Tài liệu Công nghệ chế biến sản phẩm sữa lên men_chương 7 doc

Primary Production Department/Singapore 1 CHƯƠNG CHƯƠNG 7: 7: CÔNG NGH CÔNG NGH Ệ Ệ CH CH Ế Ế BI BI Ế Ế N N S S Ả Ả N PH N PH Ẩ Ẩ M S M S Ữ Ữ A LÊN MEN A LÊN MEN TRƯƠNG TH TRƯƠNG TH Ị Ị MINH H MINH H Ạ Ạ NH, NH, KHOA H KHOA H Ó Ó A, A, TRƯ TRƯ Ờ Ờ NG ðHBK NG ðHBK , , ð ð Ạ Ạ I H I H Ọ Ọ C ð C ð À À N N Ẵ Ẵ NG NG Primary Production Department/Singapore 2 N N   I DUNG CHNG I DUNG CHNG 7 7 7.1. 7.1. Cơ Cơ s s ở ở lý thuy lý thuy ế ế t c t c á á c c qu qu á á tr tr ì ì nh lên nh lên men men 7.2.Công 7.2.Công ngh ngh ệ ệ s s ả ả n xu n xu ấ ấ t t s s ữ ữ a chua a chua 7.3 7.3 . . Công Công ngh ngh ệ ệ s s ả ả n xu n xu ấ ấ t t ph ph ó ó m m á á t t Primary Production Department/Singapore 3 KH KH Á Á I NI I NI Ệ Ệ M M C C á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m s m s ữ ữ a lên men, a lên men, ñư ñư ợ ợ c lên men t c lên men t ừ ừ s s ữ ữ a, l a, l à à tên g tên g ọ ọ i chung c i chung c ủ ủ a c a c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m như s m như s ữ ữ a a chua yoghurt, kefir, kumis (koumiss), ymer, chua yoghurt, kefir, kumis (koumiss), ymer, cream lên men (cult cream lên men (cult ured cream), ured cream), bơ chua bơ chua (sour (sour butter). butter). ð ð ể ể s s ả ả n xu n xu ấ ấ t c t c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m s m s ữ ữ a lên men, a lên men, ngư ngư ờ ờ i ta c i ta c ấ ấ y c y c á á c ch c ch ủ ủ ng VSV kh ng VSV kh á á c nhau v c nhau v à à o s o s ữ ữ a a v v à à k k ế ế t qu t qu ả ả l l à à chuy chuy ể ể n h n h ó ó a lactoza th a lactoza th à à nh axit nh axit lactic, CO lactic, CO 2 2 , axit axetic, diaxetyl, axetaldehyt v , axit axetic, diaxetyl, axetaldehyt v à à c c á á c h c h ợ ợ p ch p ch ấ ấ t bay hơi kh t bay hơi kh á á c, t c, t ạ ạ o cho s o cho s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m m m m ộ ộ t m t m ù ù i, v i, v ị ị ñ ñ ặ ặ c trưng c trưng . M . M ộ ộ t s t s ố ố s s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m kh m kh á á c c còn ch còn ch ứ ứ a m a m ộ ộ t lư t lư ợ ợ ng nh ng nh ỏ ỏ axit, axit, etylic etylic Primary Production Department/Singapore 4 - - S S ự ự chuy chuy ể ể n lactoza th n lactoza th à à nh axit lactic c nh axit lactic c ó ó t t á á c d c d ụ ụ ng b ng b ả ả o o qu qu ả ả n s n s ữ ữ a r a r ấ ấ t t t t ố ố t nh t nh ờ ờ pH th pH th ấ ấ p. p. - - c c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m lên men ñ m lên men ñ ề ề u c u c ó ó ñ ñ ộ ộ tiêu h tiêu h ó ó a cao v a cao v ì ì c c á á c c ch ch ấ ấ t ñ t ñ ề ề u ñã ñư u ñã ñư ợ ợ c chuy c chuy ể ể n h n h ó ó a t a t ớ ớ I s I s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m