Bài tập lớn kĩ thuật phản Ứng Đề tài tổng quan và thiết kế thiết bị phản Ứng lên men lactic Để sản xuất sữa chua

Do vậy mà đề tài “Tổng quan và thiết kế thiết bị phản ứng lên men lactic để sản xuất sữa chua” đã được nhóm chúng em chọn như một đề tài thiết thực để khám phá quy trình sản xuất sữa chu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ



BÀI TẬP LỚN

KĨ THUẬT PHẢN ỨNG

Đề tài: Tổng quan và thiết kế thiết bị phản ứng lên men

lactic để sản xuất sữa chua

LỚP A01 - NHÓM 5 - HK232 Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Trần Tấn Việt

PGS TS Mai Thanh Phong

MỞ ĐẦU

Sữa chua là một trong những sản phẩm làm từ sữa phổ biến trong cuộc sống của người Việt Nam và các tín đồ theo đuổi các chế độ dinh dưỡng lành mạnh Sự có mặt của sữa chua trong các bữa ăn xế, bữa ăn tráng miệng đã rất quen thuộc do hương

vị và mùi vị ngon béo đặc trưng của mình Ngoài hương vị béo, ngọt, bùi đặc trưng này, sữa chua còn có thể mang lại nhiều lợi ích sức khỏe giúp mọi người có thể phòng tránh bệnh tật và có được vóc dáng thon thả Với nguồn gốc làm từ sữa, sữa chua cung cấp một lượng protein chất lượng cao, calci, kali và các loại vi khuẩn có lợi cho hệ

tiêu hóa Lợi khuẩn probiotic trong sữa chua, điển hình là Streptococcus thermophilus

và Lactobacillus bulgaricus vừa làm chất xúc tác cho phản ứng lên men sữa tươi

thành sữa chua làm tăng trưởng kinh tế, vừa có thể giúp cân bằng hệ vi sinh đường ruột, tăng cường hệ miễn dịch và cải thiện sức khỏe tim mạch của con người Bên cạnh đó, theo Cơ quan Quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA), ăn sữa chua hai lần mỗi tuần có thể góp phần làm giảm nguy cơ phát triển bệnh tiểu đường loại 21

Do vậy mà đề tài “Tổng quan và thiết kế thiết bị phản ứng lên men lactic để sản xuất sữa chua” đã được nhóm chúng em chọn như một đề tài thiết thực để khám phá quy trình sản xuất sữa chua, bao gồm cách thức sản xuất, thành phần sữa chua, quy trình công nghệ, động học phản ứng cũng như giả định một bài toán thiết kế thể tích của thiết bị phản ứng lên men lactic để sản xuất sữa chua phù hợp với các kiến thức đã học trên lớp từ phương trình động học đã được báo cáo trước đó

1 Anh Thư, FDA: Ăn sữa chua 2 lần mỗi tuần, đẩy lùi căn bệnh nguy hiểm, Báo mới, 25/5/2024, truy cập link: https://baomoi.com/fda-an-sua-chua-2-lan-moi-tuan-day-lui-can-benh-nguy-hiem-

c48478820.epi.

