BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tiểu luận: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA ĐỀ TÀI: QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT SỮA CHUA CÁC LOẠI GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH NHƯ LỚP: 11CDTP2 NHÓM: 10 TP.HCM 24/10/2013 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 DANH SÁCH NHÓM VÀ BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC STT HỌ VÀ TÊN CÔNG VIỆC 1 PHẠM THỊ THÁI Quy trình sản xuất sữa lên men Kefir, tổng hợp bài, một số ứng dụng của sữa chua. 2 BÙI THỊ THUYỀN Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua uống. 3 NGUYỄN THỊ LỢI Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua yaourt, tổng hợp bài, kết luận. 4 HOÀNG LÊ THÙY TRÂN Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type” 5 HỒ THỊ HUYỀN Tình hình nghiên cứu và sản xuất yaourt, thiết bị thường dùng trong công nghệ sản xuất sữa chua, mở đầu. GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 2 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 MỤC LỤC A. PHẦN MỞ ĐẦU 3 B. PHẦN NỘI DUNG 4 I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT YAOURT 4 II. QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA CÁC LOẠI 6 1. QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 6 1.1. Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua yaourt 6 1.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type” 12 1.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua uống 19 2. QUÁ TRÌNH LÊN MEN HỖN HỢP 24 Quy trình sản xuất sữa lên men Kefir 24 III. THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮACHUA 31 IV. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỮA CHUA 32 C. KẾT LUẬN 35 D. TÀI LIỆU THAM KHẢO 36 GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 3 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 PhầnA: Phần mở đầu Sữa là một thực phẩm giàu chất dinh dưỡng. trong đó có chứa glucid, protein, lipit, một số khoáng chất và vitamin. Những hợp chất này rất cần thiết trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người. Từ sữa người ta có thể sản xuất ra nhiều loại thực phẩm khác nhau. Trong đó sữa chua ( yaourt ) là một trong những sản phẩm của sữa. Nó được tạo thành nhờ quá trình lên men lactic. Chính vì vậy mà yaourt có một vị chua rất đặc trưng. Nó thường được bảo quản ở nhiệt độ thấp từ 2-4 0 C. 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 từ sữa, yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ cho con người. Chính vì vậy mà yaourt là một sản phẩm rất phổ biến trên thế giới. Đôi khi đại đa số chúng ta ai cũng biết làm ra sản phẩm yaourt bằng cách lên men sữa. Nhưng ít có ai biết cụ thể về thành phần của yaourt cũng như những vi sinh vật đã tham gia vào quá trình lên men. Để làm sáng tỏ hơn xung quanh về vấn đề này nhóm đã tìm hiểu về đề tài: “Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại”. GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 4 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 PHẦN B: PHẦN NỘI DUNG. I . Tình hình nghiên cứu và sản xuất yaourt: Yaourt được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ xưa. Ngày nay, Yaourt được tiêu thụ mạnh tại các nước vùng địa trung hải, trung tâm châu Âu và châu Á. Trên thị trường hiện nay sản phẩm yaourt rất đa dạng về chuẩn loại. Cấu trúc và mùi vị luôn được các nhà sản xuất thay đổi mùi vị để phù hợp với thị hiếu và thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau. Ở các nước Tây Âu, sữa chua được sử dụng phổ biến từ đầu thế kỷ XX. Trạng thái, mùi vị của sữa chua yauort có khác nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc, độ loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi nước. 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 xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông 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 nguyên liệu được xử lí và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyyên dùng tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Yaourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như yaourt truyền thống. • Yaourt uống 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 giảm độ nhớt cho sản phẩm. • Yaourt lạnh đông: sản phẩm có dạng tương tự như kem quá trinh lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau khi lên men GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 5 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 sẽ được đem đi xử lí và lạnh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói. • Yaourt cô đặc: quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như: Lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm. Trong quá trình cô đặc, người ta tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm.Yaourt cô đặc còn có tên gọi là strained yaourt hay labneh. Ngày nay, để đa dạng hóa sản phẩm yaourt trên thị trường, người ta có thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc puree trái cây vào sản phẩm. Mặt khác phân loại yaourt dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm. Lượng chất béo trong yaourt có thể dao động từ 0 – 10%, thông thường là từ 0.5 – 3.5%. Theo tổ chức thế giới WHO và tổ chức nông lương FAO, sản phẩm yaourt có thể chia thành ba nhóm sau:  Yaourt béo: Hàm lượng chất béo sản phẩm không thấp hơn 3%.  Yaourt “ Bán gầy ‘’: Hàm lượng chất béo trong khoảng 0.5- 3%.  Yaourt gầy: 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 – 4 o C ) 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 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 sữa lên men yaourt còn có chức năng làm chậm quá trinh lão hóa và kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng. Để kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí trong việc vận chuyển, bảo quản sản phẩm, người ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong quy trình 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 chế. Yaourt uống - dạng lỏng - qua xử lí 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 nhóm vi khuẩn lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và những lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng. GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 6 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 Dựa theo đặc tính của sự lên men sữa, các sản phẩm sữa chua có thể chia làm hai loại.thứ nhất là nhóm sản phẩm do kết quả của quá trình lên men lactic, ví dụ: sữa chua yoghurt( sữa chua trắng, sữa chua uống…). thứ hai là nhóm sản phẩm của quá trình lên men hỗn hợp: lên men lactic và lên men rượu, ví dụ: sữa chua kefir, koumiss… II. QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA CÁC LOẠI 1. QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua yaourt  Nguyên liệu sản xuất sữa chua Sữa tươi Nguyên liệu chình trong sản xuất sữa chua yohurt là sữa tươi. Có thể thay thế bằng sữa bột nguyên hoặc sữa bột gầy. Cần phải sử dùng sữa tươi có chất lượng cao, không chứa các chất kháng sinh, chất tẩy rửa, chất kháng khuẩn,… có khả năng ức chế quá trình lên men. Vi khuẩn lactic Trong sản xuất sữa chua yaourt thường sử dụng hai loại sau:  Lactobacillus bulgaricus: là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45-50 0 C trong môi trường có độ acid cao. L. bulgaricus có thể tạo ra khối sữa đến 2.7% acid lactic từ đường lactose. pH tối thích của chúng là 5.2-5.6.  Streptococus thermophilus: phát triển tốt ở nhiệt độ 50 0 C và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37-40 0 C. đây cũng là vi khuẩn lactic lên men điển hình có khả năng chịu nhiệt đến 65 0 C trong 30 phút; pH tối thích của chúng là 6.6-6.8. Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp hai loại vi khuẩn này cho kết quả tốt hơn chỉ riêng là từng loại. L. bulgaricus có chứa enzyme phân giải protein nên có khả năng amino acid từ casein. Các amino acid này, quan trọng nhất là valine, có vai trò như các chất kích thích hoạt động cho S. thermophilus. Kinh nghiệm cho thấy sữa chua sẽ đạt tiêu chuẩn tốt nhất khi tỷ lệ S. thermophilus/L. bulgaricus bằng 1/1. GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 7 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 Khi sử dụng hỗn hợp hai loại vi khuẩn lactic trên, người ta thấy: ở giai đoạn đầu của quá trình lên men. pH thích hợp cho S. thermophilus hoạt động chiếm ưu thế và đảm bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. hoạt độ của các enzyme phân hủy casein của L. bulgaricus kích thích sự phát triển của S. thermophillus và đôi khi cũng làm cho độ acid tăng lên. Việc làm cho S. thermophillus khá phát triển, L. bulgaricus thay thế. Sự phát triển  Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của hỗn hợp hai loại vi khuẩn này( tỷ lệ 1/1) là 43-45 0 C  Trong công nghiệp người ta sử dụng hỗn hợp S. thermophillus và L. bulgaricus dưới dạng bột đóng gói kín. Các chất ổn định Chất ổn định được sử dụng nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua cũng như tạo dạng gel bền vững làm cho sữa không bị tách whey trong quá trình bảo quản.  Chất ổn định là một nhóm chất phụ gia đưa vào thực phẩm phải đạt được các yêu cầu sau: - Không mang tính chất dinh dưỡng. - Không độc hại đối với sức khỏe con người. - Được làm từ nguyên liệu đã được lực chọn cẩn thận. chể phẩm này phải hoàn toàn tuân theo những quy định về tính đồng nhất và độ tinh khiết theo tiêu chuẩn của Hội đồng chung châu Âu, Mỹ, Tổ chức lương thực thế giới FAO… - Trước khi sử dụng cần kiểm tra kỹ lưỡng và phải được phép sử dụng tùy theo luật của mỗi nước Thành phần chính của chất ổn định bao gồm: - Polysaccharide Là những chất có vai trò làm đặc( tạo gel) làm cho sản phẩm tuy ở dạng rắn nhưng vẫn mềm, phù hợp với sở thích người tiêu dùng. GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 8 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 - Monodiglyceride E471 có tác dụng làm bền nhũ tương. Nó là chất hoạt động bề mặt có vai trò ngăn chặn sự tập hợp của các cấu tử cùng pha nên có khả năng đồng nhất sản phẩm. Ở Việt Nam, thường sử dụng chất ổn định có mã hiệu 5846 có thành phần chủ yếu là pectin, gelatin… Ngoài ra, trong sản xuất sữa chua còn sử dụng đường, bơ, hương và màu thực phẩm…  Cơ chế quá trình lên men, tạo sản phẩm a. Cơ sở lí thuyết của quá trình lên men yaourt: 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 các sản phẩm lên men từ sữa người ta nhận thấy có 3 dạng lên men chính: • lên men rượu • lên men lactic • lên men butyric Các dạng lên men khác cũng xảy ra trong quá trình sản xuất sữa chua được coi là sự phối hợp của các dạng lên men chính.Bên cạnh đó còn có những quá trình lên men đặc trưng riêng cho từng sản phẩm. ví dụ như: lên men axetic, propionic…  Lên men lactic  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 lactose. Emzyme lactose Lactose Glucose + Galactose  Đường Galatose chuyển hóa thành glucose Galactose + ATP Galactose-1-phosphate + ADP. Galactose-1-phosphate Glucose-1-phosphate GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 9 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 Glucose-6-phosphate Glucose + H 3 PO 4  Đường Glucose chuyển hóa thành acid pyruvic theo chu trình glycolisis của Embden-Meyerhof  Acid pyruvic tiếp tục chuyển thành acid lactic dưới tác dụng của enzyme lactate dehydrogennase CH 3 CH 3 C O Lactate dehydrogenase CH OH COOH COOH  Bên cạnh đó, dưới tác dụng của enzym decarboxylase của các vi khuẩn lactic acidpyruvic cũng chuyển thành andehit axetic. CH 3 CH 3 C O Decarboxylase C O COOH H Acid pyruvic andehit axetic GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 10 [...]... SVTH: Nhóm 10 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch men Sản xuất sữa chua uống: Dịch men Dịch siro Trộn GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 22 SVTH: Nhóm 10 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại Đồng hóa Tiệt trùng Làm lạnh Rót hộp Sữa chua uống thành phẩm Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa chua uống GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 23 SVTH: Nhóm 10 Quá trình. .. trọng trong sản xuất sữa chua vì nó làm tăng hoạt tính của chủng vi khuẩn sử dụng GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 13 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại Sơ đồ công nghệ sản xuất men cái sữa chua Men giống Nước + bột sữa gầy Trộn – Hòa tan Thanh trùng Làm nguội Lên men Làm lạnh Men cái GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 14 SVTH: Nhóm 10 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH:... sản xuất sữa chua các loại GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 26 SVTH: Nhóm 10 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 2 QUÁ TRÌNH LÊN MEN HỖN HỢP Quy trình công nghệ sản xuất sữa lên men kefir Sữa lên men kefir là một sản phẩm đã có từ rất lâu Nguyên liệu để sản xuất kefir có thể là sữa dê, sữa cừu hay sữa bò Theo Oberman H và Libudzisz Z (1998), đầu tiên người ta lên men sữa. .. Quá trình sản xuất sữa chua uống gồm 3 công đoạn: Sản xuất dich siro, sản xuất dich men và phối trộn dịch siro với dịch men để dược sữa chua uống GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 20 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch sirô Sản xuất dịch men: Sữa tươi + Bột sữa gầy Trộn – Hòa tan Gia nhiệt sơ bộ Đồng hóa Thanh trùng Làm nguội Lên men Dịch men Men giống GVHD:... Sữa tươi Đồng hóa GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 28 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại Thanh trùng Làm nguội Lên men Làm lạnh 1 Ủ chín Làm lạnh 2 Rót hộp Men Kefir Sữa lên men Kefir GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 29 SVTH: Nhóm 10 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 Đồng hóa: Chế độ đồng hóa thường sử dụng: áp lực: 175-200 bar, nhiệt độ sữa khi vào thiết bị... năng ức chế quá trình lên men  Vi khuẩn lactic: Vi khuẩn lactic có vai trò rất quan trọng trong sản xuất sữa chua Nó lên men đường lactose tạo acid lactic làm cho sữa chua đông tụ, đồng thời còn tạo ra chất thơm đặc trưng cho sản phẩm Trong sản xuất sữa chua yaourt thường sử dụng 2 dạng sau: GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 11 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10  Lactobacilllus...Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 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... nguội Lên men Làm lạnh 2 Đóng hộp Trữ lạnh Sữa thành phẩm Men cái GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 19 SVTH: Nhóm 10 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10 Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type” Đối với sữa chua trái cây: sữa chua trắng được bơm từ bồn đến máy rót, đồng thời mứt cũng được bơm vào đường ống của sữa chua trắng Sữa chua trắng và mứt được trộn đều... quá trình lên men • Cấy men: Men giống khô sẽ được cho vào bồn và khuấy đều trong 10 phút • Lên men: Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra Sau khoảng 5 – 7 giờ ở 43 - 45 oC, pH của men cái sẽ giảm xuống 4.3 – 4.5 thì tiến hành làm lạnh men cái • Làm lạnh: Mở cánh khuấy, làm lạnh men cái xuống 4 – 8oC Men cái sẽ được lưu giữ ở nhiệt độ này không quá 48 giờ • b • - Sản xuất sữa chua Các quá trình sản. .. Riêng nấm men chiếm 5-10% tổng số VSV 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 được tìm thấy tại các vị trí sâu bên trong tâm hạt Quy trình công nghệ Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa lên men kefir Sữa tươi . CỨU VÀ SẢN XUẤT YAOURT 4 II. QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA CÁC LOẠI 6 1. QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 6 1.1. Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua yaourt 6 1.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua. TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA CÁC LOẠI 1. QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua yaourt  Nguyên liệu sản xuất sữa chua Sữa tươi Nguyên liệu chình trong sản xuất sữa chua yohurt. BIẾN SỮA ĐỀ TÀI: QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT SỮA CHUA CÁC LOẠI GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH NHƯ LỚP: 11CDTP2 NHÓM: 10 TP.HCM 24/10/2013 Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại