Đồ án: "Công nghệ sản xuất pho mát"

Chia sẻ: Quang Anh Anh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:67

Thêm vào BST

Báo xấu

422
lượt xem 155
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Pho mát là thực phẩm bổ dưỡng làm chủ yếu từ sữa bò và động vật có vú khác, bao gồm cừu, dê, trâu, bò, lạc đà và bò Tây Tạng. Khoảng 4000 năm trước đây con người đã bắt đầu quá trình nuôi động vật và sữa của họ. Đó là khi các pho mát được sinh ra. Nhưng có một số người tin rằng phomat được ra đời 6000 – 9000 năm trước công nguyên. Trong những ngôi mộ cổ ở Ai Cập vẫn còn lưu giữ những hình vẽ trên các bức tường miêu tả việc sữa được...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đồ án: "Công nghệ sản xuất pho mát"

Luận văn Công nghệ sản xuất pho mát
Công nghệ sản xuất pho mát DANH SÁCH NHÓM STT Họ Và Tên Ghi chú Phạm Đình Bắc 1 Trần Anh Đào 2 Nguyễn Văn Sính 3 Nguyễn Ngọc Trung 4 Phạm Xuân Tùng 5 Nguyễn Thị Quang 6 Phan Thị Thỏa 7 Nguyễn Thị Tâm 8 Trần Phương Thảo 9 Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát MỤC LỤC Phần 1: Tông quan về phomat........................................................................... 1 Lịch sử phát triển của pho mát ............................................................................. 1 Phân loại pho mát ................................................................................................. 4 Lợi ích của pho mát .............................................................................................. 4 Nguyên liệu sản xuất pho mát ................................................................ .............. 7 Hệ vi sinh vật trong sữa ................................................................ ...................... 15 Hệ vi sinh vật gây bệnh cho sữa ......................................................................... 22 Các nguyên liệu khác ......................................................................................... 24 Phần II – Quy trình công nghệ sản xuất pho mát........................................... 26 Công nghệ sản xuất pho mát tươi ( không có quá trình chín sinh hóa ) .............. 26 Sản xuất pho mát theo phương pháp chua .......................................................... 27 Sản xuất pho mát theo phương pháp men chua ................................................... 29 Sản xuất pho mát có quá trình chín sinh hóa ................................ ...................... 30 Phần III - C ác quá trình sinh hóa cơ bản trong sản xuất pho mát ............... 42 Sự biến đổi lactose ............................................................................................. 42 Sự biến đổi protein ............................................................................................. 47 Sự biến đổi của chất béo..................................................................................... 52 Sự tạo thành chất khí .......................................................................................... 54 Một số quy chuẩn kỹ thuật Quốc Gia đối với các sản phẩm pho mát ........... 55 Giới hạn các chất nhiễm bẩn đối với các sản phẩm pho mát .............................. 55 Các chỉ tiêu vi sinh vật của các sản phẩm pho mát ........................ 61 Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát PHẦN I TỔNG QUAN VỀ PHO MÁT I. Lịch sử phát triển của phomat Pho mát là thực phẩm bổ dưỡng làm chủ yếu từ sữa bò và động vật có vú khác, bao gồm cừu, d ê, trâu, bò, lạc đà và bò Tây Tạng. Khoảng 4000 năm trước đây con người đ ã b ắt đầu quá trình nuôi động vật và sữa của họ. Đó là khi các pho mát được sinh ra. Nhưng có m ột số người tin rằng phomat đ ược ra đời 6000 – 9000 năm trước công nguyên. Trong những ngôi mộ cổ ở Ai Cập vẫn còn lưu giữ những hình vẽ trên các b ức tường miêu tả việc sữa được đựng trong những túi da ngựa và treo lên cao, dường như công thức ủ sữa, lên men… đã được áp dụng từ rất lâu rồi. Hầu hết những nhà nghiên cứu đều cho rằng pho mát có nguồn gốc từ khu vực Trung Đông, và dạng sơ khai nhất lại là một dạng khác của sữa bị hỏng. Truyện kể lại rằng pho mát được khám phá bởi một người du mục Ả Rập, để chuẩn bị cho chuyến phiêu lưu của mình, ông đã đổ đầy sữa và hai chiếc túi da, vắt lên lưng ngựa, và bắt đầu chuyến đi. Sau nhiều