KHẢO sát CÔNG NGHỆ lên MEN sữa CHUA

Sữa chua là một trong những sản phẩm sữa lên men được tiêu thụ rộng rãi nhất và sự phổ biến của nó đang ngày càng tăng trên toàn cầu. Nhiều người thích sữa chua vì hàm lượng dinh dưỡng tuyệt vời của nó. Sữa chua được sử dụng để chữa rối loạn đường ruột, các vấn đề về dạ dày, các vấn đề về thận, v.v. Đặc tính chữa bệnh của sữa chua có liên quan đến sự tích tụ của các hóa chất như lizin, streptomixin, ...

TIỂU LUẬN KẾT THÚC HỌC PHẦN KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ LÊN MEN SỮA CHUA TỪ VI KHUẨN LACTIC MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 1.1.Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu yêu cầu 1.2.1 Mục tiêu .1 1.2.2 Yêu cầu 1.3 Ý nghĩa .2 1.3.1 Ý nghĩa khoa học .2 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn .2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Sữa chua 2.1.1 Giới thiệu chung sữa chua 2.1.2 Thành phần dinh dưỡng sữa chua 2.2 Giới thiệu chung vi khuẩn Lactic 2.2.1 Đặc điểm vi khuẩn Lactic 2.2.2 Phân loại vi khuẩn lactic 2.2.3 Tính chất vi khuẩn lactic q trình lên men sữa chua 2.2.4 Quá trình lên men sữa chua từ vi khuẩn Lactic 2.2.5 Lên men Lactic 2.2.6 Thuộc tính bảo quản vi khuẩn axit lactic 2.2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến lên men Lactic KẾT LUẬN .12 TÀI LIỆU THAM KHẢO 13 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Sữa chua sản phẩm sữa lên men tiêu thụ rộng rãi phổ biến ngày tăng tồn cầu Nhiều người thích sữa chua hàm lượng dinh dưỡng tuyệt vời Sữa chua sử dụng để chữa rối loạn đường ruột, vấn đề dày, vấn đề thận, v.v Đặc tính chữa bệnh sữa chua có liên quan đến tích tụ hóa chất lizin, streptomixin, Khi kháng sinh vào ruột, tiêu diệt vi khuẩn vi trùng gây bệnh, dẫn đến ruột Sữa chua kéo dài tuổi thọ người Sự phát triển chủng nấm men hoạt động với số lượng đáng kể tế bào sống, đưa vào sữa thúc đẩy trình lên men, yêu cầu quan trọng q trình tổng hợp thành cơng chủng nấm men Các loài vi khuẩn axit lactic (LAB) vi sinh vật tiềm ứng dụng rộng rãi trình lên men thực phẩm tồn giới Q trình lên men sữa dựa hoạt động LAB, nơi chuyển hóa sữa sang chất lượng tốt sản phẩm sữa lên men LAB có vai trị q trình lên men sữa để tạo axit quan trọng chất bảo quản tạo hương vị sản phẩm Chúng tạo exopolysaccharid cần thiết cho trình hình thành cấu trúc LAB cơng nhận an tồn, chúng sử dụng rộng rãi việc phát triển sản phẩm sữa lên men Xuất phát từ thực tế trên, tiến hành “Khảo sát công nghệ lên men sữa chua từ vi khuẩn lactic” 1.2 Mục tiêu yêu cầu 1.2.1 Mục tiêu Khảo sát công nghệ lên men sữa chua từ vi khuẩn lactic 1.2.2 Yêu cầu - Tìm hiểu cơng nghệ lên men sữa chua - Tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men 1.3 Ý nghĩa 1.3.1 Ý nghĩa khoa học Hỗ trợ sinh viên củng cố, hệ thống hóa bổ sung thông tin thực tế quan trọng vào lý thuyết tiếp thu, có thêm kinh nghiệm khả tiếp cận sản xuất để phục vụ cho việc học việc làm tương lai 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn Hỗ trợ sinh viên phát triển kỹ làm việc thực tế tương lai, chẳng hạn cách giám sát đánh giá quy trình sản xuất TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Sữa chua 2.1.1 Giới thiệu chung sữa chua Hình 2.1: Sữa chua Sữa chua , loại thực phẩm sản xuất vi khuẩn lên men sữa, có kết cấu mềm đặc so với kết cấu nguyên liệu thô sữa Vi khuẩn sử dụng để làm sữa chua gọi vi khuẩn ni cấy sữa chua Q trình lên men đường sữa vi khuẩn tạo axit lactic , axit tác động lên protein sữa để tạo cho sữa chua có kết cấu hương vị chua chua đặc trưng Sữa bò loại sữa dùng phổ biến để làm sữa chua Sữa từ trâu nước , dê , cừu , ngựa , lạc đà , bò Tây Tạng loại sữa sử dụng để sản xuất sữa chua Sữa sử dụng đồng khơng Nó trùng thô Mỗi loại sữa cho kết khác Để bù lại vị chua tự nhiên , sữa chua làm bán ngọt, làm tạo hương vị đựng hộp đựng trái mứt trái Hai kiểu sữa chua thường thấy cửa hàng tạp hóa sữa chua kiểu đặt sữa chua kiểu Thụy Sĩ Sữa chua kiểu cố định đổ vào hộp riêng để đặt, sữa chua kiểu Thụy Sĩ khuấy trước đóng gói Có thể thêm trái để tăng vị Một lượng lớn đường - chất tạo khác cho sữa chua lượng - thường sử dụng sữa chua thương mại 2.1.2 Thành phần dinh dưỡng sữa chua Sữa chua (sữa chua nguyên chất từ sữa nguyên chất) có 81% nước, 9% protein , 5% chất béo 4% carbohydrate , bao gồm 4% đường (bảng) Một lượng 100 gram cung cấp 406 kilojoules (97 kcal) lượng cho chế độ ăn uống Theo tỷ lệ Giá trị hàng ngày (DV), phần sữa chua nguồn giàu vitamin B 12 (31% DV) riboflavin (23% DV), với hàm lượng vừa phải protein, phốt selen (14 đến 19 % DV Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng sữa chua 250g Năng lượng 620 kJ (149 kcal) Tổng số carbohydrate 12 g Tổng chất béo 8,5 g Cholesterol 32 mg Chất đạm 9g Canxi 296 mg Phốt 233 mg Kali 380 mg Natri 113 mg Vitamin A 243 IU Vitamin C 1,2 mg Vitamin E 0,1 mg Vitamin K 0,5 μg Thiamine 0,1 mg Riboflavin 0,3 mg Niacin 0,2 mg Vitamin B6 0,1 mg Folate 17,2 μg Vitamin B12 0,9 μg Choline 37,2 mg Nước 215 g Tro 1,8 g 2.2 Giới thiệu chung vi khuẩn Lactic 2.2.1 Đặc điểm vi khuẩn Lactic Vi khuẩn lactic xếp vào họ Lactobacteriaceae, chúng cầu khuẩn, trực khuẩn ngắn dài vi khuẩn gram dương, không tạo bào tử hầu hết khơng chuyển động Chúng khơng có cytochrome enzyme catalase tồn điều kiện có oxi khơng khí có khả tổng hợp enzyme proxydase phân giải H2O2 thành oxi khơng khí Hình 2.2: Vi khuẩn Lactic Vi khuẩn lactic vi sinh vật quan trọng kinh doanh sữa; Nói chung, chúng sử dụng chất lên men sản xuất nhiều loại sản phẩm từ sữa sữa chua, mát bơ chua Vi khuẩn lactic sử dụng rộng rãi kinh doanh sản xuất axit lactic, công nghiệp chế biến thịt cá, cơng nghiệp muối rau quả, sản xuất men tiêu hóa y học, ủ chua thức ăn chăn nuôi cơng nghiệp, ngồi sữa ngành cơng nghiệp Sự phong phú vi khuẩn axit lactic tự nhiên chứng tỏ vi khuẩn có nhu cầu dinh dưỡng cao khả phân hủy mạnh mẽ để tạo lượng - Những vi khuẩn lactic gặp đất, nước mà thường gặp sữa sản phẩm sữa : Lactobacillus lactis, L bulgaricus, L helveticus, L casei, L fermenti, L Brevis Streptococcus lactis, S diacetilatis… - Trên bề mặt thực vật xác phân giải : Lactobacillus plantarum, L delbruckii, L fermenti, L brevis S lactis Leuconostoc mesenteroides… - Trong ruột lớp màng nhày người động vật Lactobacillus acidophilus 167 S faecalis, S salivarius, S bovis, S pyogenses… 2.2.2 Phân loại vi khuẩn lactic Vi khuẩn lactic phân thành hai loại dựa sản phẩm tạo trình lên men: vi khuẩn axit lactic điển hình (đồng hình) vi khuẩn axit lactic khơng điển hình (dị hình) - - Vi khuẩn lactic đồng hình tạo 85-90 phần trăm axit lactic Chúng thiếu chuỗi vận chuyển điện tử thiếu porphyrin cytochromes, chúng phải dựa vào trình lên men để thu lượng Nhóm vi khuẩn gồm có cầu khuẩn Streptococcus lactis, Streptococcus cremoris, trực khuẩn Lactobacterium acidopilum, Lactobacterium helveticum, Lactobacilus bulgaricus… - Vi khuẩn lactic dị sinh tạo 50% axit lactic, 25% etanol, 25% axit axetic, CO2, nhiều loại hợp chất khác Nhóm vi khuẩn gồm có vi khuẩn sinh hương Streptococcus votrovorus, Streptococcus diacetylactis … Chỉ có nhóm vi khuẩn axit lactic đồng hình có liên quan đến thương mại tạo axit lactic đáng kể trình lên men 2.2.3 Tính chất vi khuẩn lactic trình lên men sữa chua Quá trình lên men sữa dựa hoạt động vi khuẩn Lactic, đóng vai trò quan trọng việc chuyển đổi sữa làm nguyên liệu thô thành sản phẩm sữa lên men Trong ngành công nghiệp lên men sữa, chủng vi khuẩn Lactic công nghiệp khác sử dụng làm mơi trường ni cấy khởi động Một số đặc tính chủng vi khuẩn Lactic chọn lọc riêng lẻ thiết lập sử dụng sản xuất sản phẩm sữa lên men công nghiệp Và để tạo hương vị kết cấu, cách chuyển đổi protein sữa hoạt động phân giải protein chúng Vị axit nhẹ tươi mát dễ chịu đặc điểm sản phẩm sữa lên men sữa chua mát 2.2.4 Quá trình lên men sữa chua từ vi khuẩn Lactic 2.2.4.1 Nguyên Liệu Sữa tươi, sữa bột đặc, sữa nguyên chất sữa tái chế sử dụng để làm sữa chua Chất lượng sữa tươi sử dụng trình làm sữa chua quan trọng Trong sữa tươi, tổng số tế bào vi sinh vật sữa tốt không chứa vi khuẩn, kháng sinh, enzym dư lượng hóa chất q trình làm khử trùng dụng cụ thiết bị sử dụng để pha sữa Hàm lượng chất béo chất khô không béo hai đặc điểm quan trọng sữa tươi nguyên liệu Theo kết nghiên cứu trước đây, việc tăng nồng độ chất khô sữa tươi nguyên liệu, đặc biệt hàm lượng casein protein huyết sữa, làm cho cấu trúc khối động ổn định ổn định Không nên tách biệt sản phẩm sữa chua truyền thống Để tăng vị cho sữa chua, người bổ sung đường glucose , saccharose vào sữa q trình chế biến Đường bổ sung trực tiếp dạng puree trái trái sản phẩm dành cho người ăn kiêng , nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt, thơng dụng aspartame Trái có loại thơm, dâu, táo bổ sông vào yaourt dạng puree Hương liệu chất tạo màu thêm vào số sản phẩm sữa chua trình sản xuất Danh sách thành phần chất phụ gia tạo màu phép sử dụng chế biến thực phẩm, liều lượng tối đa đề xuất, thay đổi tùy theo tình hình quốc gia Có thể thêm chất ổn định số sản phẩm để tạo cho sữa chua có độ sệt cần thiết Gelatin, pectin agar-agar chất ổn định điển hình chúng ưa nước liên kết với nước Thử nghiệm sử dụng để xác định loại chất ổn định số lượng sử dụng thích hợp cho sản phẩm 2.2.4.2 Cơ sở lý thuyết trình lên men sữa chua Lactose nguồn lượng quan trọng cho trình trao đổi chất vi khuẩn chất xúc tác cho số q trình tổng hợp Có ba hình thức lên men sản phẩm sữa: lên men rượu, lên men lactic (thông thường) lên men butyric Sự kết hợp q trình lên men hình thức lên men khác xảy trình sản xuất sữa chua Ngồi ra, sản phẩm có quy trình lên men riêng, chẳng hạn lên men acetic propionic 2.2.4.3 Cơ chế đông tụ sữa sản xuất sữa chua đặc Axit lactic hỗ trợ q trình đơng tụ sữa q trình sản xuất sữa chua đặc Bởi micelle casein sữa mang điện tích âm, chúng chống lại nhau, khiến chúng tồn dạng chất keo Quá trình lên men tạo axit lactic, làm giảm độ pH sữa Và Cơ sở ứng dụng trình sản xuất sữa chua dừng trình lên men sữa chua đặc pH = 4.7 Còn sữa chua uống pH = 4.1 2.2.5 Lên men Lactic Lên men q trình ni cấy vi sinh vật để tạo sinh khối (tăng sinh) thúc đẩy vi sinh vật tạo sản phẩm trao đổi chất (hợp chất sinh hóa), chuyển đường thành axit, khí, rượu nấm men vi khuẩn, lên men axit lactic tế bào điều kiện thiếu oxy Quá trình lên men lactic xảy theo hai chế: lên men đồng hình lên men dị hình Trong lên men đồng hình thực tế xuất acid lactic, cịn lên men dị hình sản phẩm cuối đa dạng: acid lactic, ethanol, acid acetic CO2 Chỉ có lên men đồng hình có ý nghĩa mặt công nghiệp Trong môi trường sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactose Đường galactose chuyển hóa thành glucose Galactose + ATP D Galactose - – phosphate + ADP Galactose -1 – phosphate D Glucose -1- phosphate Glucose – 1- phosphate D Glucose -6- phosphate Glucose -6- phosphate D glucose + H3PO4 Đường glucose chuyển hóa thành axit pyruvic theo chu trình glycolysis embden – meyrhof Axit pyruvic tiếp tục chuyển thành axit lactic tác dụng enzyme tacte dehydrogenase Bên cạnh tác dụng enzyme decarboxylase vi khuẩn lactic acid pyruvic chuyển hóa thành andehit axetic 2.2.6 Thuộc tính bảo quản vi khuẩn axit lactic Sữa sản phẩm sữa lên men chất thuận lợi cho phát triển vi sinh vật dẫn đến tình trạng hư hỏng Các đặc điểm biết đến nhiều LAB liên quan đến đặc tính bảo quản khả tạo axit chúng, từ 10 thể hoạt tính kháng khuẩn Q trình axit hóa sữa bảo vệ sữa chống lại vi sinh vật gây hư hỏng sinh sôi mầm bệnh LAB giải phóng chất chuyển hóa kháng vi sinh vật gọi bacteriocins Cả axit vi khuẩn có tiềm lớn sử dụng bảo quản thực phẩm, coi chất bảo quản tự nhiên an toàn 2.2.7 Các yếu tố ảnh hưởng đến lên men Lactic  Ảnh hưởng nhiệt độ Hoạt động vi khuẩn lactic chịu ảnh hưởng lớn nhiệt độ Vi khuẩn lactic có khoảng nhiệt độ rộng để phát triển Hầu hết vi khuẩn axit lactic phát triển mạnh nhiệt độ từ 15 đến 40 độ C Vi khuẩn ưa nhiệt vi khuẩn phát triển mạnh nhiệt độ từ 40 đến 45 độ C Vi khuẩn ưa nhiệt vi khuẩn phát triển mạnh nhiệt độ từ 20 đến 40 độ C  Ảnh hưởng pH pH có ảnh hưởng lớn đến hoạt động vi khuẩn lactic, đáng ý hệ thống enzym chúng Kết là, pH có tác động đến trao đổi chất vi khuẩn lactic Độ pH tối ưu cho chủng vi khuẩn axit lactic khác khác  Ảnh hưởng oxi Vi khuẩn lactic tồn nhiều môi trường khác nhau, từ kỵ khí đến vi sinh, tùy thuộc vào có mặt khơng có hệ thống enzym oxy hóa khử cytochrome catalase tế bào Mặt khác, vi khuẩn lactic sử dụng oxy phân tử để oxy hóa số hợp chất chúng có hệ thống enzyme oxy hóa FAD (Flavin Adenine Dinucleotide), hệ thống enzyme peroxidase bên thực hoạt động thay cho hệ thống enzyme Để vận chuyển ion H +, cần có enzym dehydrogenase, sau oxy sử dụng làm chất nhận hydro Ở vi khuẩn axit lactic, q trình oxy hóa xảy thường xuyên, dẫn đến việc tạo H2O2  Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu Màng tế bào vi khuẩn có tính bán thấm Hoạt động trao đổi chất qua màng tế bào phụ thuộc vào hệ enzyme permerase nằm màng tế bào áp suất thẩm thấu 11 chất có mơi trường Áp suất thẩm thấu môi trường tỷ lệ với nồng độ chất khơ hịa tan mơi trường  Nguồn glucid Cần sử dụng nguồn carbon glucose môi trường dinh dưỡng nguồn carbon tế bào vi khuẩn để trì sống kiểm sốt hoạt động trao đổi chất Lactose nguồn cung cấp glucose đáng kể cho vi sinh vật Lactose thủy phân lactose thành glucose galactose phần lớn vi khuẩn lactic  Pepton Trong mơi trường sữa có sẵn nguồn peptone nhu cầu peptone thể vi khuẩn cao cần bổ sung peptone từ bên ngồi vào mơi trường sữa để đảm bảo lượng peptone đủ để làm tăng tốc độ lên men  Acid amin Theo nghiên cứu, vi khuẩn lactic phát triển tốt mơi trường có đầy đủ 16 loại acid amin Đối với vi khuẩn sinh hương, acid amin việc cần thiết cho phát triển vi khuẩn mà cịn kích thích tạo hương thơm Trong acid amin, senin có tác dụng ức chế phát triển nhiều lồi Streptococus  Vitamin Vi khuẩn lactic khơng có khả sinh tổng hợp vitamin môi trường sữa bên ngồi có đủ loại vitamin cần thiết cho phátt triển vi khuẩn lactic nên không cần bổ sung thêm từ bên ngồi  Muối khống nguyên tố vi lượng Nhu cầu không lớn khơng cần bổ sung thêm từ ngồi vào mà cần sử dụng chất có sẳn mơi trường sữa Trong loại muối khống, P chiếm tỉ lệ cao 12 KẾT LUẬN Khảo sát quy trình lên men lactic Khảo sát quy trình sản xuất sữa chua từ vi khuẩn lactic Sơ đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men lactic 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt Giáo trình đại học, “ Cơng nghệ lên men” , Khoa CNSH – CNTP – Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên TCVN 7030:2002, Sữa chua – Quy định kỹ thuật 2002 Bộ Khoa học Công nghệ II.Tài liệu internet https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/nejm198401053100101 http://dost-bentre.gov.vn/tin-tuc/902/cong-nghe-san-xuat-sua-chua 14 ... sản phẩm sữa lên men Xuất phát từ thực tế trên, tiến hành ? ?Khảo sát công nghệ lên men sữa chua từ vi khuẩn lactic” 1.2 Mục tiêu yêu cầu 1.2.1 Mục tiêu Khảo sát công nghệ lên men sữa chua từ vi... trình lên men tạo axit lactic, làm giảm độ pH sữa Và Cơ sở ứng dụng trình sản xuất sữa chua dừng trình lên men sữa chua đặc pH = 4.7 Còn sữa chua uống pH = 4.1 2.2.5 Lên men Lactic Lên men trình... Quá trình lên men sữa chua từ vi khuẩn Lactic 2.2.4.1 Nguyên Liệu Sữa tươi, sữa bột đặc, sữa nguyên chất sữa tái chế sử dụng để làm sữa chua Chất lượng sữa tươi sử dụng trình làm sữa chua quan