Công nghệ sản xuất phô mát
- Pho mát có đến hàng nghìn loại khác nhau, tùy theo đặc điểm mùi vị, hình dáng, hàm lượng chất béo.
- Pho mát được coi là sản phẩm từ sữa có rất nhiều dinh dưỡng. Pho mát chứa một lượng protein, chất béo tương đối cao nên độ sinh năng lượng tương đương với thịt lợn
7.4. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÓ MÁT
7.4.1.ðẠI CƯƠNG VỀ PHO MÁT:
Pho mát có ñến hàng nghìn loại khác nhau, tuỳ theo ñặc ñiểm mùi vị, hình dáng, hàm
lượng chất béo.
Pho mát ñược coi là sản phẩm từ sữa có rất nhiều dinh dưỡng. Pho mát chứa một
lượng protein, chất béo tương ñối cao nên ñộ sinh năng lượng tương ñương với thịt lợn
(2.500- 4.500kcal). Các protein, chất béo trong pho mát ñều ở dạng cơ thể dễ hấp thu, có ñầy
ñủ các axit amin không thay thế, các vitamin, các chất khoáng.
Hình 7.1. Một số dạng sản phẩm pho mat
Phân loại pho mát:
Theo ñịnh nghĩa của FAO / WHO, pho mát là protein của sữa ñược ñông tụ, tách bớt
whey ở dạng tươi hoặc ñã qua ủ chín.
1. Phân loại theo tác nhân ñông tụ casein là renin hay là axit. Có một số loại, vừa là
kết quả của sự ñông tụ casein bằng axit và bằng cả renin. Ví dụ, loại cottage.
2. Phân loại theo hàm lượng nước: Pho mát rất cứng (W < 37%), pho mát cứng (W<
56%), pho mát cứng vừa (W = 54 - 63%) và pho mát mềm (W = 78 - 87%) hàm lượng nước
thấp. Pho mát cứng như Cheddar, Emmenthat, loại Camember, Brie là pho mát mềm.
3. Phân loại dựa vào loại vi khuẩn dùng khi ủ chín pho mát. ða số các loại pho mát
ñều "chín" nhờ tác ñộng của vi khuẩn lactic.
Một số loại như Camember quá trình chính lại do tác ñộng của mốc trắng (white
moulds) ; hoặc Roquefort và Gorgonzola do tác ñộng của mốc xanh (blue moulds )
Hình 7.2. Sản phẩm pho mat chín nhờ tác ñộng của nấm mốc
4. Phân loại dựa vào cấu trúc của pho mát. Loại có lỗ hổng hình tròn (round - eyed
texture) ñược tạo thành trong quá trình ủ chín do CO2. Loại có lỗ hổng hình hạt (granular
texture) do không khí lọt vào giữa các hạt pho mát trong quá trình ñổ khuôn hoặc loại có cấu
trúc chặt, không có lỗ hổng.
Sản xuất pho mát ñòi hỏi vốn ñầu tư lớn, có máy móc thiết bị hoàn chỉnh và phải có
nguồn sữa dồi dào.
7.4.2. YÊU CẦU CỦA SỮA NGUYÊN LIỆU DÙNG ðỂ SẢN XUẤT PHO MÁT .
Sữa dùng ñể sản xuất pho mát không những phải là sữa tốt, ñạt các tiêu chuẩn hóa lý,
sinh học như ñể sản xuất các sản phẩm sữa lên men khác mà còn có yêu cầu ñặc biệt khác, ñó
là khả năng ñông tụ bằng renin và khả năng tách whey của hạt pho mát. Những khả năng này
(ñặc tính này) phụ thuộc vào từng giống bò, thậm chí vào từng con riêng biệt. Yếu tố về thời
tiết các mùa trong năm cũng ảnh hưởng ñến tính chất này của sữa. Người ta khắc phục bằng
cách bổ sung CaCl2, lên men phụ ...
Kiểm tra khả năng ñông tụ của sữa.
Cho 10ml sữa + 1ml 0,02% dung dịch renin, khuấy trộn ñều rồi ñặt vào cách thuỷ
350C, theo dõi sự ñông tụ. Nếu sữa ñông tụ trong thời gian :
- Không quá 15 phút : Thuộc nhóm sữa ñông tụ nhanh.
- Khoảng 15 - 40 phút : Thuộc nhóm sữa ñông tụ bình thường.
- Hơn 40 phút : Thuộc nhóm sữa ñông tụ chậm.
Axit xitric rất cần cho sự tạo thành chất thơm.
Trong sữa bò trung bình có 0,2% axit xitric. Trong quá trình lên men sữa và cream,
các vi khuẩn tạo chất thơm (Streptococcus diacetylatic, Lactobacillus cremoris) có thể chuyển
hoá lactoza và axit xitric thành axit lactic, axit axetic, CO2, diaxetyl.
Bảo quản sữa ở nhiệt ñộ thấp, các tác ñộng cơ học hoặc xử lý sữa ở nhiệt ñộ cao ñều
ảnh hưởng tới khả năng ñông tụ, tích thích ứng của sữa ñó ñối với việc sản xuất pho mát.
7.4.3. Vi sinh vật trong công nghiệp sản xuất pho mát
Hiện nay, các loại pho mát ñang sử dụng ñược sản xuất trên qui mô bán công nghiệp
với các loài vi khuẩn ñược chọn lựa như sau:
- Các vi khuẩn lactic có khả năng axit hoá pho mát, tạo hương cho sản phẩm hoặc
pepton hóa sữa. Ngoài ra chúng còn có vai trò làm thay ñổi ñộ nhớt.
- Các nấm mốc (Penicillium candidum và Penicillium glaucum,P. Camemberti) nhằm
trung tính hoá khối ñông ñặc trong quá trình sản xuất pho mát dạng pate mềm.
