Quá trình xử lý bằng áp suất cao nhìn chung sẽ làm giảm lượng vi sinh vật ( ở đây bao gồm cả vi khuẩn lactic và các vi sinh vật nhiễm khác) có trong sản phẩm
Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 33 yaourt cuối cùng.Yêu cầu quan trọng đối với sản phẩm sữa tươi được dùng để sản xuất yaourt là tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt, trong thành phần sữa không chứa thể thực khuẩn , không chứa các chất kháng sinh, không chứa các enzyme có thể ảnh hưởng xấu đến giống vi sinh vật được cấy vào sữa để thực hiện quá trình lên men. Thông thường, trong công nghiệp chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa, lượng vi sinh vật được kiểm soát thông qua các quá trình nhiệt, nhưng quá trình xử lý áp suất cũng được sử dụng trong một số trường hợp để làm giảm lượng vi sinh vật trong sữa, nhất là trong các trường hợp quá trình xử lý nhiệt có tác động không tốt, làm biến đổi chất lượng của sản phẩm( như quá trình sử dụng áp suất thủy tĩnh cao để thay thế quá trình xử lý nhiệt trong bảo quản yaourt). Lopez –Fandino và các cộng sự( 1996) đã kết luận rằng áp suất ở 100 MPa sự thay đổi về số lượng của các vi sinh vật trong sữa là không đáng kể .Còn trong một nghiên cứu khác của P. Kolakowski, A. Reps và cộng sự thì quá trình xử lý ở áp suất cao sẽ cải thiện các chỉ tiêu vi sinh của sữa nguyên liệu. Theo đó thì mức độ vô hoạt của các giống vi sinh vật sẽ tăng lên cùng với quá trình xử lý áp suất càng cao. Tổng lượng vi sinh vật trong sữa sẽ giảm đi rõ rệt ở áp suất trên 200Mpa, và ở áp suất 800 MPa, hơn 90% lượng vi sinh vật ban đầu bị vô hoạt. Khả năng mẫn cảm với áp suất của các loài vi sinh vật là khác nhau và phụ thuộc vào đặc điểm của từng loài. Nhóm vi sinh vật chịu nhiệt thường có khả năng chịu được áp suất cao tốt hơn so với các loài vi sinh vật khác.
Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 34 Các giống nấm men, nấm mốc, các vi sinh vật chịu lạnh, và coliform dưới tác dụng của áp suất cao sẽ giảm về số lượng nhanh hơn so với các vi sinh vật chịu được môi trường acid, cũng như các vi sinh vật chịu nhiệt. Cũng theo các tác giả này thì các vi khuẩn gram âm sẽ có mức độ mẫn cảm với áp suất cao hơn so với các vi khuẩn gram dương. Theo đó thì nấm men và nấm mốc là có mức độ mẫn cảm cao nhất khi xử lý bằng áp suất cao, chúng hoàn toàn bị tiêu diệt ở áp suất xử lý 400 MPa và cao hơn. Còn các vi sinh vật chịu nhiệt và các giống coliform thì không tồn tại trong sữa xử lý ở áp suất 600 MPa, bất chấp lượng giống cấy ban đầu. Hai tác giả khác là Lopez-Fandino(1996) và Yuanbin (1996) cũng đã đồng ý về sự giảm nhanh chóng của hai loại vi sinh vật này trong sữa khi áp suất xử lý tăng lên. Lopez-Fandino và cộng sự (1996) trong các nghiên cứu của mình đã không tìm thấy các vi sinh vật chịu nhiệt, và cùng với đó là sự giảm nhanh chóng đến 90% tổng lượng vi sinh vật ban đầu có trong sữa ở áp suất xử lý 300 MPa trong 30 phút.
