Công nghệ Sản Xuất Pho Mai

Tính chất của chúng khác nhau được xác định không chỉ bởi thành phần của giống vi sinh vật sử dụng mà còn bởi nhiệt độ sản xuất, chất làm đông sữa và hệ vi sinh vật thứ cấp hiện diện n

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ CÁC

TP.HCM, ngày 25 tháng 3 năm 2016

MỤC LỤC

A MỞ ĐẦU 5

I Giới thiệu chung về phomat 5

II Phân loại phomat 6

1.Phân loại dựa theo hàm lượng nước 6

2.Phân loại phô mai theo phương thức sản xuất 6

3.Phân loại theo MFDB và FDB 7

4.Phân loại dựa vào cấu trúc phô mai: 8

5.Dựa vào quá trình ủ chín và loại vi khuẩn sử dụng 9

B NỘI DUNG 10

I Nguyên liệu trong sản xuất phomat 10

1 Sữa 10

2Chất béo 14

3.Tác nhân đông tụ sữa 14

4.Giống vi sinh vật 16

5.Phụ gia và các nguyên liệu khác 17

II Sự thay đổi các thành phần sữa trong quá trình sản xuất phomat 18

1.Sự thay đổi lactoza 18

2.Sự thay đổi cazein 18

3.Sự thay đổi của các thành phần hóa học khác 19

III.CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHOMAT 20

1.Công nghệ sản xuất phomat có quá trình chín sinh hóa 20

IV.Một số quy trình công nghệ sản xuất phomat 32

3.Chất lượng sản phẩm 37

V.Các công nghệ mới ứng dụng sản xuất phomai 38

1.Siêu lọc (Ultrafiltration – UF) 38

2.Phân riêng bằng màng 42

VI.Giới thiệu về một vài phomat khác 42

1.Phomai Camembert 42

2.Phomat Chedar 43

3.Phomai cottage 44

4.Phomai Cottage (philippin) 45

5.Gouda 46

6.Kesong Puti 47

7.Kesong Puti 2 48

8.Mozzarella 49

9.Romano 50

10.Phomat Thụy Sỹ 51

C KẾT LUẬN 53

A MỞ ĐẦU 5

I Giới thiệu chung về phomat 5

II Phân loại phomat 6

1.Phân loại dựa theo hàm lượng nước 6

2.Phân loại phô mai theo phương thức sản xuất 6

3.Phân loại theo MFDB và FDB 7

4.Phân loại dựa vào cấu trúc phô mai: 8

5.Dựa vào quá trình ủ chín và loại vi khuẩn sử dụng 9

B NỘI DUNG 10

I Nguyên liệu trong sản xuất phomat 10

1 Sữa 10

2Chất béo 14

3.Tác nhân đông tụ sữa 14

4.Giống vi sinh vật 16

5.Phụ gia và các nguyên liệu khác 17

II Sự thay đổi các thành phần sữa trong quá trình sản xuất phomat 18

1.Sự thay đổi lactoza 18

2.Sự thay đổi cazein 18

3.Sự thay đổi của các thành phần hóa học khác 19

III.CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHOMAT 20

1.Công nghệ sản xuất phomat có quá trình chín sinh hóa 20

IV.Một số quy trình công nghệ sản xuất phomat 32

3.Chất lượng sản phẩm 37

V.Các công nghệ mới ứng dụng sản xuất phomai 38

1.Siêu lọc (Ultrafiltration – UF) 38

2.Phân riêng bằng màng 42

VI.Giới thiệu về một vài phomat khác 42

1.Phomai Camembert 42

2.Phomat Chedar 43

3.Phomai cottage 44

4.Phomai Cottage (philippin) 45

5.Gouda 46

6.Kesong Puti 47

7.Kesong Puti 2 48

8.Mozzarella 49

9.Romano 50

10.Phomat Thụy Sỹ 51

C KẾT LUẬN 53

A MỞ ĐẦU

Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và đầy đủ các chấtdinh dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin,… Ngoài giá trị dinhdưỡng trong sữa còn nhiều chất cần thiết cho cơ thể như : axit amin không thaythế, muối khoáng…

Sữa được chế biến thành nhiều loại thực phẩm khác nhau, trong đó các sảnphẩm được chế biến từu sữa vẫn là mặt hang có giá trị dinh dưỡng cao chứa đầy

đủ các chất với một tỉ lệ thích hợp cần thiết cho con người Tiêu biểu là phomat lànguồn cung cấp chất đạm , canxi, phốt pho cao, rất bổ dưỡng và tốt cho xương ,giúp chống lại ung thư đường ruột hiệu quả và một số ung thư khác ở hệ tiêu hóa

