- Khảo sát tỉ lệ vi khuẩn giống sử dụng để lên men yaourt.
Chương 2. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 KHÁI QUÁT VỀ YAOURT.
2.1.1 Định nghĩa.
Yaourt là dung dịch kem, sữa nguyên kem hay sữa tách béo được lên men bằng vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus và phải duy trì chúng còn sống đến khi sử dụng (Dương Thị Phượng Liên, 2006).
2.1.2 Nguồn gốc và phân loại
2.1.2.1 Nguồn gốc
Nguyên nhân xuất hiện sữa lên men là do sự nhiễm bẩn trong quá trình vắt sữa dẫn đến sự phát triển của nhiều loại sinh vật khác nhau. Người ta không thể ngăn chặn sữa khỏi bị chua mặc dù đã được đun sôi nên con người ngày càng quen dần với vị chua này nên đã đi sâu vào nghiên cứu và sử dụng chúng hiệu quả.
Yaourt là sản phẩm rất phổ biến trên thế giới. Yaourt 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, châu Âu và châu Á.
2.1.2.2 Phân loại.
Sản phẩm yaourt có thể phân loại như sau:
Yaourt truyền thống (Set yoghurt): sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản xuất yaourt truyền thống, sữa nguyên kem 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 đặt trưng cho sản phẩm.
Yaourt dạng khuấy (Stirred yoghurt): 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 nguyên liệu được xử lý, cấy giống và lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Yaourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng chất như yaourt truyền thống.
Yaourt uống (drinking yoghurt): khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. 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 làm giảm độ nhớt cho sản phẩm.
Yaourt lạnh đông (frozen yoghurt): sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice – cream) quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được xử lý và lạnh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói.
Yaourt cô đặc (concentrated yoghurt): quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm. Trong quá trình cô đặc, huyết thanh sữa được tách bớt ra khỏi sản phẩm.
Mặt khác, người ta có thể phân loại yaourt dựa vào hàm lượng béo trong sản phẩm. Theo FAO/WHO sản phẩm yaourt có thể chia thành 3 nhóm:
Yaourt béo (Fat yoghurt): hàm lượng béo sản phẩm không thấp hơn 3%.
Yaourt ”Bán gầy” (Partially skimmed yoghurt): hàm lượng béo nằm trong khoảng 0,5 - 3%.
Yaourt gầy (Skimmed yoghurt): hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5%.
2.1.3 Giá trị dinh dưỡng và công dụng của yaourt
Yaourt là thực phẩm cung cấp lượng dinh dưỡng rất lớn cho con người.
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng trong 100 g yaourt.
Thành phần
Yaourt
Nguyên béo Ít béo Ít béo có bổ sung
trái cây
Nước (g)
Năng lượng (kcal) Protein (g) Chất béo (g) Carbohydrat (g) Ca (mg) P (mg) Na (mg) K (mg) Zn (mg) 81,9 79 5,7 3,0 7,8 200 170 80 280 0,7 84,9 56 5,1 0,8 7,5 190 160 83 250 0,6 77 90 4,1 0,7 17,9 150 120 64 210 0,5 Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm 3
(Nguồn: Holland et al, 1991 & Buttriss,1997)
Yaourt chứa một lượng lớn đạm, vitamin, các khoáng chất và canxi cần thiết chomọi đối tượng người sử dụng. Trong khi, nhiều người gặp vấn đề về tiêu hóa khi mọi đối tượng người sử dụng. Trong khi, nhiều người gặp vấn đề về tiêu hóa khi uống sữa tươi (do không hấp thụ được lactose), thì với yaourt bất kì ai cũng có thể ăn mà không gặp trở ngại nào. Do đường lactose có trong yaourt đã được vi khuẩn phân hóa thành những loại đường dễ hấp thụ hơn nên yaourt rất dễ tiêu hóa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ngoài ra công dụng từ sản phẩm này mang lại lợi ích rất to lớn. Theo tiến sĩ Nguyễn Thị Lâm - phó viện trưởng Viện Dinh dưỡng quốc gia, ăn yaourt hằng ngày mang lại rất nhiều lợi ích như giúp giải phóng năng lượng trong cơ thể do yaourt có chứa nhiều canxi là chất xúc tác hiệu quả của việc đốt cháy lượng mỡ thừa. Dùng đều đặn tối thiểu 1 hộp yaourt/ngày sẽ giúp tăng cường vitamin B, loại sinh tố giúp duy trì cảm giác ngon miệng. Không chỉ thế, yaourt còn giúp tăng cường hệ miễn dịch. Các thành phần có trong yaourt như Lactobacillus acidophilus và Bifido bacterium có tác dụng hữu hiệu với sức khỏe, giúp tạo sự cân bằng và bổ sung vi khuẩn tốt trong đường ruột, giảm thiểu những vi khuẩn có hại. Ngoài ra, yaourt còn tự sản sinh ra loại kháng sinh riêng làm chậm quá trình phát triển của các loại vi khuẩn có hại.