MỤC LỤC

I TỔNG QUAN VỀ LÊN MEN 5

1.1 Lên men lactic 5

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic 5

II TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA 9

2.1 Sản phẩm sữa chua 9

2.1.1 Nguyên liệu sản xuất 9

2.1.1.1 Sữa 9

2.1.1.2 Chất phụ gia/ chất ổn định 10

2.1.1.3 Chất màu và chất mùi 12

2.1.1.4 Đường và chất tạo ngọt 12

2.1.1.5 Men vi sinh 12

2.1.2 Thành phần dinh dưỡng 15

2.1.2.1 Protein 17

2.1.2.2 Carbohydrate 17

2.1.2.3 Lipid 17

2.1.2.4 Vitamin và khoáng chất 17

2.2 Lợi ích của sữa chua 18

2.3 Bảo quản sữa chua 19

III SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA 20

3.1 Giới thiệu sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua 20

3.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua 22

3.2.1 Nguyên liệu sản xuất 22

3.2.2 Khử khuẩn hệ thiết bị, máy móc, đường ống tiếp xúc nguyên liệu 23

3.2.3 Phối trộn, hòa tan nguyên liệu 24

3.2.4 Đồng nhất hóa, bài khí hóa, thanh trùng 24

3.2.4.1 Đồng nhất hóa 24

3.2.4.2 Bài khí hóa 24

3.2.5 Chuẩn hóa 24

3.2.6 Qúa trình tiền lên men (xử lý nhiệt và cấy men) 25

3.2.7 Qúa trình lên men 26

3.2.8 Làm lạnh và tiết lưu 26

3.2.8.1, Làm lạnh 26

3.2.8.2 Tiết lưu 27

3.2.9 Đóng gói sản phẩm 27

3.2.10 Một số lưu ý trong khuấy trộn và bơm vận chuyển sản phẩm 27

3.2.10.1 Khuấy trộn 27

3.2.10.2 Bơm vận chuyển 27

IV THIẾT KẾ THIẾT BỊ LÊN MEN LACTIC 28

4.1 Giới thiệu thiết bị có thể sử dụng trong quy trình sản xuất sữa chua 28

4.2 Thiết kế thiết bị phản ứng lên men lactic 29

4.2.1 Phương trình động học 29

4.2.2 Thiết kế thiết bị phản ứng dạng mẻ 30

V KẾT LUẬN 33

VI TÀI LIỆU THAM KHẢO 34

I TỔNG QUAN VỀ LÊN MEN

Lên men là một công nghệ sinh học được sử dụng trong công nghiệp hiện đại đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, đặc biệt là công nghiệp thực phẩm Lên men được định nghĩa là một quá trình nuôi cấy vi sinh vật để chuyển hóa môi trường thành sản phẩm hoặc để thu nhận các sản phẩm trao đổi chất do vi sinh vật tổng hợp nên Trong đó, lên men lactic là một quá trình được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất các sản phẩm sữa lên men

1.1 Lên men lactic

Về cơ bản, lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic với

sự giúp đỡ của các vi khuẩn lactic trong điều kiện kỵ khí Quá trình lên men này có thể được chia thành hai loại là đồng hình và dị hình, trong đó quá trình lên men đồng hình được sử dụng phổ biến trong công nghiệp vì sản phẩm cuối cùng của quá trình chỉ là acid lactic Xét về mặt hóa học, lên men lactic có thể được chia thành hai giai đoạn Giai đoạn đầu tiên là giai đoạn đường phân - phân tử đường chuyển hóa thành 2 phân tử pyruvate thông qua quá trình sinh ra 2 phân tử ATP và 2 phân tử NADH Tiếp theo, giai đoạn lên men diễn ra khi pyruvate tiếp tục chuyển hóa thành acid lactic và

tái tạo NAD+, cho phép quá trình đường phân tiếp tục diễn ra (Hình 1.1)

Hình 1.1 Cơ chế quá trình lên men lactic

1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men lactic

Để quá trình lên men đạt hiệu quả cao về mặt kỹ thuật, các công nghệ lên men công nghiệp được tiến hành dựa trên nguyên tắc cơ bản là nuôi trồng các vi sinh vật trong điều kiện tối ưu Do đó, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men đã được nghiên cứu và chia thành ba nhóm: giống vi sinh vật, thành phần định tính - định lượng của môi trường lên men và điều kiện lên men

1.2.1 Giống vi sinh vật

Trong công nghệ lên men thực phẩm, có một số tiêu chí về các giống vi sinh vật thường được quan tâm Đầu tiên, vi sinh vật không có khả năng sinh tổng hợp chất độc Tiếp theo, vi sinh vật có hoạt tính trao đổi cao, nhờ đó hạn chế hiện tượng hư hỏng thực phẩm khi quá trình lên men bị nhiễm các loại vi sinh vật khác, hơn nữa, nếu

vi sinh vật có hoạt tính cao thì thời gian lên men sẽ được rút ngắn, giúp tiết kiệm năng lượng và nâng cao năng suất của nhà máy Bên cạnh đó, vi sinh vật cần dễ thích nghi

và hoạt tính ổn định trong suốt những biến đổi của môi trường và điều kiện lên men Ngoài ra, vi sinh vật phải dễ bảo quản trong một khoảng thời gian dài

