công nghệ sản xuất sữa chua - yaourt ngon nhất

công nghệ sản xuất sữa chua - yaourt ngon nhất

ĐH-NHA TRANG : 50CNSH. GVHD: TRẦN THANH GIANG NHÓM 3 I.TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về sản phẩm Sữa lên men yaourt là một sản phẩm rất phổ biến trên thế giới .Nó được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ xưa.Ngày nay, yaourt được tiêu thụ mạnh tại các nước vùng Địa Trung Hải,trung tâm châu Âu và châu Á. Trên thị trường hiện nay,sản phẩm yaourt rất đa dạng về chủng loại. Cấu trúc và mùi vị yaourt luôn được các nhà sản xuất thay đổi với thị hiếu và thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau.Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau: Yaourt truyền thống (set type) : Sản phẩm có cấu trúc gel mịn.Trong quy trình sản xuất yaourt truyền thống,sữa nguyên liệu sau khi được sử lý ,cấy giống rồi rót vào bao bì .Quá trình lên men diễn ra trong bao bì .Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông(coagulum) và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm. Yaourt dạng khuấy (stirred type) :khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học.Trong quy trình sản xuất yaourt dạng khuấy ,sữa chua nguyên liệu được xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng,tiếp theo là quá tringf làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì.Yaourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đônng nhất như yaourt truyền thống . Yaourt uống (drinking type) hay yaourt dạng lỏng : 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 dùng 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 giãm độ nhớt cho sản phẩm. Yaourt làm lạnh (frozen type) : Sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice_cream) .Quá trình lên men sữa được thực hiện trong thieetss bị chuyên dùng ,tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lý và làm lạnh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm (hardening )rồi bao gói. Yaourt cô đặc (concentrated yaourt) :Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa ,cô dặc ,người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữ khỏi sản phẩm.yaourt cô đặc còn có tên gọi là stained yaourt hay labneh Ngày nay, để đa dạng hóa hơn nữa sản phẩm yaourt trên thị trường ,người ta có thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc puree tái cây vào sản phẩm. Một khóa phân loại khác nhau cho yaourt là dựa vào chất béo trong sản phẩm. Lượng chất béo trong yaourt có thể dao động 0-10%, thông thường từ 0,5 - 3,5%. Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức Nông lương FAO, sản phẩm yaourt có thể được chia thành ba nhóm như sau: Yaourt béo (fat yaourt) :hàm lượng chất béo trong sản phẩm không thấp hơn 3%. Yaourt “bán gầy” (partially skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0,5 _ 3,0%. Yaourt gầy (skimmed yaourt ) :hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5%. Sau quá trình lên men,yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số enzyme ngoại bào do chúng tiết ra. Do đó,sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (2-40C) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất lượng khác của yaourt. Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu hóa thức ăn ở cơ thể người.Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường, một số nhà khoa học đã cho rằng lên men yaourt còn có chức năng làm chậm qua trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng. Để kéo dài thời gian khi bảo quản và giãm chi phí vận chuyển, bảo quản sản phẩm, ngưới ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong quy trình công nghệ sản xuất một số dạng yaourt.Khi đó, nhóm vi khuẩn lactic và các vi sinh vật bị nhiễm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt hoặc ức ché.Yaourt uống_dạng lỏng_qua xử lý tiệt trùng UHT có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng.Tuy nhiên,một số quốc gia hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và nhữh lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng. Lợi ích của yaourt: Yaourt là thực phẩm rất bổ dưỡng