m m m à à cơ th cơ th ể ể d d ễ ễ h h ấ ấ p th p th ụ ụ , , ñ ñ ặ ặ c bi c bi ệ ệ t ñ t ñ ố ố i v i v ớ ớ i ngư i ngư ờ ờ i gi i gi à à v v à à tr tr ẻ ẻ em em . . - - ða s ða s ố ố c c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m s m s ữ ữ a lên men l a lên men l à à th th ứ ứ c ăn kiêng v c ăn kiêng v à à c c ó ó t t á á c d c d ụ ụ ng ch ng ch ữ ữ a b a b ệ ệ nh: nh: *S *S ử ử d d ụ ụ ng c ng c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m lên men c m lên men c ó ó t t á á c d c d ụ ụ ng k ng k í í ch ch th th í í ch s ch s ự ự ti ti ế ế t d t d ị ị ch v ch v ị ị , k , k í í ch th ch th í í ch s ch s ự ự trao ñ trao ñ ổ ổ I ch I ch ấ ấ t, h t, h ệ ệ vi vi khu khu ẩ ẩ n lactic c n lactic c ó ó t t á á c d c d ụ ụ ng kh ng kh ố ố ng ch ng ch ế ế s s ự ự ph ph á á t tri t tri ể ể n c n c ủ ủ a a vi khu vi khu ẩ ẩ n gây th n gây th ố ố i r i r ử ử a a ở ở ñư ñư ờ ờ ng ru ng ru ộ ộ t. t. * Ngo * Ngo à à i c i c á á c th c th à à nh ph nh ph ầ ầ n dinh dư n dinh dư ỡ ỡ ng như protein ng như protein , , lipit, gluxit,c lipit, gluxit,c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m s m s ữ ữ a lên men còn ch a lên men còn ch ứ ứ a nhi a nhi ề ề u u VTM, c VTM, c á á c ch c ch ấ ấ t kh t kh á á ng th ng th ể ể r r ấ ấ t c t c ó ó ý ngh ý ngh ĩ ĩ a trong vi a trong vi ệ ệ c ñi c ñi ề ề u u tr tr ị ị m m ộ ộ t s t s ố ố b b ệ ệ nh nh Primary Production Department/Singapore 5 7.1 7.1 . . Cơ Cơ s s ở ở lý thuy lý thuy ế ế t c t c ủ ủ a qu a qu á á tr tr ì ì nh lên nh lên men men s s ữ ữ a a C C ó ó 3 3 d d ạ ạ ng lên ng lên men men ch ch í í nh nh : : • • Lên Lên men men rư rư ợ ợ u u • • Lên Lên men lactic men lactic • • Lên Lên men men butiric butiric • • Lên Lên men men propionic propionic C C á á c qu c qu á á tr tr ì ì nh lên nh lên men men kh kh á á c ñư c ñư ợ ợ c coi l c coi l à à s s ự ự ph ph ố ố I h I h ợ ợ p c p c ủ ủ a c a c á á c d c d ạ ạ ng lên ng lên men men ch ch í í nh nh Primary Production Department/Singapore 6 7.1 7.1 . . Cơ Cơ s s ở ở lý lý thuy thuy ế ế t c t c ủ ủ a qu a qu á á tr tr ì ì nh lên nh lên men men s s ữ ữ a a 7.1.1 7.1.1 . . Lên Lên men men rư rư ợ ợ u u Cơ Cơ ch ch ấ ấ t ch t ch í í nh c nh c ủ ủ a qu a qu á á tr tr ì ì nh lên men rư nh lên men rư ợ ợ u l u l à à ñư ñư ờ ờ ng s ng s ữ ữ a lactoza. a lactoza. Dư Dư ớ ớ i t i t á á c d c d ụ ụ ng c ng c ủ ủ a a enzym lactaza t enzym lactaza t ừ ừ 1 phân t 1 phân t ử ử lactoza cho lactoza cho glucoza v glucoza v à à galactoza galactoza Primary Production Department/Singapore 7 Ti Ti ế ế p theo l p theo l à à h h à à ng l ng l ọ ọ at c at c á á c qu c qu á á tr tr ì ì nh chuy nh chuy ể ể n h n h ó ó a trãi a trãi qua 