MỤC LỤC
A. MỞ ĐẦU 2
I. Giới thiệu chung về phomat 2
B. NỘI DUNG 8
TRANG WEB 46
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
A. MỞ ĐẦU
Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và đầy đủ các chất
dinh dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin,…. Ngoài giá trị dinh
dưỡng trong sữa còn nhiều chất cần thiết cho cơ thể như : axit amin không thay
thế, muối khoáng…
Sữa được chế biến thành nhiều loại thực phẩm khác nhau, trong đó các sản
phẩm được chế biến từu sữa vẫn là mặt hang có giá trị dinh dưỡng cao chứa đầy
đủ các chất với một tỉ lệ thích hợp cần thiết cho con người. Tiêu biểu là phomat là
nguồn cung cấp chất đạm , canxi, phốt pho cao, rất bổ dưỡng và tốt cho xương ,
giúp chống lại ung thư đường ruột hiệu quả và một số ung thư khác ở hệ tiêu hóa.
I. Giới thiệu chung về phomat
Phomat là sản phẩm lên men được chế biến từ sữa (sữa bò, sữa dê…) với sự
tham gia của một số nhóm vi sinh vật. Đây là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao,
bảo quản được lâu. Phomat là nguyên liệu lý tưởng bởi chúng dễ kết hợp với nhiều
loại thức ăn. Chúng giúp tăng hương vị cho các món súp, bánh tard, các món
salad Phomat cung cấp gấp đôi lượng béo so với các loại kem từ sữa nên được
sử dụng trong nhiều công thức chế biến.
Trong phomat chứa: protein 20% (dưới dạng pepton, amino acid), lipid
30%, các muối khoáng, các vitamin (A, B
1
, B
2
, C,…). Phomat có mùi vị thơm
ngon, kích thích quá trình tiết dịch tiêu hóa, làm tăng khả năng đồng hóa thức ăn
của cơ thể. Phomat tuy chưa phổ biến nhiều ở Việt Nam, nhưng lại là một thực
> 67
Dựa vào giá trị FDB
Lượng chất béo trong phomat thường được biểu diễn thông qua tỷ lệ phần trăm
giữa lượng chất béo và tổng khối lượng phomat đã trừ béo, được ký hiệu là FDB
(Fat on Dry Basics)
FDB =
Dựa vào FDB,người ta chia phomat làm 5 loại:
Loại sản phẩm Giá trị FDB (%)
Phomat có hàm lượng béo rất cao
Phonat có hàm lượng béo cao
Phomat có hàm lượng béo trung bình
Phomat có hàm lượng béo thấp
Phomat gầy
> 60
45 ÷ 60
25 ÷ 45
10 ÷ 25
< 10
Dựa vào quá trình ủ chín và loại vi khuẩn sử dụng
Đa số các loại phomat đều “chín” nhờ tác động của vi khuẩn lactic. Một số loại
phomat như Camember quá trình chính lại do tác động của mốc trắng (white
moulds); hoặc Roquefort và Gorgonzola do tác động của mốc xanh (blua moulds).
Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất phomat có quá trình ủ chín hay không và
dựa vào hệ vi sinh vật gây nên các biến đổi trong giai đoạn ủ chín sản phẩm, người
ta chia phomat thành 2 nhóm chính:
Loại sản phẩm Đặc điểm
TRANG 4
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
Phô mai tươi
Phô mai có giai đoạn ủ chín
1.1. Tính chất vật lý
Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò
Đại lượng Giá trị Đơn vị đo
Ph 6,5 ÷ 6,7 _
Độ chua 15 ÷ 18
°D
Tỷ trọng 1,028 ÷1,036 g/cm
3
Điểm đông đặc -0,54 ÷ -0,59
°C
Thế oxy hóa khử 0,10 ÷ 0,20 V
Sức căng bề mặt ở 20°C
50 dynes/cm
Độ dẫn điện 0,004 ÷ 0,005 1/ohm.cm
Nhiệt dung riêng 0,933 ÷ 0,954
Cal/g.°C
_Độ đục: do các chất béo, protein và một số khoáng có trong sữa tạo nên.