Đối với mức độ vô họat gần như hoàn toàn các sinh vật trong sản phẩm sữa, Timson và Short(1965) đã làm thí nghiệm và cho kết quả là không tìm thấy được tế bào sinh dưỡng nào trong sữa sau khi xử lý ở áp suất 1020 MPa trong 10 phút ở 130C ( đối với số tế bào ban đầu trong sữa là 106 khuẩn lạc/ cm3).Trong khoảng áp suất xử lý từ 200-1000 MPa trong thời gian 15 phút, ở điều kiện nhiệt độ phòng, P. Kolakowski, A. Reps và các cộng sự đã kết luận rằng không thể đạt tới sự vô hoạt hoàn toàn đối với các giống vi sinh vật chịu nhiệt và các vi sinh vật sống trong môi trường axit. Cũng trong nghiên cứu của mình, P. Kolakowski, A. Reps và cộng sự đã so sánh quá trình xử lý áp suất cao với quá trình xử lý nhiệt thường được sử dụng để thanh trùng sữa về hiệu quả ức chế vi sinh vật và đi đến kết luận rằng : xử lý áp suất trên 600 MPa sẽ cho hiệu quả tương tự như quá trình thanh trùng nhiệt ở 720C trong 15 giây ( đây là điều kiện thanh trùng thường được sử dụng trong công nghệ chế biến sữa).
Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 35
Bảng 4: Ảnh hưởng của áp suất cao lên các chủng vi khuẩn lactic khác nhau, trong các môi trường nuôi cấy khác nhau
Đối với công nghệ sử dụng áp suất thủy tĩnh cao để thay thế quá trình xử lý nhiệtnhằm kéo dài thời gian bảo quản của yaourt, đối tượng ức chế ở đây là các vi sinhvật được cấy vào sữa để thực hiện quá trình lên men. Hai chủng được sử dụngthông dụng nhất là Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus.
Sauquá trình lên men tạo thành khối đông, trong sản phẩm yaourt sẽ tồn tại một lượnglớn hệ vi khuẩn lactic, hệ vi sinh vật này có thể gây ra những biến đổi ảnh
hưởngđến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản như: Quá trình lên men lactic: đường lactose sẽ được vi khuẩn chuyển hóa thành acid
lactic, sự lên men lactic trong quá trình bảo quản sẽ làm thay đổi dần các giá trị
cảm quan như mùi, vị… của sản phẩm. Quá trình thủy phân protein: một số chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng
hợp hệ enzyme protease. Chúng sẽ xúc tác thủy phân protein tạo các sản phẩm như polypeptide, peptide…điều này có thể ảnh hưởng đến cấu trúc gel của yaourt. Một số peptide gây ra vị đắng cho sản phẩm, ảnh hưởng không tốt đến chất lượng cuối cùng.
Do tồn tại những ảnh hưởng bất lợi trên nên cần phải khống chế lượng vi khuẩn lactic ở một mức độ thích hợp để đảm bảo tốt nhất cho chất lượng sản phẩm. Theo Dr. D. F. Farkas, áp suất thủy tĩnh cao sẽ vô hoạt vi khuẩn bằng cách làm biến tính protein trong thành tế bào vi khuẩn. Sự biến tính nếu không được tế bào sữa chữa kịp thời sẽ dẫn đến sự ngăn cản các quá trình vận chuyển nước, ion và các chất dinh dưỡng qua màng tế bào và do đó tế bào sẽ chết. Còn trong nghiên cứu của Agnieszka Jankowska và cộng sự (2008), với áp suất xử lý trên 300 MPa
Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 36 sẽ làm giảm toàn bộ số lượng của Lactobacillus bulgaricus. Trái lại Streptoccocus thermophilus lại có khả năng chịu áp suất cao hơn, ở áp suất trên 1000 MPa vẫn không vô hoạt hoàn toàn giống vi khuẩn này.
Xử lý bằng áp suất cao còn có tác dụng vô họat một số enzyme bất lợi trong sữa như các enzyme protease. Dưới tác động của áp suất cao, các enzyme này ( có bản chất là protein) sẽ bị biến tính, phá vỡ các liên kết hóa trị trong phân tử, do đó, các phản ứng hóa sinh do các enzyme này xúc tác sẽ không xảy ra, kết quả là cấu trúc khối đông sẽ ổn định và bền vững hơn.
Tóm lại, quá trình xử lý bằng áp suất cao có thể được thực hiện trước quá trình cấy giống lên men với mục đích đồng hóa sữa, hoặc thực hiện sau quá trình lên men để kéo dài thời gian bảo quản. Các quá trình này, dù ít hay nhiều đều có tác động đến hệ vi sinh vật trong sữa, có tác dụng làm giảm lượng vi sinh vật ban đầu, và nhìn chung , đây là những biến đổi có lợi cho quá trình sản xuất và bảo quản yaourt.
Ảnh hưởng của áp suất cao đến chất lượng yaourt Trang 37