Ứng dụng quá trình lên men trong sản xuất sữa chua

Ứng dụng quá trình lên men trong sản xuất sữa chuaSữa chua là sản phẩm của sự lên men sữa lỏng bằng sự để chua ngẫu nhiên dưới tác dụng của...

Ứng dụng quá trình lên men

trong sản xuất sữa chua

Giảng viên :Phạm Thị Tuy t ết Mai Sinh Viên: Tr nh ịnh Thu Phương

Lớp K39 BQCBNS Khoa Nông Học

Nội dung

1 Khái niệm

2 Phân loại

3 Nguyên liệu sản xuất sữa chua

4 Qui trình sản xuất sữa chua

5 Vai trò của sữa chua

6 Sản xuất sữa chua Kefir

Công nghệ sản xuất sữa chua

 Khái niệm:

Sữa chua là sản phẩm của

sự lên men sữa lỏng bằng

sự để chua ngẫu nhiên dưới

tác dụng của nhiều vi

khuẩn sinh ra axit lactic

khác nhau

•Yaourt dạng khuấy(stirred type):

• Sữa nguyên liệu được xử lý, cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng,tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì

•Yaourt uống(drinking type):

– Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá huỷ hoàn toàn.

– Sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hoá để phá huỷ cấu trúc gel của khối đông và giảm độ nhớt cho sản phẩm

•Yaourt cô đặc(concentrated yaourt )

– Huyết thanh sữa được tách ra khỏi sản

phẩm

Các nguyên liệu sản xuất sữa chua

 Chất tạo ngọt

 đường kính, hoặc glucose

 Sữa :

 Về nguyên tắc có thể sử dụng các loại sữa động vật để làm sữa

chua nhưng loại được sử dụng nhiếu nhất là sữa bò,có thể dùng sữa nguyên kem, sữa tách béo một phần hoặc sữa gầy

 Vi sinh vật : Streptococus salivarius subsp Thermophilus (ST)

Các điều kiện của nguyên liệu

sản xuất sữa chua

 Lượng vi sinh vật thấp

 Không chứa dư lượng thuốc kháng sinh, hoá chất vệ

sinh, sữa ôi

 Không chứa các thể sống ăn vi khuẩn thường là các

virus

Một vài nét về hai chủng vi sinh vật

lên men sữa chua

• Streptococus thermophilus(ST) và Lactobacillus bulgaricus(LB) đều là hai chủng vi khuẩn lên men lactic đồng hình

• Nhiệt độ lên men tối ưu của ST là 400C-450C lượng acid tạo thành là 0.7% ,pH=4.32

• Nhiệt độ lên men tối ưu của LB là 400C-450C, lượng acid tạo thành là 1.5%,pH=4.29

• Hai chủng vi khuẩn này có thể phát triển độc lập nhưng khi nuôi cấy chung tốc độ sản sinh ra acid lactic cao hơn nhiều khi nuôi cấy riêng

Chủng lên men lactic

Qui trình sản xuất sữa chua

Tóm tắt qui trình sản xuất

 Thu nguyên liệu :sữa tươi

 Kiểm tra chất lượng của sữa tươi

 Khử trùng trước Pasteur ở nhiệt độ thấp

 Chứa nguyên liệu vào bể lớn

Qui trình sản xuất

đạt được hàm lượng chất béo mong muốn

được điều kiện sau:

-Tiêu diệt và hạn chế tối đa hệ vi sinh vật và các enzym có trong sữa

-Biến tính và làm đông tụ đạm sữa tăng cường độ nhớt và kết cấu hỗn hợp

 Quá trình đồng hoá hỗn hợp :thực hiện ở 140-180 atm có tác dụng :

-Trộn đều chất ổn định và các nguyên liệu khác

-Tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm yaourt

Phân biệt sữa chua dạng động (strirrid

type)và dạng tĩnh(set type)

 S ữa chua dạng tĩnh :

Hỗn hợp nguyên liệu và men được đóng vào từng

hũ, tuyp riêng lẻ Quá trình lên men được thực hiện trong các bao gói riêng lẻ này.

Hỗn hợp nguyên liệu được lên men trong bồn lớn, sau khi quá trình lên men đạt mức mong muốn,khối sữa được bơm vào thiết bị làm lạnh để làm ngừng quá trình lên men,hương liệu,cốt trái cây được trộn vào

Qui trình sản xuất sữa chua dạng tĩnh

Qui trình sản xuất sữa chua dạng động

khô, hàm lượng chất béo, độ chua…

khuẩn lactic và các vi sinh vật nhiễm khác

Vai trò sữa chua

• Sữa chua là thực phẩm được chế biến từ sữa nên

có chứa hàm lượng dinh dưỡng cao,các vitamin,khoáng chất.

