tìm hiểu quy trình sản xuất sữa chua

sơ lược về sữa chua, công dụng của sữa chua, phân loại của sữa chua, nguyên liệu sản xuât sữa chua, các biến đổi của sữa trong sản xuất sữa chua, quy trình sản xuất sữa chua tại nhà, quy trình sản xuất sữa chua trong công nghiệp

LỜI MỞ ĐẦU

Sữa là một thực phẩm quan trọng, được chế biến và sử dụng rộng rãi trên thế giới và ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong khẩu phần dinh dưỡng của con người Các sản phẩm từ sữa ngày càng được đa dạng và phong phú với nhiều loại sản phẩm khác nhau như: sữa chua, phô mai, bơ,… để đáp ứng nhu cầu, thị hiếu của con người

Trong đó, sữa chua là sản phẩm được sản xuất và tiêu thụ phổ biến hơn cả Hiện nay, sữa chua đã và đang chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ rộng lớn Người tiêu dùng yêu thích sản phẩm này không chỉ vì giá trị dinh dưỡng của nó, mà vì còn các

ưu điểm khác như giá thành rẻ, thông dụng, dễ tiêu dùng và đặc biệt hơn là hương

vị đặc trưng mà các vi sinh vật lên men lactic mang lại cho sữa chua

Trong phạm vi bài báo cáo này, chúng em sẽ trình bày các nội dung sau:

 Sơ lược về sữa chua

 Nguyên liệu sản xuất sữa chua

 Quy trình sản xuất sữa chua

Trong bài báo cáo này, chúng em khó tránh khỏi các sai sót Chúng em mong nhận

CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC VỀ SỮA CHUA

1.1 Sữa chua là gì?

1.1.1 Khái niệm về sữa chua:

Sữa chua là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi, sữa đặc hoặc sữa bột và chất béo sữa các loại được lên men lactic bởi các chủng vi khuẩn có lợi cho đường ruột

như Lactobacillus bulgaricus, Streptococus thermophilus có hoặc không có các

trong túi da dê ăn protein sữa và đặc quánh lại Và thế là sữa chua được ra đời.[22]

Từ đó, trong suốt hàng nghìn năm, sữa chua đã trở thành món ăn phổ biến ở Trung Đông, Tây Á, Đông Âu và nhiều nơi khác trên thế giới Cho tới thế kỉ XIX, khi khoa học phát triển nhanh chóng, những lợi ích của sữa chua càng được chứng

tỏ một cách rõ ràng, đầy đủ và có tính thuyết phục hơn Năm 1910, nhà bác học người Nga Ilya Metchnikoff đã đạt được giải Nobel nhờ những chứng minh được vai trò của sữa chua đối với sức khỏe con người Và từ đó, sản phẩm sữa chua lên men được phát triển rộng rãi trên toàn thế giới

Trong hồ sơ cổ đại của Ấn Độ, sự kết hợp của sữa chua và mật ong được gọi

là “thức ăn của các vị thần”

Các món ăn của Hy Lạp cổ đại bao gồm một sản phẩm từ sữa được gọi là Oxygala cũng là một hình thức khác của sữa chua

Việc sử dụng sữa chua của người Thổ Nhĩ Kỳ thời Trung cổ được ghi trong

sổ DiwanLughat al-Turk của Mahmud Kashgari và Kutadgu Bilig Yusuf vào thế kỉ

XI

Năm 1970, sữa chua được phát minh và bán dưới dạng đông lạnh bởi một nhà điều hành sữa từ New England tên là H.P.Hood

Ngày nay, sữa chua hiện diện trên bàn ăn ở khắp nơi trên thế giới, như món

ăn chính, món ăn phụ hay là nguyên liệu chế biến các món ăn với vô vàn các hương

vị khác nhau

1.1.2.2 Ở Việt Nam:

Năm 1976, những hộp sữa chua đầu tiên được ra đời từ ý tưởng muốn tận dụng nguồn nguyên liệu sữa chưa sử dụng hết trong quá trình sản xuất sữa đặc có đường của Vinamilk

Năm 1993, Vinamilk chính thức cho ra đời hộp sữa chua đầu tiên được sản

xuất công nghiệp tại Việt Nam.[18]

1.2 Phân loại sữa chua:

1.2.1 Dựa vào cấu trúc của sữa chua

Dựa vào cấu trúc của sữa chua, người ta chia sữa chua ra làm 5 dạng chính,

đó chính là:[3]

 Sữa chua truyền thống (set type):

