Khảo sát quy trình sản xuất sữa chua tại Việt nam

Đây là đề tài tốt nghiệp chuyên ngành công nghệ thực phẩm, trường đại học Bách Khoa Hà nội. Nội dung chủ yếu về công nghệ sản xuất sữa chưa và các công đoạn tạo nên sản phẩm thơm ngon bổ dưỡng. Hơn thế nữa, đồ án này giúp chúng ta biết cách dùng thực phẩm an toàn, biết cách bảo quản thực phẩm và biện pháp quản lý thực phẩm an toàn.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 2

LỜI CẢM ƠN 4

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 5

1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT SỮA TRONG NƯỚC 5

1 Tình hình chăn nuôi bò sữa tại Việt Nam 5

2 Tình hình chế biến sữa chua trong nước 8

II TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM SỮA CHUA 10

1 Giới thiệu chung về sữa lên men 10

2 Phân loại các sản phẩm sữa chua 10

3 Lợi ích của sữa chua 12

III CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA 12

1 Công nghệ sản xuất sữa chua yoghurt 13

2 Công nghệ sản xuất sữa chua uống 14

3 Công nghệ sản xuất sữa chua kefir 15

4 Công nghệ sản xuất sữa chua probiotic 17

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA PHỔ BIẾN TẠI VIỆT NAM 18

I NGUYÊN LIỆU 18

1 Sữa nguyên liệu 18

2 Nước chế biến 21

3 Chủng vi sinh vật 21

4 Đường 26

5 Dầu bơ 27

II Quá trình lên men sữa chua 29

1 Đặc điểm vi sinh vật 29

2 Cơ chế lên men trong sản xuất sữa chua 29

3 Cơ chế tạo hương vị và cấu trúc đặc trưng của sữa chua 31

4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men 32

III Quy trình sản xuất sữa chua 36

1 Chuẩn bị sữa nguyên liệu đối với sữa bột 37

2 Tiêu chuẩn hóa 39

3 Đồng hóa 41

4 Thanh trùng 2 42

5 Lên men 42

6 Làm lạnh 2 và ủ chín 44

7 Làm lạnh 3 45

8 Rót sản phẩm 45

9 Bảo quản lạnh 45

CHƯƠNG 3 CÁC THIẾT BỊ TRONG SẢN XUẤT SỮA CHUA 46

1 THIẾT BỊ PHỐI TRỘN 46

2 THIẾT BỊ LY TÂM 47

3 THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 49

4 THIẾT BỊ ĐỒNG HOÁ 50

5 BỒN LÊN MEN 52

6 MÁY RÓT SẢN PHẨM 53

CHƯƠNG 4 KIỂM SOÁT CHẤT LƯỢNG SỮA CHUA 54

I HỆ THỐNG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG VỚI SẢN PHẨM SỮA CHUA 54

1 Tính cấp bách phải áp dụng HTQLCL với sản phẩm sữa 54

2 Thực tế áp dụng 55

II ÁP DỤNG HỆ THỐNG QUẢN LÍ CHẤT LƯỢNG THỰC PHẨM VÀO SẢN XUẤT 56 1 Nguyên liệu đầu vào 56

2 Kiểm tra thành phẩm 58

3 Ghi nhãn, bao gói, bảo quản và vận chuyển 59

4 Các hiện tượng xảy ra trong quá trình sản xuất dẫn tới việc loại bỏ sản phẩm 59

KẾT LUẬN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

LỜI MỞ ĐẦU

Sữa là một thực phẩm giàu chất dinh dưỡng Trong sữa có chứa glucid, protein, lipit, một số khoáng chất và vitamin Những hợp chất này rất quan trọng và cấn thiết cho khẩu phần ăn hàng ngày của con người Từ sữa người ta có thể sản xuất ra nhiều loại thực phẩm khác nhau Trong đó sữa chua là một trong những sản phẩm của sữa

Nó được tạo thành nhờ quá trình lên men lactic Chính vì vậy mà sữa chua có một vị

hcua rất đặc trưng Nó thường được bảo quản ở nhiệt độ thấp từ 2-40C Các vi khuẩn lactic trong sữa chua rất có lợi cho quá trình tiêu hóa thức ăn ở cơ thể người Ngoài các giá trị dinh dưỡng từ sữa , sữa chua còn có chức năng làm chậm quá trình lão háo và kéo dài tuổi thọ cho con người Chính vì vậy mà đây là một sản phẩm phổ biến trên thế giới

Ở Việt Nam, đây là một sản phẩm có mức tiêu thụ rất cao vào mùa hè, hấu hết các công ty sữa đều sản xuất sản phẩm này do vậy các công nghệ sản xuất cũng có những điểm khác biệt nhau để tạo nên một sản phẩm có đặc trưng riêng và có sự cạnh tranh trên thị trường

Tôi làm đề tài này với mục đích tìm hiểu công nghệ sản xuất sữa chua và các công đoạn tạo nên một sản phẩm sữa chua thơm ngon bổ dưỡng Đề tài là sự tổng hợp nhiều kiến thức đã chọn lọc và tham khảo tài liệu của các công ty sản xuất sữa lớn và các giáo sư, tiến sĩ nghiên cứu về sản phẩm sữa chua này

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt bốn năm học tại trường đại học Bách Khoa Hà Nội và chuyên ngành công nghệ thực phẩm đã cho tôi nhiều kiến thức thực tế và lí thuyết để tạo nên một sản phẩm thực phẩm Biết cách dùng thực phẩm an toàn, biết cách bảo quản thực phẩm và dùng kiến thức đã học để quản lí chất lượng thực phẩm sau này Trong quá trình học tập tôi đã trau dồi kiến thức và rèn luyện bản thân để học kì 20152 tôi được nhận đề tài tốt nghiệp chuyên ngành sữa với đề tài “ khảo sát quy trình sản xuất sữa chua tại Việt Nam” Đây là một sản phẩm phổ biến tại Việt Nam và có mức tiêu thụ cao Đã có rất nhiều công ty sản xuất mặt hàng sữa chua này với chủng loại và mẫu mã đa dạng Vậy nên tôi muốn tổng hợp lại quy trình sản xuất chung nhất đối với sản phẩm này Qua quá trình làm đồ án tôi đã biết thêm được rất nhiều kiến thức chuyên ngành ngành sữa

và hiểu biết thêm nhiều kiến thức khác Tôi cũng xin gửi lời cám ơn tới TS.PGS Lâm Xuân Thanh, cô đã tận tình chỉ bảo và giúp tôi có thêm nhiều kiến thức hơn để tự tin làm đề tài này Hơn thế nữa, viện công nghệ sinh học và thực phẩm đã tạo điều kiên tối

đa cho tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp cử nhân công nghệ này

Tôi xin chân thành cám ơn!

