1. Muùc ủớch
- Tìm hiểu về quy trình công nghệ sản xuất yaourt uống - Nắm vững hai quá trình quan trọng trong quy trình công
nghệ: lên men và đồng hóa sản phẩm.
2. Nguyên liệu, hóa chất và dụng cụ 2.1. Nguyeõn lieọu
- Sữa bột gầy
- Chế phẩm vi khuẩn lactic: gồm có hai loài Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus với tỉ lệ 1:1
- Đường saccharose
- Chất màu đỏ Ponceau 4R (E 124) - Hửụng oồi
- Nước máy đã được xử lý bằng phương pháp trao đổi ion và vi lọc
2.2. Hóa chất
- Dung dòch NaOH 1N
2.3. Duùng cuù cheỏ bieỏn - Erlen 500mL
- Becher 500mL - Beỏp ủieọn - Tuû aám
- Thiết bị đồng hóa cơ
- Thiết bị đồng hóa áp lực cao - Beồ ủieàu nhieọt
- Noài naáu syrup - Cân kỹ thuật - OÁng ủong
2.4. Duùng cuù phaõn tớch - Erlen
- Buret chuẩn độ
- Thiết bị đo độ nhớt - Khúc xạ kế
- Pipet
- Đũa thủy tinh 3. Cách thực hiện
3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất yaourt uoáng
Sơ đồ quy trình công nghệ được trình bày ở hình [11].
Sữa bột Nước
Phối trộn Thanh truứng
Caáy gioáng Leân men
Đồng hóa Vi khuaồn lactic
Làmlạnh Y aourt uoáng Hoạt hóa
Phối trộn Chất màu, hương
Sữa bột
Sữa bột NướNướcc
Phối trộn Thanh truứng
Caáy gioáng Leân men
Đồng hóa Vi khuaồn lactic
Vi khuaồn lactic
Làmlạnh Y aourt uoáng Y aourt uoáng Hoạt hóa
Phối trộn Chất màu, hương
Chất màu, hương
Hình 11: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất yaourt uống 3.2. Các bước tiến hành
- Hòa tan 45g sữa bột gầy vào 250mL nước trong 1 becher 500mL. Sử dụng cánh khuấy cơ để khuấy đảo hỗn hợp.
Đặt becher vào bể điều nhiệt và gia nhiệt nhanh hỗn hợp lên 60oC để giúp cho sữa hòa tan hoàn toàn.
- Chuyển sữa hoàn nguyên vào 1 erlen có dung tích 500mL.
Đậy erlen bằng nút bông. Đặt erlen vào bể điều nhiệt và gia nhiệt nhanh sữa lên đến 90oC để thanh trùng trong thời gian 3 phút. Làm nguội nhanh sữa về 43oC. Sử dụng giống vi khuẩn lactic đã được hoạt hóa sẵn để cấy vào erlen. Các sinh viên được chia thành 4 nhóm. Tỷ lệ giống cấy của 4 nhóm lần lượt là 7, 8, 9 và 10% v/v.
- Các nhân viên phòng thí nghiệm sẽ hoạt hóa giống vi khuẩn lactic để sinh viên có thể sử dụng ngay. Giống sẽ được hoạt hóa trong erlen 1L. Cho vào erlen 500mL sữa gầy có giá trị pH 6,6-6,7 và nồng độ chất khô 10%. Thanh trùng sữa ở 90oC trong thời gian 30 phút. Sau khi làm nguội sữa về 43oC, tiến hành cấy giống vi khuẩn dạng đông khô với hàm lượng 0,001g/L. Đặt erlen vào tủ ấm
ở nhiệt độ 37oC. Khi pH của canh trường giảm xuống 4,6- 4,8 thì quá trình hoạt hóa giống xem như kết thúc. Nếu không sử dụng ngay, bảo quản canh trường ở 4oC trong thời gian tối đa là 6 giờ.
- Thời gian lên men là 2 giờ. Trong quá trình lên men, sau mỗi 30 phút, sinh viên lấy mẫu để xác định độ chua, từ đó vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ chua của sữa trong quá trình lên men.
- Khi quá trình lên men kết thúc, cho vào hỗn hợp chất màu 6ppm và hương ổi 0,08% (w/w). Sử dụng cánh khuấy cơ với tốc độ 3.000 vòng/ phút để đảo trộn hỗn hợp trong thời gian từ 1 đến 2 phút.
- Cho hỗn hợp qua thiết bị đồng hóa áp lực cao hai cấp.
Kích thước khe hẹp được hiệu chỉnh 100 micrometer và áp lực ở cấp thứ nhất là 150bar.
- Làm nguội nhanh sản phẩm về nhiệt độ phòng. Xác định độ chua và độ nhớt của sản phẩm.
- Tiến hành nhận xét các tính chất cảm quan của sản phẩm: màu sắc, trạng thái, mùi và vị. So sánh kết quả giữa các nhóm nghiên cứu.
Các phương pháp phân tích Xác định độ chua Thorner
Lấy 10mL mẫu cho vào 1 erlen 250mL. Cho tiếp vào mẫu 20 mL nước cất và vài giọt phenolphtalein. Chuẩn độ mẫu bằng dung dịch NaOH 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong 30 giây. Đọc số mL dung dịch NaOH 0,1N đã chuẩn độ.
Độ chua Thorner của mẫu sẽ được tính theo công thức:
T = V*10 Trong đó:
T: Độ chua Thorner (oTh)
V: Thể tích dung dịch NaOH 0,1N đã chuẩn độ (mL) 10: Quy đổi từ 10mL ra 100mL mẫu phân tích
Xác định độ nhớt
Có thể xác định độ nhớt bằng một trong hai phương pháp sau ủaõy:
- Sử dụng nhớt kế Brookfield để xác định độ nhớt, đơn vị đo là cP.
- Sử dụng nhớt kế Ostvald để xác định thời gian chảy của nước và mẫu phân tích trong phần thể tích quy định của nhớt kế Otsvald. Độ nhớt tương đối của mẫu được xác định bằng công thức:
à = (T1/T2)*d Trong đó :
T1: Thời gian chảy của nước cất (giây)
T2: Thời gian chảy của mẫu sản phẩm (giây) d: Tỉ trọng của mẫu phân tích
4. Tính toán kết quả và báo cáo
- Vẽ đồ thị biểu diễn sự thay đổi độ chua trong quá trình leân men yaourt uoáng.
- Lập bảng các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan của sản phaồm thớ nghieọm.
- So sánh kết quả giữa các nhóm và nhận xét.
5. Câu hỏi gợi ý
[1] Trình bày phương pháp và các thông số kỹ thuật để hoàn nguyên sữa? Giải thích ?
[2] Nêu nguyên tắc chọn giống vi khuẩn lactic trong sản xuất yaourt? Sự khác nhau về quá trình trao đổi chất giữa hai loài Streptococcus thermophilus và Lactobacillus delbruekii ? [3] Trình bày các dạng tương tác sinh học cơ bản? Trên cơ sở đó, nêu các nguyên tắc chung chọn 2 giống vi sinh vật khác nhau để cấy trên cùng một môi trường lên men ? [4] So sánh những điểm giống nhau và khác nhau khi thiết lập môi trường nhân giống vi sinh vật và lên men tạo sản phaồm ?
[5] Nêu ảnh hưởng của hàm lượng giống cấy đến thời gian lên men và chất lượng sản phẩm?
[6] Trình bày cơ sở khoa học để chọn chế độ thanh trùng môi trường sữa trước khi lên men tạo sản phẩm yaourt ? [7] Các nguyên nhân làm cho quá trình lên men lactic diễn ra chậm hơn thông thường? Giải thích? Đề xuất các giải pháp kỹ thuật để khắc phục hiện tượng trên?
[8] Nêu mục đích và các biến đổi diễn ra trong quá trình đồng hóa sử dụng trong quy trình thí nghiệm.
6. Tài liệu tham khảo
[1] Lê Văn Việt Mẫn. Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống. NXB Đại học Quốc gia TP.
Hoà Chí Minh, 2004, 297 trang.
[2] Bylund B. Handbook of dairy processing, Tetra-Pak Publishers, 1995.
[3] Champagne C.P. Production de ferments lactiques dans l’industrie laitiere, Edisem, Saint-Hyacinthe, 1998, 210p.
[4] Walstra P., Geurts T. J., Noomen A., Jellema A., Van Boekel M. A. J.
S. Dairy technology, Marcel Dekker Inc., New york, 1999, 727p.