Đánh giá hiệu quả của tổng hợp quá trình sản xuất lên hệ vi sinh vật có hại trong sữa tươi tiệt trùng tại nhà máy sữa TH true milk

Với mục tiêu tìm hiểu hiệu quả của tổng hợp quá trình sản xuất lên hệ vi sinh vật và tham gia vào đánh giá vi sinh vật có hại trong sữa tươi tiệt trùng việc thực hiện đề tài: “Đánh giá h

THÁI THỊ YẾN

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA TỔNG HỢP QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT LÊN HỆ VI SINH VẬT CÓ HẠI TRONG SỮA TƯƠI TIỆT TRÙNG

TẠI NHÀ MÁY SỮA TH TRUE MILK

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy Ngành : Công nghệ sinh học Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2015 - 2019

Thái Nguyên - 2019

THÁI THỊ YẾN

Tên đề tài:

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA TỔNG HỢP QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT LÊN HỆ VI SINH VẬT CÓ HẠI TRONG SỮA TƯƠI TIỆT TRÙNG

TẠI NHÀ MÁY SỮA TH TRUE MILK

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy

Khóa học : 2015 - 2019 Người hướng dẫn 1 : TS Bùi Tri Thức Người hướng dẫn 2 : KS Phạm Xuân Tùng

Thái Nguyên - 2019

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học và công nghệ Thực phẩm, cùng toàn thể quý thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ Sinh học và công nghệ Thực phẩm đã giảng dạy, hướng dẫn để em có được kiến thức như ngày hôm nay

Em cũng xin chân thành cảm ơn KS Phạm Xuân Tùng đã trực tiếp hướng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực tập, giúp em hoàn thành khóa luận

Em xin gửi lời cảm ơn TS Bùi Tri Thức đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu để em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp Cuối cùng em xin được cảm ơn quý cô, chú, anh chị làm việc tại nhà máy sữa

TH True Milk, các bạn học cùng lớp K47 - CNSH và toàn thể gia đình đã giúp đỡ động viên và tạo điều kiện về mặt tinh thần cho em để hoàn thành luận văn tại trường

Mặc dù đã có nhiều cố gắng hoàn thiện tốt nhất luận văn tốt nghiệp, song trong quá trình thực hiện không thể tránh được những thiếu sót nhất định Vì vậy,

em rất mong được sự góp ý của quý thầy, cô giáo và các bạn để khóa luận của em được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 02 tháng 6 năm 2019

Sinh viên

Thái Thị Yến

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần sữa tươi nguyên liệu 14

Bảng 2.2 Độ hòa tan trong nước của lactoza (g/ml) 15

Bảng 2.3: Thành phần các vitamin trong sữa 17

Bảng 2.4: Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa 18

Bảng 2.5: Thành phần môi trường VRB-Agar 31

Bảng 2.6: Thành phần môi trường PCA 32

Bảng 3.2: Đánh giá cảm quan sữa tươi tiệt trùng 36

Bảng 4.1: Chỉ tiêu sữa tươi nguyên liệu 39

Bảng 4.2: Hệ số pha loãng mẫu khi cấy 43

Bảng 4.3: Tiêu chuẩn số lượng Coliform và E coli cho phép trong sữa 45

Bảng 4.4: Kết quả kiểm tra Coliform, E coli có trong mẫu sữa tươi nguyên liệu 45

Bảng 4.5: Kết quả kiểm tra Coliform, E coli có trong mẫu sữa bán thành phẩm 46

Bảng 4.6: Kết quả kiểm tra Coliform, E coli có trong mẫu sữa thành phẩm 47

Bảng 4.7: Tiêu chuẩn số lượng TPC cho phép trong sữa 48

Bảng 4.8: Kết quả kiểm tra TPC có trong mẫu sữa tươi nguyên liệu 48

Bảng 4.9: Kết quả kiểm tra TPC có trong mẫu sữa bán thành phẩm 49

Bảng 4.10: Kết quả kiểm tra TPC có trong mẫu sữa thành phẩm 50

Bảng 4.11: Kết quả đánh giá cảm quan sữa tươi tiệt trùng 51

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Trang trại bò sữa TH True Milk 5

Hình 2.2 Các loại sản phẩm sữa tươi thanh trùng 6

Hình 2.3: Các loại sản phẩm sữa tươi tiệt trùng 7

Hình 2.4: Các loại sản phẩm sữa tươi công thức 8

Hình 2.5: Thiết bị gia nhiệt 9

Hình 2.6: Thiết bị ly tâm 10

Hình 2.7: Cấu tạo thiết bị đồng hóa 11

Hình 2.8: Thiết bị tiệt trùng dạng ống lồng ống 11

Hình 2.9: Máy rót tetra pak Error! Bookmark not defined Hình 2.10: Vi khuẩn Coliform 26

Hình 2.11: Vi khuẩn E coli 27

Hình 2.12: Môi trường VRB-Agar 31

Hình 2.13: Môi trường PCA 32

Hình 2.14: Đĩa Petrifilm kiểm tra vi sinh vật 32

Hình 4.1:Lưu đồ sản xuất sữa tươi tiệt trùng nguyên chất 37

Hình 4.2: Nhân viên lấy mẫu sữa từ xe bồn để kiểm tra hóa lý 38

Hình 4.3: Hệ thống thanh trùng sữa 40

Hình 4.4: Hệ thống tiệt trùng sữa UHT 41

Hình 4.5: Các mẫu sữa tươi nguyên liệu được cấy trên đĩa petrifilm ABC và nuôi cấy trong điều kiện 35oC trong 48 giờ 45

Hình 4.6: Các mẫu sữa thành phẩm được cấy trên môi trường thạch, đĩa petrifilm ABC và nuôi cấy trong điều kiện 35oC trong 48 giờ 47

Hình 4.7: Các mẫu sữa tươi nguyên liệu được cấy trên đĩa petrifilm ABC và nuôi cấy trong điều kiện 35oC trong 72 giờ 48

Hình 4.8: Các mẫu sữa bán thành phẩm được cấy trên đĩa petrifilm ABC và nuôi cấy trong điều kiện 35oC trong 72 giờ 49

Hình 4.9: Các mẫu sữa thành phẩm được cấy trên môi trường thạch, đĩa petrifilm ABC và nuôi cấy trong điều kiện 35oC trong 72 giờ 50

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

AOAC Association of Official Analytical Chemists HACCP Hazard Analysis and Critical Contro Points ISO International Organisation for Standardisation

