Hóa sinh trong sản xuất phô mai

Phô mai là sản phẩm lên men được chế biến từ sữa (sữa bò, sữa dê) với sự tham gia của một số nhóm vi sinh vật. Nó có đến hàng ngàn loại khác nhau tùy theo đặc điểm, mùi vị, hình dáng, hàm lượng chất béo. Đây là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, bảo quản được lâu. Phô mai giàu đạm, hàm lượng canxi cao và chất dinh dưỡng dồi dào. Các protein, chất béo trong phô mai đều ở dạng cơ thể hấp thụ, có đầy đủ các axit amin không thay thế, các vitamin, các chất khoáng. Ngoài ra, trong phomat còn có chất kẽm rất tốt cho não, da và hệ miễn dịch. Khoảng 30 gram của loại phô mai vàng có khoảng 7 gram chất đạm và 200 miligram chất canxi, bằng với lượng chất có trong 200 gram sữa. Phô mai được xem là sản phẩm bổ dưỡng nhất từ sữa. Để có được một sản phẩm phô mai chất lượng phụ thuộc rất nhiều yếu tố như: nguyên liệu, khả năng đông tụ của sữa…Từ nguyên liệu dạng lỏng là sữa thành sản phẩm dạng rắn là phô mai thơm ngon bổ dưỡng trải qua rất nhiều quá trình và sự biến đổi về protein, lactoza, lipid trong sữa. Để tìm hiểu rõ hơn về các biến đổi trong quá trình sản xuất phô mai, đặc biệt là các biến đổi hóa sinh có tác động như thế nào đến chất lượng, màu sắc, mùi vị, cấu trúc của phô mai. Vì vậy chúng em chọn đề tài “Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai”.

Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai LỜI MỞ ĐẦU Phô mai sản phẩm lên men chế biến từ sữa (sữa bò, sữa dê) với tham gia số nhóm vi sinh vật Nó có đến hàng ngàn loại khác tùy theo đặc điểm, mùi vị, hình dáng, hàm lượng chất béo Đây thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, bảo quản lâu Phô mai giàu đạm, hàm lượng canxi cao chất dinh dưỡng dồi Các protein, chất béo phô mai dạng thể hấp thụ, có đầy đủ axit amin không thay thế, vitamin, chất khoáng Ngoài ra, phomat có chất kẽm tốt cho não, da hệ miễn dịch Khoảng 30 gram loại phô mai vàng có khoảng gram chất đạm 200 miligram chất canxi, với lượng chất có 200 gram sữa Phô mai xem sản phẩm bổ dưỡng từ sữa Để có sản phẩm phô mai chất lượng phụ thuộc nhiều yếu tố như: nguyên liệu, khả đông tụ sữa…Từ nguyên liệu dạng lỏng sữa thành sản phẩm dạng rắn phô mai thơm ngon bổ dưỡng trải qua nhiều trình biến đổi protein, lactoza, lipid sữa Để tìm hiểu rõ biến đổi trình sản xuất phô mai, đặc biệt biến đổi hóa sinh có tác động đến chất lượng, màu sắc, mùi vị, cấu trúc phô mai Vì chúng em chọn đề tài “Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai” GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai MỤC LỤC GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ PHÔ MAI Khái niệm phô mai 1.1 Theo định nghĩa FAO/WHO, phô mai protein sữa đông tụ, tách bớt whey dạng tươi qua ủ chín Phô mai coi sản phẩm sữa bổ Phô mai chứa lượng protein, chất béo tương đối cao nên độ sinh lượng tương đương với thịt lợn (2500-4500 kcal) Các loại protein, chất béo phô mai dạng thể dễ hấp thụ, có đầy đủ acid amin không thay thế, vitamin chất khoáng Phân loại phô mai 1.2 Phô mai có đến hàng nghìn loại khác nhau, tùy theo đặc điểm mùi vị, hình dáng, hàm lượng chất béo…Người ta phân loại phô mai sau: - Phân loại theo tác nhân đông tụ casein renin acid Có số loại vừa - kết đông tụ casein acid rennin Ví dụ: loại cottage Phân loại theo hàm lượng nước: phô mai cứng (W < 47%), phô mai cứng (W < 56%), phô mai cứng vừa (W = 54-63%) phô mai mềm (W = 78-87%), hàm - lượng nước thấp Ví dụ: + Phô mai cứng: Cheddar, Emmenthat + Phô mai mềm: Camember, Brie Phân loại dựa vào loại vi khuẩn dùng ủ chín phô mai Đa số lọai phô mai “chín” nhờ tác động vi khuẩn lactic Một số loại Camember trình chín lại tác động mốc trắng (white moulds), Roquefort Gorgonzola - tác động mốc xanh (blue moulds) Phân loại dựa vào cấu trúc phô mai Loại có lỗ hổng hình tròn (round-eyed texture) tạo thành trình ủ chín CO2 Loại có lỗ hổng hình quạt (granula texture) không khí lọt vào hạt phô mai trình đổ khuôn họăc loại có cấu trúc chặt, lỗ hổng GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI 2.1 Tổng quan nguyên liệu 2.1.1 Vi sinh vật enzyme sử dụng sản xuất 2.1.1.1 Vi khuẩn lactic - Streptococcus thermophiles - Lactobacillus helveticus - Leuconostoc lactis - Lactobacicillus delbrueckir Đặc điểm: loại vi khuẩn ưa ẩm ưa nhiệt với chế lên men đồng hình hay dị hình Vai trò: tạo acid lactic trình lên men góp phần gây đông tụ sữa tạo độ chua cho khối đông Một số chủng tham gia vào trình chuyển hóa acid citric, trình phân giải protein để tạo nên giá trị cảm quan tiêu hóa lí đặc trưng cho phô mai thành phẩm Bảng 1: Kết phân lập vi khuẩn lactic sữa Vinamilk STT Chủng vi khuẩn Trực khuẩn Liên cầu khuẩn Cầu khuẩn Liên cầu trực khuẩn Liên trực khuẩn Cầu khuẩn Kí hiệu V1 V2 V3 V4 V5 V6 Ghi chú: +: đông tụ sữa -: không đông tụ sữa GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Khả đông tụ + + +/+ - Tạo hương thơm Chua, thơm đặc trưng Chua, thơm đặc trưng Không thơm Chua,không thơm Chua không thơm Không thơm Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai +/-: đông tụ sữa (theo nguồn công ty sữa vinamilk) 2.1.1.2 Nấm mốc - Penicillium candidum - P.Glaucum - P.cammenberi… Chúng sản sinh proteolytic lipolytic giúp cho trình chín tới tạo hương vị đặc trưng Ngoài góp phần trung hòa pH sản phẩm để tích hợp cho hoạt động enzyme tạo mùi 2.1.1.3 Vi khuẩn khác Được bổ sung để tạo màu, tạo mùi đặc trưng loại phô mai Ví dụ : vi khuẩn Brevibacterium dùng để tạo màu cho phô mai; số loại nấm men sử dụng cho việc tạo hương cho sản phẩm 2.1.1.4 EMC ( enzyme modified cheese) Phô mai xử lí enzyme để làm tăng mùi vị hay vài thành phần mùi vị độc đáo gọi EMC Enzyme thêm vào suốt trình sản xuất phô mai hay sau khối đông ép hay chí sau trình ủ Để sản xuất loạt phô mai có thành phần mùi vị đặc trưng ta bổ sung enzyme vào sữa hay khối đông tươi (fresh curd) Sự sản xuất phô mai thúc đẩy trình ủ có điều khiển Quá trình tương tự sử dụng để tạo sản phẩm phô mai “highly flavored” cách lựa chọn điều kiện sản xuất Ủ nhiều tháng thường yêu cầu cho phát triển mùi vị trường hợp GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Sự đa dạng mùi vị đƣợc tạo cách sử dụng kĩ thuật enzyme, thực tế là, số lượng sản phẩm EMC khác thương mại hóa bao gồm phô mai Cheddar gắt, dịu hay trung bình, loại khác: Colby, Swiss, Provolone, Romano, Mozzarella, Parmesan, Brick 2.1.2 Nguyên liệu dùng sản xuất phô mai 2.1.2.1 Đậu nành Chứa khoảng 84-90% protein, 1-3% chất béo, 0.1-4% carbohydrate, 0.1-0.3% bơ 2.1.2.2 Sữa Sữa bò, sữa dê, sữa cừu dạng tươi, sữa tách phần chất béo, sữa gầy - Yêu cầu: + Sữa thu nhận từ động vật khỏe mạnh, không chứa kháng sinh bacteriophage + Không bị hiễm bẩn chất tẩy rửa, chất sát trùng từ dụng cụ chứa đường ống vận chuyển + Hàm lượng casein sữa cao hiệu suất thu hồi phô mai cao 2.1.2.3 Chất béo Để sản xuất phô mai có hàm lượng béo cao người ta phải thêm cream hay bơ sữa Các chất béo cần phải nghiệm ngặt chi tiêu vi sinh vật 2.1.2.4 Tác nhân đông tụ sữa Enzyme rennet hỗn hợp chymosin pepsi - Chymosin có nguồn gốc từ dày bê - Pepsinogen hoạt hóa thành pepsi Ngày nay, rennet tổng hợp từ vi sinh vật như: Mucor pusillus, Mucor miehei để làm giảm giá thành chất hiệu suất đông tụ không cao GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai 2.1.2.5 Phụ gia nguyên liệu khác - CaCl2: ion Ca2+ có vai trò quan trọng qúa trình đông tụ casein Ca2+ dạng CaCl2 để hiệu chỉnh thời gian đông tụ cấu trúc, độ cứng khối đông CO2: + Làm giảm nhẹ pH sữa Sữa + Rút ngắn thời gian đông tụ casein Làm + Tiết kiệm lượng chymosin cần sử dụng Tiêu chuân hóa - NaNO3 KNO3: Thanh trùng + Sử dụng tác nhân ức chế vi sinh vật nhiễm sữa Làm nguội + Hàm lượng tối đa cho phép 30g/100kg sữa Giốngnếu vi khuẩn lactic + Nhưng sử dụng muối nitrit nhiều sẽCấy gâymen không tốt cho sản phẩm ức chế giống vi sinh vật sử dụng sản xuất phô mai Lên men giai đoạn + Chất màu: sử dụng để ổn định màu sắc cho phô mai, thường sử dụng Cấy men chất màu tự nhiên như: carotenoids chlorophylle… Lên men nước giai đoạn cây, mật ong…làm đa + Những nguyên liệu khác: đường saccharose, ép trái Rennet, CaCl2 dạng sản phẩm phô mai Cắt quện sữa, tách nước 2.2 Quy trình sản xuất phô mai Ép thành bánh Xử lí muối Ngâm chín 2.2.1 Sơ đồ quyBao trình bì sản xuất phô mai có trình Bao chín gói sinh hóa: Bảo quản GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Thành phẩm Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai 2.2.2 Thuyết minh quy trình 2.2.2.1 Tiêu chuẩn hóa Người ta phân biệt hai khái niệm hàm lượng chất béo phô mai: - Hàm lượng chất béo tuyệt đối tỉ lệ lượng chất béo phô mai với trọng lượng (tính theo phần trăm) GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai - Hàm lượng chất béo theo chất khô tỉ lệ chất béo với chất lượng khô phô mai (tính theo phần trăm) Các loại phô mai chế biến từ loại sữa có thành phần có hàm lượng chất béo tuyệt đối khác lẽ hàm lượng nước loại phô mai khác Bởi vậy, để tiêu chuẩn hóa người ta dùng khái niệm hàm lượng chất béo theo chất khô Người ta lập sẵn bảng mối quan hệ hàm lượng chất béo với hàm lượng protein, hàm lượng chất béo theo chất khô Hàm lượng chất béo sữa tiêu chuẩn dùng để sản xuất loại phô mát tính bằng: MTC = Trong đó: MTC : hàm lượng chất béo sữa tiêu chuẩn % PS: hàm lượng protein sữa % MCk: hàm lượng chất béo theo chất khô loại phô mai định sản xuất ( tra bảng) K: Hệ số thực nghiệm, ví dụ % chất béo k = 2,09 – 2.15, với loại 45% chất béo k = 2,02 2.2.2.2 Thanh trùng Thanh trùng để tiêu diệt loại vi trùng cần thiết Tuy nhiên, trùng phá vỡ cân muối, làm giảm hàm lượng muối canxi mà kết làm giảm khả đông tụ sữa men sữa ( renin) Để khắc phục nhược điểm này, người ta bổ sung canxi dạng CaCl2 GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Chế độ trùng phổ biến 72 -76 0C 15 – 20 S, phụ thuộc vào chất lượng sữa mà chọn chế độ trùng thích hợp Tuy nhiên, thực chất cho thấy mát làm từ sữa không trùng có mùi hương thơm đặc trưng hơn, hấp dẫn Khi chất lượng sữa nguyên liệu phải loại đặc biệt 2.2.2.3 Lên men Lên men giai đoạn 2.2.2.3.1 Sau làm nguội, cấy chuẩn vi khuẩn lactic vào sữa giữ nhiệt độ lên men độ axit tăng từ 16 -18 0T đến 32 -35 0T Đây biện pháp để tăng khả đông tụ sữa renin Trong số trường hợp, việc cấy chủng vi sinh vật vào sữa trình bày tiến hành trước trùng Khi bảo quản sữa nhiệt độ thấp thời gian dài, 24h khả đông tụ sữa renin bị giảm (tức làm tăng thời gian đông tụ) giảm hiệu suất phô mai Có thể nhiệt độ thấp, cân muối sữa bị thay đổi, canxi liên kết với protein canxi tự bị chuyển thành keo ion H+ lại tăng nhẹ pH sữa Cho chủng vi khuẩn lactic vào để giữ pH ổn định suốt thời gian bảo quản lạnh sữa nhiệt độ thấp, 100C Sau sữa trùng tiêu diệt hết vi khuẩn lactic bổ sung, công đoạn tiến hành sữa bình thường 2.2.2.3.2 Lên men giai đoạn Sau sữa đạt độ chua 32 – 35 0T người ta bổ sung renin CaCl Quá trình lên men kết thúc toàn khối sữa đông lại - Phối trộn phụ gia ( cần thiết ): Trong số trường hợp, để tăng khả đông tụ sữa renin, người ta cho thêm khoảng – 20g CaCl2/100 kg sữa Nếu sữa có vi khuẩn butyric vi khuẩn yếm khí, người ta dùng NaNO3, KNO3 với liều lượng kiểm soát chặt chẽ với liều cao ngăn cản GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 10 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Tốc độ ủ chín phô mai, hay nói cách khác tốc độ phân giải protein phụ thuộc vào lượng vi khuẩn, điều kiện ủ chín (nhiệt độ, độ ẩm không khí…) hàm lượng nước phô mai Sự tạo thành axit bay kết trình chuyển hóa lactoza, chất béo, chất đạm Trong hầm lạnh, người ta phải thường xuyên kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm không khí 2.2.2.9 Đóng gói bảo quản Khi phô mai chín phải bảo quản kho lạnh có nhiệt độ không khí -5 0C Tùy theo lọa phô mai mà người ta sử dụng loại bao bì khác Người ta dùng số hỗn hợp tráng trực tiếp lên phô mai bên bọc giấy đặc biệt với mục đích để giảm mức hao sản phẩm, giảm chi phí lao động, bảo vệ hình dáng sản phẩm, ngăn chặn phát triển loại mốc Khi ủ chín phô mai bao bọc lớp polyetylen Một mặt hạn chế trao đổi khí phân bố độ ẩm Mặt khác, trình này, độ ẩm phân bố lớp phô mai Hàm lượng ẩm không giảm trình ủ chín bảo quản CHƯƠNG 3: CÁC BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG SẢN XUẤT PHÔ MAI Trong sản xuất mát chia thành giai đoạn Giai đoạn : trình đông tụ sữa Giai đoạn trình chín sinh học (repening, curning) Hai giai đoạn liên quan với chặt chẽ GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 15 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Quá trình chín sinh học không phụ thuộc vào điều kiện, trình ngâm chín mà phụ thuộc vào điều kiện kết tủa casein renin, xử lí hạt mát, nhiệt độ đun lần 2… Có thể nói trình chín mát sớm, tức từ lúc đông tụ Tuy nhiên biến đổi sâu sắc hóa sinh thành phần sữa (của mát) mà kết tạo mùi vị đặc trưng xảy chủ yếu giai đoạn Ở giai đoạn đầu, đông tụ renin quan trọng Kết đông tụ tạo thành canxi paracaseinat – dạng gel (curd) Tính chất quện sữa phụ thuộc vào số lượng hoạt độ renin, lượng ion Ca 2+ sữa pH sữa Khi cho nhiều renin hoạt tính cao vào sữa đông tụ nhanh tăng lượng canxi hòa tan sữa, quện sữa mịn Khi gia nhiệt sữa 70 – 800C, canxi hòa tan chuyển thành canxi phosphat không hòa tan Ca3(PO4)2 tức giảm ion Ca2+, trình đông tụ sữa chậm lại, quện sữa không mịn Khi pH thấp đông tụ nhanh Tuy nhiên có giới hạn, pH 6,2 điều kiện tốt renin tác dụng Nếu pH giảm thấp casein đông tụ renin mà axit Yếu tố thứ quan trọng việc xữ lí hạt phô mát tạo thành Mục đích trình loại bớt whey đến mức cần thiết Trong trình ngâm chín mát, thành phần sữa biến đổi sâu sắc tác dụng enzym khác nhau: - Lactoza chuyển hóa hoàn toàn đến axit lactic hàng loạt hợp chất khác - Protein bị thủy phân phần (phụ thuộc vào loại mát) đến peptit, axit amin - Chất béo bị chuyển hóa tạo số axit béo bay không bay GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 16 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Quá trình ngâm chín làm biến đổi cấu trúc, trạng thái phô mai Sự biến đổi thành phần cấu trúc trình ngâm chín kết tác động kết hợp renin vi khuẩn lactic 3.1 Sự biến đổi lactoza Dưới tác dụng vi khuẩn lactic, lactoza bị biến đổi nhanh Sau – 10 ngày chấm dứt Sản phẩm biến đổi axit lactic Vi khuẩn lên men lactic đồng chuyển hóa hoàn toàn lactoza thành axit lactic Streptococcus paracitrovorus 66% Streptococcus diaxetilactic mức trung bình (theo Klimxki) Độ axit mát tăng nhanh ngày đầu, sau chậm lại cuối giai đoạn ngâm chín tăng chậm Không phải toàn lượng lactoza chuyển thành axit lacticvới lượng tương ứng Một phần lactoza sử dụng cho trình lên men khác để tạo thành diaxetyl, axeton, axit bay hơi, rượu Một phần axit lactic tạo thành lại chuyển hóa tiếp tác dụng vi khuẩn để thành axit propionic, axit axetic, axit butiric, CO2… CH3CHOHCOOH Axit lactic CH3CH2COOH + CH3COOH + CO2 + H2O Axit propionic Axit axetic Axit lactic tương tác với thành phần khác phô mai tham gia phản ứng trao đổi ion với muối, tạo thành phức với protein… Ví dụ phản ứng trao đổi ion, lactoza giải phóng axit phosphoric, axit xitric từ muối chúng: Ca(H2PO4)2 + 3CH3CHOHCOOH 2H3PO4 + (CH3CHOCO)2Ca C6H5O7Na3 + 3CH3CHOHCOOH C6H8O7 + 3CH3CHOHCOONa Hai phản ứng xảy giai đoạn đầu axit lactic tạo thành Khi pH đạt 6.25 axit lactic tham gia vào phản ứng trao đổi ion với phức canxi phosphat GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 17 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai paracasein Canxi phức tồn hai dạng : liên kết với protein canxi phosphat dạng keo Lượng axit lactic tạo thành ảnh hưởng đến chất lượng mát Nếu cao hạn chế phát triễn vi khuẩn lactic, làm thay đổi phức protein – canxi phosphat theo chiều hướng lợi cho trạng thái phô mai Ngược lại, hàm lượng axit lactic thấp (pH > 6) tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn có hại hoạt động làm giảm chất lượng phô mai 3.2 Sự biến đổi protein Sự biến đổi sinh hóa protein phô mai xảy chủ yếu giai đoạn ngâm chín, 90% nitơ hòa tan mát tạo thành kết tác động phối hợp renin proteaza vi khuẩn Theo ý kiến nhiều tác giả, renin có vai trò tác nhân đông tụ sữa thủy phân không sâu protein tạo thành số sản phẩm có tác dụng thúc đẩy hoạt động vi khuẩn lactic Và proteaza vi khuẩn lactic tiếp tục thủy phân protein Các proteaza vi khuẩn phá vỡ liên kết peptit, disunfit… tạo thành proteaza, polypeptit, peptit cuối thành axit amin Mức độ thủy phân protein đánh giá qua sản phẩm trình Trong trình ngâm chín, số axit amin bị phân hủy, số khác bị biến đổi thành axit amin Trong phô mai ngâm chín, người ta thấy vắng xerin metionin hai axit amin dùng lam nguyên liệu cho tổng hợp xistein CH2CH3 CH2 CHNH2 COOH GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài CH2SH CH2 CHNH2 COOH Homoxistein Trang 18 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai CH2SH CH2 CHNH2 COOH Homoxistein CH2OH CHNH2 +COOH titotransferaza Xerin CH2OH CH2 CHNH2 COOH Homoxerin S CH2 CH2 CHNH2 COOH Xistationin CH2 CHNH2 COOH CH2OH CHNH2 COOH + Xerin Homoxerin vừa tạo thành lại biến đổi thành axit γ-amino butiric Arginin tác động arginaza (do vi khuẩn tạo ra) chuyển thành ornitin HN = NH2 C (CH2)3 CNNH2 COOH Arignin arginaza + H2O NH2 (CH2)3 CNNH2 + 2NH3 + CO2 COOH Omitin CHOH CH2NH2 NgườiCH2 ta cho rằng, axit γ – amino butiric CH2 tạo thành từ axit glutamic nhờ tác CH2 CH2 động decacboxylaza CNNH2 COOH COOH Axit γ – amino butiric Axit glutamic GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 19 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai -CO2 Số lượng thành phần axit amin tự phô mai phụ thuộc vào loại, phụ thuộc vào hàm lượng nước, vào nhiệt độ đun lần 2, vào thành phần chủng… Trong trình ngâm chín, tổng hàm lượng axit amin tự không ngừng tăng ( hàm lượng axit amin giảm axit amin khác lại tăng) Người ta nhận thấy tiếp tục trình ngâm chín đến mức axit amin, tác dụng enzim oxy hóa – khử vi khuẩn tham gia hàng loạt phản ứng khác chuyển nhóm amin, khử CO2… kết tạo thành hàng loạt chất có tác dụng tạo mùi vị cho phô mai ( Ví dụ deamin hóa axit amin.) Trong nhiều loại phô mai, người ta tìm thất axit phenylpropionic Nó tạo thành từ deamin phenylalanin + NH3 H2O CH2 CHOH COOH Phenylhydroxypropionic +2H Phenylalanin phản ứng theo cách khác để tạo thành axit + NH3 phenylpropionic: CH2 CH COOH GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Axit phenylpropionic Trang 20 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Đối với alanin xảy phản ứng tương tự tạo thành axit propionic axit piruvic theo sơ đồ sau: +2H CH2 CH COOH CH2 CH COOH + NH3 Axit propionic NH2 Alanin CH2 CH COOH CH2 C COOH +2H CH3 CH COOH NH NH2 Alanin Axit propionic Tuy nhiên, việc tìm thấy phô mai axit propionic axit piruvic chưa hẳn chứng minh kết deamin alanin ta biết axit piruvic sản phẩm trung gian, axit propionic sản phẩm cuối lên men lactoza Trong số loại phô mai, người ta tìm thấy axit suxinic axit α- xetoglutamic kết dự deamin axit aspartic COOH CHNH2 CH2 COOH Axit aspartic GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài +2H COOH CH2 CH2 COOH Axit suxinic Trang 21 + NH3 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai COOH CHNH2 CH2 COOH Axit aspartic COOH CO + NH3 CH2 CH2 Axit α- xetoglutamic +2H Tất dạn deamin ( khử, thủy phân, oxy hóa) axit amin phô mai xảy tác động vi khuẩn lactic Sự thay đổi số lượng tỉ lệ axit amin tự phô mai xảy mạnh mẽ nhờ hoạt động vi khuẩn propionic Ngoài khả deamin, axit aspartic axit glutamic chuyển nhóm amit cho axit α-xeto khác nhờ enzyme aminotransferaza Ví dụ phản ứng axit aspartic axit pyruvic xảy sau: COOH CH2 + CH2 CHNH2 COOH Axit aspartic CH3 CO COOH Axit piruvic GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài COOH CH2 + CH2 aminotransferaza CO COOH Axit α-xetoglutamic Trang 22 CH3 CHNH2 COOH Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Theo ý kiến nhiều nhà khoa học, loại phô mai mềm có amin – cadaverin putrecxin tạo thành khử CO2 lizin ornitin CH2 CH2 CH2 CH2 NH2 Lizin CH2 CH2 CH2 CH NH2 Ornitin CH NH2 NH2 COOH NH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 + CO2 NH2 Cadaverrin CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 + CO2 NH2 NH2 Putrecxin OH C Các axit amin mạch vòng tham gia phản ứng khử CO Ví dụ như: tyrozin, OH tryptophan -CO2 Tyram Các axit amin chứa lưu huỳnh, tác dụng enzyme vi khuẩn bị chuyển hóa thành SH, dimetylsunfat, metylmecraptan… GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 23 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Như vậy, axit amin tự phô mai tham gia hàng loạt phản ứng oxi hóa khử mà kết tạo hàng loạt chất có tác động đến mùi vị trạng thái phô mai ( axit béo, xeton, axit amin, aldehyt, NH3, CO2…) 3.3 Sự biến đổi chất béo Các biến đổi chất béo xảy theo hai hướng :thuỷ phân oxy hoá Mức độ thuỷ phân chất béo mát cứng phô mai mềm khác nhau: thuỷ phân sâu xảy phô mai mềm, mát cứng, số loại mốc, vi khuẩn micrococci hoạt động mạnh mẽ tích tụ lượng đáng kể axit béo, đặc biệt axit béo bay để tạo mùi vị đặc trưng phô mai Trong phô mai chín hàm lượng axit béo vỏ ruột không giống nhau, lớp vỏ trình thuỷ phân chất béo xảy mạnh mẽ tác động hệ vi khuẩn bề mặt (mốc, men, vi khuẩn hiếu khí) Một số loại phô mai rocgor, trình ngâm chín có tham gia nấm mốc người chủ động đưa vào Trong trường hợp thuỷ phân chất béo giống Trong tất loài phô mai, người ta tìm thấy axit béo butyric, axetic… Axit axetic kết thuỷ phân chất béo mà kết lên men lactoza Axit formic sản phẩm chuyển hoá chất béo vi khuẩn axit butyric có nhiều phô mai mềm (mà trình chín có tham gia mốc) Trong phô mai mềm có axit caproic, capilic capric Khi bảo quàn thời gian dài, phô mai tạo thành axit valerianic izovalcrianic GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 24 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Ngoài tích tụ axit béo, mát mềm đặc biệt loại mốc, tạo thành xeton, aldehyt, hợp chất khác Thành phần quan trọng tạo nên mùi vị loại phô mai mềm metyxeton, metylxeton tạo thành theo sơ đồ sau: R CH2 CH2COOH R C CH2COOH O R C CH3 + CO O Như sản phẩm thuỷ phân oxy hoá chất béo phô mai mềm tạo cho chúng mùi vị đặc trưng Trong mát cứng mức độ thuỷ phân oxy hoá chất béo thấp hơn,kết tạo thành lượng nhỏ axit butyric, capilic, caprilic sản phẩm tham gia vào tạo mùi thơm Trong trình chin phô mai, hàng loạt biến đổi xảy thành phần phô mai Lactoza bị chuyển hoá hoàn toàn thành axit lactic sản phẩm khác Protein bị biến đổi sâu sắc thành polypeptit, axit amin, axit béo, amin, axit xeton, aldehyt hợp chất khác Sự chuyển hoá chất béo mát tham gia vào tạo thành mùi vị mức độ khác nhau, phải kể đến protein chất béo, đóng vai trò quan trọng Trong trình chín phô mai, mùi vị phô mai thay đổi với tích tụ sản phẩm chuyển hoá chất Khi phô mai chín, tức lúc mà biến đổi protein, chất