1. Giới thi u chung ệề ữa
2.8. Sức căng bề măt
2.8.1. Sức căng bề mặt của sữa:
Dùng đểđánh giá độđàn hồi cũng như là độ bền của bề mặt liên diện của 2 pha. Trong s a sữ ức căng bề ặ m t là mục tiêu để phát hi n t p nhi m,xem xét s hình thành b t và ệ ạ ễ ự ọ nhũ tương bề ặt trong quá trình phân đoạn cô đặ m c và làm khô sữa. trong quá trình sản xuất sữa ngoài ra còn là thước đo mức độ đông tụ của protein sữa [27].
B m t liên di n chính trong s a là: plasma h t c u béo và không khí v i plasma ề ặ ệ ữ – ạ ầ ớ (có ý nghĩa quan trọng trong việc chế biến sữa). Sức căng bề ặt có ý nghĩa quan trọ m ng trong công nghi p ch bi n s a và sệ ế ế ữ ức căng bề ặ m t này là không ổn định.Sức căng bề ặ ủ m t c a sữa nguyên li u là 42.4-46.5 dyn/cm.(1dyn/cm=ệ 10−3𝑁/𝑚) [18] [20].
31 Hình 35: Các lo i liên di n b m t trong s a ạ ệ ề ặ ữ
2.8.2. Các yếu tốảnh hưởng đến sức căng bề ặ mt sữa:
Sức căng bề ặ m t ph thu c vào nhi u y u tụ ộ ề ế ốnhư thành phần trong sữa,nhiệt độ và thời gian b o qu n s a... ả ả ữ
- Các thành phần c a sủ ữa (micelle casein,phospholipid,whey protein và acid béo) Các ch t hoấ ạt động b mề ặt có xu hướng tập trung trên b mề ặt tương ứng v i nớ ồng độ của chúng và khảnăng giảm sức căng bề mặt và các thành phần hòa tan như muối và đường không có xu hướng t p trung b m t vì chúng không làm gi m sậ ở ề ặ ả ức căng bề mặt.nồng độ chất béo ho c casein trong s a cao s làm gi m sặ ữ ẽ ả ức căng bề ặ m t,Các axit béo được gi i phóng bả ởi quá trình phân gi i lipid là ch t làm gi m sả ấ ả ức căng bề ặ ấ m t r t hi u qu . Axit butyric có ít tác ệ ả dụng làm giảm sức căng bề ặ mt, axit có chiều dài chuỗi dài hơn, đặc biệt là caprylic và khi đồng nh t hóa s a có thấ ữ ểlàm tăng ức căng bềs m t do s h p ph c a các ch t hoặ ự ấ ụ ủ ấ ạt động bề mặt trên m t cách pha plasma h t cặ – ạ ầu béo được m r ng [20] [22] [27] [28]. ở ộ
- Nhiệt độ
X lí nhiử ệt thông thường không làm ảnh hưởng đến sức căng bề ặ m t, s a b o quữ ả ản lạnh < 10℃ trong 45 phút có th gi m sể ả ức căng bề m t 2.12 dyn/cm.Sặ ức căng bề ặ ủ ữ m t c a s a giữ ở5℃ 20℃ - thấp hơn so vớ ữa đã đượi s c làm lạnh tại 20℃ [29].
- Thời gian bảo quản
S a trang trữ ại được lưu trữđược thu thập sau 2 đến 3 ngày (4 ngày được mô ph ng ỏ bao g m cồ ác điều ki n kh c nghiệ ắ ệt) và được lưu trữ lại trong vòng 8 gi sau khi thu th p trong ờ ậ tối đa 24 giờ trong bể công nghiệp trước khi chế biến tại nhà máy sữa. Trong quá trình này có
thể chịu tác động của các vi sinh vật lên các thành phần của sữa dẫn tới tác động lên các tính chấ ật v t lý c a sủ ữa nguyên li u. ệ
2.9. Nhiệt dung
2.9.1. Nhiệt dung của sữa:
Nhiệt dung được xác định bằng lượng nhi t cệ ần đểđun nóng một đơn vị khối lượng 1kg lên 1℃(đơn vị là kcal/kg℃, đơn vị qu c tố ếlà J/kg.k).Đượ ử ụng đểc s d xác định nhiệt độ nóng ch y c a ch t béo trong s a do ph m vi c a chúng khá rả ủ ấ ữ ạ ủ ộng.Nhiệt dung riêng ở40℃ là 2.1 KJ.𝑘𝑔−1. 𝑘−1 [18] [30].
2.9.2. Các yếu tốảnh hưởng đến nhiệt dung của sữa:
Nhiệt dung của chất béo sữa phụ thuộc vào khoảng nhiệt độ nhất định:
Hình 36: Ảnh hưởng c a nhiủ ệt độ lên nhi t dung c a ch t béo sệ ủ ấ ữa
Nhiệt độ: khi hàm lượng chất béo tăng thì nhiệt dung ph i gi m vì nhi t dung cả ả ệ ủa chất béo thấp hơn nhiệt dung của nước.Bi u hi n rõ r ể ệ ệở nhiệt độ <40℃.Trong kho ng nhiả ệt độ ừ t 15℃ - 20℃ nhiệt dung tăng khi hàm lượng chất béo tăng.Do ở khoảng nhiệt độ này một phần chất béo đang ở ạ dng rắn nên cần một lượng nhiệt để chuyển đổi chúng từ ạ d ng r n sang ắ lỏng. Còn m c nhi t >40 thì ch t béo sở ứ ệ ℃ ấ ữa đã bị nóng chảy hoàn toàn nên nhi t dung giệ ảm khi hàm lượng chất béo tăng lên [18] [29].
2.10.Điểm đông đặc
2.10.1.Điểm đông đặc của s a ữ
Là ch tiêu ki m tra xem sỉ ể ữa tươi có bị pha loãng với nước nh m kéo dài th i gian s ằ ờ ử dụng của sữa tươi nguyên liệu hay không ngoài ra nó còn giúp xác định hàm lượng lactose trong sữa và giúp xác định hàm lượng whey trong s a bữ ột tách béo.Điểm đông đặc có giá tr ị khoảng (-0.55 ℃÷ -0.512℃); trung bình là -0.522 [20]. ℃
33 2.10.2.Các y u t ế ố ảnh hưởng
Điểm đông đặc phụ thuộc vào nồng độ mol của các chất có trong dung dịch và vấn đề ử x lý nhi t có th ệ ểảnh hưởng đến điểm đông đặc của sữa.
- Nồng độ mol của các chất trong dung dịch
Khi thêm ch t tan vào trong dung môi sấ ẽlàm điểm đông đặc gi m xu ng, ả ố Mặc dù sữa không phải là một dung dịch lý tưởng, hằng số giảm nồng độ mol là 1,86 có thể được sử dụng để ước tính sự đóng góp của các thành phần sữa vào sự suy giảm điểmđóng băng. Lactose chiếm khoảng 55% sự suy giảm điểm đóng băng, clorua chiếm khoảng 25% và 20% còn lại là do các thành phần hòa tan khác bao gồm canxi, kali, magiê, lactat, phốt phát và xitrat.Việc xác định điểm đóng băng có thể được thực hiện bằng quy trình Hortvet. Trong đó sử dụng thủy ngân trong nhiệt kế thủy tinh hoặc, như trong hầu hết các dụng cụ hiện đại, bằng cách sử dụng ống đo nhiệt điện trở [20].
Một công thức thay thế được xuất bản bởi International Dairy: C=0.96418H 0.00085 –
Nếu đã biết điểm đóng băng của sữa chưa làm lạnh, thì mối quan hệ giữa nước thêm vào và độ suy giảm điểm đóng băng được đưa ra bằng phương trình.
Nếu không xác định được điểm đóng băng thực tế của sữa chưa đóng băng thì giá trị tham chiếu có thể được sử dụng.
