công nghệ sản xuất sữa chua - yaourt ngon nhất

công nghệ sản xuất sữa chua - yaourt ngon nhất

Trên thị trường hiện nay,sản phẩm yaourt rất đa dạng về chủng loại Cấu trúc và mùi vị yaourt luôn được các nhà sản xuất thay đổi với thị hiếu và thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau.Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau:

Yaourt truyền thống (set type) : Sản phẩm có cấu trúc gel mịn.Trong quy trình sản xuất yaourt truyền thống,sữa nguyên liệu sau khi được sử lý ,cấy giống rồi rót vào bao bì Quá trình lên men diễn ra trong bao bì Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông(coagulum) và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm

Yaourt dạng khuấy (stirred type) :khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn

cơ học.Trong quy trình sản xuất yaourt dạng khuấy ,sữa chua nguyên liệu được xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng,tiếp theo là quá tringf làm lạnh và rót sản phẩm vào

bao bì.Yaourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đônng nhất như yaourt truyền thống

Yaourt uống (drinking type) hay yaourt dạng lỏng : Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn.Sản phẩm có dạng lỏng ,khi sử dụng ,người tiêu dùng không cần dùng muỗng Điểm khác biệt là sau quá trình lên men,người ta

sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giãm độ nhớt cho sản phẩm

Yaourt làm lạnh (frozen type) : Sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice_cream) Quá trình lên men sữa được thực hiện trong thieetss bị chuyên dùng ,tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lý và làm lạnh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm (hardening )rồi bao gói

Yaourt cô đặc (concentrated yaourt) :Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa ,cô dặc ,người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữ khỏi sản phẩm.yaourt cô đặc còn có tên gọi là stained yaourt hay labneh

Ngày nay, để đa dạng hóa hơn nữa sản phẩm yaourt trên thị trường ,người ta có thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc puree tái cây vào sản phẩm

Một khóa phân loại khác nhau cho yaourt là dựa vào chất béo trong sản phẩm Lượng chất béo trong yaourt có thể dao động 0-10%, thông thường từ 0,5 - 3,5% Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức Nông lương FAO, sản phẩm yaourt có thể được chia thành ba nhóm như sau: Yaourt béo (fat yaourt) :hàm lượng chất béo trong sản phẩm không thấp hơn 3%

Yaourt “bán gầy” (partially skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0,5 _ 3,0%

Yaourt gầy (skimmed yaourt ) :hàm lượng chất béo không lớn hơn 0,5%

Sau quá trình lên men,yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một

số enzyme ngoại bào do chúng tiết ra Do đó,sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (2-40C) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất lượng khác của yaourt Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu hóa thức ăn ở cơ thể người.Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường, một số nhà khoa học

đã cho rằng lên men yaourt còn có chức năng làm chậm qua trình lão hóa

và kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng

Để kéo dài thời gian khi bảo quản và giãm chi phí vận chuyển, bảo quản sản phẩm, ngưới ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong quy trình công nghệ sản xuất một số dạng yaourt.Khi

đó, nhóm vi khuẩn lactic và các vi sinh vật bị nhiễm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt hoặc ức ché.Yaourt uống_dạng lỏng_qua xử lý tiệt trùng UHT

có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng.Tuy nhiên,một số quốc gia hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và nhữh lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng

Lợi ích của yaourt:

Yaourt là thực phẩm rất bổ dưỡng cho sức khỏe.Sau đây là 5 điều kì diệu khi sủ dụng yaourt:

-Giảm béo:

Yaourt giàu canxi là liều thuốc giảm béo kì diệu.Canxi từ sữa có ảnh hưởng lên hoạt động của các tế bào mỡ,giúp chúng chuyển hóa thành năng lượng yaourt còn có tác dụng bình ổn lượng cholesterol trong máu

-Chữa hôi miệng:

Thật khó tin là yaourt không đường sẽ làm giảm lượng chất hydrogen sulphide nguyên nhân gây ra chứng hôi miệng.Nếu bạn ăn một hủ yaourt mỗi ngày ,bạn sẽ thấy hơi thở của mình bớt hôi hơn,ngay cả trên lưỡi cũng sẽ giảm đáng kể

