Quy Trình Sản Xuất Sữa Chua Uống Yakult

Và từ đó, các sản phẩm thực phẩm, thức uống dinh dưỡng lần lượt ra đời như sữa chua uống lên men, bánh dinh dưỡng, sữa công thức, cháo ăn liền, cháo dinh dưỡng,… Để tạo ra một sản phẩm m

MỞ ĐẦU

Nước ta có nguồn nguyên liệu dồi dào phong phú về các loại cây dược liệu Khoa học kỹ thuật ngày càng hiện đại đã tạo điều kiện cho ngành công nghệ chế biến thực phẩm phát triển theo một hướng mới: nghiên cứu và sản xuất các loại thực phẩm có nguồn gốc từ các loại cây dược liệu, các vi sinh vật có lợi Và từ đó, các sản phẩm thực phẩm, thức uống dinh dưỡng lần lượt ra đời như sữa chua uống lên men, bánh dinh dưỡng, sữa công thức, cháo ăn liền, cháo dinh dưỡng,… Để tạo ra một sản phẩm mang tính giá trị cao về mặt dinh dưỡng và chất lượng, các công ty/nhà máy đều có một quy trình công nghệ sản xuất khép kín riêng, đảmm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Từ đó tạo lập long tin với khách hang, và tạo lập được chỗ đứng trong giới sản xuất thực phẩm vốn đầy tính cạnh tranh

Bài báo cáo này là những hiểu biết nhất định của em về công nghệ sản xuất sữa chua uống yaklut Trong quá trình làm bài, do tham khảo từ nhiều nguồn khác nhau nên sẽ có thể không tránh khỏi sai sót Kính mong quý thầy cô góp ý, giúp em thu nhập đúng và đủ lượng kiến thức cần thiết để tiếp bước trên con đường học vấn phía trước và có nhìn nhận đúng về vấn đề, giúp ích cho công việc sau này

Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI

1.1 Trình bày tổng quan

1.1.1 Về đề tài

- Trong tự nhiên không có sản phẩm thực phẩm nào mà thành phần dinh dưỡng lại kết hợp một cách hài hòa như sữa Chính vì thế mà sữa và các sản phẩm từ sữa có một ý nghĩa đặc biệt đối với dinh dưỡng của con người

- Do không ngừng đổi mới về công nghệ cũng như trang thiết bị hiện đại, ngành công nghiệp chế biến sữa ở Việt Nam đã phát triển rất mạnh mẽ trong những năm qua và đã đáp ứng được một phần nhu cầu tiêu dùng của cộng đồng Các sản phẩm sữa của nước ta đã có mặt trên thị trường thế giới

- Các loại sản phẩm lên men từ sữa động vật ngoài việc cung cấp cho cơ thể nguồn chất dinh dưỡng thiết yếu, còn là phương tiện vận chuyển probiotics tiềm năng vào cơ thể vật chủ

- Trên thị trường hiện nay có nhiều sản phẩm lên men từ sữa như: sữa chua có đường, sữa chua Probi, sữa chua có đường SuSu, sữa chua Nha Đam, sữa chua hương vị Dâu Đặc điểm của các sản phẩm trên là được sản xuất từ hoạt động lên men của chủng men truyền thống Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus Đối với sữa chua có hoạt tính probiotics thì sau khi lên men từ chủng truyền thống còn có bổ sung thêm vi sinh vật probiotics nhằm tăng cường vi khuẩn có lợi cho cơ thể vật chủ

- Bên cạnh sữa chua bổ sung probiotics như trên, các nước trên thế giới còn sản xuất sữa chua mà vi khuẩn probiotics đóng vai trò vi sinh vật khởi động, gọi là sữa chua probiotics

để phân biệt với sữa chua truyền thống bổ sung probiotics Điểm khác biệt của sản phẩm sữa chua probiotics với sản phẩm truyền thống có bổ sung probiotics là khi sử dụng vi khuẩn probiotic làm vi sinh vật khởi động trong quá trình lên men, chúng sẽ chịu trách nhiệm chính trong việc tham gia tạo sản phẩm như hương, vị, cấu trúc sản phẩm

1.1.2 Về các thành phần hóa học

- Probitotic trong tiếng Hy Lạp cổ có nghĩa là “vì sức sống” Kể từ lúc được phát hiện ra

vào đầu thế kỷ 20 bởi nhà bác học đoạt giải nobel người Nga Elie Matchnikoff đến nay probiotic đã được coi như một loại “thần dược” tự nhiên Khái niệmvề probiotic phát triển theo nhiều thời gian Lily và Stillwell (1965) đã trước tiên mô tả probiotic như một dạng hỗn hợp được tạo thành bởi một động vật nguyên sinh có tác động thúc đẩy sự phát triển của đối tượng khác Sau đó, Parker (1974) đã áp dụng khái niệm này cho mảng chăn nuôigia súc là “sự ảnh hưởng tốt đối với cơ thể vật chủ bằng việc góp phần vào cân bằng

hệ vi sinh vật trong ruột của nó” Khái niệm “probiotic” được ứng dụngđể mô tả “cơ quan

và chất” mà góp phần vào cân bằng hệ vi sinh vật ruột

- Định nghĩa chung này sau đó được làm chính xác hơn bởi Fuller (1989), ông định nghĩa probiotic như “một chất bổ trợ thức ăn chứa vi sinh vật sống có lợi đến vật chủ bằng việc cải thiện cân bằng hệ vi sinh vật ruột của nó” Khái niệm nàysau đó được phát triển xa hơn nhờ Havenaar và Huis Int Veld (1992) “probiotic là một hoặc nhiều sự kết hợp các vi sinh vật sống, ảnh hưởng có lợi đến vật chủ bằng việc hoàn thiện hệ vi sinh vật đường ruột”

- Vi khuẩn Bifidobacterium và vi khuẩn Lactobacillus có trong hệ vi sinh đường ruột tiêu

biểu cho probiotic Hai loại vi khuẩn này từ lâu đã được Nhật bản và châu Âu sử dụng trong kỹ nghệ sản xuất sữa chua lên men Tại Hoa Kỳ, trên 60% Yogurt có chứa

Bifidobacterium và Lactobacillus.Trong kỹ nghệ Yogurt, các probiotic thường được sử dụng: Bifidobacterium bifidum, Bifidobacterium breve, Bifidobacteriuminfantis, Bifidobacterium longum, Lactobacillus acidophilus và Lactobacillus casei.

- Qua các nghiên cứu về probiotic thì Bifidobacteria và Lactobacilli là 2 chi được sử dụng

rộng rãi nhất nhờ khả năng lên men sinh acid mạnh trên nhiều loại cơ chất khác nhau Bên

cạnh đó nấm men S.cerevisia, một vài vi khuẩn E.coli và Bacillus spp cũng là những dạng

được sử dụng

- Điều đáng quan tâm nữa là muốn đạt hiệu quả khi sử dụng các chế phẩm probiotic thì lượng vi sinh vật có lợi này phải tồn tại được trong hệ tiêu hóa ở một số lượng nhất định Trở ngại thường gặp phải là acid của dịch vị tiêu hóa có thể hủy diệt

4 tới 90% probiotic đã được ăn vào do đó cần tiêu thụ một số lượng thật lớn probiotic để

bù đắp số probiotic mất mát Tiêu chí để đánh giá một chế phẩm probiotic được sử dụng hiệu quả cho cơ thể gồm:

• Có khả năng sống sót qua đường tiêu hóa nghĩa là chịu được acid và dịch tiêu hóa dạ dày

• Có khả năng kết dính trên bề mặt biểu mô ruột và tồn tại lâu dài trong đường tiêu hóa người

• Có hoạt tính đối kháng chống lại các vi sinh vật

gây bệnh như Escherichia coli, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Helicobacter pylori.

