Đề tài Công nghệ sản xuất sữa chua

GVHD: Lớp: SINH VIÊN THỰC HIỆN: P M n n m I H G GHI THỰ HẨ T H KHOA CÔNG NGH THỰC PHẨM BỘ MÔN ỨNG DỤNG CÔNG NGH SINH H C TRONG CÔNG NGH THỰC PHẨM CÔNG NGH SẢN XUẤT SỮA CHUA ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 2 DANH SÁCH NHÓM STT H & TÊ MSSV 1 2 3 ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 3 Ụ LỤ Chương 1. TỔ G QUA .................................................................................................................4 1. Giới thiệu về sữa chua ................................................................................................................4 1.1. ịnh nghĩa ...............................................................................................................................4 1.2. guồn gốc ................................................................................................................................4 1.3. hân loại ..................................................................................................................................4 1.5. Lợi ích ......................................................................................................................................6 2. Nguyên liệu sản xuất ..................................................................................................................7 2.1. Sữa .......................................................................................................................................7 2.2. Thành phần khác ................................................................................................................7 Chương 3. G GH SẢ XUẤT SỮA HUA ....................................................................11 3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua ...................................................................11 3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ ......................................................................................13 3.2.1. Chuẩn hóa .....................................................................................................................13 3.2.2. Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô: .................................................................................13 3.2.3. Bài khí: ..........................................................................................................................13 3.2.4. ồng hóa: ......................................................................................................................14 3.2.5. Xử lý nhiệt: ..................................................................................................................14 3.2.6. Cấy giống vi khuẩn lactic: ...........................................................................................14 3.2.7. Sản phẩm yaourt truyền thống ...................................................................................15 3.2.8. Sản phẩm yaourt dạng khuấy .....................................................................................16 3.2.9. Sản phẩm yaourt dạng uống .......................................................................................17 3.3. Thiết bị trong sản xuất sữa chua .........................................................................................19 Chương 4. SẢN PHẨM SỮA CHUA .............................................................................................21 4.1. Các tiêu chuẩn của sản phẩm ..............................................................................................21 4.2. Một số sản phẩm sữa chua trên thị trường. .......................................................................22 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................................24 ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 4 hương 1 TỔ G QUA 1. Giới thiệu về sữa chua 1.1. ịnh nghĩa  ổ c ức y tế t ế iới (W O) địn n ĩa, sữa c ua- yagurt là t ực p ẩm din dưỡn từ sữa được tạo ra bằn c c lên men lactic n ờ t c độn của Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus có tron sữa Sữa c ua yaourt “sốn ” n ĩa là sữa được lên men bởi vi k uẩn và vi k uẩn này vẫn sốn tiếp tục tron t ời điểm cơ t ể tiêu t ụ  Sữa c ua được sử dụn rộn rãi vì ươn vị tín c ất din dưỡn của nó k ả n n tiêu óa cao dễ ấp t ụ và rất tốt c o đườn ruột  c sản p ẩm sữa c ua cũn iốn n ư c c sản p ẩm lên men k c có t c dụn bảo quản sữa rất tốt bởi p t ấp k ốn c ế sự p t triển của c c vi sin vật có ại  N uyên tắc làm sữa c ua là do sự p t triển của vi k uẩn lactic làm p iảm mạn cazein tron sữa bị đôn tụ Sữa từ dạn lỏn c uyển san dạn keo sệt và có mùi vụ t ơm n on Qu trìn làm sữa p ải dùn ai c ủn vi k uẩn lactic Một loại k uẩn lactic lên men n an làm iảm p một loại vi k uẩn lên men c ậm và tạo t àn mùi t ơm đặc trưn của sữa c ua 1.2. guồn gốc Sữa c ua có t ể sản xuất từ c c n uồn sữa k c n au sữa tươi sữa t c béo sữa đặc sữa bột 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 0 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 cho quá trình tiêu hóa thức n 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 n ng làm chậm qua trình lão hóa và kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng. 1.3. hân loại 1.3.1. Dựa vào bản chất vật lý của sản phẩm 1.3.1.1. Yogurt 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 rót vào 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. ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 5 1.3.1.2. Yogurt dạng khuấy (stirred type) K ối đôn xuất iện tron sản p ẩm sau qu trìn lên men bị p ủy một p ần do sự k uấy trộn cơ ọc ron quy trìn sản xuất yo urt dạn k uấy sữa n uyên liệu được xử lý và cấy iốn rồi lên men tron t iết bị c uyên dùn tiếp t eo là qu trìn làm lạn và rót sản p ẩm vào bao bì Yo urt dạn k uấy sẽ k ôn có cấu trúc el mịn và đồn n ất n ư sản p ẩm yo urt truyền t ốn 1.3.1.3. Yogurt uống (drinking type)/ dạng lỏng K ối đôn tụ xuất iện tron sản p ẩm sau qu trìn lên mên bị p ủy oàn toàn Sản p ẩm có dạn lỏn k i sử dụn n ười tiêu dùn k ôn cần dùn muỗn iểm k c biệt là sau quá trình lên men n ười ta sử dụn p ươn p p k uấy trộn oặc p ươn p p đồn óa để p ủy cấu trúc el của k ối đôn và làm iảm độ n ớt c o sản p ẩm 1.3.1.4. Yogurt đông lạnh (frozen type) Sản p ẩm có dạn tươn tự n ư kem Qu trìn lên men sữa sẽ được t ực iện tron t iết bị c uyên dùn tiếp t eo ỗn ợp sau lên men sẽ được đem đi xử lý và lạn đôn để làm t n độ cứn c o sản p ẩm rồi bao ói 1.3.1.5. Yaourt cô đặc (strained yogurt) Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men sữa,cô đặc, làm lạnh và bao gói sản phẩm ron qu trìn cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm. Yogurt cô đặc còn được gọi là concentrated Yogurt/ labneh. 1.3.2. Dựa trên hàm lượng béo của sản phẩm Lượng chất béo trong yogurt có thể dao động từ 0-10%, thông thường từ 0,5 - 3,5%. Theo tổ chức y tế thế giới (WHO) và tổ chức Nông sản - Lương thực thế giới (FAO), sản phẩm yogurt có thể được chia thành ba nhóm như sau:  Yaourt béo (fat yogurt): Hàm lượng chất béo trong sản phẩm không thấp hơn 3%.  Yaourt “bán gầy” (partially skimmed yogurt): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0,5 - 3,0%. Yogurt gầy (skimmed yogurt ): Hàm lượng chất béo không lớn hơn % ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 6 1.3.3. Dựa vào hương vị 1.3.3.1. Tự nhiên Mùi của sản phẩm được hình thành một cách tự nhiên. 1.3.3.2. Trái cây Trái cây các loại n ư t ơm dâu sơri t o được bổ sun vào Yo urt t ường ở dạng purée. Có 2 dạng purée, purée tự nhiên ( không bổ sun t êm đường) và purée bổ sung t êm đườn àm lượn đường tron purée t ường chiếm 50–55%. 1.3.3.3. Hương liệu Một số sản phẩm Yogurt còn bổ sun t êm ươn liệu và chất màu trong quá trình sản xuất. Tùy theo tình hình của mỗi quốc gia mà bảng danh mục các phụ gia ươn liệu và màu được phép sử dụng trong chế biến thực phẩm với liều lượng tối đa có thể khác nhau. 1.4. Giá trị dinh dưỡng  Trong 100g sữa chua chứa khoảng 100Kcal, chất đạm trung bình từ 3,1 - 5,3g, chất béo khoảng 2,3 - 2,6g, chất bột khoản N ư vậy, về n n lượng, một hộp sữa c ua (t ường từ 70-80g) có thể cung cấp khoảng 70-8 Kcal đủ đ p ứng nhu cầu n n lượng 1 bữa n p ụ của trẻ em dưới 5 tuổi (tươn đươn với n n lượng của khoản / b t cơm ay quả chuối) ơn nữa cơ cấu n n lượng trung bình của sữa c ua k cân đối, với tỷ lệ n n lượng của 3 chất P:L:G là 17:23:60. So với nhu cầu khuyến nghị của Viện Din dưỡng Quốc gia (Nhu cầu din dưỡng khuyến nghị cho n ười Việt nam, NXB Y học, 2012) về tín cân đối n n lượng cho trẻ em đến 9 tuổi là 15:30:55 thì rõ ràng sữa chua là một sản phẩm tốt cho sự phát triển của trẻ.  ùy t eo độ tuổi mà cho trẻ n số lượng sữa chua khác nhau: trẻ 7 - 10 tháng tuổi: 50-60g/ngày; 1 - 2 tuổi: 80g/ngày và trên 2 tuổi: khoảng 100g/ngày. Trẻ lớn ơn tùy theo tuổi có thể dùng 1-2 hộp sữa chua thay thế cho một bữa phụ/ngày. 1.5. Lợi ích Yogurt là thực phẩm rất bổ dưỡng cho sức khỏe. Với các lợi íc đem đến cho sức khỏe n ười dùng: Giảm béo: Yogurt 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 n ng lượng, yogurt còn có tác dụng bình ổn lượng cholesterol trong máu... Chữa hôi miệng: Thật khó tin là yogurt không đường sẽ làm giảm lượng chất hydrogen sulphide - nguyên nhân gây ra chứng hôi miệng. Nếu bạn n một hủ yogurt mỗi ngày, bạn sẽ thấy hơi thở của mình bớt hôi hơn, ngay cả trên lưỡi cũng sẽ giảm đ ng kể. ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 7 Tốt cho ruột: Sữa chua là một loại thực phẩm dễ tiêu hóa và có tác dụng kích thích sự tiết dịch vị kíc t íc trao đổi chất, hệ vi khuẩn lactic có tác dụng khống chế sự phát triển của vi sinh vật gây thối ở ruột. Giúp xương chắc khỏe: Lượng canxi trong yogurt cũng tương đương với sữa tươi, giúp bổ sung nhu cầu khoáng chất cần thiết hàng ngày cho phát triển hệ xương r ng và phòng chống loãng xương. Hãy n 1-2 hủ mỗi ngày để t ng cường lượng canxi cho cơ thể. Tăng cường hệ miễn dịch: Yogurt 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 thế, khuẩn lactobacilli trong yogurt còn có tác dụng giảm thiểu nguy cơ tử vong, ung thư ruột kết và trực tràng. 2. Nguyên liệu sản xuất 2.1. Sữa Nguyên liệu dùng để sản xuất sữa chua yaourt: sữa tươi, sữa bột, sữa cô dặc, sữa hoàn nguyên Sữa tươi phải có chất lượng tốt, bảo đảm các yêu cầu sau :  ộ vệ sinh cao, tổng số vi khuẩn thấp  Không chứa kháng sinh (pencilin, steptomicin) & bacteriophage( thực khuẩn thể).  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 ng n 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 t ng hàm lượng chất khô trong sữa nguyên liệu, đặc biệt là t ng hàm lượng cazein 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. 2.2. Thành phần khác 2.2.1. Chất tăng vị ngot  Đường: glucose, saccharosebổ sung vào sữa trong quá trình chế biến để t ng vị ngọt.  ường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng purée trái cây (thơm, dâu, sơri, táo) Có hai dạng purée : ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 8  Purée tự nhiên: không có bổ sun t êm đường.  Purée có bổ sun t êm đường  Hàm lượng đường trong puree t ường chiếm 50 – 55%. 