giờ, ông dừng chân và mở hai túi sữa ra để uống thì phát hiện rằng sữa đ ã đông lại thành sữa đông và có chút váng sữa đọng lại dưới đáy túi. Người du mục không hiểu bất cứ điều gì, một chiếc túi bình thường như bao chiếc túi khác và sữa của ông đã biến thành một thứ váng nước màu vàng, cùng một cục sữa đông. Điều duy nhất ông biết lúc này, đó là thứ nước đọng lại kia có thể uống được và thứ m àu trắng thì có thể ăn. Vị của thứ váng nước có phần gần giống như rượu. Thực chất, chiếc túi da của ông được làm từ dạ dày thú, trong đó vẫn còn chứa không ít enzyme, sữa đông đặc lại nhờ sự tác động của enzyme này, và ánh nắng nóng của mặt trời, Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát ngay cả sự chuyển động của chú ngựa cũng ảnh hưởng tới quá trình hình thành nên sữa đông và thứ sữa nước còn đọng lại. Tiếp đó, pho mát dần dần đ ược chế biến bởi người Roman và người Hy Lạp, khoảng năm 1184 trước công nguyên, pho mát được làm từ những hang sâu trên những ngọn núi của người Hy Lạp từ sữa cừu và sữa dê. Thời kì này người Hy Lạp đã bán cho người Roman pho mát do họ làm ra với giá 1 Bảng cho 1 pound, loại pho mát này được gọi là “Cynthos”. Khoảng từ năm 384 đến 322 trước công nguyên, cũng với công thức ủ từ sữa ngựa, nhưng được ủ với thời gian lâu hơn, một loại rượu đ ã ra đời ở Nga, thực chất, nó gần giống với pho mát. Vào kho ảng những năm 127 trước công nguyên, pho mát b ắt đầu được sản xuất ở nhiều nơi và dần trở nên phổ biến, pho mát không chỉ được làm ra để sử dụng mà còn trở thành một thứ hàng hóa buôn bán. Cho đến những năm 300 sau công nguyên, phomat đã bắt đầu được xuất khẩu thường xuyên dọc những hải cảng khu vực Địa Trung Hải. Việc buôn bán phát triển rộng rãi đ ến mức vua Diocletian (Vua Roman lúc bấy giờ) đ ã phải chỉnh lại mức giá cao nhất cho một số loại pho mát. Loại pho mát Parmesan khá phổ biến ngày nay cũng đ ã có tiền thân từ thời này với tên gọi là “La Luna”. Công việc buôn bán phát triển, pho mát của người Roman được bán ra khắp Châu Âu. Ngay cả những người lính, khi hoàn thành xong nghĩa vụ của mình, họ cũng trở về gia đình và tự mở cho mình những trang trại để sản xuất pho mát và truyền lại kỹ thuật làm pho mát cho đời sau. Ở những vùng đồng bằng phì nhiêu của Châu Âu, những trang trại cũng đua nhau sản xuất các sản phẩm từ sữa, và họ đã tạo ra một bước ngoặt với loại pho mát được làm từ sữa bò, nhưng được ép chặt, ướp muối và cất giữ trong phòng kín. Loại pho mát này nhanh chóng chứng tỏ được độ ảnh hưởng của mình đối với thế giới, đ ược sản xuất hàng lo ạt và xuất khẩu rộng rãi. Tại Pháp, những người dân nơi đây lại ưa chuộng với món pho mát to và mềm được sản xuất trong một thời gian dài và được sản xuất chủ yếu tại phía Nam và phía Tây Pháp. Trong suốt thời kì Trung đại, những nhà sư trở thành những người tiên phong trong việc thay đổi các loại pho mát và chính họ là những người sở hữu rất nhiều loại pho mát trong số tất cả những loại pho mát đang được sử dụng hiện nay. Tuy nhiên, đã có một thời kì pho mát đ ược sử dụng ít đi do bị nghi Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát ngờ có ảnh hưởng đến sức khỏe, đó là vào thời kì phục hưng. Nhưng không lâu sau vào đầu thế kỉ 19 pho mát lại bắt đầu được sử dụng rộng rãi trở lại. Thời kì này, pho mát bắt đầu được sản xuất trong các nhà máy thay vì sản xuất ở các trang trại hay các hộ gia đình. Bước chuyển biến tiếp theo có ảnh hưởng lớn tới ngành công nghiệp sản xuất pho mát xuất hiện vào những năm 1860 khi mà Louis Pasteur giới thiệu phương pháp Pasteurization (phương pháp diệt khuẩn, tiệt trùng). Ông đ ã tiến hành tiệt trùng sữa mà không làm thay đổi cấu trúc hóa học cơ b ản của sữa vì quá trình này tiêu diệt tất cả những vi khuẩn, vi trùng gây hại có trong sữa. Và sữa được tiệt trùng được chứng minh là rất có lợi cho sức khỏe. Hầu như tất cả các loại pho mát hiện nay đều được làm từ sữa tiệt trùng, vì thế mà khi sử dụng pho mát, người tiêu dùng cũng yên tâm hơn về chất lượng của chúng. Nhắc tới quá trình làm pho mát, cũng phải kể đến những cách thức thú vị về việc bảo quản món ăn này. Người ta đ ã từng kháo nhau rằng cách đầu tiên và đơn giản nhất để kéo dài thời hạn sử dụng của phomat mà không làm cho nó bị hỏng chính là làm cho nó hỏng. Pho mát được để lâu ngày rất phổ biến bởi vì nó có thể đ ược sử dụng tốt trong gia đình. Vào thế kỉ 14 người Hà Lan bắt đầu xuất khẩu pho mát ở trong những thùng được đóng chặt và được bôi mỡ ở trong để bảo quản pho mát không bị hỏng . Đầu thế kỉ 19, Người Thụy Điển đi đầu trong việc bảo quản pho mát. Do quá nản lòng vì việc pho mát của họ nhanh chóng bị hỏng họ đ ã phát triển một phương pháp bằng cách nghiền những miếng pho mát cũ và cho thêm chất phụ gia , sau đó nung to àn b ộ hỗn hợp và đã tạo ra một loại pho mát mới sử dụng được lâu ngày hơn. Một bước tiến khác là họ có thể làm cho pho mát trở nên ngon hơn và nhiều khi có thể tái chế để sử dụng lại. Đến thế kỉ 20 hầu hết mọi người đều cho rằng pho mát là một loại thức ăn đặt biệt, được cất trong những tủ riêng biệt và thỉnh thoảng mới mang ra sử dụng (ngày nay chúng ta cất giữ pho mát trong tủ lạnh để giữ được lâu hơn và ngon hơn nữa). Tuy nhiên việc sản xuất pho mát vẫn diễn ra đều đặn và việc sử dụng pho mát cũng bắt đầu nhiều hơn . Vào năm 1955, 13% sữa được làm thành pho mát. Vào năm 1984 đ ã được tăng lên 31% và nó ngày một tăng. Điều thú vị là mặc dù việc sản xuất pho mát đ ã được phổ biến rộng rãi, thế nhưng cũng chỉ có 1/3 số pho mát được làm trong các nhà máy lớn và đại đa số vẫn sử dụng phương pháp tự nhiên. Những hộ gia đình thường muốn sử dụng phương pháp Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát tự nhiên và tự tạo ra pho mát vì họ tin rằng như vậy đảm bảo chắc chắn về chất lượng nguyên liệu cũng như chất lượng sản phẩm sau khi hoàn thành. Rất nhiều người Mỹ hiện nay có cơ sở sản xuất pho mát riêng của tại nhà, sản phẩm của họ cũng được sử dụng khá rộng rãi một phần lớn cũng do sự hiểu biết của người dùng và tính tò mò tìm đến những hương vị mới. Cho đến nay, pho mát không còn là một món ăn lạ lẫm nữa, nó đã trở thành món ăn rất quen thuộc, đôi khi pho mát thậm chí còn là một nguyên liệu không thể thiếu của nhiều món ăn khác. II. Phân loại pho mát 2.1. Phân loại theo tác nhân đông tụ casein là rennin hay là axit. Có một só loại, vừa là kết quả của sự đông tụ casein bằng acid và bằng cả rennin. Ví dụ như Cottage. 2.2. Phân loại theo hàm lượng nước: - Pho mát rất cứng ( W < 41% ) - Pho mát cứng ( W = 49 - 56%) - Pho mát bán cứng (W = 54 – 63 % ) - Pho mát loại bán mềm ( W = 61 – 69%) - Pho mát loại mềm ( W > 67% ) 2.3. Phân loại dựa theo hàm lượng béo trong sản phẩm - Béo có ( độ béo > 60%) - Đ ầy béo ( 45 – 60%) - Béo vừa ( 25 – 45% ) - Béo thấp ( 10 – 25%) - K hông béo ( < 10% ) 2.4. Phân loại dựa vào quy trình sản xuất - Pho mát tươi - Pho mát ủ chín III. Lợi ích của pho mát Pho mát rất giàu protein, axit béo amin, vitamin, khoáng chất và các thành phần khác, nó là một sản phẩm sữa lên men có giá trị dinh dưỡng cao. Hàm Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát lượng protein của pho mát là khoảng 20% - 35%. Pho mát là rất dễ tiêu hóa, nó có một tỷ lệ tiêu hóa của khoảng 96% do một loạt các quá trình tiêu hóa trước của protein trong quá trình trưởng thành, trong khi tỷ lệ tiêu hóa của sữa nguyên chất chỉ là 91%.Hầu hết các loại pho mát có chứa khoảng 30% chất béo, một số người lo lắng rằng ăn pho mát sẽ làm tăng m ức cholesterol của cơ thể, trong thực tế, điều này thường không phải là trường hợp, bởi vì pho mát có cholesterol rất ít, thường ít hơn 0,1%. Pho mát cũng có chứa đường, axit hữu cơ, canxi, phốt pho, natri, kali, magiê, sắt, kẽm và vitamin carotene A, và vitamin B1, B2, B6, B12, folic acid và chất dinh dưỡng khác và các chất hoạt tính sinh học. Sau khi lên men, protein trong các pho mát là bị phân hủy để peptide, axit amin, vv, rất dễ được tiêu hóa. Pho mát cũng dồi dào vitamin tan trong chất béo và tan trong nước, có 1.200 IU vitamin A mỗi 100g phô mai, khoảng 30% đến 40% sự tiêu thụ hàng ngày của người lớn. Nghiên cứu cho thấy rằng ăn pho mát có thể thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển của trẻ em, nó cũng có nhiều lợi ích như chống sâu răng, phòng ngừa loãng xương ở phụ nữ và bảo vệ, người cao tuổi thị lực, duy trì sự cân bằng và ổn định của hệ thực vật bình thường trong ruột, thúc đẩy tiêu hóa và ngăn ngừa tiêu chảy và táo bón. Các nghiên cứu cũng cho thấy những người ăn pho mát thường có mức giá thấp hơn của ruột kết và ung thư trực tràng. Lactose, được chứa trong sữa tươi, đã được phần lớn chuyển vào sữa trong quá trình sản xuất pho mát, phần còn lại của lactose bị phân hủy thành galactose và glucose, giúp ngăn ngừa bệnh tiêu chảy và các b ệnh lactose khác ở những người thiếu một loại enzyme tiêu hóa lactose. Pho mát là thức ăn tốt nhất cho canxi, trong quá trình sản xuất, các ion canxi được thêm vào để làm cho hàm lượng canxi tăng pho mát, và nó có thể được hấp thụ dễ dàng hơn. Có 49mg canxi mỗi 100g sữa, trong khi 720mg canxi mỗi 100g phô mai, mà là 14 lần so với trong sữa. 3.1. Chức năng dinh dưỡng : Đánh giá về pho - mát, các nhà dinh dưỡng học cho rằng, đây là một trong những loai thực phẩm hữu ích nhất cho sức khoẻ con người. Nó cung cấp chất béo, protein, muối và vitamin, trong đó protein pho - mát là loại hoà tan và được Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát cơ thể của con người hấp thụ gần như hoàn toàn, vì thế mà phó mát thường có mặt trong khẩu phần ăn của chúng ta. Pho - mát giúp cho chúng ta ăn ngon miệng hơn, kích thích tiêu hoá và hấp thụ tốt thức ăn. Nó đặc biệt quan trọng và cần thiết cho những người thường xuyên b ị mất nhiều năng lượng trong quá trình học tập, lao động và công tác. Số lượng lớn muối khoáng kết hợp với protein sẽ góp phần biến phó mát thành loại thực phẩm quan trọng trong chế độ ăn của trẻ em, thiếu niên và các bà mẹ đang ở thời kỳ cho con bú. Theo khuyến cáo của các nhà khoa học, số lượng pho mát phù hợp nhất là kho ảng 150 g/ngày cho nhu cầu hấp thụ muối khoáng của cơ thể. Bởi vậy, pho mát rất có lợi cho con người trong quá trình làm liền xương khi bị tổn thương và điều trị bệnh lao. 3.2. Pho mát thúc đẩy sự tăng trưởng và phát triển của trẻ nhỏ : Thành phần dinh dưỡng của phô mai gồm có chất đạm đ ã được thủy phân, canxi, vitamin A, vitamin D, vitamin B12… nên tốt cho sự phát triển và tiêu hóa của trẻ. Ngoài ra, trong phô mai còn có chất kẽm, tốt cho não. Số lượng và giá trị sinh học của chất đạm, hàm lượng canxi trong phô mai cao hơn so với thịt. 3.3. Pho mát có lợi cho răng miệng : Tất cả các sản phẩm có nguồn gốc từ sữa là nguồn canxi, một chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của xương và răng. Ăn pho mát tạo nên một lớp phủ của canxi trên răng giúp bảo vệ chống lại sâu răng. Ăn một khối lập phương của pho mát có thể làm tăng nồng độ canxi mảng b ám lên đến 112%, giúp răng cứng lại và không khuyến khích làm m ềm dẫn đến sâu răng. Đồng thời ngăn ngừa khử khoáng, đồng thời, khuyến khích tái khoáng hóa của răng. Pho mát tốt cho răng miệng về nhiều mặt. Ăn pho mát có thể giúp làm giảm tỉ lệ bị sâu răng. K hi ăn các loại thực phẩm vào độ pH thường giảm xuống - miệng trở nên có tính axit. Răng rất nhạy cảm với acid và pho mát giúp duy trì một mức độ pH ổn định trong miệng bảo vệ an toàn cho răng. Trong điều kiện thử nghiệm, nó đã chỉ ra rằng sự sụt giảm pH sau tiêu thụ của một dung dịch đường 10% là 4,26, nhưng khi các dung dịch đường đã được ăn sau khi phó mát, độ pH giảm xuống chỉ 6,48. Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát 3.4. Pho mát tốt cho xương Pho mát là thức ăn tốt nhất cho canxi, trong quá trình sản xuất, các ion canxi được thêm vào để làm cho hàm lượng canxi tăng trong pho mát, và nó có thể đ ược hấp thụ dễ dàng hơn. Có 49mg canxi mỗi 100g sữa, trong khi 720mg canxi mỗi 100g phô mai. Sự thiếu hụt canxi trong c ơ thể là nguyên nhân d ẫn đến lo ãng x ương, d o đó ăn pho mát đ ể bổ sung canxi là m ột liệu pháp tốt để phòng chống bệnh loãng x ương. 3.5. Pho mát phòng ngừa ung thư : Pho mát có chứa những chất gọi là liên hợp CLA của Linoleic acid và Sphingolipids có khả năng ngăn ngừa ung thư. Ngoài ra vitamin B trong pho mát tốt cho việc duy trì chức năng cơ thể và b ảo vệ cơ thể tránh bệnh tật. 3.6. Pho mát tăng cường hệ miễn dịch : Ăn một số loại pho mát đã được tìm thấy thực sự có một ảnh hưởng tích cực lên hệ miễn dịch. Điều này ngăn cản nhiều hình thức bệnh tật và bệnh tật. Một nghiên cứu mới phát hiện, pho mát có thể truyền tải vi khuẩn hữu ích (probiotics) giúp duy trì và nâng cao phản ứng miễn dịch ở người già. H àng ngày ăn pho mát có chứa probiotics giúp giải quyết vấn đề lão hóa hệ miễn dịch do tuổi tác gây ra. IV. Nguyên liệu sản xuất pho mát Đ ể sản x uất pho mát cần có nguồn nguy ên liệu dồi d ào, ch ất lượng c ao. Các nguyên liệu d ùng trong s ản xuất pho mát gồm sữa, vi sinh vật, v à c ác phụ gia. 1. Nguyên liệu sữa Sữa là một dung dịch sinh học được tạo thành từ tuyến sữa của động vật. Sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzyme, hoocmon, khoáng, vitamin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và động vật còn non. Trong công nghệ sản xuất pho mát người ta chủ yếu dùng nguyên liệu sữa bò. Ngoài ra, người ta còn dùng các loại sữa dê, cừu, ngựa, trâu, sữa đậu Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát nành,… đ ể sản xuất ra các loại pho mát đặc biệt khác. Song, do những nguyên liệu này có sản lượng ít nên nó không được sản xuất rỗng rãi trong công nghiệp. Sau đây là một số nét cơ bản về nguyên liệu sữa bò dung trong sản xuất pho mát. a. Thành phần hóa học của sữa Bảng thành phấn hóa học của một số loại sữa Thành phần hóa học (%) Loại sữa Chất khô Protein Lipid Glucid Khoáng Người 12,0 1,2 -1,5 3,5 6,0 -7,0 0,3 Bò 12,4 3,3 3,7 4,7 0,7 Dê 13,0 3,1 4,3 4,8 0,8 Ngựa 10,5 1,7 2,0 6,5 0,3 Trâu 17,9 4,5 4,5 4,8 0,8 1.1. Nước: Nước là dung môi của các chất vô cơ và hữu cơ, là môi trường cho các phản ứng hóa sinh. Nước trong sữa bao gồm nước tự do và nước lien kết, trong đó nước tự do chiếm 96 – 97% tổng lượng nước. Nước tự do: có thể tách ra đ ược trong quá trình cô đ ặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô. Đây là cơ sở để sản xuất các sản phẩm khác nhau từ sữa như sữa cô đặc, pho mát,… Nước liên kết: chiếm tỷ lệ nhỏ khoảng 3 – 4%, hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào các thành phần có trong hệ keo như protein, các phosphatit, polysacarit. Nước liên kết thường gắn với các nhóm như NH 2, -COOH, -OH, =NH, =CO 1.2. Chất khô: Chất kho bao gồm các thành phần còn lại của sữa trừ nước. Chất khô của sữa bao gồm chất béo, protein, đường, muối khoáng, vitamin, enzyme, axit,… Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát 1.2.1. Các hợp chất chứa nitơ trong sữa Các hợp chất chứa nitơ trong sữa trung bình khoảng 3,4%, trong đó nitơ protein chiếm khoảng 3,3%, còn nitơ phi protein là 0,1%. Protein sữa chứa : Casein: 2-4,5% Chú thích : A: tiểu micelle; -lactoalbumin:0,5-1% B : đ ầu ưa nước; C: Phosphat canxi; -lactoglobulin:0,1% D: κ -casein; Trong các thành phần E: nhóm phosphat trên, cazein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa, và quan trọng trong sản xuất pho mat. Cấu tạo một micelle casein Về mặt cấu trúc, cazein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40 – 200 µm, cazein có pH đẳng điện à 4,6. Casein sữa có thể keo hóa và tính chất này được ứng dụng trong công nghiệp chế biến sữa. Bình thường casein ở dạng phức chất casein-canxi- photphat (là một hợp chất vững bền). Khi có tác động của môi trường bên ngoài đặc biệt là acid lactic, men chymozin thì màng liên kết của phức chất bị phá vỡ. Casein-canxi-photphat ____H+ Casein trung hòa về điện kết tủa. Casein-canxi-photphat ----chymozin  Paracasein + Ca++ + kết tủa. Khi sữa đã tách casein trở nên trong ; nước còn lại chứa các protein hòa tan như -lactoalbumin,  -lactoglobulin và globulin kháng thể. Ngoài ra protein của sữa còn chứa đầy đủ các acid amin không thay thế và rất cân đối về thành phần các acid amin. Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát Bảng thành phần các axit amin có trong sữa Thành phần Acid amin Casein p-Lactoglolulin d -Lactoalbumin Alanin 3,0 6,90 2 ,1 Arginin 4,1 2,74 1 ,2 Acid asparaginic 7,1 11,44 18,7 V alin 7,2 5,75 4 ,7 Glicin 2,7 1,40 3 ,2 Acid glutamic 22,4 19,14 12,9 H istidin 3,1 1,60 2 ,9 Izoleucin 6,2 6,82 6 ,8 Leucin 8,2 11,7 11,5 Metiomin 2,8 3,16 1 ,0 Tyrosin 6,3 3,55 5 ,4 Prolin 11,3 5,13 1 ,5 Serin 6,3 3,51 4 ,8 Treomin 4,9 5,24 5 ,5 Triptophan 1,7 1,94 7 ,0 Cystein và cystin 0,34 3,40 6 ,4 Phenilalamin 5,0 3,50 4 ,5 1.2.2. Chất béo Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh d ưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan ( A, D, E). Đối với các sản phẩm len men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái sản phẩm. Chất béo trong sữa gồm 2 loại: chất béo đơn giản và chất béo phức tạp. - Chất béo đơn giản: có hàm lượng 35 – 45g/l gồm các axit béo no và không no như palmitic (C18:1), oleic (C12 :1), leolinic (C18 :3),arachindonic (C20:4). - Chất béo phức tạp: thường chứa một ít P, N, S trong phân tử. Các chất béo phức tạp này có tên gọi chung là phosphoaminolipit, đại diện là lexitin và xephalin. Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát Một số đặc tính lý hóa của chất béo: Nhiệt độ nóng chảy: 28 – 35 0C Nhiệt độ đông đặc: 19 – 26 oC Chỉ số iod: 26 – 46 Chỉ số axit bay hơi không hòa tan : 1,5 – 3 Chỉ số xà phòng hóa: 218 – 235 Chỉ số khúc xạ: 1,453 – 1,462 Chất béo có trong sữa tồn tại dưới dạng các cầu béo, các cầu béo có kích thước từ 0,1 – 20 µm. Các cầu béo được bao bọc bởi màng protein – phospatit bền, giúp các cầu béo không bị các enzyme trong sữa thủy phân. Các thành phần chính trong chất béo: Glyxerit: Được tạo thành từ glyxerin và acid béo. Các acid béo có các mạch cacbon đa dạng, từ C4 – C24, gồm các acid béo no và không no.ví dụ: palmitic (C18:1), oleic (C12 :1), leolinic (C18 :3),arachindonic (C20:4). Phosphatit: (glyxerin + acid béo + P + gốc bazơ) và glycolipid (glyxerin + acid béo + gốc đường). Hai loại lipid này tham gia vào cấu tạo vỏ hạt mỡ. Sữa đầu chứa phosphatit nhiều gấp 3-4 lần sữa thường. Steroit: Gồm hai thành phần chính là sterol và sterit. Sterol có cholesterol và ergosterol. D ưới tác dụng của tia cực tím cholesterol biến thành vitamin D3 và ergosterol biến thành vitamin D2. Sterit là este của các acid béo. 1.2.3. Glucid Glucid trong sữa chủ yếu là monosacarit và disacarit. Monosacarit: Gồm glucose, galatose tự do. Ngoài ra các monosacarit trên còn có ở dạng kết hợp với protein, amino acid và axit photphoric. Disacarit: Gồm chủ yếu là lactose được cấu thành từ hai monosacarit là D - glucose và D-galactose. Lactose ở d ạng tự do là chủ yếu, ngoài ra còn có một phần không đáng kể ở dạng liên kết với các protein. Lactose trong sữa tồn tại dưới 2 dạng là α – lactose và β – lactose. Trong sữa lactose chiểm hàm lượng cao nhất trong các gluxid, hàm lượng kho ảng 40 – 60 g/l. Trong sữa lactoza tồn tại d ưới hai dạng α và β. Ở 20 0C α – lactoza mơnohydrat chiếm 40% và β – lactoza anhydrous chiếm 60%. Khi thay đổi nhiệt độ có sự chuyển dời từ dạng α sang β và ngược lại. Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát Bảng Thành phần α – lactoza và β – lactoza ở trạng thái cân bằng trong dung d ịch tại các giá trị nhiệt độ khác nhau Nhiệt độ dung 15 20 50 70 90 dịch (0C) Tỉ lệ thành phần α – lactoza 1: 1,63 1: 1,59 1 : 1,51 1: 1,45 1: 1,40 và β – lactoza Trong sữa lactoza là đường khử, độ ngọt của lactoza thấp hơn nhiều so với disaccharit và monosaccharit thường gặp. Kém sacaroza 30 lần, độ hòa tan trong nước cũng kém hơn. Lactoza có thể thủy phân tạo ra hai monosaccharide là gluco se và glactose bởi enzym β – glactosidase. Phương trình glucose galactose Thủy phân C12H22O 11 + H2O C6H12O 6 + C6H12O6 Đường lactoza của sữa rất nhạy cẩm bởi nhiệt độ, nhiệt độ từ 110 – 1300C xảy ra dạng mất nước của tinh thể đường. Trên 150 0C ta nhận được m àu vàng và ở 1700C màu nâu đậm hình thành bởi quá trình caramen hóa. Các đường đơn giản glucoza, fructoza, saccharose có nhiều trong thực vật. Tuy nhiên chỉ có sữa động vật là nguồn chứa lactoza duy nhất trong tự nhiên. 1.2.4. Enzyme Trong sữa có chứa các enzyme thường gặp trong tự nhiên. Chúng có mặt trong sữa từ tuyến vú, từ vi sinh vật có trong không khí và từ nhiều nguồn khác. Con người chủ động đưa vào các loại vi khuẩn , nấm men, hoặc enzyme. Trong kỹ thuật chế biến người ta chỉ quan tâm đến một số enzim sau: Lipaza : Là enzyme quan trọng trong sữa, nguồn gốc là từ tuyến sữa. khi tuyến sữa làm việc bình thường thì lượng lipaza không đáng kể, khi gặp điều kiện thuận lợi nó sẽ phân hủy một phần chất béo của sữa làm cho sữa và sản phẩm từ sữa có mùi ôi, vị đắng. Chế độ thanh trùng 72- 750C không đủ điều kiện để tiêu diệt lipaza. Đây là một nguyên nhân làm hư hỏng sữa. Bình thường lipaza bị phá hủy ở 750C trong 60s Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát Catalaza : Vắt sữa b ò bị bệnh viêm vú thì hàm lượng Catalaza thường cao. Enzym này b ị phá hủy ở 75 0C trong 60s Phosphataza : Xâm nhập vào sữa theo con đường từ tuyến sữa. trong sữa có Phosphataza kiềm và Phosphataza axit. Phosphataza có tác dụng xúc tác quá trình thủy phân photpho glycerin của sữa, tạo thành glyxerin, acid báo, acid photphatrit và một số sản phẩm khác. Phosphataza kiềm bị phá hủy hoàn toàn ở chế độ thanh trùng 650C trong 30 phút. Hoặc 800C tức thời. Sử dụng tính chất này để kiểm tra hiệu quả thanh trùng. Các proteaza : Proteaza tuyến sữa, điều kiện tối ưu cho enzim này là môi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ 37- 42 0C. Proteaza b ị phá hủy hoàn toàn ở 750C Proteaza vi khuẩn : được tổng hợp từ các vi khuẩn trong sữa. các vi khuẩn này xâm nhập vào sữa từ không khí hoặc do con người chủ động đưa vào khi sản xuất. Một số enzim trong sữa bắt đầu bị vô hoạt hóa khi nhiệt độ từ 550C và khi nhiệt độ cao hơn 900C thì các enzim bị phá hủy hoàn toàn. Một số enzim có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa galactoza, lipaza, cũng bị tiêu diệt. tuy nhiên hàm lượng của chúng nhỏ nên không ảnh hưởng tới giá trị sinh học của sữa. Enzim peroxidaza: có tác d ụng oxi hóa chất béo của sữa, làm cho chất lượng sữa giảm dần. Peroxidaz bị phá hủy ở nhiệt độ 800C trong vài giây. Vì vậy, người ta dựa trên sự có mặt của enzim này ở trong sữa để xác định sữa đã qua khử trùng hay chưa. 1.2.5. Khoáng Hàm lượng khoáng trong sữa dao động từ 8-10g/l. Các muối trong sữa ở dạng hòa tan hoặc dung dịch keo( kết hợp với casein) Các nguyên tố khoáng Ca,Mg,Na, K,P,S và Cl chiếm tỉ lệ cao hơn hẳn. Một phần khoáng tham gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại tồn tại dưới dạng muối hòa tan trong sữa. Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như chất lượng các sản phẩm. Việc sử dụng các nguyên tố vi lượng và đa lượng vào khẩu phần ăn có khả năng làm tăng hàm lượng của chúng trong sữa. Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát Hàm lượng các chất khoáng đa lượng trong sữa (mg/kg) Chất khoáng Hàm lượng Chất khoáng H àm lượng K 144,0 Mg 12,2 Na 43,7 Cl 104,5 Ca 124,0 P 110,0 S 31,8 Hàm lượng các chất khoáng vi lượng trong sữa (mg/kg) Chất khoáng Hàm lượng Chất khoáng H àm lượng Fe 0,1-0,6 Pb 0,02-1,2 Co 0,11 Zn 0,48-3,0 Mn 0,06 Cu 0,05-0,4 I 0,05 -0,2 1.2.6.Vitamin Các vitamin trong sữa được chia làm hai nhóm: Vitamin hòa tan trong nước gồm :B1,B2,B3,B5,B 6, C… Vitamin hòa tan trong chất béo gồm : A,D,E. Nhìn chung hàm lượng vitamin nhóm B trong sữa bò thường ổn định tuy nhiên hàm lượng vitamin tan trong chất béo bị ảnh hưởng sâu sắc bởi thành phần thức ăn và điều kiện thời tiết… Hàm lượng một số vitamin trong sữa bò: Hàm Hàm lượng( Hàm lượng( vitamin vitamin vitamin mg/l) mg/l) lượng A 0 .2-2.0 mg/l B1 0 .44 B12 4.3 0.375- 0.50 D B2 1 .75 C 20 µg/l E 0.75 -1.00mg/l B3 0 .94 Biotin 30 K 80µg/l B5 3 .46 Axit folic 2.8 B6 0.5 Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát 1.2.7. Các chất kháng sinh Sự có mặt các chất kháng sinh trong sữa có nguồn gốc xuất phát như sau: Các chất kháng sinh dùng điều trị cho gia súc Cho các chất kháng sinh vào sữa với mục đích bảo quản Do vi sinh vật trong sữa tiết ra Do bản thân tuyến sữa tiết ra Sự có mặt các loại kháng sinh trong sữa nói chung là không có lợi vì nó gây ảnh hưởng đến chất lượng sữa và các sản phẩm của sữa. Tuy vậy, một số vi sinh vật lactic có khả năng tổng hợp một số chất kháng sinh cho nên các sản phẩm sữa chua đều có tác dụng chữa bệnh tốt. 1.2.8. Các chất khí và sắc tố của sữa. Trong sữa bò có chứa nhiều các chất khí. Lượng chất khí hòa tan trong sữa 70ml/l trong đó 50 -70 % là CO 2 , 5- 10% O 2, 20- 30% nitơ. Sữa mới vắt ra chứa một lượng khí lớn, sau đó giảm dần và đ ạt mức bình thường. Nó thường tồn tại ở ba dạng: Dạng hòa tan, dạng liên kết hóa học với các chất khác và dạng phân tán. Khí hòa tan hoặc phân tán thường gây khó khăn trong quy trình chế biến sữa. Do đó sữa tươi thường qua xử lý bài khí trước khi chế biến. Mỡ sữa và sữa có m àu là do có mặt nhóm của nhóm carotenit mà đại diện là carotin. Trong sữa có sắc tố màu xanh là do clorofit. Màu xanh vàng của nước sữa là do lactoflavin Màu trắng của sữa là do khuếch tán ánh sáng bởi các micelle protein. 1.2.9.Các axit hữu cơ Trong sữa có chứa nhiều axit hữu cơ như axit citric, axit lactic, axit axetic, ... Trong đó, axit citric là cực kỳ quan trọng, góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sản phẩm. 1.2.10. H ệ vi sinh vật trong sữa - Hệ vi sinh vật bình thường của sữa : hệ vi sinh vật trong sữa và số lượng của chúng trong sữa luôn luôn thay đổi tùy thuộc vào mức độ nhiễm vi Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát sinh vật trong quá trình vắt sữa, vận chuyển... các vi sinh vật có thể đ ược chia thành hai nhóm chính: procaryote và eucaryote a. Procaryote: Nhóm vi sinh vật procaryote có nhân chưa hoàn chỉnh, vùng nhân chỉ là mạch ADN xoắn kép nằm trong tế bào chất, lưu giữ các thông tin di truyền cho tế b ào, đại diện quan trọng cho nhóm procaryote là vi khuẩn. Số lượng vi khuẩn trong sữa bò tươi sau khi có thể dao động từ vài nghìn đ ến vàu triệu khuẩn lạc (colony forming units CFU ) trong 1ml sữa. Sữa được đánh giá là có chất lượng vệ sinh k há tốt khi tổng số vi khuẩn trong 1ml sữa không lớn hơn 100.000 khuẩn lạc. Các vi khuẩn thường gặp trong sữa là vi khuẩn lactic, Coliform , vi khuẩn sinh acid butyric, vi khuẩn sinh acid propionic và các vi khuẩn gây thối. Vi khuẩn lactic Là vi khuẩn rất phổ biến trong tự nhiên. Chúng được tìm thấy trên các loại rau, trái cây và trong hệ thống đường ruột của động vật. Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hoặc hình gậy, đứng riêng lẻ tạo thành chuỗi, Gram (+). Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu giao động trong khoảng 25- 47oC. Để tồn tại trong sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp năng lượng ATP từ cơ chất lactose. Acid lactic là một trong những sản phẩm được sinh ra từ quá trình tổng hợp năng lượng trên. Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trình trao đổi năng lượng, người ta chia vi khuẩn lactic thành hai nhóm: - Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của nó chiếm tỷ lệ vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ khác. + Lactobacillus caesi: Đây là những trực khuẩn rất ngắn (1,15µm  0,5µm 1,0µm) gây lên men chua sữa tự nhiên. Hô hấp yếm khí tùy tiện. Lên men tốt glucoza, maltoza, lactoza tạo trong môi trường 0,8- 1% acid lactic. Ở điều kiện bình thường gây chua sữa trong 10- 12 giờ. Nguồn nitơ cho vi khuẩn này cần cung cấp là pepton. Nhiệt độ tối thiểu cho chúng phát triển là 10oC, tối ưu là 35oC và cao nhất là 45oC. Chúng thủy phân cazein và gelatin rất yếu. Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang
Công nghệ sản xuất pho mát - Vi khuẩn lactic dị hình: các sản phẩm từ quá trình chuyển hóa gồm có acid lactic, acid acetic, Ethanol, khí CO2…Hàm lượng acid lactic thu được không cao nhiều hơn so với các sản phẩm còn lại. Vi khuẩn Leuconostoc: có hình cầu, trong môi trường acid chúng trở nên dài và nhọn ra, lên men đường tạo chất thơm như acety, metyleacbimiot ho ặc acetoin. Điển hình là Leuconostoc citrovoum dùng đ ể chế men trong sản xuất bơ. Leuconostoc dextracicum kháng nhiệt sản sinh dextran keo từ một số đ ường. - Trong công nghệ lên men các sản phẩm từ sữa như yoghurt, kefir, phô mai và một số loại bơ, người ta chỉ sử dụng các loài vi khuẩn lactic để thực hiện những chuyển hóa cần thiết. Ví dụ như: Streptococcus lactic p hát triển ở 30 - 35oC và làm đông tụ sữa ở nhiệt độ này sau 10- 12h, nó là tác nhân của quá trình chế biến sữa chua; S treptococcus cremoris phát triển ở nhiệt độ 20- 25oC, khi chúng phát triển trên sữa làm sữa có mùi đ ặc biệt dễ chịu, ứng dụng trong chế biến b ơ nhất là bơ chua. Giống vi khuẩn lactic trong sản xuất công nghiệp là giống vi khuẩn thuần khiết được nhân lên qua nhiều cấp từ một tế bào vi khuẩn ban đầu đã qua tuyển chọn. Còn các vi khuẩn lactic có mặt trong sữa tươi sau khi vắt được xem là những chuyển hóa ngoài ý muốn của nhà sản xuất trong quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến. Các vi khuẩn lactic nhiễm vào sữa thuộc nhiều giống khác nhau như Streptococcus, Latococcus, Lactobacilus, Leuconostoc, Bifidobacterium, …Chúng thuộc nhóm vi khuẩn lên men đồng hình lẫn dị hình, khi thanh trùng ở 80oC hầu hết các vi khuẩn lactic bị nhiễm trong sữa sẽ bị tiêu diệt. - Các trực khuẩn lactic: là tác nhân của quá trình chế biến sữa chua, phomat, ủ lên men thức ăn gia súc. Bao gồm Lactobacterium bulgarium tích tụ đến 3,2% acid lactic, 40 -45oC, gây đông tụ sữa sau 12h. Lactobacterium helveticum là trực khuẩn phomat phát triển ở nhiệt độc 22 - 50 oC tạo độ acid trong sữa là 200-300oT, Lactobacterium lactic phát triển ở nhiệt độ 22-50oC, ngoài ra còn có hai trực khuẩn xếp chuỗi là Lactobacterium casei có thể phát triển ở nồng độ muối cao 5,5% và Lactobacteriium plantararum. Cả hai có tác Nhóm 2 – lớp 48K - Hóa thực phẩm - ĐH Vinh - Trang