10 qua 10 giai ño giai ño ạ ạ n dư n dư ớ ớ i t i t á á c d c d ụ ụ ng c ng c ủ ủ a nhi a nhi ề ề u enzim u enzim x x ú ú c t c t á á c c c c ó ó trong vi khu trong vi khu ẩ ẩ n, n n, n ấ ấ m men t m men t ạ ạ o th o th à à nh s nh s ả ả n n ph ph ẩ ẩ m cuô m cuô í í c c ù ù ng l ng l à à axit piruvic 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 8 Trong trư Trong trư ờ ờ ng h ng h ợ ợ p lên men rư p lên men rư ợ ợ u, axit piruvic s u, axit piruvic s ẽ ẽ chưy chưy ể ể n th n th à à nh axetaldehyt v nh axetaldehyt v à à CO CO 2 2 nh nh ờ ờ x x ú ú c t c t á á c c c c ủ ủ a a piruvatdecacboxylaza, r piruvatdecacboxylaza, r ồ ồ i sau ñ i sau ñ ó ó th th à à nh rư nh rư ợ ợ u etylic u etylic nh nh ờ ờ alcoldehydrogenaza: alcoldehydrogenaza: 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 Piruvatdecacboxyla za CH 3 CO COO H CH 3 C O H Primary Production Department/Singapore 9 7.1 7.1 . . Cơ s Cơ s ở ở lý thuy lý thuy ế ế t c t c ủ ủ a qu a qu á á tr tr ì ì nh lên nh lên men men s s ữ ữ a a 7.1.2. 7.1.2. Lên Lên men lactic men lactic Qu Qu á á tr tr ì ì nh lên men lactoza t nh lên men lactoza t ớ ớ i axit piruvic tương t i axit piruvic tương t ự ự như như ở ở ph ph ầ ầ n qu n qu á á tr tr ì ì nh lên men rư nh lên men rư ợ ợ u. u. Sau ñ Sau ñ ó ó axit axit piruvic piruvic dư dư ớ ớ i i t t á á c d c d ụ ụ ng c ng c ủ ủ a lactatdehydrogenaza c a lactatdehydrogenaza c ủ ủ a vi a vi khu khu ẩ ẩ n s n s ẽ ẽ t t ạ ạ o th o th à à nh axit lactic nh axit lactic CH CH 3 3 - - CO CO - - COOH COOH CH CH 3 3 - - CHOH CHOH - - COOH COOH Ở Ở qu qu á á tr tr ì ì nh n nh n à à y, nhi y, nhi ề ề u ch u ch ủ ủ ng VK còn cho ra h ng VK còn cho ra h à à ng lo ng lo ạ ạ t t c c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m kh m kh á á c như c c như c á á c axit h c axit h ữ ữ u cơ u cơ (axetic, (axetic, propionic, suxinic. propionic, suxinic. .), .), rư rư ợ ợ u, este, CO u, este, CO 2 2 . . D D ự ự a v a v à à o ñ o ñ ó ó chia th chia th à à nh: nh: - - VK lên men lactic ñ VK lên men lactic ñ ồ ồ ng h ng h ì ì nh nh - - VK lên men lactic d VK lên men lactic d ị ị h h ì ì nh nh Primary Production Department/Singapore 10 7.1 7.1 . . Cơ s Cơ s ở ở lý thuy lý thuy ế ế t c t c ủ ủ a qu a qu á á tr tr ì ì nh lên nh lên men men s s ữ ữ a a 7.1.2. 7.1.2. Lên Lên men lactic men lactic Lên men lactic l Lên men lactic l à à qu qu á á tr tr ì ì nh lên men ch nh lên men ch ủ ủ y y ế ế u c u c ủ ủ a a c c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m s m s ữ ữ a lên men. VK lactic l a lên men. VK lactic l à à nh nh ó ó m VK m VK quan tr quan tr ọ ọ ng nh ng nh ấ ấ t c t c ủ ủ a CN ch a CN ch ế ế bi bi ế ế n s n s ữ ữ a a C C á á c VK lactic, ngo c VK lactic, ngo à à i vi i vi ệ ệ c t c t ạ ạ o th o th à à nh nh axit, còn m axit, còn m ộ ộ t s t s ố ố lo lo à à i t i t ạ ạ o ra ch o ra ch ấ ấ t thơm t thơm ( d ( d iaxetyl, axetoi iaxetyl, axetoi n, n, axit bay axit bay hơi hơi ) n ) n hư hư Streptococcus diaxetylactic Streptococcus diaxetylactic . . Như v Như v ậ ậ y tu y tu ỳ ỳ thu thu ộ ộ c v c v à à o c o c á á c lo c lo à à i VSV kh i VSV kh á á c nhau v c nhau v à à ñi ñi ề ề u ki u ki ệ ệ n lên men kh n lên men kh á á c nhau, ph c nhau, ph ả ả n n ứ ứ ng lên men lactic ng lên men lactic cho nhi cho nhi ề ề u s u s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m ph m ph ụ ụ kh kh á á c nhau t c nhau t ạ ạ o ra c o ra c á á c m c m ù ù i v i v ị ị ñ ñ ặ ặ c trưng cho c c trưng cho c á á c s c s ả ả n ph n ph ẩ ẩ m s m s ữ ữ a lên men kh a lên men kh á á c nhau c nhau [...]... Ch t khác 40-45 0 ,7 - S a lên men 25-30 25-30 25-30 0 ,7 0 .7 0 ,7 - 25-30 30 40-45 40-45 40-45 0 ,7 1,5 1,5 2,0 1,5 Pho mát S a lên men S a lên men,pho mát, bơ S a lên men Pho mát Pho mat S a lên men, phomat S a lên men Primary Production Department/Singapore Lên men axit xitric ñ n - CO2 Diaxetyl CO2 CO2 diaxetyl S d ng trong s n xu t 14 7. 3 K THU T S N XU T S A CHUA YOGHURT • Là s n ph m s a chua ñư... Department/Singapore 30 Lên men • Lên men: 2 y u t quan tr ng: th i gian và nhi t ñ lên men - Th i gian lên men: ph thu c nhi u y u t như lo i vi khu n, lư ng ch ng …th i gian lên men có th kéo dài t 3-20h Primary Production Department/Singapore 31 Lên men • Lên men: - nhi t ñ lên men: ði u quan tr ng nh t là gi cho nhi t ñ ñúng và n ñ nh khi ch ng là h n h p các lo i vi khu n, nhi t ñ lên men thích h p.. .7. 1 Cơ s lý thuy t c a quá trình lên men s a 7. 1.3 Lên men butiric Lên men butiric x y ra trong các s n ph m s a dư i tác d ng c a vi khu n butiric làm chuy n hóa glucoza, axit lactic: C6H12O6 CH3CH2 CH2COOH + 2CO2 + 2H2 Lên men butiric là m t quá trình ph c t p nhưng th i ñi m t o thành axit butiric thì quá trình tương t như lên men rư u Quá trình lên men butiric còn t o thành... t 70 0C, m t s thì b tiêu di t 800C • S d ng lactoza làm ngu n cacbon chính và s n sinh ra axit lactic Primary Production Department/Singapore 13 Ch ng vi sinh v t Streptococcus thermophilus S lactic S.cremoric S diaxetylactic Leuconostoc citrovorum L casei L.lactic L.helveticus L bulgaricus Nhi t ñ lên men 0C Lên men lactoza ñ n lactic Axit Ch t khác 40-45 0 ,7 - S a lên men 25-30 25-30 25-30 0 ,7 0 .7. .. etylic… Lên men butiric là m t quá trình không mong mu n, là nguyên nhân gây nên mùi khó ch u trong các s n ph m s a chua và Primary Production Department/Singapore c a pho mát hi n tư ng ph ng 11 7. 