2.2 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU SỮA2.2.1 Sữa tươi 2.2.1 Sữa tươi
2.2.1.1 Giá trị dinh dưỡng của sữa
Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng các chất dinh dưỡng và tỉ lệ giữa chúng mà còn thể hiện qua tính đặc hiệu của thành phần dinh dưỡng đó. Sữa là nguồn dưỡng chất thiết yếu cho động vật non, có vai trò rất quan trọng trong thực đơn dinh dưỡng của con người. Thành phần sữa thay đổi theo giống, mùa và nguồn thức ăn nên không xác định được chính xác thành phần hóa học của sữa.
Sữa là một sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhất, trong sữa có đầy đủ chất dinh dưỡng cần thiết và dễ được hấp thụ. Ngoài các thành phần chính là protein, lactose, lipit, muối khoáng còn có các loại vitamin chủ yếu, các enzyme, các nguyên tố vi lượng không thể thay thế.
Protein trong sữa chứa nhiều và hài hòa các axit amin cần thiết. Hàng ngày mỗi người chỉ cần dùng 100 g protein sữa là có thể thõa mãn nhu cầu về acid amin. Cơ thể người sử dụng protein sữa để tạo thành hemoglobin dễ dàng hơn bất cứ protein của thực phẩm nào khác. Độ tiêu hóa của protein sữa là 96 - 98%.
Lipit của sữa giữ vai trò quan trọng trong dinh dưỡng, khác với các loại mỡ động vật và thực vật khác, mỡ sữa chứa nhiều nhóm acid béo khác nhau, chứa nhiều
vitamin và có độ tiêu hóa cao do có nhiệt độ nóng chảy thấp và chất béo dưới dạng cầu mỡ có kích thước nhỏ.
Hàm lượng muối canxi và phospho trong sữa cao, giúp quá trình tạo xương, các hoạt động của não. Hai nguyên tố này ở dạng dễ hấp thụ, đồng thời tỉ lệ lại rất hài hòa. Cơ thể có thể hấp thụ được hoàn toàn, đối với trẻ em, canxi của sữa là nguồn không thể thay thế.
Sữa là nguồn cung cấp tất cả các vitamin.
Sữa không những bổ mà còn tác dụng chữa bệnh và giải độc.
Trong số những thức ăn tự nhiên của con người không có sản phẩm nào mà hỗn hợp các chất cần thiết lại phối hợp một cách có hiệu quả như sữa (Lâm Xuân Thanh, 2004).
2.2.1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi.
Bảng 2.2 Thành phần hóa học trung bình của 1 lít sữa bò tươi.
Thành phần tạo hình và cung cấp năng lượng - Nước - Chất béo - Lactose - Chất chứa nitơ - Chất chứa muối Khối lượng (g) 900 - 910 35 - 45 47 - 52 33 - 36 9 - 9,1
Các chất xúc tác sinh học (không định lượng được hoặc ở trạng thái có vết): - Sắc tố
- Vitamin - Khoáng
Các loại khí hòa tan (4 - 5% thể tích của sữa ra khỏi vú): - Cacbon
- Oxi- Nitơ - Nitơ
(Nguồn: Lê Thị Liên Thanh – Lê Văn Hoàng, 2002)
i. Nước
Nước là thành phần chủ yếu trong sữa (80 - 90%), bị ảnh bởi nhiều yếu tố như: chế độ nuôi dưỡng, sức khỏe con vật cho sữa, môi trường,..
Nước là môi trường phân tán cho các chất không tan (casein, béo), là dung môi cho các chất tan (lactose, khoáng, acid hữu cơ,...) (Dương Thị Phượng Liên, 2006). Nước tự do chiếm 96 - 97%. Nó có thể tách được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô, nước tự do ở dạng các hạt nước có kích thước khác nhau, phân bố một cách tương đối đồng đều trong sản phẩm.
Nước liên kết chiếm khoảng 3 - 4%. Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo như protein, các phosphatide, polysaccharide,... (Lâm Xuân Thanh, 2004).
ii. Lipid
Lipit chiếm thành phần quan trọng trong sữa, bao gồm chất béo, các phosphatide, glicolipid, steroid. Chúng phân tán trong sữa tạo thành nhũ tương dầu trong nước (Chadan, 2006).
