Trong lĩnh vực công nghệ vi sinh vật lên men là quá trình chuyển hoá cơ chất của tế bào vi sinh vật kèm theo sự tăng khối và tổng hợp sự trao đổi chất
Trong công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa lên men là hệ thống giải pháp công nghệ được xây dựng nhằm mục đích điều khiển quá trình nuôi cấy vi sinh vật ở qui mô công nghiệp để sản xuất các sản phẩm lên men với các chỉ tiêu chất lượng mong muốn và đạt được hiệu quả kinh tế nhất định
*Cơ sở của quá trình lên men
+ Lên men lactic: được diễn ra trong tế bào vi khuẩn lactic. Đầu tiên đường lactose trong sữa sẽ được vi khuẩn lactic đưa vào bên trong tế bào nhờ những cơ chế vận chuyển đặc trưng của màng tế bào chất. Tiếp theo lactose sẽ được thủy phân thành hai monosacharid rồi đi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau.
Nhóm vi khuẩn lactic đồng hình: Streptococcus thermophillus, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus lactic
Phương trình tổng quát quá trình lên men lactic đồng hình như sau: C6H12O6 + 2ADP + 2Pi -> 2CH3CHOHCOOH + 2ATP Lên men đồng hình sản phẩm chủ yếu là axit lactic
Lên men dị hình ngoài axit lactic còn có axit axetic, điaxetyl, 1 số axit hữu cơ, CO2
+ Lên men ethanol: quá trình lên men ethanol được thực hiện chủ yếu bởi các nấm men thuộc giống Sacharomyces và Kluyveromyces. Sau khi được vận chuyển vào tế bào chất đường hexose sẽ được chuyển hóa theo chu trình đường phân để tạo thành axit pyruvic. Tiếp theo axit pyruvic sẽ được chuyển hóa thành acetaldehyt rồi thành ethanol
Phương trình tổng quát của quá trình lên men ethanol trong môi trường PH acid như sau:
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi -> 2C2H5OH + 2CO2 + 2ATP
Sự chuyển hóa đường hexose thành ethanol và khí CO2 diễn ra trong tế bào chất của nấm men
+ Lên men propionic: được thực hiện bởi vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc
Propionibacterium. Sản phẩm chính của quá trình lên men là acid propionic, acid acetic, và khí CO2.
Lên men propionic là một quá trình trao đổi năng lượng của vi khuẩn
Propionibacteriumg. Phương trình lên men tổng quát như sau: 3C6H12O6 ->4CH3-CH2-COOH + 2CH3-COOh + CO2 + 2H2O
Lên men propionic có vai trò quan trọng trong quá trình ủ chín một số loại phomai *Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:
-Đảm bảo độ khô nhất định tối thiểu 12-16%
-pH môi trường: trong quá trình lên men pH của môi trường sẽ giảm. khi pH giảm đến một mức nào đó độ chua khoảng 70-80oD thì ngừng và lấy sản phẩm
-Nhiệt độ lên men: nhiệt độ thấp quá trình lên men sẽ kéo dài. Tuy nhiên nếu nhiệt độ cao quá hoạt tính trao đổi chất của vi sinh vật cũng bị giảm và những hợp chất tạo hương dễ bị thất thoát hơn
-Thời gian lên men: tùy thuộc loại thực phẩm và hoạt tính loài vi sinh vật sử dụng, thời gian lên men có thể kéo dài từ vài giờ đến vài tháng thậm chí cả năm hoặc dài hơn -Cung cấp oxi cho nhóm vi sinh vật hiếu khí: đối với môi trường lỏng hàm lượng oxi cần cung cấp cho vi sinh vật trong quá trình lên men được xác định thông qua việc chọn áp lực cho dòng khí vô trùng nén vào hệ thống sục khí và tốc độ cánh khuấy của thiết bị lên men.
1.5.Vấn đề đánh giá chất lượng sản phẩm, vệ sinh an toàn thực phẩm
Theo TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 7030 : 2002 đối với sữa chua ở dạng uống: a. Chỉ tiêu cảm quan
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1. Màu sắc Màu trắng sữa
2. Mùi vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm
3. Trạng thái ở dạng lỏng