III LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM nhất là khoa công nghệ hóa học – thực phẩm đã cho chúng em đượ
NỘI DUNG
1.1 Lịch sử hình thành công nghệ sản xuất bơ
Sự phát triển trong lịch sử kiến thức dinh dưỡng đối với các sản phẩm sữa có liên quan mật thiết đến sự phát triển văn hóa - xã hội của loài người Ngay cả ở Ý, trước Đế chế La Mã, người ta đã biết đến những kỹ thuật sản xuất và bảo quản sản phẩm sữa thô sơ Nhưng chỉ với sự ra đời của người Etruscans và người La Mã sau này, việc sử dụng sữa và các sản phẩm từ sữa mới được phổ biến rộng rãi trong một số ứng dụng Kể từ khi Chúa Kitô đến cho đến ngày nay, sữa và các dẫn xuất của nó đã duy trì một vị trí đặc biệt trong chế độ ăn uống của con người (La Pediatria Medica e Chirurgica, 2012) Một trong những sản phẩm từ sữa được biết đến rộng rãi là bơ Bơ còn được biết đến với tên gọi là Butter hay trong tiếng Pháp còn được gọi là Beurre, một sản phẩm được làm từ sữa và kem tươi Bơ được coi là một trong những hình thức bảo quản các thành phần chất béo trong sữa (Lãnh Văn Nguyên và cộng sự, 2005), với hàm lượng chất béo có trong bơ khoảng 80%
Ngày xưa, bơ được sử dụng với nhiều cách khác nhau tùy theo từng khu vực và phong tục tập quán.Ở La Mã cổ đại, nó là một loại thuốc - được dùng để trị ho hoặc bôi lên các khớp bị đau Ở Ấn Độ, những người theo đạo Hindu đã cúng dường Chúa Krishna những hộp thiếc chứa đầy ghee—bơ trong, thơm ngon—trong ít nhất 3.000 năm Và trong Kinh thánh, bơ là thức ăn dành cho lễ kỷ niệm, lần đầu tiên được nhắc đến khi Abraham và Sarah mời ba thiên thần đến thăm một bữa tiệc gồm thịt, sữa và phết kem màu vàng (https://www.butterjournal.com/butter-history) Còn ngày nay, bơ được xem là một thực phẩm quan trọng được sử dụng phổ biến rộng rãi
TỔNG QUAN VỀ BƠ VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT BƠ
Lịch sử hình thành công nghệ sản xuất bơ
Sự phát triển trong lịch sử kiến thức dinh dưỡng đối với các sản phẩm sữa có liên quan mật thiết đến sự phát triển văn hóa - xã hội của loài người Ngay cả ở Ý, trước Đế chế La Mã, người ta đã biết đến những kỹ thuật sản xuất và bảo quản sản phẩm sữa thô sơ Nhưng chỉ với sự ra đời của người Etruscans và người La Mã sau này, việc sử dụng sữa và các sản phẩm từ sữa mới được phổ biến rộng rãi trong một số ứng dụng Kể từ khi Chúa Kitô đến cho đến ngày nay, sữa và các dẫn xuất của nó đã duy trì một vị trí đặc biệt trong chế độ ăn uống của con người (La Pediatria Medica e Chirurgica, 2012) Một trong những sản phẩm từ sữa được biết đến rộng rãi là bơ Bơ còn được biết đến với tên gọi là Butter hay trong tiếng Pháp còn được gọi là Beurre, một sản phẩm được làm từ sữa và kem tươi Bơ được coi là một trong những hình thức bảo quản các thành phần chất béo trong sữa (Lãnh Văn Nguyên và cộng sự, 2005), với hàm lượng chất béo có trong bơ khoảng 80%
Ngày xưa, bơ được sử dụng với nhiều cách khác nhau tùy theo từng khu vực và phong tục tập quán.Ở La Mã cổ đại, nó là một loại thuốc - được dùng để trị ho hoặc bôi lên các khớp bị đau Ở Ấn Độ, những người theo đạo Hindu đã cúng dường Chúa Krishna những hộp thiếc chứa đầy ghee—bơ trong, thơm ngon—trong ít nhất 3.000 năm Và trong Kinh thánh, bơ là thức ăn dành cho lễ kỷ niệm, lần đầu tiên được nhắc đến khi Abraham và Sarah mời ba thiên thần đến thăm một bữa tiệc gồm thịt, sữa và phết kem màu vàng (https://www.butterjournal.com/butter-history) Còn ngày nay, bơ được xem là một thực phẩm quan trọng được sử dụng phổ biến rộng rãi
Truyền thống làm bơ đã có từ hàng ngàn năm nay, từ Châu Âu đến Châu Phi, Nam Mỹ đến Châu Á, bơ đã trở thành món ăn không thể thiếu trong nhiều nền văn hóa trên thế giới Thời gian đầu việc làm bơ là quá trình thô sơ, không ai chính xác người làm ra bơ đầu tiên, nhiều người tin rằng những người du mục cổ đại lần đầu tiên phát hiện ra điều kỳ diệu của bơ Người ta cho rằng khi di chuyển quãng đường dài, những người du mục sẽ gắn những bao tải chứa sữa vào thồ của họ và kem cuối cùng sẽ được đánh thành bơ (Jojo Frey, 2014) Vậy nên ở thời xa xưa họ làm bơ bằng cách lắc mạnh túi cho đến khi sữa thành bơ, họ sử dụng sữa dê, cừu và yak thay vì sữa bò Sau đó, bơ được phổ biến và nhờ những người hành hương mà bơ được đem tới nước Mỹ Dần dần, sự phát triển của công nghệ làm bơ cũng gắn liền với phát triển thiết bị, người ta đã phát minh và cải tiến ra thiết bị khuấy để sản xuất bơ Đến thế kỷ 19, Hoa Kỳ là nước đầu tiên xây dựng các nhà máy vào những năm 1860 Vào cuối những năm 1870, kỹ sư người Thụy Điển Carl Gustaf Patrik de Laval đã giới thiệu máy tách kem ly tâm (https://milkyday.com/blog/2019/09/04/history-of-butter/)
Hình 2: Cách làm bơ thô sơ ở thời xưa
Về lịch sử hình thành máy khuấy bơ thì không ai biết chính xác chúng được phát minh khi nào vì từ thời xưa tổ tiên ta đã sử dụng nhiều loại Thời gian đầu nó chỉ là một chiếc thùng đựng sữa bằng gỗ và tay cầm có thể xoay gắn vào thùng dùng để khuấy Sau này, nó được cải tiến hơn do sự phát triển của con người Ngoài ra, thì công nghệ làm lạnh và các phương pháp bảo quản bơ cũng bắt đầu hình thành ở thế kỷ 19.
Phân loại và đặc điểm
Bơ là dạng nhũ tương nước trong dầu của sản phẩm sữa giàu chất béo, chứa chủ yếu là chất béo sữa cùng với một lượng nhỏ chất khô không béo và các thành phần bổ sung, chẳng hạn như màu sắc và muối Nói chung, màu sắc của nó thay đổi từ vàng nhạt đến vàng đậm Bơ thường được sử dụng để tiêu dùng trực tiếp hoặc cũng có thể được sử dụng làm nguyên liệu nấu ăn, làm nguyên liệu thô trong ngành công nghiệp bánh
3 kẹo, bánh mì hoặc kem và trong sản xuất bơ sữa trâu, dầu bơ và sữa phối chế Tùy thuộc vào cách xử lý kem trong quá trình sản xuất, nồng độ muối hay nguồn nguyên liệu, thành phần trong bơ, nhiều loại bơ khác nhau được sản xuất, chẳng hạn như: bơ kem ngọt, bơ được axit hóa nhẹ, bơ kem chua, bơ mặn, bơ không ướp muối, (Nandita Das và cộng sự, 2023)
- Bơ truyền thống (Lactic butter): là bơ truyền thống của Đan Mạch, Hà Lan và Pháp Kem được diệt khuẩn bằng phương pháp Pasteur, sau đó được cấy khuẩn để tạo thành bơ Cuối cùng, chúng được diệt khuẩn bằng phương pháp Pasteur 1 lần nữa để làm ngưng quá trình ngậy bơ
- Kem bơ tươi (sweet cream butter): phổ biến ở Mỹ, được làm từ kem non trong quá trình sản xuất không có quá trình lên men lactic, có độ béo ngậy và mềm hơn các loại bơ khác Có 2 loại bơ tươi: bơ nhạt và bơ mặn
- Kem bơ (cream butter): chứa khoảng 60% chất béo và có màu vàng đậm do chứa nhiều nước Có độ béo ngậy và mềm Cũng được chia làm 2 loại: kem bơ ngọt (Sweet cream butter) và kem bơ chua (cultured cream butter)
- Whey butter: là sản phẩm phụ tạo nên trong quá trình làm phô mai Trong quá trình là phô mai, những giọt nước sữa còn sót lại nhỏ xuống từ miếng phô mai đó sẽ được giữ lại Sau đó, chúng được trãi qua quá trình tách phần kem trong nước sữa để làm Whey butter với vị mặn, và nhất là loại bơ này vẫn còn lưu lại hương vị của phô mai
- Bơ chua (cultured butter): Bơ chua phổ biến ở Châu Âu, Châu Đại Dương với tên gọi khác là bơ nuôi cấy Loại bơ được nuôi cấy bằng những vi khuẩn họ lactic, bơ có mùi thơm hệt như sữa chua và có những thành phần tương tự như bơ ngọt.
- Bơ đặc (Concentrated butter): có hàm lượng chất béo cao hơn nhiều so với bơ thông thường Được sử dụng nhiều trong chế biến thực phẩm
- Bơ khô (Dry butter): là loại bơ có tỉ lệ chất béo khá cao trong tất cả các loại bơ, hàm lượng chất béo của nó nằm ở mức trên 82% tổng khối lượng Bơ khô được sử dụng để cán những loại bánh có nhiều lớp như bánh ngàn lớp…
- Bơ khan (Anhydrous milk fat): có đến 99,8% chất béo và còn lại là các thành phần khác và nước Chất béo trong bơ khan rất cao và được sử dụng tương tự như công dụng của bơ khô
- Bơ mặn (Salted butter): Những loại bơ mặn tuy chỉ là những loại bơ gia vị nhưng lại bảo quản được lâu hơn so với bơ nhạt Độ mặn của bơ cũng khác nhau, ở mức người dùng kiểm soát được hàm lượng muối trong đó tùy theo khẩu vị
Từ những loại bơ điển hình thông thường thấy trên thế giới mà ta có thể thấy được bơ được sản xuất rất đa dạng phong phú để đáp ứng từng nhu cầu sử dụng khác nhau
Giá trị dinh dưỡng
Bảng 1: Bơ nhạt (giá trị dinh dưỡng trong 100g)
Chất béo không no đơn 21 g
Chất béo không no đa 3 g
Bơ có nguồn gốc từ sữa và chứa các chất dinh dưỡng chất lượng cao, bao gồm carbohydrate, protein, chất béo và vi chất dinh dưỡng ở dạng dễ hấp thụ Trong một số thí nghiệm, bơ thường được sử dụng làm nguồn cung cấp chất béo trong chế độ ăn Butyrate, có nhiều trong bơ, đã được chứng minh một cách thuyết phục là đóng vai trò quan trọng như một chất trung gian trong trục ruột-não có tác động đáng kể đến các rối loạn thần kinh Hiện tại, butyrate đang được khám phá như một biện pháp can thiệp dược lý thử nghiệm nhằm vào các rối loạn thần kinh bao gồm trầm cảm, rối loạn thoái hóa thần kinh và suy giảm nhận thức (H Bjermo và cộng sự, 2012)
Bơ được sử dụng phổ biến rộng rãi trong chế biến với hương vị thơm ngon tuy nhiên Tuy nhiên, bơ thông thường được coi là “không tốt cho sức khỏe” do chứa hàm lượng chất béo bão hòa và cholesterol cao, có liên quan đến sự phát triển của các bệnh tim mạch (Shujie Cheng và cộng sự, 2023) Vậy nên đã có rất nhiều nghiên cứu để cải thiện giá trị dinh dưỡng của bơ từ việc thay đổi thành phần: axit béo, giảm cholesterol, kết hợp với các hoạt chất sinh học, phát triển các nguồn mới
Cụ thể, bơ chứa nhiều axit béo chuỗi ngắn và trung bình, có chức năng sinh lý đặc biệt như dễ hấp thu, chuyển hóa nhanh, thúc đẩy tăng trưởng, đặc tính kháng khuẩn
8 phổ rộng và duy trì sức khỏe đường ruột Tuy nhiên, bơ có tỷ lệ axit béo bão hòa (SFA) cao và hàm lượng axit béo n-3 thấp SFA có thể dẫn đến béo phì, một vấn đề được công nhận rộng rãi (D Sergi, L.M Williams, 2020) Vậy nên điều chỉnh thành phần axit béo của bơ có thể giúp giảm nguy cơ sức khỏe
Không chỉ riêng chất béo mà việc thay đổi các thành phần khác sẽ giúp giá trị dinh dưỡng của bơ được gia tăng.
Nguyên liệu sản xuất bơ
Cream là thành phần có tỷ trọng thấp thu được bằng cách tách ra từ quá trình ly tâm sữa tươi (Lê Văn Việt Mẫn,2011) Hiện này trên thị trường,hàm lượng chất béo trong cream dao động khoảng 35- 40%
Vi sinh vật: trong sản xuất bơ lên men, người ta sử dụng vi khuẩn lactic dạng LD phổ biến nhất là : Streptococcus diacetylactic và Leuconostoss citrovorum Chức năng của chúng là sinh tổng hợp acid lactic cùng với một số sản phẩm trao đổi chất khác để tạo vị chua và mùi hương đặc trưng cho sản phẩm bơ lên men
- Chất màu: màu vàng của bơ là do các hợp chất carotenoids hòa tan trong cream tạo thành Để giữ màu sắc cho bơ,nhà sản xuất thường sử dụng các chất như curcumin (E100),lactoflavin (E101) hay carotenoids (E160),…Danh mục các chất màu được sử dụng trong sản xuất bơ ở mỗi quốc gia sẽ khác nhau tùy theo quy định của quốc gia đó
- Muối ăn NaCl: Dùng tạo vị mặn cho sản phẩm, có độ tinh sạch cao – hơn 99,7% và ít bị lẫn tạp chất
- Chất chống oxi hóa: Thường sử dụng các chất có khả năng hòa tan trong chất béo như: gallat propyle, gallat octyle, vitamin E, butyl hydroxy anisol,…
- Các gia vị khác: Người ta có thể sử dụng thêm tỏi, tiêu,hành tây,mùi tây để làm đa dạng hóa các sản phẩm bơ trên thị trường.
Nguyên lí công nghệ sản xuất bơ
Bơ làm từ cream gồm những giọt chất béo nổi lên trên bề mặt sữa Để thu được cream có hàm lượng chất béo khoảng 40 % ta cho sữa vô máy ly tâm để thực hiện quá trình tách sữa tươi (Fearon,Anna M,2011).Trong quá trình ly tâm, máy ly tâm cho phép thực hiện việc tách mà không phải đợi quá trình tạo cream tự nhiên trên bề mặt Cream được đun nóng để tiêu diệt vi sinh vật, tùy theo loại bơ mà người ta sẽ quyết định có cấy
9 vi khuẩn lên men lactic cream hay không rồi đem xử lý nhiệt lạnh để tạo một số tinh thể chất béo và để đạt được tỷ lệ thích hợp giữa chất béo dạng pha lỏng và lượng chất béo dạng tinh thể Sau đó sử dụng các thao tác vật lý như: cho vào máy đánh bơ để hình thành các hạt lớn hơn, phân phối đều độ ẩm và tạo ra một khối bơ đồng nhất (Fearon,Anna M,2011) Bơ có thể được ướp muối và nhuộm màu, có thể bổ sung thêm gia vị (tiêu, tỏi, mùi tây, củ đinh hương) rồi cắt thành miếng, đóng gói và bảo quản lạnh.
Quy trình sản xuất bơ
1.6.1 Quy trình sản xuất bơ lên men
Hình 12 : Quy trình sản xuất bơ lên men
Tạo hạt bơ (churning) và xử lý
1.6.2 Thuyết minh quy trình a) Thanh Trùng
Mục Đích : Dưới tác động của quá trình thanh trùng, vi sinh vật bị tiêu diệt và các enzyme trong cream bị ức chế Điều này làm cho enzyme lipase sinh ra bởi vi sinh vật không còn có khả năng hoạt động ở nhiệt độ cao, giải phóng một số chất có khả năng gây oxy hóa hay tạo ra các mùi bất thường (TS.Lâm Xuân Thành,2003)
Thông số công nghệ: thanh trùng ở nhiệt độ 90-95 o C trong thời gian 15-20 giây (Chandan, Ramesh C,2011) Nếu cream có chất lượng tốt, người ta thường gia nhiệt nhanh nguyên liệu đến 95 o C rồi làm nguội ngay
Nếu nâng nhiệt độ và thời gian trong quá trình thanh trùng, hiệu suất của quá trình sẽ được cải thiện Tuy vậy, việc này có thể dẫn đến hình thành mùi nấu trong cream và có ảnh hưởng xấu đến chất lượng cuối cùng của bơ (Lê Văn Việt Mẫn,2011).Để xử lí cream có mùi lạ, người ta thường gia nhiệt đến 78 0 C, bài khí trong điều kiện chân không hoặc thanh trùng ở 90-95 0 C
Thiết bị: - Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng : Là thiết bị truyền nhiệt hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng thích hợp cho chất lỏng và chuyển chất lỏng thành hơi nóng Hệ số truyền nhiệt cao, mất mát nhiệt thấp, trọng lượng thấp và kích thước nhỏ, dễ dàng lắp đặt và vệ sinh Được sử dụng rộng rãi trong luyện kim, dầu khí, hoá học, thực phẩm, dược phẩm, đóng tàu, dệt, giấy, gia nhiệt, làm lạnh…thuận tiện cho các quy trình gia nhiệt nhanh
Mỗi tấm có diện tích bề mặt lớn, nên nhiệt tạo ra giữa bề mặt trao đổi nhiệt với môi So với thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm truyền thống với cùng công suất thì thiết bị trao đổi nhiệt bảng mỏng sẽ có hiệu suất trao đổi nhiệt tốt hơn Bên cạnh đó, việc vệ sinh và bảo trì thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng cũng dễ dàng hơn
Cấu tạo: gồm những bảng hình chữ nhật rất mỏng làm bằng thép không rỉ Mỗi tấm được thiết kế với bốn lỗ ở các góc và một mạng lưới các rãnh trên bề mặt để tăng diện tích tiếp xúc và khả năng truyền nhiệt
Nguyên lý hoạt động: Khi ghép các tấm bảng trên khung của thiết bị, hình thành hệ thống đường ống dẫn và tuần hoàn mẫu thực phẩm cùng tác nhân gia nhiệt Mẫu này di chuyển qua các khu vực gia nhiệt, duy trì nhiệt độ, và làm lạnh Có thể bố trí để mẫu đi ra ở vùng làm nguội trao đổi nhiệt với mẫu đi vào ở vùng gia nhiệt.
Hình 13 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng b) Cấy giống vi sinh vật
Mục đích: nhân giống và cho một lượng vi khuẩn lactic phù hợp vào cream để chuẩn bị cho quá trình lên men Công đoạn này chỉ có trong quy trình sản xuất bơ lên men
Vi sinh vật sẽ trải qua quá trình nhân giống trong sữa gầy đã qua thanh trùng ở nhiệt độ 90-95 o C trong khoảng 15-30 phút Nhiệt độ hoạt hóa vi khuẩn là 20 0 C
Canh trường vi sinh vật đạt độ chua 18 – 20 o SH thì quá trình hoạt hóa kết thúc, lúc này số tế bào vi khuẩn có thể lên đến 10 9 tế bào/ml Acid lactic, diacetyl và acid acetic là những sản phẩm trao đổi chất quan trọng nhất của vi khuẩn trong canh trường, và chúng sẽ ảnh hưởng đến hương vị của bơ cuối cùng
Lượng giống vi sinh vật cấy vào cream trong sản xuất bơ phụ thuộc vào chỉ số iod của nguyên liệu và nhiệt độ lên men Tỉ lệ giống cấy thường khoảng 1 – 7% (v/v) c) Lên men
Mục đích : tổng hợp một số cấu tử đặc trưng về mùi và vị cho sản phẩm bơ lên men (Lê Văn Việt Mẫn,2011) bằng cách sử dụng vi khuẩn lactic để sinh tổng hợp axit lactic và các sản phẩm trao đổi chất.Đây là công đoạn chỉ sử dụng cho quy trình làm bơ lên men
- Tốc độ acid hóa và chế độ xử lý nhiệt sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc bơ thành phẩm
- Hàm lượng diacetyl trong cream khoảng 1.0 – 1.5ppm
- Độ chua phần không béo trong cream cần đạt quanh giá trị 36 o SH.(Đặng Thị Ngọc Dung,2023)
Thiết bị : Thiết bị lên men bề sâu là thiết bị có hình trụ đứng được làm từ thép không gỉ hoặc kim loại kép, có đáy và nắp hình nón Bên trong, có hệ thống cánh khuấy và các cảm biến đo nhiệt độ, pH để giám sát trực tiếp các thông số công nghệ trong quá trình lên men Trong quá trình sản xuất bơ, không cần cung cấp oxi cho vi sinh vật, nên các thiết bị không có hệ thống sục khí Phần trên nắp có các cửa đa chức năng như cửa kết nối cánh khuấy với motor, cửa nạp giống, cửa điều chỉnh pH Cửa nạp môi trường và tháo canh trường thường được đặt ở phần đáy Ngoài ra, thiết bị còn có cửa quan sát, van lấy mẫu Thiết bị được xử lý với dung dịch loãng H2SO4 và HNO3 trong khoảng 24 giờ Sau đó, tiệt trùng bằng hơi nước ở áp suất 0.2 bar và làm nguội bằng tác nhân lạnh thông qua vỏ áo
Cấu tạo: gồm 19 bộ phận
9 Bộ trao đổi nhiệt dạng ống xoắn
12 Máy trộn kiểu cánh quạt
Nguyên lý hoạt động: (Trịnh Khánh Sơn,2023)
- Chuẩn bị thiết bị lên men
- Nạp môi trường vô trùng cho thiết bị
- Cấy giống và lên men
- Bổ sung cơ chất và tháo sản phẩm liên tục
Hình 14 Thiết bị lên men bề sâu d) Xử lí nhiệt lạnh
Mục đích : kết tinh một số tinh thể chất béo trong cream đồng thời loại bỏ một số thành phần không mong muốn có trong cream để chuẩn bị cho quá trình tạo hạt bơ tiếp theo (Lê Văn Việt Mẫn,2011)
- Do cream chứa hỗn hợp các chất béo có điểm nóng chảy khác nhau nên nhiệt độ kết tinh của chúng cũng khác nhau Tốc độ kết tinh và độ tinh khiết của tinh thể sẽ phụ thuộc vào chế độ xử lý nhiệt (Precht và cộng sự,1981)
- Dựa vào chỉ số iod của cream để chọn chế độ xử lý nhiệt – lạnh tối ưu
Bảng 2: Chế độ xử lý nhiệt – lạnh và giống cấy cho quá trình lên men cream tương ứng với chỉ số iod khác nhau của nguyên liệu (Bylund Gosta, 1995)
Lượng chất béo rắn (%TF)
Cấu trúc bơ thành phẩm
65-78 22-35 Bơ có độ cứng vừa phải, dễ phết lên bánh
Bảng 3: Ảnh hưởng tỷ lệ chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream đến độ cứng của bơ thành phẩm (Luquet, 1985)
Các quá trình làm nguội
Làm nguội chậm: trong quá trình thanh trùng cream ở 90 – 95 o C, tất cả dầu béo đều ở trạng thái lỏng Khi làm nguội cream xuống 40 o C, một số phân tử béo bắt đầu kết tinh Nếu ta làm nguội cream xuống nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chậm, quá trình kết tinh sẽ kéo dài nhưng các tinh thể béo sẽ lần lượt kết tinh với độ tinh khiết cao (Chandan, Ramesh C,2011)
Làm nguội nhanh: Quá trình kết tinh chất béo trong cream sẽ diễn ra nhanh
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG BƠ
Ảnh hưởng của nguyên liệu đầu vào
Để sản xuất được sản phẩm bơ có chất lượng tốt thì yếu tố nguyên liệu đầu vào là cực kì quan trọng, chỉ có nguyên liệu tốt mới có khả năng tạo ra được bơ có chất lượng cao
2.1.1 Nguyên liệu sữa và cream
Cream (chất béo sữa, bơ sữa) là nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất bơ, vì vậy nó có liên quan chặt chẽ đến chất lượng của bơ thành phẩm Việc thu nhận cream ở các nhà máy sản xuất bơ có thể đi từ nguyên liệu sữa tươi bằng phương pháp ly tâm hoặc có thể thu mua cream từ những nhà máy, cơ sở chế biến sữa khác Đối với phương pháp thu nhận cream từ sữa nguyên liệu, khi thu mua sữa từ các trang trại, sữa sẽ được chứa đựng trong các thùng và được xe chở đến nhà máy để kiểm tra màu sắc và mùi vị sau đó mới tiến hành phân tách ly tâm
Người ta sẽ dựa vào ba nhóm chỉ tiêu (cảm quan, hoá lý và vi sinh) để đánh giá chất lượng đầu vào của cream:
Mùi và vị là hai chỉ tiêu quan trọng nhất, cream phải mang mùi vị đặc trưng vốn có, không được phép có mùi và vị lạ đặc biệt là mùi ôi do quá trình chất béo bị oxy hoá gây ra
Bên cạnh đó người ta còn đưa ra các chỉ tiêu để phân loại chất lượng của cream, việc phân loại dựa trên các tiêu chuẩn trong bảng sau:
Bảng 4: Tiêu chuẩn cơ bản để phân loại cream
1 Mùi vị Thơm mát, hoàn toàn không có vị lạ
Có thể có mùi vị lạ (thức ăn,…)
2 Trạng thái Đồng nhất, không có bơ vón cục Đồng nhất, có thể có cục vón của bơ
4 Độ bền với nhiệt độ Protein không đông tụ dưới dạng hạt lớn vón
Có thể có lởn vởn của protein bị đông tụ
5 Vi sinh vật tổng số, thời gian mất màu Trên 3h Dưới 3h
Trong những trường hợp có sự khác nhay về hàm lượng chất béo của cream, người ta sẽ dựa vào độ chua để phân loại chúng
Bảng 5: Phân loại cream theo độ chua
Hàm lượng chất béo của cream, % Độ chua của cream, 𝑇
Nguyên liệu cream được cho là có chất lượng không tốt khi có độ chua quá cao (15-20), trong trường hợp cream có độ chua cao như vậy, trước khi đi vào quá trình sản xuất bơ, cream cần phải được xử lý Chúng ta có thể xử llý bằng phương pháp rửa cream bằng nước sạch với tỉ lệ cream/nước là ẵ, sau đú tiến hành ly tõm để tỏch nước hoặc trung hoà bằng hoá chất như CaO,… để làm giảm độ chua của nguyên liệu cream
- Về hàm lượng chất béo
Hàm lượng chất béo trong cream thường có giá trị trong khoảng 35 – 40% và đạt giá trị tối thiểu là 12% Hàm lượng chất béo có trong cream sẽ ảnh hưởng đến màu sắc và đặc tính kết cấu của bơ
Chất béo sữa bao gồm chủ yếu là chất béo trung tính, với một lượng nhỏ mono- và diglyceride, phospholipid, glycolipids và lipo-protein Trigylceride (98% chất béo sữa) có thành phần đa dạng về các axit béo thành phần, khoảng 40% trong số đó là chất béo không bão hòa Độ cứng thay đổi tùy theo độ dài chuỗi, mức độ không bão hòa và vị trí của axit béo trên glycerol Các giọt chất béo có đường kính từ 0,1 – 10 micron Màng cầu mỡ bao gồm các vật liệu hoạt động bề mặt: phospholipid và lipoprotein.
Người ta đánh giá màu sắc của bơ thông qua cường độ màu, chỉ số độ trắng (WI) và chỉ số độ vàng (YI) Cường độ màu bên ngoài của các mẫu bơ có hàm lượng chất béo cao sẽ có giá trị cao và sẽ thấp đối với bơ có hàm lượng chất béo thấp Bơ có hàm lượng chất béo càng thấp thì chỉ số độ trắng sẽ càng cao và ngược lại
Tỉ lệ giữa chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream cũng ảnh hưởng mạnh mẽ đến độ cứng của bơ thành phẩm (Iuquet, 1985) Nhìn chung, nếu cream có tỉ lệ chất béo rắn càng nhiều hơn trong tổng khối lượng chất béo thì bơ thành phẩm sẽ có cấu trúc càng cứng cáp Thông số cự thể được thể hiện ở bảng dưới đây
Bảng 6: Ảnh hưởng tỷ lệ chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream đến độ cứng của bơ thành phẩm
(%) Cấu trúc của bơ thành phẩm
65 - 78 22 - 35 Bơ có độ cứng vừa phải
Triacylglycerol của chất béo sữa được tổng hợp từ hơn 400 axit béo khác nhau, điều đó làm cho chất béo sữa trở thành chất béo phức tạp nhất trong tất cả các chất béo tự nhiên Gần như các acid béo này đều tồn tại ở dạng vết và chỉ có khoảng 15 acid trong số đó chiếm từ 1% trở lên Tổng thành phần chất béo sữa trong sữa bò Thụy Điển năm
2001 là 69,4% axit bộo bóo hũa và 30,6% axit bộo khụng bóo hũa (Lindmark-Mồnsson, 2001)
Bảng 7: Thành phần các acid béo trong sữa
Acid béo % tổng lượng acid béo
Thành phần axit béo ảnh hưởng đến đặc tính kết cấu của bơ; hàm lượng axit béo bão hòa cao sẽ làm cho bơ có độ cứng cao và khả năng tán thấp ở nhiệt độ lạnh Hơn nữa, trong một nghiên cứu của Staniewski 2021 về độ cứng của bơ, người ta quan sát thấy rằng việc tăng C14:0 và giảm C18:1 cũng làm tăng độ cứng của bơ
Chỉ số iod tối ưu cho bơ là từ 32-37 và phải đạt trung bình khoảng 24 - 46 trong sữa, các nhà sản xuất sẽ có thể thay đổi các thông số sản xuất dựa trên chỉ số iod của nguyên liệu một cách thích hợp để tạo ra bơ thành phẩm có chất lượng ổn định và đạt chuẩn
Chỉ số iod sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của bơ thành phẩm, cụ thể hơn là ảnh hưởng trực tiếp đến cấu trúc của bơ thành phẩm Bơ thành phẩm sẽ có cấu trúc rất mềm nếu chỉ số iot có giá trị quá cao (lớn hơn 42) và sẽ rất cứng nếu chỉ số iod có giá trị quá thấp
- Dư lượng của thuốc kháng sinh và các chất tẩy rửa công nghiệp
Trong quy trình sản xuất bơ nói chung và sản xuất bơ lên men nói riêng thì nguồn cream đầu vào không được chứa các chất dư lượng thuốc kháng sinh và các chất tẩy rửa
Vì nó không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến sức khoẻ người tiêu dùng mà nó còn ức chế hoạt động của vi khuẩn lactic và kéo dài thời gian lên men (trong sản xuất bơ lên men) Mặc khác, những chất này làm cho hàm lượng các sản phẩm trao đổi chất do vi khuẩn tạo ra sẽ không còn cân đối, ảnh hưởng không tốt đến hương vị của bơ thành phẩm, làm giảm chất lượng của bơ thành phẩm
Chỉ tiêu vi sinh vật
Hàm lượng vi sinh vật trong cream càng ở mức tối thiểu càng tốt Những yếu tố gây hư hỏng đều phải được khắc phục tốt, ở đây người ta quan tâm đến nhóm vi sinh vật ưa lạnh Hầu hết các vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt trong quá trình thanh trùng cream nhưng đối với các vi khuẩn thuộc nhóm ưa lạnh, chúng có khả năng sản sinh ra enzyme lipase chịu nhiệt, enzym này ở 100C vẫn có thể giữ được hoạt tính Đây là một loại enzyme thuỷ phân, nó sẽ xúc tác quá trình thuỷ phân chất béo từ đó làm thay đổi thành phẩn chất béo trong nguyên liệu Sự thuỷ phân lipid (chất béo) bởi enzym lipase sẽ tạo ra glycerol và các acid béo, làm thay đổi thành phần trong cream, ảnh hưởng đến chất lượng của bơ thành phẩm
Ảnh hưởng của thông số quy trình sản xuất
2.2.1 Ảnh hưởng của các quá trình công nghệ
Ảnh hưởng của quá trình thanh trùng
Thông số công nghệ: thanh trùng ở nhiệt độ 90-95 o C trong thời gian 15-20 giây (Chandan, Ramesh C,2011) Khi nhiệt độ thanh trùng càng cao và thời gian càng dài thì các tính chất của các hợp phẩn tạo nên cream sẽ biến đổi ngày càng sâu sắc Hiệu suất của quá trình cũng sẽ được cải thiện nếu nâng nhiệt độ và thời gian thanh trùng.Tuy
25 nhiên nếu thời gian thanh trùng kéo dài sẽ làm cho một số thành phần trong cream bị biến đổi, từ đó làm giảm chất lượng và cảm quan của sản phẩm bơ thành phẩm
Việc cream bị quện đặc khi thanh trùng sẽ làm giảm chất lượng của bơ thành phẩm, điều này sẽ xảy khi nhiệt độ thanh trùng không hợp lý Chọn nhiệt độ thanh trùng sao cho phù hợp, cần lưu ý tới độ chua của nguyên liệu cream
Thanh trùng cream còn tạo được mùi đặc trưng
Ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt lạnh và ủ chín cream
Quá trình này được thực hiện nhằm kết tinh một chất béo có trong cream, vì sau khi qua quá trình thanh trùng, toàn bộ cream đã chuyển sang thể lỏng Muốn có được bơ thành phẩm từ chất béo ở dạng lỏng thì cần phải chuyển một phần chất béo đó sang dạng rắn Để tạo được bơ thành phẩm đạt yêu cầu về chất lượng, cấu trúc bơ không quá cứng hoặc quá mềm thì trong quá trình xử lý nhiệt lạnh người ta sẽ dựa vào chỉ số iod để chọn chế độ xử lý tối ưu nhất Các thông số sẽ được thể hiện qua bảng bên dưới
Bảng 8: Chế độ xử lý nhiệt lạnh cho quá trình lên men cream ứng với các chỉ số iod khác nhau của nguyên liệu
Chỉ số iod Chế độ xử lý nhiệt lạnh (C)
Trong cream có chưa rất nhiều các loại glycerit khác nhau nên khi làm lạnh chúng sẽ lần lượt đông đặc, quá trình này phục thược vào nhiệt độ đông đặc và nóng chảy của chúng Thông thường nhiệt độ đông đặc của cream dao động trong khoảng từ 18 - 22C Hình dạng và kích thước của các tinh thể chất béo phụ thuộc vào cường độ làm lạnh và tính chất của chúng
Khi làm lạnh nhanh thì quá trình kế tinh chất béo trong cream cũng sẽ diễn ra với tốc độ nhanh, tính ổn định của các tinh thể béo tăng lên Tuy nhiên, sự xuất hiện của
“tinh thể hỗn hợp” (mixed crystal) vẫn có thể xảy ra, đây là hiện tượng các tinh thể chất béo không có độ tinh khiết cao, đó là những phân tử triglycerid có điểm nóng chảy thấp bị nhốt trong các triglycerid có điểm nóng chảy cao Điều này dẫn đến tỷ lệ giữa khối lượng chất béo ở thể lỏng so với tổng lượng chất béo có trong cream sẽ giảm đi từ đó làm cho bơ thành phẩm có cấu trúc cứng hơn
Khi làm lạnh chậm, tuy quá trình kết tinh sẽ kéo dài nhưng các tinh thể béo có độ tinh khiết cao sẽ lần lượt xuất hiện Tuy nhiên tỉ lệ các sản phẩm tạo vị chua và hương cho bơ (được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn lactic trong cream) sẽ không được cân đối như mong muốn, điều đó làm ảnh hưởng đến hương vị của bơ thành phẩm Trong quá trình làm lạnh cream, các tác động cơ học (đảo trộn, khuấy) làm tăng nhanh quá trình chuyển các glycerit sang trang thái bền vững Nhiệt độ, thời gian ủ chính và các tác động cơ học lên cream lạnh là những yếu tố quyết định quá trình đông đặc chất béo, tạo thành bơ Để có độ đặc tối ưu khi sản xuất bơ từ cream có giá trị iod thấp, tức là bơ cứng, chất béo cứng nhất phải được chuyển hóa thành càng ít tinh thể càng tốt, sao cho ít chất béo lỏng liên kết với các tinh thể Do đó, pha chất béo lỏng trong các giọt chất béo sẽ được tối đa hóa và phần lớn nó có thể bị ép ra ngoài trong quá trình khuấy và làm việc, tạo ra bơ có pha chất béo lỏng liên tục tương đối lớn và chất béo cứng cô đặc thành pha rắn Để làm được điều đó cần thực hiện các giai đoạn: làm lạnh nhanh đên khoảng 8C và giữ trong vòng 2 giờ, đun nóng nhẹ đến 20 - 21C và bảo quản ở nhiệt độ này ít nhất
2 giờ (sử dụng nước ở nhiệt độ 27-29°C để đun nóng), làm mát đến khoảng 16°C Đối với bơ rất mềm, giá trị iod lớn hơn 39 – 40 Sau khi thanh trùng, kem được làm lạnh đến 20°C Nếu giá trị iod ở khoảng 39 – 40 thì kem được làm lạnh xuống khoảng 8°C, và nếu 41 hoặc cao hơn thì làm nguội đến 6°C
Ảnh hưởng của quá trình lên men (đối với bơ lên men)
Mục đích của quá trình này là sử dụng vi khuẩn lactic để sinh tổng hợp acid lactic và các chất tạo độ chua, các sản phẩm trao đổi chất khác để tạo nên hương vị đặc trưng cho cream Tốc độ acid hoá cream và chế độ xử lý nhiệt sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc của bơ thành phẩm Do vậy, để đảm bảo chất lượng của bơ thành phẩm thì sau quá trình lên men cần đạt được những yêu cầu sau:
- Độ chua phần không béo trong cream sẽ dao động xung quanh giá trị 36SH
- Hàm lượng diacetyl trong cream khoảng 1,0 – 1,5ppm
Ảnh hưởng của quá trình khuấy trộn
Trong quá trình đánh kem, kem được khuấy trộn mạnh để phá vỡ các giọt chất béo, khiến chất béo đông lại thành hạt bơ, trong khi hàm lượng chất béo trong chất lỏng còn lại, sữa bơ, giảm đi Khi đánh cream, các tế bào không khí hình thành chậm hơn một phần do độ nhớt cao hơn và một phần do sự hiện diện của chất béo khiến hầu hết các bong bóng lớn hơn bị xẹp ngay lập tức Nếu phần lớn chất béo ở dạng lỏng (nhiệt độ cao) thì màng tế bào chất béo không dễ bị thủng và không xảy ra hiện tượng tạo hạt bơ (churning) - ở nhiệt độ lạnh nơi có chất béo rắn, quá trình tạo hạt (kết tụ) của tế bào chất béo diễn ra Các hạt cầu béo bắt đầu liên kết với các bọt khí để tạo thành một mạng lưới các bong bóng khí, giữ lại tất cả chất lỏng và tạo ra bọt ổn định Nếu tiếp tục đánh, các hạt béo sẽ tăng kích thước cho đến khi chúng trở nên quá lớn và quá ít để bao bọc các tế bào khí, do đó bọt khí kết lại, bọt bắt đầu “rò rỉ” và cuối cùng tạo ra bơ và bơ sữa
Nhiệt độ khuấy tối ưu phải được xác định cho từng loại quy trình nhưng chủ yếu phụ thuộc vào điểm nóng chảy trung bình và phạm vi nóng chảy của lipid Nếu nhiệt độ khuấy quá ấm hoặc nếu nhiệt độ của chu trình chín của cream cho phép tạo ra quá nhiều chất béo lỏng sẽ làm cho kết cấu của bở trở nên mềm nhờn; nếu quá lạnh hoặc quá nhiều chất béo rắn thì bơ sẽ trở nên quá cứng
2.2.2 Ảnh hưởng của việc bổ sung thêm muối
Muối được sử dụng để cải thiện hương vị và thời hạn sử dụng vì nó hoạt động như một chất bảo quản Nếu bơ được bổ sung thêm muối, muối (1-3%) sẽ được rải đều trên bề mặt bơ, trong trường hợp sản xuất theo lô Trong thiết bị làm bơ liên tục, hỗn hợp muối được thêm vào bơ Muối được hòa tan hoàn toàn trong pha nước, do đó nồng độ muối hiệu quả trong nước là khoảng 10% Sau khi thêm muối, bơ phải được xử lý để đảm bảo muối phân bố đều Hoạt động của bơ cũng ảnh hưởng đến các đặc tính mà sản phẩm được đánh giá – mùi thơm, mùi vị, khả năng giữ chất lượng, hình thức và màu sắc Do đó, việc thu được hỗn hợp đồng nhất giữa các hạt bơ, nước và muối là rất cần thiết
Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản
Thời gian bảo quản của bơ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau như nhiệt độ, độ ẩm, bao bì và chất lượng của bơ Khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian
28 dài, bơ có thể bị ôi nhanh hơn bình thường Độ ẩm cũng ảnh hưởng chất lượng của bơ, dẫn đến nấm mốc phát triển hoặc mất hương vị
Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) đặc biệt khuyến nghị rằng những người xử lý thực phẩm chỉ nên lấy lượng bơ dự định sẽ sử dụng ra và để ở nhiệt độ phòng để sử dụng ngay, bơ an toàn khi để ở nhiệt độ phòng trong tối đa 1 đến 2 ngày Các loại bơ khác nhau có thể có độ ổn định khác nhau ở nhiệt độ phòng Nhìn chung, bơ có chất bảo quản tự nhiên hoặc nhân tạo sẽ để được lâu hơn ở nhiệt độ phòng Đây cũng là cơ sở cho các loại bơ có độ ẩm thấp Nếu bạn để bơ ở nhiệt độ phòng quá lâu, bơ có thể bị ôi Hiện tượng này sẽ làm thay đổi mùi vị của món ăn, khiến món ăn không được chấp nhận khi chế biến hoặc phục vụ
Thời hạn sử dụng của bơ thường phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Loại bơ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì an toàn thực phẩm Một loại bơ có thể được tiêu thụ an toàn hơn loại khác trong cùng điều kiện Bơ đậy kín, chưa mở có thể để được lâu nhất ở nhiệt độ phòng Khi sản phẩm còn tươi và chưa mở, nó có thể tồn tại đến một tháng sau ngày hết hạn sử dụng được chỉ định Bơ chưa mở có thể để được ba tháng trong tủ lạnh, trong khi nó có thể để được một năm trong tủ đông
Khi bơ được mở ra sẽ tiếp xúc với các yếu tố bên ngoài Thời hạn sử dụng của sản phẩm sau đó được rút ngắn xuống còn khoảng một đến hai tuần trong tủ lạnh và chỉ tối đa hai ngày ở nhiệt độ phòng Để giúp kéo dài hơn nữa thời hạn sử dụng của bơ ở nhiệt độ phòng, có thể bảo quản bơ trong hộp kín hoặc đĩa đậy kín
Các loại bơ khác, chẳng hạn như bơ trong hoặc bơ sữa trâu, có thể để được lâu hơn bơ thông thường Ghee là một loại bơ đã được đun sôi để loại bỏ hết nước Nó cũng có ít lactose hơn bơ nên rất bất lợi cho sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh Khi chưa mở, ghee có thể tồn tại gần 9 tháng ở nhiệt độ phòng Mở gói sẽ giảm thời hạn sử dụng xuống còn 3 tháng Khi để trong tủ lạnh và chưa mở, ghee có thể để được hơn một năm.(Foodocs, How long can butter be kept ? ,2023)
Dưới đây là thời gian sử dụng của một số loại bơ ở nhiệt độ khác nhau:
Hình 18: Thời gian sử dụng của một số loại bơ ở nhiệt độ khác nhau
Một số ảnh hưởng đến chất lượng của bơ trong thời gian bảo quản dài:
Thời gian bảo quản có thể ảnh hưởng đến các đặc tính vi sinh và hóa lý của bơ Tổng số vi trùng, nấm men và nấm mốc có thể thay đổi tùy theo thời gian bảo quản khác nhau
Theo thời gian, giá trị axit của bơ có thể tăng lên, trong khi giá trị peroxide cũng có thể tăng lên, cho thấy quá trình oxy hóa
Nhiệt độ bảo quản có thể ảnh hưởng đến hương vị và chất lượng của bơ Bơ nên được bảo quản ở điều kiện nhiệt độ lạnh hoặc đông lạnh sẽ đảm bảo được chất lượng của bơ Nếu bảo quản ở nhiệt độ phòng thì bơ sẽ nhanh chóng hư hỏng sau thời gian ngắn từ 1 đến 2 ngày
Các nghiên cứu cho thấy rằng bạn có thể đông lạnh bơ dạng thanh và bơ số lượng lớn một cách an toàn với hàm lượng chất béo ít nhất 80% trong thời gian dài
Chất lượng của bơ không bị ảnh hưởng khi đông lạnh và có những thay đổi tối thiểu về kết cấu của bơ
Bơ dạng thanh nặng 1/4 pound (115 gam) có thể được đông lạnh ở 0 o F (-18 o C) trong tối đa 12 tháng mà không làm giảm chất lượng và hương vị, hoặc ở 14 o F (-10 o C)
30 trong tối đa 8 tháng Bơ số lượng lớn, thường ở dạng khối 55 pound (25 kg), thậm chí còn để được lâu hơn trong tủ đông - lên đến 18 tháng (Krause và cọng sự,2008)
Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng thời hạn sử dụng của bơ đông lạnh phụ thuộc vào bao bì, kích thước và hàm lượng muối Trong một nghiên cứu, hàm lượng muối cao có thể giúp bơ để được lâu hơn và giữ được hương vị khi đông lạnh
Mặc dù không rõ bơ không ướp muối và bơ phết có thể để được bao lâu trong tủ đông, nhưng các nguồn giai thoại cho rằng có thể lên đến 6 tháng
2.3.3 Độ ẩm Độ ẩm: Bơ là nhũ tương của nước và chất béo Độ ẩm cao có trong môi trường xung quanh, điều này có thể dẫn đến sự hấp thụ độ ẩm của bơ Điều này có thể làm cho bơ có kết cấu mềm hơn và thời hạn sử dụng ngắn hơn
Quá trình ôi thiu của bơ là vì trong bơ có chứa một lượng nhỏ nước, độ ẩm cao có thể đẩy nhanh quá trình oxy hóa, dẫn đến ôi thiu Bơ ôi có mùi vị khó chịu nên không thích hợp để tiêu thụ
Sự phát triển của vi sinh vật trong bơ do có độ ẩm cao đã tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, bao gồm cả vi khuẩn và nấm mốc Những vi sinh vật này có thể làm hỏng bơ và gây nguy hiểm cho sức khỏe Bơ đã bảo quản cần được bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát để giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm vi sinh vật Độ ẩm cũng có thể ảnh hưởng đến tính nguyên vẹn của bao bì dùng để bảo quản bơ Độ ẩm quá mức có thể khiến vật liệu đóng gói bị hư hỏng, dẫn đến khả năng rò rỉ hoặc hư hỏng mối hàn Điều này có thể khiến bơ tiếp xúc với không khí và hơi ẩm, làm bơ nhanh hư hỏng Điều kiện bảo quản thích hợp phải duy trì độ ẩm trong thành phần của bơ không đổi khoảng 5% Đây là độ ẩm thích hợp để giữ những đặc tính của bơ mà không làm cho bơ bị hư hỏng Tuy nhiên muốn giảm độ ẩm thấp hơn là điều gần như không thể vì những nguyên liệu làm bơ đều có một lượng nước còn lại sau khi chế biến thành bơ
Tóm lại để đảm bảo chất lượng và tuổi thọ của bơ bảo quản, điều quan trọng là phải bảo quản bơ ở nơi khô ráo, thoáng mát, có độ ẩm thấp Việc đóng gói và niêm phong đúng cách cũng có thể giúp bảo vệ bơ khỏi bị ẩm và nhiễm vi sinh vật
CÁC TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG BƠ
Các chỉ tiêu cảm quan và kỹ thuật đánh giá chất lượng bơ
- Màu sắc: Phải đồng đều trong cả khối bơ, từ vàng nhạt đến vàng hơi sậm, thậm chí là trắng sữa tùy vào sản phẩm
- Mùi: Mùi thơm đặc trưng của bơ ( mùi hạnh nhân trong quá trình thanh trùng, mùi của các hợp chất hữu cơ sinh ra trong quá trình lên men: acid acetic, acid lactic, diacetyl), không lẫn các mùi lạ và mùi khét Hương vị của bơ không chỉ bắt nguồn từ các tiền chất tạo hương có trong nguyên liệu ban đầu, mà còn có thể được xuất hiện trong quá trình xử lý sau thu hoạch và chuyển thành các hương vị mong muốn trong quá trình sản xuất
- Vị: Phản ứng giữa polyphenol với đường và acid amin góp phần tạo hương vị và màu sắc cho bơ và các ankaloit có khả năng gây ra vị đắng Thông thường, vị bơ phải là bị ngậy đặc trưng của chất béo, vị mặn vừa phải; bơ lên men phải có vị chua nhẹ của acid lactic (Theo Lehrian và Patterson,1983)
- Cấu trúc: Đánh giá qua độ cứng, độ dẻo, bề mặt khô ráo, bóng mịn,…bằng cách phết bơ lên bánh rồi quan sát Bơ phải có cấu trúc mềm, đồng nhất.
Trạng thái và cấu trúc 30 30
Bảng 9: Bảng điểm 100 do ADSA và BIS khuyến nghị được đưa ra trong tiêu chí đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm bơ
Các bước và kỹ thuật chấm điểm cho bơ khi thực hiện đánh giá cảm quan (H Rohm, F Ulberth - Journal of texture studies, 1989)
- Ủ bơ: Bơ nên được ủ ở trong khoảng 10 o C để đánh giá đúng hương vị, cấu trúc và kết cấu của nó (vì nhiệt độ cũng là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm bơ)
- Cách lấy mẫu: Mẫu bơ phải được lấy bằng que thử bơ từ khối/lô lớn hơn Không nên rửa ống thử bằng nước ấm mà nên lau bằng khăn giấy mềm hoặc giấy thấm Rửa ống xiên trong nước ấm sẽ làm tan chảy, bề mặt nhờn trên nút bơ được lấy ra Điều này che khuất tình trạng thực sự của thể và kết cấu của bơ và khiến việc quan sát màu sắc trở nên khó khăn
- Khi lấy mẫu từ một lô lớn, hãy đứng thẳng trước mẫu và quan sát sự sạch sẽ, gọn gàng của bao bì Lưu ý nếu sự xuất hiện này được thực hiện xuyên suốt Tháo lớp bọc ra và quan sát bề mặt của bơ Sau đó cầm chắc que thử bơ trong tay, cắm xiên vào gần tâm bơ, xoay 180 o rồi rút phích cắm Trong trường hợp đóng gói bán lẻ (100 g hoặc ít hơn), có thể sử dụng thìa thay thế cho que xiên
- Ngay sau khi rút nút ra và trước khi quan sát màu sắc, hãy từ từ đưa xuống dưới mũi, hít vào bằng mũi thật chậm và nhận thấy mùi thơm hiện diện Sau khi quan sát mùi thơm, kiểm tra màu sắc có đồng đều không Sau đó kiểm tra phần thân và kết cấu bằng cách ấn đầu ngón tay cái vào các cạnh
- Bẻ một miếng bơ khoảng 3 cm và cho vào miệng Nhai nó cho đến khi nó tan chảy bằng nhiệt độ cơ thể Trong khi đó, hãy cảm nhận sự hiện diện của “cát sạn”, tức là muối không tan giữa các kẽ răng Đồng thời cảm nhận rõ ràng cách bơ tan chảy Chú ý những cảm giác khác nhau về vị giác và khứu giác Ngay trước khi nhỗ bơ tan chảy ra, hãy lăn bơ về phía sau vòm miệng để cảm nhận hương vị trong vòm miệng
- Nhổ mẫu, quan sát dư vị và để ý xem hương vị có còn hay không Tất cả các quan sát phải được ghi lại vào phiếu ghi điểm.
Chỉ tiêu hóa lý
Tùy theo quy định của mỗi nước và mỗi cơ sở sản xuất mà các chỉ tiêu hóa lý có thể dao động trong những khoảng khác nhau
- Hàm lượng chất béo: Fmin -82%
- Các chỉ tiêu khác: hàm lượng protein,…
1 Hàm lượng nước, % không lớn hơn 16
2 Hàm lượng chất béo, % không nhỏ hơn 80
3 Hàm lượng chất khô không béo, %, không lớn hơn 2
Bảng 10: Các chỉ tiêu hóa lý của bơ
Chỉ tiêu hóa học
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Bảng 11: Hàm lượng kim loại nặng được quy định trong bơ
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Bảng 12: Hàm lượng các chất hóa học thêm vào quy định trong bơ
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
2 Caroten chiết xuất tự nhiên 600
5 Β – acid- apo- 8’- carotenoic, este etyl or este metyl 2
Bảng 13: Hàm lượng các chất phụ gia tạo màu quy định trong bơ
Chỉ tiêu vi sinh và yêu cầu vệ sinh đối với sản phẩm bơ
- Sự hư hỏng do vi sinh vật đối với sữa và các sản phẩm sữa có thể dẫn đến nhiều dấu hiệu hư hỏng khác nhau, bao gồm mất mùi vị, thay đổi kết cấu, vón cục, sinh khí, tách váng, nhớt và nấm mốc có thể nhìn thấy được Những thay đổi này làm cho sản phẩm không hấp dẫn, giảm giá trị thị trường và có thể gây rủi ro cho sức khỏe người tiêu dùng nếu có vi sinh vật gây bệnh
- Việc giám sát và kiểm tra thường xuyên chất lượng vi sinh vật, bao gồm tổng số lượng vi khuẩn và sự hiện diện của các sinh vật gây hư hỏng cụ thể, là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn và chất lượng của sữa và sản phẩm sữa Việc phát hiện nhanh chóng và các hành động khắc phục thích hợp có thể giúp ngăn chặn sự lây lan của vi sinh vật gây hư hỏng và giảm thiểu thất thoát sản phẩm
- Khuyến nghị các sản phẩm là đối tượng của tiêu chuẩn này (TCVN 7400 : 2004) cần được chế biến và xử lý theo Quy phạm thực hành về những nguyên tắc chung về
37 vệ sinh thực phẩm, sản phẩm bơ không được mắc phải các mối nguy: vật lý, hóa học, sinh học gây hại đến sức khỏe người tiêu dùng
- Sản phẩm là đối tượng của tiêu chuẩn này (TCVN 7400 : 2004) phải tuân thủ các biện pháp kiểm soát từ giai đoạn sản xuất nguyên liệu thô đến khi tiêu thụ thành phẩm để đảm bảo an toàn sức khỏe cho người tiêu dùng
- Sự hư hỏng của bơ chủ yếu là do các vi sinh vật có trong kem được sử dụng để sản xuất Vì vậy, sản phẩm bơ phải đáp ứng được các yêu cầu về vi sinh vật trong bảng dưới đây:
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
1 Tổng số vi khuẩn hiếu khí trong 1 g sản phẩm 104
2 Số Coliforms trong 1 g sản phẩm 10
3 Số E.Coli trong 1 g sản phẩm 0
4 Số Salmonella trong 25 g sản phẩm 0
5 Số Staphylococcus areus trong 1 g sản phẩm 0
6 Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc trong 1 g sản phẩm 10
Bảng 14: Chỉ tiêu vi sinh quy định trong sản phẩm bơ
Một số chỉ tiêu khác
- Bơ là một loại nhũ tương đa pha bao gồm các khối chất béo, chất béo tinh thể và hệ nhũ tương nước trong dầu: các giọt nước phân tán trong pha dầu Cùng với hương vị, các tính chất quan trọng nhất của bơ đối với khách hàng là kết cấu, hình thức và độ lưu biến Độ đặc và khả năng lưu biến có liên quan đối ngược với nhau và cũng là hai tính chất được đo lường phổ biến nhất của bơ Cả độ đặc và khả năng lưu biến đều phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ nhưng cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi tốc độ làm lạnh sau khi khuấy, và sự thay đổi theo từng vùng hoặc theo mùa ( H.-D Belitz, Food Chemistry, 1982.)
- Trong quá trình xử lý, các thành phần được trộn, tinh chế và khuấy trộn để đạt được các thuộc tính lưu biến mong muốn cho một xác định cuối cùng kết cấu sản phẩm và đặc tính nóng chảy Phương pháp lưu biến là một công cụ hữu ích trong việc mô tả đặc tính và tối ưu hóa các đặc tính kết cấu của bơ Mô đun cắt có liên quan đến độ đặc
38 của sản phẩm và các phép đo áp suất phải đảm bảo để bơ đạt được độ mịn Các máy đo lưu biến hiện đại như máy đo độ lưu biến Kinexus mang đến nhiều hữu ích cho việc nghiên cứu các đặc tính khác của bơ như độ nhớt và độ bám dính
- Thiết bị này cho thấy cách thức lưu biến có thể được sử dụng để so sánh các đặc tính nóng chảy và đặc tính lưu biến của hai sản phẩm thương mại: một loại bơ thông thường và bơ lưu biến tốt Bơ bình thường chỉ được làm từ chất béo sữa trong khi bơ lưu biến chứa một tỷ lệ dầu thực vật nhằm giảm nhiệt độ nóng chảy và độ đặc của nguyên liệu khi lấy ra khỏi tủ lạnh b) Một số khuyết tật có thể thấy ở sản phẩm
- Các khuyết tật có thể có có thể là các sản khiếm khuyết về mặt cảm quan hoặc các lo ngại về vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, không đáp ứng được nhu câu người tiêu dùng Các khuyết tật này có thể gây ra do quá trình sản xuất: chế biến, bảo quản, lưu kho và phân phối, …
- Thay đối sự phân tán không đồng đều của nước:
+ Khi tiến hành cắt bơ, người ta nhận thấy trên nhát cắt còn đọng lại các giọt nước
+ Nhát cắt của khối bơ còn có thể đọng lại các giọt sữa
- Sự biến đổi về mùi vị:
+ Do các vi sinh vật: sự ôi khét, mùi nấm men, mùi mốc, mùi malt,… Nguồn vi sinh vật chủ yếu trong bơ là cream, đây là nguyên liệu ban đầu để sản xuất bơ Do đó, các vi sinh vật gây hư hỏng chính trong bơ thường tương tự như vi sinh vật có trong kem, chẳng hạn như Pseudomonas, Alcaligenes, Acinetobacter, Aeromonas và
+ Do các quá trình hóa học: mùi kim loại, mùi cá, mùi mỡ,… Ngoài các vi sinh vật gây hư hỏng, các vi khuẩn gây bệnh như Listeria monocytogenes, Brucella, Mycobacterium, Yersinia enterocolitica và Salmonella Typhimurium có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe nếu có mặt trong bơ c) Bảo quản bơ
- Để tránh hư hỏng, điều quan trọng là phải đảm bảo vệ sinh và vệ sinh thích hợp trong quá trình xử lý kem, sản xuất bơ và đóng gói Các quy trình thanh trùng và làm mát thích hợp nên được thực hiện để giảm quần thể vi sinh vật
- Đóng gói đúng cách, chẳng hạn như sử dụng hộp kín khí và bảo quản ở nhiệt độ thích hợp là rất quan trọng để duy trì chất lượng và kéo dài thời hạn sử dụng của bơ
- Việc giám sát thường xuyên chất lượng vi sinh vật, tuân thủ thực hành sản xuất tốt (GMP) và triển khai các giao thức Phân tích mối nguy và Điểm kiểm soát tới hạn (HACCP) là điều cần thiết để ngăn ngừa hư hỏng và đảm bảo an toàn cho bơ
- Bảo quản bơ trong ngăn mát tủ lạnh hoặc bảo quản lạnh đông: Bọc bơ chặt trong bao bì gốc hoặc trong giấy nhôm Bơ có thể được lưu trữ trong tủ lạnh trong giấy không thấm mỡ ban đầu miễn là nó được niêm phong chặt chẽ Tránh xa các thực phẩm khác trong tủ lạnh ngăn không cho nó hấp thụ hương vị và mùi từ các thực phẩm khác
KẾT LUẬN
Bơ là một sản phẩm từ sữa chứa hàm lượng các chất dinh dưỡng cao, có lợi cho con người Chúng góp phần đa dạng hóa bữa ăn đồng thời mang đến những hương vị mới cho thực phẩm
Trong quá trình nghiên cứu, chúng ta đã xác định và phân tích các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng bơ Điều này bao gồm các yếu tố như nguyên liệu đầu vào, điều kiện môi trường, và các quy trình sản xuất Việc hiểu rõ về những yếu tố này là quan trọng để đảm bảo chất lượng và an toàn thực phẩm Tiêu chuẩn đánh giá đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng bơ và đồng thời đảm bảo tính nhất quán trong ngành công nghiệp thực phẩm Bên cạnh đó chúng ta cũng đã tìm hiểu được về các tiêu chuẩn, cũng như vai trò của tổ chức và cơ quan quản lý trong việc đảm bảo chất lượng bơ Quy trình sản xuất bơ cũng không quá phức tạp, vì thế các nhà sản xuất trong nước vẫn có thể đầu tư trang thiết bị và cho ra những sản phẩm bơ có chất lượng cao Tuy nhiên do bơ là sản phẩm có hàm lượng chất béo cao nên rất dễ bị hư hỏng Vì vậy, quy trình sản xuất bơ cần phải đảm bảo các điều kiện vệ sinh theo tiêu chuẩn và phải có các biện pháp khắc phục các sự cố có thể xảy ra trong quá trình sản xuất Đề tài đã làm rõ tầm quan trọng của việc nghiên cứu về chất lượng bơ, không chỉ để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường mà còn để đảm bảo an toàn thực phẩm và phát triển bền vững trong ngành công nghiệp thực phẩm
Tóm lại, nghiên cứu về yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng bơ và tiêu chuẩn đánh giá không chỉ cung cấp cái nhìn sâu rộng về ngành công nghiệp thực phẩm mà còn đặt nền móng cho sự phát triển bền vững và an toàn của nguồn cung ứng thực phẩm quan trọng này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Lâm, Xuân Thanh Giáo trình Công nghệ chế biến sữa và các sẳn phẩm từ sữa Khoa học kỹ thuật, 2003
2 Lê Văn Việt Mẫn, Công Nghệ Chế Biến Thực Phẩm, NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2011
3 Lê, Văn Việt Mẫn "Giáo trình công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống pha chế T 1, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa."
4 PGS, TS Trịnh Khánh Sơn, Bài Giảng Công Nghệ Lên Men, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh,2023
5 Th.S Đặng Thị Ngọc Dung, Bài Giảng Công Nghệ Chế Bién Sữa Và Các
Sản Phẩm Từ Sữa, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh,
TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG ANH
1 “Sự Hư Hỏng Của Sữa và Các Sản Phẩm Từ Sữa - Kem, Bơ, Phô Mai,
Sữa Chua, Kem.” Microbiology Note – Online Biology Notes,2023
2 Beitz, D.C “Texture of butter from cows with different milk fatty acid compositions.” J Dairy Sci (2003): 3122–3127
3 Bylund, Gửsta "Dairy processing handbook: tetra Pak processing systems AB." Sweden, AB: Lund, Sweden 5 (1995): 13-36
4 Caramia, G., et al "Milk and butter From the Neolithic to the current nutritional aspects." La Pediatria Medica e Chirurgica 34.6 (2012)
5 Chandan, Ramesh C "Dairy ingredients for food processing: an overview." Dairy ingredients for food processing (2011): 3-33
6 D Sergi, L.M Williams, Potential relationship between dietary long- chain saturated fatty acids and hypothalamic dysfunction in obesity, 2020
7 Evers, Jaap M., et al "An accurate and rapid method for the direct determination of fat in butter, butter-margarine blends and milkfat spreads." International dairy journal 9.10 (1999): 675-682
8 Fearon, Anna M "Butter and butter products." Dairy ingredients for food processing (2011): 199-223
9 Fearon, Anna M., and Matthew Golding "Butter and spreads: manufacture and quality assurance." Dairy Processing & Quality
10 Foodocs, “How long can butter be kept”,2023
11 H Bjermo và cộng sự, Effects of n-6 PUFAs compared with SFAs on liver fat, lipoproteins, and inflammation in abdominal obesity: a randomized controlled trial, 2012
12 Hartel, Richard W., Joachim H von Elbe, and Randy Hofberger
Confectionery science and technology Vol 536 Berlin/Heidelberg,
13 Jojo Frey, A BRIEF HISTORY OF BUTTER, 2014
14 Krause, A J., et al "The effect of refrigerated and frozen storage on butter flavor and texture." Journal of Dairy Science 91.2 (2008): 455-465
15 Lãnh Văn Nguyên và cộng sự, Bailey's Industrial Oil and Fat Products,
16 Lee, Jiwon, and Silvana Martini "Effect of cream aging temperature and agitation on butter properties." Journal of dairy science 101.9 (2018):
17 Lindmark-Mồnsson, Helena, Rangne Fondộn, and Hans-Erik Pettersson
"Composition of Swedish dairy milk." International Dairy Journal 13.6
18 Luquet, F.M., “Laits et produits laitiers lére éd" Paris: Technique et documentation Lavoisier (1985),1 (1): 1-90
19 Mehta, B M "Butter, butter oil, and ghee Gourmet and health-promoting specialty oils." (2009): 527-59
20 Nandita Das và cộng sự, The Chemistry of Milk and Milk Products, 2023
21 Newburg, D S., S H Neubauer, and R G Jensen "Handbook of milk composition." ed Jensen RG, Academic Press, San Diego (1995): 273-
22 Pădureţ, Sergiu "The effect of fat content and fatty acids composition on color and textural properties of butter." Molecules 26.15 (2021): 4565