_Màu sắc: trắng tới vàng nhạt tùy vào hàm lượng β-caroten trong sữa
_pH: được xác định ở 20°C. Sữa tươi có giá trị pH trung bình là 6,6 và sữa non-
sữa đầu tiên trong chu kỳ sữa có pH thấp hơn hoặc bằng 6,0. Nếu sữa bị nhiễm vi
sinh vật, lactose trong sữa sẽ bị chuyển thành acid lactic làm giảm giá trị pH của
sữa.
_Độ chua: được xác định bằng phương pháp chuẩn độ bằng dung dịch NaOH.
Hiện nay trên thế giới, có 3 đơn vị đo độ chua: độ Soxhlet Henkel (°SH), độ
Thorner (°Th) hoặc độ Dornic (°D). Sữa bò thường có độ chua 15,3°D, còn sữa bò
tươi có độ chua trung bình 15,75°D.
_Tỷ trọng: do hàm lượng chất khô trong sữa quyết định. Các chất béo có tỷ trọng
nhỏ hơn 1g/cm
3
. Hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷ trọng càng thấp.
_Các chất protein chiếm tỷ lệ 95% trong các hợp chất nitơ chứa trong sữa, và
được chia làm 2 loại:
+ Protein hòa tan (whey protein): gồm albumin, immunoglobulin, lisozim,
lactoferin, lactoperoxydaza….
+ Protein ở trạng thái keo không bền: gồm một phức hệ mixen hữu cơ của các
caseinat và canxi phosphate.
TRANG 9
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
Thành phần các hợp chất chứa nitơ trong sữa
Người ta có thể sản xuất phomat từ sữa bò, sữa dê hoặc sữa cừu dưới dạng sữa
tươi, sữa tách một phần béo hoặc sữa gầy.
Sữa dùng để sản xuất phomat phải đạt yêu cầu về các chỉ tiêu chất lượng
sữa rất nghiêm ngặt. Sữa phải thu nhân từ những động vật khỏe mạnh, không chứa
kháng sinh và bacteriophage, không nhiễm bẩn các chất tẩy rửa hay chất sát trùng
từ các dụng cụ chứa và hệ thống đường ống vận chuyển sữa.
Ngoài ra, sữa còn phải đáp ứng yêu cầu đặc biệt khác, đó là khả năng đông
tụ bằng renin và khả năng tách whey của hạt phomat. Những đặc tính này phụ
thuộc vào từng giống bò, thậm chí vào từng con riêng biệt. Yếu tố về thời tiết các
mùa trong năm cũng ảnh hưởng đấn tính chất này của sữa.Người ta khắc phục
bằng cách bổ sung CaCl
2
, lên men phụ…
_Kiểm tra khả năng đông tụ của sữa:
TRANG 10
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
Cho 10ml sữa + 1ml 0,02% dung dịch renin, khuấy trộn đều rồi đặt vào cách thủy
35
o
C, theo dõi sự đông tụ. Nếu sữa đông tụ trong thời gian:
- Không quá 15 phút: thuộc nhóm sữa đông tụ nhanh;
Tác nhân đông tụ sữa phổ biến nhất là renet. Rennet là hỗn hợp của chymosin
(E.C.3.4.4.3), cũng được gọi là rennin và pepsin (E.C.3.4.4.1). Tỷ lệ
pepsin/chymosin (rennin) thay đổi, vì chymosin chỉ hiện diện trong dạ dày của
động vật chưa cai sữa và sau đó được thay thế bởi pepsin, hàm lượng chymosin
phụ thuộc vào tuổi và loại động vật.
Rennin (E.C.3.4.4.3) được định nghĩa là enzyme đông tụ sữa, là một protease
có tính acid, chủ yếu được chiết rút từ ngăn dạ dày bê dưới 5 tháng tuổi, đặc biệt
nó chuyên gây đông tụ sữa nên người ta còn gọi tên là enzyme đông tụ sữa điển
hình.
Rennin có trọng lượng phân tử khoảng 33.000-34.000Da Thành phần hóa
học của rennin chứa nhiều amino acid có tính acid hơn so với amino acid có tính
kiềm. Ngoài ra , trong thành phần của rennin còn chứa nhiều prolin, serin. Rennin
tinh khiết có dạng tinh thể hình lập phương và mang những đặc tính của một
globulin. Điểm đẳng điện của rennin pI=4,5. Rennin nhanh chóng bị bất hoạt bởi
ure.
Đặc hiệu thủy phân: Cấu tạo phân tử rennin có mạch polypeptide có gắn glycine
trong mạch vòng carbon. Renin chỉ thủy phân các liên kết peptide và không làm
ảnh hưởng đến liên kết ester và amine.Rennin đặc biệt có tác động mạnh lên các
liên kết được tạo nên bởi tyrosine và phenylalanine. Rennin tác động lên cơ chất
casein của sữa.
Đặc tính thủy phân casein của rennin phụ thuộc vào rất nhiều vào pH. Ở
pH=6.8 rennin phân cắt trung bình 1/33 còn ở pH=2.3 thì phân cắt 1/8 số liên kết
peptide trong phân tử casein. Hoạt động xúc tác tối ưu của rennin ở pH=3.7, tùy
TRANG 12
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
theo sự thay đổi cơ chất mà pH tối ưu thay đổi trong khoảng 3,4-4. Đặc điểm của
rennin là tác động ở môi trường acid vừa phải và cần có sự hiện diện Ca
2+
. Ở
pH=3,7, các ion Ca
Vi sinh vật
chuyển gen
chymosin từ
bê
Aspergillus niger
Kluyveromyces
lactis
Chymosine B
Chymosine B
Hiện nay trong công nghiệp, nhóm enzyme được chiết tách từ động vật
chiếm tỉ lệ sử dụng cao nhất, phổ biến nhất là nguồn enzyme được tách chiết từ
ngăn thứ tư dạ dày bê. Thông thường, lượng chymosin chiếm đến 80-90% và
pepsin chỉ khoảng 10-20%. Khi bê trưởng thành, tỷ lệ thành phần enzyme trong
ngăn thứ tư sẽ thay đổi. Hàm lượng pepsin sẽ tăng đến 80-90%.
Khả năng gây đông tụ sữa của rennet được đánh giá thông qua hoạt tính đông
tụ sữa. Các chế phẩm rennet thương mại có dạng bột mịn hoặc dạng lỏng, rennet
dạng bột có hoạt độ gấp 10 lần so với dạng dung dịch. Hoạt tính đông tụ sữa của
TRANG 13
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
chúng thường dao động 1:10.000÷15.000, nghĩa là một phần (khối lượng hoặc thể
tích) chymosin có thể đông tụ được 10.000÷15.000 phần (thể tích hoặc khối lượng
sữa trong thời gian 40 phút ở 35
o
C. Chế phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp
(4÷6
o
C).
4. Giống vi sinh vật
Trong sản xuất phomat, tùy thuộc loại sản phẩm mà các nhà sản xuất có thể
sử dụng một loài hoặc tổ hợp nhiều loài vi sinh vật khác nhau.
propionic, CO
2
và một số sản phẩm phụ khác. Mục đích sử dụng vi khuẩn
propionic là tạo nên những lỗ hổng trong cấu trúc một số phomat cứng và góp
phần hình thành nên hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Phương trình lên men tổng
quát như sau:
Các loài nấm mốc thuộc giống Penicillum như P. camemberti, P. roqueforti…
được sử dụng trong giai đoạn ủ chín một số loại phomat bán mềm. Nhóm vi sinh
vật này có khả năng sinh tổng hợp enzyme protease và lipase ngoại bào, xúc tác
chuyển hóa protein và lipid trong khối đông tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản
phẩm.
5. Phụ gia và các nguyên liệu khác
CaCl
2
: ion Ca
2+
có vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ casein. Người ta
bổ sung Ca
2+
vào sữa dưới dạng muối CaCl
2
để hiệu chỉnh thời gian đông tụ và cấu
trúc, độ cứng của khối đông.
CO
2
: khí CO
2
hòa tan vào sữa sẽ làm giảm nhẹ pH sữa. Theo Bylund Gosta
(1995) thì việc sục CO
2
được sử dụng cho ủ chín phomat nấm sợi Penicillium. Màu xanh của chlorophylle
sẽ làm giảm nhẹ màu vàng tự nhiên của phomat, từ đó làm nổi rõ hệ sợi xanh của
nấm mốc trong khối sản phẩm, làm cho màu sắc phomat trở nên hấp dẫn hơn.
Những nguyên liệu phụ khác: đường saccharose, nước ép trái cây, mứt trái cây,
mật ong… được sử dụng trong sản xuất một số loại phomat tươi để làm đa dạng
hóa hương vị sản phẩm.
II. Sự thay đổi các thành phần sữa trong quá trình sản xuất phomat
1. Sự thay đổi lactoza
Lactoza được lên mem biến thành rượu, các loại acid hữu cơ, các chất khí.
Các loại rượu được chuyển hóa tiếp thành mùi cho phomat, các acid hữu cơ sẽ
được tích trữ và chuyển hóa thành các chất thơm.
Kết quả là làm pH của khối sữa giảm và làm khối sữa kết tủa lại. Đó là giai
đoạn tạo khối kết tủa casein.
Trong giai đoạn tạo phomat lượng. lactoza sẽ giảm rất nhanh. Chỉ còn 5-10
ngày lên men , trong khối phomat sẽ không còn lactoza.
2. Sự thay đổi cazein
Trong giai đoạn lên men acid của khối sữa, cazein bị tách khỏi ion canxi.
Về cơ bản cấu trúc của cazein đã có sự thay đổi rất mạnh khi tạo thành khối
cazein kết tủa ở pH đẳng điện.
TRANG 16
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
Trong giai đoạn lên men phomat, casein được biến đổi sâu sắc nhất. Cazein
ở trạng thái không hòa tan và chuyển dần sang dạng hòa tan do bị thủy phân
bởi các enzy tạo thành pepton và các acid amin. Trong giai đoạn này thấy hình
thành khí NH
3
, H
2
S va một số khí khác. Trong đó khí CO
2
M
TC
=
Trong đó: M
TC
là hàm lượng chất béo của sữa tiêu chuẩn (%)
P
s
là hàm lượng protein của sữa (%)
M
CK
là hàm lượng chất béo theo chất khô của loại phomat định sản
xuất
k là hệ số thực nghiệm
Ở các dây chuyền sản xuất hiện đại, quá trình tách và hiệu chỉnh lượng chất béo
trong sữa được thực hiện hoàn toàn tự động bằng quá trình ly tâm.
Sữa được bơm vào máy ly tâm hoạt động liên tục được hai dòng sản phẩm
thóat ra là sữa gầy và cream. Hàm lượng béo trong hai dòng sản phẩm trên phụ
thuộc và chế độ hoạt động của máy ly tâm. Tùy theo loại phomat cần sản xuất mà
một phần cream sẽ được phối trộn trở lại với dòng sữa gầy để hàm lượng chất béo
của sữa đạt đúng giá trị yêu cầu.
TRANG 19
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
Đối với một số trường hợp
sản xuất các loại phomat có hàm
lượng béo cao, sau giai đoạn chuẩn
hóa, các nhà sản xuất bắt buộc thực
hiện quá trình đồng hóa.
Thanh trùng
Thanh trùng để tiêu diệt các
o
T đến 32-35
o
T.
Quá trình này góp phần
làm tăng khả năng
đông tụ sữa của renin.
Trong một số trường
hợp, việc cấy chủng vi
sinh vật vào sữa có thể
tiến hành trước bước thanh trùng, vì khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp trong thời
gian dài thì khả năng đông tụ sữa bởi renin giảm (tức làm tăng thời gian đông tụ)
và làm giảm cả hiệu suất phomat. việc cho chủng vi khuẩn Lactic vào để giữ cho
pH ổn định trong suốt thời gian bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp. Sau đó sữa được
thanh trùng sẽ tiêu diệt hết vi khuẩn lactic bổ sung, các công đoạn tiếp theo tiến
hành như đối với sữa bình thường.
-Đông tụ: Sau khi sữa đạt đô chua 32-35
o
T người ta bổ sung renin và CaCl
2
. Nhiệt
độ tối ưu của rennin là 40
o
C, nhưng trong thực tế người ta thường đông tụ ở 30-
32
o
C với lý do: có thể sử dụng một lượng renin lớn hơn mức cần để đông tụ, lượng
dư này giúp cho quá trình chín sinh học ở giai đoạn ủ chín cũng như thu được hạt
phomat có độ cứng vừa phải, một lý do nữa là nhiệt độ thấp phù hợp với sự phát
triển của hỗn hợp vi khuẩn trong sữa (cùng phát triển).
Đổ khuôn
Gồm hai quá trình ép thành bánh và nén
-Ép thành bánh: có hai cách làm là ép khối phomat ngay trong thiết bị sản xuất nó
hoặc bên ngoài. Theo cách đầu người ta tháo hết whey, nhào sơ bộ khối hạt
phomat rồi đặt tấm kim loại lên trên nén sơ bộ, sau đó cắt khối thành từng miếng
TRANG 22
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
có trọng lượng nhất định cho vào khuôn. Cách thứ hai là tháo khoảng 50-60%
whey rồi đổ khối hạt phomat còn lại vào các khuôn ép chặt. Ở thành khuôn có lỗ
nhỏ thoát nước.
-Nén phomat: Trong quá trình nén, các hạt phomat kết dính thành một khối và
phomat có nhiều hình dạng nhất định. Đây cũng là giai đoạn điều chỉnh hàm lượng
nước của phomat. Đối với từng loại phomat, các thông số như áp suất nén, thời
gian nén, nhiệt độ, pH… là những hằng số.
Phomat cứng áp suất nén 0.4-0.5 bar trong 24-48 giờ.
Phomat mềm áp suất nén 0.4-0.5 bar trong 2-3 giờ.
Trong quá trình đổ khuôn, quá trình tách whey và lên men lactic vẫn tiếp
tục diễn ra, số lượng tế bào vi khuẩn lactic đạt đến hàng tỷ trong một gam phomat,
do đó độ chua của hỗn hợp khối đông cũng tăng dần. Phomat lúc này có thành
TRANG 23
CÔNG NGHỆ LÊN MEN
phần chủ yếu là casein và lipid. Khi ép, phần huyết thanh bị loại ra khỏi gồm
lactalbumin, lactoglobulin, đường lactose…Nhiệt độ khối đông được duy trì
khoảng 20-30
o
C
Ướp muối
Mục đích của việc muối phomat là để tạo vị mặn thích hợp, tạo điều kiện
cho chủng vi sinh vật phát triển, ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại, chủ
yếu là trực khuẩn đường ruột, tác động tốt đến trạng thái và giữ chất lượng khi bảo
phomat có mốc xanh
Trộn và khuấy đảo muối
- Muối bằng nước muối: Các
phân tử muối khuếch tán vào
sâu khối đông nhờ hệ thống
mao quản và cấu trúc xốp của
khối đông. Giá trị pH=5.2÷5.4
được xem là giá trị tối ưu của
dung dịch muối cho quá trình
ướp muối nhiều loại phomat. Người ta dùng nước muối có nồng độ 16-23%, có bổ
sung CaCl
2
và đã hiệu chỉnh pH, ở nhiệt độ 15
o
C để muối, thời gian muối phomat
phụ thuộc vào kích thước, trọng lượng từng khối phomat,cũng như hàm lượng
TRANG 25