Mỗi hạt béo được bao bởi một màng bao gồm lớp mỏng protein và phospholipid, dày 8 - 10 nm với chức năng bảo vệ chất béo ngăn chúng kết hợp lại với nhau. Hàm lượng béo sữa từ 3,4 - 5,1% tùy thuộc vào giống bò, thời kì cho sữa, loại thức ăn và điều kiện sức khỏe con vật. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E).
Nếu sữa tươi không được đồng hóa, các cầu béo sẽ liên kết với nhau thành chùm. Do tỉ trọng các hạt béo nhỏ hơn nước nên chúng nổi lên trên bề mặt sữa (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Hình 2.1 Sự phân bố các giọt béo trong sữa
(Nguồn:http://www.ilri.org/InfoServ/Webpub/fulldocs/ilca_manual4/Milkchemistry.htm) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
iii. Protein
Protein chiếm khoảng 3 - 4% trong sữa bò. Protein sữa có thể chia thành 2 phần, casein (80%) hiện diện trong sữa dưới dạng huyền phù keo và protein hòa tan - whey protein (20%) hiện diện dưới dạng dung dịch.
♦ Tính chất của casein
Casein là một phosphoprotein, trong thành phần của nó chứa axit phosphoric. Casein có nhiều nhóm chức tự do khác nhau như –COOH, –NH2, =NH, –OH, –NH–CO, –HS,... nhờ các nhóm này mà casein có khả năng tham gia các phản ứng hóa học. Trong số các nhóm trên thì nhóm carbonyl –COOH và nhóm amin –NH2
có ý nghĩa nhất vì một phần các nhóm này ở trạng thái tự do và quyết định tính chất của casein. Cũng vì có các nhóm này mà trong dung dịch, casein tạo thành các ion lưỡng tính.
Casein được xem như một chất điện li lưỡng tính đa hóa trị, do đó có khả năng tạo thành hàng loạt các hợp chất với acid, bazơ, aldehyde,...
Đặc tính nhận biết casein là khả năng hòa tan kém ở pH = 4,6, nhiệt độ 20oC. (Dương Thị Phượng Liên, 2006). Micelle casein gồm những khối hình cầu gồ ghề, chứa 15 - 25 phân tử casein và dài 10 - 15 nm
Hình 2.2 Hình dạng của micelle casein.
Chú thích: A: dưới-micelle, B: chuỗi bề mặt, C: Phosphat canxi, D: k-casein, E: nhóm phosphat
(Nguồn: http://www.food-info.net/vn/protein/milk.htm)
♦ Khả năng đông tụ casein
Sữa tươi luôn có pH xấp xỉ 6,6 – 6,7. Tất cả các micelle đều có điện tích âm nên chúng đẩy nhau, điều đó khiến các micelle casein tồn tại dưới dạng keo. Khi giảm pH (do kết quả của các quá trình lên men tạo ra acid lactic), các ion H+ của acid sẽ liên kết với micelle casein mang điện tích âm và làm giảm điện tích của các micelle casein. Khi tới giới hạn, các micelle casein sẽ đông tụ (tạo thành gel).
Theo lý thuyết điểm đẳng điện của casein là 5,1 - 5,3. Trong dung dịch muối như điều kiện của sữa, casein đông tụ tốt nhất ở pH 4,5 - 4,7 (Lâm Xuân Thanh, 2004). Khi dư acid (quá trình lên men quá dài hoặc sữa có độ chua cao) casein đã đông tụ sẽ bị tái hòa tan tạo thành acid và muối (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Bên cạnh khả năng bị đông tụ bởi acid, casein còn bị đông tụ bởi rennin (một protease được chiết xuất từ dạ dày bê).
♦ Tính chất của Whey protein
Whey protein chứa β–lactoglobulin, α–lactalbumin, immunoglobulin, lactoferrin... β–lactoglobulin chứa nhiều amino acid chứa hợp chất lưu huỳnh như cysteine, α– lactalbumin là protein giàu tryptophan, cysteine và methionine. Các hợp chất proteins và peptides có hoạt tính sinh học cao. Giá trị sinh học của whey protein cao hơn casein và albumin trứng. Khác với casein, whey protein là chất tan, không bị đông tụ trong môi trường acid hay bởi ion nhiều hóa trị, nó chỉ bị biến tính ở 90oC (Chandan, 2006).
iv. Carbohydrate (lactose)
Thành phần carbohydrate chủ yếu trong sữa là lactose, chiếm khoảng 4,8 - 5,2% và không thể tìm thấy trong sản phẩm tự nhiên nào khác. Lactose là một disaccharide của 2 đường đơn là glucose và galactose. Độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với các disaccharide và monosaccharide thường gặp. Nếu độ ngọt của saccharose là 100 thì của maltose là 32, glucose là 74, fructose là 173, độ ngọt của lactose chỉ đạt 16 vì thế nó không tạo vị ngọt cho sữa (Lê Văn Việt Mẫn, 2004).
Vai trò của lactose trong sản xuất yaourt là rất quan trọng bởi vì lactose là nguồn carbon cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật lên men. Lactose dễ bị thủy phân thành glucose và galactose bởi β–D–galactosidase hay lactase enzyme. Lactose trong sữa có thể được lên men bằng vi sinh vật. Vi khuẩn lên men lactic chuyển hóa lactose thành acid lactic và những sản phẩm phụ khác.
v. Vitamin và Chất khoáng
Sữa chứa nhiều vitamin và khoáng, sữa chứa vitamin tan trong béo như A, D, E và vitamin tan trong nước như B, C. Vitamin tan trong nước khá ổn định trong khi các vitamin tan trong béo của sữa rất dễ mất đi do điều kiện ngoại cảnh (Lê Văn Việt Mẫn, 2004). Chế độ gia nhiệt trong quá trình chế biến sữa làm các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D) và các vitamin (C, B1,B6,B12) đều bị ảnh hưởng ở những mức độ khác nhau. Thành phần các vitamin trong yaourt muốn được cân đối và hoàn hảo hơn, trong quá trình chế biến có thể bổ sung thêm một số loại vitamin cần thiết (Lâm Xuân Thanh, 2004).
Chất khoáng trong sữa chủ yếu là calcium, magnesium, sodium, potassium, phosphate,… Người ta quy ước chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro, nó bao gồm các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, Fe, Co, Cu, Ni, I, Cl, P, S, Al, Pb, Sn, Ag, As,… trong đó các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, P, S và Cl chiếm tỉ lệ cao hơn cả. Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như tới chất lượng sản phẩm. Trong sữa lên men, calcium đóng vai trò quan trọng, nó ảnh hưởng tới độ cứng của khối đông và độ nhớt của sản phẩm.
vi. Enzyme
Trong sữa chứa các enzyme thường gặp trong tự nhiên, chúng có mặt trong tuyến sữa từ tuyến sữa hoặc từ sinh vật có trong không khí. Một số enzyme chủ yếu trong sữa là lipase, phosphatase, protease... Một số enzyme trong sữa bắt đầu bị vô hoạt ở nhiệt độ từ 55oC và khi nhiệt độ cao hơn 90oC thì các enzyme bị phá hủy hoàn toàn. Trong quá trình bảo quản, lipase có thể phân hủy một phần chất béo của sữa làm cho sữa và các sản phẩm từ sữa có vị đắng, mùi ôi, lipase bị phá hủy ở 75oC trong 60 giây. Protease trong tuyến sữa có hoạt tính tương tự như tripsin, enzyme này bị phá hủy hoàn toàn ở 75oC (Lâm Xuân Thanh, 2004).
2.2.1.2 Chất lượng của sữa tươi trong sản xuất yaourt
Chất lượng của sữa tươi trong sản xuất yaourt cần đạt các chỉ tiêu chất lượng sau:
Trạng thái và mùi vị: trạng thái bên ngoài của sữa phải trắng, sạch, không lắng cặn. Về mùi vị, sữa phải tươi, sạch, béo và không có mùi lạ của vật nuôi hay mùi ôi hóa do vi sinh vật hay điều kiện vệ sinh không tốt.
Hàm lượng chất béo và chất khô không béo: tiêu chuẩn về lượng chất béo là 3,25% và lượng chất khô không béo của sữa trong sản xuất yaourt là 8,25% (tùy vào quy định của từng vùng).
Vi sinh: tổng khuẩn hiếu khí và lượng coliform trong sữa là chỉ tiêu đánh giá độ an toàn của sản phẩm. Số lượng này phải đảm bảo không ảnh hưởng sức khỏe người sử dụng.
2.2.2 Sữa bột (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Sữa bột tách béo được dùng để hiệu chỉnh hàm lượng CKKB. Yêu cầu của sữa bột bổ sung dễ hòa tan hoàn toàn, không để lại các hạt thô, không chứa những hạt có màu, mùi lạ. Sữa bột có khả năng hút ẩm cao nên cần bảo quản trong bao bì kín.