- Các vi khuẩn kiềm hoá còn ñược gọi là "vi khuẩn ñỏ" ñược sử dụng dưới dạng khuẩn
lạc, chúng tham gia vào quá trình chuyển hóa cazein trong phần lớn các loại pho mát.
- Các vi khuẩn propionic (giống Propionibacterium) tác dụng lên muối natri lactat ñể
giải phóng ra axit propionic và khí CO2 có tác dụng tạo ra các lỗ rỗng trong một số loại pho
mát (pho mát Gruyère) và góp phần tạo hương vị ñặc trưng của sản phẩm.
Trong số các vi sinh vật kể trên thì vi khuẩn lactic và nấm mốc ñược sử dụng trong
thực tế nhiều hơn cả.
7.4.4.Công nghệ sản xuất pho mát.
Pho mát là sản phẩm ñược lên men hay không ñược lên men (tức là loại pho mát chịu
tác ñộng ít nhất của quá trình lên men lactic) chủ yếu từ thành phần cazein của sữa tạo thành
dạng gel mất nước. Pho mát giữ lại hoàn toàn lượng chất béo ban ñầu gọi là pho mát béo.
Ngoài ra trong sản phẩm còn chứa một ít lactoza dưới dạng axit lactic và một tỷ lệ khác nhau
về chất khoáng.
7.4.4.1. Nguyên lý cơ bản sản xuất pho mát.
Sản xuất pho mát gồm ba giai ñoạn chính sau:
- Sự hình thành dạng gel cazein : Về bản chất ñó là quá trình ñông kết hay quá trình
ñông tụ của sữa.
- Quá trình tách nước từng phần của gel này do sự co gel tức là sự co các mixen của
pho mát.
- Quá trình chín pho mát nhờ hệ enzym có trong khối gel ñã ñược tách nước, ñó chính
là sự chín tới của khối ñông nhờ chủ yếu vào khả năng tăng sinh của một số vi sinh vật.
7.4.4.2. Sự ñông tụ (hay ñông ñặc) của sữa.
Về mặt vật lý, hiện tượng ñông tụ của sữa ñược thể hiện bằng sự kết tụ giữa các mixen
cazein ñể tạo ra gel ñặc. ðể thực hiện quá trình kết tụ trong sản xuất pho mát, cần thiết phải
có một lượng axit lactic và men dịch vị ñược lấy từ múi khế của dạ dày bê ñể làm ñông tụ sữa
khi chế biến pho mát. Tất cả các dạng ñông tụ trong sản xuất pho mát ñều là kết quả ñồng thời
của men dịch vị và axit lactic vốn ñược sinh ra từ quá trình lên men ñường lactoza bởi vi
khuẩn lactic. ðôi khi một trong hai dạng kết tụ chiếm ưu thế. Khi ñông tụ do men dịch vị
ñóng vai trò chủ ñạo thì lượng axit lactic tạo ra do vi khuẩn là không ñáng kể, ngược lại khi
ñông tụ bằng axit lactic thì vai trò của men dịch vị bị hạn chế, do ñó trong trường hợp này
chính ñộ axit ñóng vai trò quyết ñịnh ñến quá trình ñông ñặc.
* ðông tụ bởi axit lactic
Vi khuẩn lactic có mặt trong sữa sẽ biến ñường lactoza thành axit lactic. Axit lactic
sinh thành làm giảm pH của sữa. Khi ñiểm ñẳng ñiện của cazein ñạt ñược ở pH tương ứng 4,6
sẽ xảy ra quá trình kết tụ ñể tạo gel có tính thấm, ñộ ñàn hồi ... Quá trình ñông tụ do axit lactic
(còn gọi là ñông tụ lactic) thường chậm do các nguyên nhân chính sau :
- Thời gian bảo quản sữa tươi, sự gia tăng của các enzym xảy ra chậm (thường từ sau
2 - 3 h)
- Mức ñộ nhiễm cũng như giống loài vi sinh vật có mặt trong sữa.
- Nhiệt ñộ thích hợp cho sự sinh sản và phát triển của vi sinh vật cũng như hoạt ñộng
của enzym.
- Sự có mặt của các chất kháng sinh hay các chất sinh học khác.
*ðông tụ bởi men dịch vị (Hay bởi enzym renin)
Tốc ñộ ñông tụ của sữa bởi men dịch vị phụ thuộc vào nhiều yếu tố :
- Liều lượng của men dịch vị sử dụng : Men dịch vị có ký hiệu 1/10000 (số 294) có
thể sử dụng theo tỷ lệ 1/(2000 - 15000 lít sữa )
- Nhiệt ñộ của khối sữa: Thường ở nhiệt ñộ tối ưu là 39 - 400C, dưới 200C thì tác dụng
của men dịch vị rất chậm, từ 600C trở lên enzym này không hoạt ñộng.
- pH của khối sữa : Men dịch vị không hoạt ñộng ở pH kiềm. Tốc ñộ ñông tụ sữa sẽ
tuyến tính khi pH của sữa nhỏ hơn 7.
- Hàm lượng của các muối canxi hòa tan có trong sữa: Sự có mặt của ion canxi rất cần
thiết cho quá trình kết tụ của các mixen ñể tạo ra phức canxi - paracazeinat. Quá trình này làm
giảm hàm lượng các muối canxi hòa tan có trong sữa và kéo theo làm chậm quá trình ñông tụ.
Thật vậy, nếu trong khẩu phần thức ăn của ñộng vật cho sữa nghèo canxi ñặc biệt là canxi
phosphat có thể làm cho sữa khó ñông tụ dưới tác ñộng của men dịch vị .