Tổ hợp gồm nhiều loài sinh vật khác nhau thường được sử dụng bởi các nhà sản xuất nhờ vào các tương tác sinh học giữa chúng Những kiểu tương tác như cộng sinh, tương hỗ, hội sinh thường mang đến những tác động có lợi trong quá trình lên men Cụ thể, trong công nghệ sản xuất sữa lên men, tổ hợp hai chủng vi sinh vật gồm

Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus thường được sử dụng nhờ vào mối quan hệ giữa chúng Streptococcus thermophilus cung cấp acid formic và

CO2 cho Lactobacillus bulgaricus Ngược lại, Lactobacillus bulgaricus phân giải

protein cung cấp amino acid cho Streptococcus thermophilus (Hình 1.2)

Hình 1.2 Mối quan hệ giữa hai chủng vi khuẩn trong quá trình lên men sữa 1.2.2 Môi trường lên men

Môi trường lên men tạo sản phẩm phải chứa đầy đủ các nguyên tố cơ bản (C,

O, N, H), chất khoáng và các yếu tố sinh trưởng Ngoài ra, tỷ lệ giữa các chất ở tỷ lệ cân đối sẽ giúp quá trình lên men đạt hiệu quả cao, năng suất đạt yêu cầu Ngược lại, nếu thiếu một thành phần dinh dưỡng nào đó hoặc tỷ lệ giữa các chất không cân đối thì sự phát triển của giống vi sinh vật sẽ bị kìm hãm, từ đó thời gian lên men kéo dài, hiệu suất quá trình giảm sút

Trong công nghệ lên men, các môi trường có nguồn gốc từ nguyên liệu thực vật và động vật thường được sử dụng Tuy nhiên, những môi trường này có thành phần hóa học không ổn định, đôi khi thiếu một số chất dinh dưỡng hoặc hàm lượng một số chất dinh dưỡng không đủ Do đó, các nhà sản xuất thường cần bổ sung thêm các chất dinh dưỡng để môi trường trở nên cân đối hơn Ví dụ, trong công nghệ sản xuất thực phẩm lên men từ sữa tươi, thông thường, hàm lượng chất béo và hàm lượng chất khô không đủ, các nhà sản xuất thường pha sữa tươi với nước và các loại sữa bột, sữa bột gầy nhằm điều chỉnh hàm lượng các chất dinh dưỡng ở mức phù hợp

1.2.3 Điều kiện lên men

Đầu tiên, lượng giống vi sinh vật cần được điều chỉnh ở một mức phù hợp Nếu lượng giống cấy quá ít thì quá trình lên men sẽ diễn ra chậm Ngoài ra, nếu môi trường đã bị nhiễm một số vi sinh vật khác từ trước, các vi sinh vật này sẽ dễ dàng sinh trưởng và ảnh hưởng đến năng suất của quá trình lên men Tuy nhiên, nếu lượng giống cấy quá nhiều thì chi phí cho quá trình nhân giống sẽ tăng và tỷ lệ các sản phẩm phụ sẽ bị thay đổi, từ đó giá trị cảm quan của thực phẩm cũng bị ảnh hưởng

Thứ hai, nhiệt độ quá trình lên men cũng cần được điều chỉnh thích hợp với khả năng sinh trưởng và hoạt tính trao đổi chất của vi sinh vật và chất lượng thực phẩm lên men

Thứ ba, việc cung cấp oxy cho các quá trình cũng phụ thuộc vào quá trình lên men đó là hiếu khí hay kỵ khí Đối với quá trình hiếu khí, việc cung cấp oxy là bắt buộc Trong khi đó, sự có mặt của oxy trong quá trình lên men kỵ khí có thể gây độc

và ức chế các giống vi sinh vật Do đó, cần có những biện pháp thích hợp nhằm cung cấp hoặc loại bỏ khí oxy tùy theo bản chất của quá trình lên men Ngoài ra, một số yếu

tố ảnh hưởng đến quá trình lên men có thể kể đến như pH môi trường hay hàm lượng chất khô của môi trường

1.3 Ứng dụng của quá trình lên men lactic

1.3.1 Y sinh

Mặc dù acid lactic có thể được tổng hợp từ các phản ứng hóa học, 90% tổng lượng acid lactic được tổng hợp đến từ quá trình lên men lactic Trong lĩnh vực y sinh, các polylactic acid tổng hợp từ acid lactic thông qua quá trình lên men được xem là một ứng cử viên đầy hứa hẹn khi có tiềm năng lớn trong các ứng dụng y học khác

nhau như kỹ thuật mô, dẫn truyền thuốc, cấy ghép (Hình 1.3)

Hình 1.3 Các ứng dụng tiêu biểu của polylactic acid trong lĩnh vực y sinh 1.3.2 Xử lý nước thải

Quá trình lên men acid lactic có thể được sử dụng trong các quy trình xử lý nước thải sinh học để loại bỏ các chất ô nhiễm hữu cơ và giảm nhu cầu oxy hóa học (COD) của nước thải Vi khuẩn sản xuất acid lactic có thể lên men chất hữu cơ trong nước thải, từ đó hỗ trợ quá trình xử lý nước thải Cụ thể, trong một nghiên cứu của Tang và cộng sự được thực hiện năm 2018 đã giới thiệu về quy trình sử dụng các sản phẩm lên men lactic từ chất thải thực phẩm làm nguồn carbon nhằm loại bỏ nitrogen trong nước thải [4] Kết quả cho thấy chất thải thực phẩm giàu acid lactic là một nguồn carbon thay thế có thể tăng cường hiệu quả quá trình khử nitrat và mang lại hiệu quả loại bỏ nitơ cao trong quá trình xử lý nước thải lâu dài Bên cạnh đó, sự đa dạng vi sinh vật và khả năng trao đổi chất cao hơn được tìm thấy trong bùn nuôi cấy chất thải thực phẩm so với các nguồn carbon hóa học khác Do đó, lên men acid lactic

có thể là một phương pháp xử lý chất thải thực phẩm và xử lý nước thải phù hợp

1.3.3 Công nghiệp thực phẩm

Lên men lactic được sử dụng rộng rãi trong các quy trình sản xuất thực phẩm như kim chi, dưa chua, thịt ướp muối Trong các sản phẩm này, quá trình lên men acid

lactic không chỉ bảo quản thực phẩm mà còn tạo ra hương vị và kết cấu đặc trưng Đặc biệt, lên men acid lactic là trọng tâm trong sản xuất các sản phẩm từ sữa như sữa chua

và phô mai (Hình 1.4) Trong sản xuất sữa chua, vi khuẩn lactic lên men đường

lactose thành acid lactic, làm giảm độ pH và khiến sữa đông tụ lại, nhờ đó mang đến cho sữa chua hương vị thơm đặc trưng và kết cấu đặc Bên cạnh đó, nhờ pH được duy trì ở khoảng acid nên hoạt động của các loại vi sinh vật khác sẽ bị ức chế, từ đó khiến sữa chua có thời gian bảo quản dài hơn

Hình 1.4 Một số thực phẩm và thức uống sản xuất từ quá trình lên men lactic

II TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA

2.1 Sản phẩm sữa chua

2.1.1 Nguyên liệu sản xuất

Sữa chua được làm từ nhiều nguyên liệu như sữa, chất ổn định, chất tạo ngọt, chất tạo hương và men vi khuẩn

2.1.1.1 Sữa

Sữa là nguyên liệu chính của sữa chua, thành phần hoá học của sữa chua phụ thuộc vào loại sữa ban đầu sử dụng, loại sữa được sử dụng chế biến sẽ tuỳ thuộc vào loại sữa chua muốn chế biến Các loại sữa mang thành phần chính chủ yếu là protein, carbohydrate, lipid, nước và các loại khoáng chất Đặc biệt trong chế biến sữa chua,

hàm lượng chất béo khác nhau của các loại sữa cũng là đặc điểm để phân biệt loại sữa chua béo hay không

+ Sữa nguyên kem (whole milk): dùng để chế biến sữa chua nguyên kem fat yogurt), là loại sữa chua thường thấy nhất, sữa chua truyền thống (set yogurt)

(full-+ Sữa ít béo (semi-skimmed milk): dùng để chế biến sữa chua ít béo (low-fat yogurt)

+ Sữa tách béo (skimmed milk): dùng để chế biến sữa chua không béo (non-fat yogurt)

Bảng 2.1 Thành phần chính của Sữa nguyên kem và sữa tách béo

Tên sữa Hàm lượng khô

(%)

Chất béo (%)

Protein (%)

Lactose (%)

Độ tro (%)

hợp với casein giúp tăng cường độ bền vững cấu trúc và chống lại hiện tượng bị đông đặc, sệt lại

Gelatin of bloom có độ bền 225 hoặc 250 (đơn vị bền) thường được sử dụng để thiết lập cấu trúc cho sữa chua Mức độ gelatin sử dụng được hướng tới tiêu chuẩn chung về tính nhất quán cho sữa chua Lượng trên 0,35% có xu hướng tạo ra sữa chua

có tỉ lệ rắn cao, khi đó các hạt sữa sẽ có dạng vón cục Gelatin có xu hướng bị phân hủy trong quá trình chế biến ở nhiệt độ cao và hoạt động của nó phụ thuộc vào nhiệt

độ làm cho cấu trúc gel sữa chua bị suy yếu đáng kể Nói chung, sự kết hợp của starch-gelatin hoặc gelatin-pectin được sử dụng thay thế Tỷ lệ kết hợp chất ổn định cũng như nồng độ cuối cùng (thường là 0,50%–2,00%) trong sản phẩm được kiểm soát cẩn thận để đạt được hiệu quả mong muốn

Có rất nhiều chất ổn định hoặc sự kết hợp giữa các chất ổn định được sử dụng trong công nghiệp sản xuẩn sữa chua Khi lựa chọn, cần chú ý đến các tiêu chí như:

1 Loại sữa chua sản xuất

2 Hàm lượng, thành phần dinh dưỡng

3 Cấu trúc và độ vững cấu trúc mong muốn

2.1.1.3 Chất màu và chất mùi

Màu sắc của sản phẩm là do các hợp chất thuộc nhóm carotenoids có trong sữa tạo nên Để đa dạng hóa sản phẩm, các nhà sản xuất sẽ bổ sung thêm chất màu và chất mùi vào trước khi lên men Tùy theo quy định của mỗi quốc gia mà danh mục các chất mùi, chất mùi và liệu lượng tối đa được phép sử dụng có thể khác nhau

2.1.1.4 Đường và chất tạo ngọt

Sữa chua từ sữa tươi có vị ngọt nhẹ do độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với các loại đường khác Để làm tăng độ ngọt người ta bổ sung thêm đường, phổ biến nhất là đường saccharose

Riêng đối với nhóm sản phẩm dành cho người ăn kiêng, các nhà sản xuất sử dụng chất ngọt không có giá trị dinh dưỡng (sweetener), thường gặp nhất hiện nay là aspartame

2.1.1.5 Men vi sinh

Sữa chua là một trong những thực phẩm phổ biến được chế biến từ quy trình lên men Quy trình lên men sữa chua được phân thành hai loại, quy trình sữa chua nuôi cấy tiêu chuẩn và quy trình lên men sinh học, men vi sinh

Lactic acid có trong sữa chua nuôi cấy tiêu chuẩn được lên men từ các loại carbohydrate có trong sữa thông qua hoạt động của 2 loại vi khuẩn chính là

Streptococcus thermophilus (S.Thermophilus) và Lactobacillus delbrueckii ssp.bulgaricus (L.Bulgaricus) Tùy theo hoạt tính của mỗi loại mà tỷ lệ của chúng trong tổ hợp canh trường giống cấy sẽ thay đổi Thông thường, tỷ lệ giữa số vi khuẩn hình cầu và số vi khuẩn hình que trong canh trường giống ban đầu là 1:1 hoặc 2:1 Giữa 2 loại vi khuẩn có mối quan hệ cộng sinh, hỗ trợ nhau trong quá trình lên men chuyển hoá cũng như cung cấp các điều kiện sống cho lẫn nhau Thông qua quá trình lên men, độ pH giảm và làm cho protein sữa đông tụ tạo thành một cấu trúc nhớt giống như gel Các thành phần của sữa được chuyển hóa thành các hợp chất carbonyl, các axit không bay hơi và dễ bay hơi như acetaldehyde, acetone, acetoin, diacetyl và acetate tạo nên hương vị đặc trưng của sữa chua

Hình 2.4 Cơ chế chuyển hoá carbohydrate của vi khuẩn S.Thermophilus và

L.Bulgaricus [zzz]

S thermophilus thuộc nhóm của vi khuẩn lactic ưa nhiệt Vi khuẩn này lần đầu

tiên được Orla-Jensen mô tả là liên cầu khuẩn vào năm 1919 Các đặc điểm cơ bản

của S thermophilus như sau: gram dương, kỵ khí tùy tiện, không di động, không tạo

bào tử và lên men đồng hình

S thermophilus có dạng hình cầu đến hình trứng (Hình 2.4) với đường kính

0,7-0,9 µm và xuất hiện theo cặp và chuỗi Vi khuẩn này sinh trưởng và phát triển tối

ưu ở 40-45ºC với tối thiểu là 20-25ºC và tối đa là 47-50ºC S thermophilus chịu xử lý

nhiệt tương đối cao lên đến 60ºC trong 30 phút Nó có thể lên men lactose, fructose,

sucrose và glucose, phần lớn chủng S thermophilus hiếm khi sử dụng galactose

Lactic acid, acetaldehyde và diacetyl là những sản phẩm chính của quá trình lên men

lactose bởi S thermophilus và đồng phân lactic acid chủ yếu được tạo ra bởi sinh vật

này là lactic acid L(+)

Hình 2.5 Streptococcus thermophilus (S.Thermophilus)

Tương tự như S thermophilus, Lb delbrueckii subsp bulgaricus cũng lần đầu tiên được mô tả bởi Orla-Jensen và ban đầu được đặt tên là Thermobacterium bulgaricum Hiện tại, vi khuẩn này được phân loại là một phân loài của Lactobacillus delbrueckii Lb delbrueckii subsp Bulgaricus là vi khuẩn gram dương, kỵ khí, không

sinh bào tử và không di động Các tế bào có dạng hình que và đầu tròn, kích thước 0,5-0,8×2-9 µm, và xuất hiện đơn lẻ hoặc thành chuỗi ngắn, nó có thể tạo thành chuỗi cực kỳ dài Nhiệt độ tối ưu lên đến 48-50ºC

Lactobacilus delbrueckii subsp bulgaricus tương đối kháng acid, là sinh vật

lên men đồng hình bắt buộc, có khả năng lên men carbohydrate bao gồm đường lactose, glucose và fructose và hiếm khi là galactose và mannose Các sản phẩm chính của quá trình chuyển hóa đường sữa trong sinh vật này là D(-) lactate và acetaldehyde Một số chủng có thể tạo ra exopolysaccharide (EPS+) Khả năng phân giải protein của

Lb delbrueckii subsp bulgaricus cũng tương đối cao hơn so với S thermophilus và có thể tạo ra các acid amin cần thiết cho sự phát triển của S Thermophilus

Hình 2.6 Lactobacillus Bulgaricus (L.Bulgaricus)

Sữa chua sinh học và men vi sinh sử dụng các chủng vi sinh vật có lợi cho

đường ruột, điển hình là các chủng probiotic của Bifidobacteria và Lactobacillus Acidophilus (L.Acidophilus)