cho sức khỏe.Sau đây là 5 điều kì diệu khi sủ dụng yaourt: -Giảm béo: Yaourt giàu canxi là liều thuốc giảm béo kì diệu.Canxi từ sữa có ảnh hưởng lên hoạt động của các tế bào mỡ,giúp chúng chuyển hóa thành năng lượng yaourt còn có tác dụng bình ổn lượng cholesterol trong máu . -Chữa hôi miệng: Thật khó tin là yaourt khơng đường sẽ làm giảm lượng chất hydrogen sulphide ngun nhân gây ra chứng hơi miệng.Nếu bạn ăn một hủ yaourt mỗi ngày ,bạn sẽ thấy hơi thở của mình bớt hơi hơn,ngay cả trên lưỡi cũng sẽ giảm đáng kể. -Tốt cho ruột: Sữa chua là một loại thực phẩm dễ tiêu hóa và khuẩn lactic trong yaourt đã tăng cường sự dẻo dai trong đường ruột. Những người mắc các bệnh đường ruột :đau dạ dày,tiêu chảy,đầy hơi,táo bón .có thể giảm bớt sự khó chịu bằng cách bổ sung vào khẩu phần ăn 1-2 hủ yaourt mỗi ngày. -Giúp xương chắc khỏe: Lượng canxi trong yaourt cũng tương đương với sữa tươi, giúp bổ sung nhu cầu khống chất cần thiết hàng ngày cho phát triển hệ xương, răng và phòng chống lỗng xương.Hãy ăn 1-2 hủ mỗi ngày để tăng cường lượng canxi cho cơ thể. -Tăng cường hệ miễn dịch: Yaourt kích thích cơ thể sản xuất các chất kháng sinh giúp cơ thể chống lại các bệnh do virus gây ra: bệnh viêm mũi dị ứng, cảm lạnh hoặc cúm . Khơng những thể, khuẩn lactobacilli trong yaourt còn có tác dụng giảm thiểu nguy cơ tử vong, ung thư ruột kết và trực tràng. 2. Ngun liệu Ngun liệu dùng để sản xuất sữa chua yaourt: sữa tươi, sữa bột, sữa cơ dặc, sữa hồn ngun hoặc sữa tái chế Sữa tươi phải có chất lượng tốt, bảo đảm các u cầu sau : Độ vệ sinh cao, tổng số vi khuẩn thấp. Khơng chứa kháng sinh (pencilin, steptomicin…), bacteriophage (thực khuẩn thể) Khơng chứa kháng sinh (penicillin, streptomycin…). Khơng chứa các enzyme. Không chứa dư lượng hoá 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. 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 hoá 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 hoá để phù hợp theo yêu cầu của sản phẩm. Còn lượng chất khô (theo quy định của WHO / FAO) không được thấp hơn 8.2%. Khi tăng hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu, đặc biệt là tăng hàm lượng casein và protein 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 yaourt truyền thống. 2.1 Thành phần khác: Đường: glucose, saccharose…bổ sung vào sữa trong quá trình chế biến để tăng vị ngọt. Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng puree trái cây (thơm, dâu, sơri, táo…). Có hai dạng puree : Puree tự nhiên (không có bổ sung thêm đường). Puree có bổ sung thêm đường. Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50 – 55%. Một số sản phẩm yaourt còn được bổ sung thêm hương liệu và chất màu trong quá trình sản Đối với một số sản phẩm, người ta còn sử dụng chất ổn định như gelatin, pectin, agar- agar… chúng có tác dụng ngăn chặn quá trình tách nước, làm tăng độ nhớt của yaourt thành phẩm. Sữa chua yoghurt không có chất ổn định. Khi sản xuất sữa chua hoa quả, có thể cho thêm chất ổn định. Còn sữa chua uống phải cho thêm chất ổn định ( 0,1-0,5%). Khả năng đông tụ của sữa sẽ giảm khi lượng ion tích điên dương giảm (Ca2+ ). Người ta cho thêm CaCl2 với lượng 0,02-0,04% trong một số thời điểm trong năm. Cố thể thêm đường dạng saccharose hoặc glucose trong sản xuất sữa chua hoa quả. 3. Cơ chế quá trình lên men: Trong các sản phẩm lên men từ sữa, người ta nhận thấy có 3 dạng lên men chính: lên men rượu, lên men lactic ( thường gặp), lên men butyric. Lên men lactic: là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa chua. Dựa vào thành phần của sản phẩm lên men mà người ta chia thành: lên men lactic điển hình và lên men lactic không điển hình. Trong môi trường sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactase. lactose Đường Galactose chuyển hoá thành glucose Galactose + ATP  Galactose – 1 – phosphate + ADP. Galactose – 1 – phosphate  Glucose -1 –phosphat Glucose – 1 – phosphate  Glucose – 6 – phosphate Glucose – 6 – phosphate  Glucose+ H3PO4 Đường Glucose chuyển hoá thành acid pyruvic theo chu trình glycosid của Embden – Meyerhof. Acid pyruvic tiếp tục chuyển thành acid lactic đưới tác dụng của enzyme lactase dehydrogenase. Bên cạnh đó, dưới tác dụng của enzyme decarboxylase của vi khuẩn lactic, acid pyruvic cũng chuyển thành andehyt acetic. CH3 Lactase dehydrogenase COOH O C CH3 COOH OH CH CH3 Acid pyruvic Acid lactic Enzyme lactase Glucose + Galactose Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc . Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản xuất sữa chua đặc. Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và điều đó làm cho các micelle casein tồn tại dưới dạng keo. Acid lactic tạo ra từ quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa. Khi pH của sữa bằng pI của casein(4.7) các micelle casein bị trung hoà về điện tích và micelle casein sẽ đông tụ tạo thành gel. Khi pH giảm xuống dưới pl, các micelle casein được tái hoà tan. Và cơ sở này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua khi dừng quá trình lên men của sữa chua đặc ở pH= 4.7. Còn ở sữa chua uống pH= 4.1. Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa CH3 Decarboxylase COOH O C CH3 H O C CH3 Acid pyruvic andehyt acetic NH2- R(COOH)2 + (CH3CHOHCOO)2Ca NH2 – R(COO)2Ca + 2CH3CHOHCOOH Caseinate calcium Acid lactic Acid ceiseic(quện sữa) Lactate calcium Các calcium phosphate keo sẽ làm hoà tan và tạo ra Ca2+. Các ion này làm cho khối đông tụ bền chặt hơn. II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: Sữa nguyên liêụ Vi khuận lactic thương mại dang đông khô. Chất ổn định Bao bì Đường Chuẩn hoá Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô Bài khí Đồng hóa Xử lý nhiệt Cấy giống Hoạt hoá Phối trộn Lên men Lên men Phối trộn Làm lạnh Puree trái cây Rót sản phẩm Lên men Làm lạnh Bảo quản lạnh Phối trộn Rót sản phẩm Bảo quản lạnh Hương liệu Hương liệu Hương liệu Bao bì Đồng hoá Đồng hoá Thanh trùng Rót sản phẩm Đồng hoá Rót sản phẩm Triệt trùng UHT Rót sản phẩm Làm lạnh Bảo quản lạnh Bảo quản lạnh Bảo quản ở nhitệ độ phòng Bao bì Bao bì Bao bì Yaourt truyền thống Yaourt đang khuấy Yaourt uống Yaourt uống Yaourt uống 1.Chuẩn hóa Mục đích : hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sản phẩm yaourt Phương pháp: Sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo thấp, ta bổ sung thêm cream vào, lượng chất béo trong cream tối thiểu không thấp hơn 12% và thường dao động từ 35-40%. Sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo cao ta bổ sung sữa gầy hoặc sử dụng quá trình ly tâm để tách bớt chất béo ra khỏi sữa. Hàm lượng chất béo trong yaourt thành phẩm thường dao động trong khoảng 0.5- 3.5% 2.Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô: Tổng hàm lượng chất khô tối ưu cho quá trình lên men trong sản xuất yaourt là từ 14-16%. Thực tế, mỗi nhà sản xuất sẽ chọn một giá trị thích hợp cho sản phẩm của mình. 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 dưới đây: - Cô đặc sữa trong điều kiện chân không để làm bay hơi đi một lượng nước nhất định. Thể tích sữa sau quá trình cô đặc thường giảm đi từ 10- 20%. Khi đó tổng hàm lượng chất khô trong sữa sẽ tăng từ 1.5-3.0%. Các nhà sản xuất có thể sử dụng thiết bị bài khí, kết hợp cô đặc sữa chân không hoặc thiết bị cô đặc sữa dạng màng rơi. - Bổ sung thêm bột sữa gầy vào sữa tươi : hàm lượng bột sữa gầy thường không cao hơn 3% so với khối lượng sữa tươi. - Xử lý sữa gầy bằng phương pháp siêu lọc (ultra-filtration) trên thiết bị membrane. Dòng sản phẩm không qua màng (retentate) thoát ra từ thiết bị siêu lọc có hàm lượng chất khô cao sẽ được sử dụng để bổ sung vào sữa tươi. Tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu và thiết bị sẵn có mà mỗi nhà máy sẽ lựa chọn một giải pháp thích hợp cho việc hiệu chỉnh tổng hàm lượng chất khô trong nguyên liệu sữa tươi. [...]... trong sữa. Khi đó, quy trình sản xuất bắt buộc phải có q trình bài khí. 4. Đồng hóa: Mục đích: tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và tăng độ đồng nhất cho sản phẩm yaourt. Thông thường, đồng hóa được thực hiện ở áp lực 20 0-2 50 bar, nhiệt độ sữa từ 6 5-7 0 0 C. Trong quy trình sản xuất yaourt có hàm lượng chất béo thấp, khơng nên bỏ qua giai đoạn đồng hóa sữa. .. pectin, agar- agar… chúng có tác dụng ngăn chặn quá trình tách nước, làm tăng độ nhớt của yaourt thành phẩm. Sữa chua yoghurt khơng có chất ổn định. Khi sản xuất sữa chua hoa quả, có thể cho thêm chất ổn định. Còn sữa chua uống phải cho thêm chất ổn định ( 0, 1- 0,5%). Khả năng đông tụ của sữa sẽ giảm khi lượng ion tích điên dương giảm (Ca 2+ ). Người ta cho thêm CaCl 2 với lượng 0,0 2-0 ,04% trong... Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc . Acid lactic đóng vai trị rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản xuất sữa chua đặc. Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và điều đó làm cho các micelle casein tồn tại dưới dạng keo. Acid lactic tạo ra từ quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa. Khi pH của sữa bằng pI của casein(4.7)... bulgaricus khoảng 2 0- 30 phút.Thơng thường q trình lên men kết thúc lúc 2. 5-3 .0 giờ. Độ chua yaourt đạt 7 0-8 0 0 D. 6.1.3Làm lạnh và bảo quản: Mục đích: để ổn định cấu trúc gel của sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ sinh tổng hợp acid lactic của vi khuẩn. Phương pháp: Các bao bì chứa yaourt sẽ đưa vào phòng làm lạnh để đưa yaourt về 1 8-2 0 0 C trong vòng 3 0-4 0 phút. Cuối cùng, ta hạ nhiệt độ yaourt xuống... lạnh ở 2-4 0 C. Quá trình làm lạnh sau lên men và bảo quản sản phẩm ở 2-4 0 C giữ vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc gel của yaourt, tránh hiện tượng tách huyết thanh sữa trong sản phẩm. Ở các nhà máy sản xuất yaourt truyền thống với năng suất lớn, người ta sử dụng dây chuyền thiết bị hoạt động liên tục. Sữa tươi đã được cấy giống vi khuẩn 3. Cơ chế quá trình lên men: Trong các sản. .. sử dụng thêm nấm men sản phẩm yaourt sẽ có chứa etanol. 3.Bài khí: Mục đích: làm cho hàm lượng chất khí hòa tan trong sữa nguyên liệu càng thấp càng tốt. Khi đó, hiệu quả của q trình đồng hóa và thanh trùng sẽ tăng, các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa sẽ được tách bỏ và chất lượng sản phẩm yaourt sẽ tốt hơn. Nếu như các nhà sản xuất bổ sung bột sữa gầy vào sữa tươi để hiệu chỉnh.. .yaourt đều được tạo thành nhờ quá trình lên men lactic. Quy trình sản xuất yaourt là một quy trình khép kín.  Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất yaourt cũng rất đa dạng về chủng loại và số lượng. Trong đó bao gồm 3 loại sinh vật chính là: vi khuẩn, nấm men và nấm sợi.  Sản phẩm yaourt luôn chứa các acid lactic và các sản phẩm phụ từ quá trình lên men lactic... có vị chua vừa phải, khơng q chua cũng khơng quá ngọt. - Cấu trúc và hình thái: sản phẩm có cấu trúc chắc chắn, khơng tách nước, khơng đơng đá, mặt cắt mịn, chất béo không bị phân lớp, liên kết rất tốt. 2. Chỉ tiêu hóa lý: - Hàm lượng chất béo thường dao động trong khoảng 0, 5-3 ,5%. - Hàm lượng chất khô không béo không dược thấp hơn 8,2%. - Độ chua yaourt đạt 7 0-8 0 0 D. III. THIẾT BỊ:... 9 0-9 5 0 C trong 3-5 phút. 6. Cấy giống vi khuẩn lactic: Trong sản xuất yaourt, sử dụng nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình. Hai loại phổ biến nhất là streptococcus thermophilus và lactobacillus bulgaricus. Yaourt gầy (skimmed yaourt ) :hàm lượng chất béo khơng lớn hơn 0,5%. Sau q trình lên men ,yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số enzyme ngoại bào do chúng tiết ra. Do đó ,sản. .. chế độ tiệt trùng ở nhiệt độ thấp 11 0-1 15 0 C trong thời gian 5-7 giây. Tiếp theo, yaourt được làm nguội rồi đi vào thiết bị rót,đóng nắp sản phẩm. Khi đó người ta có thể bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ phịng, nơi thống mát. Thời gian bảo quản từ 3-6 tháng. Hiện nay, các sản phẩm yaourt uống trên thị trường thường đựng trong các bao bì giấy. Đối với nhóm sản phẩm yaourt khơng qua xử lý nhiệt sau qua . chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc . Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản xuất sữa chua đặc. . tan. Và cơ sở này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua khi dừng quá trình lên men của sữa chua đặc ở pH= 4.7. Còn ở sữa chua uống pH= 4.1. Acid lactic còn