• Được xem như thực phẩm hàng đâù trong việc bổ sung canxi có tác dụng chống bệnh loãng xương đặc biệt ở phụ nữ có thai, cho con bú.

• Sữa chua có tính acid cao (pH thấp khoảng 4.2 ) nên

có tác dụng tiêu diệt một số vi khuẩn có hại trong hệ thống tiêu hoá và còn nhiều vai trò khác

Sản xuất sữa chua Kefir

• 3 Phương pháp chế biến và bảo

quản giống Kefir

III Qui trình sản xuất sữa chua

VI Cơ sở khoa học của quá trình lên men

V Biến đổi các thành phần từ sữa tạo

thành Kefir

VI C ông dụng

• Sản phẩm này tuy đã có mặt từ rất lâu trên thế giới, nhưng vẫn còn rất mới trên thị trường tiêu thụ Việt Nam

-Mãi đến những năm đầu của thế kỷ 20 hạt Kefir mới được sản xuất với

số lượng nhỏ ở Moscow Nguyên liệu để sản xuất Kefir có thể là sữa

dê, sữa cừu hay sữa bò

-Theo Oberman H và Libudiziz Z (1998) đầu tiên người ta lên men sữa thành Kefir trong các túi bằng da thú hoặc bồn bằng gỗ sồi Đến cuối thế kỉ 19, Kefir trở thành sản phẩm quen thuộc của dân các nước vùng đông âu (Nga, Ucraina, Balan, Czech, Hungari ) và các nước vùng Scandinavia

II.Hạt Kefir

Đến 1950, một phương pháp sản xuất Kefir mới đã được công nhận

về chất lượng đó là phương pháp lên men có khuấy trộn

- Hiện nay có hai loại Kefir,

+ Một loại có vị ngọt được lên men với nước trái cây và đường

+ Một loại được lên men từ sữa

- Hệ vi sinh vật sử dụng trong Kefir bao gồm vi khuẩn lactic và nấm men Chúng cùng phát triển cộng sinh trên môi trường sữa Do đó sản phẩm Kefir có vị chua đặc trưng và thoảng nhẹ mùi nấm men

Hạt Kefir sau khi được vớt ra khỏi sữa

(www.Kleibers.de/ /guido/

+ Tổ hợp giống vi sinh vật gắn với nhau bởi chất polisacharide,

gồm vi khuẩn lactic (Lactobacilli, Lactococci, Leuconostoc ) và nấm men Đôi khi còn tìm thấy vi khuẩn A.aceti và A.racens cùng

với các vi sinh vật khác tổ chức thành khối cầu vi sinh vật

+ hệ vi sinh vật trong Kefir là không gây bệnh có khả năng ngăn

chặn sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh như Salmonella hay

Singella

• Polisacharide vật chất hoà tan trong nước được biết là

Kefiranofaciens và L kefir sản sinh ra polisacharide này

+ Ngoài tế bào vi sinh vật, hạt Kefir còn chứa

Protein (chiếm khoảng 30%

tổng chất khô) Carbohydrate (25÷50%)

 phức protein Polisacharide béo Thành phần hạt giống sấy khô đông lạnh với hàm ẩm 3,5% được tìm thấy bao gồm: béo 4,4%, tro: 12,1%, Muco-polisacharide (Kefiran): 45,7%, protein tổng

số 34,3% gồm có: protein không hoà tan 27%, protein hoà tan 1,6% và acid amin tự do là 5,6%.

Thành phần vi sinh vật

• Lactic lactobacilli chiếm khoảng 65-80%

• Lactococci chiếm 20% tổng số tế bào,

• Bacilli 69%, Streptococci 11-12%

• Riêng nấm men chiếm 5÷10% tổng số vi sinh vật trong hạt gồm

những loài lên men được lẫn không lên men được đường lactose Các loài nấm men lên men được đường lactose thường được tìm thấy tại các vị trí gần bề mặt hạt Kefir Ngược lại, các loài nấm men không lên men được đường lactose lại tìm thấy tại các vị trí sâu bên trong tâm hạt

Ảnh chụp hạt giống Kefir dưới kính hiển vi điện tử gồm vi

Các vi sinh vật có trong hạt Kefir (Oberman H và cộng sự, 1998)

