Nghiên cứu sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina

1.1.1.2 Thành phần hóa học của sữa bò [4], [5] Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng các chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện q

LỜI CẢM ƠN

Sau 4 năm học tập tại trường Đại học Nha Trang và sau ba tháng nghiên cứu

và tiến hành thí nghiệm, tôi đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình Để đạt được kết quả đó, không chỉ có sự nỗ lực của bản thân mà còn có sự giúp đỡ vô cùng quý báu của thầy cô, bạn bè và gia đình

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm khoa Chế biến và các thầy cô giáo trong khoa Chế biến, các thầy cô trong trường và cô Nguyễn Thị Bích Ngọc - Viện nghiên cứu Nuôi trồng thủy sản III đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình thực tập và hoàn thành đề tài này

Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS.TS Trần Thị Luyến đã tận tình

hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp

Nhân đây, tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình và bạn

bè, những người luôn bên cạnh động viên, quan tâm, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong quá trình làm đồ án này

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 06 năm 2010

Sinh viên

Võ Đình Nguyên Thảo

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 3

1.1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SỮA 3

1.1.1.1 Một số tính chất vật lý của sữa bò 3

1.1.1.2 Thành phần hóa học của sữa bò 4

1.1.1.2 Kiểm tra chất lượng của sữa 12

1.1.1.3 Những biến đổi thành phần của sữa 13

1.1.1.4 Các phương pháp bảo quản sữa 16

1.1.1.5 Các sản phẩm chế biến từ sữa 16

1.1.2 TỔNG QUAN VỀ TẢO SPIRULINA 19

1.1.2.1Sơ lược về tảo Spirulina 19

1.1.2.2 Phân bố 20

1.1.2.3Đặc điểm, cấu tạo của tảo spirulina 20

1.1.2.4Thành phần dinh dưỡng của tảo Spirulina 22

1.1.2.5 Tác dụng của tảo Spirulina 26

1.1.2.5.1 Tính an toàn của Spirulina 26

1.1.2.5.2 Lợi ích khi sử dụng Spirulina 27

1.1.2.2 Các nghiên cứu về tảo Spirulina 28

1.2 TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA 30

1.2.1 Khái niệm về sữa chua 30

1.2.2 Vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic trong sữa chua 31

1.2.2.1 Lịch sử của quá trình lên men lactic 31

1.2.2.2 Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic 32

1.2.2.3 Cơ chế của quá trình lên men .33

1.2.2.4 Các vi khuẩn dùng trong công nghệ sản xuất sữa chua 35

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 36

1.2.4 Tác dụng của sữa chua 39

CHƯƠNG II 40

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40

2.1 Vật liệu nghiên cứu 40

2.2 Phương pháp nghiên cứu 41

2.2.1 Phương pháp đánh giá chất lượng 41

2.2.1.1 Phương pháp đánh giá cảm quan 41

2.2.1.2 Phương pháp đánh giá một số chỉ tiêu hóa học 41

2.2.1.3 Phương pháp kiểm tra chỉ tiêu vi sinh 41

2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu 41

2.2.3 Quy trình sản xuất dự kiến 42

2.2.3.1 Sơ đồ quy trình 42

2.2.3.2 Giải thích quy trình 43

2.2.4 Bố trí thí nghiệm 43

CHƯƠNG III 49

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 49

3.1 Kết quả xác định tỷ lệ đường bổ sung 49

3.2 Kết quả xác định tỷ lệ CPVK và thời gian lên men 52

3.3 Kết quả xác định thời gian bổ sung tảo vào dịch sữa 57

3.4 Kết quả xác định tỷ lệ tảo bổ sung vào dịch sữa 59

3.5 Kết quả xác định thời gian bảo quản sản phẩm 61

3.6 Đề xuất quy trình sản xuất sữa chua bổ sung tảo 63

3.6.1 Sơ đồ quy trình 63

3.6.2 Giải thích quy trình 64

3.7 Sản xuất thử sản phẩm theo quy trình đề xuất và đánh giá chất lượng 66

3.7.1 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina 66

3.7.2 Kết quả xác định các chỉ tiêu hóa học 67

3.7.3 Kết quả kiểm tra vi sinh trong thành phẩm 67

3.8 Tính giá thành sơ bộ của sản phẩm sữa chua bổ sung tảo Spirulina 68

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 71

Kết luận 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73

PHỤ LỤC 74

DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò 3

Bảng1.2 Thành phần hóa học của sữa bò 4

Bảng 1.3 Thành phần các protein hòa tan trong sữa bò 6

Bảng 1.4 Thành phần acid amine của sữa 8

Bảng 1.5 Thành phần acid béo có trong sữa 9

Bảng 1.6 Hàm lượng các chất khoáng vi lượng trong sữa 10

Bảng 1.7 Hàm lượng các chất khoáng đa lượng có trong sữa 11

Bảng 1.8 Hàm lượng các vitamine trong sữa 11

Bảng 1.9 Giá trị nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của các nhóm vi sinh vật 14

Bảng 1.10 Bảng phân tích thành phần của tảo Spirulina 23

Bảng 3.1 Bảng mô tả chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ đường 49

Bảng 3.2 Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm theo tỷ lệ đường bổ sung tỷ lệ CPVK và thời gian lên men 51

Bảng 3.3 Bảng mô tả chất lượng cảm quan của các mẫu tối ưu 54

Bảng 3.4 Bảng mô tả chất lượng sản phẩm phụ thuộc vàothời gian bổ sung tảo 57

Bảng 3.5 Bảng mô tả chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào tỷ lệ tảo bổ sung 59

Bảng 3.6 Bảng mô tả chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào thời gian bảo quản 61

Bảng 3.6 Bảng đánh giá chất lượng cảm quan sữa chua bổ sung tảo Spirulina 66

Bảng 3.7 Bảng kết quả xác định các chỉ tiêu hóa học 67

Bảng 3.8 Bảng kết quả kiểm tra vi sinh 67

Bảng 3.9 Phần trăm tiêu hao tổng cộng của từng nguyên liệu sản xuất 69

Bảng 3.10 Chi phí nguyên vật liệu để sản xuất 1000 hộp 69

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ chế biến sữa tươi 17

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình chung sản xuất phomat 18

Hình 1.3 Hình ảnh tảo Spirulina dưới kính hiển vi 19

Hình 1.4 Một số hình ảnh sản phẩm từ tảo Spirulina .29

Hình 1.5 Sơ đồ lên men đường hexose bởi các vi khuẩn lactic 34

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất sữa chua tảo Spirulina 42

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường 44

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ CPVK và thời gian lên men 45

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian bổ sung tảo vào dịch sữa 46

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tảo bổ sung 47

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian bảo quản sản phẩm 48

Hình 3.1: Biểu đồ biểu diễn tổng điểm cảm quan của sản phẩm theo tỷ lệ đường phối trộn 50

Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn tổng điểm cảm quan của sản phẩm theo tỷ lệ CPVK và thời gian lên men 52

Hình 3.3: Biểu đồ biểu diễn tổng điểm cảm quan của các mẫu tối ưu 55

Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn tổng điểm cảm quan của sản phẩm theo thời gian bổ sung tảo vào dịch sữa 58

Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn tổng điểm cảm quan của sản phẩm theotỷ lệ tảo bổ sung vào dịch sữa 60

Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn tổng điểm cảm quan của sản phẩm theothời gian bảo quản 62

LỜI MỞ ĐẦU

Nhu cầu thực phẩm của con người ngày một tăng về số lượng và hoàn chỉnh

về mặt chất lượng Để đáp ứng nhu cầu này sản phẩm được chế biến ra không chỉ cung cấp những chất dinh dưỡng đơn thuần mà còn có tác dụng chữa bệnh cho con người

Tảo Spirulina là một nguồn protein đơn bào quí đang được nhiều nhà nghiên

cứu trên thế giới và Việt Nam rất quan tâm do tảo có hàm lượng protein rất cao: 55÷70% trọng lượng khô với đầy đủ thành phần acid amine không thay thế Ngoài

ra, tảo còn có các chất có hoạt tính sinh học như phycocyanin, chlorophyl,

carotenoid… Vì vậy, tảo Spirulina đã được Tổ chức Nông Lương thế giới (FAO)

và Tổ chức Y tế thế giới (WHO) chính thức công nhận là nguồn dinh dưỡng và dược liệu quý vào năm 1973 Tuy có giá trị dinh dưỡng cao nhưng hiện nay người dân Việt Nam chưa có nhiều cơ hội tiếp cận với loại nguyên liệu này do giá thành cao

Sữa chua là một loại thực phẩm được người tiêu dùng yêu thích và sử dụng

rộng rãi Việc bổ sung tảo Spirulina vào sữa chua làm tăng giá trị dinh dưỡng, tạo

hương vị mới lạ, đồng thời giúp người tiêu dùng sử dụng tảo phổ biến hơn

Do các nghiên cứu về tảo Spirulina trong ngành thực phẩm còn rất hạn chế Nên việc nghiên cứu sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina là một hướng nghiên

cứu cần thiết

Nội dung đề tài bao gồm:

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ đường bổ sung

- Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ CPVK bổ sung và thời gian lên men đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm

- Nghiên cứu xác định thời gian bổ sung tảo Spirulina

- Nghiên cứu xác định tỷ lệ tảo Spirulina bổ sung

- Nghiên cứu xác định thời gian bảo quản sản phẩm

- Tính toán sơ bộ chi phí và giá thành sản phẩm

Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Tìm ra các yếu tố chính ảnh hưởng đến đến quá trình lên men và thời hạn sử

dụng của sữa chua bổ sung tảo Spirulina

- Đưa ra được quy trình sản xuất sữa chua bổ sung tảo Spirulina đạt giá trị

thương phẩm

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Tạo ra một sản phẩm sữa chua mới có hương vị mới lạ, có tác dụng tốt với sức khỏe, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

- Đưa tảo Spirulina ứng dụng vào ngành thực phẩm, tạo điều kiện cho người

dân sử dụng loại nguyên liệu quý này rộng rãi hơn

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

1.1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SỮA

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 còn non Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để chế biến thành nhiều thực phẩm quý giá Hiện nay, ngành công nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên liệu chính là sữa bò, sữa dê và sữa cừu Ở nước ta, sữa bò là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp thực phẩm [5]

1.1.1.1 Một số tính chất vật lý của sữa bò [5]

Sữa là một chất lỏng đục Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một

số chất khoáng trong sữa tạo nên Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β-caroten có trong chất béo của sữa Sữa bò thường có màu trắng đến vàng nhạt Sữa gầy (sữa đã được tách béo – skimmilk) thường trong hơn và ngả màu xanh nhạt Sữa bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ

Bảng 1.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò [5]

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

o

C 0,933÷0,954

1.1.1.2 Thành phần hóa học của sữa bò [4], [5]

Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng các chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện qua tính đặc hiệu của các thành phần dinh dưỡng đó Sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzyme, hoocmon, khoáng, vitamine cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và động vật còn non Ta có thể tham khảo bảng số liệu sau

Bảng1.2 Thành phần hóa học của sữa bò [4]

2,9 ÷ 5,0 0,03 ÷ 0,05

Hydratcacbon Lactose Glucose

4,5 ÷ 5,0 0,01 ÷ 0,1

 Các hợp chất chứa nitơ [5]

Casein

Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa, chúng tồn tại dưới dạng các micelle Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng (gồm canxi, magie, photphat và citrate)

Mỗi micelle do khoảng 400÷500 tiểu micelle hợp thành Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10÷15nm bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp lại với nhau Thành phần các casein αs, β và k trong tiểu micelle có thể thay đổi theo những tỷ lệ khác nhau Các phân tử αs và β-casein nằm tập trung tại tâm tiểu micelle tạo nên vùng ưa béo, còn các phân tử k-casein được bố trí tại vùng biên tiểu micelle Phân tử k-casein có hai đầu: đầu ưa béo sẽ tương tác với αs và β-casein

ở vùng tâm tiểu micelle, đầu ưa nước sẽ hướng ra ngoài vùng biên micelle Mỗi tiểu micelle có phân tử lượng trung bình 250000Da

Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối photphat canxi (Ca3(PO4)2) và sự tương tác giữa các gốc kỵ nước Các tiểu micelle ở vùng biên trong cấu trúc micelle thường chứa hàm lượng k-casein khá cao Do sự bố trí các đầu ưa nước của k-casein luôn hướng ra vùng biên nên chính các phân tử k-casein làm cho micelle tan được trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc của micelle trong sữa

Nếu tách k-casein ra khỏi micelle hoặc lấy đi phần ưa nước của nó, cấu trúc micelle trở nên không ổn định Trong trường hợp này nếu như có mặt ion Ca2+ các micelle liên kết lại với nhau và tạo nên hiện tượng đông tụ casein

Protein hòa tan [5]

Bảng 1.3 Thành phần các protein hòa tan trong sữa bò (Brunner,1981)

Tên protein Hàm lượng

(% protein trong sữa)

Phân tử lượng (Da)

tương tác hoặc kết hợp với các phân tử khác

 α-lactalbumin: là protein dạng hình cầu Cấu trúc của nó gần giống với lysozyme α-lactalbumin là một metalloprotein Trong mỗi phân tử có chứa một nguyên tử canxi α-lactalbumin là một protein có giá trị dinh dưỡng cao Thành

phần các acid amin trong phân tử của nó rất cân đối

 Proteose-pepton: bao gồm các phân đoạn protein khác nhau Chúng là sản

phẩm thủy phân từ β-casein bởi plasmine

 Immunoglobulin: đến nay vẫn chưa có nhiều công trình nghiên cứu sâu về nhóm protein này Hầu hết các immunoglobulin được tổng hợp bởi bạch cầu lymphocyte B Người ta đã tìm thấy ba loại immunoglobulin trong sữa bò là IgG, IgA và IgM

Ngoài ra, trong sữa còn có các protein màng (membrane protein) Hàm lượng của chúng rất thấp Membrane protein tạo nên một lớp màng mỏng bao xung quanh các hạt béo, góp phần làm bền hệ nhủ tương trong sữa Một số membrane protein sẽ tạo nên phần ưa béo và tương tác với lipit của các hạt cầu béo Ngược lại, phần ưa nước của chúng sẽ được bố trí tại vùng biên các hạt cầu béo và hướng vào nước Protein của sữa còn có đầy đủ các acid amine không thay thế và rất cân đối

về thành phần các acid amine

Bảng 1.4 Thành phần acid amine của sữa (mg%) [4]

Thành phần Acid amine Casein p-Lactoglobulin d-Lactoalbumin

 Chất béo: Chất béo trong sữa chiếm khoảng từ 3÷5,2% Chia ra thành các

nhóm: mỡ, photphatid (lecitin, cephalin, phosphatidicerin, photphatidinozit), glycolipid, steroit [4]

Bảng 1.5 Thành phần acid béo có trong sữa (%) Loại chất béo Hàm lượng Loại chất béo Hàm lượng

Acid butyric 0,82÷3,75 Acid arachinic 0,35÷1,31

Acid stearic 6,4÷13,65

 Glucid: Đường chủ yếu có trong sữa là đường lactose, ngoài ra còn có

galactose, glucose, mantose, fructose Lactose chiếm tới 4,7% trong sữa, đường lactose là đường rất dễ lên men và tiêu hóa, lactose dễ bị thủy phân dưới tác dụng của acid, nhiệt độ cao và enzyme lactase [4]

C12H22O11.H2O C6H12O6 + C6H12O6

Lactose ngậm 1 phân tử nước Glucose Galactose

Enzyme lactase

Sản phẩm thủy phân của lactose kết hợp với các acid amine trong phản ứng melanoidin và phản ứng caramen hóa tạo ra sản phẩm sẫm màu khi đun sữa ở nhiệt

3CH3CHOHCOOH CH3CH2COOH + CH3COOH +H2O+CO2 Acid lactic Aicd acetic

3CH3CHOHCOOH CH3CH2CH2COOH + H2O + CO2

Acid lactic Acid butyric

 Các chất khoáng: Hàm lượng các chất khoáng trong sữa không nhiều,

nhưng sự có mặt của chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng các

chất dinh dưỡng của sữa [4]

Bảng 1.6 Hàm lượng các chất khoáng vi lượng trong sữa (mg/kg)

Vi khuẩn Butyric

Ngoài thành phần chất khoáng vi lượng ra, trong sữa còn có các chất khoáng

đa lượng Các chất khoáng đa lượng này nằm dưới dạng muối phosphat, muối clorua hoặc các muối khác

Bảng 1.7 Hàm lượng các chất khoáng đa lượng có trong sữa

- Nhóm tan trong chất béo gồm A, D, E

- Nhóm tan trong nước gồm PP, C

Bảng 1.8 Hàm lượng các vitamine trong sữa (mg/kg)

Vitamine Hàm lượng Vitamine Hàm lượng Vitamine Hàm lượng

 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 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÷700C Các chất miễn dịch trong cơ thể bao gồm antioxin, opsonin, bacteriolyzin, precipitin, aglutimin Ngoài ra, sữa còn chứa một

lượng nhỏ bạch cầu.[4]

 Các chất khí: Trong sữa tồn tại các chất khí như CO2 chiếm 50÷70%, O2chiếm 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 gây khó khăn khi gia

nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi khử trùng [4]

1.1.1.2 Kiểm tra chất lượng của sữa [6]

Sữa tươi chất lượng tốt phải không được có mùi vị ngoại lai Sữa có màu trắng, hơi vàng Muốn xác định chất lượng của sữa cần nhận xét về tính chất lý học, thành phần hóa học và số lượng vi khuẩn của sữa

Tỷ trọng của sữa thể hiện sự biến đổi các thành phần của các chất trong sữa

Tỷ trọng sữa nguyên chất ở một mức nhất định không thay đổi, thường dao động từ 1,029÷1,034 Nếu sữa tươi pha thêm nước tỷ trọng sẽ hạ thấp

Độ chua của sữa thường phản ánh được độ tươi của sữa Nếu độ chua tăng quá mức bình thường là có sự biến đổi tính chất hóa lý của sữa Độ chua sữa tươi trung bình là 18÷20 và không quá 22 độ Thorner Nếu độ chua tăng một phần hay hoàn toàn casein sẽ đông lại và mất đi Nếu giảm độ chua vi khuẩn sẽ có điều kiện phát triển nhất là vi khuẩn gây thối và vi khuẩn sinh bệnh

Sữa là môi trường thích hợp để vi khuẩn phát triển Ngay từ lúc vắt ra sữa đã

có thể bị nhiễm khuẩn, số lượng vi khuẩn trong sữa tăng nhanh nếu bảo quản ở nhiệt độ trên 100C Trong các vi khuẩn thường gặp trong sữa, loại chính là các vi

khuẩn lactic ( như Streptococus lactic) phân hóa sữa sinh ra acid lactic và làm chua

sữa Còn các loại sinh hơi như B.coli, B.aerogenes làm sữa có mùi vị lạ Trong sữa còn thấy các loại vi khuẩn B.proteus, B.subtilis, B.fluoescens, B.putrificus phá hủy

protein và làm hư hỏng sữa Loại vi khuẩn làm chua sữa thường lấn át các vi khuẩn làm thối sữa

1.1.1.3 Những biến đổi thành phần của sữa [5]

 Các biến đổi sinh học

Sự trao đổi chất của hệ VSV có trong sữa được xem là biến đổi sinh học quan trọng nhất Trong quá trình bảo quản, hệ VSV phân giải và sử dụng một số chất dinh dưỡng có trong sữa Theo thời gian các tế bào VSV sẽ lớn hơn về kích thước, nặng hơn về khối lượng và sẽ sinh sản tạo ra nhiều tế bào mới Song song với các hiện tượng trên , hàm lượng một số chất dinh dưỡng trong sữa giảm dần cùng với sự xuất hiện nhiều hợp chất mới do VSV phân giải và chuyển hóa nên

Tốc độ của quá trình sinh trưởng và trao đổi chất của hệ VSV có trong sữa phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là nhiệt độ bảo quản sữa

Bảng 1.9 Giá trị nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của các nhóm vi sinh vật

-Propionibacterium -Clostridium, coliform -Vi khuẩn lactic:

Lactobacillus casei Lactobacillus acidophilus -Nấm men

-Nấm sợi

Ưa nóng

-Streptococcus thermophillus -Lactobacillus lactis -Lactobacillus helveticus

 Các biến đổi hóa học và hóa sinh

 Thủy phân chất béo: 97÷98% khối lượng chất béo trong sữa thuộc nhóm triglyceride Các hợp chất này có thể bị thủy phân dưới tác dụng của enzyme lipase tạo sản phẩm là các acid béo tự do, mono hoặc diglyceride Các acid béo có phân tử lượng thấp như acid butyric, acid caproic… làm cho sữa có mùi ôi khét Thông qua hàm lượng các acid béo tự do, ta có thể đánh giá mức độ thủy phân chất béo Sữa được xem là có chất lượng tốt khi chỉ số acid không lớn hơn 0,5÷0,8 meq/100g chất béo

 Oxy hóa chất béo: các acid béo không bão hòa có trong sữa rất dễ bị oxy hóa tại vị trí các nối đôi trong phân tử của chúng, tạo ra các hydroperoxyde và làm cho sữa có mùi kim loại Các phản ứng oxy hóa acid béo không bão hòa được tăng cường khi có mặt muối sắt và đồng Ngoài ra, khi để sữa tiếp xúc trực tiếp dưới ánh sáng mặt trời, tốc độ phản ứng oxy hóa sẽ nhanh hơn Để khống chế quá trình oxy hóa chất béo, cần hạn chế hàm lượng oxy hòa tan trong sữa bằng cách bài khí trước khi bảo quản, tránh để sữa tiếp xúc với oxy và ánh sáng mặt trời Quá trình thanh trùng sữa ở nhiệt độ trên 80oC cũng hạn chế được quá trình oxy hóa chất béo

 Thủy phân protein: quá trình thủy phân protein được xúc tác bởi hệ enzyme protease Các sản phẩm thu được phụ thuộc vào mức độ thủy phân, có thể

là các polypeptide với phân tử lượng khác nhau, peptid hoặc acid amin Một số peptid làm cho sữa có vị đắng

 Phân hủy các acid amine: các phản ứng phân hủy acid amine thường gặp là desamin hóa, decarboxyl hóa Sản phẩm là cetoacid, acid không bão hòa, acid béo bão hòa, khí NH3, CO2… chúng làm thay đổi sâu sắc thành phần hóa học

và mùi vị của sữa

 Các biến đổi vật lý: Một số chỉ tiêu vật lý như tỷ trọng, độ khúc xạ ánh

sáng, độ nhớt của sữa phụ thuộc vào nhiệt độ Khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp, các biến đổi vật lý trong quá trình bảo quản là không đáng kể

1.1.1.4 Các phương pháp bảo quản sữa [6]

Sữa sau khi vắt lượng VSV thay đổi khá nhiều Bản thân sữa cũng chứa nhiều hệ enzyme xúc tác các phản ứng sinh hóa Để hạn chế giảm chất lượng sữa, người ta tiến hành bảo quản sữa bằng nhiều phương pháp khác nhau như:

a Sữa tươi [1]

Là sản phẩm được sử dụng rộng rãi do công nghệ chế biến đơn giản, phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng Ngoài ra sữa tươi còn giữ được mùi vị và giá trị tự nhiên của sữa Tùy thuộc vào thời gian bảo quản ta có thể chế biến sữa tươi thanh trùng hay sữa tươi tiệt trùng Về cơ bản cách chế biến sữa thanh trùng hay tiệt trùng

là giống nhau chỉ khác ở chế độ xử lý nhiệt song do hầu hết các thành phần của sữa đều bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, do đó mà giá trị dinh dưỡng của hai sản phẩm này khác nhau Do sữa thanh trùng ít chịu tác động bởi nhiệt hơn sữa tiệt trùng nên sản phẩm sữa tươi thanh trùng vẫn giữ được đặc tính tự nhiên hơn sữa tươi tiệt trùng

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ chế biến sữa tươi

b Sữa bột [1]

Hiện nay sữa bột cũng đang là một sản phẩm rất được ưa chuộng trên thị trường vì nó dễ bảo quản và được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như: sản xuất sữa pha lại (hoàn nguyên), thay thế trứng trong sản xuất bánh…

Làm lạnh, bảo quản Thanh trùng(tiệt trùng)

c Bơ [1]

Bơ là sản phẩm làm từ mỡ sữa, có nhiệt năng lớn (7800 cal/kg), độ tiêu hóa

là 97% và giàu các loại vitamin A, E, B1, B2, C Bơ có thể làm món ăn trực tiếp hay làm các sản phẩm trung gian để chế biến các loại thức ăn khác

Có rất nhiều cách để chế biến bơ khác nhau nhưng nhìn chung đều phải qua công đoạn ly tâm để tách cream nhằm làm cho bơ có hàm lượng chất béo cao hơn

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình chung sản xuất phomat

Bổ sung muối

Đông tụ

1.1.2 TỔNG QUAN VỀ TẢO SPIRULINA

Spirulina là một loài vi tảo màu xanh, có tên khoa học là Arthrospira platensis, mắt thường không thể nhìn thấy được Qua kính hiển vi, chúng có dạng

xoắn như lò xo nên đôi khi còn được gọi là tảo xoắn, dài khoảng 0,25mm Spirulina

là một dạng tảo đa bào, được nuôi trong môi trường nước lợ, chứa kiềm Spirulina

đã được nghiên cứu khoa học từ hơn 40 năm qua và đều được khẳng định những đặc tính ưu việt cũng như giá trị dinh dưỡng vượt trội của nó Các nhà khoa học

cũng xác định Spirulina là thực phẩm dinh dưỡng lý tưởng của thế kỷ XXI và được

các tổ chức quốc tế như FAO/WHO công nhận và khuyên dùng (Spirulina.com.vn)

Hình 1.3 Hình ảnh tảo Spirulina dưới kính hiển vi

1.1.2.1 Sơ lược về tảo Spirulina [11]

Hiện diện trên trái đất từ 3,5 tỷ năm trước, Spirulina là một loài sinh vật lâu

đời nhất trên trái đất Trải qua bao năm tháng, nó sinh trưởng hoang dã ở những vùng nhiệt đới trong các hồ nước mặn của châu Phi và Trung Nam Mỹ Sự sinh trưởng phong phú của nó làm cho các hồ này tràn ngập trong một màu xanh lam

Từ thời cổ xưa, Spirulina đã được người dân sống ở những nơi này sử dụng như một dạng thực phẩm, dựa vào kinh nghiệm họ biết được Spirulina là một loại

thực phẩm rất bổ dưỡng

Năm 1960, một số nhà khoa học người Pháp khi sang châu Phi tìm dầu hỏa ,

đã bất ngờ phát hiện ra một bộ tộc Kanembu sống quanh hồ Tchad, rất nghèo nhưng

ở đây già trẻ, lớn bé ai cũng khỏe mạnh Qua tìm hiểu thì người dân ở đây thường vớt một thứ tảo trong hồ Tchad đem về trộn với bột làm bánh ăn, đó là món bánh Techuilatl (sau này được truyền bá sang châu Âu) Các nhà hóa dầu đã thuật lại chuyện đó cho các nhà y dược Sau khi đem về nghiên cứu, các nhà y dược đã

khẳng định ngay giá trị của nó Công trình được công bố đầu tiên là của một người

Bỉ, thu hút sự quan tâm đặc biệt của giới khoa học Đến năm 1963, giáo sư

Clement, người Pháp đã nghiên cứu thành công việc nuôi tảo Spirulina quy mô

công nghiệp Đến năm 1973, tổ chức Nông Lương quốc tế (FAO) và tổ chức Y tế

thế giới (WHO) đã chính thức công nhận Spirulina là nguồn dinh dưỡng và dược

liệu quý, đặc biệt trong chống suy dinh dưỡng và chống lão hóa

1.1.2.2 Phân bố [14]

Trên thế giới:

- Châu Phi: Hồ Tchad - Trung Phi, Congo, Ethiopia, Nam Phi

- Châu Mỹ: thung lũng Imperial thuộc bang California, nông trại Hwaii

- Châu Á: trang trại Twin Tauong (Myanmar), công ty tảo Siam (Thái Lan), trang trại Chenhai (Trung Quốc)

Ở Việt Nam: được nuôi trồng tại:

- Công ty cổ phần nước khoáng Vĩnh Hảo (Bình Thuận)

- Châu Cát, Lòng Sông (Thuận Hải)

- Spirulina platensis – nguồn gốc Nam Mỹ

- Spirulina maximar/ Spirulina geitleri – nguồn gốc Châu Phi

- Có ribosome phân bố trong nguyên sinh chất

- Có chứa sắc tố quang hợp phycocyanin màu xanh, chất diệp lục nằm trong nguyên sinh chất

- Không có lớp màng nhầy bao phủ tế bào như các loài khác cùng ngành tảo lam, mà chỉ được bao phủ bởi lớp vỏ của nó

 Đặc điểm

- Tảo Spirulina được cấu tạo từ một sợi đa bào, mỗi tế bào của sợi có chiều

rộng 5µm, dài 2mm, có dạng xoắn lò xo khoảng 5÷7 vòng đều nhau không phân nhánh Đường kính xoắn khoảng 35÷50 µm, bước xoắn 60 µm, chiều dài thay đổi

có thể đạt 0,25mm

- Có khả năng di động, được thực hiện bởi các lông ở sườn bên cơ thể, là các sợi có đường kính 5÷7nm, dài 1÷2µm nằm xung quanh cơ thể Các lông này hoạt động như tay chèo giúp vi khuẩn lam hoạt động

- Spirulina có khả năng tạo ra các không bào khí nhỏ, đường kính khoảng

70nm và được cấu trúc từ những sợi protein bện lại Không bào khí sẽ nạp đầy khí

khi sợi Spirulina muốn nổi lên bề mặt nhận ánh sáng để tiến hành quang hợp Đến

cuối ngày là lúc tế bào tạo ra một lượng lớn cacbonhydrate, lúc đó các tế bào tụ tập

lại và tạo ra một áp suất thẩm thấu cao bên trong, sau đó các không bào khí không thể duy trì áp suất thẩm thấu trong tế bào và chúng sẽ vỡ ra, và các khí nén được hấp thụ bởi dịch xung quanh Bây giờ các sợi chìm xuống đáy và tại đây xảy ra quá trình chuyển hóa cacbonhydrate thành protein

- Nhiệt độ tối ưu cho sự sinh trưởng là 350C (32÷400C)

- Ánh sáng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của tảo Nếu chiếu sáng liên tục (24/24h) thì năng suất của tảo cao nhất

- Tảo Spirulina chịu được pH cao từ 8,5÷11, ở đó vi khuẩn gây bệnh cho

người khó phát triển

- Tảo Spirulina có hình thức là sinh sản vô tính Trong thời kì sinh sản

Spirulina nhạt màu, ít sắc tố xanh hơn bình thường

- Vòng đời của Spirulina đơn giản, trong điều kiện tối ưu nuôi trong phòng thí

nghiệm thì vòng đời khoảng 1 ngày, còn ở điều kiện tự nhiên khoảng 3÷5 ngày

1.1.2.4 Thành phần dinh dưỡng của tảo Spirulina [11]

Spirulina là một loại thực phẩm dinh dưỡng hoàn hảo, chứa hơn 50 vi chất

dinh dưỡng, nhiều hơn bất kì loại thức ăn, rau xanh, quả hạt hay các loại thảo dược khác

Spirulina chứa hơn 60% protein, cao hơn thịt bò (18%), gia cầm (19%), sữa

tươi (3,7%), trứng (14%) Đặc biệt protein trong tảo Spirulina là tổng hợp của hơn

18 loại acid amin và tất cả đều dễ tiêu hóa do bản chất là đạm thực vật Bên cạnh

đó, Spirulina còn là nguồn bổ sung nhiều loại vitamine như vitamine A, E, vitamine

nhóm B với hàm lượng B12 gấp đôi gan bò, lượng beta-caroten gấp 20 lần cà rốt, lượng vitamine E gấp đôi trong mầm lúa mì Giàu khoáng chất cần thiết cho cơ thể

như kali, canxi, magiê, sắt, kẽm và giàu các acid béo thiết yếu Ngoài ra, Spirulina

còn chứa nhiều chất chống lão hóa quan trọng như phycocyanin, chlorophyl và

carotenoid đã góp phần làm Spirulina hoàn toàn khác biệt so với các thực phẩm

thiên nhiên khác

Bảng 1.10 BẢNG PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN CỦA TẢO SPIRULINA

1.1.2.5 Tác dụng của tảo Spirulina[11]

1.1.2.5.1 Tính an toàn của Spirulina

Hơn 40 năm qua, tảo Spirulina đã được hơn 4000 nhà khoa học trên khắp thế giới nghiên cứu Kết quả đều xác nhận rằng, tảo Spirulina có tính tinh khiết cao,

tuyệt đối không có chất độc hại hay phản ứng phụ nào, kể cả trường hợp sử dụng lâu dài Là thực phẩm chức năng giúp tăng cường sức khỏe và gia tăng hệ miễn dịch với lượng dùng thường xuyên hàng ngày Hơn nữa, Liên Hiệp Quốc (UN) và tổ

chức Y tế thế giới (WHO) cũng xác nhận tảo Spirulina là một loại thực phẩm lý

tưởng và an toàn cho người sử dụng

Spirulina đã được chấp nhận và chứng nhận bởi các viện nghiên cứu hàng

đầu trên thế giới như:

- 1967: “Hội thảo quốc tế về vi trùng học ứng dụng” đã thông báo rằng

“Spirulina được xem là nguồn thực phẩm quan trọng của tương lai để ngừa

nhiễm trùng”

- 1974: FAO (Tổ chức Lương Nông thế giới) đã giới thiệu rằng “Spirulina là

thực phẩm tốt nhất cho tương lai”

- 1974: UN (Liên Hiệp Quốc) đã thông báo trong hội thảo Thực phẩm thế giới

rằng “ Spirulina là thực phẩm lý tưởng nhất cho con người”

- 1981: FDA (Cơ quan quản lý Thực - Dược phẩm của Mỹ) đã xác nhận rằng

“Spirulina là thực phẩm an toàn và bổ dưỡng mà không có tác dụng phụ”

- 1983: IFE (Triển lãm thực phẩm quốc tế) được tổ chức tại Đông Đức đã trao

giải thưởng “ Thực phẩm thiên nhiên tốt nhất cho Spirulina”

- 1992: WHO (tổ chức Y tế thế giới) đã gới thiệu rằng “Spirulina là sản phẩm

khỏe mạnh của thế kỷ XXI”

1.1.2.5.2 Lợi ích khi sử dụng Spirulina

 Spirulina tăng cường hệ miễn dịch

Trong nhiều năm qua, thực tế cho thấy những người sử dụng Spirulina ít bị

cảm lạnh, cảm cúm hơn, triệu chứng cũng mau hết hơn nếu mắc phải, những vết thương mau lành hơn và sớm hồi phục hơn

Ngoài ra, các nhà khoa học khám phá rằng Spirulina không chỉ kích thích hệ

miễn dịch mà còn tăng cường khả năng tạo các tế bào máu mới trong cơ thể, lượng bạch cầu tăng lên, hoạt động tích cực hơn và diệt khuẩn hiệu quả hơn Những vi chất dinh dưỡng giúp tăng cường hệ miễn dịch là beta-caroten, phycocyanine và

polysaccharid có trong Spirulina

 Spirulina tăng cường hệ tim mạch và hạ thấp lượng cholesterol trong

máu

Những nghiên cứu khoa học ở Nhật và Ấn Độ đã cho thấy sử dụng vài gram

Spirulina hàng ngày có thể hạ thấp lượng cholesterol trong máu, Spirulina sẽ làm

giảm lượng cholesterol xấu (LDL) và tăng lượng cholesterol tốt (HDL)

 Spirulina tăng cường chống lão hóa và ngừa ung thư

Những chất dinh dưỡng chống oxy hóa giúp kích thích hệ miễn dịch giúp bảo vệ cơ thể khỏi bệnh ung thư, làm chậm tiến trình lão hóa Những vitamine chống oxi hóa, lão hóa và ngừa ung thư là beta-caroten, vitamine E, sắc tố Chlorophyl và Phycocyanine Những khoáng chất chống oxy hóa là selenium, mangan, kẽm, sắt, và crom hình thành các men chống oxy hóa trong cơ thể Các nhà khoa học Trung Quốc cũng đã tìm ra chất polysaccharid cũng có đặc tính chống oxy hóa và ngừa ung thư

 Spirulina tăng cường khả năng tiêu hóa

Spirulina hạn chế những vi khuẩn có hại như E.coli, nấm Cadida và kích

thích những lợi khuẩn như Lactobacillus và Bifido Các lợi khuẩn là nền tảng cho

một sức khỏe tốt và khả năng hấp thụ dưỡng chất từ thực phẩm mà chúng ta ăn, giúp ngăn ngừa sự nhiễm khuẩn

 Spirulina tăng cường khả năng tiêu độc cho cơ thể

Tại Nhật Bản, các nhà khoa học phát hiện ra rằng Spirulina làm giảm sự

nhiễm độc của thận do thủy ngân, kim loại nặng và các loại thuốc khác gây ra

Ngày nay, chúng ta đang phải đối mặt với chất độc chứa trong không khí, nước, thức ăn Cơ thể chúng ta cần phải liên tục loại bỏ những chất độc tích tụ

không mong muốn này Spirulina với thành phần kết hợp độc đáo các vi chất dinh

dưỡng bao gồm chlorophyl, phycocyanine, polysaccharid có thể hỗ trợ tích cực quá trình tiêu độc cho cơ thể

1.1.2.6 Các nghiên cứu về tảo Spirulina [12]

Các nghiên cứu về tảo Spirulina ở nước ta bắt đầu từ năm 70 sau khi cố giáo

sư Nguyễn Hữu Thước du nhập tảo từ viện Pasteur Paris về Việt Nam Ông đã triển

khai đề tài "Nghiên cứu thăm dò khả năng nuôi trồng đại trà tảo Spirulina được du

nhập từ Cộng Hòa Pháp" Cũng trong thời gian đó đề tài cấp thành phố của Bác sĩ Nguyễn Thị Kim Hưng (TP.HCM) và cộng sự với đề tài" Nghiên cứu sản xuất và

sử dụng thức ăn có tảo Spirulina trong dinh dưỡng điều trị" Các sản phẩm được chế biến từ tảo Spirulina tại Việt Nam cũng đã xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng

Trước đây đã từng có bột dinh dưỡng Enalac, Sonalac (5% tảo), viên nang Linaforce của trung tâm dinh dưỡng TP.HCM, Lactogyl và Linavina của xí nghiệp

Dược 24 TP.HCM ( công ty cổ phần hóa dược phẩm Mekofa), viên Spirulina của công ty nước suối Vĩnh Hảo Nay đã có 5 sản phẩm Spir@ của công ty DETECH

(Viện Khoa học và Công Nghệ Việt Nam) được Cục An toàn vệ sinh thực phẩm-

Bộ Y tế cấp giấy phép lưu hành trên thị trường

- Spir@ B (tảo bồi bổ) tảo xoắn Spirulina dùng cho người suy dinh dưỡng,

người mới ốm đậy cần bồi bổ phục hồi sức khỏe

- Spir@ HA (tảo điều hòa huyết áp) tảo xoắn Spirulina kết hợp tinh chất hoa

hòe, hoa cúc dùng cho người bị tăng huyết áp, giảm stress và tăng cường trí nhớ cho người già

- Spir@ CĐ (tảo phòng chống độc) tảo xoắn Spirulina kết hợp tinh chất cao

hạt nho, dùng để tăng sức đề kháng, chống độc, khử gốc tự do

- Dia-Spir@ (tảo phòng chống tiểu đường) tảo xoắn Spirulina kết hợp

vitamine, khoáng chất dùng cho người bệnh đái tháo đường

- Spir@ Cid (tảo phòng chống ung thư) tinh nghệ nguyên chất kết hợp với tảo xoắn Spirulina, cao hạt nho dùng hỗ trợ cho việc phòng và chữa bệnh ung

thư

Hình 1.4 Một số hình ảnh sản phẩm từ tảo Spirulina

Viên tảo Spirulina

Nước uống từ tảo Spirulina

1.2 TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA

1.2.1 Khái niệm về sữa chua [5]

Sữa chua (hay Yaourt) là sản phẩm lên men lactic nhờ vi khuẩn lactic Trong

quá trình lên men, casein trong sữa đông tụ, vi khuẩn lactic phát triển làm cho sữa chua

có vị chua dịu, vị béo hài hòa, có tác dụng rất tốt đối với sức khỏe con người Ngoài việc cung cấp các dưỡng chất cần thiết cho cơ thể sữa chua còn biết đến với tính chất kháng một số bệnh như ung thư, chống lão hóa, tăng cường tiêu hóa

Trên thị trường hiện nay, sản phẩm sữa chua rất đa dạng về chủng loại Cấu trúc và mùi vị của sữa chua luôn được các nhà sản xuất thay đổi để phù hợp với thị hiếu và thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau Ở các nước Tây

Âu, sữa chua được sử dụng khá phổ biến từ đầu thế kỷ XX Trạng thái, mùi vị của sữa chua có khác nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi nước

Sản phẩm sữa chua có thể được phân loại như sau:

Sữa chua truyền thống (set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn Trong quy trình sản xuất sữa chua truyền thống, sữa nguyên liệu khi được xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông

và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm

Sữa chua dạng khuấy (stirred type): Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học Trong quy trình sản xuất sữa chua dạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao

bì Sữa chua dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như sữa chua

truyền thống

Sữa chua uống hay sữa chua dạng lỏng (drinking type): Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn Sản phẩm có dạng

lỏng, khi sử dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng Điểm khác biệt là sản phẩm sau quá trình lên men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt

cho sản phẩm

Sữa chua lạnh đông (frozen type): Quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đưa đi xử lý và lạnh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói

Sữa chua cô đặc (concentrated yaourt) : còn có tên gọi là strained yaourt hay labneh Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm

Mặt khác phân loại yaourt dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm Lượng chất béo trong yaourt có thể dao động từ 0÷10%, thông thường là từ 0,5÷3,5% Theo tổ chức Y tế thế giới (WHO) và tổ chức Nông Lương (FAO), sản phẩm yaourt có thể chia thành 3 nhóm sau:

Yaourt béo (fat yaourt): Hàm lượng chất béo sản phẩm không thấp hơn 3% Yaourt “bán gầy” (partially skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0,5÷3%

Yaourt gầy (skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5%

1.2.2 Vi khuẩn lactic và quá trình lên men lactic trong sữa chua [4],[5], [7] 1.2.2.1 Lịch sử của quá trình lên men lactic [7]

Theo nhiều tài liệu thì lên men lactic có thể được hình thành từ trước khi sự xuất hiện cuộc sống loài người trên mặt đất (Buchta, 1983) Trong quá trình tồn tại

và phát triển, con người đã sử dụng các đặc tính bảo quản và chế biến thực phẩm của vi khuẩn lactic trong sinh hoạt hàng ngày Năm 1975, các nhà khảo cổ đã phát

hiện các lát bánh mì hóa thạch có niên đại vào khoảng 3560 đến 3548 trước Công nguyên tại vùng hồ Biel, Thụy Sỹ dựa trên các căn cứ về cấu trúc, kích cỡ, sự phân

bố, người ta đã thấy sự miêu tả quá trình làm lên men từ bột mì Ngày nay, mặc dù

đã trải qua hàng nghìn năm nhưng các loại bánh làm theo kiểu này hiện vẫn còn tồn tại và phát triển tại Châu Âu, Bắc Mỹ (Cherl- Ho Lee, 1991) Từ lâu đời nay các hạt ngũ cốc lên men được sử dụng như một thói quen truyền thống ở các nước Châu Phi và Ấn Độ (Souane, 1991) H.J Nisen và các cộng sự năm 1990 đã cho rằng một

số sách cổ khoảng trên 3000 năm trước công nguyên ở vùng Uruk, Warka (Irac) có chứa những thông tin về các sản phẩm lên men Hiện nay, ở nhiều gia đình có kinh nghiệm áp dụng các phương pháp lên men tự nhiên các chất hữu cơ động thực vật bằng các vi khuẩn sinh acid lactic để sản xuất các sản phẩm thực phẩm

Các khám phá mang tính khoa học về lên men lactic được khởi đầu dựa trên những đặc điểm về hóa học và tính khác biệt của acid lactic từ các loại sữa lên men

đã được Carl Wilhelm Scheele (1780) thực hiện ở Thụy Điển Louis Pasteur (1857)

có hai bài viết về phương pháp lên men acid lactic phủ nhận học thuyết tự sinh và chứng minh các vi khuẩn là nguyên nhân gây ra quá trình lên men Năm 1890 Wilhelm Strorch và Hermann Weimann là những người đầu tiên tách được vi khuẩn lactic từ sữa lên men tự nhiên và đã tạo ra phương pháp nuôi cấy sạch dùng cho công nghiệp chế biến sữa

1.2.2.2 Đặc điểm chung của vi khuẩn lactic [4]

Các vi khuẩn lactic được xếp chung vào họ Lactobacter teriaceac Mặc dù

các vi khuẩn này không đồng nhất về mặt hình thái (hình cầu, hình que) nhưng về mặt sinh lý chúng tương đối đồng nhất Tất cả đều có đặc điểm chung là vi khuẩn

gram dương, không tạo bào tử (trừ Sporolactobacillus inunilus), hầu hết không có

khả năng chuyển động Chúng thu nhận năng lượng nhờ phân giải các hợp chất cacbonhydrat và bài tiết acid lactic ra môi trường Vi khuẩn lactic là nhóm lên men bắt buộc không chứa các xytocrom và enzyme catalaza Tuy nhiên, chúng có thể sinh trưởng và phát triển khi có mặt của oxy không khí Mặc dù chúng thuộc nhóm

kỵ khí nhưng cũng thuộc nhóm hiếu khí Nhu cầu về dinh dưỡng của vi khuẩn lactic rất phức tạp, không có một loài nào có thể phát triển thuần khiết trên môi trường chứa glucose và ion NH4+ Đa số chúng cần hàng loạt các vitamine và acid amine

Vì thế, người ta thường nuôi cấy chúng trên môi trường phức tạp chứa một lượng nấm men, dịch cà chua hoặc thậm chí cả máu Nhìn chung các vi khuẩn lactic là nhóm khó nuôi, dễ giảm hoạt lực

1.2.2.3 Cơ chế của quá trình lên men [4]

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa glucid thành acid lactic nhờ hoạt động của các khuẩn lactic Tùy theo đặc điểm lên men của vi khuẩn lactic mà người

ta chia thành hai kiểu lên men là lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình

Trong lên men lactic đồng hình thì sản phẩm chỉ là acid lactic Các vi khuẩn

lactic lên men đồng hình có thể kể đến: Streptococus, Str.Cremoris, lactobacterium

Bulgaricus, L.acidophilus, L.delbruclkii, L.cucumeris fermentati

Còn trong lên men lactic dị hình thì sản phẩm cuối cùng khá đa dạng bao gồm acid lactic, acid acetic, axetal, acid sucsinic, este, diaxetyl, CO2, H2 …Các vi

khuẩn lên men lactic dị hình gồm có Escherichia Coli và nhiều vi khuẩn trong giống Leuconostoc và giống phụ Betabacterium

Các vi khuẩn lên men lactic đồng hình bắt buộc thì thiếu ezyme photphoketolaza là một ezyme tồn tại trong các vi khuẩn lên men dị hình Mặt khác, các vi khuẩn lên men dị hình lại thiếu ezyme aldolaza có tác dụng phân cắt hợp chất fructoza-1,6 điphosphat trong lên men đồng hình

Trong tất cả các vi khuẩn thì có Lactococus, Enterococus và vài vi khuẩn

Lactobacillus, thì đường lactose được vận chuyển qua màng cytoplasmic bởi hệ

phospharylated Sugar (PTS) dẫn đến việc tích luỹ hợp chất lactose-6 phosphat bị phân cắt bởi enzim phospho-β-galactosidase Hợp chất galactose-6-phosphat tiếp