• Kích thích miễn dịch nhưng không gây viêm

• Kháng đột biến và kháng ung thư (Mattila et al, 2002)

1.1.3 Tính chất

- Cho đến thời điểm hiện tại, chủng khuẩn probiotic Lactobacillus casei Shirota là chủng

khuẩn quan trọng và hiệu quả nhất trong việc sống sót qua giai đoạn tồn tại trong môi

trường acid của dạ dày cà dịch vị mật tiến đến ruột non mà vẫn còn sống, hỗ trợ phục hồi

sự cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột Khi tiêu thụ sữa lên men Yakult hằng ngày, khuẩn

L.casei Shirota hỗ trợ cải thiện tiêu hóa, điều hòa hệ miễn dịch và ngăn ngừa các bệnh

truyền nhiễm

- Lactobacillus casei Shirota là loại chủng khuẩn probiotic Theo định nghĩa của Tổ chức Y

tế thế giới và Tổ chức nông lương thế giới ( WHO/FAO, 2001) thì probiotic là những vi sinh vật sống mà khi tiêu thụ vào cơ thể một lượng đầy đủ sẽ có lợi về mặt sức khỏe cho người sử dụng Hầu hết các chủng probiotic được sử dụng sản xuất thực phẩm là những

loài thuộc nhóm vi khuẩn acid lactic như là Lactobacillus và Bifidobacteria Để trở thành một probiotic chủng khuẩn Lactobacillus casei Shirota đã phải trải qua những yêu cầu

nghiêm ngặt:

o Kháng được acid có trong dịch vị dạ dày và dịch vị mật để tiến đến ruột non mà vẫn tồn tại

o An toàn khi sử dụng, người tiêu thụ không cần lo ngại đến phản ứng phụ sau khi dùng và cũng không cần sự kê toa của Bác sĩ

o Phải được dùng dưới dạng thực phẩm, có mùi dễ chịu, dễ uống

o Có lợi và đáng tin cậy

o Phát triển được trong ruột

o Sản phẩm có giá cả hợp lý

1.1.4 Đặc điểm

- Lactobacillus thuộc nhóm vi khuẩn Gram dương, sống kỵ khí hay hiếu khí, ưa acid, không

sinh bào tử Về mặt hình thái, chúng có dạng hình que và hình cầu, thường đứng thành chuỗi hoặc đơn độc

- Để có sinh trưởng và phát triển bình thường, ngoài nguồn carbon, Lactobacillus cần nitơ

một phần dưới dạng các acid amin, một số vitamin, các chất khoáng và chất sinh trưởng.

1.1.5 Công dụng của nguyên liệu

I. Có khả năng kháng ung thư và chống các yếu tố đột biến

- Nhiều nghiên cứu đã cho thấy vi khuẩn probiotic có thể làm giảm nguy cơ ung thư ruột kết

và ung thư bang quang Ngoài ra có tác dụng khử chất độc gây ung thư có trong cơ thể và làm chậm sự phát triển của các khối u bướu Cơ chế này đã được nghiên cứu và kết luận rằng nhờ khả năng gắn kết và phân hủy được các chất gây ung thư

- Sản xuất các hợp chất kháng ung thư: sinh ra những acid yếu có lợi cho đường ruột như acid butyric có vai trò giảm tạo ra những chất gây ung thư trong đường ruột và kích thích các tế bào niêm mạc ruột bị tổn thương mau lành và hồi phục chức năng

- Điều hòa những enzyme gấy tiền chất ung thư ruột như các enzyme phân (nitroreductase, ß-glucuronidase) có khả năng chuyển các chất tiền sin hung thư thành chất gây ung thư trong trực tràng

- Ức chế khối u bằng một cơ chế đáp ứng miễn dịch

- Tuy nhiên, những vấn đề vẫn còn giới hạn trong mô hình in vitro, việc mở rộng ra trên người để dự phòng ung thư còn là vấn đề đang tranh cãi

Hình ảnh về những tác động của probiotic

II. Kiềm hãm vi sinh vật gây bệnh đường tiêu hóa

- Probiotic kìm hãm sự phát triển của mầm bệnh và cải thiện hệ thống miễn dịch của dạ dày

và giảm nguy cơ nhiễm một số mầm bệnh phổ biến như Salmonella và Shigella

- Để có thể tác động lên hệ sinh thái vi khuẩn đường ruột thì điều khá quan trọng đó là probiotic phảo có khả năng chống lại các vi khuẩn gây bệnh bằng cách tiết ra các kháng khuẩn hay là những chất cạnh tranh

- Tác động của probiotic đến hệ vi sinh vật đường ruột được mô tả như sau:

• Cạnh tranh dinh dưỡng cần thiết cho sự sống sót của mầm bệnh

• Cạnh tranh với các nguồn bệnh để ngăn chặn sự bám dính của chúng vào đường ruột Vị trí nào được các vi khuẩn probiotic gắn kết thì các độc tố đường ruột bị ngăn chặn

• Vi khuẩn probiotic tạo ra các chất đa dạng ức chế cả vi khuẩn Gram âm và Gram dương Những hợp chất này có thể làm giảm không chỉ những vi sinh vật mang mầm bệnh có thể sống được mà còn ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của vi khuẩn

và sự tạo ra các độc tố

• Qua nghiên cứu cho thấy các kháng sinh và chất cạnh tranh thường thấy ở các chủng probiotic là: bacteriocin, hydrogen peroxide, acid hữu cơ (acid lactic, acid acetic) Diacetyl

- Điều này được thực hiện bằng cách giảm pH khoang ruột thông qua sự tạo ra các acid béo

chuỗi ngắn dễ bay hơi, chủ yếu là acetate, propionate, và butyrate, nhất là acid lactic

III. Cải thiện việc sử dụng lactose ở những người không dung nạp được lactose

- Sự không dung nạp đường lactose ( có nhiều trong sữa ) xảy ra khá phổ biến ở nhiều

người, gây ra sự đầy hơi, khó tiêu khi hấp thụ thực phẩm có chứa đường lactose Nhiều

nghiên cứu đã cho thấy một số chủng vi khuẩn lên men acid lactic trong sản phẩm có chứa

các chủng vi khuẩn này giúp cải thiện rõ rệt khả năng tiêu hóa đường lactose

IV. Làm giảm cholesterol trong huyết thanh

- Probiotic có tác dụng làm giảm nồng độ cholesterol trong huyết thanh, làm giảm huyết áp

cao Ngoài ra, giúp nhanh chóng bình phục sau khi mắc các bệnh tiêu chảy và sử dụng

nhiều kháng sinh

V. Kích thích hệ thống miễn dịch

- Thực phẩm chức năng probiotic có thể góp phần cải thiện hệ thống miễn dịch của cơ thể,

làm tăng hàm lượng globulin Sự hấpthụ thực phẩm probiotic đối với người ốm và trẻ nhỏ

cải thiện rõ rệt sức đề kháng của cơ thể Tăng cường hiệu quả của một số vaccin như

vaccin thương hàn

- Những cải thiện hệ miễn dịch bởi probiotic gồm tăng cường hoạt động của đại thực bào,

nâng cao khả năng thực bào của sinh vật hay nguồn carbon Tăng khả năng sản xuất kháng

thể thường là loại IgG và IgM và interferon (nhân tố kháng virus không đặc hiệu) Tăng

cường khả năng định vị kháng thể trên bề mặt ruột thường là IgA

VI. Các tác dụng khác

- Probiotic còn có một số tác dụng khác như giảm tác dụng phụ của kháng sinh, giảm nhiễm

trùng đường niệu ở người.Đối với việc sử dụng probiotic trong chăn nuôi còn mang lại

hiệu quả cao nhờ có khả năng tăng trọng ở gia cầm, giảm tỉ lệ mắc các bệnh do nhiễm

trùng và tiêu chảy ở động vật non

Bảng1.1 Tác dụng lâm sàng của một số chủng probiotic

Chủng Tác dụng lâm sàng trên người

Lactobacillus rhamrosus GG

(ATCC 53103)

Giảm hoạt tính enzyme phân, giảm tiêu chảy do kháng sinh ở trẻ em, điều trị và dự phòng rotavirus và tiêu chảy cấp ở trẻ em, điều trị tiêu

chảy tái phát do Clostridium difficile, kích thích

miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng viêm da không điển hình ở trẻ em

Lactobacillus johnsonii Cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, tăng cường

(acidophilus) LJ-1 (La1) miễn dịch, hỗ trợ điều trị Helicobacter pylori Bifidobacterium lactis Bb-12 Dự phòng tiêu chảy , điều trị tiêu chảy do virus,

kể cả rotavirus, cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, cải thiện tình trạng táo bón, kích thích hệ miễn dịch, giảm nhẹ triệu chứng viêm da không điển hình ở trẻ em

Lactobacillus reuteri

(BioGaia Biologics)

Rút ngắn thời gian bị tiêu chảy do rotavirus ở trẻ em, điều trị tiêu chảy cấp ở trẻ em, an toàn

và dung nạp tốt ở bệnh nhân trưởng thành HIV dương tính

Lactobacillus casei Shirota Cân bằng hệ vi sinh vật đường ruột, giảm hoạt

tính enzyme phân, có tác động tích cực đối với ung thư mặt bàng quang và ung thư cổ tử cung, không ảnh hưởng tới hệ miễn dịch của người khỏe mạnh

Lactobacillus plantarum

DSM9843 (299v) Cân bằng hệ vi sinh đường ruột, tăng hàmlượng acid béo mạch ngắn trong phân

Saccharomyces bourlardii Dự phòng tiêu chảy do kháng sinh, điều trị

viêm ruột kết do Clostridium difficile, dự

phòng tiêu chảy cho bệnh nhân sử dụng dinh dưỡng qua ống

Chủng trong sữa chua

(Streptococcus thermophiles hay

L Delbrueckiisubsp bulgaricus)

Không có tác dụng trên tiêu chảy do rotavirus, không có hiệu ứng tăng cường miễn dịch khi bị tiêu chảy do rotavirus, không có tác dụng lên hoạt tính enzyme phân

1.1.6 Sản phẩm thương phẩm

Hình ảnh về sản phẩm

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1 Ngoài nước

- Năm 2004 ,Yong D Hang và cộng sự đã thành công trong việc tạo ra thức uống Probiotic

từ nước ép cà chua nhờ vi khuẩn lactic, nguyên liệu nước ép cà chua được lên men bởi

bốn vi khuẩn lactic là Lactobacillus aciddophilus, Lactobacillus plantarum C3, Lactobacillus casei A4 và Lactobacillus D7 delbrueckii quá trình lên men ở nhiệt độ 30°C

trong 24 giờ, những biến đổi về pH , lượng acid lactic sinh ra, hao hụt lượng đường luôn được kiểm soát liên tục bằng các thiết bị đo Kết quả số tế bào đạt gần 1-9.109 cfu/ml trong thời gian lên men 72 giờ

- Đến 2005, Yong D Hang và cộng sự tiếp tụcthành công tạo ra sảnphẩm lên men lactic từ

nước ép bắp cải chủng Vi sinh vật sử dụng là Lactobacillus plantarum C3, Lactobacillus casei A4 , Lactobacillus delbrueckii D7 kết quả lên men sau 48 giờ ở 30oC đạt đến 10 x

108 cfu/ml Sản phẩm bảo quản tốt ở 4°C trong 4 tuần

1.2.2 Trong nước

- Có nhiều công trìnhnghiên cứu về probiotic, tuy nhiên chưa có định hướng dưới dạng phát triển sản phẩm thực phẩm Vì vậy các nghiên cứu về các chủng vi khuẩn probiotic trong thực phẩm còn nhiều hạn chế, các nghiên cứu gần đây có thể kể gồm:

• Tác giả Lê Hà Vân Thư (2008), trường Đại Học Bách KhoaTP.HCM đã thực hiện

đề tài “ Nghiên cứu quy trình tạo thức uống lên men lactic từ gạo lức” kết quả đạt

được là tạo được sản phẩm lên men từ gạo lức với chủng vi khuẩn Lactobacillus acidophilus, lượng tế bào vi khuẩn khoảng 107-108 cfu/ml, bảo quản tốt trong

điều kiện 4-6°C trong 4 tuần

• Tác giả Nguyễn Hoài Phương (2010) thực hiện đề tài “ Thử nghiệm tạo thức uống probiotic từ dịch malt” kết quả đạt được là tạo ra được dạng thức uống chua ngọt

nhẹ, hàm lượng tế bào vi khuẩn Bifidobacterium bifidum khoảng 108–109

cfu/ml, sản phẩm bảo quản tốt trong 4 tuần ở nhiệt độ 4-6°C

2CHƯƠNG 2 DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Nguyên liệu (sữa bột gầy, nước,

đường)

Phối trộn

Tiệt trùng Lactobacillus casei Shirota

Làm nguội

Lên men

Hương liệu trái cây Phối trộn lần 2

Pha loãng