Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Sau quá trình lên men, yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số enzyme
ngoại bào do chúng tiết ra. Do đó, sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp(2 –
4
0
C) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất
lượng khác của yaourt. Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu
hoá thức ăn ở cơ thể người. Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường, một số nhà
khoa học đã cho rằng sữa lên men yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hoá
và kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng.
Để kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí trong việc vận chuyển, bảo quản sản
phẩm, người ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong quy
trình công nghệ sản xuẩt một số dạng yaourt. Khi đó, nhóm vi khuẩn lactic và các vi
sinh vật bị nhiểm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt hoặc ức chế. Yaourt uống – dạng lỏng –
qua xử lí tiệt trùng UHT có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, một số quốc gia
hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt hoặc ức chế nhóm vi khuẩn
lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và
những lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng.
II. Quy trình sản xuất yaourt :
1. Nguyên liệu:
Yaourt có thể được sản xuất từ sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc, sữa hoàn nguyên
hoặc sữa tái chế.
Sữa tươi sử dụng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt
Các yêu cầu quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau:
Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt
Không chứa thể thực khuẩn.
Không chứa khán sinh
Không chứa các enzyme
Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng
cụ hoặc thiết bị đựng sữa
Hai chỉ tiêu hoá lí quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm
lượng chất khô không béo. Lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 5
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
chuẩn hoá để phù hợp theo yêu cầu của sản phẩm. Còn lượng chất khô không béo –
theo quy định của WHO / FAO – không được thấp hơn 8.2%. Các kết quả nghiên cứu
trước đây đã chứng minh rằng khi ta tăng hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu,
đặc biệt là tăng hàm lượng casein và protein huyết thanh sữa sẽ làm cho cấu trúc khối
đông trở nên bền và ổn định hơn, tránh được hiện tượng tách huyết thanh trong sản
phẩm yaourt truyền thống.
Để tăng vị ngọt cho yaourt, người ta bổ sung đường(glocose, saccharose…) vào
sữa trong qua trình chế biến. Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng
puree trái cây đối với những sản phẩm dành cho người ăn kiên, các nhà sản xuất sử
dụng chất tạo ngọt, thông dụng nhất là aspartame.
Trái cây các loại như thơm, dâu, sơri, táo…được bổ sung vào yaourt thường dưới
dạng puree. Có hai dạng puree :
Puree tự nhiên(không có bổ sung thêm đường)
Puree có bổ sung thêm đường.
Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50 – 55%.
Một số sản phẩm yaourt còn được bổ sung thêm hương liệu và chất màu trong
qua trình sản xuất. Tuỳ theo tình hình của mỗi quốc gia mà bảng danh mục các phụ gia
nguyên liệu và màu được phép sử dụng trong chế biến thực phẩm với liều lượng tối đa
quy định có thể sẽ khác nhau.
Đối với một số sản phẩm, người ta có sử dụng chất ổn định để yaourt có được cấu
trúc độ nhớt… theo yêu cầu.Các chất ổn định thường sử dụng là gelatin, pectin, agar-
agar… chúng là những chất ưa nước và có thể liên kết với nước. Loại chất ổn định và
hàm lượng sử dụng tối ưu cho từng sản phẩm sẽ được xác định bằng phương pháp thực
nghiệm.
2. Chủng vi sinh vật
Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất yaourt từ sữa(oberman H.và libudzisz.z, 1998)
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 6
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 7
Giống vi sinh vật Loại
Vi khuẩn
Lactobacillus L.delbrueckii
L.delbrueckii ssp lactis
L.delbrueckii ssp bulgaricus
L.helveticus
L.acidophilus
L.casei
L.kefir
Lactococcus L.lactis ssp lactis
L.lactis ssp lactis var diacetylatis
L.lactis ssp cremoris
Leuconostoc
Stretococcus
Pediococcus
Acetobacter
L.mesenteroides
L.mesenteroides ssp dextranicum
L. mesenteroides ssp cremoris
S.thermophilus
P.pentosaceus
P.acidilactis
A.aceti
Nấm men
Kluyveromyces
Candida
Saccharomyces
Torulaspora
K.marxianus ssp marxianus
K. marxianus ssp bulgaricus
K.lactis
C.kefir
S.cerevisiae
S.lactis
T.delbrueckii
Nấm sợi
Geotrichum G.candidum
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
3. Cơ chế quá trình lên men tạo sản phẩm
a. Cơ sở lí thuyết của quá trình lên men yaourt:
Lactose được coi là nguồn năng lượng cần thiết cho vi khuẩn trao đổi chất cũng
như là nguồn gốc tạo nên hàng loạt các phản ứng tổng hợp các chất.
Trong các sản phẩm lên men từ sữa người ta nhận thấy có 3 dạng lên men chính:
- Lên men rượu.
- Lên men lactic( thường gặp)
- Lên men butyric
Các dạng lên men khác cũng xảy ra trong quá trình sản xuất sữa chua được coi là
sự phối hợp của các dạng lên men chính.
Bên cạnh đó còn có những quá trình lên men đặc trưng riêng cho từng sản phẩm.
Ví dụ: Như lên men axetic, propionic…
Lên men lactic:
Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa chua. Dựa vào
thành phần của sản phẩm lên men mà người ta chia thành: lên men lactic điển hình và
lên men lactic không điển hình.
Trong môi trường sữa vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactose.
Lactose
Đường Galactose chuyển hoá thành glucose
Galactose + ATP Galactose – 1 – phosphate + ADP.
Galactose – 1 – phosphate Glucose -1 –phosphat
Glucose – 1 – phosphate Glucose – 6 – phosphate
Glucose – 6 – phosphate Glucose+ H
3
PO
4
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 8
Enzyme lactose
Enzyme lactose
Glucose + Galactose
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Đường Glucose chuyển hoá thành acid pyruvic theo chu trình glycolisis của
Embden – Meyerhof.
Acid pyruvic tiếp tục chuyển thành acid lactic đưới tác dụng của enzyme lactate
dehydrogenase.
Bên cạnh đó, dưới tác dụng của enzyme decarboxylase của vi khuẩn lactic acid
pyruvic cũng chuyển thành andehit axetic.
Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc .
Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản
xuất sữa chua đặc.
Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và điều
đó làm cho các micelle casein tồn tại dưới dạng keo.
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 9
CH
3
Lactate dehydrogenase
COOH
O
C
CH
3
COOH
OH
CH
CH
3
Acid pyruvic Acid lactic
CH
3
Decarboxylase
COOH
O
C
CH
3
H
O
C
CH
3
Acid pyruvic andehit axetic
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Acid lactic tạo ra từ quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa. Khi pH của sữa
bằng pl của casein(4.7) các micelle casein bị trung hoà về điện tích và micelle casein
sẽ đông tụ tạo thành gel. Khi pH giảm xuống dưới pl, các micelle casein được tái hoà
tan. Và cơ sở này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua khi dừng quá trình lên men
của sữa chua đặc ở pH= 4.7. Còn ở sữa chua uống pH= 4.1.
Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa
Các calcium phosphate keo sẽ làm hoà tan và tạo ra Ca
2+
. Các ion này làm cho khối
đông tụ bền chặt hơn.
b. Quy trình sản xuất sữa chua yaourt :
Sữa tươi:
Nguyên liệu chính dùng trong sản xuất sữa chua yaourt là sữa tươi. Có thể thay thế
bằng sữa bột nguyên hoặc sữa bột gầy.
Cần phải sử dụng sữa tươi có chất lượng cao, không chứa các chất kháng sinh, chất
tẩy rửa, chất sát khuẩn…Có khả năng ức chế quá trình lên men.
Vi khuẩn lactic :
Vi khuẩn lactic có vai trò rất quan trọng trong sản xuất sữa chua. Nó lên men
đường lactose tạo acid lactic làm cho sữa chua đông tụ, đồng thời còn tạo ra những
chất thơm đặc trưng cho sản phẩm.
Trong sản xuất sữa chua yaourt thường sử dụng 2 loại sau:
Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus) là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển
tốt ở nhiệt độ 45 – 50
0
C trong môi trường có độ acid cao. L. bulgaricus có thể tạo ra
trong khối sữa đến 2,7% acid lactic từ đường lactose. pH tối thích của L. bulgaricus là
5.2 – 5.6.
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 10
NH
2
- R(COOH)
2
+ (CH
3
CHOHCOO)
2
Ca
NH
2
–
R(COO)
2
Ca + 2CH
3
CHOHCOOH
Caseinate
calcium
Acid lactic Acid
ceiseic(quện
sữa)
Lactate
calcium
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Streptoccocus thermophilus (S. thermophilus): Phát triển tốt ở nhiệt độ 50
0
C và
sinh sản tốt ở nhiệt độ 37- 40
0
C. Đây cũng là vi khuẩn lactic lên men điển hình có khả
năng chịu nhiệt đến 65
0
C trong 30 phút. pH tối thích của S. thermophilus là 6.6 – 6.8 .
sự phát triển
Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp 2 loại vi khuẩn này cho kết quả tốt hơn
là chỉ sử dụng riêng từng loài. L. bulgaricus có chứa enzyme phân giải protein nên có
khả năng phân tách được một số amino acid từ casein. Các amino acid này, quan trọng
nhất là valine, có vai trò như các chất kích thích hoạt động S. thermophilus. Kinh
nghiệm cho thấy sữa chua sẽ đạt tiêu chuẩn tốt nhất (Về pH, mùi vị, hương thơm) khi tỉ
lệ S. thermophilus/ L. bulgaricus bằng 1/1.
Khi sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn lactic trên, người ta thấy: Ở giai đoạn đầu của
quá trình lên men, pH thích hợp cho S. thermophilus hoạt động chiếm ưu thế và đảm
bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. Hoạt độ của các enzyme phân huỷ
casein của L. bulgaricus kích thích sự phát triển của S. thermophilus khó phát triển, L.
bulgaricus thay thế .
Khi sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn thì nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men
phụ thuộc vào tỉ lệ giữa hai loại vi khuẩn đó .
Vi dụ:
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 11
Lactobacilúbugaricus
Septococus thermophilus
Thời gian lên men
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Trong hình sau minh hoạ cho việc chọn nhiệt độ lên men tối ưu của sữa chua
yaourt. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của hỗn hợp 2 loại vi khuẩn này (tỉ lệ 1:1)
là 43 – 45
0
C
Quan hệ giữa nhiệt độ lên men và tỉ lệ S. thermophilus/ L. bulgaricus
Trong công nghiệp ngừơi ta sử dụng hỗn hợp S. thermophilus và L. bulgaricus dưới
dạng bột đóng gói kín.
Sự hình thành chất thơm trong sản phẩm sữa chua trước đây người ta cho rằng chỉ có
vai trò của S. thermophilus . Nhưng các nghiên cứu gần đây cũng đã nhấn mạnh đến
vai trò của L. bulgaricus trong việc tạo nên hương thơm cho sản phẩm, trong đó thành
phần của acetaldehyde được coi là thành phần quan trọng góp phần tạo nên hương
thơm đặc trưng của sữa chua.
Các chất ổn định:
Chất ổn định được sử dụng nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua cũng như tạo
dạng gel bền vững làm cho sữa không bị tách whey trong quá trình bảo quản.
Chất ổn định là một nhóm chất phụ gia đưa vào thực phẩm và đạt các yêu cầu sau:
Không mang tính chất dinh dưỡng.
Không độc hại đối với sức khoẻ con người
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 12
Lactobacillus bulgaricus
Streptococcus thermopilus
40
41 42
43
44 45
Nhiệt độ(
0
C)
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Được làm từ nhiên liệu đã được lựa chon cẩn thận. Chế phẩm này phải hoàn toàn
tuân theo những quy đinh về tính thống nhất và độ tinh khiết theo tiêu chuẩn của hội
đồng chung châu âu,Mĩ, tổ chức lương thực thế giới FAO…
Trước khi sử dụng cần kiểm tra kỉ lưỡng và phải được phép sử dụng tuy theo luật
của mỗi nước
Thành phần chính của chất ổn định gồm :
Polysaccharide (CMC – Na,carragenan, alginate…) là những chất có vai trò làm
đặc(tạo gel) làm cho sản phẩm tuy ở dạng rắn nhưng vẫn mền, phù hợp với sở thích
người tiêu dùng.
Monodiglyceride E 471 có tác dụng làm bền hệ nhủ tương. Nó là chất hoạt động bề
mặt có vai trò ngăn cản sự tập hợp của các cấu tử cùng pha nên có khả năng đồng nhất
sản phẩm
Ở Việt Nam thường sử dụng chất ổn định có mã hiệu 5846 có thành phần chủ yếu là
pectin, glatin…
Ngoài ra trong sản xuất sữa chua còn sử dụng đường, dầu bơ, hương và màu thực
phẩm…
Công nghệ sản xuất sữa chua yaourt đặc dạng “Stirred type”.
Sản xuất men cái sữa chua.
Chuẩn bị men cái là một công đoạn rất quan trọng trong sản xuất sữa chua vì nó làm
tăng hoạt tính của chủng vi khuẩn sử dụng.
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 13
Trường ĐH Kỹ Thuật Công Nghệ TPHCM Môn Công Nghệ Lên Men Truyền Thống
Sơ đồ công nghệ sản xuất men cái sữa chua.
Các quá trình sản xuất men cái sữa chua
Trộn - hoà tan: nước được nâng nhiệt lên 60
0
C và sau đó đựợc đưa vào bộ phận
định lượng để đưa vào bồn men. Bột sữa gầy sữa được trộn hoà tan với nước ở trong
bồn nhờ cánh khuấy.
Thanh trùng: dich sữa sau trộn và hoà tan được thanh trùng ở 90
0
C trong 30 phút để
tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh .
Làm nguội: dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 43
0
C là nhiệt độ thích
hợp cho quá trình lên men.
Cấy men: Men giống khô sẽ được cho vào buồng và khuấy đều trong 10 phút.
Lên men: Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 5 – 7 giờ ở 43 –
45
0
C, pH của men cái sẽ giảm xuống 4.3 – 4.5 thì tiến hành làm lạnh men cái.
Công nghệ sản xuất sữa chua Yaourt Trang 14
Nước + Bột sữa gầy
Trộn – Hoà tan
Thanh trùng
Làm nguội
Lên men
Làm lạnh
Men giống
Men
cái
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét