luận văn nghiên cứu quy trình sản xuất phô mai sữa dừa

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề: Phô mai là một trong những sản phẩm từ sữa khá quan trọng đặc biệt là ở các nước phương Tây vì đây là sản phẩm truyền thống đã có từ lâu đời gắn

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất cả các thầy cô đã dạy em trong 4 năm qua, các thầy cô đã truyền đạt cho em tất cả những kiến thức quý báu về ngành công nghệ thực phẩm

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực hiện đồ án tại Phòng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm và đặc biệt là cô Trần Thị Ngọc Mai, đã tận tình hướng dẫn em trong thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp vừa qua

Em xin cảm ơn thầy Chu Văn Thái, nhân viên phòng thí nghiệm của trường đại học Kỹ Thuật Công Nghệ đã tạo điều kiện cho em thực hiện đồ án tại Phòng thí nghiệm của trung tâm

Sau cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã động viên, giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này

Đề mục Trang bìa Nhiệm vụ đồ án Lời cảm ơn Tóm tắt Mục lục Danh sách hình vẽ Danh sách bảng biểu CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

1.2 Mục tiêu nghiên cứu CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TƯ LIỆU 2.1 Tổng quan về nguyên liệu

2.1.1 Tổng quan về sữa 2.1.1.1 Tính chất lý học 2.1.1.2 Tính chất hóa học

2.1.1.2.1 Nước 2.1.1.2.2 Các hợp chất có chứa nitơ 2.1.1.2.2.1 Protein

2.1.1.2.2.2 Nitơ phi protein 2.1.1.2.3 Lipid

2.1.1.2.4 Lactose 2.1.1.2.5 Chất khoáng 2.1.1.2.6 Enzyme 2.1.1.2.7 Vitamin 2.1.1.2.8 Các hợp chất khác a.Các chất khí

b.Sắc tố trong sữa c.Các hợp chất hóa học d.Các chất miễn dịch 2.1.1.3 Hệ vi sinh vật trong sữa nguyên liệu

2.1.1.3.1 Vi khuẩn 2.1.1.3.1.1 Vi khuẩn lactic

2.1.1.3.1.2 Vi khuẩn Coliform 2.1.1.3.1.3 Vi khuẩn sinh acid butiric 2.1.1.3.1.4 Vi khuẩn propionic

2.1.1.3.1.5 Vi khuẩn gây thối 2.1.1.3.2 Nấm men

2.1.1.3.3 Nấm mốc: 2.1.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới và ở Việt Nam

2.1.2.1.2 Dừa trên thế giới 2.1.2.2 Phân loại

2.1.2.3 Đặc điểm sinh thái của cây dừa 2.1.2.4 Giá trị sử dụng của cơm dừa 2.1.2.5 Thành phần hóa học của cơm dừa 2.1.2.6 Giá trị dinh dưỡng của cơm dừa 2.2 Tổng quan về sản phẩm

2.2.1Sơ lược về phô mai 2.2.1.1 Lịch sử và nguồn gốc phô mai 2.2.1.2 Phân loại phô mai

2.2.1.3Công nghệ sản xuất phô mai 2.2.1.3.1 Nguyên lý cơ bản sản xuất phô mai 2.2.1.3.2 Công nghệ sản xuất phô mai tươi (không có quá trình chín sinh hoá) 2.2.2 Tổng quan về quá trình lên men

2.2.2.1 Cơ sở khoa học của quá trình lên men 2.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 2.2.2.3 Vi sinh vật trong công nghiệp sản xuất phô mai 2.2.3 Tổng quan về quá trình đông tụ sữa

2.2.3.1 Cơ sở khoa học 2.2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đông tụ sữa

2.2.4 Giống vi khuẩn Lactobacillus acidophyllus

CHƯƠNG 3 : NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nguyên liệu

3.1.1 Sữa 3.1.2 Dừa 3.1.3 Ezyme protease 3.1.4 Vi khuẩn Lactic 3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp phân tích hoá lý 3.2.1.1 Xác định pH

3.2.1.2 Xác định hàm lượng chất khô bằng khúc xạ kế 3.2.1 3 Xác định độ chua

3.2.1.4 Xác định hàm lượng đường tổng, đường khử : 3.2.1.5 Khảo sát hàm lượng protein tổng trong nguyên liệu bằng phương pháp Micro-

Kjeldahl 3.2.1.6 Phương pháp định lượng lipid tổng theo phương pháp Soxlet

3.2.1.7 Phương pháp xác định đạm NH3

3.2.1.8 Phương pháp định lượng lipid tổng bằng phương pháp Soxlet 3.2.1.9 Phương pháp xác định hàm lượng chất béo bằng phương pháp FOLCH 3.2.1.10 Phương pháp xác định chỉ số peroxit

3.2.1.11 Phương pháp xác định chỉ số acid

3.2.3.2 Phương pháp định lượng tổng vi khuẩn lactic bằng phương pháp đếm khuẩn

lạc 3.2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan:

3.2.4.1 Phép thử so hàng 3.2.4.2 Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp sản phẩm 3.3Nội dung nghiên cứu

3.3.1 Quy trình dự kiến 3.3.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất phô mai sữa dừa

3.3.1.2 Sơ đồ nghiên cứu 3.3.2 Nội dung nghiên cứu

a Thí nghiệm 1: Khảo sát nguyên liệu

b Thí nghiệm 2: Khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa sữa tươi và sữa dừa

c Thí nghiệm 3: Khảo sát tỉ lệ giống L.acidophyllus phối trộn vào để lên men

d Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men e Thí nghiệm 5: Khảo sát hàm lượng enzyme protease cho vào dịch lên men trong quá trình đông tụ

f Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình đông tụ g Thí nghiệm 7: Đánh giá chất lượng sản phẩm

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 4.1 Khảo sát nguyên liệu

4.2 Khảo sát tỉ lệ phối trộn giữa sữa tươi và sữa dừa

4.3 Khảo sát tỉ lệ giống L.acidophyllus phối trộn vào để lên men

4.6 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình đông tụ 4.7 Đánh giá chất lượng sản phẩm

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận

5.2 Hạn chế 5.3 Kiến nghị PHỤ LỤC PHỤ LỤC A: Xử lý kết quả PHỤ LỤC B: Đánh giá cảm quan PHỤ LỤC C: Kết quả đếm khuẩn lạc TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bảng 2.2: Thành phần protein có trong sữa Bảng 2.3: Thành phần chất béo có trong sữa bò Bảng 2.4: Thành phần một số nguyên tố vi lượng của sữa bò Bảng 2.5: Hàm lượng vitamin của sữa

Bảng 2.6: Một số vi khuẩn lactic quan trọng trong công nghiệp sữa Bảng 2.7: Thành phần cơm dừa theo nhiều tác giả

Bảng 2.8: Thành phần dinh dưỡng của cơm dừa trong 100g Bảng 2.9: Thành phần chất béo có trong 100g cơm dừa tươi Bảng 2.10: Thành phần amino acid có trong 100g cơm dừa tươi Bảng 2.11: Giá trị dinh dưỡng và năng lượng của 100g cơm dừa tươi Bảng 2.12: Vitamin và chất khoáng có trong 100g cơm dừa tươi Bảng 3.1: Môi trường MRS

Bảng 3.2: Chỉ tiêu vi sinh vật trong phô mai Bảng 4.1: Các thông số hoá lý của cơm dừa Bảng 4.2: Bảng nhận xét cảm quan về mùi vị của sản phẩm phô mai sữa dừa khi khảo sát nguyên liệu

Bảng 4.3: Kết quả phân tích cảm quan về mùi vị của 3 mẫu sản phẩm phô mai sữa dừa khi khảo sát nguyên liệu dừa

Bảng 4.4: Kết quả chuyển đổi từ vị trí sang điểm của bảng 4.3 Bảng 4.5: Ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến pH, độ Bx, độ chua trong quá trình lên men

Bảng 4.7: Kết quả chuyển đổi từ vị trí sang điểm của bảng 4.6 Bảng 4.8: Kết quả đánh giá cảm quan mức độ ưa thích về cấu trúc của sản phẩm khi khảo sát nồng độ chất khô

Bảng 4.9: Kết quả chuyển đổi từ vị trí sang điểm của bảng 4.8 Bảng 4.10: Ảnh hưởng của hàm lượng giống đến pH, độ Bx, độ chua trong quá trình lên men Bảng 4.11: Kết quả phân tích cảm quan mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm khi khảo sát tỉ lệ giống

Bảng 4.12: Kết quả chuyển đổi từ vị trí sang điểm của bảng 4.11 Bảng 4.13: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến pH, độ Bx, độ chua của dung dịch trong quá trình lên men

Bảng 4.14: Nhận xét cảm quan về mùi vị của sản phẩm phô mai sữa dừa được lên men ở nhiệt độ 300C, 400C

Bảng 4.15: Kết quả đánh giá cảm quan mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm khi khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men

Bảng 4.16: Kết quả hoạt độ enzyme protease làm đông tụ sữa dừa Bảng 4.17: : Nhận xét cảm quan về mùi vị, cấu trúc của sản phẩm phô mai sữa dừa có bổ sung enzyme protease

Bảng 4.18: Kết quả đánh giá cảm quan mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm phô mai khi khảo sát tỉ lệ enzyme protease

Bảng 4.19: Kết quả đánh giá cảm quan mức độ ưa thích về cấu trúc của sản phẩm phô mai khi khảo sát tỉ lệ enzyme protease

Bảng 4.21: Kết quả đánh giá cảm quan mức độ ưa thích về mùi vị của sản phẩm khi khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình đông tụ

Bảng 4.22: Kết quả phân tích chỉ tiêu dinh dưỡng của sản phẩm phô mai sữa dừa Bảng 4.23: kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm phô mai sữa dừa

Bảng 4.24: Điểm trung bình của các chỉ tiêu Bảng 4.25: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm tạo thành

Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức của submicelle Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức của micelle Hình 2.4: Cấu tạo của α và β-lactose Hình 2.5: Giống dừa cao West Coast Tall Hình 2.6: Giống dừa lùn

Hình 2.7: Phô mai cheddar (phô mai cứng) Hình 2.8: Phô mai Gruỳere (phô mai có FDB > 45%) Hình 2.9: Phô mai tươi

Hình 2.10: Phô mai Emmenthal (phô mai cứng có lỗ hổng hình tròn) Hình 2.11: Sơ đồ cơ chế hoá học quá trình chuyển hoá đường sữa do vi khuẩn lactic

Hinh 2.12: Hình dạng vi khuẩn L.acidophyllus

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất phô mai tươi Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến pH theo thời gian Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến Bx theo thời gian Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của hàm lượng chất khô đến độ chua theo thời gian Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của pH theo thời gian khi khảo sát tỉ lệ giống

Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của Bx theo thời gian khi khảo sát tỉ lệ giống

Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ chua trong quá trình lên men Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến pH trong quá trình đông tụ Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến Bx trong quá trình đông tụ Hình 4.12: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ chua trong quá trình đông tụ

DANH SÁCH BẢNG

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề:

Phô mai là một trong những sản phẩm từ sữa khá quan trọng đặc biệt là ở các nước phương Tây vì đây là sản phẩm truyền thống đã có từ lâu đời gắn liền với nền văn hoá ẩm thực của họ Phô mai rất tốt cho sự phát triển cũng như quá trình tiêu hóa của trẻ, ngay cả ở những trẻ có phản ứng với sữa Phô mai giàu đạm, hàm lượng calci cao và chất dinh dưỡng dồi dào Chỉ cần 60g phô mai mỗi ngày, trẻ đã nạp đủ lượng calci cần dùng trong ngày Ngoài ra, trong phô mai còn có chất kẽm, rất tốt cho não, da và hệ miễn nhiễm Phô mai được làm từ sữa dê, bò, cừu, có nhiều loại từ mềm đến cứng, với nhiều màu sắc: trắng, vàng, xanh Mỗi loại phô mai có một cách dùng khác nhau, có loại để dùng ngay với các loại mứt trái cây khô (nho khô, mơ khô ), bánh quy, có loại dùng chung với bánh mì hoặc làm nguyên liệu chế biến món ăn, món bánh, xà lách trộn

Ở Việt Nam, phô mai là sản phẩm còn khá mới mẻ, người dân Việt Nam chỉ mới quen thuộc với những sản phẩm phô mai tái chế và việc sản xuất phô mai ở Việt Nam cũng chưa đựơc phổ biến lắm Bên cạnh đó việc kết hợp sữa với một loại hoa quả tạo ra sản phẩm phô mai giúp cho việc sử dụng phô mai của người Việt dễ dàng hơn đồng thời nâng cao giá trị kinh tế của trái cây nước ta

Trong khi đó dừa là một loại trái cây nhiệt đới quen thuộc được trồng nhiều ở miền Nam nước ta Từ cơm dừa đã có một số sản phẩm ra đời như: kem dừa đóng hộp, sữa dừa, cơm dừa sấy khô Sự kém đa dạng về sản phẩm đã dẫn đến thị trường tiêu thụ thiếu ổn định là nguyên nhân dẫn đến sự giảm giá thành sản phẩm Vấn đề đặt ra là tại sao ở một nước dồi dào nguồn

nguyên liệu như vậy mà không tận dụng để phát triển sản phẩm mới Đề tài: “Nghiên cứu sản xuất phô mai từ sữa dừa” được đặt ra nhằm nghiên cứu bổ sung các sản phẩm chế biến từ trái

dừa, góp phần nhỏ bé vào việc đa dạng hóa sản phẩm chế biến và nâng cao giá trị kinh tế của trái dừa ở nước ta nói chung và ở tỉnh Bến Tre nói riêng trong thời điểm kinh tế hội nhập hiện nay

1.2 Mục tiêu nghiên cứu:

Tiến hành nghiên cứu chế biến phô mai sữa dừa với trọng tâm giải quyết các vấn đề liên quan đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm Trên cơ sở đó em tiến hành nghiên cứu các vấn đề sau đây:

Khảo sát nguyên liệu Khảo sát tỉ lệ phối trộn sữa tươi và sữa dừa Khảo sát tỉ lệ vi khuẩn lactic cho quá trình lên men Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ đến quá trình lên men Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ enzyme protease cho quá trình đông tụ Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến quá trình đông tụ

Đánh giá sản phẩm dựa vào 3 chỉ tiêu: hoá lý, vi sinh, đánh giá cảm quan

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU: 2.1.1 Tổng quan về sữa: [1], [2].

Người ta có thể sản xuất phô mai từ sữa bò, sữa dê hoặc sữa cừu dưới dạng sữa tươi, sữa đã tách một phần béo hoặc sữa gầy Trong điều kiện sản xuất của nước ta, bài luận văn của em xin được giới thiệu nguyên liệu chủ yếu để sản xuất phô mai là sữa bò

Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để chế biến thành nhiều loại thực phẩm quý giá Dưới dạng các sản phẩm chế biến như phô mai, bơ, sữa chua… giá trị dinh dưỡng của sữa tăng lên rất nhiều, sữa và các sản phẩm sữa đem lại cho con người sự sảng khoái, ngon miệng và đặc biệt giúp cơ thể phát triển về chiều cao,cân nặng, sức đề kháng, giải độc, tăng cường sức lao động và trí tuệ

Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên chính là sữa bò, sữa dê hoặc sữa cừu Ở nước ta, cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, ngành chế biến sữa ngày càng phát triển và đa dạng hóa chủng loại sản phẩm, góp phần khẳng định sữa là một thực phẩm trọng yếu, giữ vị trí quan trọng trong nề kinh tế quốc dân và đời sống hằng ngày của mọi người dân

2.1.1.1 Tính chất lý học:

Sữa là một chất lỏng đục Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất khoáng có trong sữa tạo nên Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β- carotein có trong chất béo của sữa Sữa bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt Sữa gầy thường trong hơn và có màu xanh nhạt

Bảng 2.1 : Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò

Đại lượng Đơn vị đo Giá trị Đại lượng Đơn vị đo Giá trị

2.1.1.2 Tính chất hóa học:

Sữa là một hỗn hợp các thành phần chính bao gồm nước, lactose, protein và các chất béo Ngoài ra sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormone, các chất màu và khí

2.1.1.2.1 Nước:

Trong sữa hàm lượng nước chiếm khoảng 90% khối lượng sữa tùy theo từng loại sữa và nước ở dạng tự do là chủ yếu (chiếm khoảng 97% tổng lượng nước) Lượng nước liên kết còn lại được gắn các protein, các muối, polysacaride… Hàm lượng nước liên kết trong sản phẩm sữa rất khác nhau: sữa gầy 2,13 ÷ 2,59%; sữa đầu (colostrums) 4,15%; bơ 1,75% Nước liên kết đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 0o

C, không hòa tan muối, đường Nước liên kết có thể kết tinh với lactose

2.1.1.2.2 Các hợp chất có chứa nitơ:

Các hợp chất chứa nitơ trong sữa bò (100%)

Protein (95%) Các hợp chất chứa nitơ phi protein (5%)

Casein (75- 85%) Protein hoà tan (15-25%) αs-casein β-lactoglobulin

β-casein α-lactalbulin κ-casein Proteose-pepton γ-casein Serum-albumin

Bảng 2.2 : Thành phần protein trong sữa

κ-casein Tổng casein

10,0 2,6 10,1

3,3 26,0

30,6 8,0 30,8 10,1 79,5

Whey protein

α-lactalbumin β-lactoglobulin Serum albumin Immunoglobulin Miscellaneous (bao gồm proteose-pepton) Tổng whey protein

1,2 3,2 0,4 0,7 0,8

6,3

3,7 9,8 1,2 2,1 2,4

Do sự bố trí các đầu ưa nước của κ- casein luôn hướng ra vùng biên nên chính các phân tử κ- casein làm cho micelle hòa tan được Micelle càng chứa nhiều κ-casein thì kích thước càng bé và càng bền

Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức của submicelle

b Whey protein:

-Lactalbumin có trong sữa dưới dạng dung dịch keo Hàm lượng từ 0,5 – 1% Nó thuộc loại protein đơn giản, trong phân tử không chứa Ca, P, mà chứa nhiều liên kết -S-S Trong sữa, lactoalbumin có độ phân tán cao hơn casein, hoà tan tốt trong nước Các enzyme làm đông tụ sữa không có khả năng làm đông tụ albumin, nhưng dưới tác dụng của nhiệt sẽ kết tủa được albumin

-Lactoglobulin có hàm lượng khoảng 1%, có nhiều trong sữa non Globumin tồn tại trong sữa dưới dạng keo, độ phân tán kém hơn albumin Nó không bị đông tụ dưới tác dụng của chimosin

Imunoglobulin (các globulin miễn dịch) có nồng độ rất thấp trong sữa bình thường nhưng trong sữa đầu chúng chiếm tới 90% tổng số whey protein

2.1.1.2.2.2 Nitơ phi protein:

Bao gồm: các acid amin tự do, polypeptide, ure, acid uric …Trong đó, acid amin tự do là quan trọng nhất, là nguồn cung cấp nitơ dồi dào cho các vi khuẩn lactic phát triển trong sữa

Hình 2.3: Sơ đồ tổ chức của micelle

Submicelle Chuỗi lộ ra Calcium phosphate κ-casein

Nhóm PO4

Lipid phức tạp: Chất béo

Lipid đơn giản: Phosphatide, Glycolipide, sterol

Di- và Monoglyceride, acid béo, sterol, carotenoid, vitamine (A,D,E,K) (chiếm 1-2%)

Triglyceride ( 98-98%)

Acid béo không no Acid béo no

Bảng 2.3: Thành phần chất béo trong sữa bò Thành phần

Hàm lượng (% so với tổng

khối lượng chất béo) Ghi chú Lipid đơn giản:

-Glyceride: Triglyceride Diglyceride Monoglyceride -Cholesteride

-Ceride

98,5 95÷96

2÷3 0,1 0,03 0,02

Ester của acid béo và cholesterol Ester của acid béo và rượu cao phân tử

Các hợp chất tan trong chất béo

-Cholesterol -Acid béo tự do -Hydrocacbon -Vitamin A,D,E,K -Rượu: Phytol, Palmitic, Stearic, Oleic

0,5

0,3 0,1 0,1 Vết Vết

- Dạng α-lactose monohydrate C12H22O11.H2O (phân tử α-lactose ngậm một phân tử nước)

- Dạng β-lactose anhydrous C12H22O11 ( phân tử β-lactose khan) Tỷ lệ hàm lượng giữa α-lactose monohydrate và β-lactose anhydrous trong sữa phụ thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ của sữa

Dạng bền vững nhất là -lactose monohidrat C12H22O11.H2O Đường lactose là loại đường rất dễ lên men và dễ tiêu hoá Lactose dễ bị thuỷ phân dưới tác dụng của acid, nhiệt, enzyme lactase

C12H22O11.H2O C6H12O6 + C6H12O6

Lactose ngậm nước glucose galactoseLactose ở trong sữa có ý nghĩa to lớn đối với cơ thể trẻ em vì nó có khả năng làm tăng nhanh quá trình trao đổi chất, đồng thời cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể Đặc biệt do lactose thấm qua màng ruột già rất chậm cho nên ở trong ruột già nó sẽ bị lên men tạo thành acid lactic làm hạn chế quá trình thối rữa ở trong ruột

2.1.2.5 Chất khoáng:

Lượng các chất khoáng trong sữa không nhiều, nhưng sự có mặt của các chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng của sữa

β-lactose anhydrous α-lactose monohydrate

Hình 2.4: Cấu tạo của α và β-lactose

Bảng 2.4: Thành phần một số nguyên tố vi lượng trong sữa bò

Nguyên tố Hàm lượng

(%) Nguyên tố

Hàm lượng (%)

Hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme là nhiệt độ và pH Enzyme có nhiệt độ hoạt động tối thích là 25-500C Khả năng hoạt động của nó sẽ giảm nếu nhiệt độ tăng quá nhiệt độ tối thích, và sẽ ngưng hoạt động hoàn toàn vào khoảng nhiệt độ 50-1200C

Mỗi enzyme có một khoảng pH tối thích Có một số enzyme có pH tối thích nằm trong vùng acid, một số enzyme khác có pH tối thích nằm trong vùng kiềm

Các enzyme trong sữa được chia làm hai nhóm: các enzyme thủy phân (lipase, photphatase, galactase ), các enzyme oxy hóa sinh học (peroxidase, catalase )

2.1.2.7 Vitamin:

Sữa chứa tất cả các vitamin với số lượng khác nhau Trong quá trình chế biến, các vitamin hoà tan trong chất béo được giữ lại nhờ kem, trong khi các vitamin hoà tan trong nước còn lại trong sữa đã vớt váng hoặc trong dịch đường sữa

Bảng2.5: Hàm lượng vitamin của sữa (theo N.Ksaric và ctv.,1983)

(mg/l) A (Retinol)

D (Canxiferol) E (Tocopherol) B1 (Tiamin) B2 (Riboflavin) B6 (Piridoxin)

0,3 0,001

1,4 0,4 1,7 0,5

B12(Xianocobalamin) Nicotinamit

Axitpantohenic C

Biotin Axit folic

0,05 1 3 20 0,04 0,05

2.1.2.8 Các hợp chất khác: a.Các chất khí:

Trong sữa tồn tại các chất khí như: CO2 chiếm 50 – 70%, O2 chiếm 5 – 10%, NO2 chiếm 20 – 30% Trong quá trình bảo quản và chế biến hàm lượng các chất khí này có thay đổi Sự có mặt của các chất khí này gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi khử trùng nên trong sản xuất thường được loại đi bằng phương pháp bài khí Ngoài ra, oxy có mặt trong sữa là nguyên nhân phát triển các quá trình oxy hóa làm giảm chất lượng của sữa

b.Sắc tố trong sữa:

Sữa có màu vàng ngà là do sự có mặt của nhóm carotenoid mà đại diện là nhóm carotene

Sữa có màu xanh là do có chứa chlorophylle Màu xanh vàng của nước sữa (whey) là do sắc tố riboflavin (vitamin B2)

Màu trắng của sữa là do sự khuếch tán ánh sáng bởi các micelle protein

c Các hợp chất hóa học: Thỉnh thoảng người ta phát hiện ra trong sữa còn có chứa các hợp chất

hóa học khác như: chất kháng sinh (penicilline, chloramphenicol…), chất tẩy rửa (nước javen, kiềm…), kim loại nặng, độc tố vi sinh vật… Những hợp chất này có mặt là do người ta trộn vào thức ăn, trị bệnh cho gia súc (thuốc kháng sinh); làm vệ sinh chuồng trại (javen,…); nhiễm vào sữa qua tay người vắt sữa, dụng cụ chứa sữa,… gây độc cho người sử dụng Hàm lượng chúng trong sữa có thể ở dạng vết hoặc đáng kể tuỳ trường hợp

d Các chất miễn dịch: Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau Các chất miễn dịch này có

tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt độ 6570oC Các chất miễn dịch trong sữa bao gồm antioxin, opsonin, bacterilyzin, precipitin, aglutimin

Ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu

2.1.1.3 Hệ vi sinh vật trong sữa nguyên liệu:

Hệ vi sinh vật trong sữa rất đa dạng bao gồm: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc Một số loài vi sinh vật cần quan tâm trong công nghệ sản xuất phô mai:

2.1.1.3.1 Vi khuẩn:

a.Vi khuẩn lactic (điển hình là các giống Streptococcus, Leuconostoc, Lactobacillus) :

Mặc dù các vi khuẩn này ít hoặc không tiết ra enzyme protease trong sữa nhưng có khả năng phân giải casein trong phô mai Các vi khuẩn này lên men các loại đường tạo thành acid lactic và các sản phẩm phụ khác ở các điều kiện khác nhau

Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trình trao đổi năng lượng, vi khuẩn lactic được chia thành hai nhóm:

- Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của nó chiếm tỷ lệ vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ khác Một số vi khuẩn lactic lên men đồng hình:

L.pasteurianus, L.brevis, l.lycopessici, S.cumoris, S.lactic, S.falcalis

- Vi khuẩn lactic dị hình: hàm lượng acid lactic sinh ra không cao hơn nhiều so với các

sản phẩm còn lại Một số vi khuẩn lactic lên men dị hình: L.acidophillus, L.bulgaricus, L.casei, L.delbriieckii

Bảng 2.6 : Một số vi khuẩn lactic quan trọng sử dụng trong công nghiệp sữa

Str: Streptoccocus; Lb: Lactobacillus

Loài topt(oC)

acid citric Acid lactic (%) Những chất khác

Vi khuẩn Coliform thuộc nhóm vi khuẩn Gram (+), kị khí không bắt buộc Nhiệt độ sinh

trưởng tối ưu trong khoảng 30 ÷ 44oC

Chúng phân giải protein trong sữa tươi tạo ra các sản phẩm khí làm cho sữa có mùi khó

c Vi khuẩn sinh acid butiric

Chúng được tìm thấy trong đất, trên thực vật, trong phân,… Do đó, chúng dễ nhiễm vào sữa Chúng là vi khuẩn Gram (+), thuộc nhóm kị khí bắt buộc, có khả năng sinh bào tử Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu ở 37oC

Vi khuẩn Clostridium chuyển hóa đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau như

acid butyric, butanol, etanol, aceton, khí CO2, H2,… làm thay đổi thành phần hóa học và giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản

d Vi khuẩn propionic:

Vi khuẩn hình cầu, xếp thành đôi hoặc thành chuỗi, Gram (+), thuộc nhóm kị khí không bắt buộc Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu ở 30oC Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở 75oC trong thời gian 20 giây.Vi khuẩn propionic chuyển hóa đường thành acid propionic, acid acetic, khí CO2,… làm hư hỏng chất lượng sữa

e Vi khuẩn gây thối:

Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp trong sữa là Pseudomonas, Brevibacterium, Bacillus, Achromobacter, Micrococcus… Chúng có dạng hình cầu hoặc hình gậy, thuộc nhóm

hiếu khí lẫn kỵ khí

Các vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào trong môi trường sữa Protease sẽ xúc tác quá trình thủy phân protein tạo ra các sản phẩm polypeptide, peptide và acid amin Một số acid amin tiếp tục bị phân hủy tạo NH3, H2S,… làm cho sữa có mùi khó chịu

2.1.1.3.2 Nấm men:

Nấm men phát triển tốt ở pH 4,5 ÷ 5, nhiệt độ 20 ÷ 30oC Các tế bào nấm men thường không phát triển ở nhiệt độ dưới 0oC hoặc trên 47oC Trong môi trường có oxy nấm men phân hủy đường thành CO2 và nước.Các loài nấm men chính có trong sữa là: Saccharomyces, Mycorderma và Torula

2.1.1.3.3 Nấm mốc:

Nấm mốc có khả năng phân giải protein và lipid nên thường gây vị đắng trong các sản phẩm sữa Tất cả nấm mốc thường hiếu khí, thích nghi môi trường acid và đặc biệt môi trường đã được vi khuẩn lactic acid hóa Chúng không phát triển trong sữa tươi mà phát triển mạnh trong

sữa chua Nấm mốc thích hợp phát triển trên môi trường acid, nhiệt độ tối thích là 20 ÷ 30oC Nấm mốc sẽ bị tiêu diệt bởi chế độ thanh trùng sữa ở 72 ÷ 75oC trong 15 ÷ 20 giây

Nấm mốc thường có mặt trong sữa là loài Mucor và Rhizopus với số lượng lớn Ngoài ra còn có các loài Penicilium, Aspergilus, Oide và Monilia

2.1.1.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới và ở Việt Nam:

Theo Cục chăn nuôi (Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn), mức tiêu thụ sữa nước ở Việt Nam hiện nay khoảng 400 triệu lít/năm, song nguồn sữa tươi từ bò của nông dân chỉ đáp ứng được 28% nhu cầu, 72% còn lại phải dùng sữa bột hoàn nguyên được nhập từ nước ngoài

Cả miền Bắc có 27300 con bò nhưng chỉ có một nửa số bò cho sữa với khối lượng khoảng 90 tấn/ngày Khoảng 10% trong số này đã được chế biến để bán lẻ tại địa phương

Với lượng sữa như vậy, chỉ có thể cung cấp cho 1 nhà máy sản xuất với công suất nhỏ hoạt động Vậy nhưng ở miền Bắc có tới 10 doanh nghiệp sản xuất với tổng sản lượng cung cấp ra thị trường khoảng 330 tấn/ngày Như vậy, sản lượng sữa tươi từ đàn bò của miền Bắc chỉ chiếm khoảng hơn 20% sản lượng sữa tiêu thụ thực tế trên thị trường

Trong một phân tích mới đây, công ty cổ phần chứng khoán Bảo Việt (BVSC) đã đưa ra những đánh giá khái quát về thị trường sữa Việt Nam Theo đó, ngành sữa là một trong những ngành có tính ổn định cao, ít bị tác động bởi chu kỳ kinh tế Việt Nam đang là quốc gia có tốc độ tăng trưởng ngành sữa khá cao trong khu vực Thị trường sữa trong nước có thể tiếp tục duy trì được tốc độ tăng trưởng cao trong những năm tới, do mức tiêu thụ sữa bình quân đầu người của Việt Nam hiện tại vẫn đang ở mức thấp Bên cạnh đó, tiềm năng của thị trường sữa vẫn còn rất lớn khi mà tiêu dùng sản phẩm sữa của Việt Nam vẫn còn rất thấp Mức tiêu dùng sữa bình quân

2.1.2 Tổng quan về dừa: [17], [18], [19], [20].

2.1.2.1 Nguồn gốc, phân bố, nuôi trồng:

Nguồn gốc của loài thực vật này là chủ đề gây tranh cãi, trong đó có một số học giả cho rằng nó có nguồn ngốc ở khu vực Đông Nam Á trong khi những người khác cho rằng nó có nguồn ngốc ở miền tây bắc Nam Mỹ

Dừa phát triển tốt trên đất pha cát, có khả năng chống chịu mặn tốt cũng như nó ưa thích các nơi sinh sống có nhiều nắng và lượng mưa bình thường (750 2000mm hàng năm ), dừa cần độ ẩm cao ( 7080% ) để phát triển một cách tối ưu nhất Dừa rất khó trồng và phát triển trong các khu vực khô cằn

Các nước trồng dừa chính: - Vùng Đông Nam Á và Nam Á: Vietnam, Thailand, Cambodia, Philippines, Indonesia, Malaysia, India, Sri Lanka…

- Vùng Thái Bình Dương và châu Mỹ: Papua New Guinea, Vanuatu, Samoa, Palau, Solomons, Kiribati, Federated States of Micronesia…

- Châu Phi: Madagascar, Mozambique… - Châu Mỹ: Panama, Brazil…

2.1.2.1.1 Dừa ở Việt Nam:

Nước ta có khí hậu nhiệt đới và nhiều sông ngòi nên rất thuận lợi cho dừa phát triển Tập chung chủ yếu ở miền trung và miền nam nước ta Miền trung dừa được trồng nhiều ở Thanh Hóa, Quảng Bình, Phú Yên, Đà Nẵng, Khánh Hòa Miền nam Dừa phân bố chủ yếu ở Bến Tre, Trà Vinh, Vĩnh Long, Mỹ Tho, Kiên Giang

Một số dừa thường gặp ở Việt Nam

- Dừa Dâu (xanh, vàng, đỏ), dừa Xiêm lai

2.1.2.1.2 Dừa trên thế giới:

Trên thế giới dừa được phân bố nhiều ở châu Á, châu Đại Dương, các đảo Trung Mỹ, các nước Trung Mỹ và Nam Mỹ, các nước Đông và Tây Phi

2.1.2.2 Phân loại khoa học:

Dừa có tên khoa học là Cocos nucifera Linnaeus, thuộc giới Plantae, ngành Magnoliophyta, lớp Liliopsida, bộ Arecales, họ Arecaceae, chi Cocos, loài C nucifera

Phân loại giống dừa có nhiều cách nhưng sự phân loại theo đặc điểm tính trạng di truyền như cách thụ phấn hoa được sử dụng phổ biến nhất Theo cách phân loại này thì dừa được chia làm 2 giống: dừa cao (dị hoa thụ phấn) và dừa lùn (tự giao)

Dừa cao có đặc điểm là thụ phấn chéo, thân to khỏe và ra hoa muộn, chậm ra quả (6 đến 9 năm sau khi ươm mới có quả), số lượng quả ít, quả có kích thước trung bình và to, cơm dừa dày, hàm lượng dầu cao (6570%), xơ dừa chất lượng tốt Cây cao từ 15 đến 20m, tính chống chịu tốt, có thể sống lâu đến 80 hay 90 tuổi Dừa cao thường để lấy dầu

Dừa lùn biểu hiện cơ quan dinh dưỡng giảm thiểu như thân mảnh, cao tối đa 12m, lá nhiều nhưng ngắn Cây ra quả rất sớm (khoảng 3 hay 4 năm), ra nhiều buồng hoa nên cho nhiều quả, quả nhỏ và chín sớm Cây có sức chống chịu kém, dễ bị sâu bệnh gây hại, sống không lâu bằng dừa cao Dừa lùn thường để uống nước

Ngoài ra còn có loại dừa lai là giống lai giữa dừa lùn và dừa cao (lai tự nhiên và lai nhân tạo) Các giống lai thường mang nhiều đặc điểm tốt hơn giống Cao và Lùn là cho trái sớm, năng suất cao, chất lượng cơm dừa tốt, hàm lượng dầu cao và tính chống chịu tốt đối với điều kiện môi trường khắc nghiệt

Gần nay mới xuất hiện một giống dừa mới gọi là dừa sáp xuất sứ từ Thái Lan Về hình thức dừa sáp giống như dừa bình thường nhưng điểm đặc biệt là cơm dừa rất dày, có khi choáng hết phần ruột

2.1.2.3 Đặc điểm sinh thái của cây dừa:

Dừa là một cây trồng rất kinh tế, từ thân, lá, vỏ, nước đến cùi đều sử dụng được Dừa phát triển tốt trên đất pha cát và có khả năng chống chịu mặn tốt cũng như nó ưa thích các nơi sinh sống có nhiều nắng và lượng mưa bình thường (750 –2.000mm/năm), điều này giúp nó trở thành loại cây định cư bên các bờ biển nhiệt đới một cách tương đối dễ dàng Dừa cần độ ẩm cao (70–80%) để có thể phát triển một cách tối ưu nhất, điều này lý giải tại sao nó rất ít khi

Hình 2.6: Giống dừa lùn

được tìm thấy trong các khu vực có độ ẩm thấp (ví dụ khu vực Địa Trung Hải), thậm chí cả khi các khu vực này có nhiệt độ đủ cao

2.1.2.4 Giá trị sử dụng của cơm dừa:

Cơm dừa tươi được dùng chủ yếu để sản xuất copra, cơm dừa mài và sữa dừa Từ copra chế biến bột khô dừa, dầu dừa có ứng dụng rất lớn trong nhiều lĩnh vực cuộc sống

Ứng dụng của cơm dừa mài: cho vào bánh, kẹo, kem… rất thơm ngon và được ưa chuộng

Ứng dụng của sữa dừa và bột sữa dừa sấy phun: Sữa dừa có thể được dùng trực tiếp hay pha loãng với nước để nấu càri, làm bánh kẹo, món tráng miệng Sữa dừa còn được dùng trong sản xuất bánh nướng và làm gia vị cho thực phẩm Bột sữa dừa sấy phun là sản phẩm đi từ sữa dừa để dễ đóng gói, vận chuyển, bảo quản và dễ dàng pha thành sữa dừa để sử dụng vào các mục đích đã nói trên

2.1.2.5 Thành phần hóa học:

Bảng 2.7: Thành phần của cơm dừa theo nhiều tác giả

Tác giả

Độ ẩm (%)

Chất béo (%)

Protein (%)

Cacbonhydrat (%)

Chất xơ (%)

Tro (%)

Bảng 2.8 Thành phần dinh dưỡng của cơm dừa trong 100g Chất dinh

dưỡng

Đơn vị

Hàm lượng

Chất dinh dưỡng

Đơn vị

Hàm lượng

Tổng acid béo no

Tổng acid béo chưa nó,có 1 nối đôi

14:0 g 5,866 18:2 g 0,000

Bảng 2.10 : Thành phần amino acid có trong 100g cơm dừa

Amino acid Đơn

vị

Hàm lượng Amino acid

Đơn vị

Hàm lượng

2.1.2.6 Giá trị dinh dưỡng của cơm dừa:

Cơm dừa rất giàu dinh dưỡng, nhất là chứa nhiều chất béo cần thiết cho cơ thể Cơm dừa chứa nhiều loại enzyme và rất dễ tiêu hóa Cơm dừa chín giàu chất béo và cacbonhydrat, lại không chứa nhiều protein Protein trong cơm dừa là protein hoàn hảo chứa đầy đủ các loại axit amin Cơm dừa còn giàu kali, natri, magiê và lưu huỳnh Sữa trích ra từ cơm dừa là thức uống có giá trị dinh dưỡng cao cho trẻ bị suy dinh dưỡng Dầu dừa còn được ứng dụng nhiều cho các sản phẩm làm đẹp da và chữa các rối loạn về da

Bảng 2.11: Giá trị dinh dưỡng và năng lượng của 100g cơm dừa

Bảng 2.12: Vitamin và chất khoáng trong 100g cơm dừa tươi

2.2 TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM: 2.2.1 Sơ lược về phô mai [1], [2]

2.2.1.1 Lịch sử và nguồn gốc phô mai:

Truyền thuyết kể rằng, phô mai được tìm ra một cách vô tình từ một người đàn ông Người này thực hiện chuyến đi xa của mình với một ít sữa đựng trong chiếc túi làm từ dạ dày của con bê Đi được vài giờ, ông ta lấy sữa ra uống nhằm giải cơn khát của mình Và ngạc nhiên thay, sữa đã bị chua và phân thành 2 lớp khác nhau Khi uống vào, ông ta cảm thấy rất thích mùi vị của

lượng sữa hư này Và đó chính là một dạng phomat nguyên thủy đầu tiên trên thế giới

Phô mai đã được người Sumer cổ đại (Sumerians, “là người tiền Semites sống ở vùng thung lũng Euphrates hạ”- theo Từ điển Webster) biết đến khoảng 4000 năm trước Công nguyên Thời La Mã, người ta đã đưa kỹ thuật sản xuất phô mai lên một trình độ cao hơn, khi việc làm ra chúng đòi hỏi kỹ năng và sự hiểu biết Trong suốt thời kỳ Phục Hưng, phô mai bị coi là có hại cho sức khoẻ Nhưng đến thế kỷ XIX, phô mai lấy lại danh tiếng của mình và việc sản xuất phô mai chuyển từ các nông trại đến các nhà máy Phô mai trở thành thương phẩm cách đây khoảng 1800 năm Cách thức làm phô mai được lưu truyền bằng miệng hay bằng sách vở trong nhà thờ cho đến ngày nay

Ngày nay, do sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con người đã sản xuất phô mai với quy mô công nghiệp Tuy nhiên, vẫn phải kết hợp với truyền thống để tạo những hương vị đăc thù của từng loại phô mai khác nhau

2.2.1.2 Phân loại phô mai:

 Phân loại theo độ ẩm của phô mai:

MFFB (%) Loại Phô mai < 41 Rất cứng 49 – 56 Cứng 54 – 63 Bán cứng 61 – 69 Bán mềm

> 67 Mềm

MFFB: phần trăm hàm lượng ẩm trên khối lượng không béo của phô mai

 Phân loại theo lượng béo:

FDB: Phần trăm hàm lượng béo trên khối lượng không béo của phô mai

FDB (%) Loại Phô mai

>60 Béo cao 45 - 60 Béo khá cao 25 - 45 Béo trung bình 10 - 25 Béo thấp

< 10 Không béo

Hình 2.7: Phô mai Cheddar (phô mai cứng)

 Phân loại theo cách đặc điểm quá trình làm chín: làm chín toàn phần, làm chín một phần, không làm chín (phô mai tươi)

 Phân loại theo tác nhân làm đông tụ sữa: Đông tụ bằng acid: Đây là loại phô mai không qua giai đoạn ủ chín và đông tụ bằng acid ở nhiệt độ 30 - 32oC, không bổ sung thêm renin, hoặc nếu có thì với tỷ lệ rất bé

Đông tụ bằng enzyme: Đây là loại phô mai đông tụ bởi enzyme renin, không bổ sung vi khuẩn lactic hoặc nếu có thì cũng rất ít Do đó, sản phẩm này có pH cao và có tính không nóng chảy trong quá trình nấu

 Phân loại dựa vào cấu trúc phô mai Loại có lỗ hổng hình tròn, có lỗ hổng hình hạt, loại không có lỗ hổng

Hình 2.9: Phô mai tươi

Hình 2.10: Phô mai Emmenthal (phô mai cứng có lỗ hổng hình tròn)