Nhiệt độ: 950C, thời gian 3 – 5 phút. 2.2.5. Cấy giống
2.2.5.1. Mục đích
Hoạt hóa và đưa chủng VSV kefir vào sữa để chuẩn bị cho quá trình lên men.
2.2.5.2. Phương pháp thực hiện
Sau khi hạ nhiệt độ và đưa pH của sữa về điều kiện thích hợp (nhiệt độ ~ 430C, pH ~ 4.4 ÷ 4.5) ta tiến hành bơm lượng men từ bồn chứa men vào bồn cấy men. Lượng men bơm vào chiếm khoảng 5% tổng khối lượng sản phẩm.
Do hạt Kefir có kích thước lớn nên chúng thường bị chìm xuống đáy nên phải khuấy trộn môi trường trong thời gian 10÷15 phút sau mỗi 2÷5h. Quá trình cấy giống kết thúc khi pH môi trường giảm xuống 4,5.
2.2.5.3. Các biến đổi xảy ra
Hóa lý: có sự đông tụ casein trong sữa làm chuyển trạng thái của sữa từ lỏng thành
sệt.
Quá trình đông tụ casein:
Đông tụ casein là quá trình chuyển casein từ trạng thái keo sang khối đông có cấu trúc gel.
Để tiến hành đông tụ casein trong sữa người ta thường tiến hành một trong 2 phương pháp sau:
- Chỉnh giá trị pH về điểm đẳng điện của casein.
- Sử dụng enzyme đông tụ sữa.
Trong quá trình lên men sữa Kefir, sự đông tụ xảy ra bởi tác nhân acid lactic (độ pH và điểm đẳng điện của casein).
Cơ sở khoa học:
Casein trong sữa tồn tại ở dạng micelle. Chúng có điểm đẳng điện pH = 4,6. Theo Cheftel J.C, khi bảo quản sữa tươi ở 4 – 70C, các micelle sữa bò phân ly một phần thành tiểu cầu micelle, sau 24h có tới 50% tách khỏi cấu trúc gel trong sữa. Khi gia nhiệt sữa bò trở lại thì các phân tử liên kết một cách chậm chạp với các micelle ban đầu. Nhờ vậy sữa được bảo quản trong thời gian dài ở nhiệt độ thấp sẽ có hàm lượng casein hòa tan tăng cao. Quá trình đông tụ casein hòa tan sẽ khó khăn và kém triệt để hơn so với các casein tồn tại ở dạng micelle. Nếu ta đưa về giá trị pH = 4,6 – điểm đẳng điện của casein, sẽ làm tăng lực hút tĩnh điện giữa các phân tử với nhau. Khi đó, casein sẽ chuyển sang trạng thái không tan và xuất hiện các khối đông tụ trong sữa.
Đông tụ: vi khuẩn có mặt trong sữa sẽ biến đường lactose thành acid lactic, acid lactic sinh ra sẽ làm giảm pH. Khi điểm đẳng điện của casein ở điểm tương ứng pH = 4,6 sẽ xảy ra quá trình kết tụ để tạo gel có tính thấm, đàn hồi.
Các biến đổi hóa học, hóa sinh bắt đầu xảy ra.
2.2.5.4. Thông số công nghệ
- Nhiệt độ cấy men: 23÷250C.
- pH: 4.4 ÷ 4.5
2.2.6. Lên men 2.2.6.1. Mục đích
Tạo điều kiện cho VSV thực hiện quá trình lên men lactic và len men rượu, hình thành và hoàn thiện sản phẩm.
Tạo hương vị đặc trưng và giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Quá trình lên men sản phẩm gồm 2 giai đoạn: lên men lactic nhờ các vi khuẩn lactic. Lên men rượu nhờ nấm Kefir, trong đó có sinh ra khí CO2. Hệ vi sinh vật này phát triển cộng sinh trên môi trường sữa. Do đó sản phẩm Kefir có vị chua đặc trưng và thoảng nhẹ mùi nấm men. Quá trình lên men rượu này diễn ra nhanh chóng và mạnh mẽ ở nhiệt độ khoảng 10-20ºC.
Hóa học: Làm giảm pH, tích lũy được 0.85 – 0.95% acid lactic. Thành phần nguyên
liệu có sự thay đổi lớn do quá trình lên men tạo nhiều sản phẩm khác nhau. Các sản phẩm phụ của 2 quá trình lên men góp phần quan trong hình thành nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Một số sản phẩm phụ của quá trình lên men như: acid hữu cơ (propionic, succinic…), hợp chất bay hơi aldehyde (aldehyde acetic, diacetyl), rượu cao phân tử…
Hóa sinh: Xảy ra các phản ứng dưới tác dụng của hệ enzyme vi khuẩn:
- Phản ứng oxi hóa khử đường lactose thành acid lactic trong điều kiện yếm khí.
- Phản ứng thủy phân đường sữa thành dạng đường đơn giản.
- Phản ứng thủy phân một phần protid thành protein, acid amin.
Sinh học: VSV phát triển, tăng sinh khối. Vật lý: Màu sắc thay đổi, cấu trúc sệt hơn.
2.2.6.3. Thông số công nghệ
- Nhiệt độ lên men: 23÷250C.
- Thời gian lên men trung bình là 12h.
- Độ chua của sản phẩm đạt: 85 ÷ 1000Th. 2.2.7. Làm lạnh
2.2.7.1. Mục đích
Hạ nhiệt độ hỗn hợp nhằm chuẩn bị cho giai đoạn ủ chín sản phẩm.
2.2.7.2. Các biến đổi xảy ra
- Vật lý: nhiệt độ giảm.
- Sinh học: vi sinh vật bị ức chế hoạt động.
- Hóa sinh: các enzyme bị ức chế.
2.2.7.3. Phương pháp thực hiện
Khuấy trộn để phá vỡ cấu trúc gel của khối đông và làm lạnh, đưa dịch lên men về nhiệt độ 14 - 160C.
2.2.8.1. Mục đích
Hạn chế quá trình lên men lactic, chuyển sang giai đoạn lên men rượu, sinh ra các sản phẩm. Hoàn thiện sản phẩm về trạng thái sệt mịn, mùi vị, cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm kefir.
2.2.8.2. Các biến đổi xảy ra
Hóa lý:
Trong giai đoạn này, quá trình lên men lactic giảm, nấm men bắt đầu hoạt động mạnh mẽ sinh ra rượu, khí CO2 và một số hợp chất thơm khác. Tuy nhiên, việc tổn thất các cấu tử tạo hương thoát ra từ dịch lên men cùng với khí CO2 là không đáng kể. Mùi vị sản phẩm kefir được cải thiện rõ nét trong quá trình ủ chin.
Lipid trong sữa trở nên rắn hơn, nước tự do liên kết với protein làm các protein trương nở, làm giảm lượng ẩm tự do, trạng thái sản phẩm trở nên mịn hơn.