóa cao vì các
chất ñều ñã ñược chuyển hóa tớI sản phẩm mà cơ thể
dễ hấp thụ, ñặc biệt ñối với người già và trẻ em.
- ða số các sản phẩm sữa lên men là thức ăn kiêng và
có tác dụng chữa bệnh:
*Sử dụng các sản phẩm lên men có tác dụng kích
thích sự tiết dịch vị, kích thích sự trao ñổI chất, hệ vi
khuẩn lactic có tác dụng khống chế sự phát triển của
vi khuẩn gây thối rửa ở ñường ruột.
* Ngoài các thành phần dinh dưỡng như protein,
lipit, gluxit,các sản phẩm sữa lên men còn chứa nhiều
VTM, các chất kháng thể rất có ý nghĩa trong việc ñiều
trị một số bệnh
Primary Production Department/Singapore 4
7.1. Cơ sở lý thuyết của quá
trình lên men sữa
Có 3 dạng lên men chính:
• Lên men rượu
• Lên men lactic
• Lên men butiric
• Lên men propionic
Các quá trình lên men khác ñược coi là sự
phốI hợp của các dạng lên men chính
Primary Production Department/Singapore 5
7.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men sữa
7.1.1. Lên men rượu
Cơ chất chính của quá trình lên men rượu là
ñường sữa lactoza. Dưới tác dụng của
enzym lactaza từ 1 phân tử lactoza cho
glucoza và galactoza
Primary Production Department/Singapore 6
Tiếp theo là hàng lọat các quá trình chuyển hóa trãi
qua 10 giai ñoạn dưới tác dụng của nhiều enzim
xúc tác có trong vi khuẩn, nấm men tạo thành sản
phẩm cuôí cùng là axit piruvic
Quá trình chuyển hoá tiếp theo của axit pyruvic
sẽ phụ thuộc vào tính ñặc thù của các loại vi
khuẩn khác nhau và ñiều kiện lên men
Primary Production Department/Singapore 7
Trong trường hợp lên men rượu, axit piruvic sẽ
chưyển thành axetaldehyt và CO2 nhờ xúc tác của
piruvatdecacboxylaza, rồi sau ñó thành rượu etylic
nhờ alcoldehydrogenaza:
CH3 CH3
Piruvatdecacboxyla
O
CO za C
H
COO
H
Quá trình lên men rượu ñóng vai trò quan trọng
trong sản xuất sữa chua kefir và kumis bởi trong
thành phần của chúng có nấm men
Primary Production Department/Singapore 8
7.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men sữa
7.1.2. Lên men lactic
Quá trình lên men lactoza tới axit piruvic tương tự
như ở phần quá trình lên men rượu. Sau ñó axit
piruvic dưới tác dụng của lactatdehydrogenaza của vi
khuẩn sẽ tạo thành axit lactic
CH3 - CO- COOH CH3 - CHOH- COOH
Ở quá trình này, nhiều chủng VK còn cho ra hàng loạt
các sản phẩm khác như các axit hữu cơ (axetic,
propionic, suxinic..), rượu, este, CO2 .Dựa vào ñó
chia thành:
-VK lên men lactic ñồng hình
-VK lên men lactic dị hình
Primary Production Department/Singapore 9
7.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men sữa
7.1.2. Lên men lactic
Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của
các sản phẩm sữa lên men. VK lactic là nhóm VK
quan trọng nhất của CN chế biến sữa
Các VK lactic, ngoài việc tạo thành axit, còn một số
loài tạo ra chất thơm ( diaxetyl, axetoin, axit bay
hơi..) như Streptococcus diaxetylactic.
Như vậy tuỳ thuộc vào các loài VSV khác nhau và
ñiều kiện lên men khác nhau, phản ứng lên men lactic
cho nhiều sản phẩm phụ khác nhau tạo ra các mùi vị
ñặc trưng cho các sản phẩm sữa lên men khác nhau
Primary Production Department/Singapore 10
7.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men sữa
7.1.3. Lên men butiric
Lên men butiric xảy ra trong các sản phẩm sữa dưới
tác dụng của vi khuẩn butiric làm chuyển hóa
glucoza, axit lactic:
C6H12O6 CH3CH2 CH2COOH + 2CO2 + 2H2
Lên men butiric là một quá trình phức tạp nhưng ở
thời ñiểm tạo thành axit butiric thì quá trình tương tự
như lên men rượu.