2.2.2. Phụ gia  Một số sản phẩm yaourt còn được bổ sung thêm hương liệu và chất màu trong quá trình sản  ối với một số sản phẩm, người ta còn sử dụng chất ổn định như gelatin, pectin, agar- agar chúng có tác dụng ng n chặn quá trình tách nước, làm t ng 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 n ng đông tụ của sữa sẽ giảm khi lượng ion tích điện dương giảm (Ca 2+ ). Người ta cho thêm CaCl2 với lượng 0,02-0,04% trong một số thời điểm trong n m. Có thể thêm đường dạng saccharose hoặc glucose trong sản xuất sữa chua hoa quả. 2.2.3. Vi sinh vật 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. 2.2.3.1. Streptococcus Thermophilus  Phát triển tốt ở nhiệt độ 500C và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37-400 ây cũn là vi khuẩn lactic lên men điển hình có khả n n c ịu nhiệt 650C trong 30 phút, pH tối thích từ 6,6 - 6,8. Hình. Streptoccus Thermophilus ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 9  Có khả n n lên men lucose, fructose, lactose, sucrose, k i lên men t ường tạo ra một lượng nhỏ aceton và các hợp chất tạo ươn Trong sản xuất sữa chua, tạo acid iúp đôn tụ sữa. Xử lý nhiệt sữa ản ưởn đến sự sin trưởng và hoạt tính. Nhạy cảm với chất kháng sinh. 2.2.3.2. Lactobacillus Bulgaricus  Là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 - 500C, trong môi trườn có độ acid cao, pH tối thích là 5,2 – 5,6.  Có khả n n lên men glucose, lactose, galactose, k ôn lên men được đường sucrose, fructose, maltose. 2.2.3.3. ơ 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 ( t ường 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 Glucose + Galactose ường Galactose chuyển hoá thành glucose Galactose + ATP Galactose – 1 – phosphate + ADP. Galactose – 1 – phosphate Glucose -1 –phosphat Hình. Lactobacillus Bulgaricus Enzyme Lactose ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 10 Glucose – 1 – phosphate Glucose – 6 – phosphate Glucose – 6 – phosphate Glucose+ H3PO4 ường 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. 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. CH3 CH3 CO CH OH COOH COOH Acid pyruvic Acid lactic Lactose dehydrogenase CH3 CH3 CO Decarboxylas C O COOH H Acid pyruvic Andehyt acetic ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 11  Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa hương 2 hương 3 G GH SẢ XUẤT SỮA CHUA 1.1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua NH2- R(COO)2Ca + 2CH3CHOHCOOH NH2-R(COOH)2 + (CH3CHOHCOO)2Ca Cazeinate calcium Acid lactic Acid cazeic Lactate calcium  Các calcium phosphate keo sẽ làm hoà tan và tạo ra Ca 2+ . Các ion này làm cho khối đông tụ bền chặt hơn ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 12 Yogurt truyền thống Sữa nguyên liệu Chuẩn hóa Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô Bài khí ồng hóa Xử lý nhiệt Cấy giống Hoạt hóa Vi khuẩn lactic t ươn mại dạng đôn k ô ươn liệu Phối trộn Lên men Lên men Rót sản phẩm Làm lạnh Phối trộn ươn liệu ường Chất ổn định Lên men ồng hóa Phối trộn ồng hóa Thanh trùng Làm lạnh Rót sản phẩm Làm lạnh ồng hóa Tiệt trùng UHT Bảo quản lạnh Bảo quản lạnh Rót sản phẩm Rót sản phẩm Rót sản phẩm Bảo quản lạnh Bảo quản lạnh Bảo quản ở nhiệt độ phòng lạnh Yogurt Khuấy Yogurt Uống Purée trái cây ươn liệu Bao bì Bao bì Bao bì Bao bì Bao bì Yogurt Uống Yogurt Uống ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 13 1.2. Thuyết minh quy trình công nghệ 1.2.1. Chuẩn hóa Mục đích : hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sản phẩm yaourt Phương pháp:  Sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo thấp, ta bổ sung thêm cream vào, lượng chất béo trong cream tối thiểu không thấp hơn 12% và thường dao động từ 35-40%.  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%. 1.2.2. 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%. ể t ng 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 t ng 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. 1.2.3. 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 t ng, các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa sẽ được tách bỏ và chất lượng sản phẩm yaourt sẽ tốt ơn. ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 14 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 t ng lượng khí hòa tan trong sữa. Khi đó, quy trình sản xuất bắt buộc phải có quá trình bài khí. 1.2.4. ồng hóa: Mục đích: tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và t ng độ đồng nhất cho sản phẩm yaourt. Thông thường, đồng hóa được thực hiện ở áp lực 200-250 bar, nhiệt độ sữa từ 65-70 0 C. 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. 1.2.5. Xử lý nhiệt: Mục đích:  Tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hệ VSV và các enzyme có trong sữa.  Làm biến tín sơ bộ các protein sữa đặc biệt là các whey protein. Nhờ đó, trong quá trình lên men lactic, 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. Quá trình xử lý nhiệt thường được thực hiện trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng hoặc ống lồng. Chế độ xử lý là 90-950C trong 3-5 phút. 1.2.6. 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 n ng suất lớn t ường mua chế phẩm lactic để sử dụng nhằm giảm chi phí nhân công, nhà xưởng và nguyên liệu cho quá trình giữ giống và nhân giống tại nhà máy. ể 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- 95 0 C trong thời gian 30-45 phút. ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 15 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 85-900D. 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 t ng nhanh độ chua của canh trường. Việc t ng 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. 1.2.7. Sản phẩm yaourt truyền thống Phối trộn Rót sản phẩm Lên men Làm lạnh Bảo quản lạnh Yaourt truyền thống 1.2.7.1. Phối trộn Sau khi cấy giống vi khuẩn, môi trường sữa sẽ được trộn đều và gia nhiệt lên đến 43-450C rồi đưa qua thiết bị rót vào bao bì, đóng nắp. 1.2.7.2. Rót sản phẩm Sau khi phối trộn, hỗn hợp sữa được rót vào bao bì bởi các thiết bị tự động. Các thiết bị đều làm việc trong điều kiện vô trùng để tránh nhiễm VSV từ môi trường ngoài vào sữa. Hiện nay, người ta sử dụng loại bao bì nhựa với khối lượng sản phẩm 200g/l cho loại yaourt truyền thống. 1.2.7.3. Lên men Các bao bì chứa hỗn hợp sữa và giống vi khuẩn lactic được đưa vào phòng lên men. Nhiệt độ lên men tối ưu thường là 42-43 0 C. Phòng lên men phải luôn được vệ sinh sạch sẽ. Người ta sử dụng không khí vô trùng có hệ thống vi lọc membrane để thông khí cho phòng lên men. Thời gian lên men phụ thuộc vào chủng vi khuẩn sử dụng, trạng thái sinh lý của giống và yêu cầu về độ chua của yaourt thành phẩm. Trên môi trường sữa, thời gian thế hệ của streptococcus thermophilus và lactobacillus bulgaricus khoảng 20-30 phút. Thông thường quá trình lên men kết thúc lúc 2.5-3.0 giờ. ộ chua yaourt đạt 70-80 0 D. ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 16 1.2.7.4. Làm lạnh và bảo quản Mục đích: để ổn định cấu trúc gel của sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ sinh tổng hợp acid lactic của vi khuẩn. Phương pháp: Các bao bì chứa yaourt sẽ đưa vào phòng làm lạnh để đưa yaourt về 18-200C trong vòng 30-40 phút. Cuối cùng, ta hạ nhiệt độ yaourt xuống 4 0 C và bảo quản trong kho lạnh ở 2-40C. Quá trình làm lạnh sau lên men và bảo quản sản phẩm ở 2-40C giữ vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc gel của yaourt, tránh hiện tượng tách huyết thanh sữa trong sản phẩm. ối với sản phẩm yaourt truyền thống có bổ sung hương liệu, trên hệ thống đường ống vận chuyển sữa từ bồn cấy giống đến máy rót vào bao bì và đóng nắp, người ta sẽ bổ sung phụ gia vào. Lượng phụ gia bổ sung được xác định bằng phương pháp thực nghiệm. 1.2.8. Sản phẩm yaourt dạng khuấy iểm khác biệt cơ bản giữa yaourt dạng khuấy so với yaourt truyền thống là quá trình lên men được thực hiện trong thiết bị hình trụ dung tích lớn và có cánh khuấy. Chính vì vậy mà yaourt dạng khuấy không giữ lại được hoàn toàn cấu trúc gel của khối đông tụ được hình thành trong quá trình lên men lactic như sản phẩm yaourt truyền thống. Ngoài ra sản phẩm yaourt dạng khuấy luôn được bổ sung thêm puree trái cây và một số phụ gia khác. Lên men Làm lạnh Phối trộn Rót sản phẩm Bảo quản lạnh Yaourt dạng khuấy 1.2.8.1. Lên men Sau khi cấy giống, tiến hành lên men trong thiết bị hình trụ dung tích lớn và có cánh khuấy, thời gian lên men phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loại vi khuẩn, lượng chủng có thể kéo dài trong khoảng 3-20 giờ. Nhiệt độ lên men tùy thuộc vào nhiệt độ phát triển thích hợp của vi khuẩn. Kết thúc quá trình lên men, pH canh trường giảm xuống còn 4.2-4.6 tùy thuộc vào từng loại sản phẩm. 1.2.8.2. Làm lạnh Người ta bơm yaourt vào thiết bị làm lạnh để hạ nhiệt độ từ 430C xuống 15-22 0 C. Tổng thời gian hạ nhiệt độ cho toàn bộ khối sản phẩm trong thùng lên men là 20-30 phút. Tiếp theo, yaourt được đưa vào bồn chứa tạm, chuẩn bị cho giai đoạn rót sản phẩm. 1.2.8.3. Phối trộn và rót sản phẩm ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 17 Phương pháp: purée và các phụ gia khác như hương liệu, chất màu, chất ổn định sẽ được bơm trực tiếp vào đường ống vận chuyển yaourt từ bồn chứa tạm đến thiết bị rót sản phẩm vào bao bì. ể purée và các phụ gia được phân bố đều trong toàn bộ khối sản phẩm, người ta phải tính tốc độ thích hợp cho 2 bơm hoạt động: một bơm cho yaourt và một bơm cho hỗn hợp purée và phụ gia. Ngoài ra, người ta còn đặt một thiết bị phối trộn dạng ống trên đường vận chuyển hỗn hợp yaourt, puree và phụ gia trước khi vào máy rót để cải thiện tính đồng nhất của sản phẩm. Hỗn hợp purée và các chất ổn định phải ở trạng thái đồng nhất thì quá trình phối trộn chúng với yaourt mới được thực hiện dễ dàng. Hơn nữa, phải thanh trùng nhiệt nhằm tiêu diệt các tế bào sinh dưỡng có thể nhiễm vào thành phẩm. 1.2.8.4. Bảo quản Sau khi rót hỗn hợp vào bao bì, sản phẩm được làm lạnh ngay xuống 5 0 C và bảo quản đến khi sử dụng. 1.2.9. Sản phẩm yaourt dạng uống Quá trình sản xuất yaourt uống cũng được thực hiện trong thiết bị lên men tương tự như đối với sản phẩm yaourt dạng khuấy. Khi kết thúc lên men, người ta tiến hành khuấy trộn để phá vỡ cấu trúc gel của khối đông rồi làm lạnh yaourt về 18-20 0 C, sau đó bơm vào bồn chứa tạm. Tiếp theo, ta bổ sung đường, các phụ gia như hương liệu, chất màu vào yaourt rồi tiếp tục khuấy trộn hỗn hợp. Yaourt uống có thể bảo quản ở nhiệt độ thấp 2-4 0 C hoặc ở nhiệt độ phòng. 1.2.9.1. Quy trình 1 (bảo quản yaourt từ 2-3 tuần) Lên men Phối trộn ồng hóa Làm lạnh Rót sản phẩm Bảo quản lạnh Hỗn hợp yaourt và các phụ gia được đưa vào thiết bị đồng hóa. Mục đích của quá trình đồng hóa là làm giảm kích thước hạt béo, phân bố đều chúng trong sản phẩm, phá vỡ cấu trúc gel của khối đông, giảm độ nhớt và t ng độ đồng nhất cho sản phẩm. Áp lực đồng hóa có thể thay đổi từ 50-200 bar. Tiếp theo, sản phẩm được làm lạnh về 20 0 C rồi đưa vào thiết bị rót và đóng nắp. Thời gian bảo quản sản phẩm từ 2-3 tuần ở nhiệt độ 2-4 0 C. 1.2.9.2. Quy trình 2 (bảo quản yaourt 1-2 tháng) Lên men Phối trộn an trùn ồng hóa Rót sản phẩm Bảo quản lạnh ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 18 Hỗn hợp yaourt và các phụ gia được đưa vào thiết bị thanh trùng dạng bảng mỏng hoặc ống lồng rồi đi vào thiết bị đồng hóa vô trùng. Sau khi được làm nguội, sản phẩm được đưa vào thiết bị rót và đóng nắp trong điều kiện vô trùng. Do quá trình thanh trùng không tiêu diệt được toàn bộ hệ vi khuẩn lactic trong yaourt nên sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp(2-4 0 C). Thời gian bảo quản có thể kéo dài khoảng 1-2 tháng. 1.2.9.3. Quy trình 3 (bảo quản yaourt trong vài tháng) Lên men Phối trộn ồng hóa Tiệt trùng UHT Rót sản phẩm Bảo quản ở nhiệt độ phòng Người ta sử dụng p ương pháp tiệt trùng UHT để tiêu diệt toàn bộ hệ VSV có trong sản phẩm. Quy trình xử lý như sau: Hỗn hợp yaourt và các phụ gia được bơm vào thiết bị đồng hóa rồi vào thiết bị tiệt trùng UHT. Thông t ường, người ta sử dụng phương pháp gia nhiệt gián tiếp trên thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng hoặc ống lồng. Trong điều kiện vệ sinh sản xuất tốt và sữa nguyên liệu đạt chỉ tiêu về vi sinh, sản phẩm chỉ chứa vi khuẩn lactic và không bị nhiễm các VSV khác. Ta có thể sử dụng chế độ tiệt trùng ở nhiệt độ thấp 110-115 0 C trong thời gian 5-7 giây. Tiếp theo, yaourt được làm nguội rồi đi vào thiết bị rót,đóng nắp sản phẩm. Khi đó n ười ta có thể bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ phòng, nơi thoáng mát. Thời gian bảo quản từ 3-6 tháng. Hiện nay, các sản phẩm yaourt uống trên thị trường thường đựng trong các bao bì giấy. ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 19 1.3. Thiết bị trong sản xuất sữa chua Hình. Máy lên men Hình. Thiết bị đồng hóa ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 20 Hình. Thiết bị thanh trùng Hình. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 21 hương 4 SẢN PHẨM SỮA CHUA 2.1. Các tiêu chuẩn của sản phẩm Chỉ tiêu cảm quan TÊN CHỈ TIÊU YÊU CẦU 1. Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưn của phụ liệu bổ sung 2. Mùi, vị ặc trưn c o từng loại sản phẩm 3. Trạng thái Mịn đặc sệt Chỉ tiêu hóa lý TÊN CHỈ TIÊU YÊU CẦU 1. Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưn của phụ liệu bổ sung 2. Mùi, vị ặc trưn c o từng loại sản phẩm 3. Trạng thái Mịn đặc sệt Chỉ tiêu vi sinh TÊN CHỈ TIÊU MỨC CHO PHÉP KHÔNG XỬ LÝ NHI T XỬ LÝ NHI T 1. Tổng số VSV hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10 4 10 2. Nhóm Coliform, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 10 0 3. Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0 0 4. E.coli, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm. 0 0 5. Salmonella, số vi khuẩn trong 25g sản phẩm 0 0 6. Nấm men & nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm. 10 0 ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 22 2.2. Một số sản phẩm sữa chua trên thị trường. SỮA CHUA DUTCH LADY (Vị ngon nhà làm) Sữa chua thanh trùng Dutch Lady lên men từ nguồn sữa tươi oàn toàn tự nhiên kết hợp với công nghệ tiên tiến, sữa chua thanh trùng Dutch Lady sở hữu vị n on n ư sữa chua làm tại nhà. ặc biệt quá trình thanh trùng giúp giữ trọn các dưỡng chất đ p ứng nhu cầu hàng ngày cho cả ia đìn SỮA CHUA VINAMILK Lên men tự nhiên giúp hỗ trợ hệ tiêu hóa, cung cấp nguồn n n lượng dồi dào từ các vitamin và khoáng chất thiết yếu. Cung cấp canxi ở dạng dễ hấp thu cùng vitamin D3 cho hệ xươn k ỏe mạnh và cân bằn cơ t ể. Sản phẩm đa dạng, thích hợp cho mọi n ười. SỮA HUA LOVE’I FAR ược chế biến từ 100% sữa tươi nôn trại việt, với p ươn p p lên men toàn p ần kéo dài tạo cấu trúc mịn màn và ươn t ơm tự nhiên. ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 23 SỮA CHUA KEFIR Bổ sung men Kefir cao cấp rất tốt cho hệ tiêu hóa và miễn dịch, giảm Cholesterol trong máu, đặc biệt thích hợp c o n ười n kiên oặc n ười bện tiêu đường. • Ứng dụng từ công nghệ lên men hoàn toàn tự nhiên nên Sữa chua Vinamilk Kefir giữ được trọn vẹn dưỡng chất. • Sử dụng men cao cấp hỗ trợ hệ tiêu hóa và hệ thống miễn dịch. ề tài: Công nghệ sản xuất sữa chua NHÓM 24 TÀI LI U THAM KHẢO 1. Ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghệ thực phẩm – ại học Công nghiệp thực phẩm TP.HCM, 2015. 2. Lâm Xuân Thanh, Giáo trình Chế Biến Sữa Và Các Sản Phẩm Từ Sữa, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2003. 3. Lê V n Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa NXB ại học Quốc gia TP.HCM.