NGUYÊN LIỆU WHEY HOA KỲ TRONG SỮA CHUA VÀ ĐỒ UỐNG TỪ SỮA CHUA

CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG SỮA CHUA NGUYÊN LIỆU WHEY HOA KỲ TRONG SỮA CHUA VÀ ĐỒ UỐNG TỪ SỮA CHUA TS Alan Hugunin Pleasanton, California, Hoa Kỳ Tính phổ biến tiêu thụ sữa chua đồ uống từ sữa chua không ngừng tăng cao lợi ích sức khỏe loại sản phẩm sữa lên men ngày thừa nhận khắp giới Nguyên liệu whey có nhiều lợi ích dinh dưỡng, chức giá thành, làm tăng giá trị tất loại sản phẩm sữa chua Các loại nguyên liệu sữa có nguồn gốc tự nhiên bổ sung thêm thành phần, kết cấu hương vị cho sữa chua Biên tập: Sharon K Gerdes SK Gerdes Consulting, Pennsylvania, Hoa Kỳ Nguồn nguyên liệu whey sử dụng sản xuất sữa chua đồ uống từ sữa chua Hoa Kỳ đa dạng, phong phú sẵn có, bao gồm: bột whey (SWP), whey protein cô đặc (WPC), whey protein tách ly (WPI), loại whey protein cô đặc whey protein tách ly chuyên dụng, nguyên liệu hỗn hợp có nguồn gốc từ whey khác Sản phẩm sữa chua sản xuất từ nguyên liệu whey có nhiều lợi ích như: có giá thành thấp so với sản phẩm làm từ bột sữa gầy; cải thiện cấu trúc tăng độ sệt độ sản phẩm; làm giảm phân tán đông đặc; tiêu chuẩn hóa hàm lượng protein giúp trì chất lượng sản phẩm ổn định; thay nguyên liệu từ sữa cho sản phẩm sạch, thân thiện với người tiêu dùng; cải thiện hương vị tốt so với sử dụng nguyên liệu từ sữa, đồng thời gia tăng thành phần dinh dưỡng bổ sung whey protein, khoáng chất hoạt chất sinh học khác Vì vậy, việc sử dụng nguyên liệu sữa loại thức ăn từ sữa nhà sản xuất nhà bán lẻ quan tâm, đặc biệt yêu thích người tiêu dùng e3.13.1 TS John A Lucey Đại học Wisconsin-Madison, Hoa Kỳ Các nghiên cứu cho thấy rằng, hoạt chất sinh học protein nguyên liệu whey kích thích phát triển mẻ cấy vi khuẩn probiotic (trong sản phẩm đường tiêu hóa người tiêu dùng) nhờ áp dụng hiệu tác động prebiotic; có ảnh hưởng tốt đến sức khỏe tim mạch; kiến tạo khối cơ, đồng thời phòng ngừa thoái hóa cơ; hỗ trợ nâng cao sức khỏe tối ưu Những lợi ích sức khỏe lành mạnh đầy tiềm bổ sung thêm vào tranh toàn cảnh lợi ích cho sức khỏe vốn có sữa chua sản phẩm sữa chua – nguồn cung cấp canxi, vitamin khoáng chất, protein sữa mẻ cấy vi khuẩn probiotic Chuyên san giới thiệu tổng quát lợi ích mặt chức việc bổ sung nguyên liệu whey vào sữa chua sản phẩm sữa chua, xác định loại nguyên liệu whey thích hợp cho nhiều loại sản phẩm sữa chua khác thị trường nay, đồng thời đưa hội cho việc đổi sản phẩm CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG Nguyên lý sản xuất sữa chua Sản phẩm sữa lên men sản xuất sử dụng nhiều kỷ qua Để sản xuất sữa chua, sữa lên men nhiệt độ 40oC-45oC nhờ acid lactic loài vi khuẩn Lactobacillus delbrueckii spp bulgariccus Streptococcus thermophylus tạo Hiện nay, việc bổ sung hỗn hợp men gồm chủng vi khuẩn Lactobacillus Bifidobacterium ngày phổ biến Các loài vi khuẩn probiotic, đặc biệt, chủng vi khuẩn lựa chọn nâng cao sức khỏe người tiêu dùng cải thiện cân hệ vi sinh vật đường ruột thể tiếp nhận đủ số lượng Có loại sữa chua chủ yếu là: sữa chua đặc (set yogurt), sữa chua khuấy (stirred yogurt) sữa chua uống (drinkable yogurt) Quy trình sản xuất phổ biến loại sữa chua Hình Quy trình sản xuất sữa chua Lựa chọn nguyên liệu Trộn chuẩn hóa Pasteur hóa Đồng Xử lý nhiệt Cấy men SỮA CHUA SỮA CHUA CỐC DẠNG KHUẤY/PHA TRỘN (STIRRED/BLENDED CUP YOGURTS) SỮA CHUA CHỨA TRÁI CÂY Ở ĐÁY CỐC (SET / FRUIT - ON - BOTTOM CUP YOGURTS) Sữa chua dạng khuấy/pha trộn kể đến loại sữa chua kiểu châu Âu, Pháp Thụy Sỹ Chúng tạo với dạng kết cấu khác nhờ bổ sung nguyên liệu, ví dụ thành phần làm từ trái Như tên gọi chúng, loại sữa chua khuấy/pha trộn có thành phần làm từ trái loại nguyên liệu khác trộn kỹ sữa chua sau trình lên men kết thúc Quá trình lên men loại sữa chua trái diễn cốc chai lọ đựng sản phẩm để bán Thể keo protein loại sữa chua thường có kết cấu từ trung bình đến đậm đặc Cấu trúc thể keo hình thành acid tạo lên men lactose bổ sung nguyên liệu sữa khác Với loại sữa chua trái này, người tiêu dùng mong đợi phá vỡ cấu trúc thể keo nguyên ban đầu Tiếp theo tan vỡ thể keo hình thành trước trình lên men bể Sữa chua thường làm lạnh bơm qua chắn van đồng sản phẩm mà không cần áp lực Mục đích trình nhẹ nhàng làm vỡ cấu trúc thể keo để sữa chua có độ đặc ổn định, không cục sau hương liệu trái trộn vào Đây loại sữa chua đơn giản, sữa chua có mùi hương vị nhẹ Sữa chua chứa trái đáy, tên gọi nó, loại sữa chua có trái đáy cốc chai lọ đựng sữa Để sử dụng, người dùng trộn lớp trái lớp sữa lại với Thành phần trái loại sữa chua cho vào chai lọ trước cấy men, hỗn hợp sữa chua chưa lên men phải phủ lên bề mặt chúng Điều giúp hạn chế ảnh hưởng nguyên liệu trái đến trình lên men đặc tính tạo thể keo sữa chua Thành phần trái tiêu biểu bao gồm: trái cây, hương liệu, chất tạo màu, chất làm ngọt, pectin (đóng vai trò chất ổn định) loại acid thực phẩm làm chất bảo quản Các loại sữa chua dạng khuấy/pha trộn có hàm lượng protein cao bổ sung chất ổn định gelatin, tái tạo cấu trúc thể keo trình bảo quản Một lựa chọn khác sản xuất loại sữa chua với mục đích giữ gìn kết cấu dày, mịn có sau thể keo bị vỡ Trường hợp khuấy bơm mức làm giảm độ sệt thể keo, vốn phục hồi phần sau trình dịch chuyển kết thúc Các chất ổn định làm gia tăng độ sệt sản phẩm khuấy/pha trộn Các chất ổn định thích hợp bao gồm methoxyl pectin, thể gelatin, tinh bột whey protein cô đặc kết hợp chất Bổ sung hương liệu Lên men Đóng gói Đánh tan thêm hương liệu Lên men Khuấy lạnh Làm lạnh Sữa chua đặc Bảo quản lạnh Đóng gói Đồng Sữa chua khuấy Bảo quản lạnh Đóng gói Sữa chua uống Bảo quản lạnh Lớp phủ bề mặt chứa sữa mẻ cấy vi khuẩn loài Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus Streptococcus thermophilus; bao gồm loại nguyên liệu whey, chất ổn định, chất làm ngọt, hương liệu chất tạo màu Sau chai lọ đóng kín, chúng đưa vào ủ phòng ấm có hệ thống kiểm soát nhiệt độ Khi sữa chua đạt đến nhiệt độ mong muốn (thường 40oC-42oC) pH (4,6) đưa đến phòng lạnh hệ thống làm lạnh hơi, tiến hành làm lạnh nhanh để dừng trình lên men Cần thận trọng đóng gói cốc ấm thể keo dễ vỡ Hơn nữa, cần giữ cho sữa chua không bị chấn động lắc mạnh trình đóng gói phân phối dễ làm cho thể keo bị vỡ Khi thể keo bị vỡ dễ làm cho sữa chua đông đặc Bổ sung whey protein vào hỗn hợp sữa chua giúp hạn chế tượng đông đặc e3.13.2 CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG SỮA CHUA UỐNG (YOGURT DRINKS AND SMOOTHIES) Sữa chua uống bao gồm loại sữa chua sản xuất từ nhiều loại nguyên liệu khác Các sản phẩm có độ đặc từ loãng độ sệt thấp đến đặc độ sệt cao Trong trình sản xuất sữa chua uống, thể keo bị vỡ dịch chuyển mạnh, chúng phục hồi Đa số sản phẩm sản xuất theo cách dịch chuyển trình sau lên men sữa chua Tuy nhiên, số sản phẩm khác tạo cách pha loãng sữa chua với nước nước ép trái Hương liệu loại nguyên liệu khác bổ sung trước giai đoạn đồng sau lên men Các loại whey protein whey protein cô đặc whey protein tách ly, sử dụng để tăng cường hàm lượng protein sữa chua uống Do sữa chua uống có dạng sệt nên nhà sản xuất thường bổ sung lượng lớn whey protein vào loại sữa chua này, đặc biệt sản phẩm dùng thay bữa ăn Bước làm đồng sản phẩm sau lên men thách thức lớn đa số nhà sản xuất điểm then chốt để thu nhận sản phẩm có độ sệt thích hợp cho người uống, ngăn ngừa đông đặc sa lắng protein bảo quản Sử dụng áp suất 500 psi (35 bar) máy đồng sản phẩm bước vừa đủ Các nguyên liệu hỗ trợ bao gồm vi khuẩn sản sinh chất nhầy (ví dụ: exopolysaccharide) chất keo ổn định methoxyl pectin Methoxyl pectin tích điện âm, pectin phủ lên phân tử casein pH = 4, truyền điện tích cho hạt Một lựa chọn khác để kiểm soát độ sệt sữa chua uống xác định tỷ lệ whey protein: casein tối ưu, xác định áp lực đồng sản phẩm để tạo độ sệt mong muốn cho sữa chua loại uống với tách ly thấp CÁC LOẠI SỮA CHUA KHÁC Ở đa số nước, quy định liên quan đến thành phần nguyên liệu loại đồ uống lên men sữa thường linh hoạt so với sản phẩm sữa chua truyền thống SỮA CHUA Áp dụng quy trình thổi khí tương tự đánh kem hay đổ tràn hỗn hợp kem, nhà sản xuất sáng tạo loại sản phẩm sữa chua dạng mút Những sản phẩm tráng miệng có lợi cho sức khỏe lựa chọn chúng chứa tất tinh chất sữa, loại vi khuẩn sống có lợi, thường chứa calo chất béo so với loại kem mút truyền thống Trong loại sữa chua này, whey protein làm ổn định túi khí, làm cho sản phẩm sữa chua không bị xẹp Sữa chua đóng ống tuýp với yêu cầu kỹ thuật đặc biệt Ví dụ: dạng sữa chua phải có số đông đặc không người tiêu dùng sử dụng sản phẩm cách ép mạnh vào tuýp Nếu phần sữa chua khỏi tuýp whey lỏng người tiêu dùng cho sản phẩm có khiếm khuyết Protein nguyên liệu whey có khả liên kết với nước tuyệt vời Điều giúp cải thiện kết cấu loại sữa chua đựng tuýp, gia tăng độ sệt độ chắc, đồng thời làm giảm khả đông đặc sản phẩm Có sản phẩm sữa lên men khác có lợi cho sức khỏe nhờ bổ sung nguyên liệu whey Ví dụ: sản phẩm whey probiotic lỏng cung cấp cho người tiêu dùng nguồn protein chất lượng cao thông qua việc bổ sung whey protein Sữa chua kiểu Hy Lạp, sữa chua cô đặc loại sản xuất Trung Đông, phổ biến nước châu Âu ngày nhiều người ưa thích Hoa Kỳ Sự kết hợp sữa toàn phần với kem chứa 7% chất béo thường sử dụng làm thành phần loại sữa chua kiểu Hy Lạp, dạng chất béo thương mại hóa Quy trình sản xuất truyền thống lên men sữa chua đến pH 4,6; tiếp đến lọc qua vải thưa để 4oC qua đêm Whey chảy qua vải thưa làm gia tăng tổng số chất rắn (vật chất khô) từ 14% lên 21-23%, có kết cấu đặc sệt Lọc sữa chua làm tăng hàm lượng protein lên khoảng 6-7% chất béo 10% Phương pháp truyền thống thường không thích hợp trường hợp sản xuất quy mô lớn, vậy, phương pháp tách ly học sử dụng máy tách ly tâm Quang e3.13.3 phương pháp lựa chọn thay trình tách ly whey Trong trường hợp khác, sử dụng phương pháp siêu lọc để có thành phần mong muốn, sửa đổi công thức để đạt hàm lượng chất béo tổng số chất rắn (vật chất khô) yêu cầu ĐÓNG GÓI SỮA CHUA Sữa chua bán dạng đựng cốc nhựa, cốc thủy tinh, cốc sành tuýp Loại đựng tuýp cho sản phẩm có tính tương tác, thường hướng đến đối tượng trẻ em Sữa chua uống thường đựng hộp giấy uống lần chai, chứa bình thùng lớn hơn, uống nhiều lần, thích hợp cho gia đình Cốc nhựa, từ loại uống lần đến loại uống nhiều lần sử dụng hầu giới tất loại sữa chua cốc (cup yogurt) Các loại đồ đựng nhựa có gắn xi bên làm từ nhựa, giấy kim loại phủ plastic Nếu có gắn xi số cốc nắp, số khác có nắp plastic Loại chứa nhiều gói có cốc nhỏ đính kèm sẵn có Loại thường bán dạng lô có cốc, có xi kim loại gắn với cốc Sữa chua có trái đáy bán dạng hủ thủy tinh, nhiên sử dụng đồ đựng plastic Lợi ích loại đồ đựng suốt người tiêu dùng thấy sản phẩm lớp, qua truyền thông tin lợi ích cho sức khỏe sử dụng sữa chua Hiệu việc sử dụng nguyên liệu whey sữa chua là: * Giảm tỷ lệ casein so với whey protein, đó: - Tăng độ chắc/độ sệt - Giảm tách ly whey * Làm giảm độ đệm whey protein (so với casein) nên acid hóa diễn nhanh * Kích thích phát triển vi khuẩn men sữa chua (phụ thuộc vào hàm lượng protein khoáng chất) * Thúc đẩy trình đông pH/thời gian đông ngắn hơn, vậy, rút ngắn thời gian sản xuất CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG SỮA CHUA NGUYÊN LIỆU WHEY SỬ DỤNG TRONG SỮA CHUA Hầu hết loại sữa chua thương mại sản xuất từ sữa bò Sữa tươi sữa tươi gầy nguyên liệu sử dụng nhiều nhất; nhiên loại sữa bột sữa đặc ngày sử dụng nhiều để tạo loại sữa chua với thành phần cần thiết để có kết cấu, mùi hương, đặc tính dinh dưỡng sức khỏe mong muốn Nhiều loại nguyên liệu sữa dùng sản xuất sữa chua sẵn có thông tin ích lợi chúng ngày nhiều, có nguyên liệu whey Nhiều loại nguyên liệu whey khác nhau, bao gồm: bột whey (SWP), whey protein cô đặc (WPC), whey protein tách ly (WPI), whey khử protein, whey khử khoáng whey thủy phân sử dụng sản xuất sản phẩm sữa chua Bột whey Bột whey loại nguyên liệu nhà sản xuất sữa chua quan tâm lợi ích kinh tế nó, dùng để thay bột sữa gầy mức 2,0% đến 5,2% Những quy định Hoa Kỳ nhiều nước khác cho phép bổ sung bột whey để làm tăng hàm lượng chất rắn không bơ (MSNF) sữa chua hoàn chỉnh; nhiên, quy định bao gồm điều khoản liên quan đến trì tỷ lệ tối thiểu protein tổng số chất rắn sữa chua Các yếu tố hạn chế việc sử dụng bột whey sữa chua là: phát mùi whey, tiềm ẩn khả tạo màu vàng nhạt phản ứng Maillard trình bảo quản bột whey, hàm lượng protein thấp hàm lượng lactose muối khoáng lại cao Các loại whey protein cô đặc Các loại whey protein cô đặc (WPC) có hàm lượng protein khoảng 34% đến 89% Trong loại nguyên liệu whey whey protein cô đặc loại sử dụng nhiều sản phẩm sữa chua Bổ sung lượng 0,7% đến 2% loại whey protein cô đặc 34 (WPC34) (hoặc 0,5%-0,8% loại WPC 80) làm cho loại sữa chua khuấy vững hơn, với lượng bổ sung lớn tạo số tính chất bất lợi Trong thực tế, để có hàm lượng chất rắn không bơ (MSNF) lên đến 25%-30%, việc bổ sung bột sữa gầy (SMP) nhằm tăng cường hàm lượng chất rắn hỗn hợp sữa chua thay WPC34 Thay bột sữa gầy WPC làm tăng đậm độ thể keo (thể keo strength) sữa chua đặc (set yogurt), tăng độ sệt sữa chua khuấy làm giảm đông đặc hai loại sữa Bổ sung WPC34 cho phép nhà sản xuất trì tỷ lệ protein hàm lượng chất rắn không bơ, đồng thời nâng cao tỷ lệ protein/casein sữa chua WPC 80 cho phép nhà sản xuất dễ dàng nâng cao tỷ lệ protein/MSNF, protein/casein hàm lượng protein tổng số; đồng thời làm giảm hàm lượng carbohydrate (lactose) Các hỗn hợp pha trộn WPC với caseinate sử dụng thương mại hóa nhiều vùng giới số công ty cung cấp nguyên liệu thị trường hóa hỗn hợp làm chất ổn định sữa chua Khi bổ sung mức protein không đổi, caseinate natri làm cho sữa chua có độ sệt cao so với sản phẩm làm giàu whey protein Whey protein tách ly (WPI) Whey protein tách ly loại nguyên liệu sữa có hàm lượng whey protein cao (protein không 90%), chứa lượng nhỏ lactose, chất khoáng bơ Bổ sung WPI vào sản phẩm sữa chua có lợi ích cụ thể dinh dưỡng kết cấu WPI sử dụng số sản phẩm sữa chua hệ mới: sữa chua giảm lactose có lượng lactose thấp, sữa chua có hàm lượng đường thấp Nhiều loại sữa chua uống có hương trái với thành phần WPC 80 WPI lưu hành thị trường Hoa Kỳ quốc tế Whey khử khoáng whey thủy phân Hàm lượng chất khoáng whey có ảnh hưởng đến biến tính whey protein Ví dụ: muối photphate thường ảnh hưởng đến tính đệm sản phẩm sữa Vì vậy, việc giảm hàm lượng chất khoáng hỗ trợ cho trình acid hóa hỗn hợp sữa chua diễn nhanh rút ngắn thời gian lên men Hàm lượng protein whey khử khoáng thấp bột sữa gầy (SMP) nên làm giảm đậm độ thể keo (weaker thể keo) sử dụng chúng để thay bột sữa gầy Bổ sung chất thủy phân protein sữa vào sữa chua làm tăng tốc độ acid hóa giảm thời gian lên men chúng cung cấp thêm yếu tố tăng trưởng cho men vi sinh Các chất thủy phân kích thích sinh trưởng phát triển vi khuẩn probiotic Whey protein khô giòn (Whey Protein Crisps) Hiện nay, loại whey protein bổ sung vào sữa chua dạng Whey protein khô giòn hạt khô sáng sản xuất từ WPC từ WPI tinh bột Chúng có hàm lượng protein (20%-80%), kích thước, hình dáng, hương vị màu sắc khác Loại whey protein khô giòn bổ sung nhiều chất dinh dưỡng tạo kết cấu độc đáo cho sản phẩm sữa chua e3.13.4 CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG CÁC NGUYÊN LIỆU SỮA KHÁC SỬ DỤNG TRONG SỮA CHUA Chất béo (milk fat) Kem tươi chất béo khan nguồn bổ sung chất béo phổ biến cho loại sữa chua Bột sữa nguyên kem (WMP) nguồn cung cấp chất béo cho sản phẩm sữa chua Các sản phẩm whey nguồn cung cấp chất béo kinh tế Chất béo nguyên liệu whey nguồn cần quan tâm coi chất béo thành phần cần nhắm tới sản phẩm sữa chua Bất kể nguồn chất béo phải trộn với nguyên liệu sữa khác hỗn hợp cuối phải trộn trước sản phẩm xử lý nhiệt, cấy men lên men Chất béo có ảnh hưởng đáng kể đến tính chất sữa chua Nó truyền hương vị, cảm giác ngon miệng tính béo ngậy cho sản phẩm Chất béo ảnh hưởng đến cấu trúc tính ổn định sữa chua Độ sệt sản phẩm khả giảm phân ly whey có liên quan trực tiếp đến hàm lượng chất béo sữa chua SỮA CHUA Trộn sữa với chất béo trước cấy men yếu tố cần thiết nhằm ngăn ngừa việc hình thành lớp kem sản phẩm Quá trình đồng (trộn) phá vỡ hạt chất béo để tạo hạt nhỏ có bề mặt tiếp xúc lớn Casein lớp màng giàu whey protein tạo hạt chất béo Protein sữa màng hạt chất béo tương tác với protein sữa nước sữa (serum) trình acid hóa làm cho hạt mỡ trở thành thành phần đầy đủ cấu trúc thể keo Sữa bột (milk powder) Bột sữa gầy thường sử dụng để tăng cường hàm lượng chất rắn không bơ (MSNF) hàm lượng protein sữa chua nhằm cải thiện kết cấu tính ổn định cho thể keo Nó hoàn nguyên với nước để thay dịch sữa gầy tươi sữa toàn phần Loại bột sữa gầy xử lý nhiệt thấp có bổ sung lượng whey protein nitơ lớn mg/g thường ưa chuộng Điều cho phép whey protein có phản ứng mạnh trình xử lý nhiệt sữa chua trước cấy men vào Bột sữa toàn phần sản xuất nhiệt độ cao thường sử dụng Xử lý nhiệt nhiệt độ cao làm bất hoạt enzyme lipase giảm nguy hư hỏng mùi thường kèm với phân giải mỡ xảy trình bảo quản sữa bột Protein sữa cô đặc (milk protein concentrate) Protein sữa cô đặc (MPC) tái hyđrat hóa để thay sữa gầy sử dụng để tăng cường hàm lượng protein sữa chua Hàm lượng protein bột protein sữa cô đặc khoảng 42%-85% Protein sữa tách ly (MPI) có hàm lượng protein tối thiểu 90% Có khác kết cấu phân ly whey sử dụng protein sữa cô đặc thay bột sữa gầy loại sữa chua có mức protein không đổi Nhu cầu protein cô đặc ngày tăng cao nhằm đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng loại sữa chua calo hàm lượng carbohydrate thấp Tuy nhiên, loại sữa chua có hàm lượng protein cao 5,6% cho rắn thể có kết cấu nhiều hạt Hơn nữa, loại sữa chua có hàm lượng lactose thấp thường có vị nhạt nhẽo lượng acid hợp chất hương liệu khác giảm Thành phần vật chất khô nguồn nguyên liệu sữa Nguyên liệu Sữa bột nguyên kem Sữa bột gầy Protein sữa cô đặc 42 Protein sữa cô đặc 80 Protein sữa tách ly Bột whey Whey protein cô đặc 34 Whey protein cô đặc 80 Whey protein tách ly Protein (%) Lactose (%) Chất béo (%) Khoáng chất (%) Độ ẩm (%) 24,5-27 34,0-37,0 40,0-43,0 79,0-83,0 85,0-88,0 11,0-14,5 34,0-36,0 80,0-82,0 90,0-92,0 36,0-38,5 49,5-52,0 45,0-47,0 4,0-6,0 1,0-2,0 63,0-75,0 48,0-52,0 4,0-8,0 0,5-1,0 26,6-40,0 0,6-1,25 0,5-1,5 1,0-2,0 1,0-2,0 1,0-1,5 3,0-4,5 4,0-8,0 0,5-1,0 5,5-6,5 8,2-8,6 7,0-8,0 7,0-8,0 3,5-6,0 8,2-8,8 6,5-8,0 3,0-4,0 2,0-3,0 2,0-4,5 3,0-4,0 3,5-5,0 3,5-5,0 3,5-5,0 3,5-5,0 3,0-4,5 3,5-4,5 4,5 e3.13.5 CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG ĐẶC TÍNH CHỨC NĂNG CỦA WHEY PROTEIN Đặc tính chức nguyên liệu whey chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng protein; nhiên, thành phần khác phải xem xét thiết lập công thức cho sản phẩm Các thành phần bao gồm lactose, chất béo, độ ẩm, tro (gồm vitamin khoáng chất) Điều làm cho sản phẩm whey trở nên hấp dẫn nhà sản xuất sữa chua tính tương thích nguyên liệu sản phẩm: hai có nguồn gốc từ sữa bò nên tương thích lẫn màu sắc, hương vị dinh dưỡng Các loại nguyên liệu whey nâng cao tính hoàn thiện sữa bò lên men sử dụng làm sữa chua Đặc tính chức nguyên liệu whey có ảnh hưởng tốt đến hình thành công thức sữa chua, giúp cải thiện kết cấu hương vị Mặt khác, whey protein có tác dụng cải thiện khả giữ nước sữa chua Hiệu whey protein bổ sung việc cải thiện kết cấu sản phẩm làm giảm khả tách ly whey phụ thuộc vào điều kiện trình sản xuất quy trình xử lý nhiệt sữa (thời gian, nhiệt độ, pH), hàm lượng protein khoáng chất sản phẩm whey, điều kiện lên men nhà máy Những sản phẩm đặc biệt sữa chua có ga, sữa chua uống dạng nhuyễn, sữa chua tuýp ép lợi dụng đặc tính chức whey protein khả tạo nhũ tương, đông keo, hấp dẫn thị giác, khả đánh nổi/tạo bọt Ngoài ra, whey protein có khả hòa tan cao, giúp phân tán thành phần khác công thức sữa chua hương liệu, chất tạo ngọt, vitamin khoáng chất SỮA CHUA Kết cấu Whey protein kết hợp với nước thông qua yếu tố vật lý hóa học Điều giúp cải thiện kết cấu sản phẩm sữa chua tăng độ sệt cải thiện độ vững chắc, đồng thời làm giảm đông đặc sản phẩm Sử dụng whey protein, trước biến tính, thành phần sữa chua cải thiện độ vững độ sệt sữa chua, có lẽ phức hợp tạo cầu nối với whey protein biến tính sẵn có bề mặt hạt mixen Trong số công thức, nguyên liệu whey sử dụng loại chất rắn giá thành thấp, tác nhân kích thích chất thay chất béo Whey protein góp phần làm cho sản phẩm hình thành cảm giác mượt mà êm dịu Hương vị Không nguyên liệu nguồn gốc từ sữa, loại nguyên liệu whey có hương vị sữa, ngào êm dịu bổ sung cho sản phẩm sữa chua Sự đông thể keo Whey protein tạo nên thể keo không thuận nghịch với nhiệt độ Đặc tính thể keo phụ thuộc vào hàm lượng protein, pH dung dịch, hàm lượng ion canxi natri Đun nóng whey protein nhiệt độ 70oC xảy biến tính trùng hợp, dẫn đến hình thành thể keo Whey protein tạo thể keo không thuận nghịch cách xếp lại mạng lưới không gian ba chiều mở rộng, nhờ có khả bẫy hạt chất béo nước Mạng lưới vững thể keo giúp giữ nước, ngăn ngừa tượng thoát ẩm, nhờ kiểm soát đông đặc Để thu kết tốt nhất, điều cốt lõi phải có đủ thời gian cho thành phần tái hyđrat hóa trước chế biến Tính hấp dẫn thị giác Tùy thuộc vào loại sản phẩm sữa chua, loại nguyên liệu whey làm tăng thêm tính mờ đục sắc trắng sản phẩm hoàn chỉnh Sự nhũ hóa Các loại whey protein sử dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm để làm ổn định nhũ tương dầu – nước Có hai nhóm whey protein: nhóm ưa nước nhóm kỵ nước, protein bám hút trải nhanh chóng bề mặt phân giới dầu – nước tạo thành lớp, nhờ làm ổn định giọt dầu, ngăn ngừa kết kết khối Vùng ưa nước phân tử protein liên kết với nước, vùng kỵ nước bao bọc chất béo, làm ổn định hệ thống Chúng sử dụng để thay phần hay toàn chất hóa học chuyển thể sữa sản phẩm sữa chua đặc biệt Mặt khác, chất béo liên kết nguyên liệu whey tương đối giàu phospholipid (ví dụ: lecithin), tăng cường khả nhũ hóa chúng Sự đánh tạo bọt Khả đánh tạo bọt giúp tạo sản phẩm sữa chua đặc biệt tương tự kem mút, loại sữa chua uống đặc loại lắc Các loại whey protein làm ổn định làm vững túi khí Độ tan Các loại whey protein chưa biến tính có khả hòa tan cao Chúng có độ tan tốt khoảng pH từ đến 10 Tuy nhiên, nhiệt độ cao làm giảm độ tan loại whey protein làm cho chúng dễ bị kết tủa, đặc biệt khoảng pH 3,5-6 Tính phân tán Các loại nguyên