Quá trình lên men butiric còn tạo thành một lượng
nhỏ axetic, caprilic, rượu etylic… Lên men butiric là
một quá trình không mong muốn, là nguyên nhân gây
nên mùi khó chịu trong các sản phẩm sữa chua và
hiện tư
Primary Production ợng phồng của pho mát
Department/Singapore 11
7.1. Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men sữa
7.1.4. Lên men propionic
Vi khuẩn propionic có thể chuyển hóa glucoza, axit lactic và
các muối của nó thành axit propionic. Trong mọi trường
hợp quá trình lên men ñều trãi qua giai ñoạn tạo thành axit
piruvic
- Nếu xuất phát từ glucoza thì quá trình tương tự như lên men rượu.Nếu
từ axit lactic dưới tác dụng của lactatdehydrogenaza VK xúc tác sẽ tạo
thành axit piruvic. Tiếp theo một phần axit piruvic lại chuyển thành
axetaldehyt và axit axetic, một phần khác lại chuyển thành axit lactic
rồi axit propionic
- VK propinic còn có thể tác dụng theo cách khác: Từ axit piruvic kết
hợp vớI CO2 tạo thành axit oxaloaxetic. Axit oxaloaxetic loại một
phân tử nước tạo thành axit sucxinic và cuối cùng là axit propionic.
- Lên men propionic ñóng vai trò quan trọng trong quá trình chín của
pho
Primary mat Department/Singapore
Production 12
7.2. Hệ vi sinh vật lên men các sản phẩm sữa
• Hệ VSV sữa hay chủng VSV sữa có thể chỉ bao
gồm một loài hoặc là hỗn hợp của nhiều loài.
• Một số loài như Streptococus lactic, S. cremoric,
S. thermophilus: lên men lactoza và tạo axit lactic.
• Một số loài khác như S.diaxetylactic, L. citrovum
có khả năng tạo ra chất thơm
• ða số VK lactic bị tiêu diệt ở 700C, một số thì bị
tiêu diệt ở 800C
• Sử dụng lactoza làm nguồn cacbon chính và sản
sinh ra axit lactic
Primary Production Department/Singapore 13
Chủng vi Nhiệt Lên men Lên men Sử dụng trong sản xuất
ñộ lactoza ñến axit
sinh vật lên lactic xitric ñến
men
0C Axit Chất khác
Streptococcus 40-45 0,7 - Sữa lên men
thermophilus
S. lactic 25-30 0,7 - Pho mát
S.cremoric 25-30 0.7 - Sữa lên men
S. diaxetylactic 25-30 0,7 - CO2 Sữa lên men,pho mát,
Leuconostoc Diaxetyl bơ
citrovorum 25-30 0,7 CO2 Sữa lên men
L. casei 30 1,5 - CO2 Pho mát
L.lactic 40-45 1,5 - diaxetyl Pho mat
L.helveticus 40-45 2,0 - Sữa lên men, phomat
L. bulgaricus 40-45 1,5 - Sữa lên men
Primary Production Department/Singapore 14
7.3. KỸ THUẬT SẢN XUẤT SỮA CHUA
YOGHURT
• Là sản phẩm sữa chua ñược biết ñến nhiều
nhất và phổ biến nhất trên thế giới
• Bắt nguồn từ Bungari với tên là yaourt, nhiều
nước khác gọi là yoghurt
• Ở mỗi vùng khác nhau thì trạng thái, mùi vị,
ñộ ñặc loãng của sữa chua khác nhau phụ
thuộc vào thị hiếu của mỗi vùng.
Primary Production Department/Singapore 15
7.3.1. PHÂN LOẠI SỮA CHUA YOGHURT
• Phân loại theo thời ñiểm tiến hành quá trình lên men
• Sữa chua yoghurt dạng “set type”: ngay sau khi
bổ sung chủng, rót hộp ngay và lên men trong hộp
• Sữa chua “stirred type”: bổ sung chủng và lên
men trong xitec lớn. Sau ñó làm lạnh và rót hộp
• Sữa chua uống”drink yoghurt”: sản xuất tương
tự như loạI stirred. Sau khi ñông tụ pha chế thành
dịch, có thể qua hay không qua xử lý nhiệt trước
khi rót hộp
Primary Production Department/Singapore 16
7.3.2. NGUYÊN LIỆU
Sữa nguyên liệu có chất lượng cao:
- ðộ vệ sinh cao, tổng số vi khuẩn thấp
- Không có chứa kháng sinh, bacteophgage
- Không chứa các chất tẩy rửa, sát khuẩn
- Những chất ngăn cản quá trình lên men
Cần kiểm tra nghiêm ngặt các chỉ tiêu ñộ tươi,
ñộ sạch, tổng số chất khô, hàm lượng chất
béo, cảm quan
Primary Production Department/Singapore 17
7.3.3.Các quá trình sinh hóa chủ yếu trong lên
men sữa chua
• ðường lactoza chuyển hóa thành glucoza và galactoza - chuyển
thành axit piruvic – chuyển thành axit lactic- sữa bị axit hóa và
bị ñông tụ
• Cazein chứa trong sữa dưới dạng canxi cazeinat. Axit lactic tác
dụng với canxi cazeinat tạo ra axit azeinic và canxi lactat. Axit
cazeinic tự do không hòa tan do ñó tạo thành cục ñông
• Các quá trình lên men phụ tạo axit bay hơi, rượu, khí CO2, vi
khuẩn sinh hương tạo tạo diaxetyl, axetoin…
• Nấm men gây lên men rượu trong sữa chua là nấm men sữa chỉ
phân giải ñược ñường lactoza nên chỉ phát triển tốt trong sữa
• Một số vi khuẩn lên men sữa còn gây ra quá trình lên men phụ
khác là quá trình pepton hóa sữa do enzim proteaza thủy phân
protein thành pepton là dạng ñơn giản dễ tiêu hóa hơn
Primary Production Department/Singapore 18
7.3.4 . Sơ ñồ qui trình sản xuất
a. Sữa chua dạng tĩnh:
Sữa nguyên liệu - Kiểm tra chất lượng – Làm sạch – Làm
lạnh- Tạm chứa – Tiêu chuẩn hóa- Gia nhiệt - ðồng hóa-
Thanh trùng – Làm nguộI - Bổ sung chủng vi sinh vật –
Rót – Lên men - Ủ chín - Bảo quản lạnh
b Sữa chua dạng ñộng:
Sữa nguyên liệu - Kiểm tra chất lượng – Làm sạch – Làm
lạnh- Tạm chứa – Tiêu chuẩn hóa- Gia nhiệt - ðồng hóa-
Thanh trùng – Làm nguộI - Bổ sung chủng vi sinh vật ––
Lên men – Làm nguội- - rót -Bảo quản lạnh
Primary Production Department/Singapore 19
Sữa nguyên liệu. Kiểm tra chất lượng
• Sữa nguyên liệu thu nhận tại nhà máy hoặc qua
tram thu mua trung gian
• Tiến hành KTCL nguyên liệu rất quan trọng
• Các chỉ tiêu chất lượng càn phải kiểm tra: ðộ
axit chung: ño bằng ñộ Thorner (0T) bằng số ml
NaOH 0,1N cần ñể trung hòa axit tự do có trong
100ml sữa. ðộ axit sữa tươi thường 16-190T, ñộ
nhiễm khuẩn, tỉ trọng,hàm lượng chất khô, hàm
lượng protein, ñường sữa( lactoza), chất béo,
khả năng
Primary Production lên men…
Department/Singapore 20