Nhiệt độ đông đặc và lượng nước thêm vào có mối quan hệ theo công thức: W = (𝐶−𝐷)(100−𝑆)
𝐶 Trong đó:
W: tỉ lệ phần trăm lượng nước thêm vào
C: điểm đông đặc tham chiếu cụ thể của mẫu sữa cụ thể D: điểm đông đặc của mẫu sữa cần tìm
S: tỉ lệ phần trăm tổng chất khô trong mẫu sữa cần tìm.
Ngoài ra Điểm đóng băng của sữa buổi sáng có xu hướng thấp hơn sữa buổi tối từ 0,003 đến 0,0070C. Sự khác nhau về tỷ lệ của ngũ cốc đối với thức ăn thô và thức ăn tươi so với thức ăn thô xanh có ảnh hưởng đáng kể nhưng nhỏ đến điểm đóng băng. Sức khỏe bầu vú (viêm vú) cũng có một chút ảnh hưởng đến điểm đóng băng tình trạng dinh dưỡng củađàn và việc tiếp cận với nước. Cho ăn ít làm tăng điểm đóng băng.
Hình 37: Sản phẩm sữa
- Xử lí nhiệt
Sau khi x lí nhiử ệt thì điểm đóng băng củ ữa tăng nhẹa s . Trong quá trình thanh trùng, thành ph n hóa h c c a s a b ầ ọ ủ ữ ị ảnh hưởng do đó điểm đóng băng củ ữa cũng có thể ị ảa s b nh hưởng. Có th ể được gi i thích vả ới s ựthay đổi bên trong phức hợp canxi photphat và s thay ự đổi áp su t c a carbon dioxide. Carbon dioxide ấ ủ ảnh hưởng đến điểm đóng băng củ ữa tươi a s nguyên li u và s a ti t trùng trong dây chuy n ch bi n vì hi n t i c a nó gi m do gia nhi t. ệ ữ ệ ề ế ế ệ ạ ủ ả ệ Hàm lượng thể tích carbon dioxide giảm khoảng từ 7% xuống 2%. Hơn nữa lactose izome hóa và phân h y thành lactulose và acid hủ ữu cơ ảnh hưởng đến pH c a s n ph m làm gi m ủ ả ẩ ả [31]
35
3. Các ch tiêu kiỉ ểm tra chất lượng sữa
Sữa nguyên li u l nguyên li u chính s n xu t các s n phệ à ệ để ả ấ ả ẩm từ ữ s a bởi vậy kiểm tra chấ ượt l ng s a r t quan tr ng, nó nh h ng tr c ti p n ch t l ng c a các s n ph m sữ ấ ọ ả ưở ự ế đế ấ ượ ủ ả ẩ ữa. Chất lượng sữa tươi nguyên liệu không được xác định trên một hoặc hai biến số. Mà nó liên quan n nhi u y u tđế ề ế ố khác nh hàm l ng ư ượ chấ ắt r n, c m quan, hàm lả ượng vi sinh v t, kiậ ểm tra chất ức chế, hàm lượng t ế bào xôma và hàm lượng c n [32]. ặ
Chất lượng sữa quan tâm đến độ lớn của quần thể vi sinh vật và các loại sinh vật có mặt. Đánh giá thương mạ ềi v chất lượng vi sinh vật của sữa tươi nguyên liệu từlâu đã là một vấn đề nan giải. Một số trở ngại chính trong việc kiểm tra chất lượng sữa tươi nguyên liệu là thời gian c n thiầ ết để thu th p dậ ữliệu, chi phí lao động, vậ ệt li u và thiếu độ chính xác c a k t ủ ế quả cuối cùng [32].
Nếu sữa tươi nguyên liệu vượt qua ki m tra kháng sinh thì các m u s a ti p tể ẫ ữ ế ục đến các bước ki m tra ti p theo, các m u sể ế ẫ ữa được lấ ừ ữy t s a s ốlượng lớn đểxác định hàm lượng vi khuẩn, độ axit và sốlượng tế bào soma. Một mẻ sữa chất lượng cao phải có ít hơn 5oC, vi khuẩn ít hơn 90000 cell/ mẫu nghiêng, không hoặc ít hơn 1% sựthêm nước và độ axit trong sữa ít hơn 0,14. Ngoài ra, các đặc tính cảm quan cũng được kiểm tra như bề ngoài và mùi. Số lượng t bào xôma (DMSCC) ph i nh ế ả ỏ hơn 690000ml [32].
