Công nghệ sản xuất sữa chua

HCMKHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghiệp thực phẩm Đề tài: Tìm hiểu về công nghệ sản xuất sữa chua Nhóm: 4_Thứ 3_tiết 7,8 GVHD: Nguyễn Thủy Hà... Sữa c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Ứng dụng công nghệ sinh học

trong công nghiệp thực phẩm

Đề tài: Tìm hiểu về công nghệ

sản xuất sữa chua

Nhóm: 4_Thứ 3_tiết 7,8 GVHD: Nguyễn Thủy Hà

HỒ THỊ THÙY TRANG 2006130138 SƠN THỊ THANH LAM 2005130072

TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

KẾT LUẬN – BÀN LUẬN – ĐỀ NGHỊ

Nội dung

I/TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA

• Là một sản phẩm được sử dung rộng rãi trên thế giới.

• Được biết đến như một thức ăn đầy dinh dưỡng và dễ hấp thu

• Có đa dạng chủng loại đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng

• Có thể làm được tại nhà

1 Giới thiêêu

• Được cho là đã xuất hiện khoảng 6000 năm TCN.

• Bắt đầu được đặt tên từ thế kỉ VIII, với nhiều tên gọi khác nhau.

• Năm 1908, lợi ích của sữa chua được nhà khoa học Nga Metchnikoff công bố trong

quyển sách “The Prolongation of Life”

2 Lịch sử sữa chua

Sữa chua ( còn gọi là yogurt, yogout, yoghurt, ) là sản phẩm lên

Pasteur ở nhiệt độ 80-90 °C

Sữa chua đặc (yaourt) là sản phẩm lên men lactic từ sữa khi đã khử chất béo và thanh trùng vi khuẩn gây bệnh bằng phương pháp

Nguyên tắc làm sữa chua

Streptococcus themophilus làm pH giảm nhanh

Lactobaccilus bulgaricus lên men chậm tạo mùi

thơm

Sự phát triển của vi khuẩn lactic làm

pH giảm mạnh, cazein trong sữa bị

đông tụ

Sự phát triển của vi khuẩn lactic làm

pH giảm mạnh, cazein trong sữa bị

đông tụ

3 Đặc điểm, tính chất của sữa chua

Hàm lượng các chất có trong 180 gram sữa chua bao gồm:

• Protein: ít nhất 8-10g

• Canxi: ít nhất 20% lượng canxi cần thiết hàng ngày

• Vitamin D: ít nhất 20% lượng Vitamin D cần thiết hàng ngày

•

3 Đặc điểm, tính chất của sữa chua

4 Phân loại sữa chua

• Có nhiều phương pháp phân loại sữa chua dựa trên tính chất vật lý, hoá học, hàm lượng chất béo và cơ chất.

• Phân loại theo tính chất vật lý :

– Sữa chua dạng truyền thống “ set type”

– Sữa chua dạng khuấy “stirred type”

– Sữa chua uống “drink yoghurt”

– Sữa chua dạng lạnh đông “ frozen type”

– Sữa chua dạng cô đặc “ concentrate yoghurt”

4 Phân loại sữa chua

• Phân loại theo hàm lượng chất béo:

– Loại full fat

– Loại bán gầy (partly skimmed yogurt )

– Loại gầy (skimmed yogurt)

4 Phân loại sữa chua

Từ lâu sữa chua được biết đến như một nguồn bổ sung canxi, kẽm và các vi khuẩn có lợi cho đường ruột Các công dụng nổi bật của sữa chua bao gồm:

• Hỗ trợ tiêu hóa

• Giảm cholesterol

• Bổ sung canxi giúp xương và răng chắc khỏe

• Giúp làm đẹp da và bảo vệ tóc

5 Lợi ích của việc sử dụng sữa chua

6 Tổng quan về vi sinh vật

trong sữa chua

Vi khuẩn lên men lactic thuộc họ Lactobacterium Đây là

những trực khuẩn, cầu khuẩn không tạo bào tử và hầu hết không di động, hô hấp tùy tiện Chúng có khả năng lên men nhiều loại đường đơn và đường đôi nhưng không có khả năng lên men các loại glucid phức tạp và tinh bột

Hình thái cấu tạo

6 Tổng quan về vi sinh vật trong sữa chua

Điều kiện nuôi cấy

Vi khuẩn lên men Lactic

Pepton, acid amin hay

muối amon

Pepton, acid amin hay

muối amon Khoáng chất, vitKhoáng chất, vitaminamin pH=5,5÷6

t=15÷500C

pH=5,5÷6 t=15÷500C

6 Tổng quan về vi sinh vật trong sữa chua

Tuy nhiên mỗi loài có nhiệt độ thích hợp khác nhau Nếu nhiệt độ lớn hơn 80oC vi khuẩn lactic bị tiêu diệt hoàn toàn.

• Streptococcus themophilus phát triển tốt ở 45 ÷500C trong môi trường có

độ pH cao

• Lactobaccilus bulgaricus phát triển tốt ở nhiệt độ 500C và sinh sản tốt ở

nhiệt độ 37÷450C nhưng trong môi trường có độ pH thấp hơn

6 Tổng quan về vi sinh vật trong sữa chua

Tổng quan về nguyên liệu

Nguyên liệu chính

• Sữa bò tươi

- Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt.

- Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage).

- Không chứa kháng sinh (penicillin, streptomycin,…)

- Không chứa các enzyme.

- Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa

và vệ sinh dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa.

Sữa có mùi đặc trưng, có vị ngọt nhẹ.

Có độ nhớt lớn hơn 2 lần so với nước

Nguyên liệu chính

Thành phần Hàm lượng % Thành phần Hàm lượng %

Nước 85 – 89 Các chất hoạt tính sinh học Số lượng nhỏ

Chất khô 11 – 15% Vi lượng Số lượng nhỏ

Chất béo 2,9 – 5,0 Enzyme Số lượng nhỏ

Nguyên liệu chính

• Hệ vi sinh vật:

Hệ vi sinh vật và số lượng của chúng luôn thay đổi Trong đó các vi sinh vật

có thể chia làm 2 nhóm chính: prokaryote và eukaryote

Nguyên liệu chính

Vi khuẩn Propionic (giống Propionibacterium):

Có trong dạ cỏ và đường ruột của nhóm động vật nhai lại

Gram (+), kị khí không bắt buộc

Chuyển hoá acid propionic, acid acetic, khí CO2… làm hư hỏng chất lượng sữa, bị tiêu diệt ở 75OC sau 20 giây

Nguyên liệu chính

• Nấm men: cơ thể đơn bào, hình cầu, oval hoặc trứng…Một số loài thường gặp

Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus…thuộc nhóm kỵ khí tuỳ tiện

Chúng sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất Thường được sử dụng trong sản xuất sữa chua truyền thống.

Nguyên liệu chính

• Nấm sợi: hình sợi, phân nhánh Hầu hết các nấm sợi thuộc nhóm hiếu khí bắt buộc,

nhiệt độ sinh trưởng tối ưu từ 200C đến 300C Một số loài nấm sợi thường nhiễm vào

sữa là: Penicillium camembertii, P roquefortii, P casei, Rhizopus stolonifer…

Nguyên liệu phụ

Chất tạo ngọt

Bổ sung đường (glucose,saccharose…) vào sữa trong quá trình chế biến,

có thể bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng pureé trái cây

Đối với những sản phẩm dành cho người ăn kiêng, các nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt (sweetener), thông dụng nhất là aspartame

Nguyên liệu phụ

Chất ổn định

• Tạo trạng thái bền vững cho sữa chua

+ Không độc hại đối với sức khoẻ con người

+ Tuân theo những quy định của tổ chức có thẩm quyền

• Các chất ổn định được sử dụng phổ biến trong sản xuất sữa chua là pectin, gelatin thực phẩm, chất ổn định E142, chất ổn định E471

Cơ sở lý thuyết quá trình lên men

Lactose được coi là nguồn năng lượng cần thiết cho vi khuẩn trao đổi chất cũng như là nguồn gốc tạo nên hàng loạt các phản ứng tổng hợp các chất

Trong sản phẩm lên men từ sữa, ba dạng lên men chính:

- Lên men rượu

- Lên men lacic (thường gặp)

- Lên men butyric

Chương 2

Qui trình công nghệ

2.1 SƠ ĐỒ KHỐI

Bao Bi Hương liệu

Sữa nguyên liệu

Sữa chua có thể được sản xuất từ sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc, sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế.

Sữa tươi sử dụng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt.

Các yêu cầu quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau:

 Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt

 Không chứa thể trực khuẩn.

 Không chứa kháng sinh

 Không chứa các enzyme

 Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng cụ

hoặc thiết bị đựng sữa.

• Mục đích: hiệu chỉnh hàm lượng chất béo cho sản phẩm yaourt.

• Tổng hàm lượng chất khô thích hợp cho quá trình lên men: 14-16%

• Sữa tươi thường có hàm lượng chất khô: 11,5-12,7%

Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô

• Hàm lượng chất khí hòa tan trong sữa nguyên liệu càng thấp càng tốt Khi đó, hiệu quả quá trinh đồng hóa và thanh trùng sẽ tăng Các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa sẽ được tách bỏ và chất lượng sản phẩm yaourt sẽ tốt hơn.

Bài khí

• Mục đích: tránh hiện tượng tách pha của chất béo trong quá trinh lên men sữa

và làm tăng đồng nhất cho sản phẩm yaourt

• Binh thường đồng hóa được thực hiện dưới áp lực 200-250bar, nhiệt độ sữa từ 65-70oC

Đồng hóa

• Mục đích: Tiêu diệt hoặc ức chế tối đa các hệ vi sinh vật và enzyme có trong sữa

• Ngoài ra, quá trình này còn làm biến tính sơ bộ các protein có trong sữa (đặc biệt whey protein) trong quá trình lên men, khối đông được hình thành với cấu trúc ổn định, hạn chế sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu trúc gel khi bảo quản yaourt

Xử lí nhiệt

• Giống vi khuẩn lactic sau khi được hoạt hóa được chứa vào bồn chứa sữa nguyên liêôu với tỉ lệ tối thiểu 0,5% và tối đa là 7%.

gia tăng nhanh đôô chua của canh trường

• Trường hợp giống được sử dụng trong 6h tiếp theo, ta chỉ cần làm lạnh canh trường về nhiêôt đôô 10-12oC Nếu thời gian bảo quản giống dài hơn 6h, nhiêôt đôô canh trường nên được duy trì ở 5oC

Cấy giống vi khuẩn lactic

Rót sản phẩm

Các thiết bị rót sản phẩm đều làm viêôc trong điều kiêôn vô trùng để tránh nhiễm vi sinh vâôt từ môi trường bên ngoài vào sữa Hiêôn nay người ta thường sử dụng loại bao bì nhựa với khối lượng sản phẩm 200g/1 bao bì

• Trên môi trường sữa, thời gian thế hêô của Streptococcus thermophilus và

Lactobacillus bulgaricus khoảng 20-30 phút Thông thường quá trình lên men kết

thúc sau 2,5-3h Đôô chua yaourt đạt 70-80oD.

Làm lạnh

Mục đích:

Ổn định cấu trúc gel của sản phẩm

Làm châôm tốc đôô sinh trưởng tổng hợp acid lactic của vi khuẩn

Các bao bì chứa yaourt sẽ được đưa về phòng lạnh để đưa yaourt về nhiêôt đôô

18-20oC trong vòng 30-40 phút

CHƯƠNG 3

Kết luận - Bàn luận - Đề nghị

Kết luận

Ưu điểm

Quy trinh sản xuất khép kín, hiện đại

Nhược điểm

• Đối với nhóm sản phẩm sữa chua không qua xử lý nhiệt sau quá trình lên men, hệ vi khuẩn lactic trong sữa chua có thể gây ra những biến đổi làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản

• Sự lên men lactic trong quá trình bảo quản làm thay đổi 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 sữa chua

Bàn luận

Để sản xuất thực phẩm lên men với chất lượng mong muốn, chúng ta cần phải:

• Chọn được giống vi sinh vật thích hợp

• Xác định được môi trường lên men với thành phần cơ chất đầy đủ theo

tỷ lệ tối ưu

• Xác định được các điều kiện lên men thích hợp như lượng giống cấy, nhiệt độ và thời gian lên men Ngoài ra ta còn phải quan tâm đến những vấn đề khác như việc cung cấp oxi, sự khuấy trộn

Đề nghị

• Cần tiếp tục nghiên cứu, phân lập chế phẩm vi khuẩn lactic để thu được chế phẩm lactic thuần khiết thích hợp, bổ sung vào sữa khi lên men để thúc đẩy nhanh quá trình lên men trong sản xuất sữa chua

• Nghiên cứu thị hiếu người tiêu dùng làm phong phú thêm sản phẩm

năng suất và chất lượng sản phẩm