- Hàm lượng của các chất chứa nitơ hòa tan có trong sữa: Hàm lượng của các chất
chứa nitơ hòa tan tăng sẽ làm khó khăn cho quá trình ñông tụ ñược giải thích bởi tác ñộng của
men dịch vị.
Các công trình mới ñây cho biết: Kích thước của phân tử phosphat cazeinat có ảnh
hưởng lớn ñến quá trình ñông tụ nếu khuấy trộn chậm sữa (hoặc sử dụng men dịch vị) làm
cho kích thước của phân tử phosphat cazeinat nhỏ hơn so với khi khuấy trộn nhanh. Mặt khác,
các yếu tố về cấu trúc của phân tử cazein cũng góp phần giải thích hiện tượng này.
7.4.5 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHO MÁT TƯƠI (KHÔNG CÓ QUÁ TRÌNH
CHÍN SINH HÓA).
Pho mát tươi là một sản phẩm sữa có giá trị dinh dưỡng cao. Hàm lượng protein
khoảng 15 - 20% gồm có ñầy ñủ các loại axit amin quan trọng. Sự có mặt của các axit amin
như metionin, lizin v.v... trong pho mát tươi khiến nó ñược sử dụng như một sản phẩm phòng
và chữa bệnh về gan và xơ ñộng mạch. Ngoài ra, trong pho mát tươi còn có một lượng ñáng
kể các chất khoáng Ca, P, Fe, Mg v.v... cần cho sự phát triển tế bào, sự tạo thành xương và
quá trình trao ñổi chất trong cơ thể.
Ở nước ta, pho mát tươi ñã bắt ñầu ñược sản xuất, tuy chưa nhiều.
Pho mát tươi ñược chia làm ba loại chính: Loại béo, ít béo và không béo. Từ ba loại cơ
bản này, người ta có thể chế biến hàng loạt sản phẩm khác bằng cách cho thêm muối, ñường,
nước quả, nho khô, mật ong v.v... tuỳ theo khẩu vị.
Pho mát tươi ñược làm từ sữa tươi theo phương pháp chua hoặc phương pháp men
chua. Theo phương pháp chua, quện sữa tạo thành do kết quả của quá trình lên men lactic.
Phương pháp này dùng có hiệu quả tốt ñối với loại pho mát không béo. ðể sản xuất pho mát
béo và ít béo, người ta dùng phương pháp men chua.
7.4.5.1. Sản xuất pho mát tươi theo phương pháp chua.
Nguyên liệu thường dùng là sữa không có chất béo (sữa gầy), ñộ chua không quá
210T. Sữa ñược thanh trùng ở 78-800C, làm cho nguội tới nhiệt ñộ lên men 28 - 300C. Ở nhiệt
ñộ này người ta cho vào một lượng chủng vi sinh vật 5 - 8%, khuấy ñều. ðể yên trong 6 - 8h.
Khi ñộ chua quện sữa ñạt 65 - 700T là ñược.
Dùng dao lưới hoặc dao gỗ cắt quện thành những miếng nhỏ 20mm. ðể yên 15 - 20
phút. Người ta ñun nhẹ quện tới 36 - 380C ñể tăng nhanh quá trình tách nước. Có thể dùng
whey nóng 60 - 650C cho vào trực tiếp ñể tăng nhiệt ñộ của quện. Khi ñổ nước nóng, chú ý
khuấy ñều, nhẹ tay.
Nếu dùng nước nóng quá (nhiệt ñộ cao) sẽ làm sản phẩm khô, rời rạc. Ngược lại, nhiệt
ñộ thấp làm chậm quá trình tách whey từ quện, làm tăng ñộ chua của sản phẩm. Sau khi ñạt
ñộ chua cần thiết, ñể yên 10 - 15 phút. Tách nước sơ bộ rồi cho quện vào bao tải thô, buộc kín
rồi xếp bao nọ chồng lên bao kia ñể chúng tự tách nước. Giai ñoạn tự ép thường kéo dài 1 - 2h
cho tới khi whey không tự chảy nữa. Nếu hàm lượng nước trong quện sữa còn cao hơn 80%
thì tiếp tục ép bằng máy. Quá trình ép phải tiến hành ở khu vực riêng có nhiệt ñộ không khí
80C ñể ñộ chua của sản phẩm không bị tăng lên và sau khi ép xong, người ta phải làm lạnh
ngay tới 6 - 80C.
Bảo quản pho mát tươi ở 2 - 40C
Tuỳ theo yêu cầu, người ta có thể trộn thêm ñường, nho khô hoặc muối v.v... tạo ra
những sản phẩm có hương vị khác nhau.
7.4.5.2. Sản xuất pho mát tươi theo phương pháp men chua.
Chuẩn bị sữa ñể lên men gồm các bước sau: tiêu chuẩn hóa nguyên liệu, làm sạch,
thanh trùng, làm nguội tới nhiệt ñộ lên men.
Nhiệt ñộ thanh trùng ảnh hưởng trực tiếp tới tỷ trọng của quện sữa: Nhiệt ñộ càng cao,
tỷ trọng của quện sữa càng cao ñồng thời khả năng giữ nước cũng càng cao sẽ gây cản trở cho
việc tách whey khỏi quện sữa. Do ñó chế ñộ thanh trùng thích hợp 72 - 750C trong 20s. Nhiệt
ñộ thấp hơn không ñảm bảo ñể có ñược quện sữa mịn, men lipaza chưa bị tiêu diệt hoàn toàn
nên dễ làm ôi, làm chua sản phẩm. Ngược lại, nhiệt ñộ quá cao sẽ làm whey bị tách ra qúa
nhiều và giảm tỷ lệ sản phẩm.
Sau khi thanh trùng, sữa ñược làm nguội tới 28 - 320C nếu mùa hè, 30 - 320C nếu mùa
ñông. Ở nhiệt ñộ này, người ta cho 5 - 8% chủng gồm các loại Streptococcus lactic, S.
diacetylactic, khuấy ñều và cứ 30 - 40 phút khuấy một lần. Sau 3 - 4h, ñộ chua ñạt 32 - 350T,
người ta sẽ cho dung dịch 40% canxi clorua (300 - 400g muối khan CaCl2 cho 1 tấn sữa
nguyên liệu) khuấy ñều. Sau ñó cho dung dịch renin với tỷ lệ 0,8 - 1,2 g/ l tấn sữa nguyên
liệu. Khi ñã cho men sữa vào vẫn tiếp tục khuấy ñều. ðể yên cho tới lúc toàn khối sữa ñông tụ
hoàn toàn. Thời gian lên men khoảng 6 - 8h. ðể tách whey nhanh, người ta dùng dao gỗ hoặc
dao lưới cắt quện thành những miếng nhỏ mỗi chiều khoảng 20mm. ðể yên tĩnh 30 -60 phút.
Lúc này whey chảy từ quện sữa ra rất nhiều. Có thể tháo ống xiphôn cho whey chảy ra bớt.
Các công ñoạn sau làm tương tự như sản xuất pho mát tươi theo phương pháp chua.
Ở nước ta, trong thực tế sản xuất ñôi khi sữa chuyển ñến nhà máy có ñộ chua cao,
không thể thanh trùng ñược vì khi gặp nhiệt ñộ cao, ñạm bị ñông vón ngay. Sữa không thanh
trùng có ñộ chua 450T có thể làm pho mát theo phương pháp men chua, còn cao hơn 450T thì
dùng phương pháp chua có ñun quện.
Sữa có ñộ chua 450T ñun ñến 32 - 340C. Ở nhiệt ñộ ñó người ta cho men sữa vào với
lượng 1g/1 tấn sữa nguyên liệu. Khuấy ñều, khi sữa quện, ñạt ñộ chua cần thiết sẽ cắt, ép như
quá trình ñã nói ở trên.
Sữa có ñộ chua cao hơn 450T sẽ ñược ñun tới 240C và cho vào thùng lên men. Cho
tiếp dung dịch 40% canxi clorua và khuấy ñều. Khi ñộ chua ñạt 800T, cắt quện, ñun tới 30 -
320C. Tiếp ñó tách whey rồi làm tương tự như trên.
7.4.6. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHO MÁT CÓ QUÁ TRÌNH CHÍN SINH
HÓA.
7.4.6.1. Quá trình sản xuất :
Nhận sữa Làm sạch Tiêu chuẩn hóa Thanh trùng Làm nguội Cấy men
Lên men giai ñoạn 1 Cấy men Lên men giai ñoạn 2 Cắt quện sữa, tách nước ép
thành bánh Xử lý muối Ngâm chín Bao gói Bảo quản.
Từ khâu nhận sữa, kiểm tra chất lượng sữa giống như phần trên ñã trình bày. Các bước
tiếp theo ñược tóm tắt dưới ñây.
7.4.6.2. Tiêu chuẩn hóa.
Người ta phân biệt hai khái niệm về hàm lượng chất béo của pho mát :
- Hàm lượng chất béo tuyệt ñối là tỷ lệ giữa lượng chất béo của pho mát với trọng
lượng của nó (tính theo phần trăm)
- Hàm lượng chất béo theo chất khô là tỷ lệ giữa lượng chất béo với lượng chất khô
trong pho mát (tính theo phần trăm)
Các loại pho mát chế biến từ cùng một loại sữa có thành phần như nhau có thể có hàm
lượng chất béo tuyệt ñối khác nhau bởi lẽ hàm lượng nước trong các loại pho mát không
giống nhau. Bởi vậy, ñể tiêu chuẩn hóa người ta chỉ dùng khái niệm hàm lượng chất béo theo
chất khô.
Người ta ñã lập sẵn các bảng về mối quan hệ giữa hàm lượng chất béo với hàm lượng
protein, hàm lượng chất béo theo chất khô
Hàm lượng chất béo của sữa tiêu chuẩn dùng ñể sản xuất loại pho mát nào ñó ñược
tính bằng :
P . M CK . k
MTC = S
100
Trong ñó : MTC - Hàm lượng chất béo của sữa tiêu chuẩn, % ;
PS - Hàm lượng protein của sữa , %
MCK - Hàm lượng chất béo theo chất khô của loại pho mát ñịnh sản xuất (tra bảng)
k - Hệ số thực nghiệm, ví dụ, ñối với loại 50% chất béo thì k = 2,09 - 2,15, còn với
loại 45% chất béo thì k = 2,02.
7.4.6.3. Thanh trùng
Thanh trùng ñể tiêu diệt các loại vi trùng cần thiết. Tuy nhiên, thanh trùng ñã phá vỡ
cân bằng giữa các muối, làm giảm hàm lượng muối canxi mà kết quả làm giảm khả năng ñông
tụ sữa bằng men sữa (renin). ðể khắc phục nhược ñiểm này, người ta phải bổ sung canxi dưới
dạng CaCl2.
Chế ñộ thanh trùng phổ biến 72 - 760C trong 15 - 20s. Phụ thuộc vào chất lượng của
sữa mà chọn chế ñộ thanh trùng thích hợp. Tuy nhiên, thực tế cho thấy pho mát làm từ sữa
không thanh trùng có mùi và hương thơm ñặc trưng hơn, hấp dẫn hơn. Khi ñó chất lượng của
sữa nguyên liệu phải là loại ñặc biệt.
7.4.6.4. Lên men :
a/ Lên men giai ñoạn 1:
Sau khi làm nguội, cấy chủng vi khuẩn lactic vào sữa và giữ ở nhiệt ñộ lên men cho
ñến khi ñộ axit tăng từ 16 - 180T ñến 32 - 350T. ðây là một biện pháp ñể tăng khả năng ñông
tụ của sữa bởi renin.
Trong một số trường hợp, việc cấy chủng vi sinh vật vào sữa như ñã trình bày ở trên
có thể tiến hành trước khi thanh trùng. Khi bảo quản sữa ở nhiệt ñộ thấp trong thời gian dài,
24h hoặc hơn nữa thì khả năng ñông tụ của sữa bởi renin sẽ bị giảm (tức là làm tăng thời gian
ñông tụ) và giảm cả hiệu suất pho mát. Có thể là ở nhiệt ñộ thấp, cân bằng các muối trong sữa
bị thay ñổi, canxi liên kết với protein và canxi tự do bị chuyển thành keo trong khi ion H+ lại
tăng làm tăng nhẹ pH của sữa. Cho chủng vi khuẩn lactic vào là ñể giữ pH ổn ñịnh trong suốt
thời gian bảo quản lạnh sữa ở nhiệt ñộ thấp, dưới 100C. Sau ñó sữa ñược thanh trùng sẽ tiêu
diệt hết vi khuẩn lactic bổ sung, các công ñoạn tiếp theo tiến hành như ñối với sữa bình
thường.
b/ Lên men giai ñoạn 2
Sau khi sữa ñạt ñộ chua 32 - 350T người ta bổ sung renin và CaCl2. Quá trình lên men
kết thúc khi toàn bộ khối sữa ñông lại.
Phối trộn các phụ gia (khi cần thiết)
Trong một số trường hợp, ñể tăng khả năng ñông tụ của sữa bởi renin, người ta cho
thêm khoảng 5 - 20g CaCl2 / 100 kg sữa.
Nếu trong sữa có vi khuẩn butiric hoặc vi khuẩn yếm khí, người ta có thể dùng NaNO3,
KNO3 với một liều lượng ñược kiểm soát chặt chẽ. Với liều quá cao sẽ ngăn cản sự phát triển
bình thường của hệ vi khuẩn, có thể làm ngừng hẳn quá trình chín sinh học. Ngay cả với một liều
vừa phải cho phép, vẫn có thể làm nhạt màu hoặc mất hẳn màu vàng tự nhiên của pho mát thành
phẩm kèm theo một dư vị không bình thường.
Tuỳ theo thời vụ trong năm, khi mà chất lượng chất béo của sữa thay ñổi (tỷ lệ các axit
béo thay ñổi) làm ảnh hưởng tới màu của pho mát thì người ta cho thêm carotein hoặc orleana
ñể ñiều chỉnh màu. ðặc biệt có trường hợp lại cần dùng ñến chất tẩy màu, làm nhạt màu tự
nhiên của pho mát từ vàng thành trắng nhợt ñể làm nổi bật màu xanh của mốc xanh (pho mát
có mốc xanh)
Kết quả của quá trình lên men làm ñông tụ sữa .
ðông tụ sữa là quá trình quan trọng trong sản xuất pho mát. Dưới tác dụng của renin,
casein chuyển thành paracasein rồi paracasein kết hợp với canxi tạo thành quện sữa (gel)
Quá trình này ñược minh hoạ theo sơ ñồ sau:
NH NH
Paracasein
Casein - NH - C - NH O - NH - C - NH2
H2O
P renin
- NH O OH - NH OH
CH - CH2 CH - CH2 -O - P = O
- CO - CO OH
NH NH
Para Para
casein - NH - C - NH2 H2N - C - NH - casein
- NH O - Ca - O NH -
CH - CH2 -O - P - O O = P - O - CH2 - CH
- CO OH OH CO-
Theo sơ ñồ này, renin phá vỡ liên kết phospho amit, giải phóng paracasein. Sự ñông tụ
của paracasein là kết quả của sự tạo thành "cầu canxi" giữa các phân tử paracasein.
Có thể giải thích một cách khác về tác ñộng của renin ñối với việc ñông tụ sữa. ðó là
do renin ñã thủy phân phức casein K thành hợp phần glucopeptit hòa tan trong nước và
paracasein K kỵ nước. Sau ñó paracasein hấp thụ ion canxi và ñông tụ.
Dù giải thích theo cách nào thì ion canxi có vai trò không thể thiếu ñược trong việc tạo
thành gel (ñông tụ của casein). Chính vì vậy mà việc cho thêm CaCl2 là nhằm tăng khả năng
ñông tụ của của casein.
Nhiệt ñộ tối ưu của renin là 400C nhưng trong thực tế, người ta thường ñông tụ ở 30 -
320C với lý do: Có thể sử dụng một lượng renin lớn hơn ở mức cần ñông tụ, lượng renin "dư"
này giúp cho quá trình chín sinh học ở giai ñoạn ngâm chín sau này cũng như ñể thu ñược hạt
pho mát có ñộ cứng vừa phải.
Một lý do nữa là nhiệt ñộ thấp phù hợp với sự phát triển của hỗn hợp vi khuẩn trong
sữa (cùng phát triển)
Trong thực tế, renin rất bị hạn chế bởi nguồn khai thác nên người ta thường dùng phối
hợp với proteaza khác như renin bò hoặc pepsin lợn.
7.4.6.5. Cắt quện sữa
Sau khi sữa ñã ñông tụ, người ta tiến hành cắt quện sữa thành những miếng nhỏ với
kích thước khác nhau tuỳ theo loại pho mát. Mục ñích của việc cắt này là ñể tăng nhanh quá
trình tách whey.
Các hạt pho mát tạo thành (curd grains) ñược ñảo trộn nhẹ nhàng ñể ngăn chặn sự kết
dính giữa các hạt. Kích thước của các hạt pho mát sau khi cắt và sau khi whey ñược tách ra là
rất khác nhau
Ngoài yếu tố cơ học (cắt, quện, khuấy) người ta còn dùng yêú tố nhiệt ñể ñẩy nhanh
tốc ñộ tách nước. Tác dụng của nhiệt ñộ lên hạt pho mát ñược gọi là "ñun nóng lần 2". Tuỳ
loại pho mát nhiệt ñộ có thể là 38 - 420C hoặc 52 - 580C. Tốc ñộ gia nhiệt khoảng 0,3 - 0,60C/
1 phút. Khi ñạt ñược nhiệt ñộ ñun nóng lần 2 rồi tiếp tục khuấy 20 - 60 phút. Kích thước các
hạt pho mát thay ñổi một cách ñáng kể trước và sau khi ñun nóng lần 2 (hình 9.2)
Có nhiều cách ñể ñạt ñược nhiệt ñộ: Cho hơi trực tiếp vào sơmi jacket, ñổ nước nóng
hoặc whey nóng vào hạt pho mát hoặc kết hợp cả hai cách.
7.4.6.6. Ép thành bánh.
Có hai cách làm: ép khối hạt pho mát ngay trong thiết bị sản xuất nó hoặc bên ngoài.
Theo cách ñầu thì người ta tháo hết whey, nhào sơ bộ khối hạt pho mát rồi ñặt tấm kim loại
lên trên nén sơ bộ, sau ñó cắt khối hạt thành từng miếng có trọng lượng nhất ñịnh, cho vào
khuôn. Phương pháp này ñòi hỏi lao ñộng nặng nhọc.
Cách làm thứ hai là tháo khoảng 50 - 60% whey rồi ñổ khối hạt pho mát còn lại vào
các khuôn ép chặt. Ở thành khuôn có những lỗ nhỏ thoát nước.
Hình 7.3.Tạo hình phó mát
7.4.6.7. Nén pho mát.
Trong quá trình nén, các hạt pho mát kết dính thành một khối và pho mát có hình dạng
nhất ñịnh. ðây cũng là giai ñoạn ñiều chỉnh hàm lượng nước của pho mát.
ðối với từng loại pho mát, các thông số như áp suất nén, thời gian nén, nhiệt ñộ, pH ...
là những hằng số.
Ví dụ, ñối với pho mát cứng, áp suất nén 0,4 - 0,5 bar trong 24 - 48h. ðối với loại
Cheddar 1,0 - 1,5 bar trong 24 h. ðối với pho mát mềm 0,4 - 0,5 bar trong 2 - 3h.
7.4.6.8. Muối pho mát
Mục ñích của việc muối pho mát là ñể tạo vị thích hợp, tạo ñiều kiện cho chủng vi
sinh vật phát triển, tác ñộng tốt ñến trạng thái (consistency) và giữ chất lượng khi bảo quản.
Người ta nhận thấy hoạt tính của vi khuẩn lactic mạnh hơn khi hàm lượng muối của
pho mát khoảng 0,5%. Muối còn có ảnh hưởng tới sự tạo axit trong pho mát và kéo theo sự
thay ñổi các ñặc tính của pho mát (cấu trúc, trạng thái). Muối có tác dụng tạo áp suất thẩm
thấu, giữ chất lượng khi bảo quản.
Các vi khuẩn tạo chất thơm rất nhạy cảm với muối. Muối còn ñược coi là tác nhân
ñiều chỉnh sự tạo thành các chất khí (tạo thành lỗ rỗng). Trong pho mát người ta còn nhận
thấy paracasein hòa tan tốt nhất khi hàm lượng muối là 5%. Pho mát có cấu trúc, trạng thái tốt
nhất khi hàm lượng muối ñạt xấp xỉ giá trị trên.
Thông thường có ba cách muối pho mát: Muối trong hạt, muối trong nước muối, muối
bằng muối khô.
Muối trong hạt: Sau khi tháo phần lớn whey, người ta cho muối vào với lượng 200 -
300g cho 100 kg sữa (tương ñương khoảng 10 kg hạt pho mát), khuấy liên tục ít nhất khoảng
10 phút. Thường áp dụng cho loại pho mát mềm, thời gian muối kéo dài 1 - 2 ngày.
Trong trường hợp sản xuất pho mát Cheddar, người ta tháo hết toàn bộ whey rồi trộn
muối.
Muối bằng muối khô: Rắc muối khô lên bề mặt pho mát, muối sẽ ñược hòa tan nhờ
nước chảy ra từ pho mát, ñồng thời muối thấm vào phía trong. Trong quá trình này phải lật
ñảo ñể muối thấm ñều. Cách làm này áp dụng cho loại pho mát cứng Emmenthat và pho mát
có mốc xanh.
Muối bằng nước muối : Người ta dùng nước muối nồng ñộ 16 - 23%, ở nhiệt ñộ
150C ñể nước, thời gian muối pho mát phụ thuộc vào kích thước trọng lượng của từng khối
pho mát, cũng như hàm lượng muối của pho mát thành phẩm.
7.4.6.9. Ủ chín pho mát.
ðây là quá trình chuyển hóa các chất rất phức tạp, ñặc biệt là các protein, lactoza và
chất béo tạo cho từng loại pho mát có mùi vị, cấu trúc và màu sắc riêng biệt, ñặc trưng.
ðường sữa (lactoza ) dưới tác dụng của vi khuẩn phân giải thành axit lactic . Axit
lactic lại tác dụng với canxi paracasein tạo thành canxi lactat còn paracasein có khả năng tiếp
tục phân giải .
Protein (chủ yếu là casein) Pepton Polypeptit Dipeptit Peptit Axit
amin.
Tốc ñộ ủ chín pho mát, hay nói cách khác là tốc ñộ phân giải protein phụ thuộc vào
lượng vi khuẩn, ñiều kiện ủ chín (nhiệt ñộ, ñộ ẩm không khí v.v...) và hàm lượng nước trong
pho mát. Sự tạo thành các axit bay hơi là kết quả của quá trình chuyển hóa lactoza, chất béo,
chất ñạm. Trong hầm lạnh, người ta phải thường xuyên kiểm tra nhiệt ñộ, ñộ ẩm không khí.
7.4.6.10. ðóng gói và bảo quản.
Khi pho mát ñã chín phải bảo quản ở kho lạnh, có nhiệt ñộ không khí - 50C. Tuỳ theo
loại pho mát người ta sử dụng các loại bao bì khác nhau.
Người ta có thể còn dùng một số hỗn hợp tráng trực tiếp lên pho mát bên ngoài hoặc
bọc giấy ñặc biệt với mục ñích ñể giảm mức hao sản phẩm, giảm chi phí lao ñộng, bảo vệ
hình dáng sản phẩm, ngăn chặn sự phát triển của các loại mốc.
Khi ủ chín các khối pho mát ñã ñược bao bọc lớp polyetylen. Một mặt hạn chế sự trao
ñổi khí và phân bố ñộ ẩm. Mặt khác, chính trong quá trình này, ñộ ẩm ñược phân bố ñều cả
lớp trong và ngoài pho mát. Hàm lượng ẩm hầu như không giảm trong quá trình ủ chín và bảo
quản. ðộ ẩm của pho mát chín cao hơn tiêu chuẩn.
Vì lý do ñó, người ta phải giảm bớt lượng ẩm của pho mát trước khi bao gói giấy hoặc
tráng lớp polyetylen. Muốn vậy, phải thay ñổi chế ñộ công nghệ ở khâu xử lý hạt pho mát.
Tăng thời gian khuấy hạt pho mát, tăng nhiệt ñộ ñun lần hai, sử dụng chủng vi sinh vật ñặc
biệt.
Hàm lượng ẩm của pho mát trước khi bao bọc polyetylen:
Wt = W + D
Wt - Hàm lượng ẩm trước khi bao bọc polyetylen;
W - Hàm lượng ẩm trong pho mát chín .
D- Hao hụt ñộ ẩm cho ñến lúc pho mát chín.
Thường thường, hàm lượng ẩm của pho mát ủ chín khi bao bọc polyetylen cao hơn
trong ñối chứng 1 - 3%.
Hình 9.3 là ví dụ một dây chuyền sản xuất pho mát dạng cứng và mềm (có dạng hình
trụ). Theo sơ ñồ này, sữa ñã qua thanh trùng làm nguội ñến nhiệt ñộ lên men ñược ñưa từ
thùng chứa 1 sang các thùng lên men 3 sau khi ñã ñược bổ sung chủng vi sinh vật từ thùng
chứa chủng 2. Khi kết thúc quá trình lên men, cắt quện sữa, các hạt pho mát ñược ñưa vào các
loại khuôn khác nhau 5, 6, 7 và ñưa ñi ép tách ở máy ép 8. Các côngtennơ 9 ñưa pho mát vào
các bể nước muối 10. Sau khi muối, các khối pho mát qua bộ phận rửa 11, làm khô và tráng
paraphin 13.
Tuỳ từng loại pho mát cụ thể mà chế ñộ công nghệ ñược ñiều chỉnh phù hợp.
7.4.7. Các phương pháp hạn chế sự phát triển của vi sinh vật có hại ñối với chất
lượng của pho mát.
Các vị và mùi thơm của pho mát ñược tạo thành chủ yếu dưới tác dụng của các enzim
do vi khuẩn tạo ra.
Trong sản xuất pho mát, người ta không sử dụng chế ñộ nhiệt ñộ cao làm tiêu diệt
hoàn toàn vi sinh vật. Bởi vì khi ñó sẽ gây ra sự thay ñổi không thuận nghịch các tính chất lý
hóa của sữa, biến sữa ñó thành nguyên liệu không dùng ñược ñể sản xuất pho mát.
Nhiệt ñộ thanh trùng sữa ñể sản xuất pho mát thấp hơn ñối với các sản phẩm khác (72
0
- 75 C trong 15 - 20s), nhiệt ñộ này không tiêu diệt ñược các nha bào, các vi khuẩn chịu nhiệt.
Ngoài ra, do thường xuyên tiếp xúc với môi trường bên ngoài nên có thể có một số loại vi
trùng khác xâm nhập vào (trực khuẩn ñường ruột, vi khuẩn butiric) kết quả làm pho mát dễ hư
hỏng và còn có thể là nguyên nhân gây ngộ ñộc thực phẩm.
ðặc biệt, ñiều kiện sản xuất pho mát lại rất thích hợp với sự phát triển của vi sinh vật.
ðộ axit hoạt ñộng của hầu hết các loại pho mát nằm trong khoảng 5,1 - 5,7. Chính ở
ñộ pH này rất thuận lợi cho nhiều loại vi khuẩn gây hư hỏng pho mát (trực khuẩn ñường ruột,
vi Butiric, E. Coli, Staphycococcus, Salmonella v.v...) áp suất thẩm thấu và nước liên kết
trong pho mát ở mức khá phù hợp cho phân bố các vi khuẩn. Hai yếu tố này lại rất quan trọng
ñối với sự phát triển của vi khuẩn.
Các ñiều kiện lý hoá như trên rất cần thiết và phù hợp cho cả vi khuẩn có lợi và có hại
cũng như cho các phản ứng sinh học chuyển hóa thành phần của sữa.
Từ sự phân tích trên, chúng ta thấy rất rõ vai trò, sự cần thiết của ñiều kiện vệ sinh.
ðiều kiện sống của các loại vi khuẩn trong pho mát luôn luôn bị thay ñổi do các quá
trình lý hoá luôn luôn xảy ra (tách whey, tạo ñiều kiện yếm khí, muối pho mát, giảm nhiệt ñộ
v.v...) cũng như do quá trình lên men, ñặc biệt là lên men lactic .
ðối với các loại vi khuẩn có hại, ñiều kiện thuận lợi ñể chúng phát triển là giai ñoạn
xử lý hạt pho mát và phần ñầu của thời kỳ ủ chín.
Khi số trực khuẩn ñường ruột vượt quá 105/g thì chúng sẽ làm giảm chất lượng cảm
quan của pho mát.
Người ta có thể dùng một số phương pháp nhằm hạn chế sự phát triển của những vi
khuẩn có hại.
Phương pháp công nghệ là thay ñổi các tính chất vật lý và hóa học của hạt pho mát
(pH, ñộ ẩm, nhiệt ñộ và thời gian lên men ...) nhằm tạo ra ñiều kiện không thuận lợi cho vi
khuẩn có hại phát triển.
Giảm ñộ ẩm tương ñối và giảm nhiệt ñộ ngâm chín pho mát có tác dụng hạn chế rõ rết
các vi khuẩn trên bề mặt và vi khuẩn butiric. Tuy nhiên, những thay ñổi về mặt công nghệ có
thể làm giảm chất lượng sản phẩm. Ví dụ như khi ñể hạt pho mát khô quá hoặc giảm nhiệt ñộ
ngâm chín làm trạng thái của pho mát không bình thường, giảm năng suất thu thành phẩm và
mùi vị pho mát không ñặc trưng.
Khi trộn quá nhiều muối vào hạt pho mát thì tốc ñộ phát triển của các Streptococcus bị
giảm ñáng kể mặc dù ở ñiều kiện này các trực khuẩn ñường ruột và vi khuẩn butitric không
phát triển ñược.
Phương pháp hóa học là bổ sung vào sữa hoặc pho mát những hợp chất hóa học ñể hạn
chế sự phát triển của vi khuẩn có hại. Những hợp chất này không ñộc, không có hại ñối với
sức khoẻ con người và không làm thay ñổi các tính chất cảm quan của pho mát.
7.4.8. Các quá trình sinh hoá cơ bản xảy ra trong sản xuất pho mát
Trong sản xuất pho mát có thể chia thành hai giai ñoạn . Giai ñoạn 1 : Bao gồm tất cả
các quá trình từ sữa nguyên liệu ñến khi tạo thành pho mát.
Giai ñoạn 2 là quá trình chín sinh học (repening, curning). Hai giai ñoạn này liên quan
với nhau rất chặt chẽ.
Quá trình chín sinh học phụ thuộc không chỉ vào ñiều kiện, quá trình ngâm chín mà
còn phụ thuộc vào chính ñiều kiện kết tủa casein bằng renin, xử lý hạt pho mát, nhiệt ñộ ñun
lần 2 ... Có thể nói rằng quá trình chín của pho mát bắt ñầu từ rất sớm, tức là ngay từ lúc ñông
tụ. Tuy nhiên, sự biến ñổi sâu sắc sinh hoá các thành phần của sữa (của pho mát) mà kết quả
tạo ra mùi vị ñặc trưng xảy ra chủ yếu ở giai ñoạn 2.
Ở giai ñoạn ñầu, sự ñông tụ sữa bằng renin là quan trọng nhất. Kết quả của sự ñông tụ
này là tạo thành canxi paracaseinat - dưới dạng gel (curd). Tính chất của quện sữa này phụ
thuộc vào số lượng và hoạt ñộ của renin, lượng ion Ca2+ trong sữa và pH của sữa. Khi cho
nhiều renin hoạt tính cao vào sữa thì sự ñông tụ càng nhanh và tăng lượng canxi hòa tan trong
sữa, quện sữa sẽ mịn.
Khi gia nhiệt sữa 70 - 800C, canxi hòa tan sẽ chuyển thành canxi phosphat không hòa
tan Ca3(PO4)2 tức là giảm ion Ca2+, quá trình ñông tụ sữa sẽ chậm lại, quện sữa không mịn.
Khi pH càng thấp sự sự ñông tụ càng nhanh. Tuy nhiên có giới hạn, ở pH 6,2 là ñiều
kiện tốt nhất renin tác dụng. Nếu giảm pH thấp hơn nữa thì khi ñó casein ñông tụ không phải
do renin mà là do axit .
Yếu tố thứ hai quan trọng là việc xử lý hạt pho mát tạo thành. Mục ñích của quá trình
này là loại bớt whey ñến mức cần thiết.
Trong quá trình ngâm chín pho mát, các thành phần của sữa biến ñổi sâu sắc dưới tác
dụng của các enzim khác nhau :
- Lactoza ñược chuyển hoá hoàn toàn ñến axit lactic và hàng loạt các hợp chất khác.
- Protein bị thủy phân một phần (phụ thuộc vào từng loại pho mát) ñến peptit, axit
amin.
- Chất béo bị chuyển hoá tạo ra một số axit béo bay hơi và không bay hơi.
Quá trình ngâm chín còn làm biến ñổi cấu trúc, trạng thái của pho mát. Sự biến ñổi các
thành phần và cấu trúc trong quá trình ngâm chín là kết quả của sự tác ñộng kết hợp giữa
renin và các vi khuẩn lactic
Hình 7.4. Thành phẩm pho mat
