Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
51
Bài 3:
Công nghệ chế biến
sữa chua uống liền
Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
52
1. Giới thiệu chung về sữa chua uống( Yaourt):
Yaourt là một sản phẩm sữa lên men rất phổ biến trên thế giới. Yaourt đã được những người
du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ rất lâu. Ngày nay Yaourt được tiêu thụ mạnh tại vùng địa
trung hải, trung tâm Châu Âu và Châu Á.
Trên thị trường hiện nay, sản phẩm Yaourt rất đa dạng về chuẩn loại, cấu trúc, mùi vị của
yaourt luôn được các nhà sản xuất thay đổi để phù hợp với thị hiếu và thói quen sử dụng c
ủa
khách hàng tại các nước khác nhau. Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau:
- Yaourt truyền thống (set type): sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản xuất
yaourt truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lý, cấy giống, rồi rót vào bao bì. Quá trình
đến chất lượng…
Tính chất hoá lí của sữa
•
Sữa là hệ phân tán cao :
Các thành phần của sữa tuy có tính chất khác nhau nhưng khi hòa vào môi trường nước được
thể đồng nhất và phân tán cao. Lactose và glucose tan trong nước ở dạng phân tử, còn muối của
acid hữu cơ, vô cơ tồn tại ở dạng ion Protein dạng keo, chất béo ở dạng phân tán cao.
Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
53
• Độ chua của sữa :
Có nhiều đơn vị để tính độ chua của sữa như độ Soxhlet Henkel (
o
SH), độ Thorner (
o
T), độ
Dornic (
o
D). Thông thường độ chua của chuẩn độ được định nghĩa là số ml dung dịch NaOH 0.1N
dùng để trung hòa acid của 100ml dịch sữa. Sữa thường có độ chua trung bình là 16÷18
o
T (độ
Thorner).
•
Tính oxi hoá của sữa :
Do trong sữa chứa nhiều chất có khả năng khử hay oxi hóa như : acid ascorbic, tocopherol,
riboflavin, systin, men… làm cho sữa cũng có tính chất đó.
•
Khối lượng riêng :
Khối lượng riêng của sữa phụ thuộc hàm lượng chất béo cũng như các chất tan trong sữa.
Trung bình sữa có khối lượng riêng d = 1,027÷1,032, số liệu này thay đổi tùy giống, loài, thời kỳ
Carbonhydrat
%
Tro
%
Sữa mẹ 1.2 0.5 0.7 3.8 7.0 0.2
Sữa ngựa 2.2 1.3 0.9 1.7 6.2 0.5
Sữa bò 3.5 2.8 0.7 3.7 4.8 0.7
Sữa trâu 4.0 3.5 0.5 7.5 4.8 0.7
Sữa dê 3.6 2.7 0.9 4.1 4.7 0.8
Sữa cừu 5.8 4.9 0.9 7.9 4.5 0.8
Các thành phần chính của một lít sữa:
Các thành phần Mô tả Trọng
lượng
%
Nước Pha lỏng 902 87,40
Glucid
(40 – 60 g/l)
Dạng tự do : lactose(do galactose và
glucose) ở trạng thái phân tử.
49 4,75
Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
54
•
Ðường lactose:
Lactose là một disaccharide do một phân tử glucose và một phân tử galactose liên kết với
nhau tạo thành. Trong sữa đường lactose tồn tại dưới hai dạng :
- Đường α -lactose monohydrat C
12
một màng lipoprotein, ở dạng nhũ tương.
Ở dạng các hợp chất hoà tan trong chất béo
: các sắc tố (β - caroten),
sterol(cholesterol), các vitamin.
39 3,78
Hợp chất Nitơ
(25 – 40 g/l)
Ở dạng mixen 28g : dạng huyền phù, là
phức của phosphat canxi liên kết với một
liên hợp của casein.
Ở dạng hoà tan 4,7g : là những cao phân tử
của albumin và imunoglobulin.
Nitơ phi protein 0,3g : ure acid, uric creatin
33 3,20
Chất khoáng
( 25 – 40 g/l)
Ở trạng thái keo và hoà tan
Ở dạng phân tử và ion : acid citric, K, Ca,
P, Na, Cl, Mg.
Ở dạng các nguyên tố trung lượng( oligo –
elemen): Zn, Al, Fe, Cu, I…
9 0,87
Chất khô tổng số
(MST)
Sữa đã được làm bóc hơi nước
130 12,60
Các chất khác Các chất xúc tác sinh học : các vitamin( A,
D, E, K,B
1
, B
Các đường đơn giản như glucose, fructose, saccharose, có nhiều trong thực vật (hoa, trái cây
các loại). Tuy nhiên chỉ có sữa động vật là nguồ
n chứa lactose duy nhất trong tự nhiên.
Ngoài lactose, trong sữa còn có glucose (hàm lượng trung bình 70mg/l), galactose (20mg/l) và
các hợp chất glucid chứa Nitơ như N-acetyl glucosamine, N-acetyl galactosamine, acid N-acetyl
neuraminic Tuy nhiên, hàm lượng của chúng rất thấp, chỉ ở dạng vết.
•
Chất béo :
Là thành phần quan trọng, về dinh dưỡng chất béo có độ sinh năng lượng cao, chứa các
vitamin trong chất béo (A, D, E). Với sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng tới mùi vị,
trạng thái sản phẩm. Có 98÷99% chất béo là triglyxerid, 1÷2% còn lại là các phospholipid,
cholesterol, vitamin A, D, E, K.
Trong sữa có 18 acid béo. Mỗi glyxerol có thể kết hợp với 3 acid béo cùng loại hoặc khác loại
nên số glyxeride khác nhau là vô cùng lớn. Lớp váng sữa trên bề mặt có nhiều thể hình cầu kích
thước khác nhau nổi tự do trong sữa, mỗ
i thể cầu được bao bọc bằng một màng mỏng. Thể cầu
mở này có màng bao từ protein và các phosphatide (rất bền) có tác dụng bảo vệ giữ cho chúng
không bị phá hủy bởi các enzim trong sữa (đường kính cầu mở 0,1÷20µm (trung bình 3÷4 µm),
có 3000 đến 4000 triệu cầu mở/1ml sữa, là thành phần nhẹ nhất trong sữa (tỉ trọng 0,925g/cm3)
và có xu hướng nổi lên bề mặt. Phần còn lại ngoài các cầu mở là sữa gầy.
Acid béo chiếm 98÷99% tổng chấ
t béo, khác với mỡ động vật là chứa nhiều acid béo no
khối lượng phân tử thấp.
•
Protein :
Bao gồm casein từ 2÷4,5%, α -lactose albumin : 0,5%÷1% β -lactose globulin 0,1%, khoáng
0,1% là các protid khác.
Protein sữa là loại protid hoàn thiện chứa hầu hết các loại acid amin có trong tự nhiên và có tỉ
lệ cân đối thích hợp cho sự hấp thu và đồng hoá của cơ thể người. Casein có tính chất keo, được
ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến sữa. Casein thường ở dạng phức chất casein-calci-
Vitamin :
Vitamin sữa được chia làm hai nhóm: Vitamin hoà tan trong nước gồm : B1, B2, B3, B5, B6,
C…và vitamin hoà tan trong chất béo gồm : A, D, E, K.
Nhìn chung hàm lượng vitamin nhóm B trong sữa bò thường ổn định do chúng được tổng hợp
chủ yếu bởi vi khuẩn trong ngăn thứ nhất dạ dày của nhóm động vật nhai lại và không phụ thuộc
vào điều kiện ngoại cảnh. Tuy nhiên, hàm lượng vitamin tan trong chất béo bị ảnh hưởng sâu sắc
bởi thành phần thức ăn và điều kiện thời ti
ết.
•
Hormone:
Hormone do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng của
động vật.Trong sữa bò ta có thể tìm thấy nhiều loại hormone, chúng được chia thành 3 nhóm là
proteohormone, hormone peptide và hormone steonide, trong số đó prolactine được nghiên cứu
nhiều hơn cả.
Hàm lượng trung bình prolactine trong sữa bò là 50µg/l, trong sữa non là 23mg/l. Ða số bị
mất hoạt tính khi thanh trùng ở nhiệt độ thấp (60 ÷ 65
o
C).
•
Các hợp chất khác:
Trong sữa bò còn chứa các chất khí, chủ yếu là CO
2
, O
2
và N
2
.Tổng hàm lượng chúng chiếm
từ 5÷6% thể tích sữa. Các chất khí trong sữa thường tồn tại ở 3 dạng : dạng hoà tan, dạng liên kết
hoá học với các chất khác và dạng phân tán. Khí ở dạng hoà tan hay phân tán thường gây ra một
sự khó khăn trong các qui trình chế biến sữa. Do đó sữa tươi thường được qua xử lý bài khí trước
- Trạng thái
+ Dạng khô : bột đồng nhất, có thể có cục nhỏ, dễ dàng vỡ vụn khi bóp bằng tay,
không tạp chất lạ
+ Dạng hòa tan : dung dịch đồng nhất, không vón cục, không lắng cặn
Các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu
•
Chỉ tiêu hóa lý
Chỉ tiêu Đơn vị tính Mức yêu cầu
Hàm lượng protein (tính theo solid-nonfat) % khối lượng ≥ 34
Hàm lượng protein thô % khối lượng ≥ 32,4
Hàm lượng béo % khối lượng ≤ 1,25
Độ ẩm % khối lượng
≤
40
Độ acid (% acid lactic của 100g sữa hoàn nguyên) % khối lượng ≤ 0,15
Chỉ số không hòa tan ml ≤ 1,0 / 50
Chỉ số protein biến tính WPNI mg/g 4,5 – 6
Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
58
• Chỉ tiêu vi sinh
Tổng số vi khuẩn hiếu khí cfu/g
≤
50.000
Coliform MPN/g
≤
10
E.Coli MPN/g Không phát hiện
Hg mg/kg
≤
0,05
Nước :
- Là nguyên liệu chính trong sản xuất sữa nước (chiếm khoảng 80% trong sữa)
-
Giúp phối trộn dễ dàng, quyết định trạng thái sản phẩm.
-
Tạo pH ổn định.
-
Làm sạch, tẩy rửa, vệ sinh.
-
Tác nhân làm lạnh.
-
Các chỉ tiêu cảm quan, hóa sinh (tương tự như sữa đậu nành)
Đường trắng (RE):
- Tạo độ ngọt
-
Cung cấp năng lượng, cải thiện tính chất cảm quan cho sản phẩm
•
Chỉ tiêu cảm quan
- Màu sắc : màu trắng, không xỉn màu, không màu lạ
- Mùi : không mùi chua, không hôi, không mốc, không mùi lạ
- Vị : ngọt, không chua, không đắng hay vì lạ
- Trạng thái :
+ Dạng khô : dạng tinh thể, khô, tơi xốp, không vón cục, không tạp chất lạ,
không phát hiện côn trùng
+ Dạng hòa tan : dung dịch trong suốt, không lắng cặn
Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
≤
10
• Chỉ tiêu kim loại nặng
As ppm
≤
1,0
Pb ppm
≤
0,5
Cu ppm
≤
2,0
Chế phẩm vi khuẩn lactic :
Trong thực tế sử dụng giống vi khuẩn lactic lên men đồng hình. Hai loài phổ biến nhất là
Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus, hia loài này có thể sống cộng sinh với
nhau nhưng do phòng thí nghiệm không có nên trong bài này ta sử dụng 1 hũ yaourt Vinamilk
Chất tạo màu – tạo hương :
Chất tạo màu được sử dụng trong bài thí nghiệm là màu hồng cùng với hương dâu với
hàm lượng cho phép của Bộ Y tế quy định. Chất tạo màu và hương được sử dụng dưới dạng pha
loãng.
3. Quy trình thí nghiệm chế biến yaourt uống:
Cấy giống
Lên men
Phối trộn
Làm lạnh
Yaourt uống
Vi
khu
ẩn
Hoạt hoá
Chất màu,
h
ươ
ng
t
0
= 60
0
C
t
0
= 90
0
C
τ = 30 phút
t
0
= 43
0
C
Nhằm chuẩn bị cho quá trình lên men
•
Tiến hành:
Sử dụng giống vi khuẩn lactíc đã được hoạt hoá sẵn (hũ sữa chua vinamilk) để cấy vào
erlen. Tỷ lệ cấy là 8%
Æ Lượng giống cho vào cấy là :
(500+90) x 8% = 47,2 (g)
Lên men:
• Mục đích:
Đây là quá trình tạo cấu trúc và hương vị cho sản phẩm sữa lên men.
- Chuyển đường đa thành đường đơn
- Tạo thành acid lactic, làm giảm pH của dịch sữa.
- Chuyển hoá một phần casein thành pepton, acid amin.
- Sản sinh ra những chất tạo hương, là sản phẩm phụ của quá trình lên men,
nhưng góp phần đáng kể tạo nên chất lượng cho sản phẩm sau cùng.
•
Tiến hành:
Thời gian lên men là 2 giờ. Thời gian chưa đủ để sản phẩm có độ chua như mong muốn
(thường phải lên men trong 4 giờ) nên theo dõi biến thiên độ chua của quá trình lên men bằng
cách cứ sau mỗi 30 phút lấy mẫu để tiến hành kiểm tra độ chua của sữa.
Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
62
Kiểm tra độ chua bằng cách lấy mẫu (10 ml sữa, 20 ml nước, 3 giọt phenolphatelain) cho
vào erlen đem đi chuẩn độ bằng NaOH 0,1N.
Qua 4 lần kiểm tra độ chua ta được:
V
NaOH1
= 2.6
V
NaOH2
phẩm.
Phối trộn lần 2:
• Mục đích:
Đây là giai đoạn hoàn thiện sản phẩm và nâng cao giá trị cho sản phẩm
•
Tiến hành:
Khi quá trình lên men kết thúc, cho vào hỗn hợp đường 10% (590x10%= 59g), có thể cho
thêm màu hồng dâu 6ppm và hương dâu 0.08% (w/w) để tăng giá trị cảm quan và sức hấp dẫn từ
màu sắc đến hương vị của sản phẩm. Sử dụng đũa để đảo trộn hỗn hợp trong thời gian từ 1 – 2
phút.
Rót ly :
• Mục đích:
Đây là bước hoàn thiện sản phẩm, tạo mẫu mã bắt mắt, tăng giá trị sản phẩm.
•
Tiến hành:
Sữa sau khi ra khỏi máy đồng hoá rót vào ly ngay. Sau đó tiến hành ghét mí ly.
Sản phẩm:
Sản phẩm có thể bảo quản trong tủ lạnh 4
o
C trong 3 ngày hoặc có thể uống liền.
Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
63
4. Kết quả và nhận xét :
Kết quả:
- Trạng thái: đồng nhất và không có hiện tượng tách lớp
-
Mùi: sữa chua có mùi thơm đặc trưng, có hương thơm của các hợp chất hữu cơ như acid
lactic, diacetyl và acid acetic (là các sản phẩm được sinh ra trong quá trình lên men), có hương
thơm dâu bổ sung.
120
3.75 38.25
Sự biến thiê n độ chua của sữa
0
20
40
60
0 50 100 150
Thời gian
Độ chua
-
Báo cáo thí nghiệm thực phẩm 2 GVHD: cô Nguyễn Quốc Thục Phương
64
Nhận xét:
Qua tham khảo các nhóm khác thí nghiệm với tỉ lệ men 6% và 10%, thì ta thấy có sự khác
nhau cho ra các sản phẩm có độ chua biến thiên theo thời gian cũng khác nhau. Ở tỉ lệ 8% độ
chua trong quá trình lên men cao hơn ở tỉ lệ 6% và ở 10% thì có quá trình tách lớp do các nấm
men phát triển nhanh hơn, sự thay đổi độ chua được chuẩn độ qua thể tích NaOH và được thể
hiện qua bảng biến thiên độ chua ở phía trên.
Về cấu trúc của sữa sau khi lên men, ở tỉ lệ 8% l
ại có cấu trúc (sệt) và mùi vị thơm hơn,
tốt hơn tỉ lệ 6%.
Sau khi thí nghiệm cho ta thấy được sự ảnh hưởng của độ chua có liên quan đến tỉ lệ
giống nấm men cho vào.
Trong quá trình thí nghiệm, ở giai đoạn hạ nhiệt độ về khoảng 43
o
C, nếu ta không cẩn
thận đảm bảo nhiệt độ ở khâu này sẽ dẫn đến nếu nhiệt độ còn cao mà ta cấy giống vào giống sẽ
chết từ đó sẽ dẫn đến hạn chế sự lên men, cũng như về cảm quan sẽ thấy có hiện tượng tủa trong