béo lactoza phù hợp Nói cách khác, thời điểm phô mai chín lúc chúng có mùi vị hài hoà nhất, đặc trưng Nếu tiếp tục kéo dài ngâm chín điều kiện tốt tỷ lệ chất tạo mùi tạo vị thay đổi làm giảm chất lượng phô mai Mùi vị phô mai kết phối hợp nhiều hợp chất hoá học tức sản phẩm chuyển hoá protein, chất béo, lactoza GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 25 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Tính chất cảm quan tốt tỷ lệ hàm lượng chất cân đối 3.4 Sự tạo thành chất khí Trong trình ngâm chín mát, hàng loạt phản ứng hoá sinh xảy ra, kết giải phóng loại khí ammoniac, cacbon dioxyt, hydro…các chất khí tạo thành khối hạt phô mai tạo thành lỗ rỗng phô mai thành phẩm Amoniac tạo thành phản ứng deamin, thông thường ammoniac tạo thành lớp bề mặt phô mai nơi mà phản ứng deamin xảy mạnh mẽ Một phần ammoniac lại tác dụng với axit, trung hoà chúng Một phần ammoniac lại tích tụ dạng tự do, lý hầm bảo quản phô mai có mùi ammoniac Khí hydro giải phóng trình lên men butyric lactoza từ trình hoạt động vi khuẩn đường ruột (coli aerogenes) Khí hydro hoà tan nước, dễ dàng khuếch tán mát, lượng khí hydro nhỏ Tuy nhiên, trình lên men butyric xảy mạnh mẽ (vì lý dó) lượng hydro tạo nhiều, lỗ hổng phô mai lớn (phô mai bị rỗ) Cacbon dioxyt chiếm tới 90% tổng số chất khí phô mai Chất khí tạo thành trình chuyển hoá lactoza vi khuẩn tạo mùi thơm, vi khuẩn propionic vi khuẩn butyric Cũng từ trình khử CO axit béo axit amin, khí CO2 hoà tan tốt nước, số lượng khí CO tạo thành dung dịch bão hào (bởi CO2) khối phô mai Do đó, gặp điều kiện thuận lợi giải phóng khí CO2 tích tụ khoảng trống lớn dần tạo thành lỗ hổng Khí CO giải phóng nhanh lúc có nhiều trung tâm tích tụ chất khí này, kết có nhiều lỗ hổng với kích thức nhỏ Ngược lại, khí CO2 giải phóng chậm lỗ hổng tạo thành kích thước lớn Người ta nhận thấy dùng chủng gồm Streptococcus lactic mát thành phẩm lỗ hổng.trong Streptococcus paractitrovorus lại có khả tạo khí nhiều GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 26 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai Ngoài CO2 N2 lọt vào phô mai trình đổ hạt phô mai vào khuôn.O ảnh hưởng xấu tới chất lượng phô mai oxy hoá chất béo, nhiên, O vi khuẩn sử dụng nên nhanh Bảng 3.1: Thành phần chất khí trình sản xuất loại mát sveisar Thể tích chất khí (ml) CO2 % O2% H2 % N2% Nhận xét 1,66 66,9 Vết 4,0 29,1 Lỗ hổng bình thường 4,77 51,2 Vết vết 48,8 Lỗ hổng bình thường 14,47 89,5 0,2 10,6 Pho mát thượng hạng 9,99 89,2 vết 0,6 9,8 Lổ hỗng to 4,96 47,4 vết 48,8 3,8 Pho mát bị rỗ Trên ví dụ ảnh hưởng hàm lượng chất khí đến việc tạo thành cấu trúc phô mai thành phẩm Từ bảng cho thấy lượng chất khí phô mai khác nhau, khí CO chiếm tỷ trọng lớn nhất, phô mai có chứa nhiều H2 chất lượng GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 27 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai KẾT LUẬN GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 28 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh sản xuất phô mai DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Công nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa, TS Lâm Xuân Thanh, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2003 GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 29 [...]... việc tạo thành cấu trúc của phô mai thành phẩm Từ bảng trên cho thấy lượng chất khí trong phô mai rất khác nhau, khí CO 2 chiếm tỷ trọng lớn nhất, phô mai có chứa nhiều H2 sẽ kém chất lượng GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 27 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai KẾT LUẬN GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 28 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO... nhất GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 26 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai Ngoài CO2 và N2 đã lọt vào phô mai trong quá trình đổ hạt phô mai vào khuôn.O 2 ảnh hưởng xấu tới chất lượng phô mai vì nó sẽ oxy hoá chất béo, tuy nhiên, O 2 được vi khuẩn sử dụng nên mất đi rất nhanh Bảng 3.1: Thành phần chất khí trong quá trình sản xuất các loại pho mát sveisar Thể tích chất khí (ml) CO2 %... của vi khuẩn axit butyric có nhiều trong phô mai mềm (mà quá trình chín có sự tham gia của mốc) Trong phô mai mềm còn có axit caproic, capilic và capric Khi bảo quàn thời gian dài, trong các phô mai này còn tạo thành các axit valerianic izovalcrianic GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 24 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai Ngoài sự tích tụ các axit béo, trong pho mát mềm đặc biệt là loại... đổi khí và phân bố độ ẩm Mặt khác, chính trong quá trình này, độ ẩm được phân bố đều cả lớp trong và ngoài phô mai Hàm lượng ẩm hầu như không giảm trong quá trình ủ chín và bảo quản CHƯƠNG 3: CÁC BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG SẢN XUẤT PHÔ MAI Trong sản xuất pho mát có thể chia thành 2 giai đoạn Giai đoạn 1 : là quá trình đông tụ sữa Giai đoạn 2 là quá trình chín sinh học (repening, curning) Hai giai đoạn... 50 – 60% whey rồi đổ khối hạt phô mai còn lại vào các khuôn ép chặt Ở thành khuôn có những lỗ nhỏ thoát khí Nén phô mai Trong quá trình nén, các hạt phô mai kết dính thành một khối và phô mai có hình dạng nhất định Đây cũng là giai đoạn điều chỉnh hàm lượng nước của phô mai 2.2.2.7 Ướp muối Muối được hòa tan nhờ nước chảy ra từ phô mai, đồng thời muối thấm vào phía trong Trong quá trình này phải lật... Trang 14 Dipeptit Peptit Axit Đề tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai Tốc độ ủ chín phô mai, hay nói cách khác là tốc độ phân giải protein phụ thuộc vào lượng vi khuẩn, điều kiện ủ chín (nhiệt độ, độ ẩm không khí…) và hàm lượng nước trong phô mai Sự tạo thành các axit bay hơi là kết quả của quá trình chuyển hóa lactoza, chất béo, chất đạm Trong hầm lạnh, người ta phải thường xuyên kiểm tra... mai hoặc kết hợp cả hai cách 2.2.2.5 Ép thành bánh GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 13 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai Có hai cách làm: ép khối hạt phô mai ngay trong thiết bị sản xuất nó hoặc bên ngoài - Cách làm thứ nhất người ta tháo hết whey, nhào sơ bộ khối hạt phô mai rồi đặt khối kim loại lên trên nén sơ bộ, sau đó cắt hạt thành những từng miếng nhỏ có trọng lượng nhất -... dụng của enzyme của vi khuẩn còn có thể bị chuyển hóa thành SH, dimetylsunfat, metylmecraptan… GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 23 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai Như vậy, các axit amin tự do trong phô mai đã tham gia hàng loạt các phản ứng oxi hóa khử mà kết quả tạo ra hàng loạt các chất có tác động đến mùi vị và trạng thái của phô mai ( các axit béo, xeton, axit amin, aldehyt, NH3,... đó sẽ làm giảm chất lượng phô mai Mùi và vị của phô mai là kết quả của sự phối hợp của rất nhiều các hợp chất hoá học tức các sản phẩm của sự chuyển hoá protein, chất béo, lactoza GVHD: ThS Lê Văn Nhất Hoài Trang 25 Đề tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai Tính chất cảm quan sẽ là tốt nhất khi tỷ lệ hàm lượng các chất này cân đối 3.4 Sự tạo thành các chất khí Trong quá trình ngâm chín pho... tài: Các biến đổi hóa sinh trong sản xuất phô mai sự phát triển bình thường của hệ vi khuẩn, có thể làm ngừng hẳn quá trình chín sinh học Ngay cả với một liều vừa phải cho phép, salpet vẫn có thể làm nhạt màu hoặc mất hẳn màu vàng tự nhiên của phô mai thành phẩm kèm theo một dư vị không bình thường Tùy theo thời vụ trong năm, khi mà chất béo củ sữa thay đổi làm ảnh hưởng tới màu của phô mai thì người ta