Giống vi sinh vật Loài Vi khuẩn

Giá trị nhiệt độ và pH tối ưu cho sự phát triển

của một số vi sinh vật

Loài vi sinh vật T opt , ( 0 C) pH opt

Lactococcus lactis

Lactococcus cremoris

Lactococcus diacetylactis

Streptococcus thermophilus

Lactobacillus bulgaricus

Lactobacillus helveticus

Lactobacillus casei

Lactobacillus kefir

Lactobacillus acidophilus

Lauconotoc lactis

Lauconotoc cremoris

Bifidobacterium bifidum

29 ÷ 34 28÷32 30÷34 40÷42 43÷46 43÷46 30÷37

30

37

6,0÷6,5 6,0÷6,5 6,0÷6,5 6,0÷6,5 5,5÷6,0 5,5÷6,0

-

- 5,5÷6,0

20÷27 25÷30 37÷41

5,5÷6,0

-

-

3 Phương pháp bảo quản và chế biến giống

- Hạt Kefir được gói trong giấy, sấy khô trong 36 – 48h ở nhiệt độ phòng, những hạt này vẫn có thể hoạt

động tốt sau 12 – 18 tháng Sau đó ngâm vào nước, lọc sạch và thả vào sữa để yên trong vài ngày, hạt Kefir sẽ hoạt động trở lại

- Giống Kefir dẻo dai, chúng được nuôi trong sữa tươi

Hạt Kefir :14 ngày nếu trữ ở 40C

Hạt Kefir và bảo quản hạt Kefir

Quy trình sản xuất men giống Kefir

Sữa tươi tiệt trùng

Cấy men - Hạt Kefir(5%)

Lên men (pH = 4,5)

Lọc thô

Men giống

-Môi trường chuẩn bị giống:

-Sữa tươi, sữa gầy hoặc sữa hoàn nguyên

-Hàm lượng chất khô trong môi trường khoảng 11÷12%

-Cấy giống : lượng ban đầu 5% theo khối lượng,

- Quá trình nhân giống cũng được thực hiện ở nhiệt độ

- Do hạt Kefir có kích thước lớn nên chúng thường bị chìm xuống dưới đáy nên cần phải khuấy trộn môi trường trong thời gian 10÷15 phút sau mỗi 2÷5 giờ

- Quá trình nhân giống kết thúc khi pH môi trường giảm

• Lọc:

– Rửa trong nước vô khuẩn ở nhiệt độ thấp ( 6÷10

oC ) để loại bỏ tạp chất bám trên bề mặt hạt (có thể sử dụng sữa gầy vô trùng để rửa hạt)

– Bảo quản trong nước vô khuẩn hoặc dung dịch muối NaCl 0,9%

Dịch thu được sau quá trình

lọc thô chứa các vi khuẩn

lactic và nấm men sử dụng

để cấy giống vào môi trường

sữa nguyên liệu để sản xuất

Kefir.

Thành phần hoá học của sữa : đường lactose, chất

béo, protein, vitamin, hormone, chất khoáng, và các hợp chất khác.

IV.Quy trình chế biến sữa chua Kefir

Men

giống

Kefir

Ủ chín

1.Nguyên liệu :

Sữa có chất lượng cao( sữa dê, sữa cừu, sữa bò).Thanh trùng ở nhiệt độ 95oC trong 5 phút.Hàm lượng chất béo từ2,5÷3,5%.

2 Phối chế :

Sữa nguyên liệu được bổ sung thêm đường

lactose và dịch dâu nhằm tạo điều kiện tối ưu cho

vi khuẩn lactic phát triển và tạo hương vị đa dạng cho sản phẩm

3 Cấy giống :

Giống kefir được chuẩn bị theo quá trình sản

chua Kefir

4 Lên men :

– nhiệt độ lên men 25÷300C, thời gian: 12 – 18h

– vi khuẩn lactic sẽ chuyển đường lactose thành acid lactic, một số loại nấm men sử dụng đường lactose sẽ chuyển hoá lactose thành ethanol và khí CO2

– Hình thành các sản phẩm phụ từ hai quá trình lên men lactic và ethanol, đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nên hương vị của sản phẩm

5 Ủ chín:

– làm lạnh đến 14÷160C khoảng 12 - 14h đến khi sản phẩm đạt đến độ chua yêu cầu

6 Điều vị : sau khi lên men, sản phẩm sẽ có độ nhớt tương đối cao nên cần bổ sung thêm đường saccharose để sản phẩm được cấu trúc và hương vị mong muốn.

7 Đóng hộp :thực hiện trong điều kiện vô trùng để hạn chế vi sinh vật từ môi trường bên ngoài nhiễm vào sản phẩm.

8 Bảo quản : sản phẩm hình thành được bảo quản ở nhiệt độ 4-6oC,hạn dùng 1-2 tuần.Trong quá trình bảo quản hệ vi sinh vật kefir vẫn hoạt động làm thay đổi chỉ tiêu lý hoá (độ chua, nồng độ rượu)và chỉ tiêu cảm quan(mùi, vị )của sản phẩm.

1.LÊN MEN LACTIC

Lactose

Glucose Galactose

Sản phẩm trung gian Acetaldehyde C 2 H 5 OH

CH 3 CHO

CH 3 COCOOH +1/2O 2 CH 3 COCHOHCH 3

+CO 2 ,CH 3 CHO

Diaxetyl

CH 3 COCOCH 3

Sacch cerevisiae Kluyveromyces

2.LÊN MEN ETHANOL

Là quá trình biến đổi đường thành rượu và CO2: bởi các nấm men thuộc giống SACHAROMYCES và

- N goài ra nấm men còn tạo ra các sản phẩm phụ , được chia làm 4 nhóm: GLYXEROL CÙNG RƯỢU BẬC CAO, ALDEHYDE, ACID

HỮU CƠ VÀ ESTER

TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN ETHANOL, NHIỀU ACID HỮU CƠ ĐƯỢC TẠO THÀNH (THE MOLL, 1990) ACID CITRIC, MALIC, ACETIC,

VI.Biến đổi các thành phần từ sữa tạo thành Kefir

lượng béo của sữa được dùng (nguyên béo, tách béo một phần hay không béo)

Lactose Tiêu thụ một phần lactose, bởi vi khuẩn lactic

và nấm men Lactose trên 100 g sản phẩm sữa Kefir: 2÷2,5 g

Acid lactic Hình thành bởi vi khuẩn lactic Trên 100 g sản phẩm

sữa Kefir có 0,6÷1 g

0,01÷0,1/100 g sữa, nếu dùng hạt Kefir lượng cồn là 0,02÷1,8 g/100 g sữa

Hợp chất thơm Acetaldehyde, diacetyl, acetone góp phần vào hương của sản phẩm

Vitamin Tăng vitamin B (đối với sữa cừu), pyridoxine

(từ sữa cừu, dê, ngựa), acid folic (trừ sữa ngựa), orotic, nicotinic, acid pantothenic:

không đổi hay giảm khi cô đặc

Các acid hữu cơ

khác

Axetic, fomic, propionic, Succinic, pyruvic, iso butyric, caproic, acid lauric… góp phần tạo hương cho Kefir

CO 2 Sinh ra nhờ nấm men và vi khuẩn lactic lên men dị thể sinh CO

2 tạo tính đặc trưng cho Kefir

• VII GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG

GIÚP CHỮA BỆNH VÀ DUY TRÌ CÁC CHỨC NĂNG CHO CƠ THỂ CÁC PROTEIN HOÀN CHỈNH TRONG KEFIR ĐƯỢC TIÊU HOÁ HOÀN TOÀN

•

NẾU DÙNG KEFIR MỘT CÁCH THƯỜNG XUYÊN SẼ CÓ NHIỀU LỢI ÍCH RẤT LỚN

CHỮA TRỊ ĐƯỢC CÁC BỆNH RỐI LỌAN ĐƯỜNG TIÊU HÓA, BỆNH ĐAU THẮT DẠ DÀY, VIÊM RUỘT MÃN TÍNH VÀ NHỮNG BỆNH VỀ GAN, MẬT THẬN, BÀNG QUANG

•

CHỨA NHIỀU CHẤT CẦN THIẾT NHƯ: ĐƯỜNG SỮA, KHOÁNG

CHẤT, VITAMIN, BÉO VỊ CHUA VÀ MEN CỦA KEFIR GIÚP DỄ DÀNG TIÊU HÓA NHỮNG THỨC ĂN KHÁC

•

KEFIR CHỨA MỘT LƯỢNG KHỔNG LỒ NHŨ KHUẨN ĐỐI KHÁNG VỚI NHỮNG VI TRÙNG GÂY BỆNH

Tài liệu tham khảo