L.Acidophilus là một trực khuẩn gram dương có hình thái rất giống với L.bulgaricus, nhưng nó không phải là tác nhân chính tạo ra acid, hượng vị hoặc kết

cấu Nó có thể tồn tại trong ruột non nhờ khả năng kháng mật và phenol, đó là điều mà

2 vi khuẩn cho sữa chua truyền thống không có Tuy nhiên vi khuẩn này rất khó nhân

giống và tồn tại Nhiệt độ tối ưu để nhân giống L.Acidophilus là 35-38oC tối đa là

45-48oC

Hình 2.7 Lactobacillus Acidophilus

Bifidobacteria infantis và longum (B.infantis và B.longum) và B.longum là các

vi khuẩn gram dương hình que xuất hiện đơn lẻ hoặc theo cặp trong môi trường nuôi cấy Nghiên cứu lâm sàng chỉ ra rằng những chủng này có thể là sinh vật chiếm ưu thế

trong ruột già của trẻ sơ sinh và một số người lớn Giống như L acidophilus, sinh vật

này thích hợp hơn các sinh vật kỵ khí bình thường khác sống trong đường ruột

B.infantis phổ biến nhất ở trẻ sơ sinh và B.longum xuất hiện phổ biến hơn ở người lớn Tác dụng của các loài Bifidobacteria bao gồm khả năng ức chế sự xâm nhập của vi khuẩn E coli, giảm cholesterol huyết thanh, tăng khả năng miễn dịch

nguyên liệu và một số thành phần hoạt tính sinh học có thể được hình thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật

Hình 2.9 Sữa chua nguyên chất (plain yogurt) Bảng 2.2 Bảng thành phần và dinh dưỡng của sữa chua

Bảng 2.3 Bảng thành phần tiêu chuẩn của sữa chua ở Mỹ

2.1.2.1 Protein

Hoạt động phân giải protein của vi khuẩn nuôi cấy trong sữa chua cho phép tiêu hóa trước một số protein sữa, dẫn đến lượng acid amin tự do lớn hơn giúp tiêu hóa protein tốt hơn Protein trong sữa chua được chia làm hai loại: whey (váng sữa): là nhóm protein hòa tan nhỏ hơn trong các sản phẩm sữa, chiếm 20% hàm lượng protein trong sữa chua Casein: là các protein sữa không hòa tan

2.1.2.2 Carbohydrate

Trong sữa nguyên chất, hàm lượng lactose chiếm 4.6% Tuy nhiên trong sữa chua, hàm lượng lactose đã giảm 20 – 30% trong quá trình lên men chuyển hoá thành dạng đơn giản glucose, galactose và oligosacaride do hoạt động của các vi khuẩn lactic acid Để tăng vị ngọt cho sữa chua, người ta còn bổ sung đường (glucose, saccharose…) vào sữa trong quá trình chế biến

2.1.2.3 Lipid

Hàm lượng chất béo của sữa chua phụ thuộc nhiều vào nguyên liệu ban đầu Theo thông số kỹ thuật của USDA đối với sữa chua, sữa chua ít béo và sữa chua không béo, hàm lượng chất béo thay đổi từ 0,5 – 3,25% Tuy nhiên, hàm lượng chất béo trong sữa chua có thể cao ở một số sản phẩm bởi cách họ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của người dân ở vị trí khác Không giống như sữa, các quy trình trong sản xuất sữa chua như đồng nhất và lên men sẽ phân hủy một lượng chất béo thành các axit béo

dễ tiêu hóa và hấp thụ

2.1.2.4 Vitamin và khoáng chất

Vitamin và khoáng chất có trong sữa và các sản phẩm từ sữa ở dạng khả năng hấp thụ dưới dạng sinh học để cơ thể hấp thụ và sử dụng Sữa chua cũng như các sản phẩm từ sữa khác là nguồn cung cấp một số vitamin B đặc biệt, đặc biệt là riboflavin