MRD Maximum Recovery Diluent

PCA Plate Count Agar

PSS Physiological Saline

QA Quality Assurance

QC Quality Control

TPC Total Plate Count

UHT Ultra Hight Temperature

VRB-Agar Violet Red Bile Agar

ml mililit

atm Atmosphere

mg% Milligram trên 100 cc

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC BẢNG ii

DANH MỤC CÁC HÌNH iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

MỤC LỤC v

Phần 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 3

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

2.1 Giới thiệu chung về công ty 4

2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển 4

2.1.2 Tổng quan về vùng nguyên liệu sản xuất sữa tươi tiệt trùng 4

2.1.3 Các dòng sản phẩm sữa tươi của công ty cổ phần TH True Milk 5

2.1.4 Dây chuyền công nghệ trong sản xuất sữa tiệt trùng 8

2.2 Sữa bò 13

2.2.1 Tính chất vật lý của sữa bò tươi 13

2.2.2 Tính chất hóa học của sữa bò tươi 13

2.2.3 Hệ vi sinh vật trong sữa 20

2.2.4 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa bò: 24

2.3 Vi sinh vật gây hại: 25

2.3.1 Vi khuẩn: 25

2.3.2 Nấm 27

2.4 Phương pháp xử lý và bảo quản sữa 28

2.4.1 Phương pháp thanh trùng 28

2.4.2 Phương pháp khử trùng 29

2.4.3 Phương pháp tiệt trùng 30

2.5 Phương pháp kiểm nghiệm vi sinh vật 31

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

3.1 Đối tượng và phạm vi 34

3.1.1.Đối tượng 34

3.1.2 Địa điểm và thời gian 34

3.2 Nội dung 34

3.3 Phương pháp nghiên cứu: 34

3.3.1 Phương pháp khảo sát quy trình: 34

3.3.2 Phương pháp đánh giá hiệu quả của tổng hợp quá trình lên hệ vi sinh vật 35

3.3 Phương pháp đánh giá cảm quan 36

Phần 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37

4.1 Kết quả khảo sát quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng 37

4.2 Kết quả khảo sát quy trình kiểm nghiệm vi sinh vật trong sữa 42

4.3 Kết quả đánh giá hiệu quả của tổng hợp quá trình sản xuất lên hệ vi sinh vật có hại trong sữa 44

4.3.1 Kết quả đánh giá hiệu quả tiệt trùng lên vi sinh vật gây hại Coliform, E coli 44

4.3.2 Kết quả đánh giá hiệu quả tiệt trùng lên tổng số vi sinh vật hiếu khí trong sữa 48

4.3.3 Kết quả ảnh hưởng của tổng hợp các phương pháp lên chất lượng cảm quan của sữa 51

Phần 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52

5.1 Kết luận 52 5.2 Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

Phần 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Sữa được sử dụng rất rộng rãi không những ở Việt Nam mà trên toàn thế giới

và nó được sử dụng như một thực phẩm không thể thiếu hàng ngày ở các nước phát triển Sữa không những được sử dụng thường xuyên như một thức uống hàng ngày,

mà còn dùng dưới nhiều hình thức khác nhau từ pha chế, trộn với trái cây, làm bánh

và thêm vào các món ăn Ở Việt Nam cũng vậy, từ lâu sữa đã được biết đến là nguồn cung cấp dinh dưỡng tốt cho người bệnh Đến nay xã hội phát triển nhu cầu

sử dụng sữa ngày càng tăng Sữa có thể được sử dụng cho các lứa tuổi từ trẻ nhỏ đến người già Sữa có rất nhiều dinh dưỡng ngoài ra còn cung cấp các axit amin thiết yếu, các axit béo không no, vitamin và chất khoáng nó còn cung cấp một lượng canxi thiết yếu cho người dùng

Tuy nhiên do sữa có hàm lượng dinh dưỡng cao, nó cũng là môi trường thích hợp cho sự phát triển của rất nhiều loại vi sinh vật trong đó có những vi sinh vật gây

hại cho con người ví dụ như: Coliform, E coli, nấm men, nấm mốc, TPC Do vậy,

việc bảo quản sữa thường gặp nhiều khó khăn đặc biệt là trong thời gian dài và trong điều kiện khí hậu nóng ẩm ở Việt Nam Để đảm bảo sữa có thể bảo quản được lâu và đưa đến tay người tiêu dùng trên khắp mọi miền thì việc loại bỏ toàn bộ vi sinh vật có hại trong sữa đồng thời cách ly sữa với môi trường bên ngoài là điều cần thiết Có nhiều phương pháp bảo quản sữa khác nhau: phương pháp truyền thống như đun sôi hay phương pháp hiện đại như thanh trùng, tiệt trùng… Hiện nay, phương pháp tiệt trùng được sử dụng rất phổ biến Tiệt trùng là quá trình xử lý ở nhiệt độ cao từ 138-141ºC trong 2-4 giây, làm mất hại khuẩn và lợi khuẩn trong sữa sau đó được làm lạnh nhanh và đóng gói trong bao bì tiệt trùng đặc biệt Phương pháp có thể loại bỏ tất cả các loại vi sinh vật gây hại có trong sữa, kéo dài thời gian bảo quản lâu hơn so với các phương pháp như đun sôi hay thanh trùng TH true milk là một trong những công ty đi đầu về chế biến sữa tươi tiệt trùng Dây chuyền

chế biến sữa của công ty sử dụng phối hợp nhiều phương pháp để giảm đáng kể và loại bỏ vi sinh vật gây hại, đồng thời đánh giá sự nhiễm vi sinh vật ở nhiều giai đoạn khác nhau đảm bảo mọi sản phẩm đạt tiêu chuẩn đầu ra trước khi đến tay người tiêu dùng Với mục tiêu tìm hiểu hiệu quả của tổng hợp quá trình sản xuất lên

hệ vi sinh vật và tham gia vào đánh giá vi sinh vật có hại trong sữa tươi tiệt trùng

việc thực hiện đề tài: “Đánh giá hiệu quả của tổng hợp quá trình sản xuất lên hệ

vi sinh vật có hại trong sữa tươi tiệt trùng tại nhà máy sữa TH True milk” là cần

thiết

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Đánh giá hiệu quả của tổng hợp quá trình sản xuất lên hệ vi sinh vật có hại

(Coliform, E coli,nấm men, nấm mốc, TPC…) trong sữa tươi tiệt trùng tại nhà máy

sữa TH True milk

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Xác định được quy trình tiệt trùng sữa tươi:

+ Giai đoạn tiếp nhận

+ Giai đoạn thanh trùng

+ Giai đoạn tiệt trùng qua hệ thống UHT

+ Giai đoạn chiết rót và đưa ra thành phẩm

- Xác định được quy trình kiểm nghiệm vi sinh vật gây hại trong sữa

- Đánh giá được hiệu quả của tổ hợp quá trình sản xuất lên hệ vi sinh vật

có hại (Coliform, E coli, nấm men, nấm mốc, TPC )

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Giúp hiểu rõ hơn về cơ sở khoa học, cách thức sản xuất sữa tươi tiệt trùng Giúp sinh viên vận dụng kiến thức đã học trong nghiên cứu khoa học và thực tiễn sản xuất

Đề xuất được phương án tối ưu quy trình sản xuất sữa từ sữa nguyên liệu đến sữa thành phẩm

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Biết được ảnh hưởng của biện pháp tổng hợp đến hệ vi sinh vật gây hại trong

sữa như Coliform, E coli, nấm men, nấm mốc, TPC

Lựa chọn được nguồn nguyên liệu phù hợp và các phương pháp cần thiết trong tiệt trùng sữa đạt hiệu quả cao

Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về công ty

Công ty Cổ phần sữa TH True Milk có tên đầy đủ là Công ty Cổ phần sữa TH True Milk, tên viết tắt là TH True Milk và tên giao dịch là TH Joint Stock

Company Địa chỉ công ty tại xã Nghĩa Sơn, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An [4]

2.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển

Công ty Cổ Phần sữa TH thuộc Tập đoàn TH được thành lập ngày 24/02/2009 với sự tư vấn tài chính của Ngân hàng Thương mại Cổ phần Bắc Á, là công ty đầu tiên của Tập đoàn TH với dự án đầu tư vào trang trại bò sữa công nghiệp, công nghệ chế biến sữa hiện đại và hệ thống phân phối bài bản [4]

Công ty được xây dựng tại xã Nghĩa Sơn, huyện Nghĩa Đàn, tỉnh Nghệ An Công ty cổ phần sữa TH True Milk đã đầu tư một hệ thống quản lý cao cấp và quy trình sản xuất khép kín, đồng bộ theo tiêu chuẩn quốc tế từ khâu trồng cỏ, xây dựng chuồng trại, chế biến thức ăn cho bò, quản lý thú y, chế biến và đóng gói, cho đến khâu phân phối sản phẩm đến tay người tiêu dùng [4]

Nhà máy của TH True Milk được xây dựng trên tổng diện tích 22 ha, nằm trên đường mòn Hồ Chí Minh, một địa điểm thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu đến cũng như xuất sản phẩm đi các miền của đất nước [4]

2.1.2 Tổng quan về vùng nguyên liệu sản xuất sữa tươi tiệt trùng

Trang trại bò sữa TH tại Nghĩa Đàn, Nghệ An hiện có quy mô với 45.000 con

bò được nhập khẩu từ những nước chăn nuôi bò sữa nổi tiếng thế giới như New Zealand, Úc có phả hệ rõ ràng, đảm bảo cho ra loại sữa đồng đều về chất lượng Trang trại bò sữa trải dài đến 37.000 ha đất đỏ Bazan màu mỡ, sử dụng nguồn nước trong lành không nhiễm hóa chất công nghiệp và được xử lý đạt chuẩn, đây được xem là trang trại chăn nuôi kiểu mẫu, ứng dụng các công nghệ hiện đại, tiên tiến nhất hiện nay trong lĩnh vực chăn nuôi bò sữa (hình 2.1) Năng suất sữa bình quân: 40 lít/con/ngày Mỗi ngày nhà máy sản xuất tiếp nhận 300-400 tấn sữa

sạch từ trang trại bò sữa nói trên để sản xuất ra sữa cung ứng cho thị trường [3] Một thành tố quan trọng làm nên hương vị sữa TH True Milk thơm ngon là nguồn thức ăn dành cho bò rất đa dạng với thực đơn lên đến 16 món như: ngô, cao lương, cỏ Mombasa, cỏ Mulato, vỏ đậu nành Đặc biệt là cánh đồng hoa hướng dương rộng đến 50 ha có thể cung cấp đến hàng trăm tấn thức ăn tươi cho bò sữa

Bò được gắn chip theo dõi chu kỳ động dục và sức khỏe Hệ thống chip thông minh

có thể cảnh báo bệnh viêm vú trước 4 ngày, bò sẽ được ngừng vắt sữa để điều trị Các con chip truyền dữ liệu liên tục về trung tâm quản lý, hệ thống quản lý điện tử

tự động sẽ cập nhật, tổng hợp, phân tích và giúp các chuyên gia đưa ra phương pháp, kế hoạch chăm sóc phù hợp [4]

Hình 2.1: Trang trại bò sữa TH True Milk [4]

2.1.3 Các dòng sản phẩm sữa tươi của công ty cổ phần TH True Milk

Danh mục các sản phẩm sữa tươi của Công ty Cổ phần sữa TH True Milk hiện nay bao gồm: Sữa tươi thanh trùng, sữa tươi tiệt trùng, sữa tươi công thức [2]

2.1.3.1 Sữa tươi thanh trùng

Sữa thanh trùng là sữa tươi được xử lý ở nhiệt độ thấp 75ᵒC trong khoảng

15-30 giây, giữ lại những lợi khuẩn trong sữa Sau đó được làm lạnh đột ngột xuống 4ᵒC và được đóng gói vào bao bì Có 2 loại sản phẩm sữa tươi thanh trùng đang được công ty sản xuất đó là loại nguyên chất và loại ít đường với các thể tích 110 và

180 ml (hình 2.2) [2]

Hình 2.2 Các loại sản phẩm sữa tươi thanh trùng

A Sữa tươi thanh trùng nguyên chất B Sữa tươi thanh trùng có đường

2.1.3.2 Sữa tươi tiệt trùng

Sữa tươi tiệt trùng là sữa tươi được xử lý ở nhiệt độ cao từ 138-141ᵒC trong

2-4 giây, làm mất hại khuẩn và lợi khuẩn trong sữa sau đó được làm lạnh nhanh và đóng gói trong bao bì tiệt trùng đặc biệt [2]

Công ty cổ phần sữa TH True Milk hiện đang sản xuất 8 loại sản phẩm sữa tươi tiệt trùng là sữa nguyên chất; sữa 2,8% đường; sữa 3,8% đường; sữa bổ sung socola, dâu, phytosterol, canxi và collagen Cách đóng gói sữa tươi tiệt trùng cũng khá đa dạng, hiện công ty có 3 loại bao bì khác nhau là 1 lít, 0,11 lít, và 0,18 lít (hình 2.3) [2]

A B C

Hình 2.3: Các loại sản phẩm sữa tươi tiệt trùng

A Sữa 2.8 % đường E Sữa bổ sung dâu

B Sữa 3.8% đường F Sữa bổ sung Phytosterol

C Sữa nguyên chất G Sữa bổ sung canxi

D Sữa bổ sung scola H Sữa bổ sung collagen

2.1.3.3 Sữa tươi công thức

Sữa tươi công thức là sản phẩm sữa được xử lí thông qua dây chuyền sản xuất chứa các loại dưỡng chất thiết yếu cho cơ thể và có thể bảo quản được lâu dài và

tiện trong việc vận chuyển Hiện tại công ty đang sản xuất 3 loại sản phẩm sữa tươi

công thức là loại TOP KID vị vanilla, vị kem dâu và vị kem socola Các sản phẩm sữa tươi công thức được đóng gói với thể tích 180 ml (hình 2.4) [2]

Hình 2.4: Các loại sản phẩm sữa tươi công thức

A TOP KID vị vanilla B TOP KID vị kem dâu C TOP KID vị kem socola

2.1.4 Dây chuyền công nghệ trong sản xuất sữa tiệt trùng

Nhà máy sữa được đầu tư với quy mô lớn và hiện đại Dây chuyền thiết bị đồng bộ và công nghệ tiên tiến được nhập khẩu từ các nước tiên tiến như Thụy Điển, Đan Mạch, Đức, Ý, Thụy Sỹ.… có công nghệ và thiết bị ngành sữa hiện đại với dây chuyền sản xuất khép kín tự động và bán tự động Công ty sữa TH True Milk đã đầu tư chương trình điều khiển tự động vào dây chuyền công nghệ nhằm kiểm soát chặt chẽ các thông số công nghệ để sản phẩm sản xuất ra có chất lượng

ổn định và đạt tiêu chuẩn của các thị trường sữa khó tính nhất như Mỹ, Trung Quốc, Singapore, khu vực ASEAN [2]

Dây chuyền thiết bị của TH true milk được cung cấp và lắp đặt bời tập đoàn Tetra Pak Thụy Điển Một trong những tập toàn đi đầu trong cung cấp và lắp đặt dây chuyền sản xuất sữa [2]

Quá trình sản xuất sữa sử dụng các thiết bị chính như: thiết bị gia nhiệt, thiết

bị ly tâm, thiết bị đồng hóa, thiết bị tiệt trùng sữa và thiết bị rót vô trùng

- Thiết bị gia nhiệt: là thiết bị dùng để trao đổi nhiệt với mục đích nâng nhiệt

độ của sữa lên để tăng hiệu quả của quá trình đồng hóa, giảm độ nhớt của khối sữa

và tiêu diệt một phần vi sinh vật Sữa được bơm theo đường ống theo chiều từ dưới

lên trong khi nước nóng được bơm theo đường ống khác theo chiều ngược lại (hình 2.5) Điều này giúp sữa nhanh chóng đạt đến nhiệt độ 53-58oC để thuận lợi cho quá tình ly tâm sữa Ly tâm là quá trình phân ly dựa vào trường lực ly tâm để phân riêng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng hoặc lỏng-lỏng thành các cấu tử riêng biệt Sau khi ly tâm, sữa tiếp tục được đưa vào khoang 3, đây là khoang nâng nhiệt Tại khoang này sữa được nâng nhiệt độ lên 60-68oC để loại bỏ chân không và đồng hóa Sau khi đồng hóa, sữa được nâng nhiệt độ lên 75oC và giữ ở nhiệt độ này trong

15 giây trước khi làm lạnh Ở giai đoạn làm lạnh, nhiệt độ của sữa được hạ xuống 2-5oC Nếu nhiệt độ không đạt thì sữa sẽ về lại bồn cân bằng thực hiện lại quá trình thanh trùng [2]

Hình 2.5: Thiết bị gia nhiệt

A Sơ đồ cấu tạo B Hình ảnh thiết bị

- Thiết bị ly tâm: là thiết bị dùng để thực hiện quá trình phân ly dựa vào

trường lực ly tâm để phân riêng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng hoặc lỏng-lỏng thành các cấu tử riêng biệt (hình 2.6) Mục đích là để tách một phần chất béo ra khỏi sữa, làm sạch nhằm loại bỏ các tạp chất nhỏ nhất, làm tăng chất lượng cho sữa, loại bỏ các cặn có trong sữa nguyên liệu Thiết bị ly tâm có nhiệt độ từ 53-58ºC, tốc độ được cài đặt 6620-6626 vòng/phút và tiến hành xả cặn 25 phút/lần Nguyên tắc hoạt động của thiết bị ly tâm dựa vào sự chênh lệch về khối lượng riêng của các cấu tử trong sữa Sữa được đưa vào qua ống trục giữa, chảy theo các rãnh khe của các đĩa rồi

phân bố thành lớp mỏng giữa các đĩa Khi trục quay tạo ra một lực ly tâm làm cho các cấu tử có trọng lượng riêng lớn hơn sẽ có xu hướng tách ra xa trục ly tâm, các cấu tử có trọng lượng riêng bé nhất dưới tác dụng của gia tốc hướng tâm sẽ chuyển động về phía trục quay và tập trung xung quanh trục giữa Các tạp chất trong sữa có khối lượng riêng lớn được tách ra khỏi sữa và bám vào thành của trục ly tâm Sau đó cặn bám vào thành theo chu kỳ được xả ra ngoài qua lỗ tháo cặn Sữa gầy có khối lượng riêng trung bình nằm khoảng giữa của trục quay qua các lỗ trên đĩa và đi lên phía trên rồi ra ngoài, các chất béo có khối lượng riêng bé nhất sẽ tập trung gần trục của thiết bị ly tâm (càng gần trục thì hàm lượng chất béo càng cao) Sữa gầy và kem được tháo ra ngoài ở trên đỉnh của trục ly tâm nhờ vào lực hướng tâm trong quá trình hoạt động và áp lực bơm đẩy sữa nguyên liệu liên tục [2]

Hình 2.6: Thiết bị ly tâm

- Thiết bị đồng hóa: là thiết bị có chức năng phá vỡ sự liên kết của các phân tử trong hỗn hợp sản phẩm, giúp các thành phần nguyên liệu trong sản phẩm hòa quyện với nhau thành một thể thống nhất (hình 2.7) Sản phẩm sau khi được đồng hóa mềm và mịn hơn, dễ tiêu hóa, trong quá trình lưu trữ bảo quản không bị tách lớp, phân tầng Thiết bị đồng hóa hoạt động với thông số kỹ thuật về nhiệt độ là từ 60-80ºC, áp suất tổng 200 bar, áp suất cấp 1: 150-160 bar, áp suất cấp 2: 50-40 bar

Nguyên tắc hoạt động: Sữa từ bồn bài khí được chuyển đến thiết bị đồng hóa để tiến

hành đồng hóa sữa Tại đây sữa được đồng hóa ở 2 cấp Sữa vào đồng hóa cấp 1 với

áp suất 150-160 bar, ở áp suất cao đẩy sữa qua khe hẹp với vận tốc lớn, tại đây các hạt cầu béo có kích thước lớn được xé thành những cầu béo nhỏ Những cầu béo này chưa tách ra mà có xu hướng gắn lấy nhau Sau đó sữa được đẩy qua khe hẹp đồng hóa cấp 2 với áp suất 50-40 bar đẩy sữa Ở áp suất đồng hóa cấp 2 các cầu béo đã được xé nhỏ sẽ tách ra và phân tán đều trong sữa, giúp cho các cầu béo không bị xích lại gần nhau [2]

Hình 2.7: Cấu tạo thiết bị đồng hóa

1.Mô tơ chính ; 2 Bộ truyền đai; 3 Đồng hồ đo áp suất;4 Trục qua; 5 Piston;

6 Hộp piston; 7 Bơm ; 8 Van ; 9 Bộ phận đồng hoá; 10 Hệ thống tạo áp suất

- Thiết bị tiệt trùng sữa: là thiết bị dạng ống lồng ống dùng để tiệt trùng sữa Mục đích để tiêu diệt vi sinh vật, tăng thời gian bảo quản sữa [2]

A B

Hình 2.8: Thiết bị tiệt trùng dạng ống lồng ống

A Cấu tạo thiết bị B Hình ảnh thiết bị

- Thiết bị rót vô trùng:

Tiệt trùng bao bì: Là quá trình máy rót sử dụng khí H2O2 để tiêu diệt tất cả các loại

vi sinh vật có trên bao bì để đảm bảo chất lượng sữa sau khi được rót vào hộp

Tiệt trùng thiết bị: Được thực hiện bằng hơi nóng, khí nóng, hơi H2O2 kết hợp với khí nóng đối với các chi tiết máy có tiếp xúc với bao bì, sản phẩm [2]

Duy trì điều kiện tiệt trùng - rót vô trùng: Là quá trình ngăn vi sinh xâm nhập vào môi trường vô trùng mà máy rót đã tạo ra, đảm bảo sản phẩm được rót trong môi trường vô trùng [2]

Hàn kín bao bì: là quá trình gắn giấy rót đã vô trùng lại thành hộp kín để đảm bảo sản phẩm được bảo quản trong bao bì kín nhằm ngăn vi sinh từ bên ngoài xâm nhập vào [2]

Hình 2.9: Máy rót tetra pak

Nguyên tắc hoạt động: Giấy trước khi tạo hộp chứa sản phẩm được tiến hành hàn Strip để tạo mối hàn dọc, sau đó được đi qua bể chứa Peroxide, tiếp đó nó được làm khô và loại bỏ Peroxide bằng hệ thống con lăn ép và dao gió, đi qua đèn UV, sau đó giấy được đi vào hệ thống đóng hộp, ở đây giấy sẽ được tạo vòm dần theo hình ống Sữa sau khi tiệt trùng có nhiệt độ 18-24ºC được đẩy qua máy rót Tại máy rót, sữa được chia đều ra những hộp giấy đã khử trùng với lượng nhất định Sau đó hộp được hàn kín và kiểm tra khối lượng, độ kín, ngoại quan bao bì Toàn bộ quá trình rót và hàn được tiến hành trong môi trường vô trùng Hộp ra khỏi máy rót được chạy qua máy gắn ống hút, in ngày, bao màng co và xếp vào hộp carton[2]

2.2 Sữa bò

2.2.1 Tính chất vật lý của sữa bò tươi

Sữa bò là sản phẩm dinh dưỡng được tạo ra bởi bò mẹ, thường được dùng để nuôi dưỡng bò con trong giai đoạn còn nhỏ Thành phần của sữa có rất nhiều loại chất dinh dưỡng và thường có màu trắng đục Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất khoáng trong sữa tạo nên Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β-caroten có trong chất béo của sữa Sữa bò có mùi vị rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ [5]

Độ nhớt: Giá trị trung bình 1,8 centipoazo Theo đơn vị quốc tế, độ nhớt đo bằng cP, nó phụ thuộc vào thành phần hóa học của sữa như protein, chất béo và nhiệt độ Nếu hàm lượng chất béo cao thì độ nhớt cao, khi nâng nhiệt độ đến 60˚C,

độ nhớt giảm rõ rệt do tăng tốc độ chuyển động của các phân tử Tuy nhiên, ở nhiệt

độ cao hơn độ nhớt lại tăng do sự thay đổi hóa lý của protein khiến cho các phân tử của chúng lớn lên [6]

Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng: Đối với sữa áp suất thẩm thấu tương đối ổn định và trung bình 6,6 atm ở 0˚C Áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào hàm lượng lactose và muối phân bố ở dạng phân tử và ion Nhiệt độ đóng băng của sữa là -0,5ºC (-0,51ºC đến -0,58ºC) [6] Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng

sẽ thay đổi khi sữa bị thêm nước hoặc khi sữa lấy ra từ gia súc bị ốm Thành phần hóa học của sữa cũng phần nào ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấp và nhiệt độ đóng băng của sữa [6]

2.2.2 Tính chất hóa học của sữa bò tươi

Thành phần hóa học của sữa khá phức tạp Tuy nhiên, như đã nói ở trên, sữa được tạo ra để nuôi dưỡng bò con nên thành phần của nó đáp ứng khá đầy đủ, cân đối nhu cầu dinh dưỡng cho con người Thành phần dinh dưỡng của sữa được liệt

kê trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Thành phần sữa tươi nguyên liệu [6]

- Lipit (chất béo) là một nhóm các hợp chất hòa tan trong các dung môi hữu cơ, nhẹ

hơn nước và thường không hòa tan trong nước Chất béo của sữa bao gồm các triglixerit, diglixerit, axit béo, sterol, carotenoid, vitamin A, D, E, K và một số chất khác Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao có chứa các vitamin hoà tan trong chất béo (A, D, E) Ðối với các sản phẩm sữa lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị trạng thái của sản phẩm Có tới 98-99% chất béo của sữa là các triglixerit, 1-2% còn lại là các phospholipit, cholesterol, carotene [5]

Trong thành phần chất béo của sữa bò có 18 axit béo khác nhau, trong đó có nhiều axit béo, đặc biệt là nhiều axit béo thuộc nhóm Omega 3,6,9

Khi để yên sữa, một lớp váng sữa (cream) sẽ được tạo thành trên bề mặt Dưới kính hiển vi người ta nhận thấy trong váng sữa có rất nhiều tinh thể hình cầu với kích thước khác nhau, nổi tự do trong sữa, đó là các cầu lipit của sữa Mỗi thể cầu mỡ được bao bọc bằng một màng mỏng

- Phosphatit và glicolipit:

Các phosphatit và glicolipit đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng các cầu lipit Trong thành phần của chúng có cả axit béo hòa tan trong chất béo và

axit béo hòa tan trong nước Hàm lượng các phosphatit và glicolipit khoảng 0,03-0,05% Màng của các cầu lipit chứa xấp xỉ 60% các phosphatit Lượng phosphatit trong sữa đầu được cho là gấp 2 -3 lần trong sữa bình thường [6]

Protein không tan bao gồm chủ yếu các casein, một loại phosphoprotein, nó dễ dàng tham gia phản ứng với các kim loại kiềm, kiềm thổ như: K, Na, Mg để tạo thành các caseinat, chúng có khả năng hoà tan trong nước Muối canxi caseinat có thể kết hợp với canxi phosphat tạo phức canxi phosphat caseinat (tồn tại ở dạng mixen) Mixen được hợp thành từ các casein αs1, αs2, β và k có đường kính khoảng 20 nm, sắp xếp sao cho đầu kị nước quay vào trong, đầu ưa nước hướng

ra ngoài [6]

- Lactoza

Lactoza chiếm vị trí hàng đầu trong gluxit của sữa Lactoza tồn tại ở hai dạng

tự do và liên kết với các protein và các gluxit khác Tỷ lệ lactoza tự do/ lactoza liên kết là 8/1 Độ ngọt của lactoza kém sacaroza 30 lần Độ hòa tan trong nước cũng kém hơn (bảng 2.2) [6]

Bảng 2.2 Độ hòa tan trong nước của lactoza (g/ml) [6]

70

45,1 45,1 45,1 94,7

Mặt khác lactoza còn tồn tại ở hai dạng α và β Ở 20ºC, α-lactoza chiếm 40%

và β-lactoza chiếm 60% Khi thay đổi nhiệt độ, có sự chuyển đổi từ dạng α sang dạng β và ngược lại

Khi gia nhiệt trên 100ºC thì lactoza sẽ bị biến đổi Đầu tiên là tạo thành lactuloza, sau đó là sự phân giải đường tạo ra một loạt các sản phẩm của sự phân giải này (axit lactic, axit formic ) kết quả làm cho sữa có màu nâu Sự biến màu này là do phản ứng giữa lactoza với protein, với các axit amin tạo thành hợp chất không bền melanoit [6]

- Các muối

Trong thành phần sữa cũng chứa nhiều loại muối khác nhau, ví dụ như các

muối K+,Na+, Mg2+, Ca2+ Bên cạnh đó sữa chứa các muối canxi có ý nghĩa rất lớn đối với con người đặc biệt là trẻ em Hai nguyên tố Ca và P trong sữa có tỷ lệ rất hài hoà Ca/P = 1/1,3 ở dạng cơ thể dễ hấp thụ.Một loại muối khác cũng quan trọng không kém là có Mg (12 mg%), K (113-172 mg%), Na (30-77 mg%) Tỷ lệ K/Na = 3,3 tương ứng với tỷ lệ này trong sữa mẹ Muối kali và natri có tác dụng giữ trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình thường [6]

Ngoài các muối nói trên, muối của axit phosphoric và axits limonic có ý nghĩa rất quan trọng Các muối của axit phosphoric là những hợp chất đệm điển hình có tác dụng giữ cân bằng hệ muối và hệ keo của sữa Các muối của axit limonic đặc biệt có ý nghĩa đối với sự tạo thành các chất thơm trong các sản phẩm sữa lên men, các loại bơ Trong thành phần chủng vi sinh vật dùng để sản xuất các sản phẩm trên

có các vi khuẩn tạo mùi thơm

- Các vitamin

Sữa có nhiều vitamin gồm cả loại hòa tan trong nước như vitamin nhóm B, C

và vitamin không tan trong nước như vitamin A, D, E (bảng 2.3) Tuy nhiên, hàm

lượng của các vitamin này tương đối thấp, đặc biệt là vitamin D

Bảng 2.3: Thành phần các vitamin trong sữa [6]

Nicotinamit Axit pantothernic

C Biotin Axit folic

1

3

20 0,04 0,05

Nếu xử lý nhiệt thời gian ngắn và không có không khí xâm nhập vào thì nhiệt

độ nhỏ hơn hay bằng 100ºC không làm ảnh hưởng đến lượng các vitamin trong sữa trừ vitamin C Vitamin C bị giảm đi 17% khi chúng ta thanh trùng ở 100ºC Thanh trùng ở nhiệt độ cao hơn ảnh hưởng đáng kể đến thành phần cũng như chất lượng của vitamin Vitamin có thể bị phá hủy hoàn toàn nếu thanh trùng lâu Để đảm bảo vẫn cung cấp đủ vitamin cho người sử dụng, người ta thường bổ sung thêm một số vitamin thiết yếu vào trong quá trình chế biến các sản phẩm sữa [1]

- Chất khoáng

Sữa có chứa nhiều loại chất khoáng thiết yếu cho sự phát triển của con người Sữa bao gồm các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Co, Ni, I, Cl, P, S, Al, Pb, Ag, As,… trong đó các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, P, S và Cl chiếm tỷ lệ cao hơn cả (bảng 2.4) [6]

Bảng 2.4: Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa [6]

- Các enzyme

Trong sữa có chứa các enzyme Tất cả các enzyme của sữa và các loại dùng trong chế biến sữa được chia thành sáu nhóm sau: oxydoreductaza, transpheraza, hydrolaza, liaza, izomeraza, ligaza [5]

Về phương diện chế biến người ta quan tâm nhiều tới một số enzym sau:

Lipaza: Nguồn gốc lipaza có thể từ tuyến sữa, khi tuyến sữa làm việc bình

thường thì lượng lipaza không đáng kể Khi gặp điều kiện thuận lợi, lipaza phân hủy một phần chất béo của sữa và làm cho sữa và các sản phẩm từ sữa có vị đắng,

mùi ôi [6]

Lipaza hòa tan tốt trong chất béo, dễ dàng xâm nhập vào các cầu mỡ nên chế

độ thanh trùng tức thời ở 72-75ºC không đủ để tiêu diệt lipaza Đây là một trong những nguyên nhân làm hư hỏng sản phẩm sữa Bình thường lipaza bị phá hủy ở 75ºC sau 60 giây [6]

Catalaza: Sữa vắt từ bò bị viêm vú thì hàm lượng catalaza thường cao

Enzyme này bị phá hủy khi xử lý ở 75ºC sau 60 giây [6]

Phosphataza: Phosphataza xâm nhập vào sữa theo con đường từ tuyến

sữa Trong sữa có phosphataza kiềm (pH = 9-10) và phosphataza axit (pH = 4-4,3) Phosphotaza kiềm có thể bị phá hủy hoàn toàn ở chế độ thanh trùng 65ºC trong 30 phút hoặc 80˚C trong 1 giây Người ta sử dụng tính chất này để kiểm tra hiệu quả thanh trùng sữa [1]

Các proteaza: Proteaza tuyến sữa: Có hoạt tính tương tự như tripxin, điều kiện

tối ưu cho enzym này là môi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ 37-42ºC Proteaza tuyến sữa

bị phá hủy hoàn toàn ở 75ºC [1]

Proteaza vi khuẩn: Proteaza vi khuẩn được tổng hợp từ các vi khuẩn trong sữa Các vi khuẩn này xâm nhập vào sữa từ không khí hoặc do con người chủ động đưa

vào khi sản xuất một số sữa chua, phomat [1]…

Một số enzym trong sữa bắt đầu bị vô hoạt hóa khi nhiệt độ từ 55ºC và khi nhiệt độ cao hơn 90˚C thì các enzym bị phá hủy hoàn toàn [6]

-Các chất khí và sắc tố của sữa

Lượng chất khí hòa tan trong sữa khoảng 70 ml/lít trong đó 50-70% là CO2, 5-10% là oxy và 20-30% là nitơ Sữa mới vắt ra chứa một lượng lớn khí, sau đó sẽ giảm dần và đạt mức bình thường Trong số các khí có mặt trong sữa chỉ có oxy là

ảnh hưởng xấu vì nó có thể là nguyên nhân phát triển các quá trình oxy hóa [6]

Khi sữa được gia nhiệt, khí cacbonic, nitơ và oxy bị bay hơi và hàm lượng của chúng trong sữa giảm không ít hơn 20% [6]

Sữa và mỡ sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoid Trong sữa còn có sắc tố màu xanh là clorofin Màu xanh vàng của nước sữa là do lactoflavin (vitamin B2) Màu trắng của sữa là do sự khuếch ánh sáng bởi các mixen protein[6]

- Nước

Nước chiếm 87,4% trong sữa Nước trong sữa bao gồm nước tự do và nước liên kết Nước tự do: Chiếm 96-97% tổng lượng nước Có thể tách ra được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hoá học với chất khô Đây là cơ sở để sản xuất

những sản phẩm từ sữa khác nhau như: Sữa cô đặc, phô mai [1]…

Nước liên kết: Chiếm tỉ lệ nhỏ (3-4%), hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần có trong hệ keo như: Protein, các phosphatic, polysacarit Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như -NH2, COOH, = NH, -CO -NH-, [1]

2.2.3 Hệ vi sinh vật trong sữa

Hệ vi sinh vật trong sữa và số lượng của chúng trong sữa luôn luôn thay đổi tùy thuộc vào mức độ nhiễm vi sinh vật trong quá trình vắt sữa Các vi sinh vật có thể được thành hai nhóm chính: prokaryote và eukaryote [6]

2.2.3.1 Prokaryote

Nhóm vi sinh vật prokayote có nhân chưa hoàn chỉnh Vùng nhân chỉ là mạch DNA xoắn kép nằm trong tế bào chất, lưu giữ các thông tin di truyền cho tế bào Đại diện quan trọng cho nhóm prokaryote là vi khuẩn [6]

Số lượng vi khuẩn trong sữa bò tươi sau khi có thể dao động từ vài nghìn đến vài triệu khuẩn lạc trong 1ml sữa Sữa được đánh giá là có chất lượng vệ sinh khá tốt khi tổng số vi khuẩn trong 1ml sữa không lớn hơn 100.000 khuẩn lạc [5]

Các vi khuẩn thường gặp trong sữa là vi khuẩn lactic, coliform, E coli, vi khuẩn

sinh acid butyric, vi khuẩn sinh acid propionic và các vi khuẩn gây thối [5]

- Vi khuẩn lactic

Là vi khuẩn rất phổ biến trong tự nhiên Chúng được tìm thấy trên các loại rau, trái cây và trong hệ thống đường ruột của động vật Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hoặc hình gậy, đứng riêng lẻ tạo thành chuỗi, Gram (+) Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu giao động trong khoảng 25-47ºC Để tồn tại trong sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp năng lượng ATP từ cơ chất lactose Acid lactic là một trong những sản phẩm được sinh ra từ quá trình tổng hợp năng lượng trên Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trình trao đổi năng lượng, người ta chia vi khuẩn lactic thành hai nhóm:

- Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của

nó chiếm tỷ lệ vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ

khác Lactobacillus caesi: là những trực khuẩn rất ngắn (1,15µm ´ 0,5µm´ 1,0µm)

gây lên men chua sữa tự nhiên Hô hấp yếm khí tùy tiện Lên men tốt glucoza, maltoza, lactoza tạo trong môi trường 0,8-1% acid lactic Ở điều kiện bình thường gây chua sữa trong 10-12 giờ Nguồn nitơ cho vi khuẩn này cần cung cấp là pepton Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển là 10oC, tối ưu là 35ºC và cao nhất là 45ºC Chúng thủy phân casein và gelatin rất yếu [6]

- Vi khuẩn lactic dị hình: các sản phẩm từ quá trình chuyển hóa gồm có acid lactic, acid acetic, Ethanol, khí CO2…Hàm lượng acid lactic thu được không cao

nhiều hơn so với các sản phẩm còn lại Vi khuẩn Leuconostoc: có hình cầu, trong

môi trường acid chúng trở nên dài và nhọn ra, lên men đường tạo chất thơm như acety, metyleacbimiot hoặc acetoin [5]

Nhóm vi khuẩn lên men đồng hình lẫn dị hình, khi thanh trùng ở 80ºC hầu hết các vi khuẩn lactic bị nhiễm trong sữa sẽ bị tiêu diệt [5]

- Vi khuẩn Coliform

Được tìm thấy trong đường ruột hệ tiêu hóa động vật và trong phân Người ta

cũng tìm thấy trong đất, nước hoặc thực vật nhiễm phân có chứa Coliform, đây là vi

khuẩn Gram (-), kỵ khí tùy tiện Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu nằm trong khoảng 30-44ºC [8]

Trong sữa, vi khuẩn Coliform sẽ chuyển hóa đường lactic tạo acid lactic và

các acid hữu cơ khác, khí CO2, H2, … Chúng cũng phân giải protein trong sữa tươi tạo ra các sản phẩm khí làm cho sữa có mùi khó chịu Ở nhiệt độ 75ºC trong khoảng

thời gian 20 giây, vi khuẩn Coliform sẽ bị tiêu diệt [8]

- Vi khuẩn sinh acid butyric

Được tìm thấy trong đất, trên thực vật, trong phân,… Do đó, chúng dễ bị nhiễm vào sữa Là vi khuẩn Gram (+), thuộc nhóm kỵ khí bắt buộc, có khả năng sinh bào tử Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu ở 37ºC Tế bào sinh dưỡng hình que, tế bào

chứa bào tử thường có hình thoi hoặc hình dùi trống Vi khuẩn Clostridium chuyển

hóa đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau như acid butyric, butanol,

aceton, khí CO2, H2,… làm thay đổi thành phần hóa học và giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản [5]

Các bào tử khá bền với nhiệt độ Ví dụ như Clostridium sporogenes có giá trị

D115oC = 3,2 phút và D121oC = 12 phút (D là thời gian triệt trùng cần thiết ở một nhiệt

độ cố định để tổng số tế bào Clostridium gỉam đi 10 lần)

Quá trình thanh trùng sữa không thể tiêu diệt được hoàn toàn các bào

tử Clostridium chịu nhiệt Khi đó, ta phải dùng các giải pháp kỹ thuật khác như

vi lọc, lọc ly tâm hoặc sử dụng chất kháng khuẩn để loại bỏ hoặc ức

chế Clostridium [6]

- Vi khuẩn propionic (Giống Propionibacteium)

Được tìm thấy trong dạ cỏ và đường ruột của nhóm động vật nhai lại, trong đất… Chúng có hình cầu, xếp thành đôi hoặc chuỗi, Gram (+), thuộc nhóm kỵ khí không bắt buộc Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của vi khuẩn là 30ºC

Vi khuẩn Propionic chuyển hóa đường thành acid propionic, acid acetic, khí

CO2,… làm hư hỏng chất lượng sữa Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất một số loại phô mai như Emmenthal, Gruyère,… Người ta thường sử dụng canh

trường Propionibacteium thuần khiết để tạo ra lỗ hỏng (mắt phô mai) và hương vị

đặc trưng cho sản phẩm Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở 75ºC trong thời gian 20 giây

- Vi khuẩn gây thối

Đó là các loại vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào trong môi trường sữa Protease sẽ xúc tác quá trình thủy phân protein tạo ra các sản phẩm polypeptyde, peptide và axit amin tiếp tục bị phân hủy tạo NH3, H2S,… làm cho sữa

có mùi khó chịu

Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp lipase ngoại bào Enzyme này xúc tác quá trình thủy phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm có mùi ôi Chúng có dạng hình cầu hoặc hình gậy, thuộc nhóm hiếu khí lẫn kỵ

khí Đáng chú ý là loài Pseudomonase fluoescens Các enzym protease và lipase

được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn này rất bền nhiệt Chúng là nguyên nhân chính gây

nên quá tình phân giải protein (Proteolysis) và lipid (Lipolysis), nhanh chóng làm

hư hỏng chất lượng sữa

Ngoài quá trình nói trên, một số vi khuẩn gây thối còn tạo khí (CO2, H2,…) sinh tổng hợp các acid hữu cơ làm giảm pH sữa và gây đông tụ protein Một số vi khuẩn khác có thể sinh tổng hợp được Protease có chức năng xúc tác tương tự như remin làm xuất hiện sự đông tụ casein trong sữa

2.2.3.2 Eukaryote

Nhóm vi sinh vật eukaryote có nhân hoàn chỉnh Nằm trong tế bào chất, nhân được bao bọc bởi màn nhân, bên trong là các nhiễm sắc thể lưu giữ thông tin di truyền Hai đại diện của nhóm eukaryote thường được tìm thấy trong sữa là nấm men và nấm sợi

Nấm men (yeasts): là những cơ thể đơn bào, thường có hình cầu, oval hoặc

hình trứng… Nấm men được tìm thấy trong tự nhiên: trên thực vật, trong đất,

nước… Một số loài nấm men thường gặp trọng sữa như Saccharomycesi cereviae,

condensi…Nhiều loài nấm men thuộc nhóm kỵ khí tùy tiện [6]

Một số nấm men có thể sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất Chúng phát triển trong sữa và gây ra những biến đổi về thành phần hóa học trong quá trình bảo quản sữa Các nấm men không phân giải được gluxit thì không được

dùng trong công nghệ sản xuất sữa chỉ riêng có giống Toralopsis thì được ứng dụng

trong công nghệ chế biến bơ Để tăng thời hạn bảo quản của bơ, một số nấm men

thuộc họ Mycoderma có khả năng tạo enzym phân hủy protein, lipit làm cho các sản

phẩm sữa có vị đắng khó chịu [5]

Nấm sợi (moulds): có dạng sợi, phân nhánh Trong tự nhiên nấm sợi thường

tìm thấy trong nhiều loại thực phẩm, trên quần áo, sách vở,…trên một số vật liệu vô

cơ dính bụi như thấu kính, máy ảnh, ống nhòm… Nấm sợi vân có thể phát triển, sinh acid và làm mờ các vật liệu này Hầu hết các nấm sợi thuộc nhóm hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu từ 20ºC -30ºC [5]