-Tốt cho ruột:

Sữa chua là một loại thực phẩm dễ tiêu hóa và khuẩn lactic trong yaourt

đã tăng cường sự dẻo dai trong đường ruột Những người mắc các bệnh đường ruột :đau dạ dày,tiêu chảy,đầy hơi,táo bón có thể giảm bớt sự khó chịu bằng cách bổ sung vào khẩu phần ăn 1-2 hủ yaourt mỗi ngày

-Giúp xương chắc khỏe:

Lượng canxi trong yaourt cũng tương đương với sữa tươi, giúp bổ sung nhu cầu khoáng chất cần thiết hàng ngày cho phát triển hệ xương, răng và phòng chống loãng xương.Hãy ăn 1-2 hủ mỗi ngày để tăng cường lượng canxi cho cơ thể

-Tăng cường hệ miễn dịch:

Yaourt kích thích cơ thể sản xuất các chất kháng sinh giúp cơ thể chống lại các bệnh do virus gây ra: bệnh viêm mũi dị ứng, cảm lạnh hoặc cúm Không những thể, khuẩn lactobacilli trong yaourt còn có tác dụng giảm thiểu nguy cơ tử vong, ung thư ruột kết và trực tràng

2 Nguyên liệu

Nguyên liệu dùng để sản xuất sữa chua yaourt: sữa tươi, sữa bột, sữa cô dặc, sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế

Sữa tươi phải có chất lượng tốt, bảo đảm các yêu cầu sau :

Độ vệ sinh cao, tổng số vi khuẩn thấp

Không chứa kháng sinh (pencilin, steptomicin…), bacteriophage (thực khuẩn thể)

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, những chất ngăn cản quá trình lên men

Tại các nhà máy cần kiểm tra nghiêm ngặt các chỉ tiêu độ tươi, độ sạch, tổng chất khô, hàm lượng chất béo, cảm quan

Hai chỉ tiêu hoá lí quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm lượng chất khô Lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình chuẩn hoá để phù hợp theo yêu cầu của sản phẩm Còn lượng chất khô (theo quy định của WHO / FAO) không được thấp hơn 8.2% Khi tăng hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu, đặc biệt là tăng hàm lượng casein và protein huyết thanh sữa

sẽ làm cho cấu trúc khối đông trở nên bền và ổn định hơn, tránh được hiện tượng tách huyết thanh trong sản phẩm yaourt truyền thống

2.1 Thành phần khác:

Đường: glucose, saccharose…bổ sung vào sữa trong quá trình chế biến để tăng

vị ngọt Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng puree trái cây (thơm, dâu, sơri, táo…) Có hai dạng puree :

Puree tự nhiên (không có bổ sung thêm đường)

Puree có bổ sung thêm đường

Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50 – 55%

Một số sản phẩm yaourt còn được bổ sung thêm hương liệu và chất màu trong quá trình sản

Đối với một số sản phẩm, người ta còn sử dụng chất ổn định như gelatin, pectin, agar- agar… chúng có tác dụng ngăn chặn quá trình tách nước, làm tăng độ nhớt của yaourt thành phẩm

Sữa chua yoghurt không có chất ổn định Khi sản xuất sữa chua hoa quả, có thể cho thêm chất ổn định Còn sữa chua uống phải cho thêm chất ổn định ( 0,1-0,5%)

Khả năng đông tụ của sữa sẽ giảm khi lượng ion tích điên dương giảm (Ca2+ ) Người ta cho thêm CaCl2 với lượng 0,02-0,04% trong một số thời điểm trong năm

Cố thể thêm đường dạng saccharose hoặc glucose trong sản xuất sữa chua hoa quả

3 Cơ chế quá trình lên men:

Trong các sản phẩm lên men từ sữa, người ta nhận thấy có 3 dạng lên men chính: lên men rượu, lên men lactic ( thường gặp), lên men butyric

Lên men lactic: là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa chua

Dựa vào thành phần của sản phẩm lên men mà người ta chia thành: lên men lactic điển hình và lên men lactic không điển hình Trong môi trường sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactase

lactose

Đường Galactose chuyển hoá thành glucose

Galactose + ATP  Galactose – 1 – phosphate + ADP

Galactose – 1 – phosphate  Glucose -1 –phosphat

Glucose – 1 – phosphate  Glucose – 6 – phosphate

Glucose – 6 – phosphate  Glucose+ H3PO4

Đường Glucose chuyển hoá thành acid pyruvic theo chu trình glycosid của Embden – Meyerhof

Acid pyruvic tiếp tục chuyển thành acid lactic đưới tác dụng của enzyme lactase dehydrogenase

Bên cạnh đó, dưới tác dụng của enzyme decarboxylase của vi khuẩn lactic, acid pyruvic cũng chuyển thành andehyt acetic

CH3

Lactase dehydrogenase

COOH

O C

CH3

COOH

OH CH

CH3

Enzyme lactase

Glucose + Galactose

Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc

Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản xuất sữa chua đặc

Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và điều đó làm cho các micelle casein tồn tại dưới dạng keo

Acid lactic tạo ra từ quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa Khi pH của sữa bằng pI của casein(4.7) các micelle casein bị trung hoà về điện tích và micelle casein sẽ đông tụ tạo thành gel Khi pH giảm xuống dưới pl, các micelle casein được tái hoà tan Và cơ sở này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua khi dừng quá trình lên men của sữa chua đặc ở pH= 4.7 Còn ở sữa chua uống pH= 4.1

Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa

CH 3

Decarboxylase

COOH

O C

CH 3

H

O C

Lactate calcium

Các calcium phosphate keo sẽ làm hoà tan và tạo ra Ca2+ Các ion này làm cho

khối đông tụ bền chặt hơn

II QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ:

Sữa nguyên liêụ

Vi khuận lactic thương mại dang đông khô

Chất ổn định Bao bì

Đường

Chuẩn hoá

Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô

Bài khí

Đồng hóa

Xử lý nhiệt

Cấy giống Hoạt hoá

Phối trộn Lên men Lên men

Phối trộn Làm lạnh

Puree trái cây Rót sản phẩm

Hương

liệu

Hương liệu

Bảo quản lạnh Bảo quản lạnh

Bảo quản ở nhitệ

độ phòng

Bao bì

Bao bì Bao bì

Yaourt truyền thống

Yaourt đang khuấy

Yaourt uống

Yaourt uống

Yaourt uống

Sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo cao ta bổ sung sữa gầy hoặc

sử dụng quá trình ly tâm để tách bớt chất béo ra khỏi sữa

Hàm lượng chất béo trong yaourt thành phẩm thường dao động trong khoảng 0.5- 3.5%

2.Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô:

Tổng hàm lượng chất khô tối ưu cho quá trình lên men trong sản xuất yaourt là từ 14-16% Thực tế, mỗi nhà sản xuất sẽ chọn một giá trị thích hợp cho sản phẩm của mình

Thông thường, sữa tươi có hàm lượng chất khô khoảng 11.5- 12.7% Để tăng hàm lượng chất khô trong sữa tươi, chuẩn bị cho quá trình lên men, ta có thể chọn một trong những giải pháp thông dụng dưới đây:

- Cô đặc sữa trong điều kiện chân không để làm bay hơi đi một lượng nước nhất định Thể tích sữa sau quá trình cô đặc thường giảm đi từ 10- 20% Khi

đó tổng hàm lượng chất khô trong sữa sẽ tăng từ 1.5-3.0% Các nhà sản xuất

có thể sử dụng thiết bị bài khí, kết hợp cô đặc sữa chân không hoặc thiết bị

cô đặc sữa dạng màng rơi

- Bổ sung thêm bột sữa gầy vào sữa tươi : hàm lượng bột sữa gầy thường không cao hơn 3% so với khối lượng sữa tươi

- Xử lý sữa gầy bằng phương pháp siêu lọc (ultra-filtration) trên thiết bị membrane Dòng sản phẩm không qua màng (retentate) thoát ra từ thiết bị siêu lọc có hàm lượng chất khô cao sẽ được sử dụng để bổ sung vào sữa tươi

Tùy thuộc vào nguồn nguyên liệu và thiết bị sẵn có mà mỗi nhà máy sẽ lựa chọn một giải pháp thích hợp cho việc hiệu chỉnh tổng hàm lượng chất khô trong nguyên liệu sữa tươi