Sản phẩm sữa chua có cấu trúc gel mịn Trong quy trình sản xuất sữa chua truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm

 Sữa chua dạng khuấy (stirred type):

Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên bị phá hủy một phần

do sự khuấy trộn cơ học Trong quy trình sản xuất sữa chua dạng này, sữa nguyên liệu được xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì Sữa chua dạng này sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng chất như sữa chua truyền thống

 Sữa chua dạng lạnh đông (frozen type):

Sản phẩm có dạng tương tự như kem Quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyện dụng Tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lý và lạnh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm rồi đóng gói

 Sữa chua dạng cô đặc (concentrate type):

Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và bao gói sản phẩm Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm

 Sữa chua dạng uống (drink type):

Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử dụng người tiêu dùng không cần sử dụng muỗng Điểm khác biệt là sau quá trình lên men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm

1.2.2 Dựa vào hàm lượng chất béo có trong sản phẩm:

Lượng chất béo có trong sản phẩm sữa chua có thể dao động từ 0-10%, thông thường là từ 0.5-3.5% Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức nông lương FAO, chúng ta có thể chia sữa chua thành các loại như sau:

 Sữa chua béo (fat yoghurt): hàm lượng chất béo có trong sản phẩm không thấp hơn 3%

 Sữa chua bán gầy (partially skimmed yoghurt): hàm lượng chất béo có trong sản phẩm nằm trong khoảng 0.5-3%

 Sữa chua gầy (skimmed yoghurt): hàm lượng chất béo có trong sản phẩm không lớn hơn 0.5%

1.3 Công dụng của sữa chua:

1.3.1 Lợi ích

 Tăng cường hệ thống miễn dịch:

Trong sữa chua có chứa các vi khuẩn sống - một loại vi khuẩn lành mạnh có tên

là Lactobacillus casei Một nghiên cứu của Đại học Vienna - Áo, cho thấy rằng tiêu

thụ sữa chua có thể làm tăng số lượng các tế bào bạch cầu trong cơ thể Do đó, sữa chua được coi là có tác dụng trong việc tăng cường hệ thống miễn dịch, có tác dụng chống lại bệnh tật

 Giảm cholesterol "xấu":

Nghiên cứu năm 2009 của trường Đại học Tehran (Mỹ) đã chứng mình rằng ăn sữa chua hàng ngày giúp bổ sung probiotic làm cho mức LDL (cholesterol "xấu") được hạ xuống, đồng thời có thể làm tăng HDL (cholesterol "tốt") Mức LDL trong

cơ thể giảm đồng nghĩa với việc tránh được nguy cơ mắc nhiều bệnh như: tim mạch, huyết áp, béo phì, gout

 Giữ ổn định trọng lượng cơ thể:

Chọn chế độ ăn uống ít chất béo là việc mà rất nhiều người thực hiện nhằm mục đích đạt được và duy trì trọng lượng cơ thể lý tưởng Nghiên cứu của Trung tâm Y

tế Đại học Tennessee, Knoxville cho thấy những người bổ sung đầy đủ canxi sẽ có

xu hướng tăng cân ít và chậm hơn so với những người khác Cách đơn giản nhất để

bổ sung canxi cho cơ thể là ăn sữa chua Bạn có thể chọn các loại sữa chua ít chất béo để phục vụ mục đích duy trì trọng lượng của mình

 Tốt cho quá trình tiêu hóa:

Vi khuẩn sống trong sữa chua rất có lợi cho quá trình tiêu hóa vì trong sữa chua

có chứa một loại enzyme gọi là lactase có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa Theo Tạp chí Dinh dưỡng lâm sàng Mỹ thì những người ăn sữa chua thường xuyên sẽ ít bị viêm loét và các bệnh khác ở đường tiêu hóa Sở dĩ sữa chua có tác dụng này là vì hoạt

chất trong sữa chua ngăn ngừa vi khuẩn H pylori - các vi khuẩn có thể gây viêm

loét bên trong đường tiêu hóa Do đó, sữa chua được coi là có lợi cho quá trình tiêu hóa

 Giúp xương chắc khỏe:

Hàm lượng canxi trong sữa chua khá cao, do vậy, nếu thường xuyên ăn sữa chua, bạn sẽ tăng cường sức khỏe của xương và ngăn ngừa loãng xương

 Giảm viêm:

