MỞ ĐẦU Trong tự nhiên không có sản phẩm thực phẩm nào mà thành phần dinh dưỡng lại kết hợp một cách hài hòa như sữa. Chính vì thế mà sữa và các sản phẩm từ sữa có một ý nghĩa đặc biệt đối với dinh dưỡng của con người. Do không ngừng đổi mới về công nghệ cũng như trang thiết bị hiện đại, ngành công nghiệp chế biến sữa ở Việt Nam đã phát triển rất mạnh mẽ trong những năm qua và đã đáp ứng được một phần nhu cầu tiêu dùng của cộng đồng. Các sản phẩm sữa của nước ta đã có mặt trên thị trường thế giới.[1] Các loại sản phẩm lên men từ sữa động vật ngoài việc cung cấp cho cơ thể nguồn chất dinh dưỡng thiết yếu, còn là phương tiện vận chuyển probiotic tiềm năng vào cơ thể vật chủ.
Trên thị trường hiện nay có nhiều sản phẩm lên men từ sữa như: sữa chua có đường, sữa chua probi, sữa chua có đường SuSu, sữa chua Nha Đam, sữa chua hương vị Dâu.Đặc điểm của các sản phẩm trên là được sản xuất từ hoạt động lên men của chủng men truyền thống Lactobacillus bulgaricus và Streptococcus thermophilus. Đối với sữa chua có hoạt tính probiotic thì sau khi lên men từ chủng truyền thống còn có bổ sung thêm vi sinh vật probiotic nhằm tăng cường vi khuẩn có lợi cho cơ thể vật chủ. Bên cạnh sữa chua bổ sung probiotic như trên, các nước trên thế giới còn sản xuất sữa chua mà vi khuẩn probiotic đóng vai trò vi sinh vật khởi động, gọi là sữa chua probiotic để phân biệt với sữa chua truyền thống bổ sung probiotic. Điểm khác biệt của sản phẩm sữa chua probiotic với sản phẩm truyền thống có bổ sung probiotic là khi sử dụng vi khuẩn probiotic làm vi sinh vật khởi động trong quá trình lên men, chúng sẽ chịu trách nhiệm chính trong việc tham gia tạo sản phẩm như hương, vị, cấu trúc sản phẩm.
Xu hướng sản xuất thực phẩm probiotic hiện nay đang bùng nổ, nhằm góp phần đa dạng thêm sản phẩm probiotic trên thị trường chúng tôi xin tiến hành đề tài: “Xây dựng quy trình lên men sữa chua bằng men sống probiotic”. SV: Cao Thị Thường 1 K19 – Lớp 1202 Với các nội dung chính sau: - Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men sữa chua bằng men sống probiotic. - Nghiên cứu phụ gia cho sữa chua. - Xây dựng quy trình lên men sữa chua.
SV: Cao Thị Thường 2 K19 – Lớp 1202 PHẦN I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về sữa và sữa chua 1. Sữa và giá trị dinh dưỡng của sữa: Sữa là chất lỏng sinh lý do các tuyến sữa tổng hợp được từ các hợp chất có trong máu, được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non. Sữa có đầy đủ dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể.
Những chất này có khả năng đồng hóa cao vì vậy từ lâu con người đã biết sử dụng sữa như một loại thực phẩm rất bổ dưỡng cho cơ thể nhất là đối với trẻ sơ sinh. Trong sữa có một số thành phần như: lipit, gluxit, protein, chất khoáng, vitamin, ngoài ra còn có chất màu và nhiều chất khác. Trong các chất trên trừ nước và những chất bay hơi khi chế biến thì những chất còn lại gọi là chất khô của sữa. Hàm lượng chất khô của sữa khoảng 10-20% tùy từng loại sữa, chất khô của sữa càng nhiều thì giá trị thực phẩm càng cao, nếu không kể đến lipit thì chất khô trong sữa gọi là chất khô không béo.
Thành phần hóa học của các loại sữa không giống nhau, chúng luôn thay đổi và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời kỳ tiết sữa, thành phần thức ăn, phương pháp vắt sữa, điều kiện chăn nuôi, sức khỏe, tuổi, độ lớn của con vật, loài, giống và nhiều yếu tố khác.[10] Sữa là một trong những sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhất. Trong sữa có đầy đủ tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết và dễ được cơ thể hấp thu. Ngòai các thành phần chính là protein, lactoza, lipit, muối khoáng còn có tất cả các loại vitamin chủ yếu, các enzyme, các nguyên tố vi luợng không thể thay thế. Protein của sữa rất đặc biệt, có chứa nhiều và hài hòa các acid amin cần thiết.
Hàng ngày mỗi người chỉ cần dùng 100gr protein sữa có thể đã thỏa mãn hòan tòan nhu cầu về acid amin. Cơ thể người sử dụng protein sữa để tạo SV: Cao Thị Thường 3 K19 – Lớp 1202 thành Hemoglobin dễ dàng hơn bất cứ protein của thực phẩm nào khác. Độ tiêu hóa của protein sữa là 96 - 98%. Lipit của sữa giữ vai trò quan trọng trong dinh dưỡng.
Khác với mỡ của các loài động vật và thực vật khác, mỡ sữa chứa nhiều nhóm acid béo khác nhau, chứa nhiều vitamin và có độ tiêu hóa cao do có nhiệt độ nhiệt độ thấp và chất béo ở dưới dạng các cầu mỡ có kích thước nhỏ. Giá trị dinh dưỡng của đường sữa ( lactoza ) không thua kém saccaroza. Hàm lượng muối canxi và photpho trong sữa cao giúp cho quá trình tạo thành xương, các họat động của não. Cơ thể có thể hấp thị được hòan toàn.
Đối với trẻ em canxi của sữa là nguồn canxi không thể thay thế. Sữa là nguồn cung cấp tất cả các vitamin. Sữa không những bổ sung mà còn có tác dụng chữa bệnh, giải độc. Trong số các thức ăn tự nhiên của con người không có sản phẩm nào mà hỗn hợp các chất cần thiết lại được phối hợp một cách hiệu quả như sữa.
Sữa có thể lấy từ nhiều loài gia súc khác nhau như: dê, cừu, bò, trâu, lừa, ngựa,.Tuy nhiên, người ta chú ý nhiều nhất đến sữa bò. Từ sữa bò có thể sử dụng để chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhau: sữa tươi tiệt trùng, bơ, phomat, sữa bột, yoghurt. Sữa chua và giá trị dinh dưỡng của sữa chua: Sữa chua (hay còn gọi yoghurt, yaourt) thực chất là sữa bò tươi hoặc sữa hoàn nguyên được cho lên men với các chủng vi khuẩn có lợi cho đường ruột (Lactobacillus bulgaricus, Stretococus thermophilus) giúp chuyển đường sữa thành lactic tạo ra độ chua của một loại thực phẩm hấp dẫn. Sữa chua yoghurt bắt nguồn từ Bungari với tên gọi là yaourt, ở nhiều nước khác có tên gọi riêng cho yoghurt.
Ở nước ta hiện nay sử dụng phổ biến loại sữa chua yoghurt. Hiện nay, trên thị trường các sản phẩm sữa chua rất đa dạng về chủng loại nhưng nhìn chung chúng thuộc các nhóm sau: • Yaourt truyền thống (set type): sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Điểm đặc SV: Cao Thị Thường 4 K19 – Lớp 1202 trưng trong quy trình sản xuất là quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm. • Yaourt dạng khuấy (stirred type): khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học.
Do đó, sản phẩm sữa chua dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như sản phấm sữa chua truyền thống. • Yaourt dạng uống (drinking type) hay yaourt dạng lỏng: khối đông xuất hiện sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. Điểm đặc biệt trong quy trình sản xuất là sau quá trình lên men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và là giảm độ nhớt cho sản phẩm. • Yaourt lạnh đông (frozen type): sản phẩm có dạng tương tự như kem.
• Yaourt cô đặc (concentrated yaourt): quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men, cô đặc, làm lạnh. Trong quá trình cô đặc, người ta tiến hành tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm. Trong tự nhiên không có sản phẩm thực phẩm nào mà thành phần dinh dưỡng lại kết hợp một cách hài như sữa. Chính vì thế mà sữa và sữa chua có một ý nghĩa đặc biệt đối với dinh dưỡng của con người, nhất là với trẻ em, người già và người bệnh.
• Sữa tươi là một loại thực phẩm quý, giàu chất dinh dưỡng như đạm, đường, khoáng, vitamin và các chất khoáng… Sự lên men lactic được sử dụng rộng rãi trong việc chế biến sữa thành các loại sản phẩm như sữa chua, yaourt… vừa tăng giá trị dinh dưỡng, vừa có tính chất chữa bệnh đường ruột giúp ta ăn ngon miệng, dễ tiêu hóa mà còn có tác dụng bảo quản lâu hơn sữa tươi. • Hơn thế nữa, sữa chua vẫn giữ được và làm giàu thêm các chất protein, vitamin và khoáng chất cần thiết giúp cân bằng hệ vi khuẩn, tăng cường khả năng đề kháng của cơ thể. SV: Cao Thị Thường 5 K19 – Lớp 1202 • Protein trong sữa ngăn ngừa ung thư, da dày, đường lactoza làm tăng bifidobacteria trong ruột, calcium và sắt ngăn chặn bệnh thiếu máu hồng cầu. • Vitamin A tăng cường thị giác, pepton và peptit có tác dụng kích thích chức năng gan, kích thích sự đáp ứng miễn dịch và làm giảm cholesterol huyết thanh, nó trở nên nhiều chất bổ dưỡng và dễ hấp thụ vào máu.
Có lẽ vì vậy mà có thể hấp thụ sữa chua nhiều hơn gấp 3 lần sữa tươi, dùng cho người bệnh vừa mới khỏi, suy nhược, biếng ăn rất tốt. • Có thể dùng sữa chua cho người bệnh đái đường vì nó có ít chất bột và làm giảm cơn khát. • Sữa cho còn được xem như một loại mỹ phẩm chăm sóc da hiệu quả. Cơ sở khoa học của quá trình lên men sữa chua 1.
Cơ sở khoa học của quá trình lên men lactic: Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa lên men, là quá trình sinh hóa đặc trưng của sữa dưới tác động của vi khuẩn lactic lên men đường lactoza để tạo thành axit lactic. Trong quá trình lên men lactoza , nhiều chủng vi khuẩn không sinh ra axit lactic mà có thể sản sinh ra các sản phẩm khác như: rượu, diaxety, axetic, este… Dựa vào thành phần của sản phẩm lên men mà chia thành: vi khuẩn lên men lactic đồng hình và vi khuẩn lên men lactic dị hình. Quá trình sinh hóa chủ yếu trong lên men sữa chua là đường lactoza đầu tiên được chuyển thành đường glucoza và đường galactoza, sau các đường đơn này chuyển thành axit piruvic và cuối cùng chuyển thành axit lactic theo sơ đồ: SV: Cao Thị Thường 6 K19 – Lớp 1202 Lactoza Glucoza Galactoza + + Glucoza - 6 - phosphat Đồng phân hóa Fructoza - 6 - phosphat 2 ATP + Fructoza - 1,6 - diphosphas Aldehy Phosphodioxy phosphoglixerinic axeton -2 +2 Aldehyt 3 - phosphoglixerinic NAD+ 2H - 2H + +2H -2H Axit 1,3 – diphosphoglixerinic -2 + 2 2 ADP NAD.