Sinh viên thực hiện Trịnh Huyền Phin

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT SỮA TRONG NƯỚC

1 Tình hình chăn nuôi bò sữa tại Việt Nam

Nhu cầu tiêu dùng sữa trong nước đang tăng và dự báo sẽ tiếp tục tăng trưởng mạnh trong những năm tới khi mà mức thu nhập bình quân đầu người của nhân dân tăng cùng với sự phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước Năm 2001, lượng tiêu thụ sữa bình quân đầu người chỉ đạt 7,0 kg/người/năm, thì năm 2012, con số này đã tăng gấp đôi là 14kg/ người/ năm và tới năm 2014 lượng tiêu thụ là 20kg/ người /năm Trước những con số thể hiện sự tăng trưởng vuột bậc của ngành sữa này thì yêu cầu đặt

ra là làm sao để vẫn tăng mức tiêu thụ sữa và vẫn đảm bảo cung ứng được các sản phẩm sữa một cách đa dạng Nhìn vào thực tế hiện nay, nước ta vẫn chưa có đủ nguồn nguyên liệu tại chỗ để cung cấp cho sản xuất và chế biến sữa

Năm 2008, cả nước có gần 108 ngàn con bò sữa, tăng gấp 3 lần so với năm 2000, bình quân tăng 15,1% Tuy vậy, trong hai năm 2011 và 2012, số lượng đàn bò sữa tăng trưởng một các đáng kể do một số công ty lớn như TH True Milk và Vinamilk đã nhập khẩu một lượng lớn bò sữa từ nước ngoài về như Australia và New Zealand Theo số liệu của cục thống kê tháng 04/2012 thì số lượng đàn bò sữa tăng từ 156.979 (2011) lên 158.366(2012) tăng 0,88% Nhìn chung tổng đàn bò sữa của cả nước đạt 166.989 con, tăng 24.278 con, với tốc độ tăng trưởng đạt 17%/ năm (2012) Trong đó, số lượng bò cái sữa là 98372 con, chiếm 58,91% Năm 2013, số lượng bò sữa đã tăng thêm 19,311 con, mức kỉ lục tại thời điểm 01/04/2014 là 200,4 ngàn con Đa số các trang trại chăn nuôi nhập giống bò lai HF chiếm 71%, bò lai HF thuần chiếm 28%, còn lại khoảng 1%

và Trung du, chiếm tới 77,6% và đứng thứ 4, chiếm 6,1 % đàn bò sữa cả nước Cùng xu hướng đó, sản lượng sữa tươi nguyên liệu năm 2012 tăng thêm 4.730 tấn từ 26.870 tấn trong năm 2011 lên 31.600 tấn trong năm 2012, đạt tốc độ tăng trưởng là 17,6%

 Tại tỉnh Thanh Hóa

Tổng đàn bò sữa của tỉnh này tăng từ 788 con(2011) lên 1.208 con (2012), tăng thêm 420 con, đạt tốc độ tăng trưởng là 53,36% Số lượng bò cái vắt sữa đạt 41,1%

Tỉnh này có đàn bò đứng thứ ba vùng Bắc Trung Bộ và duyên hải miền trung, chiếm 0,7% và đứng thứ 14 so với đàn bò cả nước Sản lượng sữa tươi nguyên liệu năm 2012 tăng thêm 307 tấn từ 1.023 tấn trong năm 2011 lên 1.330 tấn tromg 2012, đạt tốc độ tăng trưởng là 30% Chăn nuôi bò sữa ở tỉnh này chủ yếu do công ty Vinamilk đầu tư Hiện nay công ty đã có 01 trang trại bò hiện đại và 01 nhà máy chế biến sữa tại Lam Sơn Đây là những dấu hiệu vui cho tỉnh Thanh Hóa phát triển ngành chăn nuôi bò sữa lâu dài

 Tỉnh Nghệ An

Tổng đàn bò sữa của tỉnh này tăng từ 16.436 con (2011) lên 25.910 con (2012), tăng đột biến thêm 9.474 con, đạt tốc độ tăng trưởng là 57,6% Việc tăng cơ học số lượng đầu bò sữa ở Nghệ An chủ yếu là từ việc nhập bò sữa từ Úc và New Zealein của hai công ty sữa là Vinamilk và TH True Milk Hiện nay số lượng bò cái vắt sữa của tỉnh là 42,7% Tỉnh này có đàn bó đứng thứ nhất vùng Bắc trung Bộ và duyên hải miền trung nam bộ, chiếm 89,8% và đứng thứ 2 sau thành phố Hồ Chí Minh, chiếm 15,5 % đàn bò sữa cả nước Sản lượng sữa nguyên liệu tăng từ 2011-2012 là 11.917 tấn Năm

2012 là 40.044 tấn đạt tốc độ tăng trưởng là 42,4%

 Thành phố Hồ Chí Minh

Tổng đàn bò sữa tăng 77.239 con lên 83.369 con trong 2 năm 2011 và 2012, đạt tốc độ tăng trưởng là 7,8% Số lượng bò cái vắt sữa đạt 54,4%(45.369 con) Tỷ lệ bò cái vắt sữa của Tp Hồ Chí Minh là kết quá tổ hợp của công tác giống, áp dụng công nghệ cao, trình độ quản lý cũng như định hướng từ dây chuyền sản xuất sữa trực tiếp sang sản xuất giống trên cơ sở những lợi thế thành phố này Vì vậy tỉnh này có đàn bò đứng thứ 1 vùng Đông Nam Bộ, chiếm 92,9% và đứng thứ 01, chiếm gần 50% đàn bò sữa cả nước Sản lượng sữa nguyên liệu tăng thêm 11.843 tấn từ 2011-2012, đạt tốc tộ tăng trưởng là 5,5% Năng suất sữa bình quân hiện nay là 5.800kg/con/năm Đây là trung tâm cung cấp giống bò sữa cho các tỉnh thành trong cả nước Hàng năm, Tp Hồ Chí Minh cung cấp bình quân 5.000-5.500 con giống hàng hóa cho thị trường thành phố và các tỉnh

Bên cạnh đó, các công ty lớn như Vinamilk, TH true milk cũng đang đầu tư xây dựng các trang trại có quy mô lớn tầm cỡ Đông Nam Á với tiêu chuẩn quốc tế global GAP Năm 2015 Vinamilk triển khai đưa vào hoạt động thêm 4 trang trại mới tại Tây Ninh (quy mô 10.000 con), Hà Tĩnh (quy mô 3.000 con), Thanh Hóa 2 (quy mô 3.000 con) và Nông trường Thống Nhất, Thanh Hóa (quy mô 20.000 con) Nâng tổng số trang trại bò sữa của Vinamilk lên 9 trang trại với khoảng 46.000 con, đáp ứng được khoảng 40% nhu cầu sữa tươi nguyên liệu (trong đó sữa tươi nguyên liệu từ trang trại chiếm 20%, còn lại 20% của các hộ nông dân) Để đáp ứng cho nhu cầu con giống của các

trang trại này, Vinamilk sẽ ti

bò nhập đầu tiên trong năm 2014 vào ng

nhập từ Úc Năng suất đàn b

trên 7.200 kg/con/năm là năng su

đương với Châu Âu và cao hơn các tr

kiến nhập trong năm 2014 s

2015, góp phần nâng sản lư

lít/năm

Hình 1 Trang tr

Đối với công ty TH true milk, d

10/2009 với tổng vốn đầu tư 1,2 t

gần 203.000 con, được chia thành 4 c

bò giống chuẩn HF cao sản đ

đầu tiên của TH ra đời Tính đ

trại với tổng đàn bò là 45.000 con, trong

suất sữa bình quân đạt 30 -

đã được công nhận là trang tr

nhất Việt Nam và Nhà máy s

bộ lớn nhất Việt Nam

tiếp tục nhập hơn 5.000 bò giống từ các nư

u tiên trong năm 2014 vào ngày 25.2 là 200 con bò sữa

t đàn bò sữa tại các trang trại Vinamilk hiện đtrên 7.200 kg/con/năm là năng suất cao so với mức năng suất đàn b

i Châu Âu và cao hơn các trại tại khu vực Châu Á) Với số

p trong năm 2014 sẽ bắt đầu cho sữa trong thời gian cuối năm 2014 và năm

n lượng sữa của các trang trại công ty lên kho

Hình 1 Trang trại chăn nuôi bò sữa của công ty Vinamilk

i công ty TH true milk, dự án chăn nuôi bò sữa được tri

u tư 1,2 tỷ USD, tổng quy mô toàn đàn tới năm 2020 lên đ

c chia thành 4 cụm trang trại Sau thời gian thi công,

n đã được nhập về và tới ngày 26/1/.2010 dòng s

i Tính đến thời điểm hiện tại, dự án đã hoàn thành 2 c

ò là 45.000 con, trong đó có hơn 22.000 con đang cho s

40 lít/con/ngày Khi đạt quy mô 45.000 con, trang tr

n là trang trại chăn nuôi bò sữa tập trung ứng dụng công ngh

t Nam và Nhà máy sản xuất sữa tươi có trang trại chăn nuôi hi

các nước Úc và Mỹ Đợt cao sản mang thai

i gian thi công, những con

i ngày 26/1/.2010 dòng sữa tươi sạch

ã hoàn thành 2 cụm trang

đó có hơn 22.000 con đang cho sữa với năng

t quy mô 45.000 con, trang trại TH

ng công nghệ cao lớn

i chăn nuôi hiện đại và đồng

Hình 2 Thu hoạch ngô làm thức ăn cho trang trại bò sữa TH

2 Tình hình chế biến sữa chua trong nước

Ngành sữa Việt Nam là ngành sản xuất mà chủ yếu sản phẩm phục vụ nhu cầu tiêu dùng nội địa Từ năm 2011- 2015, mức thu nhập bình quân đầu người tăng 6.44% GDP/người Do đó nhu cầu tiêu dùng sữa bình quân đầu người năm 2015 là 20.8 lít/năm, dự báo năm 2020 là 27.3 lít /năm, năm 2025 là 34,5 lít/ năm Cơ cấu phân bố các sản phẩm cũng có bước thay đổi đáng kể, dẫn đầu là sản phẩm sữa bột và sữa nước, tiếp theo là sản phẩm sữa chua Đây là mặt hàng có tiềm năng tăng trưởng trong thời gian tới khi tốc độ tăng đạt 34,3%, đạt 7,7 nghìn tỷ đồng năm 2013 Đồng thời về cơ cấu, sữa chua chiếm 20% so với sữa uống là 80%, thấp hơn nhiều so với các nước khác trên thế giới Vinamilk là doanh nghiệp dẫn đầu về mặt hàng sữa chua, chiếm 73% thị phần, ngoài ra có sự tham gia cạnh tranh của Sữa Ba Vì, TH Milk và các thương hiệu sữa chua nước ngoài khác

Doanh số của mặt hàng này đang trên đà tăng trưởng, hầu hết các công ty sữa tại Việt Nam đều sản xuất sản phẩm sữa chua

Biểu đồ 1 Doanh số mặt hàng sữa chua từ năm 2010-2015

Hiện nay, Vinamilk là công ty dẫn đầu trên thị trường sữa chua với 90% thị phần, 10% thị phần còn lại được chia cho các đối thủ TH true Milk ( sữa chua ăn yoghurt), IDP ( sữa chua uống Love In Farm), FrieslandCampina (sữa chua uống yomost), Kinh

Đô ( sữa chua uống Well-do), Dalat Milk,

Lượng tiêu thụ sản phẩm sữa chua còn phụ thuộc vào các điều kiện tự nhiên như thời tiết, mù hè lượng tiêu thụ cao hơn so với mùa đông Đa số người việt có thói quen sử dụng sản phẩm sữa chua yoghurt có bổ sung đường và mứt quả chỉnh vì vậy các công ty sản xuất rất chú trọng tạo ra các sản phẩm có hương vị đa dạng để đáp ứng người tiêu dùng

Vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm và chất lượng sữa là một trong những nhân tố tác động mạnh đến ngành sữa Sữa nhiễm melamine và sữa có chất lượng thấp hơn so với công bố khiến cho hoạt động tiêu thụ sữa gặp nhiều khó khăn Hơn nữa giá thức

ăn chăn nuôi tăng cao, 80% nguồn thức ăn chăn nuôi bò sữa phải nhập khẩu nên ảnh hưởng tới chi phí đầu vào của người chăn nuôi và cũng góp phần đẩy chi phí đầu ra của các doanh nghiệp Giá sữa thế giới luôn biến động mà nguồn cung sữa trong nước chỉ đáp ứng được phần nhỏ, còn phần lớn vẫn phụ thuộc vào nhập khẩu Do đó đã tạo ra sự không ổn định về giá cả và thường có xu hướng tăng, ảnh hưởng tới người tiêu dùng sữa

Nhìn chung, ngành sản xuất sữa của Việt Nam còn gặp rất nhiều thách thức và cạnh tranh với các đối thủ bên ngoài Thị trường tiêu thụ tại Việt Nam là một thị trường đầy tiềm năng và dự báo sẽ có mức tăng trưởng vượt bậc, nhưng điều quan trọng là các doanh nghiệp chế biến sữa trong nước cần mạnh tay đầu tư vào lĩnh vực nguyên liệu

tươi sạch để tạo chỗ đứng trong thị trường và ổn định về nguồn nguyên liệu, như thế cạnh tranh mới được lâu dài

1 Giới thiệu chung về sữa lên men

Sữa lên men (fermented milks hoặc cultured milk) là tên gọi chung cho các sản phẩm chế biến từ sữa nhờ quá trình lên men bởi nhóm vi khuẩn lactic hoặc tổ hợp vi khuẩn lactic và nấm men Các sản phẩm lên men rất đa dạng, nổi tiếng trên thế giới gồm có yaourt, kefir, ymer, filmyork, koumiss …

Do luôn sử dụng vi khuẩn lactic trong quá trình chế biến, các sản phẩm sữa lên men đều chứa acid lactic và các sản phẩm phụ từ quá trình lên men lactic như diacetyl, acetaldehyt, acid acetic, khí CO2 …Trong trường hợp có sử dụng thêm nấm men, sản phẩm sữa lên men sẽ có chứa ethanol

Một số giống vi sinh vật sử dụng trong sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa: Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Streptococcus, Pediococcus, Acetobacter, Candida, Saccharomyces …

Bảng 1 Một số sản phẩm lên men từ sữa phổ biến trên thế giới

Vi khuẩn ưa ấm Lactococci và

Leuconostoc

Buttermilk, Aerin, Smetanka …

Streptococci chịu nhiệt và

Kefir, Koumiss, Brano …

2 Phân loại các sản phẩm sữa chua

Sữa chua là sản phẩm của sự lên men sữa lỏng bằng sự để chua ngẫu nhiên dưới tác dụng của nhiều vi khuẩn sinh ra axit lactic khác nhau

a Theo tính chất vật lý

Theo tính chất vật lý thì sữa chua được chia làm 2 loại: đặc và lỏng, trong đó dạng đặc được chia làm 2 loại nhỏ là sữa chua dạng tĩnh và sữa chua dạng động

Sữa chua dạng động là sữa chua sau khi lên men rồi mới rót vào hộp và hàn nắp Dạng sữa chua này sản xuất phổ biến nhất tại nước ta, các công ty sản xuất sữa đều sản xuất sản phẩm này