Các vi khuẩn Lactobacillus trong các loại sữa chua có thể giúp làm giảm tình

trạng viêm xảy ra khắp cơ thể, đặc biệt là ở những người bị viêm khớp Các lợi khuẩn cũng có thể làm giảm và ngăn chặn tình trạng viêm trong ruột, giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng và bàng quang

 Gây béo phì:

Mặc dù sữa chua có tác dụng duy trì trọng lượng cơ thể khỏe mạnh, nhưng đó là trong trường hợp ăn uống vừa phải để kích thích tiêu hóa Trong trường hợp ăn quá nhiều sữa chua thì lại có thể gây ra béo phì bởi trong thành phần của sữa chua có chứa đường, nếu lạm dụng quá nhiều sữa chua trong khẩu phần ăn hàng ngày sẽ khiến lượng đường trong cơ thể tăng quá mức cần thiết Vì vậy, khi lựa chọn sữa chua, bạn nên chú ý tránh chọn loại có hàm lượng chất béo rất cao vì chúng có thể

là nguyên nhân gây béo phì và các bệnh nguy hiểm khác như tiểu đường, bệnh tim, rối loạn giấc ngủ, trầm cảm

 Dị ứng:

Không phải ai cũng có thể uống được sữa Vậy nên, nếu bạn là người bị dị ứng với sữa hoặc không hấp thụ được các chất có trong sữa thì tốt nhất nên tránh tiêu thụ sữa chua vì nó có thể gây ra tình trạng khó thở, phát ban, nôn mửa…, thậm chí

là tử vong Những người thường xuyên bị đầy hơi không nên tiêu thụ quá nhiều lượng probiotics có trong sữa chua hàng ngày

1.4 Thành phần dinh dưỡng của sữa chua:

Sữa chua là một sản phẩm giàu dinh dưỡng và tốt cho sức khỏe Trong sữa chua có chứa 2-3% acid lactic Trong sữa chua còn chứa các chất dinh dưỡng khác như chất đạm, chất béo, hydrocacbon, vitamin Tùy theo từng loại sữa chua, nhà sản xuất, quốc gia hay nguyên liệu… mà thành phần dinh dưỡng có trong các sản phẩm sữa chua cũng khác nhau

Thành phần sinh dưỡng trong 100g sữa chua Greek yoghurt from whole

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng có trong các sản phẩm sữa chua

Sữa chua ăn trắng Vinamilk

ít đường

Sữa chua ăn trắng

Vinamilk không đường Năng

Ngoài ra, ở một số loại sữa chua lên men ( kefir) còn có chứa lượng nhỏ rượu

ethanol, tạo nên độ rượu vừa phải cho sản phẩm sữa chua.[6]

1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa chua:

Ở Mỹ khoảng 45% người tiêu dùng chọn bữa ăn sáng là tiêu thụ các sản phẩm từ sữa chua, 32% ăn vào bữa trưa, 32% ăn nhẹ bữa chiều, và 22% coi sữa

chua là món ăn đêm.[19]

1.5.2 Tại Việt Nam:

Trong những năm gần đây tình hình hình sản xuất và tiêu thụ sữa chua ngày càng phát triển về quy mô, chất lượng …

1.5.2.1 Về thương hiệu:

Sản phẩm sữa chua Việt Nam đầu tiên là của Vinamilk và chính thức có mặt trên thị trường từ năm 1993

Từ 1-2 năm trở lại đây những hãng sữa chua của nhiều doanh nghiệp như Ba

Vì, TH True Milk, Kinh Đô, IDP … cũng đã gia nhập thị trường

Các thương hiệu sữa chua hiện nay tại thị trường Việt Nam như sữa chua uống Yomost của Friesland Campina, sữa chua Love In Farm của IDP, sữa chua uống Well Yo của Kinh Đô, sữa chua Vinamilk, sữa chua TH True Milk … Ngoài

ra còn nhiều thương hiệu nhập khẩu phải kể đến 1 sản phẩm sữa chua của hãng Zott – CHLB Đức là: Zott Jogole ( vị dâu tây, đào, mâm xôi) và Zott Zottis ( vị dây tây,

dứa, đào, mâm xôi) là dòng sản phẩm cao cấp nhập 100% từ Đức.[11],[13]

1.5.2.2 Đa dạng hóa sản phẩm:

Ngày càng có sự đa dạng về chủng loại, mẫu mã, mùi vị sản phẩm từ sữa chua ăn đến sữa chua uống, theo đối tượng từ người lớn đến trẻ em, từ hàng bình dân đến hàng cao cấp…

