Chương 1 - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Tổng quan về pho mát 1. Pho mát Pho mát (hay phô mai) là tên gọi chung của một nhóm các sản phẩm từ sữa, được sản xuất trên toàn thế giới với đủ các hương vị, màu sắc, độ mềm cứng khác nhau. Hiện nay, có hơn 1000 loại pho mát, được làm từ nhiều nguồn khác nhau như sữa bò, cừu, dê., nhưng chủ yếu là từ sữa bò.
Pho mát là một thực phẩm có nguồn gốc lâu đời, được cho là bắt nguồn từ khu vực nằm giữa hai con sông Tigris và Euphrates, nay là Iraq, cách đây khoảng 8000 năm [26, 59]. Pho mát là một thực phẩm giàu dinh dưỡng, có hàm lượng protein, chất béo tương đối cao, ở dạng dễ hấp thu, có đầy đủ các axit amin không thay thế, các vitamin và chất khoáng [9, 58]. Theo định nghĩa của FAO/WHO, pho mát là sản phẩm rắn hoặc bán rắn, ở dạng tươi hoặc đã qua ủ chín, thu được bằng cách làm đông tụ sữa hoặc các nguyên liệu từ sữa: sữa gầy, sữa tách béo, cream, whey cream, nhờ hoạt động của enzym rennet hoặc các tác nhân đông tụ thích hợp khác và làm tách một phần nước khỏi quện sữa đông [62]. Pho mát có thể được phân loại theo nhiều cách khác nhau: tác nhân đông tụ casein, độ ẩm, loại vi sinh vật tham gia vào quá trình ủ chín hay dựa vào cấu trúc của pho mát.
Phân loại theo độ ẩm, pho mát được chia các loại như sau: Bảng 1.1: Phân loại pho mát theo độ ẩm [66] Loại pho mát Độ ẩm, % Sản phẩm Pho mát tươi, không ủ chín: Cottage, Ricotta, Quarg, Mozzarella Pho mát mềm 55- 80 Pho mát ủ chín bề mặt bằng nấm mốc: Brie, Camembert Pho mát bán Pho mát có quá trình ủ chín: Limburger, 41 - 55 rắn Gorgonzola, Roquefort Pho mát ủ chín có cấu trúc mắt: Emmental Pho mát rắn 20 - 40 Pho mát ủ chín không có cấu trúc mắt: Cheddar, Cheshire 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Phân loại pho mát dựa vào cấu trúc và công nghệ sản xuất: - Pho mát tươi đông tụ bởi axit, không bổ sung enzym rennet hoặc nếu có thì với tỷ lệ rất thấp. Axit được tạo ra thường bằng vi khuẩn lactic. Tuy nhiên có một số loại pho mát tươi được axit hóa trực tiếp bởi gluconodelta – lactone. Sản phẩm điển hình là Cottage, Quark, Cream và pho mát tươi Bắc Mỹ.
- Pho mát tươi đông tụ bởi rennet, không bổ sung vi khuẩn lactic hoặc nếu có thì rất ít như: Quesco, Balnco, Quesco Fresco, Halloumi, pho mát tươi từ Ý. - Pho mát đông tụ bởi axit ở nhiệt độ cao. Sản phẩm có độ ẩm cao nhưng chắc. Sản phẩm điển hình như Ricotta (Ý), Channa và Paneer (Ấn Độ), pho mát trắng Mỹ - Latin.
- Pho mát mềm ủ chín: vi khuẩn lactic được cấy vào để lên men lactic trước khâu được đông tụ bởi enzym rennet. Một số pho mát điển hình như: Fetta, Camembert, Brie, Blue. - Pho mát bán cứng có qua giai đoạn rửa hạt pho mát sau đông tụ như: Gouda, Edam, Colby. - Pho mát cứng nhiệt độ thấp, không qua giai đoạn rửa hạt pho mát sau đông tụ như: Cheddar, Pasta Filata.
- Pho mát cứng nhiệt độ cao, quá trình tách nước hỗ trợ bằng nhiệt độ cao như: Romano, Swiss, Parmersan. Tình hình sản xuất và tiêu thụ pho mát trên thế giới và Việt Nam Theo thống kê của FAO, sản lượng pho mát trên thế giới năm 2010 đạt khoảng 20,2 triệu tấn, trong đó tập trung chủ yếu ở khu vực châu Âu, bắc – trung Mỹ với sản lượng tương ứng là 10,3 và 6,8 triệu tấn. Trong giai đoạn từ 2000 – 2010, sản lượng pho mát trên toàn thế giới tăng 3,6 triệu tấn, trung bình mỗi năm sản lượng pho mát tăng khoảng 2% [80]. Tình hình tiêu thụ pho mát cũng khác nhau rõ rệt giữa các nước và theo khu vực.
Pho mát chủ yếu được tiêu thụ ở các nước phát triển, tập trung nhiều ở khu vực châu Âu và bắc Mỹ. Tuy nhiên, các số liệu thống kê cũng cho thấy lượng pho mát tiêu thụ được cho đã tăng ở hầu hết các nước. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Triệu tấn Hình 1.1: Sản lượng pho mát trên thế giới giai đoạn 2000 – 2010 [28] Ở Việt Nam, tính đến năm 2009, mức tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa bình quân đầu người là 11,2 kg/người/năm thấp hơn nhiều so với mức bình quân của Châu Á (62 kg/người/năm) và của thế giới (96 kg/người/năm) [4]. Tuy nhiên, cùng với việc thu nhập bình quân đầu người đang tăng lên hàng năm và thói quen tiêu thụ sữa được hình thành thì thị trường sữa Việt Nam có tiềm năng tăng trưởng khá tốt trong tương lai.
Theo thống kê của Tổng cục hải quan, kim ngạch nhập khẩu sữa và các sản phẩm từ sữa của 11 tháng đầu năm 2009 chỉ đạt 287,14 triệu USD, giảm 28,92% so với cùng kì năm 2007 nhưng tới năm 2013, con số này đã tăng lên 839,4 triệu USD, tăng 25% so với cùng kỳ năm 2012 (673,8 triệu USD) [78]. Hiện nay, các sản phẩm pho mát: Chedda, Gouda, Emmental, Pasmesan, Mozzarella, Edam đã được nhập khẩu vào Việt Nam nhưng mức tiêu thụ chưa cao. Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng các sản phẩm sạch và có giá trị dinh dưỡng cao ngày 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com càng tăng nên các sản phẩm như pho mát sẽ có nhiều triển vọng. Năm 2008, kim ngạch nhập khẩu pho mát đạt 24,04 triệu USD, tăng 7,33 triệu USD so với năm 2007.
Năm 2009, kim ngạch nhập khẩu pho mát 11 tháng đầu năm chiếm 7,23% tổng kim ngạch nhập khẩu sữa và các sản phẩm từ sữa [6]. Đến nay, pho mát đã trở thành loại thực phẩm khá quen thuộc ở các thành phố lớn. Đánh giá được nhu cầu về pho mát sẽ tăng trưởng ở Việt Nam, đặc biệt là loại pho mát chế biến hợp với khẩu vị và sở thích của người Việt Nam, các công ty chế biến sữa quy mô vừa và nhỏ như công ty Cổ phần Sữa Ba Vì đang chuẩn bị tham gia vào lĩnh vực sản xuất này.2: Tỉ trọng kim ngạch nhập khẩu sữa và các sản phẩm từ sữa của Việt Nam, năm 2009 [6] 1. Công nghệ sản xuất pho mát Sản xuất pho mát thực chất là quá trình loại nước khỏi sữa, trong đó casein và chất béo của sữa được cô đặc từ 6 – 12 lần tùy từng loại pho mát, bắt đầu bằng một hoặc kết hợp của hai quá trình: lên men nhờ vi sinh vật và đông tụ protein sữa nhờ enzym rennet.
Quy trình sản xuất pho mát gồm các khâu chính: đông tụ sữa, loại nước khỏi quện sữa (cắt quện sữa, nấu, khuấy, ép), tạo hình (nghiền, đổ khuôn, ép) và muối. Tuy nhiên, ở mỗi khâu cách thức thực hiện khác nhau đã tạo ra các sản phẩm đặc trưng riêng. Quy trình sản xuất có thể tóm tắt như sau [9, 10, 59]: 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Tiêu chuẩn hóa: Pho mát có thể làm từ sữa, sữa đã tách béo hoặc tách một phần chất béo. Trước khi đưa vào sản xuất sữa được tiêu chuẩn hóa nhằm đảm bảo nguồn nguyên liệu ổn định để tạo ra sản phẩm pho mát có chất lượng đồng nhất.
- Thanh trùng: Thanh trùng nhằm tiêu diệt hệ vi sinh vật có mặt trong sữa. Tuy nhiên, thanh trùng cũng làm giảm hàm lượng canxi trong sữa do đó làm giảm khả năng đông tụ sữa bằng enzym. Để khắc phục nhược điểm này, nhà sản xuất thường bổ sung thêm muối calcium chloride. Chế độ thanh trùng phổ biến 72 – 76oC, trong 15 – 20 giây.
Một số loại pho mát như Parmigiano – Reggiano làm từ sữa tươi chưa qua thanh trùng. - Đông tụ sữa: Quá trình đông tụ casin có thể thực hiện bằng tác nhân đông tụ là enzym hoặc giống khởi động. Một số loại pho mát, quá trình này diễn ra nhờ sự kết hợp cả hai tác nhân trên. Giống khởi động cho mỗi loại pho mát thường khác nhau: Giống khởi động trong sản xuất pho mát Cheddar là các vi khuẩn lactic ưa ấm, có thể là một hoặc kết hợp cả hai loài Lactococcus lactis subsp.
lactis; ở pho mát Emmental là các vi khuẩn ưa nhiệt và có thể có các vi khuẩn propionic; các pho mát sử dụng sữa chưa thanh trùng thì hệ vi sinh vật sẵn có trong sữa được xem như là giống khởi động. - Tách nước khỏi quện sữa: Giai đoạn này gồm các bước cắt quện sữa, gia nhiệt nhằm làm đẩy nhanh quá trình tách nước. Ở mỗi loại pho mát, thời gian và nhiệt độ gia nhiệt quện sữa là khác nhau: Ở pho mát Cheddar quện sữa được gia nhiệt tới 37 – 39oC, pho mát Parmigiano – Reggiano, Emmental nhiệt độ gia nhiệt lên tới 53 – 55oC. - Tạo hình và muối: Sau khi tách nước, quện sữa có thể được xay nhỏ, bổ sung thêm muối và ép, tạo khuôn hoặc được ép thành khuôn trước, sau đó bổ sung muối bằng cách ngâm trong bể muối từ 1 -2 ngày.
Kết thúc quá trình này, thu được pho mát tươi và sử dụng được. - Ủ chín: Pho mát tươi có thời hạn sử dụng ngắn (1 – 2 tuần). Để kéo dài thời gian sử dụng cũng như tạo cảm quan về hương vị, các loại pho mát thường được ủ chín. Nhiệt độ ủ chín thường 4 – 12oC, tùy từng pho mát mà thời gian ủ chín có thể từ 1 – 2 tháng (Emmental), 2 – 3 tháng (Gouda) hoặc tới 2 năm (Parmigiano – Reggiano).
7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.3: Sơ đồ sản xuất pho mát Cheddar (a) và Emmental (b) [59] 1. Các quá trình chuyển hóa của vi khuẩn lactic trong sản xuất pho mát Quá trình sản xuất pho mát đòi hỏi phải có vi khuẩn lactic (LAB). Chúng có thể được chủ động bổ sung vào sữa hoặc sử dụng ngay những vi khuẩn có mặt trong sữa tươi. Vi khuẩn lactic đã được sử dụng trên toàn thế giới, đóng vai trò quan trọng trong lên men thực phẩm ở quy mô công nghiệp.
Thuật ngữ vi khuẩn lactic dùng để chỉ đặc điểm của quá trình trao đổi chất cơ bản của nhóm vi khuẩn này: Chuyển hóa đường hexose chủ yếu thành axit lactic. Do liên quan tới sản xuất axit lactic nên 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com định nghĩa mang tính chất hóa sinh nhiều hơn phân loại học. Trong sản xuất pho mát, các vi khuẩn lactic tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa: 1. Quá trình chuyển hóa lactose Lên men lactose thành L – axit lactic là chức năng cơ bản của chủng giống khởi động trong sản xuất pho mát.