ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt

Đại Học Quốc Gia TP HCM Trường ĐH Bách Khoa Khoa Kỹ Thuật Hóa Học Bộ môn CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA VÀ ĐỒ UỐNG GVHD : PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Sinh viên thực hiện : Võ Ngọc Cẩm ( 60600178 ) Kim Thị Doan ( 60600308 ) Lê Bảo Hoàng Long ( 60601299 ) Tháng 11/2009 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 2 LỜI CẢM ƠN Chúng em chân thành cảm ơn PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn đã hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Chúng em cũng xin chân thành cảm ơn thư viện bộ môn Công nghệ Thực Phẩm, thư viện khoa Kỹ Thuật Hóa Học, thư viện trường ĐHBK TP HCM đã nhiệt tình giúp đỡ về tài liệu cho đề tài này. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các bạn sinh viên lớp HC06TP đã nhiệt tình giúp đỡ về tài liệu cũng như đóng góp nhiều ý kiến bổ ích cho sự hoàn thiện của đề tài. Xin chân thành cảm ơn. GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 3 MỤC LỤC Phần I : ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tổng quan về yaourt 8 2. Mục đích, ý nghĩa đề tài 10 3. Cơ sở lý thuyết – Pham vi tìm hiểu 11 Phần II : NỘI DUNG 12 1. Khái quát về áp suất cao 12 2. Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng của sản phẩm yaourt 12 3. Quy trình công nghệ 37 Phần III: KẾT LUẬN 54 1. Khả năng ứng dụng của áp suất cao trong sản xuất yaourt 54 2. Hướng phát triển sử dụng áp suất cao trong công nghiệp sữa 55 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 4 DANH SÁCH BẢNG B ảng Tên Trang 1 Một vài tính chất hóa lý của các mẫu yaourt trong suốt 14 ngày bảo quản 18 2 Th ành ph ần hóa học của Labnehs 19 3 Tác động của áp suất ( 100-1000MPa ) đến độ chua của yaourt 20 4 Ảnh hưởng của áp suất cao lên các chủng vi khuẩn lactic khác nhau, trong các môi trường nuôi cấy khác nhau. 35 5 Các tính ch ất của sản phẩm yaourt 44 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 5 DANH SÁCH HÌNH Hình Tên Trang 1 Thành ph ầ n dinh dư ỡ ng c ủ a yaourt 10 2 Ảnh hưởng của áp đồng hóa áp suất cao, xử lý nhiệt hoặc cả 2 đến giá trị của L* của sữa gầy 1 5 3 Đ ộ nh ớ t đ ộ ng h ọ c c ủ a m ộ t vài lo ạ i yaourt 2 1 4 Sự phục hồi trong khi xử lý áp suất cao của sữa không có serum protein được xử lý với 0.1 g/L TGase 2 2 5 Tác động của đồng hóa áp suất cao hay xử lý nhiệt hay cả 2 lên thời gian gel hóa (G′ ≥1 Pa) của gel acid từ sữa gầy với 3% glucono-δ-lactone 2 3 6 Ảnh qua kính hiển vi điện tử của một số loại yaourt làm từ sữa kết hợp áp suất thủy tĩnh cao và xử lý nhiệt 2 5 7 Ảnh qua kính hiển vi điện tử các labneh dạng khuấy: không qua xử lý, sản xuất bằng siêu lọc sau khi lên men và sản xuất bởi thẩm thhấu ngược sau khi lên men 2 6 8 Ảnh qua kính hiển vi điện tử các labneh dạng khuấy: không qua xử lý, sản xuất bằng siêu lọc sau khi lên men và sản xuất bởi thẩm thhấu ngược sau khi lên men 2 7 9 Ả nh qua kí nh hi ể n vi đi ệ n t ử c ủ a set - type labnehs 2 8 10 Ảnh hưởng của áp suất cao lên ứng suất đàn hồi của một vài loại yaourt 2 9 11 Khả năng xuyên thấm trung bình của yogurt làm từ sữa đượ c xử lý áp suất thủy tĩnh cao và xử lý nhiệt kết hợp 30 12 Môđun đàn hồi trung bình (G’) của yogurt làm từ sữa được làm bền bởi áp suất thủy tĩnh cao và xử lý nhiệt kết hợp 30 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 6 13 Kh ả năng gi ữ whey 3 1 14 M ứ c đ ộ vô ho ạ t c ủ a các vi sinh v ậ t trong s ữ a x ử lý áp su ấ t cao 3 3 15 Thi ế t b ị đ ồ ng hóa s ử d ụ ng áp su ấ t cao 39 16 S ự phá v ỡ c ủ a các c ấ u trúc phân t ử khi qua thi ế t b ị đ ồ ng hóa 4 0 17 Ả nh hư ở ng c ủ a áp su ấ t đ ồ ng hóa khác nhau lên đ ộ nh ớ t c ủ a s ữ a 4 1 18 Mô hình h ệ th ố ng siêu l ọ c 4 3 19 Thi ế t b ị x ử lý áp su ấ t th ủ y t ĩnh 49 20 Ảnh hưởng của áp suất cao lên hệ vi khuẩn lactic đối với các sản phẩm yaourt sử dụng giống cấy ban đầu khác nhau 50 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 7 LỜI MỞ ĐẦU Môn học Công nghệ chế biến sữa và đồ uống là một trong các môn học chuyên đề của ngành công nghệ thực phẩm. Nó cung cấp những kiến thức thực tiễn, cụ thể về nguyên liệu, quy trình công nghệ chế biến một số các sản phẩm đồ uống như : nước uống, nước giải khát pha chế, một số các sản phẩm chế biến từ sữa như : sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng, yaourt, phô mai… và một số các sản phẩm đồ uống khác. Hiện nay, ngành công nghiệp đồ uống đang có những bước tiến rất nhanh. Bên cạnh về giá trị cảm quan, người tiêu dùng còn đòi hỏi sản phẩm đồ uống phải có chất lượng tốt, có giá trị dinh dưỡng cao. Do đó, việc phát triển những công nghệ mới, kỹ thuật mới, những cải tiến mới là một vấn đề cần thiết trong công nghệ sản xuất sữa và đồ uống. Yaourt- một sản phẩm sữa lên men đang được tiêu thụ với số lượng rất cao trên thế giới. Không chỉ có giá trị cảm quan phù hợp, sản phẩm yaourt còn có giá trị dinh dưỡng rất tốt với sức khỏe của con người. Được sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn, nhóm chọn đề tài nghiên cứu “Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt “. Đề tài được thực hiện nhằm mục đích tìm hiểu những ảnh hưởng của áp suất cao đến những thuộc tính chất lượng của yaourt. Dù đã chuẩn bị rất kỹ nhưng chắc sẽ không thể tránh khỏi những thiếu sót. Mong thầy và các bạn thông cảm. GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 8 PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Tổng quan về yaourt: Khái niệm: Yaourt hay yogurt- một sản phẩm sữa lên men- được sản xuất nhờ quá trình lên men sữa bởi nhóm vi khuẩn lactic. Trong công nghiệp sản xuất sữa lên men, yaourt là sản phẩm tiêu biểu và được sản xuất phổ biến trên khắp thế giới. Phân loại: Có nhiều khóa phân loại sản phẩm yaourt. Hiện nay, có 2 khóa phân loại phổ biến:  Dựa vào đặc điểm cấu trúc của sản phẩm:  Yaourt truyền thống : quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm.  Yaourt dạng khuấy: quá trình lên men diễn ra ngoài bao bì. Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình sẽ bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học.  Yaourt uống: khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. Sau quá trình lên men, người ta sử dụng phương pháp đồng hóa hoặc khuấy trộn để phá hủy cấu trúc gel của khối đông.  Yaourt lạnh đông: quá trình lên men cũng được thực hiện ngoài bao bì. Để tăng độ cứng cho sản phẩm, hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lý lạnh đông.  Yaourt cô đặc: hỗn hợp sản phẩm sau quá trình lên men sẽ được đem đi cô đặc. Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa để tao cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm.  Dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm:  Yaourt béo: hàm lượng chất béo trong sản phẩm không thấp hơn 3%.  Yaourt bán gầy: hàm lượng béo nằm trong khoảng 0,5-3%.  Yaourt gầy : hàm lượng béo không lớn hơn 0,5%. Ngày nay, do nhu cầu ngày càng tăng, người ta có thể bổ sung một số chất tạo hương, tạo vị để đa dạng hóa sản phẩm. GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 9 Nguyên liệu:  Sữa nguyên liệu Nguồn nguyên liệu chính để sản xuất yaourt là sữa nguyên liệu. Có nhiều loại sữa nguyên liệu được sử dụng để sản xuất yaourt: sữa tươi, sữa cô đặc, sữa bột, sữa hoàn nguyên, sữa tái chế. Tùy theo đặc điểm sản phẩm, theo từng quy trình công nghệ mà mỗi nhà máy sử dụng loại nguyên liệu cho phù hợp. Yêu cầu sữa nguyên liệu:  Tổng số vi sinh vật thấp.  Không chứa kháng sinh ( penicillin, streotomycin,…)  Không chứa bacteriophage.  Không chứa dư lượng các hóa chất được sử dụng trong quá trình tẩy rửa và các chất có ảnh hưởng đến quá trình lên men. Tại nhà máy cần kiểm tra nghiêm ngặt các chỉ tiêu hàm lượng chất khô, hàm lượng chất béo để đánh giá chính xác về chất lượng của sữa trước khi đưa vào sản xuất.  Giống vi sinh vật: Vi sinh vật được sử dụng trong quá trình sản xuất yaourt chủ yếu là nhóm vi khuẩn lactic lên men đồng hình. Hai loài phổ biến nhất là Streptococcus themophilus (Driessen và Stadhouders, 1982) và Lactobacillus bulgaricus (Shankar 1977). Trong công nghệ sản xuất sữa lên men, vấn đề chuẩn bị chủng vi sinh vật là một khâu rất quan trọng và ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Vì vậy, quá trình chuẩn bị chủng vi sinh vật phải đảm bảo độ chính xác cao và vô trùng. Tùy theo dạng chủng vi sinh vật sử dụng mà chúng ta sẽ có nhiều cách chuẩn bị khác nhau. Đa số các nhà máy sữa hiện nay đều sử dụng chủng bột thương mại trong sản xuất. Người ta tiến hành cấy chuyển tiếp vài lần để tăng hoạt tính của chủng và rút ngắn thời gian lên men trong sản xuất. Dinh dưỡng của yaourt với sức khỏe con người Yaourt là một nguồn dinh dưỡng hoàn hảo cho con người.Yaourt là sản phẩm giàu protein, canxi, riboflavin, vitamin B6 và vitamin B12. Đây đều là những thành phần dinh dưỡng rất cần thiết cho cơ thể con người.Gần đây, sự tiêu thụ GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 10 yaourt tăng đáng kể. Cùng với sự tăng về số lượng là sự tăng về chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là về dinh dưỡng. Nghiên cứu gần đây được đăng trên tạp chí International Journal of Obesity ngày 11/1/2005 cho thấy “ yaourt low fat “ có khả năng giảm cân ở cơ thể người. Thử nghiệm đã được tiến hành trên những người béo phì với khẩu phần ăn 250g yaourt mỗi ngày. Kết quả là lượng mỡ dự trữ ở bụng được cắt giảm khoảng 81%. Một nghiên cứu khác cho rằng sản phẩm yaourt cũng làm tăng sức đề kháng của cơ thể người (IDF 1998). Hình 1: Thành phần dinh dưỡng của yaourt Nguồn : In-Depth Nutritional Profile for Yogurt 2. Mục đích – Ý nghĩa đề tài: Yaourt là dạng thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, rất cần thiết cho con người và được sản xuất phổ biến trên khắp thế giới. Đây còn là sản phẩm có vai trò sinh học rất cao đối với cơ thể trong việc chống lão hóa và phòng ngừa một số bệnh mãng tính. Đứng trước nhu cầu đó, việc nghiên cứu về quy trình sản xuất yaourt là một vấn đề cần thiết. Nó có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển sản phẩm, tạo ra các sản phẩm mới tốt hơn, phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng. [...]... trình sản xuất mới nhằm mang lại chất lượng cao nhất cho sản phẩm yaourt Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 11 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn PHẦN II NỘI DUNG 1 Khái quát về áp suất: Định nghĩa áp suất: áp suất là áp lực tác động lên một đơn vị diện tích (đơn vị chuẩn: Pa) 1Pa = 1N/m2 Áp suất cao: thông thường áp suất cao được hiểu là áp suất cao hơn áp suất khí quyển( 760 mmHg, 1 Hg...GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Đề tài “ Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng của yaourt “ với mục đích khảo sát ảnh hưởng của các quá trình có sử dụng áp suất cao trong quy trình sản xuất đến chất lượng của yaourt Qua đó, chúng ta có thể hiểu rõ hơn về ảnh hưởng của áp suất cao đến sản phẩm yaourt Từ đó, chúng ta sẽ vận dụng một cách linh hoạt những nghiên cứu mới... sự ảnh hưởng của áp suất đến sản phẩm của yaourt khi quy trình sản xuất có bổ sung chất ổn định ( stabilizer ).Yourt không được xử lý áp suất cao có sự đồng nhất, cấu trúc vững chắc của khối đông Như vậy việc bổ sung thêm chất ổn định có tác dụng bảo vệ cấu trúc micelle nên sự ảnh