1 Cơ s lý thuy t c a quá trình lên men s a 7. 1.4 Lên men propionic Vi khu n propionic có th chuy n hóa glucoza, axit lactic và các mu i c a nó thành axit propionic Trong m i trư ng h p quá trình lên men... 16 7. 3.2 NGUYÊN LI U S a nguyên li u có ch t lư ng cao: - ð v sinh cao, t ng s vi khu n th p - Không có ch a kháng sinh, bacteophgage - Không ch a các ch t t y r a, sát khu n - Nh ng ch t ngăn c n quá trình lên men C n ki m tra nghiêm ng t các ch tiêu ñ tươi, ñ s ch, t ng s ch t khô, hàm lư ng ch t béo, c m quan Primary Production Department/Singapore 17 7.3.3.Các quá trình sinh hóa ch y u trong lên. .. axit sucxinic và cu i cùng là axit propionic - Lên men propionic ñóng vai trò quan tr ng trong quá trình chín c a Primary Production Department/Singapore 12 pho mat 7. 2 H vi sinh v t lên men các s n ph m s a • H VSV s a hay ch ng VSV s a có th ch bao g m m t loài ho c là h n h p c a nhi u loài • M t s loài như Streptococus lactic, S cremoric, S thermophilus: lên men lactoza và t o axit lactic • M t s loài... cazeinic t do không hòa tan do ñó t o thành c c ñông • Các quá trình lên men ph t o axit bay hơi, rư u, khí CO2, vi khu n sinh hương t o t o diaxetyl, axetoin… • N m men gây lên men rư u trong s a chua là n m men s a ch phân gi i ñư c ñư ng lactoza nên ch phát tri n t t trong s a • M t s vi khu n lên men s a còn gây ra quá trình lên men ph khác là quá trình pepton hóa s a do enzim proteaza th y phân... i lên c a các c u m • Ưu ñi m: c i thi n tr ng thái s a chua: qu n s a m n, ñ ng nh t • D ch s a ñư c ñ ng hóa 60 -70 0C, 200 bar Primary Production Department/Singapore 27 Thanh trùng • Là bi n pháp x lý nhi t nh m tiêu di t vi sinh v t, tăng kh năng hydrat hóa c a casein ( kh năng gi nư c t t, h n ch s tách nư c, qu n s a m n,ch c • Thanh trùng 90-95oC trong 5 phút, sau ñó làm ngu i ñ n nhi t ñ lên. .. Department/Singapore 29 Lên men • Qui trình chu n b men gi ng: S a tươi ho c s a b t hoàn nguyên X lý nhi t, làm ngu i ñ n nhi t ñ lên men C y ch ng Lên men Làm l nh B o qu n S a dùng làm môi trư ng ph i có ch t lư ng cao và ñư c thanh trùng nhi t ñ 90-950C trong 15-30 phút nh m: tiêu di t hoàn toàn VSV,các ch t kìm hãm, bi n tính protein, lo i b oxy hòa tan Sau ñó làm ngu i ñ n nhi t ñ lên men Primary Production . bulgaricus 40-45 25-30 25-30 25-30 25-30 30 40-45 40-45 40-45 0 ,7 - 0 ,7 - 0 .7 - 0 ,7 - 0 ,7 1,5 - 1,5 - 2,0 - 1,5 - CO2 Diaxetyl CO2 CO2 diaxetyl Sữa lên men Pho mát Sữa lên men Sữa lên men, pho mát, bơ Sữa lên men Pho. d d ạ ạ ng lên ng lên men men ch ch í í nh nh : : • • Lên Lên men men rư rư ợ ợ u u • • Lên Lên men lactic men lactic • • Lên Lên men men butiric butiric • • Lên