Các loại sữa chua phổ biến hiện nay: sữa chua thường, probi, hoa quả, nha đam, sữa chua uống men sống, sữa chua uống tiệt trùng, bổ sung nhiều loại trái cây

tự nhiên

1.5.2.3 Doanh thu:

Theo thống kê của Euromonitor International, năm 2009, doanh số sữa chua toàn thị trường tăng 11% so với năm 2008 đạt 2000 tỷ đồng, năm 2010 chỉ tính riêng sản phẩm sữa chua ăn đạt 3300 tỷ động, năm 2012 đạt 5737 tỷ động và năm

2013 ước đạt 12465 tỷ đồng.[11]

1.5.2.4 Quy mô:

Quy mô thị trường của sản phẩm này khá nhỏ so với thị trường sữa tươi chỉ bằng 20% Hiện tại thói quen sử dụng sữa chua còn chưa nhiều, tuy nhiên theo dự đoán trong nhiều năm tới thị trường này sẽ tăng lên và gần cân bằng với sữa tươi

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU TRONG

SẢN XUẤT SỮA CHUA

2.1 Sữa:

2.1.1 Sữa và phân loại của sữa:

Sữa là chất lỏng sinh lý,đục được tiết ra từ tuyến vú của động vật, do các tuyến sữa tổng hợp được từ các hợp chất có trong máu, là nguồn thức ăn nuôi sống

 Sữa đã tách béo là sữa đã được tách một phần chất béo theo một tỷ lệ (tỷ lệ này phụ thuộc vào các nhà sản xuất), để cung cấp sữa tươi ít béo cho người

sử dụng

 Sữa khô nguyên chất (hay sữa bột nguyên chất) là sản phẩm làm từ sữa dưới dạng bột khô thông qua quá trình bay hơi nước, chứa đầy đủ thành phần dinh dưỡng như của sữa nguyên chất

 Sữa sấy phun không béo là sữa bột được sản xuất bằng phương pháp sấy phun, hầu như không chứa chất béo, có thể hòa tan tốt trong nước

(Sấy phun là quá trình cô đặc sữa được sử dụng phổ biến Sữa được phun vào trong buồng nhiệt dưới dạng sương mịn Trong buồng nhiệt, không khí nóng được thổi đều khắp không gian Sữa lỏng dưới tác động của nhiệt độ cao sẽ mất nước và kết thành giọt cứng rồi rơi xuống sàn theo dạng bột mịn.)

 Sữa đặc không đường: là sản phẩm sữa đã qua quá trình cô đặc và tiệt trùng,

có hàm lượng các chất gấp đôi sữa thông thường

 Sữa đặc có đường: là sản phẩm sữa được cô đặc theo phương pháp giống với sữa đặc không đường, sau đó bổ sung thêm đường

2.1.2 Một số tính chất đặc trưng của sữa:

Sữa tươi ở dạng lỏng đục, hơi nhớt, có màu trắng đục hay vàng nhạt, có mùi thơm đặc trưng Độ đục của sữa được tạo thành nhờ các chất béo, protein và một số khoáng có trong sữa

Tỷ trọng của sữa do hàm lượng các chất khô trong sữa quyết định, dao động

trong khoảng 1.026-1.032 g/l.[5]

Áp suất thẩm thấu của sữa tương đối ổn định, trung bình ở 6.6at ở 0oC [5]

Nhiệt độ đông đặc của sữa trung bình ở -0.555oC, có thể dao động từ -0.540

oC đến -0.590 oC Người ta có thể sử đụng đặc điểm này để kiểm tra sữa tươi có bị

pha loãng với nước hay không.[3]

Giá trị pH dao động trong khoảng 6.5-6.7, trung bình ở 6.6 [5]

Thành phần các chất có trong các loại sữa không giống nhau Chúng phụ thuộc và các yếu tố như thời kỳ tiết sữa, thành phần thức ăn, điều kiện chăn nuôi, sức khỏe, độ tuổi, kích thước, loài, giống…

2.1.3.1 Nước tự do:

Thành phần nước tự do chiếm khoảng 96-97% tổng lượng nước có trong sữa

Nó sẽ được tách ra trong quá trình sấy và cô đặc

2.1.3.2 Nước liên kết:

Nước liên kết chiếm tỷ lệ rất nhỏ, khoảng 3-5% Chúng thường gắn với các nhóm như -NH2, -COOH, -OH, =NH, -CO-NH-,… Dạng đặc biệt của nước liên kết

là nước kết tinh với lactose dưới dạng C12H22O11.H2O

Hàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa khác nhau là không giống

nhau

2.1.3.3 Lipid:

Lipid trong sữa gồm chất béo, phosphatid, glycolipid, steroid

Chất béo của sữa gồm các triglycerid, diglycerid, acid béo, sterol, carotenoid, các vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K),…

