Công nghệ lên men kem chua

MỤC LỤC 1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU .................................................................................. 4 1.1. Cream ......................................................................................................................... 4 1.1.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 4 1.1.2. Tính chất vật lý ................................................................................................... 4 1.1.3. Thành phần hóa học ............................................................................................ 4 1.1.4. Tiêu chí lựa chọn cream ..................................................................................... 6 1.2. Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất kem chua ............................................................. 7 1.2.1. Đặc điểm chung của giống vi khuẩn lactic ......................................................... 8 1.2.1.1.Vi khuẩn Lactococcus ........................................................................................ 8 1.2.1.2.Vi khuẩn Leuconostoc ........................................................................................ 9 1.2.2. Tiêu chí chọn giống .......................................................................................... 10 1.3. Chất ổn định ............................................................................................................. 10 1.3.1. Guar gum .......................................................................................................... 10 1.3.2. Gelatin .............................................................................................................. 11 1.4. Natricitrate ................................................................................................................ 11 1.5. Sữa bột gầy ............................................................................................................... 12 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ............................................................................................ 11 2.1. Quy trình sản xuất .................................................................................................... 12 2.2. Giải thích quy trình ................................................................................................... 13 2.2.1. Chuẩn hóa ......................................................................................................... 13 2.2.2. Phối trộn ........................................................................................................... 13 2.2.3. Đồng hóa .......................................................................................................... 14 2.2.4. Thanh trùng ...................................................................................................... 16 2.2.6. Cấy giống .......................................................................................................... 17 2.2.7. Lên men ............................................................................................................ 17 2.2.8. Làm lạnh ........................................................................................................... 22 2.2.9. Bao gói .............................................................................................................. 22 2.2.10. Lưu trữ .............................................................................................................. 23 3. SẢN PHẨM ...................................................................................................................... 23 3.1. Mô tả sản phẩm .................................................................................................... 23 3.2. Chỉ tiêu chất lượng ............................................................................................... 24 3.2.1. Chỉ tiêu hóa lý .................................................................................................. 24 3.2.2. Chỉ tiêu cảm quan ............................................................................................. 24 3.2.3. Chỉ tiêu vi sinh .................................................................................................. 24 3.2.4. Sheftlife của sản phẩm .................................................................................... 24 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................................................. 25 4.1. Sự thay đổi hương vị trong kem chua ...................................................................... 25 4.2. Sự thay đổi cấu trúc trong kem chua ........................................................................ 26 4.3. Quy trình sản xuất kem chua lên men trong bao bì .................................................. 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................................ 29

MỤC LỤC TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 Cream 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Tính chất vật lý 1.1.3 Thành phần hóa học 1.1.4 Tiêu chí lựa chọn cream 1.2 Vi sinh vật sử dụng sản xuất kem chua 1.2.1 Đặc điểm chung giống vi khuẩn lactic 1.2.1.1.Vi khuẩn Lactococcus 1.2.1.2.Vi khuẩn Leuconostoc 1.2.2 Tiêu chí chọn giống 10 1.3 Chất ổn định 10 1.3.1 Guar gum 10 1.3.2 Gelatin 11 1.4 Natricitrate 11 1.5 Sữa bột gầy 12 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 11 2.1 Quy trình sản xuất 12 2.2 Giải thích quy trình 13 2.2.1 Chuẩn hóa 13 2.2.2 Phối trộn 13 2.2.3 Đồng hóa 14 2.2.4 Thanh trùng 16 2.2.6 Cấy giống 17 2.2.7 Lên men 17 2.2.8 Làm lạnh 22 2.2.9 Bao gói 22 2.2.10 Lưu trữ 23 SẢN PHẨM 23 3.1 Mô tả sản phẩm 23 3.2 Chỉ tiêu chất lượng 24 3.2.1 Chỉ tiêu hóa lý 24 3.2.2 Chỉ tiêu cảm quan 24 3.2.3 Chỉ tiêu vi sinh 24 3.2.4 Sheft-life sản phẩm 24 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 25 4.1 Sự thay đổi hương vị kem chua 25 4.2 Sự thay đổi cấu trúc kem chua 26 4.3 Quy trình sản xuất kem chua lên men bao bì 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 1 DANH MỤC HÌNH Hình Cream Hình Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris Hình Hình thái vi khẩn Lactococcus Hình Cấu trúc guar gum 11 Hình Cấu trúc gelatin 11 Hình Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất kem chua 13 Hình Thiết bị phối trộn 14 Hình Thiết bị đồng hóa áp lực cao 15 Hình Hệ thống trùng HTST Error! Bookmark not defined Hình 10 Thiết bị lên men 19 Hình 11 Cơ chế lên men vi khuẩn lactic 20 Hình 12 Sinh tổng hợp chất tạo hương từ citrate 21 Hình 13 Sinh tổng hợp acetaldehyde từ số vi khuẩn lactic 21 Hình 14 Thiết bị làm lạnh dạng ống lồng ống 22 Hình 15 Hệ thống rót đóng nắp sản phẩm 22 Hình 16 Sản phẩm kem chua 24 Hình 17 Quy trình sản xuất kem chua lên men bao bì 24 DANH MỤC BẢNG Bảng Thành phần hóa học Light cream số loại cream khác Bảng Thành phần gần lipid cream Bảng Thành phần acid béo Light cream số loại cream khác Bảng Thành phần lactose sữa sản phẩm từ sữa Bảng Thành phần khoáng sữa sản phẩm từ sữa Bảng Sự khác Lc lactic subsp lactic va Lc lactic subsp cremoris Bảng Tiêu chuẩn chất lượng kem chua 24 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1 Cream 1.1.1 Giới thiệu Nguyên liệu sản xuất kem chua cream Các nhà máy sản xuất kem chua thu nhận cream từ nguyên liệu sữa tươi phương pháp ly tâm thu mua cream từ nhà máy chế biến sữa khác Trên thị trường có nhiều loại cream hàm lượng chất béo cream thường dao động khoảng 30 – 40% (nhỏ 12%) Cream phần nhẹ sữa Có thành phần giống sữa với hàm lượng khác so với sữa Hàm lượng béo cream cao sữa hàm lượng nước chất khô không béo (chủ yếu protein đường lactose) Trong quy trình chọn Light cream (lipid tổng 19,3% chất khô) làm nguyên liệu Hình Cream 1.1.2 Tính chất vật lý Cream hệ nhũ tương dầu - nước Các giọt cầu béo phân tán môi trường vừa có protein, đường lactose, khoáng, vitamin Phần lớn, hạt cầu béo có đường kính 0,5-10m, trung bình 3-4m Cream có màu trắng độ nhớt cao 1.1.3 Thành phần hóa học Bảng Thành phần hóa học light cream số loại cream khác (Nguồn: Hargrove and Alford (1974), USDA (1981C)) Lipid Độ ẩm Protein Glucid Tro Ca Na tổng P (%) (%) (%) tổng (%) (%) (%) (%) (%) Cream Half and half 80.6 3.0 11.5 4.3 0.7 0.10 0.09 0.04 (milk and cream) Light 73.7 2.7 19.3 3.7 0.6 0.10 0.08 0.04 Medium, 25% fat 68.5 2.5 25.0 3.5 0.5 0.10 0.07 0.04 Light whipping 63.5 2.2 30.9 3.0 0.5 0.07 0.06 0.03 Heavy whipping 57.7 2.0 37.0 2.8 0.4 0.06 0.06 0.04 Bảng Thành phần gần lipid cream (Nguồn Kurtz (1974) Thành phần (%) Sản phẩm Chất béo Phospholipid Cholesterol Acid béo tự tổng Milk 0.035 0.014 0.008 Separated milk 0.06 0.015 0.002 0.002 Cream 10 0.065 0.032 0.017 Cream 20 0.12 0.06 0.032 Cream 40 0.21 0.12 0.06 Butter milk from 20% cream 0.4 0.07 0.007 0.002 Butter milk from 40% cream 0.6 0.13 0.012 0.002 Bảng : Thành phần acid béo light cream số loại cream khác (trong 100g cream) (Nguồn USDA (1976) and Posatu et al (1975) Pdapted from National Dairy Council 1983A Never Knowledge of Milk and Other Fluid Dairy Product, Rosemont, I1, With permission) Acid béo (g) Acid béo no Lipid Acid Buty Cap- Cap- Cap- Lau- My- Palm Steatổng béo -ric roic rylic ril ric rysti i-tic ric Sản phẩm no c 4:0 6:0 8:0 10:0 12:0 14:0 16:0 18:0 Light cream 19.31 12.02 0.63 0.37 0.22 0.48 0.54 1.94 5.08 2.34 Medium cream, 25% fat 25.00 15.56 0.81 0.48 0.28 0.63 0.70 2.51 6.58 3.03 Light whipping cream 30.91 19.34 1.08 0.30 0.31 0.63 0.37 3.29 8.84 3.37 Heavy whipping cream 37.00 23.03 1.20 0.71 0.41 0.93 1.04 3.72 9.73 4.48 Acid béo chưa no Acid béo chưa Palmitoleic Oleic Linoleic Linolenic Sản phẩm no 16:1 18:1 18:2 18:3 Light cream 6.30 0.43 4.86 0.44 0.28 Medium cream, 25% fat 8.15 0.56 6.29 0.56 0.36 Light whipping cream 9.97 1.01 7.66 0.62 0.27 Heavy whipping cream 12.06 0.83 9.31 0.84 0.54 Bảng Thành phần lactose sữa sản phẩm từ sữa (Nguồn: USDA (1976) and Welsh 91978)) Carbohydrate Weight/Unit Lactose/Unit Lactose (%) tổng (g/Unit) Milk Whole 224g 1c 11 4.5 11.4 Lowfat, 2% 244g 1c – 13 3.7 – 5.3 11.7 – 13.5 Skim 244g 1c 12 – 14 4.9 – 5.7 11.9 – 13.7 Buttermilk 245g 1c – 11 3.7 – 4.5 11.7 Chocolate 244g 1c 10 – 12 4.1 – 4.9 25.9 Sweeterned 306g 1c 35 11.4 166.5 condensed whole Cream Half and half 15g 1T 0.6 0.64 Light 15g 1T 0.6 0.55 Whippied cream 3g 1T 0.4 13 0.38 topping Yogurt Lowfat 227g 11 – 15 4.8 – 6.6 16.0 – 43.2 228g 8oz Bảng Thành phần khoáng sữa sản phẩm sữa (Nguồn: USDA (1976)) Khoáng (mg/100g) Sản phẩm Ca P Mg Na Whole milk 119 93 13 49 Lowfat milk 122 95 14 50 Half and half 105 95 10 41 Light cream 96 80 40 K 152 154 130 122 1.1.4 Tiêu chí lựa chọn cream Để đánh giá chất lượng cream người ta dựa ba nhóm tiêu: cảm quan, hóa lý vi sinh - Chỉ tiêu cảm quan: mùi vị cream hai tiêu quan trọng Cream mùi vị lạ, đặc biệt mùi ôi chất béo bị oxy hóa - Chỉ tiêu hóa lý: hàm lượng chất béo, người ta thường quan tâm tới số iod cream - Chỉ tiêu vi sinh:  Cream không nhiễm chất kháng sinh chất tẩy rửa công nghiệp Những chất ức chế hoạt động vi khuẩn lactic kéo dài thời gian lên men Hơn nữa, hàm lượng sản phẩm trao đổi chất vi khuẩn giống tạo không cân đối ảnh hưởng không tốt đến hương vị sản phẩm  Hàm lượng vi sinh vật cream thấp tốt Người ta thường ý đến nhóm vi khuẩn ưa lạnh chúng có khả sinh tổng hợp enzyme lipase chịu nhiệt Trong trình trùng cream hầu hết vi sinh vật bị tiêu diệt Tuy nhiên, lipase từ vi khuẩn ưa lạnh giữ hoạt tính nhiệt độ 1000C Enzyme xúc tác trình thủy phân chất béo, làm thay đổi thành phần chất béo nguyên liệu Giải pháp để khắc phục tượng phải tiến hành trùng sữa tươi nhập nhà máy bảo quản nhiệt độ thấp (2 – 40C) trước đem vào chế biến Chế độ trùng 63 – 650C 15 giây Khi nhóm vi sinh vật ưa lạnh – nguồn sinh tổng hợp lipase chịu nhiệt – bị tiêu diệt hoàn toàn Nếu nhà máy sản xuất điều kiện trùng sữa tươi thu mua phải tiến hành làm lạnh bảo quản sữa – 40C Trong thời gian tối đa 24 tiếp theo, ta phải thực trình trùng sữa  Trong trường hợp nhà máy mua cream nguyên liệu có chất lượng không tốt cream có độ chua cao (15 – 200D) cần tiến hành xử lý cream trước đưa vào sản xuất Một phương pháp thông dụng rửa cream nước với tỷ lệ cream/nước 1/2 (v/v) Sau đó, người ta tiến hành ly tâm để tách nước Ngoài ra, sử dụng phương pháp trung hòa để làm giảm độ chua nguyên liệu cream Hóa chất thường dùng CaO, Ca(OH)2… 1.2 Vi sinh vật sử dụng sản xuất kem chua Quá trình lên men sử dụng vi khuẩn lactic, gồm loài như: - Lactococcus lactis subsp lactic - Lactococcus lactis subsp cremoris - Lactococcus lactis subsp lactis biovar diacetylactis (or Cit + Lactococci) - Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris Giải thích : Cũng với tất sản phẩm sữa lên men, giống khởi động trình lên men quan trọng để sản xuất kem chua có chất lượng tốt Tổ hợp giống vi khuẩn lactic ưa ấm sử dụng cho kem chua để tạo acid hương cho sản phẩm Nhóm vi khuẩn lactic tạo acid gồm : Lactococcus (Lc) lactis subsp lactic Lc lactis subsp cremori Nhóm vi khuẩn tạo hương gồm: Lc lactis subsp lactis biovar diacetylactis (or Cit + Lactococci) Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris Vi khuẩn Lactococcus (Lc) lactis subsp lactic Lc lactis subsp cremori phát triển mạnh mẽ chất lactose, vi khuẩn Lc lactis subsp lactis biovar diacetylactis (or Cit + Lactococci) Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris đòi hỏi có mặt lượng acid citric cần thiết để tạo diacetyl (tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm) Acid citric nên bổ sung vào cream dạng natri citrate Vi khuẩn Lc lactis subsp lactis biovar diacetylactis (or Cit + Lactococci) Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris tạo lượng acid so với hai loại lại đòi hỏi điều kiện acid cho phát triển lên men citrate Vì hoạt động nhóm vi khuẩn tạo acid lactic cần thiết để tạo môi trường có pH thích hợp cho nhóm vi khuẩn tạo hương sinh diacetyl (pH ≈ 5) Ngoài ra, sau lên men citrate tạo diacetyl, phần diacetyl bị chuyển đổi thành acetoin (không có hương vị) Việc sử dụng chủng Leuconostoc hạn chế trình biến đổi diacetyl thành acetoin giữ lại hàm lượng diacetyl cao Do đó, việc kết hợp Lactococcus (Lc) lactis subsp lactic Lc lactis subsp cremori với Lc lactis subsp lactis biovar diacetylactis (or Cit + Lactococci) Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris nâng cao hương vị cấu trúc kem chua 1.2.1 Đặc điểm chung giống vi khuẩn lactic Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacterium Gram dương Hình cầu trực khuẩn ngắn, không tạo bào tử, không di động yếm khí tùy tiện Không sinh catalase, không phân hủy H2O2 Không khử nitrat Lên men đường tạo thành acid lactic sản phẩm phụ khác Vi khuẩn lên men lactic chia thành loại:  Vi khuẩn lên men lactic đồng hình  Vi khuẩn lên men lactic dị hình - Trong công nghệ vi sinh, vi khuẩn lactic đồng hình chiếm ưu thế, nhiên vi khuẩn lactic dị hình sử dụng để tạo mùi, vị, cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm - 1.2.1.1 Vi khuẩn Lactococcus - Lactococcus lactis vi khuẩn lên men lactis đồng hình, thuộc họ Streptococcaceae Trong sản xuất kem chua, ta dùng ba loại vi khuẩn là:  Lactococcus lactis subsp lactis  Lactococcus lactis subsp cremoris  Lactococcus lactis subsp lactis biovar diacetylactis Hình thái Dạng hình cầu, thường gắn với thành cặp hay chuỗi ngắn tùy thuộc vào điều kiện sinh trưởng a b c Hình Hình thái vi khuẩn Lactococcus : a) Lactococcus lactis subsp lactis ; b)Lactococcus lactis subsp cremoris ; c)Lactococcus lactis subsp lactis biovar diacetylactis Tính chất sinh lý - Là vi khuẩn lên men đồng hình, yếm khí tùy tiện - Sản xuất acid lactic L(+), nuôi điều kiện pH thấp sản xuất acid lactic D(-) Do khả sản xuất acid lactic nên Lc lactis vi sinh vật quan trọng ngành công nghiệp sữa Khi Lc lactis subsp lactis thêm vào sữa, chúng thực trình trao đổi lượng, sử dụng enzym để sản xuất ATP Sản phẩm phụ trình acid lactic thải vào môi trường lên men Sử dụng nguồn nguyên liệu đường lactose - Đối với vi khuẩn Lactococcus lactis subsp lactis biovar diacetylactis chúng có khả chuyển hóa citrat - Nhiệt độ bắt đầu sinh trưởng: 100C - Nhiệt độ phát triển tối ưu: 28 - 320C - Chịu pH 4,5 Bảng Sự khác Lc lactic subsp lactic va Lc lactic subsp cremoris Lactococcus lactis subsp Lactococcus lactis subsp Đặc điểm lactis cremori Phát triển nhiệt độ 40 C + Phát triển NaCl 4% + Phát triển pH 9,2 + Phát triển methylen xanh 0,1% + Thủy phân arginine + Sản xuất acid từ maltose + Sản xuất acid từ ribose + - 1.2.1.2 Vi khuẩn Leuconostoc - Là vi khuẩn lên men lactic dị hình, thuộc họ Leuconostocaceae Trong sản xuất kem chua, dùng vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris Hình thái - Hình cầu, môi trường acid chúng trở nên dài nhọn Hình Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris Tính chất sinh lý - Là vi khuẩn lên men lactic dị hình, sản phẩm cuối acid lactic, ethanol, CO2 nhiều hợp chất hóa học khác Chúng sản phẩm trung gian sản phẩm phụ trình lên men Hàm lượng chúng dịch lên men thường thấp (vài ppm thấp hơn) Một số chất nhóm dễ bay hơi, đóng vai trò quan trọng việc góp phần hình thành nên mùi, vị đặc trưng cho sản phẩm lên men lactic Trong sản phẩm kem chua, đáng ý tỷ lệ diacetyl : acetaldehyde - Leuconostoc chuyển acetaldehyde thành ethanol, acetaldehyde sản phẩm không cần thiết cho mùi vị kem chua - Khi cho vào môi trường nấm men cao thực vật chúng phát triển mạnh Lên men đường sản xuất lượng acid lactic có giới hạn, chúng làm đông tụ sữa - Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris có khả lên men lactose, galactose glucose - Nhiệt độ tối ưu: 18 - 250C - Phát triển pH 4,5 - 5,0 1.2.2 Tiêu chí chọn giống - Vi sinh vật không sinh tổng hợp độc tố ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng - Tỷ lệ hàm lượng sản phẩm trao đổi chất ngoại bào giống vi sinh vật sinh tổng hợp trình lên men phải cân đối ảnh hưởng tốt đến tiêu cảm quan, hóa lý thực phẩm Ví dụ tỉ lệ acid lactic, ethanol, CO2, diacetyl… - Vi sinh vật phải có hoạt tính lên men cao để hạn chế hư hỏng sản phẩm nhiễm vi sinh vật lạ vào môi trường lên men, rút ngắn thời gian lên men, tiết kiệm chi phí lượng tăng suất - Vi sinh vật dễ thích nghi với biến đổi môi trường, hoạt tính vi sinh vật ổn định dễ bảo quản khoảng thời gian dài tốt 1.3 Chất ổn định Cấu trúc gel không đủ bền để giữ trạng thái gel suốt trình vận chuyển bảo quản Để đảm bảo giữ trạng thái bền chặt cho sản phẩm người ta thường bổ sung thêm chất ổn định sữa Chất ổn định sử dụng để sản xuất kem chua guar gum gelatin 1.3.1 Guar gum Bột guar nhận từ nội nhũ họ đậu Cyamopsis tetragonobola sau bóc vỏ loại bỏ mầm hạt Ngoài guaran polysaccharide, bột guar chứa từ 10 – 15% ẩm, – 6% protein, 2,5% xơ thô 0,5 – 0,8% tro Loại trồng Ấn Độ, Pakistan vùng Texas (Mỹ) để làm thức ăn cho súc vật Guar gum chứa gốc β-D-mannopyranosyl liên kết với qua liên kết 1,4glucoside Cứ cách gốc đường lại có gốc nhánh D-galactopyranosyl nối với mạch qua liên kết α-1,6-glucoside 10 - Hoàn thiện: trình đồng hóa làm giảm kích thước hạt cầu béo phân bố chúng sản phẩm, tránh tượng tách pha chất béo xảy trình lên men, làm tăng độ đồng cho sản phẩm tăng độ bền sản phẩm kem chua Các biến đổi nguyên liệu: - Vật lý: giảm kích thước hạt cầu béo hệ nhũ tương, nhiệt độ hệ tăng trình đồng hóa - Hóa lý: làm tăng bề mặt tiếp xúc hai pha dầu nước hệ nhũ tương, làm thay giá trị lượng bề mặt sức căng bề mặt hệ Thiết bị: Thiết bị đồng hóa áp lực cao môt cấp - - - Bộ phận sinh lực (forcer) thuộc hệ thống tạo đối áp Vòng đập (impact ring) Bộ phận tạo khe hẹp (seat) Hệ thống tạo đối áp (hydraulic actuator) Khe hẹp Hình Thiết bị đồng hóa áp lực cao Nguyên lý hoạt động thiệt bị: Thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao gồm hai phận: bơm cao áp hệ thống tạo đối áp Hệ phân tán bơm piston đưa vào thiết bị đồng hóa tăng áp lực lên cao (50 -300 bar) đầu vào khe hẹp (5) Người ta tạo đối áp lên hệ phân tán cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp tạo phân sinh lực (1) phận tạo khe hẹp (3) Đối áp trì bơm thủy lực sử dụng dầu Khi áp suất đồng hóa áp suất tác động lên bơm thủy lực Bộ phận tạo khe hẹp (3) thiết kế chế tạo với góc nghiêng bề mặt để gia tốc hệ phân tán theo hướng vào khe hẹp đồng thời tránh ăn mòn chi tiết máy có liên quan Thông thường, người ta chọn khe hẹp có chiều rộng khoảng 100 lần lớn đường kính hạt pha phân tán Đi ngang qua khe hẹp tốc độc chuyển động hệ nhũ tương tăng lên đến 100-400 m/s trình đồng hóa diễn khoảng 10 -15 giây Trong suốt thời gian này, toàn lượng áp suất đươc cung cấp từ bơm piston chuyển hóa thành động Một phần lượng chuyển thành áp suất để đẩy hệ nhũ tương tiếp sau rời khe hẹp Một phần khác thoát dạng nhiệt 15 Theo tính toán, có 1% lượng sử dụng phục vụ cho mục đích đồng hóa: phá vỡ hạt pha phân tán Thiết bị đồng hóa cấp bao gồm bơm piston để đưa nguyên liệu vào máy, khe hẹp hệ thống thủy lực tạo đối áp Thông số công nghệ: - Nhiệt độ: 650C - Áp suất: 12-15MPa 2.2.4 Thanh trùng Mục đích công nghệ: - Chuẩn bị: tiêu diệt ức chế hệ vi sinh vật enzyme cream, nhờ giống vi khuẩn lactic phát triển tốt trình lên men Nhiệt độ trùng cao làm biến tính sơ whey protetin, cải thiện khả liên kết với nước, hạn chế nước khỏi cấu trúc gel bảo quản kem chua - Hoàn thiện: cải thiện tiêu vi sinh cho sản phẩm, tiêu liên quan đến vi sinh vật gây bệnh Các biến đổi nguyên liệu: - Vật lý: thay đổi tỷ trọng, độ nhớt hỗn hợp - Hóa học: nhiệt độ cao làm xảy số phản ứng hóa học, quan trọng phản ứng Maillard đường lactose nhóm amin acid amin peptide - Hóa lý: làm biến tính đông tụ số protein, cải thiện độ nhớt sản phẩm - Sinh học: ức chế tiêu diệt vi sinh vật - Hóa sinh: ức chế tiêu diệt số enzyme Thiết bị: hệ thống trùng HTST Hình Hệ thống trùng HTST 16 Ban đầu cream đưa qua bồn gia nhiệt nước, sau qua hệ thống đường ống để giữ nhiệt, cuối cream qua thiết bị làm nguội đến nhiệt độ thích hợp để lên men Thông số công nghệ Quá trình trùng HTST có giai đoạn: - Giai đoạn gia nhiệt: cream sau đồng hóa đưa vào bồn gia nhiệt nước đến 850C - Giai đoạn giữ nhiệt: cream đưa vào hệ thống ống giữ nhiệt (bên có cánh khuấy), nhiệt độ trì 850C giây - Giai đoạn làm nguội: sau giai đoạn giữ nhiệt cream tiếp tục đưa vào bồn làm nguội (tác nhân lạnh nước đá glycon) đến nhiệt độ 28 – 300C (nhiệt độ thích hợp để cấy giống) 2.2.5 Cấy giống Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho trình lên men Nhẹ nhàng khuấy trộn canh trường cream thành hỗn hợp (khoảng 30 phút) Các biến đổi nguyên liệu: - Sinh học: lượng vi khuẩn lactic cần môi trường lên men tăng - Hóa học: việc bổ sung canh trường giống vào không làm thay đổi đáng kể thành phần nguyên liệu Thiết bị: thực thiết bị lên men Thông số công nghệ - Tỷ lệ giống cấy vào môi trường: 0,52% (v/v) - Nhiệt độ: 28 – 300C - Cấy giống lúc 2.2.6 Lên men Mục đích công nghệ: - Chế biến: trình lên men diễn làm thay đổi thành phần hóa học giá trị cảm quan cream, chuyển cream thành sản phẩm kem chua - Bảo quản: trình lên men tạo môi trường acid, làm pH giảm (pH khoảng 4,5), ức chế vi sinh vật (kể vi khuẩn lactic giống), kéo dài thời gian bảo quản kem chua Các biến đổi nguyên liệu: - Sinh học: sinh khối vi sinh vật tăng cao, tốc độ sinh trưởng nhanh - Hóa sinh, hóa học: thành phần dinh dưỡng giảm, thành phần sản phần trao đổi chất tăng Trong trình lên men lactic sản phẩm acid lactic (lên men đồng hình), acid lactic, ethanol, CO2 (lên men dị hình), dịch lên men xuất trăm hợp chất hóa học khác Chúng sản phẩm trung gian sản phẩm phụ trình lên men Hàm lượng chúng dịch lên men thường thấp (vài ppm hoaặc hơn) Một số hợp chất nhóm dễ bay Chúng đóng vai trò quan trọng việc góp phần hình thành nên mùi, vị đặc trưng cho sản phẩm lên men lactic Đáng ý diacetyl acetaldehyde 17  Vi khuẩn lên men lactic đồng hình tham gia chuyển đường lactose thành acid lactic tạo vị chua cho sản phẩm Chúng tạo đến 0.8% acid lactic sữa vai trò việc hạ pH sản phẩm lên men C6H12O6 + 2ADP + 2P → 2CH3CH(OH)COOH + 2ATP  Vi khuẩn lên men chuyển lactose thành ethanol, acid lactic, acetate CO2 Ngoài ra, chuyển citrate thành diacetyl, hợp chất hương tạo hương vị đặc trưng cho kem chua Việc sử dụng Leuconostoc có xu hướng biến đổi diacetyl thành acetoin giữ lại hàm lượng diacetyl cao Leuconostoc chuyển acetaldehyde (một chất tạo hương không cần thiết kem chua) thành ethanol C6H12O6 + ADP + Pi → CH3CH(OH)COOH + C2H5OH + CO2 + ATP Ngoài chủng chuyển citrate thành diacetyl tạo nên hương vị đặc trưng cho kem chua Sau phần diacetyl bị chuyển đổi thành acetoin - hợp chất hương vị Sau nghiên cứu người ta phát chủng Leuconostoc có xu hướng biến đổi diacetyl thành acetoin giữ lại hàm lượng diacetyl cao (D-winters,2002) Leuconostoc chuyển acetaldehyde thành ethanol Acetaldehyde chất chứng minh thức đẩy cho phát triển Leuconostoc mesenteroides subsp cremoris Acetaldehyde loại chất liên quan đến hương vị sữa chua (táo xanh) không xem chất hương cho sản phẩm kem chua - Hóa lý:  Khí CO2 sinh ra, phần hòa tan vào canh trường  Độ pH giảm làm đông tụ số protein hòa tan canh trường  Sự tạo thành gel: + Chủng vi khuẩn tạo acid làm tăng độ đặc thông qua việc tạo exopolysacchride ngày phát triển Những chuỗi polysaccharide chứa galactose, glucose, fructose, mantose đường khác Số lượng loại polysaccharide phụ thuộc chủng vi khuẩn điều kiện phát triển Các exopolysaccharide tương tác với mạng lưới protein tạo thành mạng lưới vững tăng cường khả nhốt nước + Khi pH môi trường giảm giá trị 4.6 – điểm đẳng điện casein, làm giảm lực đẩy tĩnh điện phân tử với Khi đó, tương tác gốc kỵ nước phân tử protein chiếm ưu thế, casein chuyển sang trạng thái không hòa tan xuất khối đông tụ sữa + Bên cạnh mạng lưới protein, hạt cầu béo tập hợp lại, tập hợp gồm khoảng 105 hạt cầu béo Các phân tử casein hấp thụ lên màng hạt cầu béo tạo thành, trường hợp hàm lượng chất béo cao tạo thành liên kết hạt cầu béo làm gia tăng độ đặc kem chua - Vật lý: trình lên men tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ môi trường, tỷ trọng môi trường thay đổi Thiết bị: 18 Nhìn chung thiết bị nhân giống vi sinh vật thường có dàng hình trụ đứng, chế tạo thép không gỉ Bên thiết bị có hệ thống cánh khuấy Xung quanh thiết bị lớp vỏ áo cho tác nhân điều nhiệt để ổn định nhiệt độ canh trường trình nhân giống Phần nắp thiết bị có cửa với nhiều chức khác nhau: cửa thông cánh khuấy gắn với motor, cửa nạp giống, cửa vào cho không khí, cửa nạp chất phá bọt, cửa nạp chất điều chỉnh pH… Cửa nạp môi trường tháo canh trường khỏi thiết bị bố trí đáy thiết bị Trong thiết bị có đầu dò pH, nhiệt độ, oxy… để nhà sản xuất theo dõi giá trị trình lên men Ngoài thiết bị có cửa quan sát, van lấy mẫu Trong thực tế sản xuất, thiết bị nhân giống thường thiết kế dạng vô trùng (aseptic design) Đó thiết bị kín chịu áp lực cao Nhà sản xuất dung vô trùng trực tiếp vệ sinh thiết bị Hình 10 Thiết bị lên men 1- Thiết bị điều nhiệt 2- Thiết bị nhân giống 3- Thiết bị lên men 4- Hệ thống lọc tách bụi vi sinh vật 5- Valve 6- Bộ phận lọc 7- Thiết bị đo pH 19 Lactobacillus lactic Lactobacillus bulgaricus Lactobacillus helveticus Streptococcus thermophilus Lactococcus Môi trường ngoại bào Lactose Màng tế bào chất PEP/PT S Tế bào chất Lactose Lactose Permease Permease Lactose Lactose Lactose-P Galactose-6-P Leuconostoc Glucose Galactose Glucose ATP ATP ADP Glucose-6-P ADP ATP Galactose-1-P ADP Glucose-1-P Glucose-6-P NAD+ NAD+ + H+ Tagatose-6-P ATP ADP Tagatose-1,6-di P Fructose-6-P ATP 6-phosphatgluconate NAD+ ADP NAD+ + H+ Fructose-1,6-di P 2-keto-6-phosphatgluconate Ribulose-5-P Glyceraldehyde-3-P Dihydroxyaceton-P NAD + + CO2 Xylulose-5-P P1 NAD + H + 1,3-diphosphoglycerate Acetyl-P CoASH ADP P1 ATP 3-diphosphoglycerate Acetyl-CoA NAD+ + H+ 2-diphosphoglycerate NAD+ CoASH H Acetaldehyd e NAD+ + H+ Phosphoenopyruvat e ADP ATP Pyruvat NAD+ + H+ e NAD+ H Chu trình Tagatose NAD+ Ethanol Lactate Chu trình đường phân Chu trình Leloir phânLeloir Hình 11 Cơ chế lên men vi khuẩn lactic 20 Acetate Citrat e CO2 Pyruvat e Oxaloacetate CO2 Acetaldehyde-TPP Acetyl-CoA Acetolactate CoASH + TPP 2,3-btanediol Acetoin NAD(P)+ NAD(P) H Diacetyl NAD(P)+ NAD(P)H Hình 12 Sinh tổng hợp chất tạo hương từ citrate (Cogan Fordan, 1994) Glucose Glucose-6-P Fructose-1,6-di P Pyruvate 6-phosphogluconat Alanine Lysine Serine Xylose-5-phosphat Acetyl-CoA Acetate Acetaldehyde Hình 13 Sinh tổng hợp acetaldehyde số vi khuẩn lactic (Varnam Sutherland, 1994) Thông số công nghệ: trình lên men thực qua giai đoạn: - Giai đoạn đầu: 28 – 300C, giai đoạn kết thúc pH đạt khoảng 5.0 Sau hạ nhiệt độ chuyển sang giai đoạn hai - Giai đoạn hai: 20 – 220C, trình lên men kết thúc pH = 4,54,55 nồng độ acid 0,70,9% - Tồng thời gian lên men: - 10 2.2.7 Làm lạnh Mục đích công nghệ: - Bảo quản: giảm nhiệt độ, sinh trưởng trao đổi chất vi khuẩn lactic bị ức chế, nhờ làm chậm thay đổi tiêu cảm quan hóa lý sản phẩm - Hoàn thiện: ổn định cấu trúc cải thiện độ bền gel sản phẩm kem chua Các biến đổi nguyên liệu: - Sinh học: nhiệt độ giảm ức chế hoạt động vi khuẩn lactic, hạn chế lên men thay đổi chất lượng sản phẩm mặt hóa lý cảm quan - Vất lý: giảm nhiệt độ hỗn hợp kem chua 21 - Hóa lý: tăng độ bền cho hệ gel sản phẩm, hạn chế tách pha Thiết bị: trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống Hình 14 Thiết bị làm lạnh dạng ống lồng ống - Thông số công nghệ: Nhiệt độ làm lạnh: 4100C, thời gian: 16-18 Tác nhân làm lanh nước đá glycol 2.2.8 Bao gói Mục đích công nghệ: - Hoàn thiện: làm tăng tiện dụng giá trị cảm quan sản phẩm - Bảo quản: tránh tượng nhiễm bụi bản, vi sinh vật… vào dầu trình phân phối, vận chuyển, mua bán… Để dầu không bị biến đổi tính chất, thay đổi thành phần Biến đổi nguyên liệu: Thiết bị: sử dụng hệ thống thiết bị rót đóng nắp tự động hoạt động liên tục Sử dụng bao bì plastic vô trùng, dạng ly hình trụ đáy nhỏ miệng Quá trình rót sản phẩm đóng nắp thực điều kiện vô trùng để hạn chế vi sinh vật từ môi trường xung quanh nhiễm vào sản phẩm Hình 15 Hệ thống rót đóng nắp sản phẩm 22 - Thông số công nghệ: Nhiệt độ rót Tốc độ rót, đóng nắp Bao bì sử dụng:  Hộp nắp plastic, loại 114g 228g  Hộp nắp kim loại phủ polyethylene, loại 2.5kg 4.5kg 2.2.9 Lưu trữ - Mục đích công nghệ: hoàn thiện, ổn định tính chất cảm quan sản phẩm Biến đổi nguyên liệu: ổn định cấu trúc gel trạng thái bề mặt sản phẩm Thiết bị: sử dụng tủ lạnh hoạc phòng lạnh Thông số công nghệ: Nhiệt độ lưu trữ: 350C, thời gian: 2448 SẢN PHẨM 3.1 Mô tả sản phẩm Cục quản lý Thực phẩm Dược phẩm Mỹ định nghĩ kem chua (sour cream) sản phẩm trình lên men lactic Phải có 18% chất béo 0,5% acid Kem chua đặc trưng vị chua Tuy nhiên xu hướng sản phẩm sữa lên men nhắm đến hương vị hài hòa, cảm nhận hợp chất thơm tạo từ trình lên men acid lactic Các hợp chất thơm quan trọng kem chua bao gồm diacetyl, acid acetic, acetaldehyde dimethyl sulfide Kem chua có độ nhớt cao, trạng thái gel, bề mặt bóng láng Kem chua phải đạt độ đồng không bị tượng tách pha trình bảo quản Kem chua có thời hạn sử dụng vòng từ 12 - 14 ngày, bào quản điều kiện 40C Khi thời gian bảo quản tăng lên, cường độ cảm giác chi chích miệng, mùi chua, vị đắng tăng lên 23 Hình 16 Sản phẩm kem chua 3.2 Chỉ tiêu chất lượng 3.2.1 Chỉ tiêu hóa lý Thành phần Chất béo (%) Bảng Tiêu chuẩn chất lượng kem chua Hàm lượng 1820 Chất khô tổng (%) Tổng lượng guar gum gelatin (%) pH Ca (mg/100g) P (mg/100g) Mg (mg/100g) Na (mg/100g) K (mg/100g) 0,10,5 4.5 – 4.55 116 85 11 53 144 3.2.2 Chỉ tiêu cảm quan - Màu sắc: màu trắng sáng Trạng thái: gel có cấu trúc bền, không tách pha, bề mặt mịn Mùi vị: vị chua, béo đặc trưng sản phẩm 3.2.3 Chỉ tiêu vi sinh - Tổng số vi khuẩn lactic Tổng số vi sinh vật hiếu khí Tổng số nấm men, mấn mốc Coliform tổng số Escherichia coli Staphylococcus aureus Salmonella Bacillus cereus 3.2.4 Sheft-life sản phẩm Kem chua có thời hạn sử dụng vòng 12– 14 ngày Một nhân tố quan trọng định thời hạn sử dụng kem chua chất lượng kem Nếu kem chất lượng tốt kem chua mau chóng phát triển hương vị xấu Hai nhân tố tác động đến chất lượng kem chất lượng scream trình xử lý sơ cream Cream có chất lượng tốt sản xuất từ nguồn sữa tươi có chất lượng tốt Sữa tươi chất lượng tốt có hàm lượng vi khuẩn thấp có nguồn gốc từ bò khỏe mạnh Tuy nhiên không nhanh chóng làm lạnh giữ sữa tươi nhiệt độ thấp trước trùng chất lượng sữa tươi bị biến đổi Hơn nữa, khoảng thời gian khâu lấy sữa trùng ngắn tốt Những yếu tố khác không 24 phần quan trọng việc làm tất bề mặt tiếp xúc với sữa không cần thiết hạn chế việc vận chuyển sữa Ngoài phát triển nấm men nấm mốc bề mặt ảnh hưởng đến chất lượng kem chua Hạn chế phát triển nấm men nấm mốc cách đẩy mạnh việc vệ sinh suốt dây chuyền sản xuất Khi sử dụng chất ổn định phù hợp sản phẩm giữ cấu trúc lâu ổn định KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 Sự thay đổi hương vị kem chua Với hàm lượng chất béo cao nên kem chua dễ bị biến đổi mùi vị ôi hóa chất béo phản ứng oxi hóa chất béo Ngoài ra, có số dạng khiếm khuyết hương vị bao gồm thiếu cấu tử hương trình lên men hay hàm lượng acid cao - Sự ôi hóa chất béo:  Sự ôi hóa thủy phân cắt acid béo tự khỏi glycerol phân tử triglyceride  Phản ứng xúc tác enzyme lipase, enzyme lipase lipoprotein sữa có nguồn gốc từ vi sinh vật  Triglyceride bảo vệ khỏi hoạt đông enzyme lipase lâu hạt cầu béo sữa nguyên vẹn Tuy nhiên, hư hỏng giọt cầu dẫn đến thủy phân chất béo cách nhanh chóng enzyme lipase, chỗ hư hỏng thường bề mặt giọt cầu chỗ lipase công vào triglyceride  Vì thế, phòng ngừa phải tiến hành để ngăn cản hư hỏng hạt béo sữa trùng, trình trùng làm biến tinh hầu hết loại lipase Do đó, nguyên liệu sữa kem phải trùng trước sau đồng hóa để đảm bảo bất hoạt enzyme lipase  Kem từ nguồn sữa tươi chất lượng phát triển trình ôi hóa mùi vị suốt thời gian bảo quản vài lipase từ vi sinh vật có tính chịu nhiệt không bị bất hoạt suốt trình trùng - Oxi hóa chất béo:  Sự tự oxi hóa chất béo sữa phản ứng với oxi theo chế gốc tự Những acid béo không bão hòa phospholipid chất bị bẻ gãy thành chất có khối lượng phân tử nhỏ aldehyde ketone  Kem bị oxi hóa có mùi vị hương lạ Phản ứng oxi hóa xúc tác ion kim loại hóa trị hai sắt đồng  Vì thế, cách ngăn ngừa tốt tránh tiếp xúc kem hay sữa với kim loại Do đó, phải ý đến chi tiết đường ống làm từ kim loại gây phản ứng tự oxi hóa đáng kể - Sự thiếu cấu tử hương trình lên men:  Việc lựa chọn canh trường khởi động định đến cấu tử hương Để cải thiện hương vị chuyển sang lên men canh trường khác có chứa chủng có khả tạo hương nhiều chủng chuyển diacetyl thành acetoin chậm 25  -   Việc thêm lượng nhỏ acid citric (dưới 0.1%) có tác dụng tích cực, acid citric vi khuẩn tạo hương chuển thành diacetyl  Sư khiếm khuyết hương vị hương vị chất ổn định Việc giảm lượng chất ổn định sử dụng chất ổn định khác cần thiết trường hợp Hàm lượng acid cao:  Nếu sản phẩm cuối có pH thấp ( khoảng 4) sản phẩm có vị chua không phù hợp Mặc dù dừng trình lên men pH cao cách giải vấn đề trình lên men chậm tiếp tục diễn sản phẩm đóng gói bảo quản lạnh  Vì thế, tốt nên thay đổi hỗn hợp canh trường khởi động cách giảm tỷ lệ vi khuẩn tạo acid Vị đắng: Vị đắng số biểu hoạt động thủy phân protein mức Sữa tươi có chất lượng thấp chứa enzyme thủy phân protein chịu nhiệt giữ hoạt tính suốt trình bảo quản Sự hư hỏng đặc biệt biểu giai đoạn cuối thời hạn sử dụng Những biện pháp thích hợp để giải vấn đề bao gồm nâng cao chất lượng sữa tươi, tăng nhiệt độ trùng rút ngắn thời gian sử dụng Cũng mô tả trên, cấu trúc yếu tố chất lượng quan trọng Kem chua phải giữ độ đặc sánh cao tiếp xúc với bề mặt thực phẩm ấm khoai tây chiên 4.2 Sự thay đổi cấu trúc kem chua - Quá cứng mềm: việc chọn chất ổn định không phù hợp làm cho kem chua đặc bám vào muỗng Thay vào kem chua mềm chảy lỏng bề mặt thực phẩm nóng - Cảm giác sạn:  Cảm giác sạn vấn đề cảm nhận miêng Cảm giác sạn phối trộn không hydrate hóa không hoàn toàn thành phần  Có thể cải thiện vấn đề cách chọn chất ổn định khác điều chỉnh trình phối trộn Một biện pháp khác cho sản phẩm qua giai đoạn đồng hóa cấp trước đóng gói  Cảm giác sạn cho thấy trình lên men dừng lại pH cao liên quan đến điểm đẳng điện casein, điểm đẳng điện casein pH 4,6 - Bị đông tụ (không đồng nhất):  Sự khuấy trộn hay di chuyển khối đông tụ Sự khuấy trộn không hoàn toàn canh trường Sự hydrat hóa không hoàn toàn thành phần khô  Biện pháp khắc phục: khuấy trộn hoàn toàn khối đông, khuấy trộn đếu canh trường, hydrat hóa hoàn toàn thành phần khô - Có bọt khí:  Sự nhiễm vi khuẩn sinh CO2 26  - Tránh nhiễm bẩn có chế độ vệ sinh thích hợp chọn quy trình nuôi cấy thích hợp Bị đục:  Do dùng chất ổn định hay chất nhũ hóa nhiều  Giảm bớt lượng chất ổn định hay chất nhũ hóa để 0.4% 4.3 Quy trình sản xuất kem chua lên men bao bì Guar gum, gelatin Cream Chuẩn hóa Phối trộn Ngâm Đồng hóa Vi khuẩn lacitc Thanh trùng Nhân giống Cấy giống Bao gói Lên men Làm lạnh Lưu trữ Kem chua Hình 17 Quy trình sản xuất kem chua lên men bao bì Sau cấy giống, bán thành phẩm qua trình rót vào bao bì đóng nắp, trình thực nhanh điều kiện kín nên biến đổi xảy bán thành phẩm không đáng kể Sử dụng bao bì plastic loại 114g hay 228g 27 Bao bì sau rót bán thành phẩm chuyển vào phòng tủ lên men để thự trình len men tạo kem chua Tủ lên men thường có dạng hình hộp chữ nhật, bên có nhiều ngăn Các hộp bao bì chứa bán thành phẩm chất ngăn tủ Nhiệt độ không khí bên tủ hiệu chỉnh tự động Tủ lên men phù hợp với sở sản xuất suất nhỏ Phòng lên men phòng kín thường có dạng hình hộp chữ nhật Các hộp bao bì chứa bán thành phẩm chất lên giá đỡ có nhiều kệ Những giá đỡ đặt lên bốn bánh xe nên di chuyển dễ dàng Sau xe đẩy với giá đỡ đưa vào phòng, người ta đóng phòng lại để bắt đầu trình lên men Nhiệt độ không khí phòng hiệu chỉnh tự động Quá trình lên men kết thúc pH = 4.5 - 4.55 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO Charles W Bamforth, Food, Fermentation and Micro-organisms, Blackwell Publishing, USA, 216p Robert W Hutkins, Microbiology and Technology of Fermented Foods, Blackwell Publishing, USA, 2006, 473p Y.H.Hui, Lisbeth Meunier-Goddik, Ase Solvejg Hansen, Jytte Josephsen, Wai-Kit Nip, Peggy S.Stanfield, Fidel Toldra, Handbook of Food and Beverage Fermentation Technology, Marcel Dekker Inc., New York, 2004, 906p Hoàng Kim Anh, Hóa học Thực phẩm, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2008, 392tr Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất Đại học quốc gia TP.HCM, 2009, 1019 tr Lê Văn Việt Mẫn, Giáo trình Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa thức uống pha chế, Tập - Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2010, 338 tr Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ vi sinh vật, Tập - Cơ sở vi sinh vật công nghiệp, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.HCM, 2006, 237 tr 29 [...]... và Dược phẩm của Mỹ định nghĩ kem chua (sour cream) là sản phẩm của quá trình lên men lactic Phải có ít nhất 18% chất béo và 0,5% acid Kem chua được đặc trưng bởi vị chua Tuy nhiên xu hướng trong các sản phẩm sữa lên men là nhắm đến một hương vị hài hòa, cảm nhận được các hợp chất thơm được tạo ra từ quá trình lên men acid lactic Các hợp chất thơm quan trọng trong kem chua bao gồm diacetyl, acid acetic,... giảm, thành phần sản phần trao đổi chất tăng Trong quá trình lên men lactic ngoài sản phẩm acid lactic (lên men đồng hình), acid lactic, ethanol, CO2 (lên men dị hình), trong dịch lên men còn xuất hiện cả trăm hợp chất hóa học mới khác Chúng là những sản phẩm trung gian hoặc sản phẩm phụ của quá trình lên men Hàm lượng của chúng trong dịch lên men thường rất thấp (vài ppm hoaặc ít hơn) Một số hợp chất... 28 – 300C - Cấy giống cùng lúc 2.2.6 Lên men Mục đích công nghệ: - Chế biến: quá trình lên men diễn ra làm thay đổi thành phần hóa học và giá trị cảm quan của cream, chuyển cream thành sản phẩm kem chua - Bảo quản: quá trình lên men tạo môi trường acid, làm pH giảm (pH khoảng 4,5), ức chế vi sinh vật (kể cả vi khuẩn lactic giống), kéo dài thời gian bảo quản kem chua Các biến đổi của nguyên liệu: -... nhiều  Giảm bớt lượng chất ổn định hay chất nhũ hóa để ít hơn 0.4% 4.3 Quy trình sản xuất kem chua lên men trong bao bì Guar gum, gelatin Cream Chuẩn hóa Phối trộn Ngâm Đồng hóa Vi khuẩn lacitc Thanh trùng Nhân giống Cấy giống Bao gói Lên men Làm lạnh Lưu trữ Kem chua Hình 17 Quy trình sản xuất kem chua lên men trong bao bì Sau khi cấy giống, bán thành phẩm sẽ qua quá trình rót vào bao bì và đóng... dimethyl sulfide Kem chua có độ nhớt cao, trạng thái gel, bề mặt bóng láng Kem chua phải đạt được độ đồng nhất và không bị hiện tượng tách pha trong quá trình bảo quản Kem chua có thời hạn sử dụng trong vòng từ 12 - 14 ngày, nếu được bào quản trong điều kiện 40C Khi thời gian bảo quản tăng lên, cường độ của cảm giác chi chích trong miệng, mùi chua, vị đắng tăng lên 23 Hình 16 Sản phẩm kem chua 3.2 Chỉ... thành phẩm sẽ được chuyển vào phòng hoặc tủ lên men để thự hiện quá trình len men tạo kem chua Tủ lên men thường có dạng hình hộp chữ nhật, bên trong có nhiều ngăn Các hộp bao bì chứa bán thành phẩm sẽ được chất trên các ngăn trong tủ Nhiệt độ của không khí bên trong tủ có thể hiệu chỉnh tự động Tủ lên men chỉ phù hợp với các cơ sở sản xuất năng suất nhỏ Phòng lên men là một phòng kín và cũng thường có... Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình lên men Nhẹ nhàng khuấy trộn cho đến khi canh trường và cream thành hỗn hợp (khoảng 30 phút) Các biến đổi của nguyên liệu: - Sinh học: lượng vi khuẩn lactic cần trong môi trường lên men tăng - Hóa học: việc bổ sung canh trường giống vào không làm thay đổi đáng kể thành phần nguyên liệu Thiết bị: được thực hiện ngay trong thiết bị lên men Thông số công nghệ -... số nấm men, mấn mốc Coliform tổng số Escherichia coli Staphylococcus aureus Salmonella Bacillus cereus 3.2.4 Sheft-life của sản phẩm Kem chua có thời hạn sử dụng trong vòng 12– 14 ngày Một nhân tố quan trọng nhất quyết định thời hạn sử dụng của kem chua đó là chất lượng của kem Nếu kem không có chất lượng tốt thì kem chua sẽ mau chóng phát triển hương vị xấu Hai nhân tố tác động đến chất lượng kem là... và Sutherland, 1994) Thông số công nghệ: quá trình lên men thực hiện qua 2 giai đoạn: - Giai đoạn đầu: 28 – 300C, giai đoạn này kết thúc khi pH đạt khoảng 5.0 Sau đó hạ nhiệt độ chuyển sang giai đoạn hai - Giai đoạn hai: 20 – 220C, quá trình lên men kết thúc khi pH = 4,54,55 hoặc nồng độ acid 0,70,9% - Tồng thời gian lên men: 8 - 10 giờ 2.2.7 Làm lạnh Mục đích công nghệ: - Bảo quản: khi giảm nhiệt... xuất 12 Cream Natri citrate Guar gum, gelatin Chuẩn hóa Phối trộn Ngâm Đồng hóa Vi khuẩn lacitc Thanh trùng Nhân giống Cấy giống Lên men Làm lạnh Bao gói Lưu trữ Kem chua Hình 6 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất kem chua 2.2 Giải thích quy trình 2.2.1 Chuẩn hóa Mục đích công nghệ: - Chuẩn bị: hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong cream Các biến đổi của nguyên liệu: - Hóa học: thay đổi hàm lượng chất béo ... chua lên men bao bì 24 DANH MỤC BẢNG Bảng Thành phần hóa học Light cream số loại cream khác Bảng Thành phần gần lipid cream Bảng Thành phần acid béo Light cream số loại cream. .. Cream 40 0.21 0.12 0.06 Butter milk from 20% cream 0.4 0.07 0.007 0.002 Butter milk from 40% cream 0.6 0.13 0.012 0.002 Bảng : Thành phần acid béo light cream số loại cream khác (trong 100g cream) ... máy mua cream nguyên liệu có chất lượng không tốt cream có độ chua cao (15 – 200D) cần tiến hành xử lý cream trước đưa vào sản xuất Một phương pháp thông dụng rửa cream nước với tỷ lệ cream/ nước