hưởng của áp suất cao đã được giảm đáng kể Bên cạnh các chỉ tiêu về cảm quan đã đề cập đến ở trên, áp suất cao còn ảnh hưởng. .. nguyên liệu và yaourt Quá trình chỉ xử lý áp suất cao trên sữa nguyên liệu cho kết quả cường độ màu thấp hơn so với phương pháp còn lại Kết quả cũng tương tự cho yaourt Sữa và yaourt có ứng dụng quá trình xử lý nhiệt và áp suất cao luôn cho kết quả cường độ màu cao hơn Sự phá vỡ cấu trúc micelle dưới tác động của áp suất cao là nguyên nhân quan Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 13... (1bar =105 Pa), và áp suất sử dụng trong thiết bị đồng hóa một cấp và hai cấp cũng khác nhau 2 Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng của yaourt: Tác động của áp suất cao đền chất lượng của yaourt được xem xét ở nhiều khía cạnh khác nhau Tuy nhiên, về tổng quát, sự ảnh hưởng này có thể được xem xét ở 3 phương diện chính : cảm quan, hóa lý, vi sinh a Chỉ tiêu cảm quan: Hương vị của yaourt là sự kết... được thời hạn sử dụng Sự khác nhau về độ Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 19 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn chua (oSH) trong thời gian bảo quản giữa mẫu xử lý với siêu lọc và bổ sung bột sữa gầy đã được nhận thấy là có ý nghĩa Bảng 3 : Tác động của áp suất (100 -1000MPa) lên độ chua của một số loại yaourt Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 20 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt... đồng nhất của khối đông ( homogenous curd ) và màu sắc của sản phẩm ( colouring product ) Màu sắc : Các nghiên cứu xề ảnh hưởng của áp suất cao đến các chỉ tiêu cảm quan của yaourt đều được thực hiện với nhiều phương pháp khác nhau Đó là sự kết hợp của áp suất cao với xử lý nhiệt, quy trình sử dụng áp suất cao có bổ sung chất ổn định, …Do đó, khi xem xét đến những ảnh hưởng, chúng ta cần lưu ý đến các... của L* cao hơn so với chỉ sử dụng HPH Theo nghiên cứu, sẽ không có sự khác biệt khi quá trình TT được xử lý trước hoặc sau quá trình HPH Như vậy, thứ tự của 2 quá trình TT và HPH không ảnh hưởng đến kết quả, nhưng các thông số công nghệ về nhiệt độ và áp suất sẽ có ảnh hưởng lớn đến giá trị L* Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 14 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 2 : Ảnh hưởng của. .. khi được xử lý ở áp suất nằm trong vùng 200-400 MPa, sữa có thể bị ảnh hưởng mạnh đến các đặc tính lưu biến, Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 22 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn điều này dẫn tới một sự quan tâm đặc biệt đến các sản phẩm làm từ sữa được xử lý áp suất cao Như là một hệ quả của các sự biến đổi trên, các đặc tính của casein micelle trong sữa xử lý áp suất cao thay đổi đáng... 10) Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 28 GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn Hình 10 : Ảnh hưởng của áp suất cao lên ứng suất đàn hồi của một vài loại yaourt Việc xác định khả năng giữ whey của yaourt đã được ghi lại trước đây bằng nhiều phương pháp đo khác nhau (Van Vlietetal.,1991; Johnston et al ,1998; Schkodaetal.,1999) Khi xác định bởi máy ly tâm, yaourt làm từ sữa chỉ xử lý áp suất . Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 11 Đề tài “ Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng của yaourt “ với mục đích khảo sát ảnh hưởng của các quá trình có sử dụng áp suất. nghiên cứu Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt “. Đề tài được thực hiện nhằm mục đích tìm hiểu những ảnh hưởng của áp suất cao đến những thuộc tính chất lượng của yaourt. Dù đã. Pa), và áp suất sử dụng trong thiết bị đồng hóa một cấp và hai cấp cũng khác nhau. 2. Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng của yaourt: Tác động của áp suất cao đền chất lượng của yaourt