I Giới thiệu chung về phomat

Phomat là sản phẩm lên men được chế biến từ sữa (sữa bò, sữa dê…) với sựtham gia của một số nhóm vi sinh vật Đây là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao,bảo quản được lâu Phomat là nguyên liệu lý tưởng bởi chúng dễ kết hợp với nhiềuloại thức ăn Chúng giúp tăng hương vị cho các món súp, bánh tard, các mónsalad Phomat cung cấp gấp đôi lượng béo so với các loại kem từ sữa nên được

sử dụng trong nhiều công thức chế biến

Trong phomat chứa: protein 20% (dưới dạng pepton, amino acid), lipid30%, các muối khoáng, các vitamin (A, B1, B2, C,…) Phomat có mùi vị thơmngon, kích thích quá trình tiết dịch tiêu hóa, làm tăng khả năng đồng hóa thức ăncủa cơ thể Phomat tuy chưa phổ biến nhiều ở Việt Nam, nhưng lại là một thựcphẩm rất phổ biến và hợp khẩu vị của người châu Âu, châu Mĩ Ở Pháp, trung bìnhhàng năm mỗi người sử dụng 26÷28kg phomat các loại Sản phẩm phomat đađược nhập khẩu vào Việt Nam từ vài chục năm trước đây Hiện nay, một số sảnphẩm phomat đa bắt đầu được sản xuất bởi các công ty chế biến sữa trong nước

II Phân loại phomat

Phô mai có đến hàng nghìn loại khác nhau Tính chất của chúng khác nhau được xác định không chỉ bởi thành phần của giống vi sinh vật sử dụng mà còn bởi nhiệt độ sản xuất, chất làm đông sữa và hệ vi sinh vật thứ cấp hiện diện như các vi sinh vật nhiễm ngẫu nhiên hay được cố ý đưa vào

1 Phân loại dựa theo hàm lượng nước

Theo FAO/WHO standard No6

• Loại rất cứng (very hard) có W<47%

• Loại cứng (hard) có W<56%

• Loại bán cứng (semi hard) có W=54% - 63%

• Loại mềm (soft) có W=78% - 87%

Mỗi nhóm lại được phân loại theo một số đặc tính như cấu trúc, mùi

vị, hình thức… phô mai cứng như Cheddar, Emmenthat, loại Camember, Brie là phô mai mềm

2 Phân loại phô mai theo phương thức sản xuất

Đa số các loại phomat đều “chín” nhờ tác động của vi khuẩn lactic Một sốloại phomat như Camember quá trình chính lại do tác động của mốc trắng (whitemoulds); hoặc Roquefort và Gorgonzola do tác động của mốc xanh (blua moulds)

Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất phomat có quá trình ủ chín haykhông và dựa vào hệ vi sinh vật gây nên các biến đổi trong giai đoạn ủ chín sảnphẩm, người ta chia phomat thành 2 nhóm chính:

Loại phô mai Đặc điểm

Phô mai tươi Không qua giai đoạn ủ chín

Phô mai có qua ủ chín • Hệ vi sinh vật tham gia trong

quá trình ủ chín là vi khuẩn

và nấm mốc

• Các biến đổi trong giai đoạn

ủ chín diễn ra chủ yếu trên bềmặt phô mai và trong khối phô mai

3 Phân loại theo MFDB và FDB

− MFDB(Moisture on Fat Free Basic)= % độ ẩm có trong thành phần khôngphải là chất béo của phô mai.( là tỷ lệ phần trăm giữa lượng nước và tổngkhối lượng phomat đa trừ béo)

MFFB =

Dựa vào MFFB, người ta chia phomat thành 5 loại:

Loại sản phẩm Giá trị MFFB

Phô mai bánmềm

Loại sản phẩm Giá trị FDB (%)

Phomat có hàm lượng béo rất cao

Phonat có hàm lượng béo cao 45 ÷ 60> 60

Phomat có hàm lượng béo trung bình

Phomat có hàm lượng béo thấp

Phomat gầy

25 ÷ 45

10 ÷ 25

< 10

4 Phân loại dựa vào cấu trúc phô mai:

Một số sản phẩm phomat cứng có cấu trúc đặc biệt với nhiều lỗ trống bêntrong phomat Tùy thuộc vào phương pháp sản xuất và loải vi sinh vật sử dụng màcác lỗ trống có thể khác nhau về hình dạng, kích thước và sự phân bố của chúngtrong sản phẩm Loại có lỗ trống hình tròn được tạo thành trong quá trình ủ chín

do CO2 Loại có hổng hình hạt do không khí lọt vào giữa các hạt phô mai trng quátrình đổ khuôn hoặc loại có cấu trúc chặt không có lỗ hổng ví dụ như:

Phomat agedasiago

− Round eyes:

Phomat emmenthal

− Mechanical holes: chỉ dùng nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm, lên men đồng hình

như Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris…

Phomat Cheddar

Ngoài ra còn có một loại phomat đặc biệt khác được gọi là phomat nấuchảy (tiếng Pháp: fromage fondu), được sản xuất từ một số loại phomat khác

5 Dựa vào quá trình ủ chín và loại vi khuẩn sử dụng

Đa số các loại phomat đều “chín” nhờ tác động của vi khuẩn lactic Một sốloại phomat như Camember quá trình chính lại do tác động của mốc trắng (whitemoulds); hoặc Roquefort và Gorgonzola do tác động của mốc xanh (blua moulds)

Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất phomat có quá trình ủ chín haykhông và dựa vào hệ vi sinh vật gây nên các biến đổi trong giai đoạn ủ chín sảnphẩm, người ta chia phomat thành 2 nhóm chính:

Loại sản phẩm Đặc điểm

Phô mai tươi

Phô mai có giai đoạn ủ chín

Không qua giai đoạn ủ chín

Hệ vi sinh vật tham gia trong quá trình ủ chín:

− Vi khuẩn

− Vi khuẩn và nấm mốcCác biến đổi trong giai đoạn ủ chín diễn ra chủyếu:

−Trên bề mặt khối phomat

−Trên bề sâu khối phomat

B NỘI DUNG

I Nguyên liệu trong sản xuất phomat

1 Sữa

1.1 Tính chất vật ly

Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò

Đại lượng Giá trị Đơn vị đo

Nhiệt dung riêng 0,933 ÷ 0,954 Cal/g.°C

− Độ đục: do các chất béo, protein và một số khoáng có trong sữa tạo nên

− Màu sắc: trắng tới vàng nhạt tùy vào hàm lượng β-caroten trong sữa

− pH: được xác định ở 20°C Sữa tươi có giá trị pH trung bình là 6,6 và sữanon- sữa đầu tiên trong chu kỳ sữa có pH thấp hơn hoặc bằng 6,0 Nếu sữa

bị nhiễm vi sinh vật, lactose trong sữa sẽ bị chuyển thành acid lactic làmgiảm giá trị pH của sữa

− Độ chua: được xác định bằng phương pháp chuẩn độ bằng dung dịchNaOH Hiện nay trên thế giới, có 3 đơn vị đo độ chua: độ Soxhlet Henkel(°SH), độ Thorner (°Th) hoặc độ Dornic (°D) Sữa bò thường có độ chua15,3°D, còn sữa bò tươi có độ chua trung bình 15,75°D

− Tỷ trọng: do hàm lượng chất khô trong sữa quyết định Các chất béo có tỷtrọng nhỏ hơn 1g/cm3 Hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷ trọngcàng thấp

− Điểm đông đặc: Người ta sử dụng chỉ tiêu này để kiểm tra sữa tươi có bịpha loang với nước hay không Tuy nhiên, khi xử lý sữa ở nhiệt độ cao,

điểm đông đặc sữa sẽ gia tăng do sự kết tủa một số muối phosphate cótrong sữa

1.2 Thành phần hóa học

Sữa là hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, latose, và các chấtbéo, ngoài ra trong sữa còn chứa một lượng nhỏ các hợp chất chứa nitơ phiprotein, vitamine, hormone, các chất màu và khí Hàm lượng các chất khô trongsữa có thể dao động trong khoảng rộng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chủngnuôi, tình trang sinh lý, điều kiện chăn nuôi…

Hàm lượng và các thành phần hóa học có trong sữa bò:

Các thành phần chính Hàm lượng trung bình (% khối

1.3 Hệ thống protein có trong sữa

− Các chất protein chiếm tỷ lệ 95% trong các hợp chất nitơ chứa trong sữa,

và được chia làm 2 loại:

 Protein hòa tan (whey protein): gồm albumin, immunoglobulin, lisozim,lactoferin, lactoperoxydaza…

 Protein ở trạng thái keo không bền: gồm một phức hệ mixen hữu cơ củacác caseinat và canxi phosphate

1.4 Thành phần các hợp chất chứa nitơ trong sữa

Người ta có thể sản xuất phomat từ sữa bò, sữa dê hoặc sữa cừu dưới dạngsữa tươi, sữa tách một phần béo hoặc sữa gầy

Sữa dùng để sản xuất phomat phải đạt yêu cầu về các chỉ tiêu chất lượngsữa rất nghiêm ngặt Sữa phải thu nhân từ những động vật khỏe mạnh, không chứakháng sinh và bacteriophage, không nhiễm bẩn các chất tẩy rửa hay chất sát trùng

từ các dụng cụ chứa và hệ thống đường ống vận chuyển sữa

Ngoài ra, sữa còn phải đáp ứng yêu cầu đặc biệt khác, đó là khả năng đông

tụ bằng renin và khả năng tách whey của hạt phomat Những đặc tính này phụthuộc vào từng giống bò, thậm chí vào từng con riêng biệt Yếu tố về thời tiết cácmùa trong năm cũng ảnh hưởng đấn tính chất này của sữa.Người ta khắc phụcbằng cách bổ sung CaCl2, lên men phụ…

− Kiểm tra khả năng đông tụ của sữa:

Cho 10ml sữa + 1ml 0,02% dung dịch renin, khuấy trộn đều rồi đặt vàocách thủy 35oC, theo dõi sự đông tụ Nếu sữa đông tụ trong thời gian:

− Không quá 15 phút: thuộc nhóm sữa đông tụ nhanh;

− Khoảng 15-40 phút: thuộc nhóm sữa đông tụ bình thường;

− Hơn 40 phút: thuộc nhóm sữa đông tụ chậm

Các nhà sản xuất thường quan tâm tới chỉ tiêu vi sinh của sữa, đặc biệt là

nhóm vi khuẩn sinh bào tử (giống Clostridium) và nhóm vi sinh vật ưa lạnh (giống

Pseudomonas) Bào tử vi khuẩn Clostridium tyrobutyrium bền nhiệt Khả năng

sống sót của chúng sau quá trình thanh trùng sữa là rất lớn Trong giai đoạn ủ chín

phomat, vi khuẩn Clostridium lên men chuyển hóa acid laactic thành acid butyric

và khí hydro tạo mùi khó chịu và gây hư hỏng cấu trúc sản phẩm Riêng vi khuẩn

Pseudomonas có khả năng sinh trưởng ở nhiệt độ thấp và tiết ra những enzyme

ngoại bào như lipase, protease… Các enzyme này sẽ xúc tác thủy phân lipid vàprotein trong sữa có thể gây ra mùi hôi và vị đắng

Acid citric rất cần cho sự tạo thành chất thơm Trong sữa bò trung bình có0.2% acid citric Trong quá trình lên men sữa và cream, các vi khuẩn tạo chất

thơm (Streptococcus diacetylactic, Lactobacillus cremoris) có thể chuyển hóa

lactose và acid citric thành acid lactic, acid acetic, CO2, diacetyl

Hàm lượng protein-casein trong sữa cũng là một chỉ tiêu hóa lý quan trọng.Sữa nguyên liệu có hàm lượng casein càng cao thì hiệu suất thu hồi phomat trongsản xuất càng cao

Bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp, các tác động cơ học hoặc xử lý sữa ở nhiệt

độ cao đều ảnh hưởng tới khả năng đông tụ, tính thích ứng của sữa đó đối với việcsản xuất phomat

2 Chất béo

Để sản xuất phomat có hàm lượng béo cao, người ta sử dụng thêm creamhoặc sữa bơ (buttermilk) Các chất béo này cần phải đạt yêu cầu nghiêm ngặt về visinh vật

3 Tác nhân đông tụ sữa

Tác nhân đông tụ sữa phổ biến nhất là renet Rennet là hỗn hợp của chymosin(E.C.3.4.4.3), cũng được gọi là rennin và pepsin (E.C.3.4.4.1) Tỷ lệpepsin/chymosin (rennin) thay đổi, vì chymosin chỉ hiện diện trong dạ dày củađộng vật chưa cai sữa và sau đó được thay thế bởi pepsin, hàm lượng chymosinphụ thuộc vào tuổi và loại động vật

Rennin (E.C.3.4.4.3) được định nghĩa là enzyme đông tụ sữa, là một protease

có tính acid, chủ yếu được chiết rút từ ngăn dạ dày bê dưới 5 tháng tuổi, đặc biệt

nó chuyên gây đông tụ sữa nên người ta còn gọi tên là enzyme đông tụ sữa điểnhình

Rennin có trọng lượng phân tử khoảng 33.000-34.000Da Thành phần hóahọc của rennin chứa nhiều amino acid có tính acid hơn so với amino acid có tínhkiềm Ngoài ra , trong thành phần của rennin còn chứa nhiều prolin, serin Rennintinh khiết có dạng tinh thể hình lập phương và mang những đặc tính của mộtglobulin Điểm đẳng điện của rennin pI=4,5 Rennin nhanh chóng bị bất hoạt bởiure

Đặc hiệu thủy phân: Cấu tạo phân tử rennin có mạch polypeptide có gắn

glycine trong mạch vòng carbon Renin chỉ thủy phân các liên kết peptide vàkhông làm ảnh hưởng đến liên kết ester và amine.Rennin đặc biệt có tác độngmạnh lên các liên kết được tạo nên bởi tyrosine và phenylalanine Rennin tác độnglên cơ chất casein của sữa

Đặc tính thủy phân casein của rennin phụ thuộc vào rất nhiều vào pH ỞpH=6.8 rennin phân cắt trung bình 1/33 còn ở pH=2.3 thì phân cắt 1/8 số liên kếtpeptide trong phân tử casein Hoạt động xúc tác tối ưu của rennin ở pH=3.7, tùytheo sự thay đổi cơ chất mà pH tối ưu thay đổi trong khoảng 3,4-4 Đặc điểm của

rennin là tác động ở môi trường acid vừa phải và cần có sự hiện diện Ca2+ ỞpH=3,7, các ion Ca2+ làm tăng hoạt độ rennin, những cation hóa trị +1 làm giảmhoạt độ của nó.

Ngày nay, người ta có thể sử dụng rennet kết hợp với các tác nhân đông tụkhác như một số chế phẩm protease có nguồn gốc từ vi sinh vật và thực vật

Nhóm Nguồn gốc Tên enzyme

cardunculus

Cyprosin 1, 2, 3 và/hoặccardosin A, B

Vi sinh vật

RhizomucormieheiRhizomucorpusillusCryphonectriaparasitica

Aspartic proteaseAspartic proteaseAspartic protease

Chymosine BChymosine B

Hiện nay trong công nghiệp, nhóm enzyme được chiết tách từ động vậtchiếm tỉ lệ sử dụng cao nhất, phổ biến nhất là nguồn enzyme được tách chiết từngăn thứ tư dạ dày bê Thông thường, lượng chymosin chiếm đến 80-90% vàpepsin chỉ khoảng 10-20% Khi bê trưởng thành, tỷ lệ thành phần enzyme trongngăn thứ tư sẽ thay đổi Hàm lượng pepsin sẽ tăng đến 80-90%

Khả năng gây đông tụ sữa của rennet được đánh giá thông qua hoạt tínhđông tụ sữa Các chế phẩm rennet thương mại có dạng bột mịn hoặc dạng lỏng,rennet dạng bột có hoạt độ gấp 10 lần so với dạng dung dịch Hoạt tính đông tụ

sữa của chúng thường dao động 1:10.000÷15.000, nghĩa là một phần (khối lượnghoặc thể tích) chymosin có thể đông tụ được 10.000÷15.000 phần (thể tích hoặckhối lượng sữa trong thời gian 40 phút ở 35oC Chế phẩm phải được bảo quản ởnhiệt độ thấp (4÷6oC).

4 Giống vi sinh vật

Trong sản xuất phomat, tùy thuộc loại sản phẩm mà các nhà sản xuất có thể

sử dụng một loài hoặc tổ hợp nhiều loài vi sinh vật khác nhau

Phổ biến nhất trong phomat là nhóm vi khuẩn lactic Chúng bao gồm các

liên cầu khuẩn Streptococcus lactic, S diacetylactic, S paracitrovorus,

Lactococcus cremoris, Leuconotoc lactis,Leuconostoc cremoris; Các trực khuẩn Lactobacillus bulgaricum, L acidophilum, L helveticum Người ta sử dụng nhóm

vi khuẩn lactic ưa ấm (Topt = 25÷35oC) và ưa nhiệt (Topt =37÷45oC) với cơ chế lênmen lactic đồng hình hoặc dị hình Chúng có chức năng tạo acid lactic trong quátrình lên men góp phần gây đông tụ casein trong sữa và tạo độ chua trong khốiđông Ngoài ra, vi khuẩn lactic còn tạo ra các sản phẩm phụ từ quá trình lên mennhư CO2, acetaldehyde, diacetyl… Một số chủng vi khuẩn lactic tham gia vào quátrình chuyển hóa acid citric, quá trình phân giải protein… để tạo nên giá trị cảmquan và các chỉ tiêu hóa lý đặc trưng cho phomat thành phẩm

Quá trình chuyển hóa đường lactose thành acid lactic còn đóng vai trò làchất ức chế vi sinh vật không mong muốn do cắt đi ngườn dinh dưỡng của những

vi sinh vật đó Lên men lactic diễn ra khá nhanh chóng và chỉ dừng lại khi lượngđường lactose cạn kiệt

Nhóm vi khuẩn propionic (giống Propionibacterium) được sử dụng trong

giai đoạn ủ chín một số loại phomat như Gruỳere, Jarlsberg, Grevé, Emmenthal,Maasdam… Chúng lên men lactose hoặc chuyển hóa acid lactic thành acidpropionic, CO2 và một số sản phẩm phụ khác Mục đích sử dụng vi khuẩn

propionic là tạo nên những lỗ hổng trong cấu trúc một số phomat cứng và gópphần hình thành nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm Phương trình lên men tổngquát như sau:

Các loài nấm mốc thuộc giống Penicillum như P camemberti, P.

roqueforti…được sử dụng trong giai đoạn ủ chín một số loại phomat bán mềm.

Nhóm vi sinh vật này có khả năng sinh tổng hợp enzyme protease và lipase ngoạibào, xúc tác chuyển hóa protein và lipid trong khối đông tạo nên mùi vị đặc trưngcho sản phẩm

5 Phụ gia và các nguyên liệu khác

Ø CaCl2: ion Ca2+ có vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ casein Người ta

bổ sung Ca2+ vào sữa dưới dạng muối CaCl2 để hiệu chỉnh thời gian đông tụ và cấutrúc, độ cứng của khối đông

Ø CO2: khí CO2 hòa tan vào sữa sẽ làm giảm nhẹ pH sữa Theo Bylund Gosta(1995) thì việc sục CO2 vào sữa cho phép rút ngắn được thời gian đông tụ caseinhoặc tiết kiệm được lượng chymosin cần sử dụng

Ø NaNO3 hoặc KNO3: quá trình thanh trùng sữa trong sản xuất phomat không thểtiêu diệt được toàn bộ hệ vi sinh vật có trong sữa nguyên liệu ban đầu Hơn nữa,trong sản xuất một số loại phomat cứng như Parmesan, Grana… người ta có thể bỏqua giai đoạn thanh trùng nhiệt để sản phẩm đạt được cấu trúc và mùi vị nhưmong muốn Khi đó, muối NaNO3 hoặc KNO3 được sử dụng như là một tác nhân

ức chế hệ vi sinh vật nhiễm trong sữa Hàm lượng tối đa cho phép dùng là30g/100kg sữa Nếu sử dụng muối nitrat quá nhiều sẽ gây nên vị không tốt cho sảnphẩm Ngoài ra, muối nitrite cũng có thể ức chế giống vi sinh vật thuần khiết sử

dụng trong sản xuất phomat Hiện nay, muối NaNO3 và KNO3 bị cấm sử dụng tạimột số nước trên thế giới.

Ø Chất màu: màu sắc của phomat do các hợp chất carotenoides hòa tan trong chấtbéo của sữa tạo nên Cường độ màu của sản phẩm có thể bị thay đổi theo thời tiếttrong năm Để ổn định màu sắc cho phomat, những nhà sản xuất sử dụng các chấtmàu tự nhiên như carotenoides (E160) hoặc chlorophylle (E140) Chylorophylle

được sử dụng cho ủ chín phomat nấm sợi Penicillium Màu xanh của chlorophylle

sẽ làm giảm nhẹ màu vàng tự nhiên của phomat, từ đó làm nổi rõ hệ sợi xanh củanấm mốc trong khối sản phẩm, làm cho màu sắc phomat trở nên hấp dẫn hơn

Những nguyên liệu phụ khác: đường saccharose, nước ép trái cây, mứt tráicây, mật ong… được sử dụng trong sản xuất một số loại phomat tươi để làm đadạng hóa hương vị sản phẩm

II Sự thay đổi các thành phần sữa trong quá trình sản xuất phomat

1 Sự thay đổi lactoza

Lactoza được lên mem biến thành rượu, các loại acid hữu cơ, các chất khí.Các loại rượu được chuyển hóa tiếp thành mùi cho phomat, các acid hữu cơ sẽđược tích trữ và chuyển hóa thành các chất thơm

Kết quả là làm pH của khối sữa giảm và làm khối sữa kết tủa lại Đó

là giai đoạn tạo khối kết tủa casein

Trong giai đoạn tạo phomat lượng lactoza sẽ giảm rất nhanh Chỉcòn 5-10 ngày lên men , trong khối phomat sẽ không còn lactoza

2 Sự thay đổi cazein

Trong giai đoạn lên men acid của khối sữa, cazein bị tách khỏi ioncanxi Về cơ bản cấu trúc của cazein đa có sự thay đổi rất mạnh khi tạo thành khốicazein kết tủa ở pH đẳng điện

Trong giai đoạn lên men phomat, casein được biến đổi sâu sắc nhất Cazein ở trạng thái không hòa tan và chuyển dần sang dạng hòa tan do bị thủy

phân bởi các enzy tạo thành pepton và các acid amin Trong giai đoạn này thấy hình thành khí NH3, H2S va một số khí khác Trong đó khí CO2 chiếm khối lượng khá nhiều.

3 Sự thay đổi của các thành phần hóa học khác

Các chất béo cũng bị thủy phân trong quá trình lên men để trở thành cácacid béo no và acid không no Từ đó chuyển hóa tiếp thành chất thơm và các sảnphẩm khác

Sự chuyển hóa rất phức tạp trong khối phomat khi lên men đa tạo ra sựu đadạng của các sản phẩm phomat

Nhiều nhà nghiên cứu cho thấy mùi vị đặc trưng của phomat được quyếtđịnh bởi các acid amin tự do, các loại acid hữu cơ , rượu và mùi thơm của nhiềuhợp chất khác nhau

III CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHOMAT

 Nguyên lý cơ bản sản xuất phomai: Sản xuất phomat gồm 3 giai đoạn chính:

_ Sự hình thành dạng gel casein: Về bản chất đó là uqas trình đông kết hay quá trình đông tụ của sữa

_ Quá trình tách nước từng phần của gel này do sự co gel tức là sự co các mixen của phomat

_ Quá trình chín phomat nhờ hệ enzyme có trong khối gel đa được tách nước,

đó chính là sự chín tới của khối đông nhờ chủ yếu vào khả năng tăng sinh của 1 số vi sinh vật

1 Công nghệ sản xuất phomat có quá trình chín sinh hóa

1.1 Quy trình sản xuất chung

1.2 Thuyết minh quy trình

− Chuẩn hóa

Quá trình chuẩn hóa nhằm mục đích hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trongsữa nguyên liệu Người ta phân biệt hai khái niệm về hàm lượng chất béo củaphomat:

− Hàm lượng chất béo tuyệt đối là tỷ lệ giữa lượng chất béo củaphomat với trọng lượng của nó (tính theo %)

− Hàm lượng chất béo theo tỷ lệ giữa lượng chất béo với lượng chấtkhô trong phomat (tính theo %)

Các loại phomat chế biến từ cùng một loại sữa có thành phần như nhau cóthể có hàm lượng chất béo tuyệt đối khác nhau bởi lẽ hàm lượng nước trong cácloại phomat không giống nhau Bởi vậy để chẩn hóa, người ta chỉ dùng khái nệmhàm lượng chất béo theo chất khô Hàm lượng chất béo của sữa tiêu chuẩn dùng

để sản xuất loại phomat nào đó được tính bằng:

MTC = Trong đó: MTC: là hàm lượng chất béo của sữa tiêu chuẩn (%)

Ps :là hàm lượng protein của sữa (%)

MCK : là hàm lượng chất béo theo chất khô của phomat định sản xuất

K: là hệ số thực nghiệm Ví dụ: đối với loại 50% chất béo thì 2.15, còn với loại chất béo thì k=2.02

k=2.09-Ở các dây chuyền sản xuất hiện đại, quá trình tách và hiệu chỉnh lượng chấtbéo trong sữa được thực hiện hoàn toàn tự động bằng quá trình ly tâm

Sữa được bơm vào máy ly tâm hoạt động liên tục được hai dòng sản phẩmthóat ra là sữa gầy và cream Hàm lượng béo trong hai dòng sản phẩm trên phụthuộc và chế độ hoạt động của máy ly tâm Tùy theo loại phomat cần sản xuất màmột phần cream sẽ được phối trộn trở lại với dòng sữa gầy để hàm lượng chất béocủa sữa đạt đúng giá trị yêu cầu.

Đối với một số trường hợp

sản xuất các loại phomat có hàm

lượng béo cao, sau giai đoạn chuẩn

hóa, các nhà sản xuất bắt buộc thực

hiện quá trình đồng hóa

− Thanh trùng

Thanh trùng để tiêu diệt các

loại vi trùng cần thiết Tuy nhiên,

thanh trùng đa phá vỡ cân bằng giữa các muối, làm giảm hàm lượng muối calci màkết quả là làm giảm khả năng đông tụ của rennin Để khắc phục nhược điểm này,người ta phải bổ sung calci dưới dạng CaCl2

Trong sản xuất phomat, người ta không sử dụng chế độ nhiệt độ cao làmtiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật, bởi vì khi đó sẽ gây ra sự biến đổi không thuậnnghịch các tính chất lý hóa của sữa, biến sữa đó thành nguyên liệu không đượcdùng để sản xuất phomat Chế độ thanh trùng phổ biến là 72-76oC trong 15-20s,nhiệt độ này không tiêu diệt được các bào tử, các vi khuẩn chịu nhiệt Phụ thuộcvào chất lượng sữa mà chọn chế độ thanh trùng thích hợp Tuy nhiên, thực tế chothấy phomat làm từ sữa không thanh trùng có mùi vị và hương thơm đặc trưnghơn, hấp dẫn hơn Khi đó, chất lượng của sữa nguyên liệu phải là loại đặc biệt

− Lên men và đông tụ sữa

Nhân giống: Để nhân giống vi khuẩn lactic, người ta thường chọn môi trường

sữa hoặc huyết thanh sữa Đối với môi trường sữa, ta có thể sử dụng sữa tươi hoặcbột sữa gầy để pha chế môi trường Hàm lượng chất khô của môi trường được hiệuchỉnh khoảng 10÷12%, pH=6.5÷6.6 trước khi cấy giống

Lên men: Sau

khi sữa được làm

nguội, chủng vi khuẩn

lactic được cấy vào sữa

và giữ ở nhiệt độ lên

men cho đến khi độ

acid tăng từ 16-18oT

đến 32-35oT Quá trình

này góp phần làm tăng

khả năng đông tụ sữa

của renin Trong một

số trường hợp, việc cấy

chủng vi sinh vật vào

sữa có thể tiến hành trước bước thanh trùng, vì khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấptrong thời gian dài thì khả năng đông tụ sữa bởi renin giảm (tức làm tăng thời gianđông tụ) và làm giảm cả hiệu suất phomat Có thể ở nhiệt độ thấp, cân bằng cácmuối trong sữa bị thay đổi, canxi liên kết với protein và canxi tự do bị chyển thànhkeo trong khi ion H+ lại tăng làm tăng nhẹ pH cũa sữa Việc cho chủng vi khuẩnLactic vào để giữ cho pH ổn định trong suốt thời gian bảo quản sữa ở nhiệt độthấp, dưới 10oC Sau đó sữa được thanh trùng sẽ tiêu diệt hết vi khuẩn lactic bổsung, các công đoạn tiếp theo tiến hành như đối với sữa bình thường

− Đông tụ: Đông tụ sữa là quá trình quan trọng trong sản xuất phô mai Dưới

tác dụng của renin, casein chuyển thành paracasein rồi paracasein kết hợpvới canxi tạo thành quện sữa

Sau khi sữa đạt đô chua 32-35oT người ta bổ sung renin và CaCl2 Nhiệt độtối ưu của rennin là 40oC, nhưng trong thực tế người ta thường đông tụ ở 30-32oCvới lý do: có thể sử dụng một lượng renin lớn hơn mức cần để đông tụ, lượng dưnày giúp cho quá trình chín sinh học ở giai đoạn ủ chín cũng như thu được hạtphomat có độ cứng vừa phải, một lý do nữa là nhiệt độ thấp phù hợp với sự pháttriển của hỗn hợp vi khuẩn trong sữa (cùng phát triển)

Trong thực tế, renin rất bị hạn chế bởi nguồn khai thác nên người ta thườngdùng phối hợp với proteaza khác như renin bò hoặc pepsin lợn

Phối trộn các phụ gia (khi cần thiết):

Trong một số trường hợp để tăng khả năng động tụ sữa bởi renin, người tacho thêm khoảng 5-20g CaCl2/100kg sữa

Nếu trong sữa có vi khuẩn butiric hoặc vi khuẩn yếm khí, người ta có thểdùng NaNO3, KNO3 với một liều lợng được kiểm soát chặt chẽ Với liếu quá caosẽ ngăn cản sự phát triển bình thường của hệ vi khuẩn, có thể làm ngừng hẳn quátrình chín sinh học Ngay cả với một liều lượng vừa phải cho phép, Salpet vẫn cóthể làm nhạt màu hoặc mất hẳn màu vàng tự nhiêncủa phô mai thành phẩm kèmtheo một dư vị không bình thường

Tùy theo thời vụ trong năm, khi mà chất lượng chất béo của sữa thay đổi(tỷ lệ các acid béo thay đổi) làm ảnh hưởng tới màu của phô mai thì người ta chothêm carotein hoặc orleana để điều chỉnh màu Đặc biệt có trường hợp lại cầndùng đền chất tẩy màu, làm nhạt màu tự nhiên của phô mai từ vành thành trắngnhợt để làm nổi bậc màu xanh của mốc xanh (phô mai có mốc xanh)

Tách huyết thanh sữa( tách whey)

Sau quá trình đông tụ sữa, người ta tiến hành tách sơ bộ huyết thanh sữa rakhỏi bồn đông tụ bằng cách khuấy trộn Việc khuấy trộn định kỳ trong quá trìnhđông tụ cũng giúp quá trình tách huyết thanh sữa diễn ra dễ dàng hơn Có khoảng

30÷40% huyết thanh đượctách ra trong giai đoạnnày Các khối đông cókích thước 2,0÷2,5 cm

Độ chua huyết thanh sữa

là 14÷16oD Tổng thờigian cho quá trình xử lý

và tách sơ bộ huyết thanhsữa từ thiết bị đông tụ làkhoảng 30-50 phút

Ngoài yếu tố cơhọc (khuấy) người ta còndùng yếu tố nhiệt độ đểđẩy nhanh tốc độ tách whey Tùy loại phomat, nhiệt độ có thể là 38-42oC hoặc 52-

58oC, tốc độ gia nhiệt khoảng 0.3-0.6oC/phút, sau khi đạt tới nhiệt độ thích hợp thìtiếp tục khuấy 20-30 phút

Đổ khuôn

Gồm hai quá trình ép thành bánh và nén

− Ép thành bánh: có hai cách làm là ép khối phomat ngay trong thiết bị sản

xuất nó hoặc bên ngoài Theo cách đầu người ta tháo hết whey, nhào sơ bộkhối hạt phomat rồi đặt tấm kim loại lên trên nén sơ bộ, sau đó cắt khốithành từng miếng có trọng lượng nhất định cho vào khuôn; phương pháp

này đòi hỏi phải lao độn nặng nhọc Cách thứ hai là tháo khoảng 50-60%whey rồi đổ khối hạt phomat còn lại vào các khuôn ép chặt Ở thành khuôn

có lỗ nhỏ thoát nước

− Nén phomat: Trong quá trình nén, các hạt phomat kết dính thành một khối

và phomat có nhiều hình dạng nhất định Đây cũng là giai đoạn điều chỉnhhàm lượng nước của phomat Đối với từng loại phomat, các thông số như

áp suất nén, thời gian nén, nhiệt độ, pH… là những hằng số

Phomat cứng áp suất nén 0.4-0.5 bar trong 24-48 giờ

Phomat mềm áp suất nén 0.4-0.5 bar trong 2-3 giờ

Trong quá trình đổ khuôn, quá trình tách whey và lên men lactic vẫn tiếptục diễn ra, số lượng tế bào vi khuẩn lactic đạt đến hàng tỷ trong một gam phomat,

do đó độ chua của hỗn hợp khối đông cũng tăng dần Phomat lúc này có thànhphần chủ yếu là casein và lipid Khi ép, phần huyết thanh bị loại ra khỏi gồm

lactalbumin, lactoglobulin, đường lactose…Nhiệt độ khối đông được duy trìkhoảng 20-30oC

Ướp muối

Mục đích của việc muối phomat là để tạo vị mặn thích hợp, tạo điều kiệncho chủng vi sinh vật phát triển, ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại, chủyếu là trực khuẩn đường ruột, tác động tốt đến trạng thái và giữ chất lượng khi bảoquản Kết quả của quá trình ngâm muối nói trên là các phân tử muối sẽ khuyếchtán vào sâu bên trong khối đông nhờ hệ thống mao quản , nước và một số chất tan

từ khối đông sẽ khuyếch tán ra ngoài dung dịch muối Như vậy, sẽ xảy ra hiệntượng “trao đổi ion” giữa Na+ của nước muối và Ca2+ đang liên kết với casein củakhối đông Kết quả là hàm lượng ion Ca2+ trong khối đông bị giảm, nhờ đó phomatthành phẩm có độ dẻo nhất định

Người ta nhận thấy hoạt tính vi khuẩn lactic mạnh hơn khi hàm lượng muốiphomat khoảng 0.5% Muối còn ảnh hưởng tới sự tạo acid trong phomat và kéotheo sự thay đổi các đặc tính của phomat (cấu trúc, trạng thái), có tác dụng tạo ápsuất thẩm thấu, giữ chất lượng khi bảo quản

Các vi khuẩn tạo chất thơm rất nhạy cảm với muối Muối còn được coi làtác nhân điều chỉnh sự tạo thành chất khí (tạo thành lỗ rỗng) Trong phomat người

ta nhận thấy paracasein hòa tan tốt nhất khi hàm lượng muối là 5% Phomat có cấutrúc, trạng thái tốt nhất khi hàm lượng muối đạt xấp xỉ giá trị trên

Thông thường có ba cách muối phomat: muối trong hạt, muối trong nướcmuối, muối bằng muối khô

− Muối trong hạt: Sau khi tháo phần lớn hay tháo hết whey tùy loại phomat,

người ta cho muối vào với lượng 200-300g cho 100g sữa, khuấy liên tục ít