Các phosphatid và glycolipid đóng vai trò quan trong trọng việc tạo thành cầu mỡ Hàm lượng phosphatid và glycolipid khoảng 0.031-0.05%

Cầu mỡ là các thể hình cầu có các kích thước khác nhau, có đường kính khoảng 0.1-20µm, được bao bọc bởi một màng mỏng Kích thước cầu mỡ có ảnh hưởng đến hiệu suất tách béo bằng li tâm, cầu mỡ có kích thước càng lớn thì càng

dễ bị tách

2.1.3.4 Các protein:

Là nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất trong sữa Trong protein của sữa

có chứa đến 19 loại acid amin khác nhau, trong đó có đầy đủ 8 loại acid amin thiết yếu (Valine, Leucine, Isoleucine, Methionine, Threonine, Phenylalanine, Tryptophan, Lysine)

Trong sữa có 3 loại protein chủ yếu: Casein (chiếm 80%), Lactalbumin

(chiếm 12%), lactoglobulin (chiếm 6%).[17]

2.1.3.5 Glucid:

Glucid trong sữa chủ yếu là lactose dưới dạng hòa tan, chiếm khoảng 5.1% tùy theo từng loại sữa, đối với sữa bò chiếm khoảng 4.9% Dưới tác dụng của

4.5-vi khuẩn lactic, lactose bị lên men thành acid lactic (gọi là quá trình lên men

lactic).[17]

2.1.3.6 Vitamin:

Có nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể có trong sữa, tuy nhiên hàm lượn không cao lắm Số lượng và hàm lượng các loại vitamin phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau (thức ăn, điều kiện chăn nuôi, giống, loài, độ tuổi…)

Bảng 2.1: Thành phần vitamin có trong sữa[5]

Tuy nhiên, trong quá trình xử lý nhiệt, thanh trùng hoặc khi có tác dụng của ánh sáng, vitamin C gần như hoàn toàn, các loại vitamin khác cũng giảm một lượng, tuy nhiên không đáng kể Do đó người ta đã bổ dung một số loại vitamin cần thiết trong quá trình chế biến sản phẩm sữa

2.1.3.7 Chất khoáng:

Người ta quy ước chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như chất lượng sản phẩm sữa Bao gồm các nguyên tố Ca, Na, Mg, K, Fe, Cu, Ni, Co, I, Cl, P, S, Al, Pb, Sn, Ag, As,…trong đó Ca, Na, Mg, K, P, S và Cl chiếm tỷ lệ cao hơn cả

2.1.3.8 Các enzyme:

Trong sữa có các enzyme thường gặp trong tự nhiên Một số enzyme được quan tâm nhiều trong sữa: lipase, catalase, phosphatase

 Lipase: Khi gặp điều kiện thuận lợi, lipase thủy phân một phần chất béo của sữa, làm cho sản phẩm có mùi ôi và đắng Đây là một trong những nguyên nhân làm hỏng sữa Lipase bị phá hủy ở 75oC sau 60s

 Catalase: Sữa vắt từ bò bị bệnh viêm vú thì hàm lượng catalase thường cao Enzyme này bị phá hủy ở 75oC sau 60s

 Phosphatase: Trong sữa tươi có phosphatase, có tác dụng xúc tác quá trình thủy phân phospho glycerin của sữa tạo thành glycerin, acid béo, acid phosphoric và một số sản phẩm khác Enzyme này bị phân hủy ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn

2.1.3.9 Chất khí và sắc tố:

Lượng chất khí hòa tan trong sữa khoảng 50-90m/l, gồm khí nito, cacbonic, oxi,… Trong đó oxy là có ảnh hưởng xấu vì nó là nguyên nhân phát triển quá trình oxy hóa

Sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoid mà đại diện là caroten Ngoài ra, sữa còn có sắc tố xanh do clorofin, màu vàng xanh là do lactoflavin, màu trắng sữa là do sự khuếch tán ánh sáng bởi các minxen protein

2.1.4 Yêu cầu của sữa trong sản xuất sữa chua:

Sữa sử dụng trong công nghệ sản xuất sữa chua cần đảm bảo các yêu cầu sau:

 Độ vệ sinh cao, tổng số vi khuẩn thấp

 Không chứa các chất kháng sinh

 Không chứa thể thực khuẩn (bacteriaphage)

 Không chứa các chất tẩy rửa, chất sát khuẩn, chất ngăn cản quá trình lên men

 Cần kiểm tra chặt chẽ các chỉ tiêu về độ tươi, độ sạch, tổng chất khổ, hàm lượng chất béo, cảm quan

2.2 Giống vi sinh vật:

Trong quá trình lên men sữa chua, thường sử dụng chủng vi khuẩn lactic thuần

khiết: Streptococcus salivarius ssp Thermophilus, Lactobacillus delbrueckii ssp

Bulgaris, Lactobacterium bulgaricum, Lactobacterium acidophilum

Trong đó được sử dụng phổ biến nhất là hai chủng Streptococcus salivarius ssp

Thermophilus (hay Streptococcus thermophilus), trực khuẩn Lactobacillus

delbrueckii ssp Bulgaris (hay còn gọi là Lactobacillus bulgaris).[3]

 Phân loài : S.salivarius subsp Thermophilus

Hình 2.1: Vi khuẩn Streptococcus thermophilus

Là vi khuẩn có tế bào gram dương, yếm khí tùy ý Vách tế bào gồm Acetylglucosamine (NAG) và acid N-Acetylmuranic (NAM), cho phép vi khuẩn chịu được nhiệt độ cao, có lợi cho quá trình lên men sữa chua trong công nghiệp.[4]

N-http://anabio.vn/loi-khuan-streptococcus-thermophilus/

Tế bào hình cầu hoặc hình trứng, đường kinh 0.7 – 0.9 µm, không chuyển động, thường kết thành chuỗi ngắn Có khả năng lên men glucose, fructose, lactose, saccharose

Nhiệt độ sinh trưởng từ 20 - 50ºC, nhiệt độ tối ưu là 40ºC Ngoài ra chúng có thể chịu được nhiệt độ đun nóng 65ºC trong vòng 30 phút pH tối ưu cho sự phát

triển của vi khuẩn vào khoảng 4 – 4.5

2.2.1.2 Vai trò của Streptococcus thermophilus:

Có khả năng giúp đỡ hồi phục lại việc hấp thu kém bằng cách sinh ra enzyme lactase dex dàng cho việc tiêu hóa các lactose trong sữa

Có hoạt tính oxy hóa mạnh, giúp bảo vệ cơ thể khỏi sự tác động của các gốc

tự do

Có thể hoạt động như một số chất chống ung thư, đặc biệt chống lại các tế bào ung thư đường ruột, điều trị tiêu chảy, cũng như sự viêm nhiễm đường ruột hay viêm nhiễm âm đạo

2.2.2 Lactobacillus bulgaricus:

2.2.2.1 Đặc điểm hình thái và sinh hóa:

Vị trí trong sinh giới [4]

Hình 2.2: Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus

Được xác định vào năm 1905 bởi Stame Grigorov,[4], là một trực khuẩn

gram dương, có hình que, dài và mảnh, thường xếp đôi hay là một chuỗi dài từ 5 –

20 µm.[5]

Khuẩn lạc phẳng, hơi vàng, đường kính khoảng 2 – 3 mm Khuẩn lạc càng già thì ở giữa khuẩn lạc càng trở nên sẫm màu Đặc điểm chung của họ vi khuẩn

lactic là không sinh bào tử.[5]

Đây là loài không có khả năng di động, không dịch hóa được gelatin, có khả năng làm đông tụ sữa ở 37ºC Chúng có khả năng lên men được đường glucose, lactose và galactose Hàm lượng acid do vi khuẩn này gây ra trong môi trường sữa thường rất cao ( khoảng từ 3 – 3.5%, tương ứng với 40 - 50ºC)

Đây là loại vi khuẩn kị khí không bắt buộc Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của chúng là 40 - 48ºC, ở pH là 5.4

Khi lên men chúng không có khả năng sử dụng đường maltose và tạo ra một lượng nhỏ acid bay hơi và aldehyde, tạo cho sản phẩm có mùi vị đặc trưng, thường dùng để sản xuất sữa chua đông mịn

2.2.2.2 Vai trò và ứng dụng của Lactobacillus bulgaricus:

http://anabio.vn/loi-khuan-lactobacillus-p1/

2.2.3 Hoạt động của vi sinh vật trong sản xuất sữa chua:

Trong chế biến sữa chua, chất lượng của sữa chua phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của chủng vi sinh vật được sử dụng Trong quá trình lên men, các chủng

vi sinh vật này không chỉ sản sinh ra acid lactic mà còn sản sinh ra các acid bay hơi, khí CO2, este, diacetyl, tạo cho sản phẩm có mùi thơm đặc trưng Một số chủng vi

sinh vật thường dùng là Streptococcus lactic, Streptococcus cremoric,

Streptococcus diacetyl lactic, Steptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus

Tuy nhiên, có 2 chủng vi sinh vật thường được sử dụng nhất trong sản xuất

sữa chua là Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus

Lactobacillus bulgaricus là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt

độ 45 - 50ºC trong môi trường có độ acid cao và có thể tạo đến 2.7% acid lactic từ đường lactose

Streptococcus thermophilus là vi khuẩn lactic chịu nhiệt lên men điển hình,

phát triển ở nhiệt độ 50ºC và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37 - 40ºC nhưng chỉ phát triển

được trong môi trường có nồng độ acid thấp hơn Lactobacillus bulgaricus

Streptococcus thermophilus phát triển nhanh hơn Lactobacillus bulgaricus

và nhiệt độ thích hợp cao hơn Đến khi sự phát triển của Streptococcus

thermophilus bị chậm lại do acid sinh ra, lúc này Lactobacillus bulgaricus sẽ phát

triển và làm độ acid tăng lên đến khi đạt điểm cân bằng của 2 loài Tỷ lệ của 2 giống trong sản xuất sữa chua là 1:1

Các nghiên cứu khoa học đã chứng rằng khi nuôi cấy cả 2 nhóm vi sinh vật cùng với nhau trong môi trường sữa thì tính tương tác sinh học của chúng sẽ làm cho sự tăng trưởng của cả 2 loài trở nên tốt hơn khi so sánh với trường hợp nuôi cấy

mỗi loài ở một môi trường riêng rẻ Vi khuẩn Streptococcus thermophilus có hoạt

tính enzyme protease rất thấp, trong khi đó, khả năng phân hủy protein của

Lactobacillus bulgaricus tốt hơn Do đó sự dinh trưởng của Lactobacillus bulgaricus sẽ làm tăng nồng độ các peptide mạch ngắn và các acid amin tự do có

trong sữa, từ đó là nguồn cung cấp cơ chất có chứa nguồn nito dễ hấp thu và thúc

đẩy sự tăng trưởng của Streptococcus thermophilus Ngược lại Streptococcus

thermophilus sẽ thúc đẩy quá trình sinh trưởng của Lactobacillus bulgaricus thông

qua việc hình thành acid formic.[3]

2.3 Các chất phụ gia:

Ngoài ra, để tăng vị ngọt của sữa chua, người ta thêm đường (glucose, saccharose…) vào Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng purée trái cây – là dạng nguyên liệu thô được chế biến từ trái cây nguyên chất hay trái cây nghiền nhuyễn, chứa phần thịt quả, và đặc sệt hơn nước ép trái cây thông thường Purée được thêm vào có thể dưới hai dạng: tự nhiên (không bổ sung đường) và

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA

3.1 Sơ lược về quá trình lên men:

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa đường thành acid lactic dưới tác dụng của vi sinh vật, điển hình là vi khuẩn lactic Có 2 kiểu lên men lactic chính là lên men đồng hình và lên men dị hình

 Lên men lactic đồng hình là quá trình lên men trong đó các sản phẩm acid lactic chiếm phần lớn (khoảng 90%) và một lượng nhỏ acid acetic, aceton,…

 Lên men lactic dị hình là quá trình lên men trong đó ngoài sản phẩm acid lactic còn tạo ra một lượng lớn các sản phẩm phụ như acid acetic, ethanol, acid succinic, CO2…

3.2 Quy trình sản xuất sữa chua tại nhà:

 Dùng vi khuẩn lactic đông khô được sản xuất dưới dạng thuốc uống dùng

cho bệnh nhân bị bệnh đường ruột [7]

Các nguyên liệu bổ sung: Hoa quả, nha đam, cacao, bạc hà

3.2.2 Quy trình lên men tạo sữa chua:

3.2.2.1 Khử trùng dụng cụ:

Các dụng cụ bao gồm: Muôi, thìa đong, cốc đong…

Để khử trùng các dụng cụ này thì đun trong nước sôi trong khoảng 30 giây rồi vớt ra, để khô trong không khí hoặc cho vào lò nướng từ 80-100°C trong 2 đến 3 phút [15],[7]

Mục đích tránh cho dụng cụ nhiễm tạp khuẩn làm sữa chua bị hỏng

3.2.2.2 Giai đoạn làm đông tụ sữa:

Xử lí sữa: Sữa được đun từ 85-90°C nấu đến vừa sôi rồi ngừng nấu ngay, sau

đó để nguội từ 40-45°C

Trộn men với sữa: Thường dùng lượng men bằng khoảng 3% so với lượng sữa, tức là nếu tổng lượng sữa là 1 lít thì chỉ cần dùng 30-40 ml Khi lượng men dưới 5% thì sữa mềm mịn, lượng men càng nhiều thì sữa càng cứng và đặc (6-10%

so với lượng sữa) nhưng nếu sử dụng nhiều hơn với mức này thì sữa chua sẽ bị

 Ủ bằng lò nướng: Bật lò ở 75°C trong 5 phút, để nhiệt độ trong lò từ 70-80°C rồi đổ sữa vào, sữa được làm ấm từ từ lên 40-50°C sau

khoảng 2 tiếng thì làm nóng lò lại ở 50°C trong khoảng 2-3 phút, ủ

thêm khoảng 2 tiếng nữa tổng cộng sau 4 giờ ủ là có sữa chua đặc

[13]

 Ủ bằng nồi cơm điện: Cho nước vào nồi cơm điện đun đến 80°C, cho khay đựng sữa vào sau 1 thời gian khi nước trong nồi nguội bớt thì đổ thêm nước nóng mới

 Ủ bằng thùng xốp: Xếp các hủ sữa chua vào thùng xốp, đổ nước sôi

ngập 2/3 các hủ, ủ từ 5-6 tiếng [13]

3.2.2.3 Giai đoạn giữ sữa chín:

Cho sữa chua vào bảo quản trong ngăn dưới của tủ lạnh Sữa chua có thể bảo quản trong tủ lạnh từ 2-3 tuần

Yêu cầu thành phẩm: đặc, mịn, không nhớt, chua ngọt vừa phải, có thể úp ngược mà không đổ

3.3 Quy trình sản xuất sữa chua trong công nghiệp:

3.3.1 Quy trình công nghệ sản xuất

Hình 3.1: Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua

Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua trong công nghiệp bao gồm các công đoạn chính sau:

 Chuẩn hóa

 Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô

 Bài khí

 Đồng hóa

 Xử lí nhiệt

 Cấy giống

Tùy theo dạng thành phẩm của sữa chua, trong quy trình công nghệ sản xuất

có các công đoạn khác nhau

3.3.1.1 Chuẩn hóa:

Hiệu chỉnh hàm lượng chất béo cho sản phẩm

Nếu hàm lượng chất béo thấp, ta bổ sung cream vào Lượng chất béo trong cream tối thiểu không thấp hơn 12%, thường dao động từ 35 – 40% Nếu hàm lượng chất béo cao, ta có thể bổ sung sữa gầy hoặc sử dụng quá trình li tâm để tách bớt chất béo ra khỏi sản phẩm Hàm lượng chất béo trong sữa chua thành phẩm thường dao động trong khoảng 0.5 – 3.5%

3.3.1.2 Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô:

Điều chỉnh hàm lượng chất khô Tổng hàm lượng chất khô trong quá trình lên men sản xuất sữa chua là từ 14 – 16% Thông thường, sữa tươi có hàm lượng chất khô khoảng 11.5 – 12.7% Để tăng hàm lượng chất khô trong sữa tươi, chuẩn bị cho quá trình lên men ta có thể chọn một trong những giải pháp thông dụng sau đây:

 Cô đặc trong điều kiện chân không để làm bay hơi một lượng nhất định Thể tích sữa sau quá trình cô đặc thường giảm từ 10 – 20% Khi đó, tổng hàm lượng chất khô trong sữa sẽ tăng từ 1.5 – 3%

 Bổ sung thêm bột sữa gầy và sữa tươi: Hàm lượng bột sữa gầy sử dụng thường không cao hơn 3% so với khối lượng sữa tươi

 Bổ sung thêm sữa cô đặc và sữa tươi

 Xử lí sữa gầy bằng phương pháp siêu lọc trên thiết bị Membrane Dùng sản phẩm không qua màng thoát ra từ thiết bị siêu lọc có hàm lượng chất khô cao sẽ được sử dụng để bổ sung vào sữa tươi

3.3.1.3 Bài khí: