Báo cáo giữa kì môn hoá học thực phẩm chủ đề các sản phẩm chế biến từ sữa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM TƯ VẤN VÀ HỖ TRỢ SINH VIÊN BÁO CÁO GIỮA KÌ MÔN HOÁ HỌC THỰC PHẨM CHỦ ĐỀ CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ SỮA Giảng Viên Hướng Dẫn Lớp TP Hồ Chí Minh, ngày 2[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH TRUNG TÂM TƯ VẤN VÀ HỖ TRỢ SINH VIÊN BÁO CÁO GIỮA KÌ MƠN: HỐ HỌC THỰC PHẨM CHỦ ĐỀ: CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ SỮA Giảng Viên Hướng Dẫn Lớp TP Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng năm 2023 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I Giới thiệu tổng quan: Tổng quan 1.1 Các dạng lên men sữa .2 1.1.1 Lên men lactic 1.1.2 Lên men rượu .3 1.1.3 Lên men butyric 1.1.4 Các dạng lên men khác Mục đích II Các sản phẩm từ sữa Sữa chua 1.1 Nguyên liệu 1.2 Cơ chế - trình lên men tạo sản phẩm 1.3 Mô tả chi tiết 1.4 Yêu cầu chất lượng sản phẩm .8 1.5 Lợi ích sữa chua .9 1.6 Ứng dụng 10 Phô Mai 11 2.1 Nguyên liệu 12 2.2 Yêu cầu nguyên liệu .12 2.3 Quy trình sản xuất phơ mai 13 2.4 Mô tả chi tiết .15 2.5 Lợi ích từ sản phẩm 16 Sữa uống Yakult 17 3.1 Nguyên liệu 17 3.2 Cơ chế - trình lên men tạo sản phẩm 17 3.2.1 Cơ sở lý thuyết 17 3.2.2 Sơ đồ - quy trình sản xuất 18 3.2.3 Mơ tả chi tiết quy trình sản xuất 19 3.3 Yêu cầu chất lượng sản phẩm 21 3.4 Lợi ích từ sản phẩm 22 III BÀI HỌC KINH NGHIỆM .23 KẾT LUẬN 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 LỜI MỞ ĐẦU Sữa loại thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng Ở Việt Nam nói riêng giới nói chung sữa loại sản phẩm ưa chuộng Vì vừa bổ sung lượng, chất dinh dưỡng vừa tiện nghi sinh hoạt ngày Ngày nay, chất lượng sống ngày phát triển nhu cầu sức khỏe quan tâm trọng đến Con người trọng đến loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng dễ mua Các mặt hàng sữa đa dạng Việt Nam kể đến TH True Milk, Vinamilk, Nuti Food, Dutch Lady,… Ngày nay, với tiến mặt khoa học kỹ thuật ngành cơng nghiệp chế biến loại sản phẩm phát triển từ sữa người tiêu dùng ưa chuộng Vừa thay đổi vị vừa cung cấp chất dinh dưỡng cho thể tạo giá trị cảm quan cho người tiêu dùng sản phẩm Trong tiểu luận này, đề tài nêu lên sản phẩm từ sữa Mô tả từ tổng quan đến chi tiết sản phẩm chế biến từ sữa I Giới thiệu tổng quan: Tổng quan - Lên men q trình ni cấy vi sinh vật để tăng sinh, thúc đẩy vi sinh vật tạo sản phẩm trao đổi chất, sản phẩm lên men phát từ 7000 năm TCN từ rượu bình gốm nhờ nhà khoa học Louis Pastuer phát hiểu rõ nguyên tắc lên men vi sinh vật trùng Song, với kết hợp cơng nghệ sinh học phát triển tăng tính đa dạng chủng vi sinh vật sản phẩm lên men ngày phong phú; dạng lên phổ biến lên men lactic, lên men rượu, lên men butyric, lên men propionic dạng lên men khác - Những thực phẩm lên men phổ biến: dưa chuột muối, sữa bơ, giấm táo , kombucha, nấm sữa Kefir,… lên men nguồn nguyên liệu sữa chiếm phần nhiều đời sống, mang lại nhiều dưỡng chất cho thể, cung cấp nguồn protein dồi dào, tăng cường hệ miễn dịch Một vài sản phẩm lên men sữa như: sữa chua, phô mai, yakult,… - Thực phẩm lên men có cơng dụng lớn hệ đường ruột tiêu hố có nguy không nhỏ sử dụng sai cách; người dùng cần phải chuẩn bị kiến thức cách dùng thực phẩm lên men Lợi ích thực phẩm lên men đa dạng: + Giúp cho hương vị ăn pha trộn chua, làm cảm giác ngon miệng + Hỗ trợ đường ruột: tiêu diệt vi khuẩn có hại cho dày đại tràng; cân hoạt động đường ruột, ngăn ngừa táo bón, tiêu chảy, rối loạn tiêu hố + Tăng cường hệ miễn dịch + Sinh sản nhiều enzyme thiết yếu + Phòng chống ung thư +Giúp thể cân vi khuẩn có lợi có hại thể - Bên cạnh đó, thực phẩm lên men dưa muối thường có nhiều chủng vi khuẩn gồm vi khuẩn lên men lactic, vi khuẩn gây bệnh kí sinh trùng Muối dưa khoảng giờ, vi khuẩn gây bệnh tồn tại, ký sinh trùng tồn khoảng 10 ngày; không đủ độ axit dẫn đến phát triển vi khuẩn có hại phát triển sản phẩm gây ung thư; người có bệnh tim, cao huyết áp, suy thận, suy gan, viêm loét dày khơng nên ăn dưa muối chua chứa hàm lượng muối nhiều, men tiêu hóa cao, gây biến chứng bất lợi 1.1 Các dạng lên men sữa 1.1.1 Lên men lactic Acid Piruvic Lactadehydrogenna NAD.H2  NAD Acid Lactic  Là trình chuyển hoá Cacbonhydrat thành Acid Lactic nhờ hoạt động vi sinh vật, chủ yếu vi khuẩn lactic Lactose di chuyển vào bên tế bào vi sinh vật nhờ chế chuyên biệt sau phân huỷ chuyển hoá thành acid  Lên men để làm sữa chua, phô mai, bơ,… Chia vi khuẩn theo sản phẩm diễn điều kiện yểm khí:  Vi khuẩn lên men Lactic đồng hình  Vi khuẩn lên men Lactic dị hình 1.1.2 Lên men rượu Lactose Lactase piruvic Glucose Đường phân Galatose Hiếu khí Acid piruvic Etylic Acid CO2 Acid Acetic Yếm khí Acetaldehyd CO2  rượu + Đây q trình lên men yểm khí giúp chuuyển hố đường thành ethanol nhờ diễn tế bào chất nấm men, ethanol cacbonic + Lên men để tạo thức uống có cồn, bánh mì,… + Q trình lên men gây gại cho sức khoẻ Ethanol tạo hàm lượng lớn Pectin 1.1.3 Lên men butyric Acid Piruvic Decaroxbylaza Axetaldehyd Axetadol Cacboxylaza Acid butyric  Quá trình lên men gây mùi khó chịu sữa chua Lên men propionic: Acid Pyruvic +H2O Acid Lactic +4H Acid Propionic -CO2 axetaldehyt + Là trình acid lactic muối Lactac chuyển hoá thành Acid Propionic hoạt động vi sinh vật; chủ yếu vi khuẩn Bacterium acidipropionic + Sản phẩm có mùi hăng + Lên men để sản xuất Vitamin B12, Acid Propionic,… 1.1.4 Các dạng lên men khác Ngoài vi khuẩn sữa cịn có vi khuẩn đường ruột Acetic tham gia chuyển hố Lactoza Mục đích Chuyển hoá lượng lớn chất, chủ yếu đường dạng dextrin bậc thấp, nấm men hấp thụ để thành rượu etylic, khí CO sản phẩm phụ khác II Các sản phẩm từ sữa Sữa chua Sữa chua (yaourt) sản phẩm bơ sữa sản xuất vi khuẩn lên men sữa Ngày nay, sữa chua phân loại theo hàm lượng chất béo, theo mùi vị, màu sắc thành nhiều hình thức kiểm định:  Sữa chua truyền thống – set type  Sữa chua dạng khuấy – stirred type  Sữa chua uống – drinking type  Sữa chua lạnh đông – frozen type  Sữa chua cô đặc – concentrated type 1.1 Nguyên liệu - Mọi loại sữa dùng để làm sữa chua sữa tươi, sữa bột (sữa bột phải tan nước), sữa đặc, sữa hồn nghun sữa tái chế phổ biến sữa bò Sản phẩm lên men lactic từ sữa bò tươi, sữa bột sữa động vật nói chung sau khử chất béo trùng vi khuẩn gây bệnh nhiệt độ 80-90 oC phương pháp tiệt trùng Pastuer Sữa tươi có tỉ lệ tế bào vi sinh vật thấp, tỉ lệ lượng chất béo lượng chất khô q trình lên men phù hợp, khơng chứa thực khuẩn, kháng sinh (penicilin,streptomycin,…), enzyme hoá chất tẩy rửa đạt tiêu chuẩn cao - Sử dụng loại trái tự nhiên có chứa hàm lượng đường phù hợp, không ngọt; nguyên liệu phụ bơ, đường - Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus (hình que) Streptococus thermophilus (hình cầu) để cấy men thuộc chủng Streptococea, họ Lactobacilleas - Có thể sử dụng chất tạo hương vị, tạo cho người tiêu dùng có nhu cầu giảm cân; sử dụng chất ổn định gelatin, pectin, agar,… ưa nước tạo độ nhớt cho sữa chua theo tiêu chuẩn Tổ chức Y tế Thế giới WHO, sử dụng máy phân tích tiêu sữa để xác định 1.2 Cơ chế - trình lên men tạo sản phẩm * Cơ sở lý thuyết trình lên men Sữa chua sản phẩm lên men từ sữa sử dụng phương pháp lên men lactic cần lactose để có nguồn lượng cần thiết cho vi sinh vật trao đổi chất thực phản ứng cần thiết để tổng hợp Quá trình lên men: - Vi sinh vật tiết Enzyme lactase: Lactase lactase Glucose + Galactose → - Đường Galactose chuyển hoá thành đường Glucose: Galactose + ATP  Galactose – – phosphate + ADP Galactose – – phosphate  Glucose – – phosphate Glucose – – phosphate  Glucose – – phosphate Glucose – – phosphate  Glucose + H3PO4 - Quá trình lên men lactic đồng hình: Gluscose Acid Pyruvic C6H12O6 2NAD 2NADH 2CH COCOOH Acid lactic 2CH3CHOHCOOH Lactate dehydrogenase Sơ đồ - quy trình sản xuất 1.3 Mơ tả chi tiết * Qui trình cơng nghệ chế biến sữa chua: - Nguyên liệu: Trường hợp dùng sữa bột không đường nên thêm đường để đạt tiêu chuẩn nồng độ - Phối trộn: + Ở nhiệt độ 45oC khuấy tan đồng nước, sữa bột 25% béo, sữa bò tươi, sữa bột gầy đường, bơ, chất ổn định + Sữa tươi (2 ~ 3ºC) pha hoàn toàn  đun nóng (5 ~ 10 phút)  sữa 50ºC  sữa bột gầy, sữa bột 25% béo  trộn đường, chất ổn định (15 phút) - Lọc: Mục đích: loại bỏ cặn, tạp chất trình vắt vận chuyển Dung dịch trộn bơm qua lọc hình ống, sau chuyển sang bể cân - Bể cân bằng: Mục đích: đảm bảo mực trộn mức khơng đổi, q trình sản xuất xảy liên tục, giảm biến động dòng chảy, tránh tạo bọt khí - Gia nhiệt: Tăng nhiệt độ đến mức 60oC để xảy q trình đồng hố - Đồng hoá 1: + Thực máy đồng hoá, áp suất 200 bar hệ thống bơm pitton: phá vỡ hạt béo vào nguyên liệu chất khác thành hỗn hợp đồng + Mục đích: ngăn ngừa tách lớp kem trình ủ lên men, hạt béo giảm kích thước phân bố sản phẩm - Thanh trùng 1: Thanh trùng dung dịch 30 phút 62oC Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật không cần thiết sữa, ức chế enzyme sữa tươi, tạo cho sữa có mơi trường tinh khiết thích hợp cho phát triển vi sinh vật - Làm lạnh: + Giảm nhiệt độ 5oC để dòng sữa cho qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng vĩ, sau dẫn đến bồn ageing + Giai đoạn 1: sữa sau trùng chuyển vào ngăn thứ thiết bị trao đổi nhiệt dạng  sữa làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa chuẩn bị vào đồng hoá + Giai đoạn 2: sữa làm nguội ngăn thứ thiết bị trao đổi nhiệt dạng + Giai đoạn 3: sữa khỏi ngăn thứ vào ngăn thứ thiết bị trao đổi nhiệt dạng để làm lạnh ~ 8oC + Mục đích: dịch sữa giữ ~ 8OC từ – 20 - Đồng hoá 2: + Giữ nguyên nhiệt độ, áp suất 200 bar + Mục đích: ổn định thành phần, hỗn hợp đồng nhất, tạo điều kiện thuận lợi cho trình - Thanh trùng 2: + Trong phút giữ nhiệt độ 95 oC sau chia khỏi đồng hoá vào ngăn thứ thiết bị trao đổi nhiệt + Được điều khiển theo giá trị để cài đặt nhờ kiểm soát nhiệt độ tự động Sữa tuần hoàn trùng chưa đạt tiêu chuẩn - Hạ nhiệt: + Hạ đến 43oC, nhiệt độ thích hợp cho q trình lên men lactic + Giai đoạn 1: sau trùng sữa đưa vào ngăn thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, làm nguôi nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa + Giai đoạn 2: sữa làm nguội ngăn thứ 3, nước lạnh ngăn thứ thiết bị trao đổi nhiệt dạng - Cấy men: + Sử dụng men vi khuẩn, pH ~ 4,4 – 4,5, lúc bồn men bơm men vào bồn cấy cho chiếm 5% tổng khối lượng sản phẩm Rennet Đông tụ Tách huyết sữa Các nguyên liệu phụ khác Khuấy trộn Bao bì Bao gói Huyết sữa Phơ mai - Sơ đồ quy trình sản xuất phô mai cứng: Sữa tươi Vi khuẩn lactic Nhân giống Xử lí nhiệt Chuẩn hóa Lên men sơ Vi khuẩn Lactic, nấm men Thanh trùng Cấy giống lên men Rennet Nhân giống Đông tụ Tách sơ huyết sữa Huyết Đổ khuôn tách huyết Tách khuôn Nấm men sợi Nhân giống Ướp muối Cấy giống Ủ chín Bao bì Thành phẩm 2.4 Mơ tả chi tiết - Sữa nguyên liệu xử lý nhiệt, trình protein enzyme sữa bị biến tính nhiệt ức chế Nhiệt độ tăng cao tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng xảy cụ thể phản ứng Maillard nhóm đườngvà nhóm amin sữa - Chuẩn hóa bước hiệu chỉnh hàm lượng chất béo cho phù hợp với nhu cầu thị trường Các tiêu tỷ trọng, hệ số truyền nhiệt thay đổi tiến hành chuẩn hóa.Giống vi khuẩn lactic hoạt hóa trước đưa vào lên men sơ tiến hành lên men vi khuẩn Lactic phân giải đường lactose thành acid lactic làm pH sữa giảm xuống xảy đông tụ casein, tạo nên cấu trúc gel đặc quánh - Nhằm ức chế vi sinh vật có sữa sau trình lên men sơ sữa trùng để đảm bảo môi trường cho việc cấy vi sinh vật Các vi sinh vật enzyme có q trình trước bị ức chế, tùy vào nhiệt độ thời gian trùng mà số protein bị biến tính - Ở q trình lên men có tham gia vi khuẩn Lactic, nấm men nấm sợi Các loại vi sinh vật hoạt hóa trước cấy Cơ quy trình giống lên men sơ có thêm tham gia nấm sợi nấm men tạo nên tổ hợp cộng sinh làm sản phẩm sau trình lên men đa dạng - Sau trình lên men sữa tách thành phần khối đông huyết sữa Q trình có xúc tác enzyme chymosin xảy phản ứng thủy phân casein, phá vỡ số liên kết peptide làm cho cấu trúc sữa khơng ổn định Ngồi ra, phản ứng hóa sinh hệ vi sinh vật sữa làm thay đổi thành phần hóa học sữa Ở giai đoạn phần huyết sữa tách giữ lại phần khối đông (curd) - Phần huyết tiếp tục tách kiệt khỏi phần khối đơng định hình cách đổ khn Những vi sinh vật enzyme chymosin cịn sót lại khối đơng tiếp tục thực trao đổi chất phản ứng tạo sản phẩm không đáng kể Sau tách huyết định hình khối đơng tách khỏi khn q trình khơng làm thay đổi thành phần khối đông - Ướp muối giúp thay đổi cấu trúc vị khối đơng, rắc trực tiếp ngâm khối đông nước muối Khối đông bị nước khuếch tán nước từ khối đông vào nước muối - Các bào tử nấm sợi chủ yếu loài Penicillium cấy lên bề mặt khối đông Sau cấy khối đơng đưa vào mơi trường thích hợp để bắt đầu q trình ủ chín, giai đoạn định đa số tiêu cảm quan phô mai nấm sợi phát triển thành hệ khuẩn ty bề mặt phô mai Vi khuẩn lactic chuyển hóa phần đường lactose cịn lại sau hai lần lên men thành acid lactic sản phẩm phụ Dưới tác động nấm sợi, vi khuẩn, enzyme chymosin protein khối đông bị phân hủy số acid amin tự bị phân hủy tạo nên mùi đặc trưng cho sản phẩm - Q trình ủ chín xảy loại mát ủ chín Theo đó, mát làm già hóa đạt đến độ chín Nhà sản xuất cấy nấm mốc (pho mát Brie) phun nấm mốc vào tảng phô mát (pho mát xanh) Tùy theo mong muốn nhà sản xuất mà tảng mát già từ vài tháng đến nhiều năm sau - Phơ mai thành phẩm đánh giá tiêu cảm quan, hóa lý vi sinh tùy thuộc vào loại phô mai thị hiếu tiêu dùng thị trường mà có tiêu chuẩn khác 2.5 Lợi ích từ sản phẩm - Giúp xương khỏe: Chứa nhiều hàm lượng canxi, vitamin D cao, với khoáng chất acid folic, vitamin A, B2, B12, K2 Phô mai giúp bảo vệ xương khỏe tránh tình trạng lỗng xương người có tuổi - Ngăn ngừa ung thư: Trong phơ mai có chứa chất phịng ngừa ung thư axit linoleic Ngồi ra, vitamin B phơ mai có tác dụng giúp thể khỏe mạnh, trì trình trao đổi chất ngăn ngừa bệnh suy nhược thần kinh - Giảm căng thẳng: Phơ mai có chứa tryptophan, loại axit amin thiết yếu hỗ trợ sản xuất serotonin, có tác dụng làm dịu cách điều chỉnh tâm trạng mức độ lo lắng bạn Sữa uống Yakult 3.1 Nguyên liệu Yakult sữa uống lên men từ sữa bột gầy, đường, nước chủng khuẩn probiotic Lactobacillus casei Shirota, không chứa chất bảo quản, chất tạo màu, chất ổn định hay chất điều hoà thực phẩm, tuyệt đối an toàn cho sức khoẻ người tiêu dùng Đặc biệt quan trọng chai yakult có chứa 6,5 tỉ khuẩn L.Casei Shirota Khuẩn L.Casei Shirota có khả sống sót dịch vị dày dịch vị mật, tiến đến ruột sống, giúp phục hồi cân vi sinh vật đường ruột Khuẩn L.Casei Shirota tăng cường sức khoẻ cho hệ tiêu hố, giảm thiếu chất có hại thể, ngăn ngừa chứng táo bón, tiêu chảy, tăng sức đề kháng, điều hoà miễn dịch ngăn ngừa bệnh ung thư, bệnh truyền nhiễm ngăn chặn lão hoá Sản phẩm sản xuất kiểm sốt cơng nghệ chất lượng Nhật Bản, đem lại hương vị thơm ngon, bữa ăn nhẹ ngon miệng tốt cho sức khoẻ trẻ nhỏ tất thành viên gia đình 3.2 Cơ chế - trình lên men tạo sản phẩm 3.2.1 Cơ sở lý thuyết Quá trình sản xuất dựa trình lên men, chủng khuẩn Lactobacillus casei Shirota, trình lên men hiếu khí tuỳ nghi (có lúc cần oxy, có lúc khơng)