liệu whey có tính phân tán tốt Các dạng whey protein cô đặc (WPC) whey protein tách ly (WPI) sử dụng sẵn có Chúng đòi hỏi nguyên liệu whey phải hòa tan nhanh không cần lắc khuấy Quá trình xử lý nhanh có liên quan đến việc sử dụng phương pháp phun khô đặc biệt giúp tạo khối kết tụ với tính thấm ướt, tính sa lắng tính phân tán cải thiện e3.13.6 CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG SỮA CHUA Sữa chua trái khuấy Nguyên liệu Tỷ lệ sử dụng (%) Sữa tươi (3,5% chất béo, 9,1% chất rắn không bơ MSNF) Đường Men WPC34 Chất béo khan Tinh bột biến tính Bột sữa gầy Gelatin Kosher Tổng 84,75 7,50 3,00 2,00 0,90 0,90 0,70 0,25 100,0 Sữa chua khuấy hoàn chỉnh Nguyên liệu Sữa chua Thành phần trái Hương liệu chất tạo màu Tổng Tỷ lệ sử dụng (%) 88,00 12,00 biến động 100,0 Quy trình chế biến: Sữa chua 1.Cho nguyên liệu khô vào sữa tươi để thủy phân Đun nóng đến 60oC bổ sung chất béo khan 3.Pasteur hoá trộn Đung nóng đến 85oC, khuấy chậm giữ nhiệt độ 30 phút Làm nguội đến 42oC trộn men vào Ủ 42oC pH đạt 4,6 Phá vỡ thể keo bơm sữa chua vào bể khuấy qua màng lọc Sữa chua khuấy hoàn chỉnh Bổ sung thành phần trái (đã đóng gói khử khuẩn) vào sữa chua theo tỷ lệ 88:12 Bổ sung hương liệu chất tạo màu cần Khuấy nhẹ để đạt hỗn hợp đồng Đóng hộp bảo quản nhiệt độ 0-4oC Thành phần dinh dưỡng 100g Năng lượng Chất béo tổng số Chất béo bão hòa Chất béo không bão hòa Cholesterol Natri Carbonhydrat tổng số Chất xơ Đường Protein 130kcal 3,5g 2g 0g 15mg 45mg 21g 0g 19g 4g Công thức cung cấp Hugunin & Associates,Hoa Kỳ e3.13.7 Các yếu tố cần xem xét bổ sung nguyên liệu sữa vào công thức sản phẩm sữa chua Hương vị Ảnh hưởng việc thay bột sữa gầy bột whey whey protein cô đặc lên hương vị sữa chua thay đổi tùy theo loại sản phẩm Trong vài nghiên cứu cho thấy casein có đặc tính ẩn mùi tốt, nhà sản xuất sữa chua cho hương vị trái chất bổ sung khác nâng lên công thức có sử dụng whey protein thay phần casein Các loại nguyên liệu sữa sử dụng để tăng cường độ vững sữa chua cần phải có mùi êm dịu hương vị lạ chúng xâm nhập vào sản phẩm Trong sữa chua có hương vị mạnh hương vị lạ thường quan tâm so với sữa chua thường Hàm lượng lactose Hàm lượng lactose cao gia tăng nguy hậu acid hóa (quá trình acid hóa kéo dài) Vì vậy, loại bột có hàm lượng protein cao WPI, WPC 80, MPC80 MPI làm giảm nguy loại hư hỏng Lượng lactose thấp làm giảm lượng đường sữa chua, điều hấp dẫn số người tiêu dùng Loại bột giàu protein, lactose WPC 80 WPI giúp làm giảm lượng bột whey cần thiết loại nguyên liệu nguồn whey protein cô đặc Chúng làm giảm hàm lượng chất khoáng, nhờ rút ngắn tổng thời gian lên men làm giảm khả đệm hỗn hợp sữa chua Lượng sử dụng Để xác định lượng bổ sung tốt nhất, cần xem xét vấn đề sau: Những khuyết điểm không mong muốn kết cấu xảy sử dụng lượng lớn (ví dụ: sữa không láng mịn thay lượng lớn bột sữa gầy whey protein cô đặc) Sự đông vón xảy trình xử lý nhiệt hỗn hợp sữa chua hàm lượng whey protein cao Vì vậy, tùy thuộc vào loại WPC sử dụng, không nên bổ sung 4% whey protein vào hỗn hợp sữa chua WPC làm từ whey acid nhạy cảm với đông vón nhiệt độ so với WPC làm từ whey lượng khoáng chất whey acid cao Tăng cường khoáng chất hỗn hợp sữa chua ảnh hưởng đến nhạy cảm với nhiệt protein Khả tạo kết cấu gram protein khác tùy theo loại trạng thái kết hợp protein sữa Khả thay đổi Các nhà sản xuất khuyến khích thảo luận với nhà cung cấp Hoa Kỳ loại WPC nguyên liệu sữa khác, lượng bổ sung thích hợp để đạt tính chất sản phẩm cuối mong muốn Một số loại WPC có mức protein đặc tính chức khác sẵn có thị trường Đặc biệt sản phẩm biến đổi, ví dụ để cải thiện tính chất tạo thể keo, bán nhiều CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG THÀNH PHẦN TIÊU CHUẨN Sữa chua Các sản phẩm sữa chua có mức chất béo khác nhau, từ loại có lượng chất béo đầy đủ sữa toàn phần, đến loại chất béo Các quy định đặc điểm nhận dạng thành phần loại sữa chua có khác nước Ở Hoa Kỳ, loại sữa chua có ba mức chất béo khác định nghĩa thức Sữa chua (đầy đủ chất béo) phải chứa lượng chất béo không 3,25% lượng chất rắn không bơ (MSNF) không 8,25% trước bổ sung hương liệu Sữa chua không bơ phải có lượng chất béo 0,5%, không bổ sung chất béo hàm lượng chất rắn không bơ không thấp 8,25% trước bổ sung hương liệu Có khác đáng kể sản phẩm sữa chua nước giới Hầu hết sữa chua sản xuất Hoa Kỳ có chất tạo chất ổn định công thức thành phần Các chất ổn định bổ sung để kiểm soát kết cấu sản phẩm tách ly whey Tinh bột biến đổi, gelatin pectin sử dụng phổ biến, loại gôm thạch agar sử dụng Loại sữa chua cốc thường hương vị, chứa chất tạo nên có hương thơm vị Các loại sữa chua uống sữa chua tuýp có hương thơm vị Chất tạo loại đường tự nhiên tiêu chuẩn chất tạo mạnh không dinh dưỡng Các loại sữa chua có hàm lượng đường calo thấp ngày phổ biến Hoa Kỳ Mặc dù không bị ràng buộc quy định, sản phẩm điển hình bao gồm loại nguyên liệu sữa có tỷ lệ protein/chất rắn cao có chứa chất tạo mạnh SỮA CHUA phần đó, loại men khác sử dụng thay đổi thông số kỹ thuật để kiểm soát kết cấu sản phẩm giảm thiểu tối đa tách ly whey loại sản phẩm Sữa lên men Sữa chua có tên gọi khác nhiều vùng khác giới Tên gọi không quy định định nghĩa, đơn giản phân loại sữa lên men Các sản phẩm trở thành phần văn hóa nước trải qua nhiều kỷ Tiêu chuẩn quốc tế loại sữa lên men, bao gồm sữa chua, trình bày Codex Alimentarius, tiêu chuẩn 243, sửa đổi thông qua năm 2003 Tiêu chuẩn rõ sữa dùng làm sữa chua phải sản xuất từ sản phẩm thu nhận từ sữa có biến đổi thành phần giới hạn điều khoản sau: hàm lượng whey protein tối thiểu phải 2,7%, chất béo phải 15%, độ acid (bằng chuẩn độ) tối thiểu 0,6%; sản phẩm phải chứa loại vi khuẩn lên men cộng sinh Streptococcus thermophilus Lactobacillus delbrueckii ssp bulgaricus Các loại vi khuẩn lên men phải có mức tối thiểu 107 vi sinh vật ghi nhãn có mức tối thiểu 106 Vi sinh vật làm men phải sống, hoạt động nhiều sản phẩm mong đợi đến hết thời hạn sử dụng (nếu bảo quản đúng) Khi trùng (theo phương pháp Pa-xtơ) sản phẩm sữa chua cần lưu ý vi khuẩn lên men bị tiêu diệt Ở Hoa Kỳ, quy định hành cho phép gọi sữa chua xử lý nhiệt sữa chua, nhiều vùng giới sản phẩm gọi sữa lên men xử lý nhiệt thuật ngữ liên quan khác không gọi sữa chua Có thể truy cập trang web www.codexalimentarius.net để biết tiêu chuẩn đầy đủ Codex Alimentarius Ở nước khác, sản phẩm sữa chua thường nhiều loại sản phẩm không bổ sung chất ổn định Một Sữa chua khuấy không bơ, bổ sung canxi Thành phần Sữa tươi gầy (0,2%chất béo; 9% chất rắn không bơ MSNF) Men WPC80 Fructose Tinh bột biến tính Canxi sữa Gelatin Kosher Sucralose Hương liệu chất tạo màu Tổng Tỷ lệ (%) 92,46 3,00 1,80 1,00 1,00 0,43 0,30 0,01 Khác 100.00 Quy trình chế biến Trộn nguyên liệu khô vào sữa gầy Thanh trùng (hấp Pa-xtơ nhiệt độ cao, thời gian ngắn), đồng hỗn hợp Đun nóng đến 85oC giữ nhiệt độ 30 phút, đồng thời khuấy chậm Làm nguội đến 42oC; trộn hương liệu, chất tạo màu men Đóng gói vào cốc Chuyển cốc vào tủ ấm, ủ nhiệt độ 42oC Ủ pH đạt 4,6 Chuyển cốc vào kho 0-4oC làm lạnh Bảo quản phân phối nhiệt độ 0-4oC Hàm lượng dinh dưỡng 100 gram sản phẩm Năng lượng Chất béo tổng số Chất béo bão hòa Chất béo không bão hòa Cholesterol Natri Carbonhydrat tổng số Chất xơ Đường Protein 50 kcal 0g 0g 0g 0mg 50mg 7g 0g 6g 5g Công thức cung cấp Hugunin & Associates,Hoa Kỳ e3.13.8 CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG Sự lựa chọn nguyên liệu whey Lựa chọn số lượng loại nguyên liệu whey cho ứng dụng cụ thể cần thiết cho thành công sản phẩm Sự đa dạng loại nguyên liệu whey Hoa Kỳ ngày gia tăng nhiều sản phẩm đặc biệt, hỗn hợp sản phẩm whey đặt hàng theo yêu cầu bán ngày nhiều Hãy tư vấn nhà cung cấp nguyên liệu whey Hoa Kỳ suốt giai đoạn phát triển sản phẩm họ trợ giúp, chia kiến thức chuyên môn giới thiệu loại nguyên liệu whey tốt cho mục tiêu bạn Khi lựa chọn loại nguyên liệu whey cần xem xét vấn đề sau: Tính kinh tế Các sản phẩm whey bổ sung protein nước liên kết cho sản phẩm sữa chua Chúng có vai trò quan trọng việc giảm giá thành nguyên liệu cải thiện sản lượng sản phẩm cuối Yêu cầu nhãn hàng dinh dưỡng Nếu yêu cầu liên quan đến sức khỏe, cấu trúc/chức thành phần dinh dưỡng đặt sản phẩm sữa chua cần phải tuân thủ theo công thức Các sản phẩm whey nguồn quan trọng cung cấp protein chất lượng cao khoáng sữa canxi photpho Hơn nữa, WPC WPI có lợi ích chức gián tiếp công thức chất béo đường SỮA CHUA Sữa chua Smoothie chất béo Sữa chua Tỷ lệ sử dụng (%) Nguyên liệu 75,0 Sữa chất béo (2% chất béo, 10% Chất rắn không bơ MSNF) 14,3 Sữa gầy (2% chất béo, 9% MSNF) 5,0 Đường 3,0 Men 1,4 WPC 0,9 Tinh bột biến tính 0,4 Gelatin Kosher 100,0 Tổng Dung dịch hương liệu Nguyên liệu Tỷ lệ sử dụng(%) Nước 81,6 Đường 12,5 Nước ép trái cô đặc (3:1) 5,0 Tinh bột biến tính 0,9 Hương liệu chất tạo màu Khác Tổng 100,0 Sữa chua Smoothie Sữa chua Dung dịch hương liệu Tổng 60.0 40.0 100.0 Dung dịch hương liệu Trộn tinh bột biến tính với đường bổ sung vào nước Trộn nước ép trái cô đặc Thanh trùng 90oC (hấp Pa-xtơ), giữ nhiệt độ 15-30 giây Làm nguội đến 18-20oC Sữa chua Smoothie hoàn chỉnh Trộn sữa chua dung dịch hương liệu theo tỷ lệ 60:40 Đồng hỗn hợp áp suất thấp ([...]... trực tiếp vào các sản phẩm đã lên men) Hỏi: Làm thế nào để nguyên liệu sữa giúp tạo ra độ sệt ổn định từ mẻ này sang mẻ khác? Trả lời: Sự biến động trong thành phần và quá trình xử lý nguyên liệu sữa cũng như tính không ổn định trong quá trình sản xuất sữa chua có thể dẫn đến sự không ổn định về đậm độ của thể keo và độ sệt của sữa chua Sự biến động về loại và nguồn chất rắn (vật chất khô) của sữa, quá... protein trong sữa chua uống mà không ảnh hưởng đến độ sệt? Hỏi: Loại nguyên liệu whey nào tạo ra được sữa chua có thể keo vững chắc nhất? Trả lời: Do thành phần β-lactoglubulin của các loại nguyên liệu whey liên quan đến sự biến đổi kết cấu của sữa chua nên hàm lượng protein của WPC (ví dụ: WPC 80) hoặc WPI cao hơn sẽ có lợi về mặt kết cấu hơn so với các sản phẩm có hàm lượng protein thấp (ví dụ: bột sữa. .. tăng độ đặc và độ sệt của sữa chua Kết quả này có thể là được mong đợi hoặc không tùy theo vị trí của sản phẩm sữa chua trên thị trường Tuy nhiên, việc giảm tỷ lệ casein /whey protein sẽ giúp giảm được sự phân ly của whey (giảm sự tách lớp), điều luôn cần thiết đối với tất cả các loại sữa chua Hỏi: Điều gì sẽ xảy ra nếu bổ sung quá nhiều whey protein vào hỗn hợp sữa chua? Trả lời: Bổ sung whey protein... của sản phẩm thấp và tiếp đến là hàm lượng acid lactic cao SỮA CHUA Trái cây hoặc nước ép trái cây có thể làm ô nhiễm sản phẩm nếu chúng không được xử lý và bảo quản đúng Cũng tương tự như vậy đối với tất cả các nguyên liệu bổ sung vào sản phẩm sữa chua Vì vậy, việc thực hành sản xuất tốt có ý nghĩa rất quan trọng Nhiều người tiêu dùng thích đóng gói sản phẩm sữa chua để sử dụng trong ngày Thông tin... vững nhất đối với casein và whey protein Sự kết tụ protein làm cho sản phẩm có kết cấu lổn nhổn và phân tách là vấn đề cần được quan tâm Nếu sản phẩm sữa chua được thanh trùng sau khi lên men thì nên trộn một dung dịch pectin có lượng methoxyl cao với sữa chua và bất kỳ loại WPC hoặc WPI nào dùng để bổ sung sau khi lên men Khoảng pH 3,8-4,4 là điển hình cho các thức uống sữa chua, pectin có lượng methoxyl... lượng protein và/ hoặc chất béo • Xử lý nhiệt hoặc khuấy (làm đồng nhất) chưa đủ • Nhiệt độ ủ quá cao • Tăng nhiệt độ và áp lực khuấy • Giảm nhiệt độ ủ xuống 40-42oC • Tốc độ cấy men quá chậm • Thay đổi tốc độ cấy hoặc đổi loại men • Dịch chuyển quá nhiều trong quá trình làm nguội sữa chua • Điều chỉnh điều kiện chế biến Nguồn: từ Tamime và Robinson, 2007 11 e3.13.11 CHUYÊN SAN ỨNG DỤNG SỮA CHUA Hỏi: Làm... 22201-3061 U.S.A thức sữa chua với việc giảm thiểu sự tách lớp của sản phẩm Tuy nhiên, nhiệt độ ủ cao và những sai sót về mặt vật lý (ví dụ: lắc) gây áp lực lên hệ keo và gây nên hiện tượng tách lớp Các chất ổn định như tinh bột biến tính, có thể góp phần bảo vệ sản phẩm, và chúng được cho là cần thiết đối với sữa chua khuấy và các loại sữa chua phải trải qua hệ thống phân phối quốc gia và quốc tế Nhược... chua? Trả lời: Bổ sung whey protein hoặc thay thế bột sữa gầy quá nhiều làm cho sữa chua có nhiều hạt, lổn nhổn, xuất hiện màu vàng và kết cấu giòn, dễ vỡ Quản lý bởi Dairy Management Inc TM Trả lời: Có thể tăng hàm lượng protein trong sữa chua uống bằng cách trộn dung dịch WPC 80 hoặc WPI đã thanh trùng (hấp Pa-xtơ) với các thành phần của sữa chua WPI hòa tan (chưa biến tính) làm gia tăng hàm lượng... cao, hơn là loại WPC tiêu chuẩn, để sản xuất loại sữa chua cốc đặc hơn, liên kết với nước tốt hơn và loại sữa chua khuấy có kết cấu mịn hơn Hỏi: Làm thế nào để WPC làm giảm sự tách lớp trong loại sữa chua cốc? Trả lời: Hầu hết các nghiên cứu, cũng như kinh nghiệm sản xuất, đều xác nhận rằng có mối liên quan trực tiếp giữa việc bổ sung whey protein trong các công Published by U.S Dairy Export Council... người sử dụng là cả môi trường acid và vi khuẩn lên men hoạt động có thể giúp đảm bảo chất lượng và an toàn cho các sản phẩm sữa chua ở những nơi không có điều kiện làm lạnh ngay trước khi sử dụng Ảnh do USDEC - Rep ở Việt Nam cung cấp Một số dạng hư hỏng phổ biến của sữa chua và những biện pháp khắc phục (trích từ nguồn của Tamime và Robinson, 2007) Dạng hư hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục Sự đông