Ứng dụng enzyme trong công nghiệp sản xuất sữa

ûa khoái söõa trôû laïi bình thöôøng thì chuùng laïi hoïat ñoäng trôû laïi ñeå taùi thieát laäp söï soáng cuûa chuùng. Vieäc baûo quaûn söõa ôû traïng thaùi laïnh chæ coù theå coù hieäu quaû khi söõa phaûi heát söùc saïch seõ, khoâng bò hö hoûng, ñöôïc thu hoïach trong caùc ñieàu kieän veä sinh nghieâm ngaët, cuõng nhö ñöôïc xöû lyù baèng caùc phöông phaùp thích hôïp. Neáu quaù trình laøm laïnh tieán haønh ôû nhieät ñoä treân ñieåm ñoùng baêng seõ khoâng laøm thay ñoåi caø veà thaønh phaàn laãn caáu truùc cuûa söõa. Ngöôïc laïi, söï ñoâng laïnh seõ daãn ñeán moät soá bieán ñoåi lyù hoùa laøm maát tính ñoàng nhaát cuûa söõa. Ñaëc bieät, trong quaù trình laøm laïnh ñoâng chaäm seõ xaûy ra quaù trình phaân chia caùc caáu töû khaùc nhau : tröôùc tieân laø söï hính thaønh caùc tinh theå ñaù töø nöôùc vaø caùc thaønh phaàn hoøa tan, taâp trung trong phaàn chöa ñöôïc ñoâng laïnh. Tieáp tuïc haï thaáp nhieät ñoä, moät soá caáu töû keát tuï laïi. Ñaëc ñoái vôùi chaát beùo coù trong söõa seõ bò thay ñoåi moät caùch saâu saéc, caùc triglyxerit ngoïai baøo baét ñaàu keát tinh ôû 6-7oC gaây neân söï co ruùt thaønh phaàn protein laøm cho beà maët lôùp voû maøng cuûa caùc caáu beùo bò phaù côõ vaø coù theå bò kheát tinh laøm maát ñi tính meàm maïi cuûa thaøng phaàn chaát beùo. Söõa laøm laïnh ñoâng chaäm, sau khi tan giaù seõ xuïaát hieän voùn cuïc cuûa casein vaø cuûa chaát beùo. Ñieàu naøy raát nguy hieåm nhöng ngöôøi ta coù theå traùnh ñöôïc baèng caùch laøm laïnh ñoâng nhanh. Vôùi phöông phaùp naøy cho pheùp phaân taùn ñöôïc caùc caáu töû, laøm cho chuùng khoâng coù khaû naêng lieân keát vôùi nhau laøm xuaát hieän caùc hieän töôïng voùn cuïc vaø söõa laøm laïnh ñoâng seõ oån ñònh trong traïng thaùi ñoàng nhaát. Laøm laïnh coâng nghieäp söõa töôi: Ñeå cung caáp moät löôïng lôùn söõa ñöôïc laøm laïnh cho trung taâm söõa phaûi ñöôïc thöïc hieän nhö sau: söõa ñöôïc caùc traïm thu mua vaø ñuôïc laøm laïnh giaùn tieáp ñeán khoûang 10 oC. Nhôø caùc xe hoaëc caùc taøu chôû caùch nhieät, söõa ñöôïc chôû ñeán trung taâm cheá bieán söõa vaø ôû ñoù söõa ñöôïc laøm laïnh phuï tröôùc khi ñöa söõa vaøo chai. Nhieät ñoä cuûa söõa trong chai töø 2-3 oC vaøo thôøi ñieåm giao haøng. Vì vaây trung taâm coù theå giao haøng haèng ngaøy, theo ñuùng thaønh phaàn cuûa söõa töôi ñöôïc thu hoïach töø tröôùc ñoù chöa ñeán 3 giôø. Trong thöïc teá, chæ coù moät vaøi quoác gia thöïc hieân giaûi phaùp laøm laïnh naøy cho caùc loïai söõa töôi sau khi thu nhaän ñöôïc. Vaø kyõ ngheä naøy chöa ñöôc ñeà caäp moät caùch roäng raõi Laøm laïnh ñoâng söõa: Ñaây laø moät daïng baûo quaûn ñöôïc nghieân cöùu tuø naêm 1897. Vaøo naêm ñoù, Danois Casse, ñaõ thí nghieäm laøm laïnh ñoâng söõa coù dung tích söõa töø 1/3 ñeán 1/5. Giö yeân nhieät ñoä trong suoát thôøi gian baûo quaûn, khi tieâu thuï söõa ñöôïc laøm noùng chaûy baèng phöông phaùp ñun noùng trong noài caùch thuûy. Tuy nhieân phöông phaùp D. Casse chæ tieán haønh laøm laïnh ñoâng moät phaàn söõa vaø ñöôïc öùng duïng ôû nhieàu nöôùc. Cuûng nhö phöông phaùp laøm laïnh thì phöông phaùp naøy cuõng chæ cho pheùp baøo quaûn trong moät thôøi gian khaù ngaén. Vì vaäy ñeå keùo daøi thôøi gian baûo quaûn caàn phaûi söû duïng phöông phaùp laïnh ñoâng hoøan toøan. Ñeå traùnh hieän töôïng phaân chia caùc caáu töû coù trong söõa, ta caàn phaûi thöïc hieän laøm laïnh ñoâng thaät nhanh vôùi moät lôùp moûng söõa vaø vôùi moät nhieät thaáp thích öùng. Töø 1928, Corblin ñaõ thöïc hieän thaønh coâng vieäc laøm laïnh ñoâng söõa trong thôøi gian 8 phuùt baèng dung dòch muoái ôû -15 oC vôùi chieàu daøy lôùp kem söõa 1 cm. Phöông phaùp naøy ñöôïc toàn taïi trong nhieàu naêm ôû nhieàu nöôùc. Vaøo naêm 1956, Vermoux ñaõ ñoå söõa thaønh lôùp moûng treân maët troáng laøm baèng kim loïai ñaõ ñöôïc laøm laïnh ñeán -20 oC bôùi taùc nhaân tröïc tieáp laø amoniac. Söõa ñoâng thaønh khoái töùc khaéc döôùi daïng maøng moûng vaø ñöôïc laáy ra nhôø dao naïo. Saûn phaåm hieän nay thu ñöôïc döôùi daïng tuyeát vaø ñöôïc ñoùng goùi töï ñoäng trong giaáy nhoâm. Suï giao nhaän caùc goùi söõa vaø vieäc baûo quaûn chuùng ñeán luùc baùn cho ngöôøi tieâu duøng caàn phaûi thöïc hieän ôû nhieät ñoä xaáp xæ -5 oC. Ñeå ñaûm baûo coù ñöôïc söï keát tinh ñoàng nhaát, ngöôøi ta theâm vaøo söõa 2o/oo alginat. Tuy nhieân, phöông phaùp naøy chöa phaùt trieån do chi phí ñaàu tö cao. II. 2 - Kyõ thuaät baûo quaûn söõa ôû nhieät ñoä cao: Phöông phaùp söû duïng nhieät ñoä cao ñöôïc duøng phoå bieán treân toaøn theá giôùi. Taùc ñoäng cuûa nhieät ñoä cao coù taùc duïng ñaëc tröng hôn laø taùc ñoäng cuûa nhieät ñoä thaáp. Taùc ñoäng cuûa nhieät ñoä cao cho pheùp tieâu dieät caùc loïai vi sinh vaät vaø chuû ñoäng ñieàu khieån ñöôïc söï phaùt trieån cuûa chuùng khi caàn thieát. Vieäc xöû lyù söõa ôû nhieät ñoä cao koâng chæ ñôn thuaàn laø phöông phaùp baûo quaûn maø coùn coù theå laøm taêng chaát löôïng ban ñaàu trong moät soá tröôøng hôïp. Lyù thuyeát xöû lyù söõa ôû nhieät ñoä cao tuy coøn chua ñöôïc giaûi thích roõ, nhöng coù öu vieät roõ neùt laø ôû nhieät ñoä cao coù khaû naêng tieâu dieät taát caû VSV ñeå keùo daøi thôøi gian baûo quaûn. Nhieät ñoä thöôøng sö ûduïng laø treân 100 oC. Coøn ñoái vôùi saûn phaåm chæ caàn baûo quaûn trong thôøi gian ngaén, coù theå söû duïng nhieät ñoä thaâp hôn 100 oC, nhung phaûi ñaûm baûo loïai tröø taát caû caùc VSV coù khaû naêng gaây beänh. Trong tröôøng hôïp ñun noùng ôû nhieät ñoä treân 100 oC laø phöông phaùp tieät truøng vaø nhaän ñöôïc söõa tieät truøng. Trong tröôøng hôïp ñun noùng ôû nhieät ñoä thaáp hôn 100 oC laø phöông phaùp thanh truøng vaø nhaän ñöôïc söõa thanh truøng. Nhieät ñoä söû duïng vaø thôùi gian ñun noùng coù aûnh höôûng saâu saéc ñeán caáu truùc cuûa söõa thoâng qua vieäc bieán ñoåi caùc thaønh phaàn chính chieám tæ leä cao trong söõa nhö: Taùc ñoäng leân chaát beùo: Caùc glyxerit thöôøng ít thay ñoåi bôûi taùc ñoäng cuûa phöông phaùp ñun noùng. ÔÛ nhieät ñoä raát cao môùi coù theå xuaát hieän caùc thay ñoåi veà thaønh phaàn nhu taïo ra moät vaøi loïai acid khoâng no coø maïch mgaén hoïac taïo ra caùc ñoàng phaân cuûa caùc acid beùo, coù nghóa töø moät phaân töû glyxerit seõ chuyeån thaønh nhieàu phaân töû khaùc. Ngöôïc laïi, caáu truùc lyù hoùa cuûa caùc tieåu caàu beùo chòu aûnh höôûng ñaùng keå bôûi söï ñun noùng:treân 65 oC, protein cuûa maøng bò bieán tính vaø taát caû caùc glyxerit ñeàu trôû thaønh daïng loûng. Chaát beùo hoøan toøan bò noùng chaûy vaø xuaát hieän maøng crem ñoàng thôøi gaây ra söï keát dính ôû beà maët caùc caàu beùo. Taùc ñoäng leân caùc chaát chöùa nitô: Caùc protein hoøa tan ñöôïc ñeàu bò bieán tính khoâng thuaän nghòch baét ñaàu töø nhieät ñoä khoûang 60 oC trong vaøi phuùt. Caùc imunoglobinñeàu laø caùc chaát nhaïy caûm vôùi nhieät nhaát (89% bò bieán tính trong 30 ph ) sau ñoù ñeán -lactoglobulin (32%)vaø cuoái cuøng laø -lactalbumin (6%). Maët khaùc, söï ñoát noùng laøm giaûi phoùng caùc goác töï do –SH thöôøng song haønh vôùi söï bieán chaát cuûa caùc chaát naøy. Söï giaûi phoùng caùc goác töï do coù lieân quan ñeán caùc hôïp phaàn coù löu huøynh vaø ñeán caùc chaát khöû coù theå oxy hoùa bôûi oxy khoâng khí. Goác töï do –SH laø nguyeân nhaân hình thaønh vò da trong söõa ñun noùng Söï coù maët cuûa caùc nhoùm –SH trong söõa ñun noùng seõ laøm thay ñoåi ñieän theá oxy hoùa _ khöû coù taùc duïng laøm roái loïan söï phaùt trieån cuûa caùc VSV, nhaát laø ñoái vôùi caùc vi khuaån. Hôn nöõa söï coù maët cuûa caùc khöû trong söõa coù vai troø baûo veä caùc chaát beùo choáng laïi söï oxy hoùa. ÔÛ nhieät ñoä 120-130 oC trong nhieàu giôø coù theå gaây ra söï hö hoûng ñaùng keå thaønh phaàn casein. Ngöôïc laïi, do caáu truùc phöùc taïp cuûa caxi phosphoCazeinat neân coù söï bieán tính khi nhieät ñoä vöôït quaù 75-80 oC. Thaät vaäy, vieäc ñun noùng gaây taùc ñoäng ñeán söï caân baèng voán ñöôïc hình thaønh giöõa caùc mixen phosphoCazein vaø caùc muoái khoùang hoøa tan ñöôïc. Ñaëc bieät haøm löôïng muoái canxi hoøa tan coù trng söõa bò giaûm trong quaù trình chuyeån hoùa do moät phaàn caùc muoái hoøa tan ñöôïc chuyeån thaønh caxi triphosphat khoâng hoøa tan. Chính chuùng cuõnghình thaønh neân caùc moái lieân keát phöùc taïp giöõa casein vaø -lactoglobulin. Söï thay ñoåi veà lyù hoùa keå treân laø nguyeân nhaân gaây caûn trôû quaù trình ñoâng tuï nhôø men dòch vò. Nhöõng thay ñoåi treân cuõng giaûi thích ñöôïc vì sao söï ñoâng tu xaûy ra trong daï daøy cuûa treûñang buù vaø vì sao khi ngöôøi ta duøng söõa ñun noùng seõ deã tieâu hoùa hôn khi duøng söõa töôi töï nhieân. Taùc ñoäng leân thaønh phaàn ñöôøng lactose: Khi ñun noùng söõa treân 100 oC trong moät thôøi gian, lactose bò phaân huûy taïo thaønh caùc axit höõu cô, caùcloïai röôïu vaø aldehyt. Moät trong soá caùc saûn phaåm phaân huûy naøy chuû yeáu laø do loøai lactobacilli. Ñun noùng ôû nhieät ñoä cao coùn laøm phaân huûy söõa baèng moät quaù trình khaùc. Vieäc ñun noùng deã daøng daãn ñeán laøm taân taïo ra caù maøu naâu ñaäm hay nhaït cho saûn phaåm. Chaúng haïn, do caùc acid amin töï do phaûn öùng vôùi ñöôøng lactose taïo ra maøu naâu cho saûn phaåm thöôøng xaûy ra khi nhieät ñoä ñun noùng vöôït quaù 80oC. Söï xuaát hieän caùc chaát maøu melanoidin naøy thöôøng keøm theo laøm taêng ñoä acid cuûa moâi tröôøng cuõng nhö laøm taêng muøi da vaø muøi chaùy cho saûn phaåm. Caùc bieán ñoåi naøy laøm giaûm giaù trò thöïc phaåm cuûa söõa bôûi moät soá acid amin caàn thieát (ñaëc bieät laø lysin), tham gia vaøo phöùc chaát giöõa lactose -protein, maø phöùc chaát naøy khoâng coù moät loïai enzyme tieâu hoùa naøo coù theå phaân taùch ñöôïc. Taùc ñoäng ñeán enzyme : ÔÛ 75 oC phosphotase kieàm bò phaù huûy töùc khaéc. Trong khi ñoù caàn phaûi ñaït tôùi 80-82 oC trong vaøi giaây ñeå phaù huûy enzyme reductase cuõng nhö peroxydase. ÔÛ 85-90 oC tieâu dieät ñöôïc moät vaøi loaïi enzyme lipase cuûa VSV. Taùc ñoäng ñeán caùc vitamin : ÔÛ nhieät doä ñun noùng thaáp khoâng coù taùc duïnh phaù huûy caùc vitamin. Nhieät ñoä hieän söû duïng phoå bieán trong coâng nghieäp cheá bieán söõa vôùi trình ñoä hieän ñaïi khoâng gaây toån thaát vitamin ñaùng keå maø chính oxy môùi laø yeáu toá chính trongcôù cheá phaân huûy caùc vitamin. Khi ñun noùng ñeán 80 oC trong ñieàu kieän coù oxy töï do seõ gaây maát maùc ñaùng keå moät soá vitamin ( A, B1, B12, C );khi ñun noùng ôû 100-110 oC ñöôïc thöïc hieän trong ñieàu kieän khoâng coù khoâng khí thì gaàn nhö toøan boä caùc loïai vitamin ñöôïc baûo toøan, ngay caû vitamin C voán laø loïai vitamin khoâng beàn vöõng bôûi nhieät. Moät vaøi kim loïai nhö Cu, Fe… xuùc taùc maïnh quaù trình phaù huûy vitamin C döôùi taùc ñoäng cuûa nhieät, theùp khoâng gæ khoâng coù phaûn öùng naøy. Taùc ñoäng ñeán heä VSV thoâng thöôøng: ÔÛ 60 oC vaø giöõ nhieät ñoä naøy trong vaøi phuùt laøm cho phaàn lôùn heä sinh naät bò tieâu dieät. Ngoïai trö ømoät soá loøai vi khuaån (caàu khuaån, lieân caàu khuaån vaø caùc tröïc khuaån ) vaãn toàn taïi. II.2.1 - Thanh truøng söõa: Pasteur ñaõ ñöa ra phöông phaùp baûo quan ôû nhieät ñoä cao maø ngaøy nay ñaõ mang teân oâng :”thanh truøng söõa laø söï tieâu dieät toøan boä heä vi sinh vaät thoâng thöôøng, heä vi sinh vaät gaây beänh baèng caùch söû duïng hôïp lyù nhieät vôùi ñieàu kieän chæ taùc ñoäng ít nhaát ñeán caáu truùc vaät lyù cuûa söõa, ñeán söï caân baèng hoùa hoïc cuõng nhö ñeán caùc caáu töû sinh hoïc, heä enzyme vaø vitamin“. Nhö chuùng ta ñaõ bieát khaû naêng phaù vôõ caáu truùc cuûa caùc loaøi tröïc khuaån chòu nhieät xaûy ra ôû nhieät ñoä 63 oC keùo daøi trong 6 ph hoaëc 71 oC trong 6s ñeán 8s. Tuy nhieân trong thöïc teá ñeå ñaûm baûo phaù huûy hoøan toøan caáu truùc cuûa chuùng, nhöôøi ta thöïc hieän caùc cheá ñoä nhieät töông öùng vôùi thôøi gian nhö sau : 63 oC trong 30 ph hoaëc 72oC trong 12s ñeán 20s. Ñoái vôùi taïp truøng coù trong söõa nhieät ñoä vaø thôùi gian ñun noùng phuï thuoäc vaøo chaát löôïng ban ñaáu cuûa söõa. Neáu söõa thu hoïach ñaùp öùng chæ tieâu vi sinh vaät vaø vieäc vaän chuyeån söõa ñoù ñeán nhaø maùy ñöôïc thöïc hieän trong ñieàu kieän voâ khuaån thì nhieät ñoä caàn thieáy ñeå phaù vôõ caáu truùc cuûa tröïc khuaån chòu nhieät coù theå giaûm bôùt trong giôùi haïn cho pheùp. Ngöôïc laïi, neáu söõa töôi bò nhieãm khuaån naëng thì nhieät ñoä söû duïng phaûi taêng leân Nhieät ñoä laøm laïnh: Heä VSV coù trong söõa raát ña daïng vaø soá löôïng seõ taêng leân neáu cheá ñoä baûo quaûn söõa töôi khoâng thích hôïp. Vi khuaån lactic öa aåm coù theå phaùt trieån bình thöôøng ôû nhieät ñoä töø 30 oC ñeán 60 oC. Vì vaäy khoâng giöõ söõa ñaõ ñöôïc thanh truøng ôû nhieät ñoä naøy ñeå traùnh hình thaønh nhanh acid lactic. Maët khaùc, moät vaøi loïai VSV chòu nhieät coù theå taêng soá löôïng ôû nhieät ñoä moâi tröôøng. Do ñoù ñeå tieâu dieät caùc loøai naøy caàn thieát phaûi laøm laïnh söõa raát nhanh ñeán nhieät ñoä 3 – 4 oC. Tuy nhieân söõa ñöôïc thanh truøng khoâng hoøan toøan oån ñònh bôûi caùc baøo töû coøn toàn taïi vaãn phaùt trieån ñöôïc ôû nhieät ñoä thaáp nhöng vôùi toác ñoä chaäm. Neân söõa sau thanh truøng neáu ñöôïc baûo quaûn trong caùc ñieàu kieän thích hôïp thì vaãn coù theå oån ñònh chaát löôïng trong thôøi gian ngaén. Coù 2 hình thöùc thanh truøng söõa: Thanh truøng ôû nhieät ñoä thaáp :laø phöông phaùp ñun noùng söõa ôû 63 oC trong 30 ph. Laø phöông phaùp chaäm vaø giaùn ñoïan nhöng coù öu ñieåm laø khoâng laøm thay ñoåi cac ñaëc tính cuûa söõa, ñaëc bieät laø thaønh phaàn albumin vaø globulin khoâng bò ñoâng tuï vaø traïng thaùi vaät lyù cuûa caùc caàu beùo khoâng thay ñoåi. Tuy nhieân caùc VSV öa nhieät coù theå phaùt trieån ñöôc, ñoù laø nguyeân nhaân gaây taêng löôïng vi sinh vaät cho söõa sau quaù trình thanh truøng. Thanh truøng ôû nhieät ñoä cao : laø phöông phaùp ñun noùng söõa ôû 75 oC ñeán 85 oC trong voøng 15s. Phöông phaùp naøy nhanh lieân tuïc vaù ít laøm thay ñoåi caùc ñaëc tính cuûa söõa nhöng albumin vaø globulin luoân luoân bò ñoâng tuï moät phaàn. II.2.2 - Tieät truøng söõa: Muïc ñích cuûa vieäc tieät truøng nhaèn giuùp cho söõa baûo quaûn ñöôïc laâu nhôø vaøo taùc ñoäng cuûa nhieät ñoä cao laøm thay ñoåi caáu truùc cuûa VSV vaø baøo töû. Phöông phaùp naøy thöôøng söû duïng nhieät ñeå ñun noùng saûn phaåm ñeán khoûang 115 oC trong 15 – 20 s. II.3-Bảo quản sữa bằng phương pháp hóa học: Sữa là một sản phẩm tự nhiên, ngay bản thân sữa cũng chứa đựng một lượng khá cao các enzyme kháng khuẩn đủ để giúp cho việc bảo quản sữa. Lactoperosidase trong sữa sống cần một lượng H2O2 nhất định để có thể giết chết vi khuẩn. Tuy nhiên, sữa chỉ được bảo quản trong thời gian ngắn. Vì vậy, để bảo quản sữa được lâu hơn ta cần phải bổ sung thêm lượng H2O2.Nhưng thực tế thì phương pháp này không được sử dụng vì nó sẽ ảnh hưởng đến sức khỏe. Lactose _galactosidase Glucose Glucose oxidase H2O2 Lactoperosidase + SCN- OSCN- Chất kháng khuẩn C-KIEÅM TRA CHAÁT LÖÔÏNG SÖÕA: Chaát löôïng cuûa caùc saûn phaåm phuï thuoäc vaøo nheàu yeáu toá, nhö chaát löôïng nguyeân lieäu ban ñaàu, ñieàu kieän baûo quaûn, qui trình coâng ngheä, ñieàu kieän trang bò. Trong ñoù chaát löôïng söõa nguyeân lieäu ban ñaàu aûnh höôûng nhieàu ñeán chaát löôïng thaønh phaåm, do vaäy vieäc tieán haønh kieåm tra chaát löôïng laø ñieàu raát quan troïng ñoái vôùi coâng taùc nghieân cöùu vaø thöïc teá saûn xuaát. Trong saûn xuaát cuõng nhö nghieân cöùu thoâng thöôøng ngöôøi ta tieán haønh 1 soá chæ tieâu sau ñaây : ñoä acid, ñoä nhieãm khuaån, tyû troïng, haøm löôïng chaát khoâ, haøm löôïng protein, ñöôøng söõa (lactoza), chaát beùo, khaû naêng leân men …. I. Ñoä acid chung: Ñoä acid chung cuûa söõa thöôøng ñöôïc ño baèng ñoä Thorner ( oT ), baèng soá ml NaOH 0,1N caàn ñeà trung hoaø acid töï do coù trong 100 ml söõa. Coù theå ño baèng phaàn traêm axit lactic. Ñöông löôïng gam cuûa acid lactic laø 90 suy ra 1 ml 0,1 NaOH töông öùng vôùi 0,009% acid lactic. Ñoä acid cuûa söõa töôi thöôøng töø 16 – 19 oT. Khi chuaån vôùi chaát chæ thò phenolphtalein coù maøu hoàng nhaït. Phaûn öùng acid naøy phuø hôïp vôùi söï coù maët cuûa casein, muoái acid cuûa axit photphoric vaø xitric, cuûa CO2 hoaø tan trong söõa . Caùch tieán haønh :Cho 10 ml söõa töôi vaøo coác (hoaëc bình tam giaùc) coù dung tích 100 ml roài theâm 20 ml nöôùc caát, 3 gioït phenolphtalein, laéc ñeàu vaø trung hoaø hoãn hôïp naøy baèng NaOH 0,1N cho tôùi khi maát maøu hoàng nhaït khoâng bò maát maøu trong 30s. Löôïng NaOH 0,1N duøng ñeå trung hoøa nhaân vôùi 10 cho ta ñoä acid cuûa söõa theo ñoä Thorner. II. Chæ soá ñoä töôi: Chæ soá ñoä töôi ñöôïc ño baèng löôïng ml NaOH 0,1N ñeå trung hoøa caùc acid töï do coäng vôùi löôïng H2SO4 0,1N ñeå ñoâng tuï protein coù trong 100ml söõa. a) Phöông phaùp xaùc ñònh ñoä töôi cuûa söõa baèng acid sunfuric noàng ñoä 0,1N Laáy 10ml söõa töôi (ôû cuøng maãu söõa vöøa xaùc ñònh ñoä acid), theâm 20 ml nöôùc caát sau ñoù chuaån baèng H2SO4 0,1N cho ñeán khi xuaát hieän keát tuûa Löôïng H2SO4 0,1N nhaân vôùi 10 laø chæ soá ñoâng tu.ï Chæ soá ñoä töôi khoâng thaáp hôn 60 laø söõa toát, neáu thaáp hôn 60 thì chöùng toû söõa khoâng töôi vì ñoä acid ban ñaàu lôùn neân cho 1 löôïng nhoû hôn 60 ml H2SO4 0,1N söõa ñaõ ñoâng tuï. b) Phöông phaùp xaùc ñònh ñoä töôi cuûa söõa baèng coàn Coàn laø 1 chaát haùo nöôùc. Khi cho vaøo söõa, neáu söõa ñoù khoâng töôi (coù ñoä chua cao) thì khaû naêng laøm maát voû hydrat cuûa caùc protein trong söõa seõ nhanh, laøm cho caùc phaân töû protein lieân keát laïi deã daøng vaø seõ bò ñoâng tuï ngay. Laáy 2 – 4 oáng nghieäm coù dung tích 20 ml, laáy moãi oáng 2 – 3 ml söõa vaø 2 – 3 ml coàn 68%. Laéc ñeàu caùc oáng nghieäm khoaûng 1 – 2 phuùt. Quan saùt xem neáu treân thaønh oáng nghieäm khoâng xuaát hieän caùc haït nhoû thì keát luaän maãu söõa coù ñoä töôi ñaït yeâu caàu. Ngöôïc laïi, neáu treân thaønh oáng nghieäm coù caùc haït keát tuûa nhoû thì ta keát luaän söõa ñoù keùm töôi vaø ñoä acid cuûa söõa ñaõ taêng vöôït ñoä acid giôùi haïn töùc laø khoaûng 21 – 22 oT. Neáu caùc haït keát tuûa coù kích thöôùc lôùn vaø dòch söõa hình nhö bò ñaëc, ta ñem oáng nghieäm hô noùng treân beáp ñieän, neáu söõa bò voùn cuïc thì söõa coù ñoä töôi quaù keùm, luùc ñoù ñoä acid laø khoaûng 26 – 28 oT . Ñaây laø phöông phaùp ñònh tính xaùc ñònh keát quaû nhanh neân ngöôøi ta thöôøng duøng trong saûn xuaát. Nhôø keát quaû naøy ngöôøi ta coù theå phaân loaïi söõa toát, trung bình vaø xaáu. III. Chæ tieâu vi sinh vaät: a) Nguyeân taéc : Döïa vaøo tính chaát khöû cuûa enzyme reductaza laøm maát maøu xanh cuûa chaát chæ thò xanh metylen. Enzyme reductaza do vi khuaån tieát ra, löôïng vi khuaån caøng nhieàu thì löôïng enzyme reductaza caøng lôùn vaø söï maát maøu caøng nhanh : b) Caùch tieán haønh Cho 10 ml söõa vaøo oáng nghieäm ( coù nuùt ) vaø 1 ml xanh metylen. Laéc ñeàu. Ñaët oáng nghieäm vaøo noài caùch thuûy coù nhieät ñoä 38 – 40 oC laø nhieät ñoä thích hôïp cuûa reductaza. Chuù yù ñeå möùc nöôùc ngoaøi oáng nghieäm cao hôn möùc söõa trong oáng nghieäm. Sau khi nhieät ñoä cuûa söõa trong oáng nghieäm ñaït 38 – 40 oC thì baét ñaàu tính thôøi gian. Döïa vaøo keát quaû thôøi gian maát maøu ngöôøi ta phaân loaïi chaát löôïng söõa theo phöông phaùp maát maøu xanh metylen nhö trong baûng: Baûng 2: Phaân loaïi söõa döïa vaøo thôøi gian maát maøu cuûa xanh metylen  Thôøi gian maát maøu ( phuùt )Löôïng vi sinh vaät trong 1 ml söõaChaát löôïng söõaXeáp loaïi 20 20 -120 120 – 330 > 330 ( 5. 5 h ) 20 trieäu 4 – 20 trieäu 500. 000 – 4 trieäu 67 b. Phaân loaïi theo quaù trình uû chín: Döï a vaøo quy trình coâng ngheä saûn xuaát phomat coù quaù trình uû chín hay khoâng vaø döïa vaøo heä VSV gaây neân caùc bieán ñoåi trong giai ñoaïn uû chín saûn phaåm. Baûng 4: Phaân loaïi theo quaù trình uû chín: Loaïi saûn phaåmÑaëc ñieåmPhomat töôiKhoâng qua giai ñoïan uû chínPhomat uû chínDöôïc dieãn ra chuû yeáu: Beà maët phomat Beân trong phomatPhomat coù naám moác vaø vi khuaånHeä VSV tham gia: Beà maët phomat Beân trong phomat  c. Phaân loaïi theo haøm löôïng chaát beùo: Thoâng qua tæ leä phaàn traêm giöõa löôïng chaát beùo vaø toång khoái löôïng phomat ñaõ tröø beùo, ñöôïc kí hieäu FDB (Fat on Dry Basic ). Coâng thöùc ñöôïc tính nhö sau : Döïa vaøo giaù trò FDB, ngöôøi ta chia phomat thaønh 5 loaïi: Baûng 5: Phaân loaïi theo haøm löôïng chaát beùo: Loaïi saûn phaåmGiaù trò FDBPhomat coù haøm löôïng chaát beùo raát cao> 60Phomat coù haøm löôïng chaát beùo cao45 _ 60Phomat coù haøm löôïng chaát beùo trung bình25_ 45Phomat coù haøm löôïng chaát beùo thaáp10_ 25Phomat coù haøm löôïng chaát beùo raát thaáp < 10 III . Nguyeân lieäu saûn xuaát phoâ mai: 1. Söõa :ngöôøi ta coù theå saûn xuaát phoâ mai boø, söõa deâ hoaëc söõa cöøu döôùi daïng söõa töôi ñaõ taùch phaàn beùo hoaëc söõa gaày. Trong saûn xuaát pho mai caùc chæ tieâu chaát löôïng söõa raát nghieâm ngaët. Söõa ñöôïc thu nhaän töø nhöõng ñoäng vaät khoûe maïnh,khoâng chöùa khaùng sinh vaø bacteriophage, ngoaøi ra söõa cuõng khoâng bò nhieãm baån caùc chaát taåy röûa chaát saùt truøng töø duïng cuï. Caùc nhaø saûn xuaát thöôøng quan taâm ñeán caùc chæ tieâu cuûa söõa ñaëc bieät nhoùm sinh baøo töû vaø nhoùm VSV öa laïnh. Baøo töû vi khuaån Clotridium tyrobutyricum beàn nhieät,khaû naêng soáng soùt sau quaù trình laø raát lôùn. Trong giai ñoaïn uû chieán phoâ mai, vi khuaån Clostridium leân men chuyeån hoùa acid lactic thaønh acidbutyric vaø khí hydro taïo muøi khoù chieäu vaø gaây hö hoûng cho saûn phaåm,rieâng vi khuaån Pseudomonas coù khaû naêng sinh tröôûng ôû nhieät ñoä thaáp. Caùc enzyme naøy seõ xuùc taùc quaù trìng thuûy phaân lipid vaø proteâin coù theå gaây ra muøi oâi vaø vò ñaéng. Haøm löôïng proteâin-casein laø moät chæ tieâu hoùa lyù quan trong,haøm löôïng caøng cao thì hieäu xuaát thu hoài phoâ mai trong saûn xuaát caøng cao 2. Chaát beùo: ñeå saûn xuaát phoâ mai coù ham löôïng chaát beùo cao ngöôøi ta söû duïng theâm cream hoaëc söõa bô, aùc chaát beo naøy phaûi ñaït caùc yeâu caàu nghieâm ngaët 3. Gioáng vi sinh vaät:phoå bieán trong saûn xuaát phoâ mai laø vi khuaån lactic. Ngöôøi ta söû duïng nhoùm vi khuaån lactic öa aåm (Topt=25-35 cC ) vaø öa nhieät Topt= 37-45 oC ) vôùi cô cheá leân men lactic ñoàng hình hoaëc di hình, ngoaøi ra vi khuaån lactic con taïo saûn phaåm phuï töø quaù trình leân men nhö CO2, acetaldehyde,diaceetyl… moät soá chuûng vi khuaån tham gia vaøo quaù trìng chuyeån hoùa acid citric,quaù trình phaân giaûi proteâin… ñeå taïo neân giaù trò caûm quan vaø chæ tieâu hoùa lyù cho phoâ mai. Caùc loaïi naám moác thuoät gioáng penicillin nhö P.camemberti P.roqueforti ñöôïc söû duïng trong giai ñoaïn uû chín moät soá loaïi phoâ mai baùn meàn 4. Phuï gia vaø caùc nguyeân lieäu khaùc: CaCl2 coù vai troø quan troïng trong quaù trình ñoâng tuï casein. Ngöôøi ta boå sung vaøo söõa döôùi daïng CaCl2 ñeå hieäu chænh thôøi gian ñoâng tuï, oâng cöùng cuûa khoái ñoâng. CO2: khí CO2 hoøa tan vaøo söõa laøm giaûm nheï pH cuûa söõa,vieäc suïc CO2 vaøo söõa cho pheùp ruùt ngaén ñöôïc thôøi gian ñoâng tuï casein hoaëc tieát kieäm ñöôïc löôïng chymosin caàn söû duïng. NaNo3 hoaëc KNO3: quaù trình thanh truøng khoâng tieâu dieät hoaøn toaøn ñöôïc toaøn boä heä vi sinh vaät coù trong söõa nguyeân lieäu ban ñaàu. Trong saûn xuaát moät soá loai phoâ mai cöùng ngöôøi ta boû qua giai ñoaïn thanh truøng nhieät ñeå saûn phaåm ñaït caáu truùc vaø muøi vò nhö mong muoán. Muoái NaNo3 hoaëc KNO3 ñöôïc söû duïng nhö moät taùc nhaân öùc cheá heä VSV nhieâm trong söõa,haøm löôïng toái ña laø30kg/100kg söõa,neáu söû duïng quaù nhieàu gaây neân vi khoâng toát cho saûn phaåm. Hieän nay muoái NaNOo3 vaø KNO3 bò caám söû duïng treân theá giôùi. Chaát maøu: maøu saéc cuûa phoâ mai do caùc hôïp chaát carotenoides hoøa tan trong chaát beùo cuûa söõa taïo neân. Ñeå oån ñònh maøu saéc ngöôøi ta söû duïng chaát maøu töï nhieân nhö carotenoides (E160) hoaëc chlorophylle (E140). Nhöõng nguyeân lieäu khaùc : ñöôøng saccharose, nöôùc eùp traùi caây möùt traùi caây maät ong IV. Qui trình saûn xuaát phomat: söõa töôi 1.Coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai meàm khoâng qua giai ñoaïn uû chín (phoâ mai töôi) Thanh truøng Caáy gioáng Leân men Ñoâng tuï Taùch huyeát thanh söõa Khuaáy troän Roùt saûn phaåm Bao bì Cream hoaëc caùc nguyeân lieäu khaùc Rennet Gioáng vi khuaån lactic Chuaån hoùa Huyeát thanh söõa Phoâ mai blanc Chuaån hoùa hieâu chænh haøm löôïng chaát beùo trong söõa nguyeân lieäu. Thanh truøng ôû nhieät ñoä 72oC trong thôøi gian 15 giaây sau ñoù seõ ñöôïc laøm nguoäi veà 22-24 0C. Caáy gioáng: ngöôøi ta söû duïng nhoùm vi khuaån öa aåm nhö LactoCoCcus cremoris, LeuconotoC lactis, LeuconostoC cremoris …. ñöôïc thöïc hieän ôû 22 oC, ñeå thöï hieän quaù trình leân men gioáng vi khuaån lactic ñöôïc caáy vaøo söõa theo tyû leä 1-3%. Leân men :sau khi caáy gioáng leân men lactic ñöôïc thöïc hieän ôû 20-22 oC. Sau 1-2 giôø leân men khi giaù trò pH giaûm xuoáng 5,8 thì ngöôøi ta cho enzyme chymosin vaøo. Ñoâng tuï: hoøa tan rennet vôùi nöôùc theo tyû leä 1:10 roài cho vaøo boàn ñoâng tuï,trong quaù trình ñoâng tuï vi khuaån lactic vaãn tieáp tuïc leân men tao acid lactic vaø laøm giaûm pH trong hoãn hôïp, quaù trình keùo daøi khoaûng 4-6 giôø. Taùch huyeát thanh söõa: coù theå thöïc hieän baèng nhöõng phöông phaùp khaùc nhau. Khuaáy troän: sau quaù trình taùch huyeát thanh söõa coù chöùa casein, nöôùc,chaát beùo,vaø moät soá hôïp chaát khaùc phoái theâm cream hoaëc caùc nguyeân lieäu khaùc. Roùt saûn phaåm:phoâ mai Blanc thöôøng ñöôïc ñöïng trong caùc hôïp plactis vôùi troïng löôïng tònh 150-200g/hoâïp . 2. Coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai meàm vaø baùn meàm coù qua giai ñoaïn uû chín.: Phoâ mai meàm vaø baùn meàm (coù qua giai ñoaïn uû chín) noåi tieáng treân theá giôùi nhö Camembert, Brie, Coulomiers, Carre de l’est, Munster, Point l’ eveâque… Ngöôøi ta söû duïng nhöõng gioáng VSV khaùc nhau trong quaù trình uû chín phoâ mai. Trong tröôøng hôïp coù söû duïng naám sôïi, chuùng coù theå phaùt trieån treân beà maët hoaëc trong beà saâu cuûa khoái ñoâng ñeå taïo neân caáu truùc vaø muøi vò ñaëc tröng cho saûn phaåm. Saûn phaåm Camembert, Brie, Munster… baøo töû naám moác seõ ñöôïc phun leân beà maët khoái ñoâng vaø phaùt trieån thaønh nhöõng khuaån laïc treân beà maët saûn phaåm. Ngöôïc laïi, ñoái vôùi nhoùm saûn phaåm Bleu des causses, Blue d’ Auvergne, Fourme d’ Ambert… baøo töû naám moác ñöôïc caáy vaø phaùt trieån thaønh nhöõng khuaån ty theå beân trong khoái ñoâng. a. Quy trình coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai Camembert. söõa töôi Xöû lyù nhieät Chuaån hoùa leân men sô boä Thanh truøng Caáy gioáng vaø leân men Ñoâng tuï Taùch sô boä huyeát thanh söõa Ñoå khuoân vaø taùch huyeát thanh Taùch khuoân Öôùp muoái Caáy gioáng UÛ chín Bao goùi Phoâ mai camembert Nhaân gioáng Nhaân gioáng Nhaân gioáng rennet Ñoâng tuï rennet Vi khuaån lactic, naám men geotricum candidum Vi khuaån lactic Nhaân gioáng Naám sôïi P.camemberti Huyeát thanh söõa Chuaån bò söõa nguyeân lieäu. Thanh truøng söõa vaø leân men : coù theå söû duïng nhöõng toå hôïp gioáng VSV khaùc nhau, thöôøng gaëp nhaát laø nhoùm vi khuaån latic öa aám (LeuconostoC latic, LactoCoCcus cremoris), naám sôïi Geotricum candidum vaø naám men. Sau quaù trình leân men, pH söõa ñaït 6,106,35. Ñoâng tuï vaø taùch sô boä huyeát thanh söõa söû duïng cheá phaåm rennet. Ñoå khuoân vaø keát thuùc vieäc taùch huyeát thanh. Taùch khuoân. Öôùp muoái. Caáy naám sôïi: phun baøo töû naám sôïi Penicillium camembertti leân beà maët khoái ñoâng ñaõ qua öôùp muoái. Cuõng coù theå söû duïng loaøi Pencillium candidum trong saûn xuaát phoâ mai Camembert. UÛ chín: baøo töû gioáng Pencillium seõ phaùt trieån thaønh caùc khuaån ty theå treân beà maët khoái phoâ mai. Thaáy xuaát hieän caùc ñoám xanh laám taám treân khaép beà maët saûn phaåm, taïo naùt ñaëc tröng cho saûn phaåm Camembert. Bao goùi phoâ mai. Heä VSV trong phoâ mai seõ tieáp tuïc thöïc hieän quaù trình trao ñoåi chaát trong suoát thôøi gian baûo quaûn saûn phaåm. Bao bì cho phoâ mai Camembert phaûi coù ñoä thaám khí nhaát ñònh. Saûn phaåm phoâ mai Camembert Quy trình coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai Bleu des causse: Caùc giai ñoaïn chuaån bò söõa. Caáy gioáng VSV vaø leân men: nhoùm vi khuaån latic öa aám vaø naám sôïi Penicillium roqueforti. Quaù trình leâm men latic vaø chöùc naêng cuûa nhoùm vi khuaån latic trong saûn xuaát phoâ mai Camembert vaø des Causses töông töï nhau. Naám sôïi Penicillium roqueforti coù khaû naêng sinh toång hôïp enzyme ngoaïi baøo lipase vaø protease. Ñoâng tuï vaø taùch sô boä huyeát thanh söõa. Ñoå khuoân vaø taùch kieät huyeát thanh söõa. Taùch khuoân vaø öôùp muoái. Xaêm khoái ñoâng, uû chín bao goùi: taïo ñieàu kieän cho Pen roqueforti phaùt trieån beà saâu trong khoái ñoâng, tieán haønh xaêm khoái ñoâng ñeå taïo söï thoaùng khí, cung caáp oxy cho söï trao ñoåi chaát vaø phaùt trieån cuûa naám sôïi. Xöû lyù nhieät Chuaån hoùa Ñoàng hoùa Thanh truøng Caáy gioáng vi sinh vaät Leân men Phoâ mai Bleu des Causses Nhaân gioáng rennet Vi khuaån lactic Söõa töôi Xöû lyù nhieät Söõa töôi Taùch sô boä huyeát thanh söõa Ñoå khuoân vaø taùch huyeát thanh Taùch khuoân Öôùp muoái UÛ chín Bao goùi Bao goùi Muoái Natri Huyeát thanh Ñoâng tuï Nhaân gioáng Naám sôïi P.roqueforti Xaêm khoái ñoâng 3. Coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai baùn cöùng, cöùng vaø raát cöùng. söõa töôi Chuaån hoùa Thanh truøng Caáy gioáng Leân men Ñoâng tuï Taùch huyeát thanh Xöû lyù vaø nghieàn khoái ñoâng Öôùp muoái Ñoå khuoân vaø eùp Bao goùi UÛ chín Phoâ mai Cheddar Nhaân gioáng Rennet,CaCl2 Vi khuaån lactic Bao bì Muoái natri Huyeát thanh söõa Caùc giai ñoaïn ñaàu trong sô ñoà quy trình coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai Cheddar (chuaån hoùa, thanh truøng, caáy gioáng, leân men…) töông töï nhö nhöõng saûn phaåm phoâ mai khaùc. Ñoâng tuï, taùch huyeát thanh, xöû lyù, nghieàn khoái ñoâng vaø öôùp muoái. Sau khi boå sung rennet vaø CaCl2 vaøo söõa, quaù trình ñoâng tuï keùo daøi 2 giôø. Tieáp theo laø giai ñoaïn taùch huyeát thanh söõa. Keá ñeán laø moät quaù trình xöû lyù ñaëc bieät. Khoái ñoâng seõ ñöôïc tieáp tuïc acid hoùa bôûi nhoùm vi sinh khuaån latic trong khoaûng thôøi gian 2,02,5 giôø. Trong giai ñoaïn naøy cuõng xaûy ra hieän töôïng kaát dính giöõa caùc khoái ñoâng laïi vôùi nhau. Quaù trình naøy ñaëc tröng trong coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai Cheddar neân coøn goïi la Cheddaring. 4. Coâng ngheä saûn xuaát phoâ mai naáu chaûy. Phoâ mai: _ Loai phoâ mai cöùng/ baùn cöùng. _ Loaïi phoâ mai meàm vaø baùn meàm. _ Loaïi phoâ maimeàm khoâng qua giai ñoaïn uû chín. Söõa vaø caùc saûn phaåm töø söõa nhö cream, casein, bô, huyeát thanh söõa… laøm nguyeân lieäu phuï trong saûn xuaát phoâ mai naáu chaûy. Phuï gia thöïc phaåm thoâng duïng nhaát laø 4 phuï gia sau: Nhoùm sodium polyphosphate (E. 450) Nhoùm sodium orthophosphate (E. 339) Sodium citrate (E. 331) Acid citric (E. 330) Phoâ mai nguyeân lieäu söõa vaø caùc saûn phaåm töø söõa Xöû lyù Hôi nöôùc Gia nhieät vaø khuaáy troän Phuï gia Ñoå khuoân Laøm nguoäi Caét vaø bao goùi Bao bì Phoâ mai naáu chaûy Xöû lyù phoâ mai nguyeân lieäu. Xöû lyù nhieät: söï trao ñoåi ion giöõa Na+ vaø Ca2+. Döôùi taùc duïng cuûa nhieät ñoä cao vaø söï quaáy troän cô hoïc, moät soá ion Na+ trong phuï gia söû duïng seõ theá choã caùc ion Ca2+ ñang lieân keát vôùi nhöõng phaân töû casein trong phoâ mai laøm phaù vôõ caáu truùc gel vaø giaûi phoùng ra nhöõng phaàn töû casein töï do. Vì theá phoâ mai naáu chaûy sau naøy seõ coù caáu truùc gel vaø ñoä cöùng hoaøn toaøn khaùc vôùi phoâ mai nguyeân lieäu ban ñaàu. Ñoå khuoân, laøm nguoäi, caét vaø bao goùi saûn phaåm. V. Söï thay ñoåi thaønh phaàn söõa trong saûn xuaát: 1. Söï thay ñoåi lactose: Lactose nhö laø nguoàn cacbon duy nhaát trong quaù trình leân men söõa. Lactose sau khi leân men chuyeån hoaù thaønh: röôïu, caùc loaïi acid höõu cô, caùc chaát khí. Röôïu ñöôïc hình thaønh laïi ñöôïc chuyeån hoaù tieáp thaønh caùc chaát taïo muøi, taïo vò cho phomat. Caùc loaïi acid höõu cô seõ ñöôïc tích luõy vaø daàn daàn chuyeån hoaù thaønh caùc chaát thôm. Keát quaû laø pH cuûa khoái söõa giaûm, giuùp cho khoái söõa keát tuûa laïi, ñoâng tuï laïi va ñaây laø quaù trình taïo khoái keát tuûa casein. Coøn trong giai ñoïan taïo phomat, lactose seõ giaûm raát nhanh, chæ sau 5-10 ngaøy leân men, trong khoái leân men seõ khoâng coøn ñöôøng lactose. Ñöôøng lactose khi saûn xuaát phomat ñöôïc chuyeån hoaù nhö sau: 2. Söï thay ñoåi casein: Trong quaù trình leân men khoái söõa, casein bò taùch khoûi ion canxi. Veà cô baûn caáu truùc casein coù söï thay ñoåi, vaø thay ñoåi maïnh khi taïo thaønh khoái casein keát tuûa ôû pH ñaúng ñieän. Trong giai ñoaïn leân men phomat, casein bò bieán ñoåi saâu saéc. Casein khoâng hoøa tan chuyeån daàn sang hoøa tan do bò thuûy phaân bôûi caùc enzyme taïo thaønh pepton, acid amin. Trong giai ñoaïn naøy coøn hình thaønh: khí NH3 vaø CO2 coù nhieàu nhaát. Vi khuaån lactic taïo acid lactic, taïo pH moâi tröôøng acid, deã daøng ñoâng tuï casein. Rennin coù taùc duïng: ñoâng tuï casein, thuûy phaân 1 phaàn casein thaønh caùc pepton, acid amin. Trong khoái phomat ñoâng tuï coù: paracasein, pepton, acid amin, ñaïm amin, chaát beùo, löôïng nhoû photpho. Huyeát thanh söõa khoâng ñoâng, maøu vaøng trong, deã taùch khoûi phomat ñoâng. a. Baèng phöông phaùp söû duïng ñieåm ñaúng ñieän: Ñaây laø phöông phaùp chænh giaù trò pH söõa veà ñieåm ñaúng ñieän cuûa casein: Phöông phaùp ñöôïc söû duïng trong coâng ngheä saûn xuaát moät soá loaïi phomat. Nhö ta ñaõ bieát casein trong söõa toàn taïi döôùi daïng micelle. Chuùng coù ñieåm ñaúng ñieän pI= 4,6. Khi baûo quaûn söõa töôi ôû 4÷7oC, caùc micelle seõ bò phaân ly moät phaàn thaønh caùc tieåu micelle, sau 24h coù ñeán 50% ß – casein taùch khoûi caáu truùc micelle trong söõa. Do khi ôû nhieät ñoä thaáp caùc maïch ß-casein bò phaân ly töø töø vaø hydroxyphosphate calci bò taùch ra khoûi caáu truùc micelle vaø hoøa tan vaøo dung dich söõøa,vì ß - casein coù caùc goác öa beùo vaø söï töông taùc giöõa caùc goác öa beùo thöôøng bò yeáu ñi khi giaûm nhieät ñoä. Khi gia nhieät söõa trôû laïi, caùc phaân töû ß-casein seõ lieân keát moät caùch chaäm chaïp laïi vôùi nhöõng micelle ban ñaàu. Nhö vaäy, söõa döôïc baûo quaûn trong moät khoaûng thôøi gian daøi ôû nhieät ñoä thaáp seõ coù haøm löôïng casein hoøa tan taêng cao. Quaù trình ñoâng tuï casein hoøa tan seõ khoù khaên vaø keùm trieät ñeå hôn so vôùi caùc casein toàn taïi döôùi daïng micelle. Neáu ta ñöa pH söõa veà giaù trò 4,6 – ñieåm ñaúng ñieän cuûa casein - seõ laøm taêng löïc huùt tónh ñieän giöõa caùc phaân töû vôùi nhau. Khi ñoù, casein seõ chuyeån sang traïng thaùi khoâng tan vaø seõ xuaát hieän caùc khoái ñoâng tuï trong söõa. b. Baèng phöông phaùp söû duïng enzyme: Coù hai loaïi protease acit quan troïng trong tuyeán tieâu hoaù ôû ngöôøi vaø ñoäng vaät, coù nhieàu öùng duïng vaø ñöôïc quan taâm laø pepsin vaø rennin, ñaëc bieät laø khaû naêng ñoâng tuï söõa. Hai enzyme naøy ñöôïc thu nhaän töø tuyeán daï daøy ñoäng vaät (heo, be, boø,…). Thoâng thöôøng, haøm löôïng chymosin chieám ñeán 80÷90% vaø pepsin chæ khoaûng 10÷20%. Giai ñoaïn 1: Rennin xuùc taùc thuûy phaân lieân keát peptit taïi moät vò trí ñaëc hieäu trong phaân töû -casein, trong giai ñoaïn 1 naøy khoâng coù söï phuï thuoäc vaøo Ca2+. Casein trong söõa toàn taïi döôùi daïng micelle, trong söõa caùc phaân töû  - casein giöõ vai troø quan troïng trong vieäc oån ñònh caáu truùc micelle. Ñaàu amino cuûa phaân töû  - casein (ñaàu öa beùo ) ñöôïc lieân keát vôùi caùc phaân töû s vaø  - casein trong micelle luoân höôùng veà phía taâm micelle, coøn ñaàu carboxyl (ñaàu öa nöôùc ) luoân höôùng ra ngoaøi vuøng bieân micelle. Rennin seõ xuùc taùc thuyû phaân lieân keát peptide taïi vò trí giöõa acide amin soá 105 (Phenilalanin) vaø acide amin soá 106 (Methionin) trong phaân töû -casein. Keát quaû laø phaân ñoaïn caseinomacropeptide (106-169) taùch khoûi phaân töû -casein vaø hoaø tan vaøo dung dòch. Rieâng phaân ñoaïn paracasein K (1-105) vaãn coøn gaén laïi treân caùc goác micelle vaø laøm cho micelle deã lieân keát laïi vôùi nhau chuaån bò taïo khoái ñoâng. Trong giai ñoaïn thöù nhaát chæ coù caùc phaân töû -casein bò thuyû phaân bôûi enzyme rennin taïi vò trí lieân keát ñaëc bieät noùi treân. Caùc phaân töû s vaø -casein gaàn nhö khoâng thay ñoåi. Ñoä nhôùt söõa vaøo thôøi ñieåm ñaàu cuûa phaûn öùng thuyû phaân -casein bò giaûm nheï nhöng sau ñoù laïi taêng daàn cho ñeán khi caùc khoái ñoâng tuï baét ñaàu xuaát hieän. Giai ñoaïn 2: Ñoâng tuï casein Caùc micelle sau khi bò maát phaân ñoaïn caseinomacropeptide trong phaân töû -casein baét ñaàu lieân keát laïi vôùi nhau. Ñoù laø hieän töôïng giaûm söï tích ñieän beà maët cuûa micelle, töø ñoù löïc ñaåy tónh ñieän giöõa caùc micelle cuõng bò giaûm. Beà maët micelle trôû neân öa beùo hôn do chæ chöùa caùc phaân ñoaïn paracasein  vaø chuùng cuûa theå lieân hôïp laïi vôùi nhau moät caùch deã daøng hôn. Ngoaøi ra phaàn tích ñieän döông cuûa phaân ñoaïn paracasein  coù theå töông taùc vôùi phaàn tích ñieän aâm cuûa phaân töû s vaø-casein. Caàu calci phosphate seõ xuaát hieän giöõa caùc micelle vaø goùp phaàn laøm taêng kích thöôùc khoái ñoâng tuï. Trong quaù trình lieân hôïp laïi vôùi nhau ñeå taïo neân khoái ñoâng, caùc micelle seõ keùo theo moät soá phaân töû lipide vaø caùc hôïp chaát khaùc coù trong söõa nhö lactose, vitamin,…Nhö vaäy trong caáu truùc gel cuûa khoái ñoâng, ngoaøi casein laø thaønh phaàn chính, ngöôøi ta coøn tìm thaáy lipide, lactose, nöôùc vaø moät soá chaát khaùc. Söï ñoâng tuï söõa chæ xaûy ra khi coù hôn 85%-casein trong micelle bò thuyû phaân bôûi enzyme vaø nhieät ñoä cao hôn 150C. Khi söû duïng rennin ñeå ñoâng tuï, haøm löôïng casein thu ñöôïc trong khoái ñoâng coù theå leân ñeán 95% toång löôïng casein ban ñaàu coù trong söõa. Ngöôïc laïi khi söû duïng caùc protease töø naám sôïi ñeå ñoâng tuï, hieäu suaát thu hoài casein trong khoái ñoâng tuï chæ ñaït 40-45%. Beân caïnh ño, quaù trình thuyû phaân protein dieãn ra maïnh meõ vaø laøm taêng ñaùng keå haøm löôïng nitô trong huyeát thanh söõa. Giai ñoaïn 3: Keát thuùc quaù trình ñoâng tuï vaø taùch huyeát thanh söõa. Khi casein ñaõ ñoâng tuï hoaøn toaøn, ngöôøi ta thöïc hieän giai ñoaïn taùch khoái ñoâng tuï ra khoûi huyeát thanh söõa. ÔÛ giai ñoaïn naøy, nhìn chung söï xuùc taùc cuûa enzyme rennin khoâng laøm thay ñoåi ñaùng keå caáu truùc khoái ñoâng. Haøm löôïng nitô amin trong söõa duôøng nhö khoâng thay ñoåi. Neáu duøng caùc protease vi sinh vaät laøm taùc nhaân ñoâng tuï söõa, ñoä cöùng cuûa khoái ñoâng thu ñöôïc seõ bò giaûm vaø haøm löôïng nitô amin trong khoái ñoâng tieáp tuïc taêng. c. Caùc yeáu toá aûnh höôûng ñeán quaù trình ñoâng tuï khi söû duïng enzyme: 1. Nhieät ñoä : Khi nhieät ñoä nhoû hôn 150C thì rennin vaãn xuùc taùc thuyû phaân lieân keát peptide trong phaân töû -casein ñeå giaûi phoùng caseinomacropeptide, nhöng caùc phaân töû  - casein töø vuøng trung taâm seõ nhoâ ra beà maët ngoaøi micelle vaø laøm cho caùc micelle khoâng taäp hôïp laïi vôùi nhau ñöôïc, traïng thaùi keo cuûa micelle trong söõa trôû neân oån ñònh vaø beàn vöõng. Khi taêng nhieät ñoä thì phaûn öùng thuyû phaân seõ dieãn ra nhanh hôn, ñoàng thôøi taàn soá va chaïm giöõa caùc micelle ñaõ giaûi phoùng ñöôïc caùc phaân ñoaïn caseinomacropeptide treân beà maët cuûa chuùng. Vaø seõ laøm cho söõa ñoâng tuï nhanh choùng. Nhieät ñoä toái öu cho quaù trình ñoâng tuï casein laø 42,5÷45,00C. Coøn khi taùc duïng leân söõa nhieät ñoä töø 700C trôû leân, casein coù khaû naêng hydrat hoùa cao vaø ñaït cöïc ñaïi ôû 90÷95 0C. vieäc xöû lyù söõa baèng nhieät laøm giaûm khaû naêng ñoâng tuï baèng rennin cuûa casein. Söõa ñun ôû 1200C trong 15 phuùt hoaøn toaøn maát khaû naêng doâng tuï baèng rennin. Khi ñoä acid cuûa söõa khaù cao thì khaû naêng ñoâng tuï ôû nhieät ñoä thaáp 2. pH : Hoaït tính enzyme phuï thuoäc vaøo pH. Giaù trò pH toái öu cuûa rennin laø 6,0. Khi giaûm pH söõa töø giaù trò töï nhieân 6,6÷6,7 veà 6,0 thì toác ñoä ñoâng tuï seõ taêng ñaùng keå. Vaø pH cuõng aûnh höôûng ñeán caáu truùc micelle trong söõa,khi giaûm pH photphat calci bò taùch khoûi caáu truùc micelle laøm giaûm ñieän tích micelle, nhôø ñoù thôøi gian ñoâng tuï seõ ruùt ngaén. 3. Haøm löôïng rennin söû duïng: Haøm löôïng rennin aûnh höôûng ñeán toác ñoä phaûn öùng thuûy phaân lieân keát peptide trong phaân töû  _casein. Toác ñoä cuûa quaù trình ñoâng tuï söõa phuï thuoäc vaøo söï va chaïm cuûa caùc micelle ñaõ giaûi phoùng phaân ñoïan caseinomacropeptide. Vaäy haøm löôïng cuûa rennin aûnh höôûng ñeán quaù trình ñoâng tuï vaø caáu truùc khoái ñoâng. Haøm löôïng rennin söû duïng caøng nhieàu thì toác ñoä phaûn öùng thuyû phaân -casein seõ caøng lôùn, soá micelle giaûi phoùng ñöôïc phaân ñoaïn caseinomacropeptide treân beà maët chuùng seõ caøng nhieàu vaø chuùng va chaïm vaøo vôùi nhau laøm cho toác ñoä ñoâng tuï seõ nhanh hôn. Trong thöïc teá saûn xuaát, vôùi rennin coù hoaït löïc 1:10. 000÷1:15. 000, ngöôøi ta thöôøng söû duïng 30ml enzyme rennin cho 100kg söõa töôi. Ta caàn hoaø löôïng enzyme vaøo moät theå tích nöôùc toái thieåu gaáp hai laàn theå tích enzyme roài cho vaøo boàn ñoâng tuï ñaõ chöùa saün nguyeân lieäu söõa töôi, sau ñoù khuaáy ñeàu trong thôøi gian 2÷3 phuùt. Hay ta coù theå phun dung dòch rennin leân beà maët khoái söõa. 4. Calci : Ion calci seõ laøm giaûm ñieän tích cuûa caùc casein do chuùng taïo lieân keát vôùi caùc nhoùm tích ñieän trong phaân töû casein, do ñoù seõ laøm giaûm löïc ñaåy tónh ñieän giöõa caùc micelle vôùi nhau vaø giuùp cho quaù trình ñoâng tuï söõa dieãn ra nhanh vaø deã daøng hôn. Trong quaù trình saûn xuaát, ngöôøi ta thöôøng söû duïng muoái clorua calci (CaCl2) ñeå boå sung vaøo söõa tröôùc khi thöïc hieän quaù trình ñoâng tuï, haøm löôïng duøng khoaûng 5 – 20g cho 100kg söõa töôi. Vieäc boå sung CaCl2 laøm giaûm pH söõa, coù lôïi cho quaù trình ñoâng tuï. Neáu boå sung haøm luôïng quaù cao, khoái ñoâng tuï trôû neân cöng hôn gaây khoù khaên trong vieäc cheá bieán tieáp theo. 5. CO2 : Vieäc boå sung CO2 vaøo söõa seõ laøm giaûm pH töï nhieân cuûa söõa xuoáng 0,1÷ 0,3 ñôn vò. Khi ñoù thôøi gian ñoâng tuï seõ ñöôïc ruùt ngaén, ñoàng thôøi coøn tieát kieäm ñöôïc moät löôïng nhoû enzyme ñoâng tuï söõa maø thôøi gian ñoâng tuï khoâng thay ñoåi. 3. Söï thay ñoåi caùc thaønh phaàn hoùa hoïc khaùc: Chaát beùo bò thuûy phaân trong quaù trình leân men thaønh caùc acid beùo no, acid beùo khoâng no, töø ñoù chuyeån tieáp thaønh caùc chaát thôm vaø caùc saûn phaåm khaùc. Söï chuyeån hoaù raát phöùc taïp trong khoái phomat leân men taïo neân söï ña daïng, phong phuù cuûa saûn phaåm phomat. Muøi vò ñaëc tröng cuûa phomat ñöôïc quyeát ñònh: bôûi caùc acid amin töï do, caùc loaïi acid höõu cô, röôïu, muøi thôm cuûa nhieàu hôïp chaát khaùc. Thaønh phaàn coøn laïi trong söõa khi taùch khoái phomat ra: Sau khi taïo keát tuûa casein baèng enzyme ñoâng tuï söõa hay baèng ñieåm ñaúng ñieän thì ta seõ thu ñöôïc dung dòch söõa coøn laïi ( coøn goïi laø whey), chöùa: -lactalbumin, -lactoglobulin vaø moät löôïng nhoû protein albumin. Protein lactoserum, ñaëc bieät laø -lactalbumin coù giaù trò dinh döôõng raát cao. Thaønh phaàn acid amin cuûa chuùng raát gioáng vôùi thaønh phaàn acid amin lyù töôûng. -lactalbumin: coù thaønh phaàn acid amin töông töï nhö casein. Ñieåm ñaúng ñieän ôû pH=5,1. Khoâng bò ñoång tuï bôûi men söõa. -lactoglobulin: coù ñieåm ñaúng ñieän pH=5,3. Khi ñun noùng, caùc ñaàu sunfua baét ñaàu hình thaønh giöõa -lactoglobulin, giöõa -lactoglobulin vaø casein K, giöõa -lactalbumin vaø -lactoglobulin. Rennin khoâng laøm ñoâng tuï -lactoglobulin. Rennin khoâng laøm ñoâng tuï -lactoglobulin ôû ñieàu kieän thöôøng. -lactoglobulin bò bieán tính do xöû lyù nhieät ñoä cao neân sau ñoù khi leân men -lactoglobulin seõ chuyeãn vaøo queän söõa. Moãi naêm coâng nghieäp saûn xuaát phomat saûn sinh moät löôïng raát lôùn nöôùc söõa ñaõ taùch töø phomat. Nöôùc söõa ñaõ taùch töø phomat (coøn goïi laø whey) whey coù chöùa thaønh phaàn chính laø lactose chieám khoaûng 70÷75% thaønh phaàn cuûa whey. Thuûy phaân lactose söû duïng chuû yeáu baèng acid galactosidase, nhaèm chuyeån ñoåi whey vaøo trong moät thaønh phaàn thöùc aên höõu ích, bôûi chính söï thuûy phaân lactose naøy thaønh glucose hay galactose. Quaù trình thuûy phaân naøy cho pheùp nhöõng saûn phaåm söõa ñöôïc söû duïng nhieàu. Ñoái vôùi nhöõng ngöôøi maø trong ruoät coù löôïng acid galactosidase thaáp, khoâng theå thuyû phaân lactose ñöôïc vaø löôïng lactose naøy coù theå seõ ñi ñeán maùu, nöôùc tieåu hoaëc tôùi ruoät giaø. Ta haõy xem söï aûnh höôûng khi cô theå chöùa moät löôïng lactose quaù möùc: Aûnh höôûng ñeán khaû naêng maát nöôùc töø caùc moâ hay aûnh höôûng ñeán hieäu öùng thaåm thaáu. Do maät ñoä acid giaûm daãn ñeán khaû naêng haáp thuï canxi keùm. Leân men lactose trong ñöôøng ruoät do heä vi sinh vaät saûn sinh ra moät löôïng H2 vaø CO2 gaây beänh ñaày hôi ,tieâu chaûy… Söï thuyû phaân lactose trong söõa seõ ngaên chaën söï keát tinh trong caùc saûn phaåm: söõa ñoâng ñaëc, söõa coâ ñaëc. Trong vieäc saûn xuaát caùc thöùc uoáng coù muøi vò söõa, söï thuyû phaân lactose trong söõa seõ laøn giaûm bôùt nhöõng yeâu caàu veà löôïng ñöôøng töø 20÷41% vaø giaûm bôùt löôïng calo khoaûng 10%. Söû duïng söõa ñaõ thuyû phaân ñeå saûn xuaát söõa chua vaø phomat coù theå giaûm bôùt thôøi gian acid hoaù, taêng nhòp ñoä phaùt trieån caáu truùc vaø höông vò trong saûn xuaát phomat. Ñoàng thôøi söõa ñaõ thuûy phaân coøn giuùp cho caùc sinh vaät khoâng coù khaû naêng söû duïng lactose nhö laø nguoàn cacon trong caùc saûn phaåm leân men töø söõa. Theâm vaøo ñoù söï thuûy phaân lactose töø dang ít tan, khoâng ngoït thaønh glucose vaø galactose vôùi ñoä hoøa tan taêng 3÷4 laàn vaø ñoä ngoït taêng 0,8. Nöôùc söõa ñaõ thuûy phaân coù theå ñöôïc söû duïng nhö moät söï thay theá taïo vi ngoït (vò ngoït cuûa lactose raát ñaëc tröng) trong nhöõng saûn phaåm nhö: siro traùi caây ñoùng hoäp vaø nhöõng ñoà uoáng nheï, trong coâng nghieäp baùnh keïo. Toùm laïi, nöôùc söõa ñaõ ñöôïc thuyû phaân coù theå söû duïng theo nhöõng caùch sau: Nhö moät daïng siro ngoït vôùi ñaày ñuû chaát dinh döôõng söû duïng trong söõa, baùnh keïo vaø thöùc uoáng. Nhö moät chaát taïo maøu trong caùc saûn phaåm baùnh ngoït vaø keïo. Nhö moät moâi tröôøng leân men nhanh trong saûn xuaát yoghurt, phomat, bia vaø röôïu. Nhö moät söï thay theá trong saûn xuaát kem ñeå ngaên chaën tình traïng coù saïn do söï keát tinh cuûa lactose. VII. Caùc enzyme ñöôïc söû duïng trong ñoâng tuï söõa: Quaù trình ñoâng tuï casein trong söõa coù theå ñöôïc thöïc hieän bôûi nhieàu enzyme khaùc nhau, ngoaøi caùc cheá phaåm enzyme töø nguoàn ñoäng vaät (rennin, pepsin,…) coøn coù moät soá enzyme töø nguoàn thöïc vaät vaø moät soá loaøi VSV coù khaû naêng sinh toång hôïp enzyme coù hoaït tính ñoâng tuï söõa. Töø nguoàn ñoäng vaät: Rennin (coøn coù teân goïi laø chymosin): coù vai troø trong söï thay ñoåi söõa töø daïng dung dòch sang daïng khoái (gel). Hoaït ñoäng cuûa enzyme trong khoaûng giöõa thai boø thaùng thöù 9 vaø 3-4 ngaøy tuoåi cuûa beâ ñang buù. Khi con vaät lôùn, baét ñaàu aên, söï taïo rennin ñöôïc thay theá baèng pepsin. Rennin taùc ñoäng leân cô chaát casein cuûa söõa boø vaø nhöõng loïai söõa khaùc. Ñaëc tính thuûy phaân casein cuûa rennin phuï thuoäc raát nhieàu vaøo pH. ÔÛ pH = 6,8 rennin phaân caét trung bình 1/33 coøn ôû pH = 2,3 thì phaân caét 1/8 soá lieân keát peptit trong phaân töû casein. Rennet: rennet laø hoån hôïp cuûa chymosin, cuõng ñöôïc goïi laø rennin vaø pepsin ñöôïc trích töø dòch daï daøy cuûa ñoäng vaät coøn buù cuûa boø, cöøu. Tyû leä pepsin/rennin thay ñoåi, vì rennin trong daï daøy cuûa ñoäng vaät chöa cai söõa vaø sau ñoù ñöôïc thay theá bôûi pepsin. Pepsin: hoaït ñoäng trong dòch vò cuûa ñoäng vaät coù vuù, chim, boø saùt, coøn ôû heo thì taäp trung ôû nhöõng teá baøo cuûa phaàn ñaùy bao töû. Khi môùi tieát, enzyme ôû daïng tieàn enzyme khoâng hoaït ñoäng goïi laø pepsinogen. Ñieåm ñaúng ñieän cuûa pepsin thaáp ôû gaàn pH = 1. Pepsin beàn nhaát ôû pH trong khoaûng töø 4÷5, trong vuøng naøy hoaït löïc cuûa enzyme coù phaàn thay ñoåi giaûm ñi, töø pH = 5,5 trôû ñi pepsin khoâng hoaït ñoäng. Noùi chung khaû naêng ñoâng tuï cuûa pepsin keùm. Coù hai loaïi pepsin: Pepsin A, pepsin B: Pepsin A tìm thaáy trong heä tieâu hoaù cuûa ñoäng vaät coù vuù, Pepsin B tìm thaáy trong daï daøy heo vôùi haøm löôïng khaù thaáp. Töø nguoàn thöïc vaät: Moät soá pheá phaåm enzyme töø thöïc vaät cuõng coù khaû naêng laøm ñoâng tuï casein trong söõa, quan troïng nhaát laø enzyme ñöôïc chieát töø Cynara cardunculus, enzyme nay thuoäc nhoùm aspartic protease vaø khaû naêng ñoâng tuï cuûa noù khoâng thua keùm rennin. Töø xöa, ngöôøi ta söû duïng dòch chieát hoa Cynara cardunculus laøm taùc nhaân ñoâng tuï söõa ñeå cheá bieán moät soá loaïi phomat. Tuy nhieân, hieân nay ngöôøi ta khoâng saûn xuaát vôùi quy moâ lôùn, chæ saûn xuaát thuû coâng. Töø nguoàn VSV: Moät soá loaøi VSV coù khaû naêng sinh toång hôïp enzyme coù hoaït ñoäng ñoâng tuï söõa, vaø tính ñaëc hieäu cuûa chuùng cuõng khaùc nhau. Ñaùng chuù yù nhaát laø enzyme ñoâng tuï söõa töø Rhizomucor michei vaø Rhizomucor pusillus. Enzyme naøy beàn nhieät vaø coù hoaït löïc thuûy phaân protein khaù cao. Enzyme ñoâng tuï söõa töø Cryphonectria parasitica laø moät proteease acid vôùi hoaït tính thuûy phaân khaù cao. Ngoaøi ra nhöõng thaønh töïu cuûa kyõ thuaät di truyeàn giuùp vieäc chuyeån gen rennin töø beâ vaøo teá baøo VSV nhö vi khuaån E. Coli, naám men Kluyveromyces lactis hoaëc naám moác Aspegillus niger. Chuùng seõ sinh toång hôïp enzyme gaây ñoâng tuï söõa vôùi phaân töû protein coù traät töï caùc acid amin hoøan toaøn gioáng vôùi rennin ñöôïc taùch töø beâ. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO Leâ Vaên Vieät Maãn _ Coâng ngheä saûn xuaát caùc saûn phaåm töø söõa vaø thöùc uoáng _ taäp 1: Coâng ngheä saûn xuaát caùc saûn phaåm töø söõa . Laâm Xuaân Thanh _ Coâng ngheä cheá bieán söõa vaø caùc saûn phaåm töø söõa _ taäp 1, taäp 2. Nguyeãn Ñöùc Löôïng _ Coâng ngheä enzyme.