3.Bài khí:

Mục đích: làm cho hàm lượng chất khí hòa tan trong sữa nguyên liệu càng thấp càng tốt Khi đó, hiệu quả của quá trình 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

Nếu như các nhà sản xuất bổ sung bột sữa gầy vào sữa tươi để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô, sự khuấy trộn hỗn hợp sẽ gia tăng lượng khí hòa tan trong sữa Khi đó, quy trình sản xuất bắt buộc phải có quá trình bài khí

4 Đồng hóa:

Mục đích: tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và tăng độ đồng nhất cho sản phẩm yaourt Thông thường, đồng hóa được thực hiện ở áp lực 200-250 bar, nhiệt độ sữa từ 65-700C

Trong quy trình sản xuất yaourt có hàm lượng chất béo thấp, không nên bỏ qua giai đoạn đồng hóa sữa nguyên liệu Quá trình đồng hóa sẽ ảnh hưởng tốt đến cấu trúc micelle trong sữa và cải thiện cấu trúc gel của yaourt thành phẩm

6 Cấy giống vi khuẩn lactic:

Trong sản xuất yaourt, sử dụng nhóm vi khuẩn lên men lactic đồng hình Hai

loại phổ biến nhất là streptococcus thermophilus và lactobacillus bulgaricus

Trong thực tế chúng có thể cộng sinh với nhau Thông thường, tỷ lệ giữa cầu khuẩn và trực khuẩn trong canh trường giống là 1:1 hoặc 2:1 Tuy nhiên, tỷ lệ này

có thể thay đổi phụ thuộc vào hoạt tính của chủng sử dụng và những yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

Hiện nay, các nhà máy sản xuất yaourt với năng suất lớn thường mua chế phẩm lactic để sử dụng Như vậy, họ không cần đầu tư chi phí nhân công, nhà xưởng và nguyên liệu cho quá trình giữ giống và nhân giống tại nhà máy Để rút ngắn thời gian lên men và tiết kiệm lượng chế phẩm vi khuẩn cần dùng, các nhà sản xuất thường hoạt hóa vi khuẩn giống trên môi trường được pha chế từ bột sữa gầy Hàm lượng chất khô trong môi trường hoạt hóa dao động từ 9-12% Trước khi hoạt hóa giống, môi trường cần phải được thanh trùng ở nhiệt độ 90-950C trong thời gian 30-45 phút Quá trình hoạt hóa này được thực hiện trong thiết bị vô trùng

có dạng hình trụ, đáy côn và được chế tạo bằng vật liệu thép không rỉ Nhiệt độ hoạt hóa được duy trì ở 430C Quá trình được xem là kết thúc khi độ chua canh trường đạt 85-900

D

Giống vi khuẩn lactic sau khi được hoạt hóa, được cấy vào bồn chứa sữa nguyên liệu ( trường hợp sản xuất yaourt truyền thống) hoặc bồn lên men( trường hợp sản xuất yaourt dạng khuấy hoặc yaourt uống) với tỷ lệ tối thiểu 0.5% và tối

đa là 0.7% (v/v) Sau quá trình nhân giống hoặc hoạt hóa giống, nếu chưa sử dụng ngay , ta cần làm lạnh giống để hạn chế sự gia tăng nhanh độ chua của canh trường Việc tăng nhanh độ chua của canh trường giống sẽ ức chế hoạt tính lên men của vi khuẩn lactic Trường hợp giống được sử dụng trong 6 giờ tiếp theo, ta chỉ cần làm lạnh canh trường về 10-120C Nếu thời gian bảo quản giống dài hơn 6 giờ, nhiệt độ canh trường nên được duy trì ở 50C

Cần chú ý khi tiến hành cấy giống, ta nên cho cánh khuấy của thiết bị hoạt động trong một khoảng thời gian nhất định để phân bố đều các tế bào vi khuẩn lactic trong môi trường sữa Nhờ đó, quá trình lên men diễn ra nhanh và đồng đều hơn

Sau khi cấy giống các sản phẩm yaourt khác nhau sẽ được sản xuất theo các quy trình khác nhau như sau:

6.1Sản phẩm yaourt truyền thống: