Bài giảng Công nghệ thực phẩm - Bài: Lên men sữa chua

NG Đ I H C BÁCH KHOA

Ố Đ I H C QU C GIA TP.HCM Ạ Ọ Ậ Ỹ

Ọ

Ạ Ọ ƯỜ KHOA K THU T HÓA H C

ươ

ễ

ườ

ặ

ễ GVHD: TS. Nguy n Thúy H ng SVTH : Nguy n Thanh Ngân ị ườ Chu Th H ng ị Đ ng Th Thu H ng Lê Hà My

60901676 60901133 60901134 60901593

NỘI DUNG

GIỚI THIỆU SỮA LÊN MEN

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

VI SINH VẬT TRONG SẢN XUẤT YAOURT

QUÁ TRÌNH SINH HÓA TRONG SẢN XUẤT YAOURT

NHU CẦU DINH DƯƠNG CỦA VI SINH VẬT TRONG YAOURT

ữ Khái ni m: ệ S a lên men (Fermented milks)

ẩ ả

ờ ế ừ ữ

ặ ổ ợ ẩ

ế ọ là tên g i chung cho các s n ph m ch ở bi n t s a nh quá trình lên men b i ẩ nhóm vi khu n lactic ho c t h p vi khu n lactic và n m men.

ẩ ả ấ ạ

ấ S n ph m: + R t đa d ng + G m:ồ Yaourt, Kefir, Ymer,

Filmjolk, Koumiss…

ụ ả ẩ

Thành ph n:ầ Acid lactic, s n ph m ph lên men lactic nh diacetyle, acetaldehyde, acid acetic, CO2, ethanol….

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

GIỚI THIỆU

PHÂN LOẠI

NGUYÊN LIỆU

QUY TRÌNH SẢN XUẤT

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

GIỚI THIỆU

 Thực phẩm giàu chất

dinh dưỡng

 Tạo thành nhờ quá trình lên men lactic.  Có lợi cho quá trình tiêu hoá thức ăn.  Chậm quá trình lão

hoá và kéo dài tuổi thọ cho con người.

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

PHÂN LOẠI

Theo cấu trúc và mùi vị Theo hàm lượng chất béo

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

Phân loại theo cấu trúc và mùi vị

ấ

ị

ạ

ề ấ d ng kh i đông đ ng nh t

ố (set type): Có c u trúc gel m n, ồ ấ (stirred type): Không có c u trúc

 Yaourt truy n th ng ố  Yaourt d ng khu y ạ ị

ị

ủ

ầ

ố

ộ

ấ ộ ơ gel m n, kh i đông b phá h y m t ph n do tr n c h c.ọ

ủ

ố

ị

 Yaourt u ngố (drinking type): Kh i đông b phá h y

ạ

hoàn toàn, d ng l ng.

ươ

ự

ạ

(frozen type): D ng t

ng t

kem.

ặ ồ

ế

ờ

ớ

ỏ  Yaourt l nh đông ạ  Yaourt cô đ cặ (concentrated yaourt): Sau lên men c cô đ c đ ng th i tách b t huy t thanh

ượ ạ

yaourt đ ồ r i làm l nh.

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

Phân loại theo hàm lượng chất béo

ượ ấ ng ch t Yaourt béo (fat yaourt): Hàm l

béo > 3%

ấ yaourt): Hàm l

ượ ng Yaourt “bán g y” ầ (partially skimmed ượ ng ch t béo 0.5÷3% Yaourt g y ầ (skimmed yaourt): Hàm l

ấ ch t béo < 0.5%

Ệ Ả

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT

S aữ

Vi sinh v t ậ

NGUYÊN LI UỆ

ấ

ị ọ Ch t tăng v ng t

Ph giaụ

Ệ Ả

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT

ặ

ữ ươ

ấ

 S a t  Hàm l

i càng th p

ứ

ượ

ữ ươ ữ ượ thì càng t  Không đ

c ch a kháng sinh và d

ư l

ng hóa

ưở

ớ

ặ ữ ộ i,s a cô đ c ho c s a b t. ậ ng vi sinh v t trong s a t tố ượ ấ ẩ ử ch t t y r a.  Không ch a các enzyme ứ

ả gây nh h

ng t

i quá

ủ

ấ

ề

ầ

ợ ả ọ ủ ả

trình lên men.  Hàm l ượ ấ ng ch t béo và ch t khô không béo c a ữ ươ ớ s a t i ph i phù h p v i yêu c u v thành ẩ . ầ ph n hóa h c c a s n ph m

S aữ

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

Vi sinh vật • Vi khuẩn lactic đồng hình: Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

Chất tăng vị ngọt

ườ Đ ng tinh (glucose, saccharose..) đ ượ ổ c b

ế ế ữ

sung thêm khi ch bi n s a. ườ Purée trái cây (50÷55% đ ư ứ ng) nh : d a, dâu,

ơ s rri, táo…

ườ Aspartame dành cho ng i ăn kiêng

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA LÊN MEN YAOURT

Phụ gia

ấ

Ch t màu và ch t mùi:

ị

ừ ừ ẩ ố

ấ Tùy thu c s ộ ở ự thích t ng vùng và qui đ nh an toàn th c ph m t ng qu c gia.

ấ ổ ạ ấ

ấ ộ

Ch t n đinh c u trúc: T o c u trúc, đ nh t… yaourt theo yêu ớ

c u.ầ

ườ ử ụ Th ng s d ng: gelatin, pectin, agar

ấ ư ướ c và có

ể ữ agar…chúng là nh ng ch t a n ế ớ ướ th liên k t v i n c.

Quy trình công nghệ sản xuất Yaourt

ẩ Chu n hóa

ệ

ượ

ỉ Hi u ch nh hàm l

ấ ng ch t khô

Bài khí

ồ

Đ ng hóa

ử

X lý nhi

ệ t

QUY TRÌNH S N Ả XU TẤ

ố

ấ

C y gi ng

ố

ạ

ấ

Giai đo n sau c y gi ng

ả

Đóng gói và b o quả

Ệ Ả

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT

ỉ ụ

ộ ấ ề ữ ươ

ẩ Chu n hóa ệ ồ hi u ch nh n ng đ ch t béo ượ ầ i theo yêu c u v hàm l

ả ẩ M c đích: trong s a t béo trong s n ph m yaourt.

ệ

ượ

ỉ Hi u ch nh hàm l

ấ ng ch t khô

ề

ươ

ấ

ỉ Đi u ch nh hàm l

ng ch t

M c đích:

ượ

ố ư

ụ khô. Hàm l

ng t

i u là 14÷16%

Ệ Ả

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT

Bài khí

ụ

ữ

M c đích: ạ ừ ả Làm gi m và lo i tr khí hòa tan trong s a nguyên li u.ệ

ả ử ệ t khi x lí

ệ ữ ươ ở ế t s a t

ệ i ấ ượ ồ ế ự ấ ệ c đ ng nh t,h n ch s xu t hi n

ề ạ giai đo n ti p theo. ủ ấ ạ ẩ ả Tác d ng:ụ Làm tăng hi u qu truy n nhi nhi Giúp cho c u trúc gel c a yaourt thành ẩ ph m đ ọ các b t khí trong s n ph m.

Ệ Ả

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT

ồ

Đ ng hóa

ử

X lý nhi

ệ t

Ệ Ả

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT

ố

ấ

C y gi ng

ữ ể ẩ ẩ ố C y gi ng vi khu n lactic vào s a đ chu n

ế ấ ị b cho quá trình lên men ti p theo.

ầ ượ ẩ ố Ch ph m gi ng vi khu n lactic c n đ c

ườ ho t hóa trong môi tr

ẩ ữ ầ ng s a g y. ượ Gi ng vi khu n lactic sau khi đ ẩ

ứ ữ ồ ạ c ho t hóa, ệ c c y vào b n ch a s a nguyên li u

ế ạ ố ượ ấ ặ ồ đ ho c b n lên men.

Ệ Ả

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT

ố

ạ

ấ

Giai đo n sau c y gi ng

ả ẩ

ố ế

ư ồ

ữ Tùy vào s n ph m s a chua mà quá trình sau ạ ấ c y gi ng các giai đo n ti n hành không ề ố gi ng nhau. Nh ng đ u bao g m các giai đo n: ạ Lên men, ph i tr n ố ộ , làm l nhạ , rót s n ả

ả ả ph mẩ , b o qu n.

Ệ Ả

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT ề

ố . Yaourt truy n th ng

Ệ Ả

ẩ

ạ

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT ấ ả S n ph m yaourt d ng khu y

Ệ Ả

Ả Ẩ Ỉ

Ấ Ữ CÔNG NGH S N XU T S A LÊN MEN YAOURT CH TIÊU ĐÁNH GIÁ S N PH M YAOURT

ỉ

ả Ch tiêu c m quan

ỉ

Ch tiêu hóa lý

ỉ

Ch tiêu vi sinh:

ỉ

ả Ch tiêu c m quan

ỉ

Tên ch tiêu

Yêu c uầ

ặ

1. Màu s cắ

ổ

ắ ủ ư

ạ ả

ừ

2. Mùi, vị

ạ 3. Tr ng thái

ữ Màu tr ng s a ho c màu đ c ư ụ ệ tr ng c a ph li u b sung ặ Đ c tr ng cho t ng lo i s n ph mẩ ặ ệ ị M n, đ c s t

Chỉ tiêu hóa lý

ỉ

ứ

ầ

Tên ch tiêu

M c yêu c u

ữ

ầ

S a chua

S a chua g y

S a chua đã tách ộ

ấ

8,2

ầ m t ph n ch t béo 8,2

8,2

ấ

ấ ng ch t béo,

> 2,0

0,5 – 2

< 0,5

ấ ượ 1. Hàm l ng ch t khô ứ không ch a ch t béo, % ỏ ố ượ kh i l ng, không nh h nơ 2. Hàm l ố ượ % kh i l ộ 3. Đ axit,

ượ ng 0T

75 140

Chỉ tiêu vi sinh

ỉ

ứ

Tên ch tiêu

M c cho phép

ệ

ử

ử Không x lý nhi

X lý nhi

ệ t

ế

ẩ

ổ

ố

ậ 1. T ng s vi sinh v t hi u khí, s khu n

104

ả

ẩ

ạ l c trong 1 g s n ph m

ẩ

ả

ố 2. Nhóm coliform, s vi khu n 1 g s n

ph mẩ

ẩ

ố

3. Staphylococcus aureus, s vi khu n trong

ả

ẩ

1 g s n ph m

ả

ẩ

ố

ẩ 4. E.Coli, s vi khu n trong 1 g s n ph m

ả

ẩ

ố

5. Salmonella, s vi khu n trong 25 g s n

ph mẩ

ẩ ạ

ấ

ố

6. N m men và n m m c, s khu n l c

ả

ẩ

trong 1 g s n ph m

Ậ

Ả

Ấ

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

ấ ậ ầ ế ể ả Vi sinh v t c n thi

t đ s n xu t yaourt: Streptoccocus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus. ợ ẩ

ẽ ạ ừ ấ ề

ị ươ ơ ẩ ố t nh t (V pH, ỉ ệ S. thermophilus/

. ằ C y h n h p 2 lo i vi khu n này cho k t ế ạ ỗ ấ ỉ ử ụ ả ố ơ t h n là ch s d ng riêng t ng loài. qu t ữ s a chua s đ t tiêu chu n t ng th m) khi t l mùi v , h L. bulgaricus b ng 1/1

Ậ

Ả

Ấ

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

• Vi khuẩn Streptococcus thermophilus có hoạt tính

enzyme protease rất thấp, khả năng thủy phân protein bởi hệ protease của Lactobacillus bulgaricus tốt hơn. • Sự sinh trưởng của Lactobacillus bulgaricus sẽ làm tăng nồng độ peptide mạch ngắn và acid amin tự do ( đặc biệt là valine) trong sữa, từ đó cung cấp nguồn cơ chất có chứa nitơ dễ hấp thu và thúc đẩy sự sinh trưởng của Streptococcus thermophilus.

• Streptococcus thermophilus sẽ thúc đẩy quá trình sinh

trưởng của Lactobacillus bulgaricus thông qua việc hình thành acid formic.

Ả

Ấ

Ậ

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

ả ạ

ế ượ ắ ầ

ầ ủ ủ ạ ộ ợ ữ s a thích h p cho loài ế ư chi m u th và đ m b o cho quá trình lên men lactic đ ạ ộ ủ

ể ủ ự

ổ

ế ỗ ự

Giai đo n đ u c a quá trình s n xu t, pH c a ấ Streptococcus ho t đ ng ả ả c b t đ u. Ho t đ ng các enzyme phân h y casein c a ủ Lactobacillus kích thích s phát tri n c a ủ ữ ộ Streptococcus, đ acid tăng lên. pH c a s a Streptococcus khó phát tri n. ể thay đ i làm cho Lúc này Lactobacillus sẽ th ch và s vón ụ ủ ữ ắ ầ c c c a s a b t đ u.

Ậ

Ả

Ấ

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

ườ ẹ ơ ể ả i

• Đ s n ph m có đ chua nh và th m ng ộ ế ẩ

ườ bào vi khu n giai đo n non và môi tr ng

ẩ ể ử ụ ta có th s d ng t ạ ở Streptoccocus ộ lên men có đ acid th p. ẩ ố ả ử ụ

ấ • Mu n s n ph m có đ acid cao thì s d ng ộ ặ Streptoccocus già ho c Lactobacillus.

Ậ

Ấ

Ả

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

Lactobacillus bulgaricus

Ậ

Ấ

Ả

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

Lactobacillus bulgaricus

Lên men đ ượ ườ c đ

ng glucose, lactose, ng ượ ườ c đ

galactose, không lên men đ saccarose, maltose, fructose.

ể

ườ ể ố t ộ ng có đ nhi

ố Là vi khu n lên men đi n hình, phát tri n t t đ 45 – 50 C trong môi tr i thích là 5.2 – 5.6. ẩ ệ ộ ở acid cao, pH t

Ậ

Ả

Ấ

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

Streptoccocus thermophilus

Ậ

Ả

Ấ

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

Streptoccocus thermophilus

ả Có kh năng lên men glucose, fructose,

lactose và saccarose.

Khi lên men th ỏ ng nh

ườ ợ ộ ượ ng.

aceton và các h p ch t t o h ấ ạ ng t o ra m t l ấ ạ ươ ạ ả Trong s n xu t yaourt, t o ra axit giúp đông

ụ ữ t s a.

Ậ

Ấ

Ả

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

Streptoccocus thermophilus

ệ ộ t t

Phát tri n t ệ ộ nhi

ả

ệ ế ả ố ể ố ở t đ 50 C và sinh s n t nhi ẩ ở o t đ 37 40 C. Đây cũng là vi khu n ị lactic lên men đi n hình có kh năng ch u o nhi ể t đ n 65 C trong 30 phút.

ố pH t i thích 6.6 – 6.8

Ậ

Ấ

Ả

VI SINH V T TRONG S N XU T YAOURT

Streptoccocus thermophilus

ưở t s a nh h ế ự ng đ n s sinh

X lý nhi ử ưở tr

ạ ả ệ ữ ả ạ ng và ho t tính. Nh y c m v i ch t kháng sinh. ấ ớ

ự ư ỏ

ự

ẩ

S h h ng th c ph m

 Yaourt thông thường có độ pH 4,5 hoặc thấp

hơn và không bị làm hư hỏng bởi các vi khuẩn không mong muốn.

 Sản phẩm có thể bị đắng do sự tạo thành các

peptid đắng.

 Trong quá trình bảo quản, có thể tạo thành acid

lactid tạo vị chua gắt khó chịu.

 Một số loại nầm mốc có thể được sinh trưởng trên bề mặt nếu yaourt được bảo quản lâu dài.

ạ ậ Vi sinh v t gây h i

• Coliform • Staphylococcus aureus • Salmonella • Shigella • Vibrio cholerae

QUÁ TRÌNH SINH HÓA

ầ

ưỡ

Nhu c u dinh d

ng Cacbon

ầ

ưỡ

ơ

Nhu c u dinh d

ng Nit

ầ

ưỡ

Nhu c u dinh d

ng Vitamin

NHU C U Ầ DINH ƯỠ Ủ

ầ

ấ ữ

Nhu c u dinh d

ng các ch t h u

NG D C A VI SINH V T Ậ TRONG YAOURT

ưỡ cơ

ầ

ấ

Nhu c u dinh d

ng các ch t vô

ưỡ cơ

Ầ

ƯƠ

Ủ

NHU C U DINH D

Ậ NG C A VI SINH V T TRONG YAOURT

ầ

ưỡ

Nhu c u dinh d

ng Cacbon

Vi khuẩn lactic có thể sử dụng được rất nhiều loại cacbonhydrate khác nhau từ glucose, fructose, mantose, saccharose, đến polysaccharide (tinh bột, dextran)

Các nguồn cacbon này dùng để cung cấp năng lượng và tham gia vào hầu hết các cấu trúc của tế bào.

Ầ

ƯƠ

Ủ

NHU C U DINH D

Ậ NG C A VI SINH V T TRONG YAOURT

ầ

ưỡ

ơ

Nhu c u dinh d

ng Nit

ả

ấ ữ ơ ứ ạ ẩ ợ ượ Đa s vi khu n lactic không có kh năng sinh c các ch t h u c ph c t p có

ồ

ợ ấ d ơ ơ ữ ơ ừ ngu n vô c . h u c t ỗ i d ng h n h p các acid amin, ch t

ứ ơ ư ấ nh : cao n m

ố ổ t ng h p đ ứ ch a nit Nit ơ ướ ạ ữ ơ ứ ạ h u c ph c t p ch a nit men, pepton, cao th t…ị

Ầ

ƯƠ

Ủ

NHU C U DINH D

Ậ NG C A VI SINH V T TRONG YAOURT

ầ

ưỡ

Nhu c u dinh d

ng Vitamin

ầ ự ể

ấ C n vitamin cho s phát tri n các vitamin này đóng vai trò là coenzyme trong quá trình trao đ i ch t

ả ổ R t ít vi khu n lactic có kh năng sinh t ng

ổ ấ ợ ượ h p đ ẩ c vitamin.

Ầ

ƯƠ

Ủ

NHU C U DINH D

Ậ NG C A VI SINH V T TRONG YAOURT

ầ

ưỡ

ấ ữ ơ

Nhu c u dinh d

ng các ch t h u c

: Adenine, guanine, urasine, thymine,

 Các base nit thymidine.

ữ ơ

ề

 Acid h u c : Acid acetic và nhi u acid h u c không

ữ ơ ơ bay h i khác.

ậ ợ

ưở

ố ộ i lên t c đ sinh tr

ả ẩ

ớ ự

 Tween 80 là m t d n xu t c a acid oleic là m t lo i ạ ộ ưở i s sinh tr

ng t

ấ ủ ả ẩ

ữ ơ ế

 Acid amin: L – asparagin, L – glutamine.  Citrate có nh h ưở ng thu n l ủ . c a vi khu n lactic ộ ẫ ưở ọ acid h u c quan tr ng có nh h ủ ầ c a h u h t các loài vi khu n lactic

Ầ

ƯƠ

Ủ

NHU C U DINH D

Ậ NG C A VI SINH V T TRONG YAOURT

ầ

ưỡ

ấ

ơ

Nhu c u dinh d

ng các ch t vô c

ự ưở ng và phát

ề

Đ đ m b o cho s sinh tr ả ầ ấ ẩ ơ ư

ể ả ể ợ tri n, vi khu n lactic c n r t nhi u các h p ấ ch t vô c nh : S, Mg, Ca, Zn, Mn, K, Na, Cl. ự

ườ S có m t c a m t s lo i mu i khoáng ủ ượ ng c a ầ ứ ợ ng ph c h p h u

ế ố ặ ủ ộ ố ạ ộ ắ ả không ph i là b t bu c và hàm l chúng trong các môi tr ầ ủ h t là đ y đ .

ệ

ả Tài li u tham kh o

•

ẫ

ệ ả

Công ngh s n xu t các s n

t M n. (2004).

ậ

ứ ố

ấ ệ ả

ả ấ

s a và th c u ng. T p 1, Công ngh s n xu t các

s a

ẩ ừ ữ , NXB DHQG Tp HCM.

•

ế ữ

s a

ẩ ừ ữ , NXB KHKT.

•

ả ữ Ả

ề

ậ

ọ

Giáo Trình Vi Sinh V t H c

ệ Lê Văn Vi ẩ ừ ữ ph m t ả s n ph m t ệ ế TS. Lâm Xuân Thanh. (2003). Giáo trình công ngh ch bi n s a và các s n ph m t GS.TS Ki u H u nh. (1999). Công Nghi pệ , NXB KHKT.