Hình 4 Sản phẩm sữa chua uống

b Theo tính chất hóa học

- Yoghurt béo: hàm lượng chất béo trong sản phẩm thấp hơn 3%

- Yoghurt bán gầy: hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0,5-3,0%

- Yoghurt gầy: hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5%

c Theo quá trình lên men

- Sản phẩm lên men bởi vi khuẩn lactic: sữa chua yoghurt

- Sản phẩm lên men bởi vi khuẩn lactic và nấm men: sữa chua kefir

3 Lợi ích của sữa chua

Lượng đường lactose được chuyển thành axit lactic tạo cho sản phẩm có vị chua, hơn nữa nó giúp cho quá trình tiêu hóa dễ hơn, giúp những cơ thể không có hệ enzim tiêu hóa đường lacto có thể sử dụng sữa

Trong sản phẩm sữa chua có khoảng từ 0,5-1,5% axit lactic Khi sử dụng sản phẩm sữa chua các vi khuẩn lactic sẽ vào ruột cạnh tranh với vi khuẩn gây thối có trong ruột già Do vậy sẽ hạn chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối, tránh được các độc tố xâm nhập vào máu và đầu độc cơ thể

Protein thay đổi về cấu trúc phân tử, các phân tử protein được mở rộng và phân cắt thành các phần nhỏ lên giúp cho cơ thể dễ hấp thụ

Ngoài các sản phẩm sữa chua lên men lactic, các sản phẩm sữa chua lên men kefir có một lợi ích rất lớn đối với người sử dụng Kefir cung cấp một lượng lớn phospho, đây là các khoáng chất cần thiết thứ hai trong cơ thể con người, nó giúp sử dụng carbohydrat, chất béo, protein giúp tế bào phát triển tốt, duy trì và cân bằng năng lượng Trytophan là một trong những axit amin cần thiết rất phong phú trong kefir, có tác dụng xoa dịu hệ thống thần kinh Kefir rất giàu vitamin B12, B1, đây là một nguồn Biotin tuyệt vời giúp cơ thể hấp thụ những loại vitamin khác như axit folic, axit pantothenic

Sản phẩm sữa chua bổ sung chủng vi khuẩn probiotic sẽ ức chế các vi sinh vật gây hại phát triển bằng cách làm giảm pH của hệ đường ruột dưới mức độ mà các vi sinh vật gây bệnh có thể phát triển trong môi trường chứa các sản phẩm trao đổi chất như axit lactic, axit acetic, chủng vi khuẩn probiotic sẽ tạo ra các hợp chất kháng khuẩn bacterriocin để ức chế và tiêu diệt VSV gây hại

III CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA

Hiện nay một số nhà máy sữa đã cải thiện chất lượng sản phẩm sữa chua của mình bằng cách sử dụng nguyên liệu sữa tươi.Hơn thế nữa, các nhà máy đã tìm ra cho mình công nghệ sản xuất sữa chua hiện đại để tạo ra sản phẩm có hương vị đặc trưng riêng và

có đủ tính cạnh tranh trên thị trường trong nước

1 Công nghệ sản xuất sữa chua yoghurt

Đây là công nghệ sản xuất sữa chua dạng đặc phổ biến nhất hiện nay và có mức tiêu thụ khá cao trong thị trường, đặc biệt là trong mùa hè Nhờ công nghệ hiện đại

mà các nhà sản xuất đã tạo ra các sản phẩm sữa chua đặc đang dạng và có thời gian bảo quản lâu hơn bình thường (8 tháng)

Sữa nguyên liệu  kiểm tra chất lượng  làm sạch  làm lạnh  tạm chứa nếu chưa ngay  tiêu chuẩn hóa  gia nhiệt  đồng hóa  thanh trùng  làm nguội 

bổ sung chủng vi sinh vật  lên men  làm nguội  rót  bảo quản lạnh

Sữa nguyên liệu được bơm vào bồn chứa 1 sau đó được gia nhiệt 2 tiếp theo được bơm sang thiết bị tiêu chuẩn hóa 3( thiết bị bốc hơi chân không), bơm sang thiết bị đồng hóa 4, thanh trùng 5, bơm sang bồn lên men 7 và được bổ sung chủng lên men 6, làm lạnh 8, bơm qua bồn tạm chứa 9, bổ sung siro, mứt quả, hương vị 10, bơm 11 sang thiết

bị chiết rót, sản phẩm bảo quản ở 4-6 0C

Hầu hết các nhà sản xuất đều sử dụng công nghệ sản xuất sữa chua dạng động là

do có thể kiểm soát được quá trình lên men sữa chua Kiểm tra được sữa chua bán thành phẩm và có thể giảm tối đa thiệt hại cho quá trình sản xuất

Hình 5 Công nghệ sản xuất sữa chua dạng động

Sữa chua dạng tĩnh khác sữa chua dạng đặc tại công đoạn dịch sữa được rót vào hộp và hàn nắp sau đó đưa vào phòng lên men và ủ chín Đối với công nghệ này sữa chua sau khi được lên men ổn định về trạng thái nhưng không kiểm soát được sự hao hụt của sản phẩm trong quá trình lên men, do đó công nghệ này ít được sử dụng tại nước ta

Hình 6 Sơ đồ sản xuất sữa chua dạng tĩnh

2 Công nghệ sản xuất sữa chua uống

Nhờ công nghệ tiệt trùng mà sữa chua uống có thời gian bảo quản lâu, chất lượng được đảm bảo do vậy thị trường tiêu thụ sữa chua uống ngày một tăng cao Quy trình sản xuất sữa chua uống cũng được thực hiện trong thiết bị lên men tương tự như đối với sản phẩm sữa chua đặc Khi kết thúc lên men, người ta tiến hành khuấy trộn để phá vỡ cấu trúc gel của khối đông lạnh rồi làm lạnh sữa chua về 18-200C, sau đó bơm vào bồn tạm chứa Tiếp theo bổ sung đường, các phụ gia như hương liệu, chất màu vào sữa chua rồi tiếp tục khuấy trộn hỗn hợp Nhà sản xuất đã dần dần cải thiện đuợc thời gian bảo quản với ba nhóm sản phẩm bảo quản ở thời gian khác nhau:

Quy trình A: lên men  phối trộn  đồng hóa  làm lạnh  rót sản phẩm  bảo quản

Sản phẩm sữa chua uống trong quy trình này bảo quản từ 2-3 tuần ở 2-40C

Quy trình B: lên men  phối trộn  thanh trùng  đồng hóa  rót sản phẩm

 bảo quản

Sản phẩm bảo quản khoảng 1-2 tháng ở 2-40C

Quy trình C: lên men  phối trộn  đồng hóa  tiệt trùng UHT  rót sản phẩm  bảo quản ở nhiệt độ phòng

Sản phẩm bảo quản khoảng vài tháng ở nhiệt độ phòng

Hình 7 Sơ đồ sản xuất sữa chua uống

3 Công nghệ sản xuất sữa chua kefir

Sữa lên men kefir là một sản phẩm đã có từ rất lâu trên thế giới Đây là sản phẩm rất được ưa chuộng bởi nó đem lại rất nhiều giá trị dinh dưỡng cho con người Ngoài việc cung cấp các vi sinh vật có lợi, kefir còn giúp chống lão hóa và tăng cường khả năng tiêu hóa Nguyên liệu để sản xuất sữa chua kefir có thể là sữa dê, sữa cừu hay sữa

bò Hệ vi sinh vật sử dụng trong sản xuất kefir bao gồm vi khuẩn lactic và nấm men Chúng cùng phát triển cộng sinh trên môi trường sữa Do đó sản phẩm kefir có vị chua đặc trưng thoảng nhẹ mùi nấm men

Hình 8 Hạt kefir tươi

Công nghệ sản xuất sản phẩm này hoàn toàn giống sản xuất sữa chua ăn, chỉ khác nhau khâu chủng vi sinh vật bổ sung để lên men kefir Sản phẩm sữa chua kefir hiện được công ty sữa Vinamilk sản xuất, ngoài ra chưa có công ty nào tại Việt Nam sản xuất mặt hàng này

Hình 9 Sản phẩm sữa chua kefir của công ty Vinamilk

Sữa chua có mặt tại Việt Nam cũng tương đối nhưng mức tiêu thụ chưa cao và do

đó sản phẩm này không phải là sản phẩm sản xuất chính của các doanh nghiệp Mặc dù nhận thức về sản phẩm của người tiêu dùng chưa cao, nhưng nhìn chung sản phẩm này trong tương lai sẽ có mức tiêu thụ vượt bậc, đây sẽ là tín hiệu tốt cho các doanh nghiệp sản xuất sản phẩm này

4 Công nghệ sản xuất sữa chua probiotic

Hiện nay sản phẩm này được rất nhiều công ty sản xuất sữa ở Việt Nam sản xuất Nhìn chung có thể chia làm các loại sau:

Hình 10 Sơ đồ phân loại sữa lên men bổ sung probiotic

Probiotics là những vi khuẩn sống có lợi được tìm thấy trong ruột của con người Theo nhiều nghiên cứu khoa học, trong đường ruột của chúng ta có chứa rất nhiều vi khuẩn và chúng được chia ra là 2 loại: chủng vi khuẩn có hại và chủng vi khuẩn có lợi

Và các loại khuẩn có lợi đã được các nhà khoa học gọi chung là Probiotics

Sữa lên men được coi là “chất mang” vi khuẩn probiotic thuận lợi nhất đến vị trí hoạt động của chúng là đường ruột Từ đó dòng sản phẩm sữa lên men probiotic ra đời Hàng trăm năm qua ai cũng thấy được công dụng của sữa chua đối với sức khỏe con người và ngày nay họ càng nhắc đến công dụng của sữa chua nhiều hơn chính vì có các sinh vật probiotic Hiện sữa chua hay các loại sữa lên men có probiotic đang được mọi người quan tâm và sử dụng nó như một thực phẩm chức năng để phòng chống một

số bệnh tật

Sản phẩm này được công ty Vinamilk và Yakult Nhật Bản sản xuất

Hình 11 Sản phẩm sữa chua probiotic

Sữa lên men bổ sung probiotic

Sữa uống: sinh khối probiotic được tăng

sinh trong sữa bột gầy

Sữa chua : sản phẩm dùng để ăn có cấu trúc như sữa chua truyền thống

Sữa chua do VSV probiotic đóng vai trò khởi động Sữa chua truyền thống bổ

sung probiotic

CHƯƠNG 2 CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA PHỔ BIẾN TẠI VIỆT NAM

I NGUYÊN LIỆU

1 Sữa nguyên liệu

Sữa nguyên liệu sản xuất sữa chua có thể là sữa bò, sữa dê, sữa cừu nhưng đa số do tiêu dùng và do nguồn cung cấp từ các trang trại chăn nuôi thì sữa bò vẫn là nguồn nguyên liệu chủ đạo Ngoài ra đối với các doanh nghiệp sản xuất không có nguồn cung

ổn định nguyên liệu tươi thì việc sử dụng sữa bột nhập khẩu lại là giải pháp tối ưu nhất cho sản phẩm

1.1 Sữa tươi

Nguyên liệu sữa tươi phải đảm bảo các yếu tố sau:

 Độ vệ sinh cao, tổng số vi khuẩn thấp

 Không chứa kháng sinh (pencilin, steptomicin ), bacteriophage (thực khuẩn thể)

 Không chứa các enzym

 Không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng

cụ hoặc thiết bị đựng sữa, những chất ngăn cản quá trình lên men

Muốn có sữa tươi nguyên liệu hoặc bất kì các sản phẩm nào từ sữa cũng đều phải trải qua một số công đoạn như: thu nhận, kiểm tra chất lượng, làm lạnh, bảo quản, chế biến tiếp công việc ban đầu này tuy đơn giản nhưng ảnh hưởng lớn tới chất lượng sản phẩm Chỉ có thể chế biến ra các sản phẩm tốt khi có sữa nguyên liệu tốt

Sữa tươi hầu hết được các doanh nghiệp thu mua từ trang trại chăn nuôi bò sữa nên việc vận chuyển và kiểm soát chất lượng luôn được đặt lên hàng đầu Sữa được vắt

ra từ những con bò khỏe mạnh vào những thời điểm nhất định trong ngày, thường vào lúc sáng sớm hoặc chiều tối Sữa mới vắt ra có nhiệt độ khoảng 37 0C là môi trường thuận lợi cho các loại vi khuẩn gây hư hỏng sữa Vì vậy sữa phải được làm lạnh xuống 4-6 o C càng nhanh càng tốt và phải giữ ổn định nhiệt độ trong suốt thời gian bảo quản Dùng xe có máy lạnh để vận chuyển sữa tới nhà máy chế biến Sữa mang đến nơi thu nhận được lấy mẫu để xác định các chỉ tiêu cảm quan và hóa lý, chỉ tiêu vi sinh vật Tại các nhà máy cần kiểm tra nghiêm ngặt các chỉ tiêu độ tươi, độ sạch, tổng chất khô, hàm lượng chất béo, cảm quan Hai chỉ tiêu hóa lí quan trọng của sữa nguyên liệu

là hàm lượng chất béo và hàm lượng chất khô Lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình chuẩn hóa để phù hợp theo yêu cầu của sản phẩm Còn lượng chất khô theo quy định của WHO/FAO không thấp hơn 8,2% Khi tăng hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu , đặc biệt là làm tăng lượng casein và protein trong huyết thanh sữa sẽ làm cho cấu trúc khối đông trở nên bền và ổn định hơn, tránh được hiện tượng tách huyết thanh trong sản phẩm sữa chua

1 Bơm chân không 2 Đường dẫn chân không

3 Đường ống dẫn sữa 4 Thiết bị làm lạnh

5 Thùng chứa sữa đã được làm lạnh

Hình 12 Sơ đồ hệ thống vắt sữa bò bằng máy có kèm theo thiết bị làm lạnh sữa

Đây là hệ thống hiện đại đang được hai tập đoàn sữa lớn ở Việt nam đầu tư là Vinamilk và TH true milk Cần xây dựng trang trại bò sữa gần nơi thu mua và sản xuất như thế xây dựng đường ống vận chuyển tiết kiệm chi phí, tránh hao hụt sữa nguyên liệu và tránh được sựu xâm nhập VSV gây hại cho nguyên liệu sữa tươi

STT Đặc tính kiểm tra Chuẩn chấp nhận Phương pháp

kiểm tra

3 Mùi Mùi đặc trưng của sữa bò tươi,

1.2 Sữa bột

Sử dụng sữa bột nguyên chất hoặc sữa bột tách một phần chất béo Yêu cầu trước khi sử dụng là sữa bột phải có mùi thơm tự nhiên, không mùi vị lạ, màu sắc đồng nhất, tơi, xốp Trước khi sử dụng, người ta phải kiểm tra chất lượng sữa bột về độ ẩm, chất béo, độ hòa tan của sữa bột, trên cơ sở đó định lượng sữa bột cần thiết để sử dụng Sữa bột trước khi đưa vào sản xuất sữa chua cần được sơ chế qua các bước: phối trộn với đường, hòa tan, phối trộn dầu bơ, gia nhiệt, thanh trùng và ủ hoàn nguyên để lượng protein trong sữa trương nở, đạt chỉ tiêu hàm lượng chất khô phù hợp với quá trình sản xuất

Hiện tại nguyên liệu này vẫn đang sử dụng làm nguyên liệu phổ biến sản xuất sữa chua.Tùy theo mục đích của nhà sản xuất để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng, mà nguyên liệu sản xuất quyết định giá thành sản phẩm.Hiện các nhà sản xuất sữa chua lớn trong nước đang cố gắng xây dựng nhiều trang trại chăn nuôi bò sữa để cung cấp nguồn nguyên liệu sữa tươi dồi dào cho quá trình sản xuất

2 Nước chế biến

Nước là nguồn nguyên liệu không thể thiếu được trong sản xuất các sản phẩm sữa nói chung Thông thường nước chiếm khoảng 80-87% trong sản phẩm Chính vì vậy mà nước chế biến phải được xử lý thật tốt và đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kĩ thuật

pháp kiểm tra

1 Cảm quan( màu sắc, mùi, vị) Không mùi, không màu,

không vị

Cảm quan

12 Coliform, E.coli Không có trong 100ml

Bảng 3 Chỉ tiêu nước chế biến (TCVN)

3 Chủng vi sinh vật

3.1 Chủng giống lactic

Men giống được các công ty nhập từ Đan Mạch, bảo quản ở nhiệt độ <-18 0C dưới dạng sấy đông khô Nó là hỗn hợp của hai loại vi khuẩn Streptococcus

thermophillus và Lactobacilus Bulgaricus

Lactobacilli là vi khuẩn gram dương và có nhiều hình dạng từ dài, thon, hình que

nhưng thông thường là hình cầu, chúng rất phổ biến và thường vô hại Sự biến dưỡng của chúng là quá trình lên men, một số hiếu khí chịu dưỡng và sử dụng oxy nhờ enzyme flavoprotein oxidase, trong khi một số lại kị khí bắt buộc Bào tử của vi khuẩn

Lactobacilli kị khí tùy tiện, bộ phận còn lại thì lại kị khí bất buộc Chúng là phần chính

của nhóm vi khuẩn acid lactic vì hầu hết thành viên của nó làm biến đổi lactose và các đường khác thành acid lactic Sự phát triển thuận lợi nhất ở pH từ 5.5 ÷ 5.8 và cấu tạo đòi hỏi nhu cầu về dinh dưỡng phức tạp như amino acids, peptides, nucleotide bases, vitamins, khoáng chất, acid béo, và carbohydrates Trong cơ thể người chúng sống cộng sinh ở ruột non góp một phần nhỏ vào sự phân giải thực vật Nhiều loài dễ thấy ở những nguyên liệu thực vật thối rữa

Streptococcus là một giống vi khuẩn gram dương hình cầu Những tế bào của nó được

chia đối xứng qua một trục, vì vậy nó phát triển ở dạng song cầu khuẩn hoặc song cầu khuẩn Cấu tạo này hoàn toàn trái ngược với tụ cầu khuẩn (vì những tế bào tụ cầu khuẩn được chia theo nhiều trục phức tạp tạo thành hình dạng giống như chùm nho)

Streptococcus được chia nhỏ thành Lactococcus, Enterococcus, Vagococcus, dựa trên

đặc tính sinh học cũng như cấu tạo phân tử.Trong quá khứ, người ta phân lọai

Streptococcus bằng cách phân tích huyết thanh

Lactococci được ứng dụng nhiều trong công nghệ sản xuất bơ sữa với lượng sử dụng

hằng năm rất lớn Do sự ảnh hưởng to lớn của loài này đến công nghiệp, cả hai loài phụ

của nó là lactis and cremoris cũng được sử dụng rộng rãi

Hình 13 Lactobacillus

Hình 14 Streptococcus Pyogenes

Bảng 4 Tiêu chuẩn đối với men giống dạng đông khô

STT Các thông số Tiêu chuẩn

1 Chủng VSV Streptococcus thermophillus và

Lactobacilus Bulgaricus

2 Liều lượng sử

dụng

Do nhà sản xuất mong muốn

3 Quy cách đóng gói 50u/túi, 200u/túi

Bao bì có 3 lớp: PE –AI-PET

4 Điều kiện bảo quản <-180C: thời hạn sử dụng tối đa là 24

tháng

50C: thời hạn sử dụng tối đa là 6 tháng

5 Thời hạn sử dụng Men khi nhập được bảo quản lạnh < 50C

Trong sản xuất kefir, người ta sử dụng tổ hợp giống vi sinh vật dưới dạng hạt kefir ( Kefir Grains) Các hạt kefir có màu từ trắng đến vàng nhạt, hình dạng không ổn định và thường kết thành chùm với nhau tạo dạng tương tự hoa súp-lơ với đường kính trung bình (0,3÷2) cm Hạt kefir là phức hệ vi sinh vật gắn với nhau bởi chất polisaccharide Tuy vẫn chưa được làm sáng tỏ hoàn toàn nhưng qua hàng nghìn năm sử dụng con người nhận thấy rằng hệ vi sinh vật trong kefir không những không gây bệnh mà còn có khả năng ngăn chặn sự phát triển của một số vi sinh vật gây bệnh như Salmonella hay Shigella

 Thành phần hạt kefir

 Vi khuẩn:

Bao gồm vi khuẩn lactic (Lactobacilli, Lactococci, Leuconostoc ) và nấm

men Đôi khi người ta còn tìm thấy vi khuẩn Acetobacteracetivà Acetobacter

racenscùng với các vi sinh vật khác tổ chức thành khối cầu vi sinh vật []

Nhóm vi khuẩn lactic Lactobacilli chiếm khoảng 65-80% tổng số vi sinh vật trong hạt kefir Chúng gồm những loài vi sinh vật ưa ẩm và ưa nhiệt thực hiện quá trình lên men lactic theo cơ chế lên men đồng hình lẫn dị hình Nhóm vi khuẩn lactic Lactococci chiếm 20% tổng số tế bào, và một số tế bào thuộc nhóm Bacilli, Streptococci

Riêng nấm men chiếm 5÷10% tổng số vi sinh vật trong hạt gồm những loài lên men được lẫn không lên men được đường lactose Các loài nấm men lên men được đường lactose thường được tìm thấy tại các vị trí gần bề mặt hạt kefir

Ngược lại, các loài nấm men không lên men được đường lactose lại tìm thấy tại các vị trí sâu bên trong tâm hạt []

 Các thành phần khác:

Polisaccharide: chủ yếu là nước, vật chất hoà tan Kefiranofaciens và

Lactobacilli kefirsản sinh ra polisaccharide này Chúng là một phần của hạt, nếu

không có sự hiện diện của chúng thì hạt kefir không thể hình thành

Ngoài tế bào vi sinh vật, hạt kefir còn chứa protein (chiếm khoảng 30% tổng chất khô) và Carbohydrate (25÷50%) Như vậy, thành phần hợp thành của hạt giống kefir là phức protein polisaccharide - béo Thành phần hạt giống sấy khô đông lạnh với hàm ẩm 3,5% được tìm thấy bao gồm: béo 4,4%, tro: 12,1%, Muco-polisaccharide (Kefiran): 45,7%, protein tổng số 34,3% gồm có: protein không hoà tan 27%, protein hoà tan 1,6% và acid amin tự do là 5,6%

 Kefiran:

Cơ chế phức tạp về cấu trúc gian bào vi sinh vật trong hạt kefir hiện nay chưa được giải thích rõ ràng Người ta khám phá được gel hòa tan polisaccharide trong hạt kefir là điều duy nhất đủ cho tên gọi Kefiran (KGF-C) Hạt kefir sấy khô có khoảng 45% là kefiran Polisaccharide này gồm hai đường đơn glucose và galactose với tỉ lệ cân đối Trong điều kiện kị khí và có sự hiện diện của ethanol, kefiran dễ dàng được tạo thành ở trung tâm hạt Một vài loài Lactobacillikhác cũng sinh ra polisaccharide

như Lactobacilli brevis

Các loài Lactobacilli khác nhau có thể sản sinh ra dạng gel polisaccharide gần giống nhau ở tốc độ khác nhau Đây là một phần trong cơ chế phức tạp của hạt kefir

Có thể do những khuynh hướng khác nhau này mà Lactobacilli sản sinh các phần ở trung tâm hạt

Một thử nghiệm trên chuột đã phát hiện tính kháng ung bứu của Kefiran Trong thử nghiệm này Kefiran được cung cấp từ đường miệng của chuột và kết quả cho thấy kích thước khối u đã giảm đi rõ.[]

 Bảo quản giống kefir

Hiện nay có rất nhiều thông tin khác nhau cho việc chăm sóc và bảo quản giống kefir Cách đơn giản nhất là làm khô chúng bằng không khí rồi gói trong giấy và giữ nơi khô mát, những hạt này vẫn có thể hoạt động tốt sau một hay nhiều năm Khi muốn sử dụng lại thì ngâm kefir vào nước, lọc sạch và thả vào một tách sữa để yên trong vài ngày, chúng sẽ hoạt động trở lại.Hầu hết các phương pháp đều đề nghị nên rửa giống trước khi sử dụng, nhưng một số khác lại không cho phép, họ cho rằng hệ vi sinh vật có lợi xung quanh con giống sẽ bị xáo trộn hoặc bị tiêu diệt hoàn toàn trong nước có

chlorine hay flourine và đừng rửa giống ngoại trừ mục đích làm khô hay muốn ngừng lên men trong thời gian ngắn Tuy nhiên giống kefir dẻo dai hơn mọi người nghĩ, có thể đặt chúng trong sữa tươi và trữ trong tủ lạnh ở 40C khi bạn không muốn nó lên men Tốt nhất nên thay sữa mỗi tuần để giữ giống và nuôi chúng luôn hoạt động

Ngoài ra, có một cách trữ giống khác là đặt nó trong tủ đông một thời gian dài mà không có vấn đề gì đến việc tái kích hoạt giống

Kefir sẽ có chất lượng tốt trong khoảng 14 ngày nếu trữ ở 40C Theo phương pháp chế biến hiện nay người ta có thể thêm công đoạn ủ chín bằng cách sau khi cho lên men ở nhiệt độ phòng, làm lạnh xuống ở 14÷160C khoảng 12 đến 14 giờ Lúc này

tốc độ trao đổi chất của vi khuẩn và nấm men bị chậm lại Khi sản phẩm đã đạt đến độ chua yêu cầu, đưa vào bảo quản lạnh dưới 60C và sử dụng 1÷2 tuần

Chú ý: con giống rất kỵ với kim loại nên tất cả đồ dùng để ngâm hoặc lọc phải là đồ nhựa, thủy tinh, sứ…nếu dùng đồ kim loại thì con giống sẽ bị chết

Tuyệt đối không rửa con giống bằng nước nóng hoặc ngâm trong sữa nóng thì con giống sẽ chết

4 Đường

Đường kính là một trong những nguyên liệu không thể thiếu trong việc chế biến sữa chua từ sữa hoàn nguyên Các công ty có thể nhập đường kính ở Công ty mía đường Lam Sơn, Công ty mía đường Nghệ An, Công ty mía đường Biên Hòa Trong công nghệ sản xuất sữa chua chất lượng đường kính ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Do vậy yêu cầu kĩ thuật chế biến sữa hoàn nguyên đối với sản phẩm sữa chua nguyên liệu từ sữa bột là hết sức chặt chẽ Đường kính dùng cho sản xuất sữa chua là loại đường kính tinh luyện có chất lượng cao nhất

Đường kính đóng gói và bảo quản trong bao bì PE hai lớp để tránh hiện tượng thẩm thấu hơi nước làm thay đổi chất lượng sản phẩm Đường kính được bảo quản ở nơi râm mát và có nhiệt độ thấp

Chỉ tiêu cảm

quan

Trạng thái Tinh thể đồng đều, không vón cục,

không lẫn tạp chất Màu sắc Trắng tinh

Mùi vị Vị ngọt đặc trưng, không có mùi vị lạ Chỉ tiêu hóa

Điều kiện bảo quản 10-250C, bảo quản nơi thoáng mát

Bảng 6 Chỉ tiêu nguyên liệu đường kính (TCVN)

5 Dầu bơ

Nguyên liệu dầu bơ được nhập khẩu từ các nước New Zeland, Autralia, Hà Lan Dầu bơ là thành phần chất béo được tách ra từ quá trình sản xuất sữa bột gầy Trong chu trình chế biến đó, lượng kem( chất béo) được tách ra một lượng nhiều nhất Sau đó lượng kem được xử lý qua các công đoạn như làm sạch, tách nước và trở thành dầu

Dầu bơ có nhiều loại phụ thuộc vào mục đích sử dụng Dưới đây là hai loại thịnh hành có đưa vào sản xuất :

- Bơ ( Anhydous Milk Fat)

- Dầu bơ ( butter oil)

Dầu bơ và bơ khác nhau về hàm lượng chất béo Trong bơ hàm lượng chất béo vào khoảng 99,5% , còn trong dầu bơ hàm lượng chất béo đạt khoảng 99,8%(dầu bơ chính là bơ được bốc hơi chân không)

AMF bảo quản ở nhiệt độ thường trong thời gian từ 6-12 tháng Trong quá trình bảo quản bơ xảy ra một số biến đổi như:

Thay đổi cấu trúc: bơ bị mềm, bị dính hoặc bị sạn và bị đọng nước

Thay đổi mùi vị: Xuất hiện mùi vị lạ như ôi khét, mùi axit, mùi phomat ( do biến đổi sinh học) và mùi mỡ, mùi kim loại, mùi caramel (do biến đổi hóa học)

STT Đặc tính kiểm tra Chuẩn chấp nhận Phương pháp

HSD Tối thiểu còn ½ thời hạn tính

tới ngày nhập hàng

2 Cảm quan

Cảm quan

sữa, không có mùi lạ Trạng thái Có dang sệt ở nhiệt độ

II Quá trình lên men sữa chua

1 Đặc điểm vi sinh vật

Vi khuẩn lên men sữa chua là vi khuẩn lên men lactic thuộc bộ Lactobacillales Đây là những trực khuẩn, cầu khuẩn Gram dương, không tạo bào tử, không di động, kị khí chịu oxi Chúng có khả năng lên men nhiều loại đường đơn và đường đôi nhưng không có khả năng sử dụng các loại gluxit phức tạp Đây là các vi khuẩn đòi hỏi nhiều yếu tố tăng trưởng trong môi trường dinh dưỡng như các axit amin, vitamin và các khoáng chất vi lượng Quá trình lên men xảy ra tốt nhất trong môi trường axit pH từ 5.5-6.0, khi pH nhỏ hơn 4.5 quá trình lên men bị dừng lại Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men vi sinh vật là từ 15-500C Tuy nhiên, mỗi loài có khoảng nhiệt độ thích hợp khác nhau, nếu nhiệt độ lớn hơn 800C vi khuẩn lactic bị tiêu diệt hoàn toàn

Vi khuẩn lactic sinh sản bằng cách phân cắt tế bào, với điều kiện thuận lợi thời gian thế hệ chúng chỉ là 25 phút, không thuận lợi kéo dài tới 24 giờ

Theo truyền thống người ta thường sử dụng phối hợp hai vi khuẩn lactic: trực khuẩn L.bulgaricus và cầu khuẩn S.thermophilus theo tỉ lệ 1:1 Sự kết hợp này đảm bảo lên men nhanh và giá trị cảm quan cao nhất

2 Cơ chế lên men trong sản xuất sữa chua

2.1 Lên men lactic

Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm lên men từ sữa Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kỵ khí đường với sự tích lũy acid lactic trong môi trường Quá trình lên men lactic diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn Đầu tiên đường lactoza trong sữa sẽ được vi khuẩn lactic đưa vào bên trong tế bào nhờ những

cơ chế vận chuyển đặc trưng của màng tế bào chất Tiếp theo, lactoza sẽ được thủy phân thành 2 monosaccharide rồi đi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau

Có 2 dạng lên men lactic:

 Lên men lactic đồng hình: như giống Lactococcus, các loài Streptococcus

thermophillus, Lactobacillus bugariccus

Chu trình đường phân là con đường chính chuyển hóa glucose thành acid lactic

C6H12O6 2CH3CHOHCOOH +2CO2 +2ATP Sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men lactic là acid lactic (90%), 1 phần nhỏ: ethanol, CO2…

 Lên men lactic dị hình: như giống Leuconostoc

Do không có 1 số enzyme của chu trình đường phân (adolase, triose-phosphate

isomerase) nên chúng chuyển hóa glucose giai đoạn đầu theo chu trình phosphate

pentose-C6H12O6 CH3CHOHCOOH +C2H5OH +CO2 +ATP

Sản phẩm: 50% acid lactic, 25% rượu etylic, 25% là CO2và các chất khác

Lên men lactic là một quá trình trao đổi năng lượng Các phân tử ATP được hình thành trong quá trình chuyển hóa cơ chất (lactose) sẽ được vi khuẩn giữ lại trong tế bào để phục vụ cho các hoạt động trao đổi chất và sinh trưởng của vi sinh vật Ngược lại, các sản phẩm như acid lactic, ethanol và CO2 sẽ được vi khuẩn thải vào môi trường lên men Kết quả là hàm lượng acid lactic tích lũy trong môi trường ngày càng tăng, làm giảm pH môi trường và kéo theo những biến đổi hóa lý khác

Trong quá trình lên men lactic, ngoài các sản phẩm như acid lactic, ethanol, CO2, trong dịch men còn xuất hiện rất nhiều hợp chất khác tuy hàm lượng rất thấp nhưng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành mùi đặc trưng cho các sản phẩm lên men lactic Đặc biệt, tỉ lệ hàm lượng diacetyl/acetaldehyt ảnh hưởng lớn đến giá trị cảm quan của sữa lên men

2.2 Lên men kefir

Trong quá trình lên men sữa chua kerfi, ngoài sự lên men lactic của vi khuẩn lactic

dị hình nhằm mục đích đa dạng hóa chỉ tiêu về mùi vị và cấu trúc cho sản phẩm thì sự lên men ethanol quyết định tính chất đặc trưng của sản phẩm sữa chua kerfi

Công nghệ sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa, quá trình lên men ethanol được thực hiện chủ yếu bởi các nấm men thuộc giống Sacharomyces và Kluyveromyces Sau khi được vận chuyển trong tế bào chất, đường hexose được chuyển hóa theo chu trình đường phân để tạo thành axit pyruvic Tiếp theo axit pyruvic sẽ được chuyển hóa thành acetaldehyde rồi thành ethanol

Dyhydroxyacetone phosphat là một sản phẩm trung gian trong chu trình đường phân, hợp chất này có thể chuyển hóa thành glyxerol

Trong môi trường pH axit, glycerol chỉ được tạo ra với hàm lượng nhỏ Ngược lại, trong môi trường pH kiềm lượng glycerol sinh ra sẽ tăng lên rấy nhiều và glycerol sẽ trở thành một trong những sản phẩm chủ yếu của quá trình lên men

Phương trình tổng quát của quá trình lên men trong môi trường pH axit:

C6H12O6+ 2DP+ 2Pi 2 C2H5OH + 2CO2+ 2ATP

Sự chuyển hóa đường hexose thành ethanol và khí CO2 diễn ra trong tế bào chất của nấm men Đây là quá trình trao đổi năng lượng của nấm men trong điều kiện kỵ khí Ethanol và CO2 trong tế bào chất sẽ được nấm men thải vào môi trường lên men

Ngoài ra tế bào nấm men còn tổng hợp và thải vào dịch lên men hàng trăm sản phẩm phụ và sản phẩm lên men khác, những hợp chất này được tìm thấy với hàm lượng rất nhỏ, chúng được chia thành 4 nhóm: glyxerol cùng rượu bậc cao, aldehyde, axit hữu cơ

và ester

3 Cơ chế tạo hương vị và cấu trúc đặc trưng của sữa chua

Hình 16 Cơ chế lên men của vi khuẩn lactic

Sữa chua được ưa chuộng bởi ba yếu tố tạo thành giá trị cảm quan của sản phẩm: đó

là hương, vị và cấu trúc đặc trưng Các đặc tính cảm quan này gắn liền với đặc tính hóa

lí của sản phẩm, tạo nên nhờ lên men lactic đồng và dị hình Mối quan hệ giữa đặc tính cảm quan và hóa lí với lên men lactic của các vi khuẩn khởi động được tóm tắt trong sơ

đồ 16 Vi khuẩn lactic lên men lactose sinh axit lactic tạo vị chua cho sản phẩm, từ đó làm giảm pH đến điểm đẳng điện pH=pI=4.6 làm protein đông tụ tạo cấu trúc gel Đồng thời lên men lactic dị hình sinh chất tạo hương là aldehyde Chất này cũng được tạo ra

từ axit amin threonine, một sản phẩm thủy phân sữa của vi khuẩn lactic Gần đây người tiêu dùng có xu hướng ưa chuộng sản phẩm bio (không phụ gia, không chất bảo quản ), nên cấu trúc tự nhiên của sữa chua do vi sinh vật khởi động tạo ra nó đóng vai trò ngày càng quan trọng, nhằm loại trừ việc sử dụng chất ổn định cấu trúc như gelatin, alginate, pectin theo nghiên cứu, trong sữa chua đã có các chất ổn định cấu trúc tự nhiên là các polysaccharide ngoại bào(EPS) EPS tạo thành những nang vi khuẩn lactic, phân tử