Fromage là sản phẩm chế biến từ sữa có sử dụng quá trình lên men, đây là một thực phẩm giàu dinh dưỡng, bảo quản được lâu, rất phổ biến và hợp khẩu vị
đối với người Âu châu, Mỹ châu. Việc chế biến fromage bao gồm các giai đoạn chính như sau [41], [69]:
− Thanh trùng sữa: Phương pháp thanh trùng sữa đã được tách béo ở nhiệt độ từ 63 – 650C trong khoảng từ 15 – 16 giây (thanh trùng theo phương pháp Pasteur), mục đích ở đây là loại trừ một số vi sinh vật có hại.
− Thêm một số chất và bổ sung vi khuẩn lactic:
− Các loại muối khoáng như CaCl2 với mục đích hỗ trợ quá trình đông tụ sữa. NaCl hoặc KCl được thêm vào tùy theo loại fromage .
− Màu thực phẩm: Annato, β carotene hoặc paprika, mục đích là tạo màu cho fromage đồng nhất vì màu của sữa bị thay đổi theo mùa thu hoạch. − Thêm vi khuẩn lactic với mục đích tạo điều kiện thuận lợi cho rennin
hoạt động tốt trong môi trường acid, ức chế một số vi khuẩn có hại và tạo hương vị cho fromage trong quá trình ủ chín.
− Đông tụ sữa:
Tùy theo loại fromage mà việc đông tụ sữa sử dụng tỷ lệ khác nhau rennin, tạo môi trường acid hoặc tủa bằng nhiệt, mục đích là làm cho casein đông tụ (khối fromage) và huyết thanh sữa (whey) không đông có màu vàng trong dễ tách ra khỏi khối sữa bị đông tụ.
− Giai đoạn ép tách huyết thanh:
Thời gian ép từ 20 – 24 giờ ở nhiệt độ vào khoảng 35 – 500C. Trong thời gian này việc lên men lactic vẫn tiếp tục mạnh mẽ. Huyết thanh sữa bị loại ra chứa lactose, lactalbumin, lactoglobumin … và 90% rennin. Huyết thanh sữa có thể sử dụng vào sản xuất protein hoặc ứng dụng trong một số công nghệ sinh học khác.
Fromage khối sau khi tách huyết thanh sẽ cho vào bể nước muối với nồng độ 24% trong vài ngày để nâng cao chất lượng mùi vị fromage. Sau giai đoạn này, fromage có vị hơi mặn và kìm hãm được sự phát triển vi sinh vật có hại.
− Giai đoạn ủ chín:
Sau khi muối xong, khối fromage được chuyển vào hầm lên men ở nhiệt độ từ 18 – 220C với độ ẩm từ 80 – 90%, quá trình lên men lactic xảy ra yếu ớt vì đường lactose đã tách ra gần hết trong giai đoạn ép. Sau thời gian này, quá trình lên men chủ yếu đã hoàn thành, tuy nhiên người ta vẫn tiếp tục ủ chín thêm một thời gian để cho fromage chín hoàn toàn. Khi fromage chín thì ²/3 casein được thủy phân thành pepton, acid amin và một ít NH3.
− Cơ chế đông tụ sữa được giải thích dựa trên hoạt động thủy phân thể micelle sữa của chymosin hoặc rennet như sau [77], [86]:
− Giai đoạn 1:Enzyme sẽ thủy phân liên kết peptid ở vị trí Phe105 – Met106
của k-casein. Chính việc thủy phân này đã làm thể CCP (colloidal calcium phosphate) khuếch tán ra khỏi casein micelle và các peptid kỵ nước của para k-casein sẽ lộ ra ngoài và điều này rất cần thiết cho việc tái sắp xếp lại thành thể CMP “caseino-macropeptid”.
− Giai đoạn 2:Việc tái sắp xếp lại thể casein micelle chính là do tương tác kỵ nước với sự trợ giúp của ion calcium tạo thành cầu nối các casein micelle và tạo ra thể CMP với điểm đẳng điện cao hơn điểm đẳng điện casein sữa bình thường (pH = 4,6). Ở giai đoạn này thì nhiệt độ và pH môi trường rất quan trọng. Nhiệt độ tăng lên vào khoảng 400C thì tốc độ đông tụ sẽ tăng và pH môi trường phải tương ứng với điểm đẳng điện CMP thì mới có hiện tượng tủa.
− Giai đoạn 3: Hình thành gel chính là do các CMP kết hợp lại và gây ra hiện tượng tủa. Quá trình đông tụ sữa được thể hiện qua sơ đồ 2.5
Enzyme
1 2 + 3
phân rã tái sắp xếp
tạo thể CMP và tủa
casein submicelle thể gel
Sơ đồ 2.5: Quá trình đông tụ sữa [37]
Bảng 2.2: Thời gian đông tụ sữa một số loại fromage [42], [69]
Loại fromage Lượng rennet thương phẩm ml/1000 kg sữa Độ pha loãng rennet (lần) pH sữa
Thời gian đông tụ và ổn định (phút) Feta 120 10 6,5 – 6,6 40 – 60 Camembert 250 10 6,2 – 6,3 # 45 Blue 200 20 6,5 – 6,6 # 60 Brine Brick 190 10 6,5 – 6,6 20 – 30 Montasio 190 10 6,1 – 6,2 25 – 30 Provolone 190 10 6,1 – 6,2 # 30 Colby 190 10 6,2 – 6,3 # 30