Công nghệ sx sữa lên men

Chủ đề: Công nghệ sản xuất “Sữa lên men-Cultured milks”

Nhóm 2: Trần Tuấn Anh
Vũ Mạnh Công
Nông Văn Cương
Vi Đại Lâm
Nguyễn Đức Thành
Hoàng Đình Việt
Lớp: Biotech-52b
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Mai Đàm Linh
Vi Sinh Vật Học Công nghiệp
Vi Sinh Vật Học Công nghiệp
Công nghệ sản xuất Sữa lên men
Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa
Công dụng của sữa lên men
Sản xuất sữa có thể đã được bắt đầu từ 6000 năm trước, được sử dụng như thực phẩm khoảng 4500 trước.
Nguồn nguyên liệu chủ yếu là sữa bò, sữa dê…
Hình thức đầu tiên là sữa lên men ở Trung Đông, Đông Âu. Ban đầu chỉ đơn giản là lên men do nhiệt độ môi trường với vsv tự nhiên sau họ nấu sữa để đông lại trong túi da thú dần dần hình thành nên công nghệ sx sữa lên men.
Cùng với sự pt xã hội, với nhu cầu, thị hiếu của con người ngày nay đã có hàng ngàn sản phẩm chế biến từ sữa như: phomat, kem, bơ…
+ Phomat: người LaMã cổ làm phomat cứng cho quân lính mang theo
Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ Sữa
Mở đầu
Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ Sữa
Một số công nghệ chế biến sữa
Công nghệ sản xuất Phô mai
Công nghệ sản xuất Bơ
Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ Sữa
Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa sử dụng vi sinh vật
Công nghệ sản xuất sữa lên men
Công nghệ sản xuất Sữa lên men
Khái niệm: Sữa lên men ( Fermented milks) là tên gọi chung cho các sản phẩm chế biến từ sữa nhờ quá trình lên men bởi nhóm vi khuẩn lactic hoặc tổ hợp vi khuẩn lactic và nấm men.

Sản phẩm: + Rất đa dạng
+ Gồm: Yaourt, Kefir, Ymer, Filmjolk, Koumiss…

Thành phần: Acid lactic, sp phụ lên men lactic như diacetyle, acetaldehyde, acid acetic, CO2, ethanol….
Sữa lên men
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Mở đầu
Do người du mục vùng Muont Elbus phát hiện ra từ xa xưa, xuất hiện đầu tiên ở các nước Đông Âu như: Bungari , Turkey …với nhiều tên gọi khác nhau nhưng tên gọi phổ biến là Yoghurt…

Được sử dụng như một loại thực phẩm ở Đông Âu, Trung Âu, Trung Á, Tây Á…từ những năm 1900. Ngày nay Yaourt phổ biến khắp nơi trên thế giới và được mọi người yêu thích.

Sữa chua Yaourt ở các vùng khác nhau về độ đặc loãng, thị hiếu mỗi nơi.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Phân loại theo cấu trúc, mùi vị
Yaourt truyền thống (set type): Có cấu trúc gel mịn, dạng khối đông đồng nhất
Yaourt dạng khuấy (stirred type): Không có cấu trúc gel mịn, khối đông bị phá hủy một phần do trộn cơ học.
Yaourt uống (drinking type): Khối đông bị phá hủy hoàn toàn, dạng lỏng.
Yaourt lạnh đông (frozen type): Dạng tương tự kem.
Yaourt cô đặc (concentrated yaourt): Sau lên men yaourt được cô đặc đồng thời tách bớt huyết thanh rồi làm lạnh.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Phân loại theo hàm lượng chất béo
Yaourt béo (fat yaourt): Hàm lượng chất béo > 3%
Yaourt “bán gầy” (partially skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo 0.5÷3%
Yaourt gầy (skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo < 0.5%
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Sữa nguyên liệu
Sữa nguyên liệu có thể là sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc, sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế.
Yêu cầu với nguyên liệu sữa tươi:
- Tổng số tế bào vsv càng thấp càng tốt
- Không chứa thể thực khuẩn
- Không chứa kháng sinh
- Không chứa các enzyme
- Không chứa dư lượng hóa chất từ quá trình tẩy rửa vệ sinh dụng cụ hoặc thiết bị đựng
Chỉ tiêu hóa lý: Hàm lượng chất béo và hàm lượng chất khô không béo (> 8.2%)
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Vi sinh vật
Streptococus salivarius subsp. Thermophilus (ST)





Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus (LB)

Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Streptococus thermophilus(ST) và Lactobacillus bulgaricus(LB) đều là hai chủng vi khuẩn lên men lactic đồng hình
Nhiệt độ lên men tối ưu của ST là 400-450 lượng acid tạo thành là 0.7% ,pH=4.32
Nhiệt độ lên men tối ưu của LB là 400-450, lượng acid tạo thành là 1.5%,pH=4.29

Hai chủng vi khuẩn này có thể phát triển độc lập nhưng khi nuôi cấy chung tốc độ sản sinh ra acid lactic cao hơn nhiều khi nuôi cấy riêng

Sự lên men Lactic là quá trình lên men yếm khí, sản phẩm tạo thành là acid lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic: C6H12O6 → CH3CHOHCOOH. Khi nồng độ của acid lactic đạt 2-3% sẽ ức chế hoạt động của các vi sinh khác, kể cả E.Coli.


Vi sinh vật
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Chất tăng vị ngọt
Đường tinh (glucose, saccharose..) được bổ sung thêm khi chế biến sữa.
Purée trái cây (50÷55% đường) như: dứa, dâu, sơrri, táo…
Aspartame dành cho người ăn kiêng
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Hương liệu & chất màu
Tùy thuộc sở thích từng vùng và qui định an toàn thực phẩm từng quốc gia.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Chất ổn định
Tạo cấu trúc, độ nhớt… yaourt theo yêu cầu.
Thường sử dụng: gelatin, pectin, agar-agar…chúng là những chất ưa nước và có thể liên kết với nước.
Qui trình sản xuất
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt


Chuẩn hóa
Mục đích: Hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa nguyên liệu (0.5÷3.5%).
Tiến hành:
Nguyên liệu hàm lượng chất béo thấp ta bổ sung cream.
Nguyên liệu hàm lương béo cao, tiến hành li tâm thành 2 dòng: 1 dòng sữa gầy và 1 dòng cream. Tùy theo hàm lượng yêu cầu có thể bổ sung thêm cream và sữa gầy.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô
Mục đích: Điều chỉnh hàm lương chất khô.
Hàm lượng tối ưu là 14÷16% mà hàm lượng thông thường khoảng 11.5÷12.7%.
Phương pháp:
+ Cô đặc trong điều kiện chân không.
+ Bổ sung thêm bột sữa gầy vào sữa tươi.
+ Bổ sung thêm sữa cô đặc vào sữa tươi.

Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Bài khí
Mục đích: Làm giảm và loại trừ khí hòa tan trong sữa nguyên liệu.
Tác dụng: Làm tăng quá trình đồng hóa, thanh trùng, loại bỏ những chất bay hơi khó chịunâng cao chất lương sp.
Nếu bổ sung bột sữa gầy, sự khuấy trộn làm tăng khí hòa tan
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Đồng hóa
Mục đích: Tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men và làm tăng độ đồng nhất của sản phẩm.

Tiến hành: ở áp lực 200÷250bar, nhiệt độ 65÷70°C.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Xử lý nhiệt
Mục đích: Tiêu diệt, ức chế tối đa vsv và enzyme có trong sữa.
Một số tác dụng khác: làm biến tính sơ bộ protein như whey protein.
Giúp hình thành khối đông ổn định.
Hạn chế sự thoát huyết thanh khỏi cấu trúc gel khi bảo quản.
Tiến hành: trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng hay ống lồng. Chế độ: 90÷95°C trong 3÷5 phút.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Cấy giống
Giống vsv: Sử dụng nhóm vi khuẩn lactic lên men đồng hình. Phổ biến là: Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus.Tỷ lệ giữa cầu khuẩn và trực khuẩn trong canh trường là 1:1 hoặc 2:1.
Nguồn vsv: chế phẩm vi khuẩn lactic bán trên thị trường.
Tiến hành: + Hoạt hóa vi khuẩn giống trên môi trường pha chế từ bột sữa gầy. Nhằm rút ngắn thời gian lên men và tiết kiệm chế phẩm vi khuẩn. Hàm lượng chất khô 9÷12% . Thiết bị vô trùng hình trụ, đáy côn…Nhiệt độ duy trì 43°C. Kết thúc khi độ chua canh trường là 85÷90°D
Cấy giống: Sau hoạt hóa tiến hành cấy giống vào bồn lên men nếu chưa cấy thì ủ lạnh. Khi cấy nên khuấy để phan bố đều vi khuẩn
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Các quá trình sau cấy giống
Tùy vào sản phẩm sữa chua mà quá trình sau cấy giống các giai đoạn tiến hành không giống nhau. Nhưng đều bao gồm các giai đoạn: Lên men, phối trộn, làm lạnh, rót sản phẩm, bảo quản.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Phụ gia được bổ sung trên hệ thống chuyển sữa từ bồn cấy rồi rộn đều và gia nhiệt lên 43÷45°C
Rót vào bao bì nhựa thông dụng là 200g/1 bao
Nhiệt độ lên men 42÷43°C, trong 2.5÷3 giờ, độ chua 70÷80°D
Làm lạnh ở t° 18÷20°
trong 30÷40 phút nhằm
ổn định cấu trúc gel,
làm chậm hđ vi khuẩn
Bảo quản lạnh ở
2÷4°C nhằm ổn định
gel và tránh hiện tượng
tách huyết thanh sữa.
+ Lên men trong bình trụ lớn có cánh khuấymất cấu trúc gel, 42÷43°C, pH 4.2÷4.6.
+ Làm lạnh ở 15÷22°C trong 20÷30 phút
+ Bổ sung Purée trái cây, hương liệu, chất màu, chất ổn định…dạng đồng nhất và đã khử trùng vào ống trộn

Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Đối nhóm sp bảo quản ở nhiệt đọ thấp.
Qui trình 1: Lên men
 Phối trộn: khuấy trộn phá vỡ cấu trúc gel và bổ sung
đường, hương liệu, chất màu…
Đồng hóa: nhằm giảm kích thước hạt béo, phá vỡ cấu trúc gel, giảm độ
nhớt và tăng độ đồng nhất. Áp lực đồng hóa 50÷200bar.
 Làm lạnh ở 20ºCRót & đóng nắpBảo quản (2÷3 tuần ở 2÷4ºC).
Qui trình 2: Lên menPhối trộnThanh trùngRót spBảo quản lạnh (1÷2 tháng ở 2÷4ºC).
Đối với nhóm sp bảo quản ở nhiệt độ phòng.
Qui trình 3: Lên menĐồng hóa
Tiệt trùng UHT nhằm tiêu diệt toàn bộ vsv có trong sp. Phương pháp gia
nhiệt gián tiếp trên ống lồng ở 110÷115°C trong 5÷7 giây.
 Rót sản phẩmBảo quản ở nhiệt độ phòng 36 tháng trong bao bì giấy

Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Thiết bị máy móc cho sản xuất sữa lên men
Chỉ tiêu đánh giá sản phẩm yoaurt
Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị…
Chỉ tiêu hóa lý: độ chua, tổng hàm lượng chất khô, chất béo…
Chỉ tiêu vi sinh: tổng số vi khuẩn lactic, và các vsv nhiễm khác…
Đối với nhóm sp không qua xử lý nhiệt sau lên men, hệ vi khuẩn lactic có thể gây ra những biến đổi làm ảnh hưởng đến chất lượng sp trong quá trình bảo quản:
Qúa trình lên men lactic: làm thay đổi các giá trị cảm quan như: màu sắc, mùi vị…
Qúa trình thủy phân protein: vk lactic có khả năng tổng hợp enzyme protease, enzyme ày thủy phân protein, polypeptide…ảnh hưởng đến cấu trúc gel.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Yaourt
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Mở đầu
Sữa lên men kefir là sp có từ rất lâu. Ban đầu người ta lên men sữa thành kefir trong túi làm bằng da động vật hoặc bồn gỗ sồi
Cuối thế kỷ 19 Kefir trở thành sản phẩm quen thuộc với người dân Đông Âu (Nga, Ucraina…). Từ đầu thế kỷ 20 kefir được sản xuất ở qui mô công nghiệp.
Ngày nay có hai loại kefir một loại lên men với trái cây và đường, một loại lên men từ sữa.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Sữa nguyên liệu
Sữa nguyên liệu sử dụng là sữa tươi như: sữa dê, sữa cừu hoặc sữa bò…
Yêu cầu: có chất lượng cao, hàm lượng chất béo 2.5÷3.5%, không chứa kháng sinh và đạt các chỉ tiêu vi sinh vật.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Vi sinh vật
+ Sử dụng tổ hợp giống VSV dưới dạng hạt kefir.
+ Hạt kifer từ màu trắng đến màu vàng nhạt, hình dạng không ổn địnhvà thường kết chùm kích thước 0.3÷0.2cm.
+ Hạt kefir chứa vi khuẩn lactic và nấm men
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Thành phần hạt kefir
Nhóm vi khuẩn lactic lactobacilli chiểm 65÷80% tổng số VSV, nhóm lactic lactococci chiếm 20% tổng số tế bào. Cơ chế lên men cả đồng hình lẫn dị hình.
Nấm men chiếm 5÷10% tổng số VSV cả loài lên men được và không lên men được lactose.
Ngoài ra còn protein chiếm
30% tổng chất khô, và
cacbohydrade 25÷50%.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Một số vsv có trong hạt kefir (Oberman H và cộng sự 1998)
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Thanh trùng
Tiến hành: Nhiệt độ 90÷95°C, thời gian 5 phút.
Mục đích: tiêu diệt hệ vsv và enzyme trong sữa, làm biến tích một phần các protein để cải thiện cấu trúc sản phẩm.
Cấy giống
Lượng giống cấy ban đầu là 3.5÷5%.
Nhân giống ở 23÷25°C, cần khuấy trộng liên tục trong 10÷15 phút sau mỗi 25 giờ. Kết thúc khi pH=4.5
Lọc để tách giống cho sx (gồm vi khuẩn lactic và nấm men) và hạt kefir.
Xử lý hạt kefir bằng cách rửa trong nước vô khuẩn ở nhiệt độ thấp 6÷10°C để loại bỏ tạp bám trên bề mặt.
Hạt kefir thu được đem bảo quản trong nước vô khuẩn hoặc dd NaCl 0.9%
Cấy giống vào nguyên liệu để sản xuất sữa lên men kefir với lương 3÷5%(v/v)

Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Lên men – Làm lạnh - Ủ chín
Lên men: vi lactic chuyển hóa lactoseacid lactic, nấm men chuyển lactoseethanol+CO2…tạo ra hàng trăm sản phẩm phụ đóng vai trò hình thành hương vị sp.
Thực hiện ở 23÷25°C trong 12÷14 giờ, độ chua sp 85÷100°Th.
Làm lạnh: khuấy trộn phá vỡ cấu trúc gel rồi làm lạnh về 14÷16°C.
Ủ chín: ủ ở 14÷16°C làm giảm tốc độ trao đổi chất của nấm men và vi khuẩn, trong thời gian 1214 giờ, đạt độ chua 110÷120°Th.
Giai đoạn cải thiện hương vị sp rõ nét.

Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Làm lạnh – Đóng gói & Bảo quản
Làm lạnh: ở 5÷8°C, nhằm hạn chế tối đa hoạt động trao đổi chất của vsv và tránh hiện tượng tách huyết thanh sữa.
Đóng gói & Bảo quản:
+ Đóng gói vô trùng
+ Phổ biến sử dụng bao bì giấy.
+ Thời gian bảo quản 1÷2 tuần ở 4÷6ºC.
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Chỉ tiêu đánh giá sản phẩm
Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị…
Chỉ tiêu hóa lý: đọ chua, hàm lượng ethanol, hàm lượng CO2, tổng hàm lượng chất khô, chất béo…
Chỉ tiêu vi sinh: tổng số vi khuẩn, nấm men…
Thông thường độ chua 110÷120°Th, hàm lượng acid lactic 0.8÷0.9%, hàm lượng CO2 hòa tan 0.08÷0.2%, hàm lượng ethanol 0.5÷2%...
Công nghệ sản xuất sữa lên men Kefir
Tác dụng dinh dưỡng và chữa bệnh của Yaourt
+ Hương vị dễ chịu, đơn giản, ít béo giúp bổ sung dinh dưỡng cho bữa ăn vội , đóng vai trò thay thế những nguồn cung cấp protein khác.
+ Trị bệnh tiêu chảy, táo bón và có tác dụng nhuận tràng
Công dụng của sữa lên men
Công dụng của sữa Yaourt
+ Có chất kháng sinh có thể tiêu diệt nhiều vi khuẩn gây bệnh
+ Làm giảm cholesterol có hại, tăng cholesterol có lợi
+ Giảm huyết áp, chữa hôi miệng…
+ Làm tăng tính miễn dịch, giảm bớt các triệu chứng dị ứng mũi
+ Ngăn chặn sự phát triển tế bào ung thư, chống được ung thư vú và ruột già
+ Ngừa loét dạ dày, có tác dụng làm dịu thần kinh, dễ ngủ, làm giảm sự nhiễm nấm ở cơ quan sinh dục nữ.
+ Ngăn ngừa loãng xương
Tác dụng thẩm mỹ của sữa Yaourt
+ Sữa chua (yaourt) còn có tác dụng dưỡng da rất tốt, có thể kết hợp với một số loại thực phẩm khác để tẩy tế bào chết, xóa vết rám nắng.
+ Acid lactic tác dụng ngăn ngừa sự xâm nhập và kiềm chế hoạt động của các loại vi khuẩn có hại, tạo nên màng chắn an toàn bảo vệ cho da. Các vi khuẩn lên men chua còn có thể tiết ra chất kháng sinh tự nhiên nên quá trình làm
lành các thương
tổn của da như sẹo,
các vết rỗ, giúp việc
tái tạo da mới sẽ
diễn ra nhanh hơn.
Công dụng của sữa lên men
Công dụng của sữa Yaourt
Công dụng của sữa Kefir
Công dụng làm đẹp của nấm Kefir:
Cách dùng: Dùng làm sữa tắm hoặc đắp lên da 15-30’ hoặc trước khi đi ngủ.
Tác dụng: Chống lão hoá da, giúp lành sẹo vì nấm Kefir có sinh sản chất trụ sinh, da mịn và trắng dần lên theo từng ngày sử dụng.

Công dụng của sữa lên men
Công dụng của sữa Kefir
2. Tác dụng dinh dưỡng và trị bệnh của nấm Kefir
- Bệnh tim, tuần hoàn máu, xơ cứng động mạch , thiếu máu , bệnh hô hấp, phổi hen xuyễn . Làm tan sạn trong thận và mật .đường tiểu tiện . Lở loét bao tử , lao ruột và thập nhị tràng(2 tháng ) ,tiêu chảy , táo bón .
- Trị mọi trường hợp lỡ loét .
- Ngừa và trị bệnh huyết áp cao. Làm tan mỡ trong máu , ngăn chận sự tập trung của tế bào mỡ đặc biệt ở vùng bụng của người lớn . Nhờ đó giữ được sự cân xứng , tránh mập phệ .
- Ngăn chặn sự bành trướng các tế bào lão hoá , nhờ đó kéo dài được tuổi thọ .

Công dụng của sữa lên men
Công dụng của sữa Kefir
2. Tác dụng dinh dưỡng và trị bệnh của nấm Kefir
- Thần kinh rối loạn , mất ngủ, kém ăn , chán nản ,buồn bã .
- Làm cân bằng lượng đường lactose trong máu , nhờ đó trị được bệnh tiểu đường
- Mật ,yếu gan, Đau gan vàng da .
- Trị thận suy. Làm tái tạo tế bào tóc, nhờ đó trị được bệnh rụng tóc , giúp tóc mọc nhiều và đen hơn .
- Ung thư nội tạng, phổi, gan, thận, mật , ruột, bao tử,máu ngứa và bệnh ngoài da, trong uống ngoài thoa ( rửa sạch và bôi rửa nhiều lần ) .
- Có đầy đủ chất bổ cho cơ thể .
Công dụng của sữa lên men
Tài liệu tham khảo
Nguồn Internet
http://google.com
http://www.nutifood.com.vn/Default.aspx?pageid=108&mid=295&breadcrumb=351&intSetItemId=351&action=docdetailview&intDocId=839
http://www.fdb.it/eng/tipo_produzione/aad/index.html
http://wikipedia.org
…………….
Nguồn sách báo
TS. Lâm Xuân Thanh. (2003). Giáo trình công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa. Hà Nội: NXB KHKT.
Lê Văn Việt Mẫn. (2004). Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống. Tập 1, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa. Tp HCM: NXB DHQG Tp HCM.
GS.TS Kiều Hữu Ảnh. (1999). Giáo Trình Vi Sinh Vật Học Công Nghiệp. Hà Nội: NXB KHKT.
Đặng Thị Cẩm Tú. (2005). Luận văn “Nghiên Cứu Chế Biến Sữa Kefir”.
? Dairy Processing Handbook ?
.....................
Vi Sinh Vật Học Công nghiệp
Vi Sinh Vật Học Công nghiệp
Trần Tuấn Anh
Vũ Mạnh Công
Nông Văn Cương
Vi Đại Lâm
Nguyễn Đức Thành
Hoàng Đình Việt