Trong khi các tiêu chu n c a Hoa K cho SPC (Statistical process control)-ẩ ủ ỳ phương pháp ki m soát chể ất lượng s d ng các ử ụ phương pháp thống kê để theo dõi và ki m soát 1 quá ể trình có th so sánh vể ới các nước phát triển, gi i h n SCC hi n t i c a Hoa K ớ ạ ệ ạ ủ ỳ cao hơn rõ ràng so v i các tiêu chu n c a Canada và Châu Âu (500000 cell/ml cho Canada và 400000 cell/ml ớ ẩ ủ cho h u hầ ết các nước EU) [32].
3.1. Kiểm tra chất gây ức chế - Mục đích
Kiểm tra chất gây c ch là mứ ế ột phần quan trọng của bất kỳ chếđộ kiểm tra nào. Các mẫu được kiểm tra đểđảm b o không có chả ất ức chếnhư kháng sinh (ví dụnhư penicillin và cloxacillin) các ch t này có thấ ểđược s d ng trong ử ụ điều trịđộng v ật. Những chất này được giám sát trong s a và các s n phữ ả ẩm đượ ử ụng cho con ngườc s d i.
Nếu chiếc xe tải được xác nhận dương tính vớ ựi s hiện diện của kháng sinh, một cuộc kiểm tra khác s ẽ được th c hiự ện để xác định trang tr i nào b ô nhiạ ị ễm sữa. Toàn b xe b n ch ộ ồ ở sữa b ô nhi m phị ễ ải được đổ và người nông dân vi ph m s b ph M t trang trạ ẽ ị ạt. ộ ại nhi u l n vi ề ầ phạm các tiêu chu n v ẩ ề dư lượng kháng sinh s b c m bán sẽ ị ấ ữa.Dư lượng kháng sinh là không mong mu n vì lý do s c kh e cố ứ ỏ ộng đồng và vì tác ng ti m tàng cđộ ề ủa chúng đố ới v i quá trình sản xu t [32]. ấ
- Phương pháp xác định
Thử nghi m ệ ức ch BRT hoế ạt động b ng cách s dằ ử ụng độ nh y c a vi khu n, ạ ủ ẩ thử nghiệm cụ thểđối v i kháng sinh (và các chớ ất ức chế khác). Với sự có mặt của kháng sinh, hoạt động trao đổi chất bịức ch ế và do đó sự phát tri n c a vi khu n th nghiể ủ ẩ ử ệm cũng bị ngăn chặn hoặc làm ch m l i [33]. ậ ạ
Thử nghi m Ch t ệ ấ ức ch BRT d a trên nguyên tế ự ắc làm m t màu, ấ trong đó quá trình giảm màu được s dử ụng đểđo mức độtăng trưởng c a sinh vủ ật vớ ựi s trợ giúp c a các ch t ch ủ ấ ỉ thị màu. Màu c a ch t chủ ấ ỉthịthay đổi từ xanh lam sang vàng để phản ứng với các sản phẩm chuyển hóa có tính axit của môi trường nuôi cấy thử nghiệm đang phát triển [33].
Trong trường h p v i s a không có chợ ủ ớ ữ ất ức ch , vi khu n th nghi m s phát tri n và ế ẩ ử ệ ẽ ể gây ra s ự thay đổi màu s c thành màu vàng và k t qu xét nghiắ ế ả ệm được coi là âm tính [33].
Nếu sữa được thử nghi m có ệ chứa chất ức chế, sựthay đổi màu sắc sẽ không xảy ra hoặc ch x y ra m t mỉ ả ở ộ ức độ nh ỏ hơn và màu sẽ vẫn là màu xanh lam. Điều này cho th y mấ ột mẫu sữa dương tính.Thử nghi m Chệ ất ức ch BRT cho thế ấy độ nh y c m r t t t v i các beta-ạ ả ấ ố ớ lactam. Thử nghi m Ch t c ch BRT là m t th nghiệ ấ ứ ế ộ ử ệm tương đối nhanh để ể ki m tra vi sinh và ch m t 2 gi 15 phút [33]. ỉ ấ ờ
Thử nghi m Chệ ất ức ch BRT rế ất phù hợp để thử nghi m t i trang trệ ạ ại và đặc bi t thích ệ hợp cho những người dùng chủ yếu quan tâm đến việc phát hiện kháng sinh beta-lactam [33].
3.2. Sốlượng tế bào xôma
- Mục đích
Số l ng t bào xôượ ế ma(SCC) được dùng đểđánh giá ch t l ng s a vì t bào xôma lấ ượ ữ ế à tế bào bình th ng có trong cườ ơ thể bò v có s l ng à ố ượ thấp trong s a, tuy nhiên nở ữ ếu trong sữa phát hi n t bào xôma cao ệ ế thì cho th y bên trong tuy n vú cấ ế ủa bò b nhi m trùng, ị ễ điều này làm giảm chất lượng sữa.
T bào xôma ế được tìm th y trong s a bò ch yấ ữ ủ ếu là đại th c bào t bào lympho và ự ế bạch cầu đa nhân trung tính nhưng chúng cũng có thể bao gồm một tỷ lệ thấp tế bào biểu mô. SCC kho ng 70000 cell/ả mL được coi là trung bình đố ớ ữi v i s a, một bầu vú kh e m nh không ỏ ạ bị nhiễm bệnh có sốlượng tế bào từ là 200000-250000 cell/mL thường đượ ửc s dụng làm giá trị chu n c a nhi m trùng vì giá trẩ ủ ễ ịtrung bình thay đổi theo ngày tu i trong s a và m c s n ổ ữ ứ ả xuất. SCC có thểvượt quá vài triệu tế bào trên một ml sữa từ một phần tử b nhiị ễm bệnh và khi t l phỷ ệ ần trăm nhiễm bệnh tăng lên thì ổng lượ t ng t bào xôma ế cũng vậy [34].
37 Mức độ tế bào xôma trong sữa tươi nguyên liệu lo i A c a Hoa K ạ ủ ỳ được xác định b ng ằ phương pháp hiển vi điện tử hoặc trực tiếp. Các phương pháp được sử dụng đểđủđiều kiện cung c p s a loấ ữ ại A được phê duy t thông qua quy trình c a H i ngh ệ ủ ộ ịQuốc gia v Về ận chuyển Sữa gi a các Ti u bang (NCIMS). Các hữ ể ệ thống đo tếbào lưu lượng tựđộng như Bentley Somacount (Bentley Instruments Chaska MN), Fossomatic 5000FC (Eden Prairie MN) và Delta SomaScope (Advanced Instruments Norwood MA) được sử dụng thường xuyên nhất trong các chương trình thử nghiệm của nhà sản xuất.
SCC hi n vi tr c tiể ự ếp cũng là một phương pháp đã được phê duyệt và là phương pháp tham chiếu để ệ hi u chu n các hẩ ệ thống điệ ử Các phương pháp tương tựn t . này được s d ng ử ụ để ử th nghi m t i mệ ạ ột s Thố ịtrường s a liên bang c a USDA-B nông nghi p Hoa K , trong ữ ủ ộ ệ ỳ đó SCC sữa là một phần của hệ thống định giá nhiều thành phần được quy định, sự khác biệt trong việc thanh toán cho ngườ ải s n xu t dấ ựa trên thang chia độ theo mức tăng 1000 cell/mL thì kho n thanh toán b sung là ả ổ dưới 350000 cell/mL và thấp hơn thanh toán trên 350000 cell/mL. Theo hệ thống thanh toán Đơn đặt hàng Thịtrường S a Liên bang (FMMO) cữ ủa USDA, các nhu c u vầ ềđộ chính xác c a hi u chu n SCC và hi u su t phân tích khác vủ ệ ẩ ệ ấ ới