I. Qui trình công nghệ sản xuất sữa chua ăn
II.
Biến đổi cấu trúc và trạng thái trong quá trình xử lý
· Sữa
nguyên liệu
-
Độ vệ sinh cao, tổng số vi khuẩn thấp.
-
Không chứa kháng sinh (pecnicilin, streptomycin…), bacteriophage (thực khuẩn
thể).
-
Không chứa các chất tẩy rửa, chất sát khuẩn, những chất ngăn cản quá trình lên
men.
Ngoài ra, khi ta tăng
hàm lượng
chất khô trong sữa nguyên liệu, đặc biệt là tăng hàm lượng casein và protein
huyết thanh sữa sẽ làm cho cấu trúc khối đông trở nên bền và ổn định
hơn
· Chất
ổn định
Có
rất nhiều chất được sử dụng cùng với các nguyên liệu để làm sữa chua với mục
đích ra sự ổn định về mặt cấu trúc cho sản phẩm.Các chất ổn định được sử dụng
với nhiều mục đích như nhằm tránh hiện tượng tách nước, tạo độ sánh, tạo độ đồng
đều, chống lại các tác động xấu của nhiệt độ… Một vài các chất thường
được sử dụng là:
· Tinh
bột: các loại tinh bột biến tính đã được sử dụng rộng rãi trong thời gian gần
đây với mục đích như cải thiện nâng cao các đặc tính của sản phẩm như có tác
dụng làm dày sản phẩm, giữ nước không bị tách lớp, ổn định cấu
trúc…
· Gelatin:
đây cũng là 1 chất đựơc sử dụng rộng rãi để làm ổn định cấu trúc sản phẩm sữa
chua. Gelatin là protein được tách chiết từ da, xương của các loại gia súc, lợn
và nhiều loại cá. Nó có đặc điểm là nhiệt độ nóng chảy của gelatin gần với nhiệt
độ của cơ thể người .
· Pectin
: Được sử dụng như một thành phần nguyên liệu để sản xuất sữa chua. Nó tạo ra sự
ổn định về mặt cấu trúc cho sản phẩm rất tốt. Khả năng tạo gel: các pectin và
acid pectinic có các nhóm hydroxyl (-OH) nên có khả năng hydrat hóa cao. Các
phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, do đó làm
giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch, vì vậy khi làm giảm độ tích điện và
độ hydrat hóa sẽ làm cho các phân tử pectin xích lại gần nhau và tương tác với
nhau tạo nên một mạng lưới 3 chiều rắn chứa pha lỏng ở bên
trong.
· Carageena:
gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của những muối. Các phân tử có sự
chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các
chuỗi xoắn. Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các chuỗi
thúc đẩy sự tổ hợp
· Các
công đoạn trước khi lên men
+
Trộn có nâng nhiệt: Quá trình xử lý nhiệt làm biến tính sơ bộ các protein sữa,
đặc biệt là các whey protein, nhờ đó, trong quá trình lên men lactic, khối đông
được hình thành với cấu trúc ổn định, hạn chế sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu
trúc gel khi bảo quản protein. Đó là do β-
lactoglobulin-
thành phần chính trong whey protein- đã tương tác với
κ- casein trong cấu trúc micelle làm cải thiện
cấu trúc khối đông của sữa chua.
+
Đồng hóa: Giai đoạn đồng hóa sữa nguyên liệu nhằm giảm kích thước các cầu mỡ,
phân bố chúng đồng đều làm tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong
quá trình lên men sữa và cải thiện trạng thái cho sản phẩm: quện sữa mịn, đồng
nhất. Quá trình này ảnh hưởng tốt đến cấu trúc micelle trong sữa và cải thiện
cấu trúc gel của sữa chua thành phẩm.
+
Thanh trùng: Là biện pháp xử lý nhiệt nhằm tiêu diệt vi sinh vật, tăng khả năng
hydrat hóa của casein(khả năng giữ nước tốt, hạn chế sự tách nước, quện sữa mịn,
chắc)
+
Ngoài ra, khả năng đông tụ của sữa sẽ giảm khi lượng ion điện tích dương
giảm(chủ yếu ion Ca2+). Người ta cho thêm
CaCl2 với lượng 0,02 ÷ 0,04% trong một số thời điểm
trong năm.
· Quá
trình lên men và ủ chín
-
Sự hình thành acid lactic trong quá trình lên men làm cho phức hệ calcium-
caseinate- phosphate bị mất ổn định,
casein trong sữa bị keo tụ và làm cho sữa có độ đặc giống như
gel.
-
Khi quá trình lên men kết thúc, môi trường lên men được làm để ổn định cấu trúc
gel của sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ sinh tổng hợp acid lactic của vi
khuẩn. Sau đó bảo quản sản phẩm trong kho lạnh ở nhiệt độ 3÷6oC. Quá
trình này giữ vai trò quan trọng trong việc ổn định cấu trúc gel của sữa chua,
tránh hiện tượng tách huyết thanh sữa trong sản phẩm.
· Chủng
nấm men
· Sữa
chua được sản xuất từ quá trình lên men sữa bởi hai
chủng Lactobacilus Bulgaricus và Streptococcus
Thermophilus.
· Đường
trong sữa là đường Latose được lên men để tạo thành acid Lactic và đây là nguyên
nhân gây nên đặc tính đông tụ cho sữa chua.
Ban
đầu Streptococcus thermophilus giảm pH của sữa
xuống còn khoảng 5-5.5
Lactobacillus
bulgaricus chuyển
hoá đường Lactose để tạo thành acid Lactid.
· Hai
chủng này có tác dụng tương
hỗ lẫn nhau.Tỷ lệ cocci/bacilli là 1:1 hoặc 2:1 thì sữa chua sẽ
đạt tiêu chuẩn tốt nhất( pH, mùi vị, hương
thơm).
Enzyme
proteolytic được tạo ra từ
chủng L.Bulgaricus sẽ phá vỡ cấu trúc protein
để chuyển thành các liên kết peptid và các acid amin
· Các
liên kết peptid này kích thích sự phát triển của L.
thermophilus để sản sinh ra acid formid và carbon
dioxide
· Đây
là những chất kích thích cho sự phát triển của chủng
L.bulgaricus
· Vào
giai đoạn cuối quá trình lên men pH có thể giảm xuống còn
4.2-4.4
· Acid
lactic đông tụ protein trong sữa (casein) làm sữa chuyển sang trạng thái sệt
.
Acetaldehyde
là sản phẩm chuyển hoá của cả hai chủng .Acetaldehyde với diacetyl và acid
acetic… là nhân tố đem lại cho sữa chua mùi vị đặc trưng
· Qúa
trình lên men có thể kéo dài từ 3÷ 20h, nhiệt độ lên men tối ưu là
42-43oC
· Đường,
chất tạo màu, bột quả, mứt thường được bổ xung thêm vào để tăng thêm tính đa
dạng cho sản phẩm
III.
Biến đổi cấu trúc và trạng thái không mong muốn
1.
Trạng thái và cấu trúc bề ngoài của sản phẩm:
Có
rất nhiều nguyên nhân dẫn tới sự thiếu sót hay có nhưng biểu hiện không tốt về
mặt cấu trúc bên ngoài của sản phẩm.Nó có thế ở ngay khâu ban đầu như lựa chọn các
nguyên liệu hay trong quá trình phối trộn và quá trình sản xuất. Do vậy chúng ta
cần phải xác định rõ được nguyên nhân để có biện pháp khắc phục ngay và hợp lý.
Trước khi đưa vào sản xuất chúng ta cần phải quan sát kiểm tra xem các nguyên
liệu ban đầu có bị chảy nước, có mùi lạ hay có bị lên men hay không … vì nếu các
nguyên liệu này đưa vào sản xuất sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm sữa
chua
2.
Hiện tượng tách Whey:
Đây
là hiện tượng trên bề mặt hộp sữa xuất hiện 1 lớp chất màu vàng xanh. Hiện tượng
này xuất hiện là do quá trình đảo trộn khuấy lắc quá quy định, quá trình đồng
hóa không đạt(kích thước các cầu mỡ lớn hơn so với quy định), chế độ sử lý nhiệt
cũng như quá trình bảo quản lạnh không đúng quy định, độ pH của sản phẩm quá
thấp do sự hình thành của các lợ axit béo. Để hạn chế hiện tượng này điều đầu
tiên chúng ta phải kiểm tra lại toàn bộ quá trình sản xuất để đảm bảo rằng quy
trình sản xuất thời gian và nhiệt độ sử lý là đúng.
3.
Hiện tượng tạo màng:
Hiện
tượng này xảy ra khi chúng ta sử dụng 1 lượng quá nhiều các chất bảo quản, hay
sử dụng không đúng chất ổn định cấu trúc. Để giảm hiện tượng này chúng ta cần
giảm bớt lượng chất ổn định mà đã sử dụng. Lựa chọn chất làm ổn định cấu trúc
phù hợp để tạo ra công thức sản xuất sản phẩm hợp lý nhất.
· Trạng
thái của sữa mềm quá:
Đặc
điểm của các sản phẩm dạng này là rất dễ chảy và nó
có dạng nước. Khi sử dụng sản phẩm thì bề mặt lưỡi của ta gần như không cảm nhận
được. Đây là hiện tượng xảy ra khi sản phẩm của ta có tổng hàm lượng các chất
khô ít hơn quy định. Do quá trình sử lý nhiệt quá, hay do một tác động lắc mạnh
nào đó làm ảnh hưởng tới cấu trúc của sản phẩm. Để giảm bớt hiện tượng này chúng
ta nên bổ xung thêm các chất ổn định để liên kết các cấu tử đó, bổ xung thêm
nguyên liệu để tăng hàm lượng chất rắn trong sản phẩm.
· Bề
mặt sản phẩm không được mịn:
Hiện
tượng này được quan sát thấy trên bề mặt sản phẩm có các phần tử nhỏ nổi lên.
Đây là hiện tượng xảy ra khi sữa nguyên liệu được đưa vào sản xuất bị gia nhiệt
ở nhiệt độ cao, hay do quá trình gia nhiệt sử lý với tốc độ nhanh, hiện tượng
kết tủa của protein sữa….Hiện tượng này có thể giảm bớt nếu ta tiến hành đồng
hóa tốt và qua hệ thống màng lọc trước khi tiến hành rót vào
hộp.
· Hiện
tượng hao ngót sản phẩm:
Đây
là hiện tượng khi quan sát ta thấy khoảng cách từ bề mặt sản phẩm sữa tơí nắp
hộp trở nên xa hơn bình thường và kèm theo hiện tượng tách Whey. Hiện tượng này
có thế xảy ra do hiện tượng sốc nhiệt, hàm lượng axit trong sản phẩm quá cao, sử
dụng liều lượng, nồng độ cũng như các chất ổn định không đúng quy định. Hoặc là
khối sữa sau khi rót đang trong quá trình để yên để tạo sự kết dính sản phẩm thì
bị tác động một lực vào đó. Để khắc phục hiện tượng này chúng ta cần đảm bảo
rằng sản phẩm sau khi vào hộp phải được làm lạnh và để yên cho tới khi các cấu
tử trong đó liên kết lại với nhau thành khối thống nhất.
· Hiện
tượng sản phẩm bị nhớt:
Hiện
tượng này chúng ta có thể quan sát đựợc khi dung thìa xúc sản phẩm thì nó xuất
hiện các bọt khí giữa khoảng không của thìa và vỏ hộp. Hiện tượng này chúng ta
có thể cảm nhận được khi sử dụng. Đây là hiện tượng có thể do các nguyên nhân
sau: do quá trình bổ xung chất ổn định không chính xác, sản phẩm bị nhiễm VSV
hay do quá trình sử lý nhiệt không đúng hay do hàm lượng đường trong sản phẩm
quá cao. Để xem xét nguyên nhân dẫn tới hiện tượng này thì chúng ta cần xem xét
điều chỉnh chế độ gia nhiệt, tiếp đó ta cần xem xét tỉ lệ phối trộn các thành
phần nguyên liệu trong đó có đúng không, kiểm tra lại chế độ vệ sinh để đảm bảo
rằng toàn bộ hệ thống thiết bị trước khi đưa vào sản xuất phải được sạch sẽ
.
· Sản
phẩm bị nhạt:
Hiện
tượng
này xảy ra do ta tiến hành gia nhiệt quá mức hỗn hợp các chất khi sản xuất, do
quá trình phối trộn
các chất làm ngọt không phù hợp. Hoặc do các chất đưong bổ xung vào trong quá
trình sản xuất không có khả năng bền nhiệt tốt do vậy độ ngọt của chúng bị giảm
khi tiến hành thanh trùng. Nếu như
nồng độ axit trong sản phẩm quá cao nó cung gây ra cảm giác nhạt của sản
phẩm.
· Về
mùi :
· Mùi
Acetaldehyt: Đây là mùi chúng ta có thể ngửi thấy tương
tự như mùi của trái táo xanh bị lên men bởi VK. Đây là hiện tượng xảy ra do
lượng chủng giống bổ xung vào đó không phù hợp, nhiệt độ trong quá trình sản
xuất không đúng quy định, thời gian ử lạnh của sản phẩm chưa đủ hay do pH của
sản phẩm quá cao.
· Mùi
nấu: Mùi nấu của sản phẩm sữa chua nó tương tự như mùi của đường bị Caramen. Mùi
caramen có thể là do ta tiến hành thanh trùng sản phẩm ở nhiệt độ cao và trong
thời gian dài. Hoặc các nguyên liệu ban đầu đưa vào sản xuất sữa chua cũng bị xử
lý nhiệt không đúng cách. Bổ xung quá lượng đường vào sản phẩm cũng như lượng
mứt quả bổ xung vào đó quá nhiều. Để giảm hiện tượng này chúng ta cần quan tâm
đến chế độ thanh trùng, và quản lý nghiêm ngặt nguyên liệu ban đầu khi đưa vào
sản xuất.
· Mùi
chua: Trong các sản phẩm sữa chua thì hàm lượng axit nhất định để tạo ra môi
trường đông tụ protein sữa. Tuy nhiên nếu
hàm lượng axit này lên quá cao nó sẽ ảnh hưởng tới vị cấu trúc trạng thái vào
tạo cảm giác khó chịu cho người sử dụng. Vị chua của sản phẩm có thể do chế độ
nhiệt trong quá trình sản xuất không đúng, pH quá thấp hoặc sản phẩm sau khi
được mở ra đã không đựoc bảo quản lạnh hay làm lạnh chậm. Để hạn chế sự tăng vị
chua của sản phẩm ta cần kiểm tra lại các điều kiện sử lý nhiệt của quá trình
sản xuất cũng như điều chỉnh qúa trình làm lạnh đúng .
· Mùi
lạ: Sản phẩm sữa đôi khi có mùi lạ có thể do lây nhiễm mùi của các chất tẩy rửa,
dầu mỡ của thiết bị, các chất sát trùng lây nhiễm vào vùng để nguyên liệu ban
đầu mà không đựoc sử lý khi đem vào sử dụng. Cũng có thể việc sử dụng các chất
bảo quản các chất chống nấm mốc. Để hạn chế hiện tượng này xẩy ra thì cần phải
đảm bảo rằng các tanks sử dụng cũng như các đường ống phải được vệ sinh sạch sẽ
khô ráo . Hạn
chế sử dụng các chất bảo quản.
Ngoài
ra, trong quá trình lên men, chính các casein chứa trong sữa ở dạng Canxi
Cazeinat tác dụng với axit lactic tạo ra axit Cazeinic và Canxi lactat. Axit
Cazeinic tự do không hòa tan, do đó gây đông tụ sữa. Ngoài quá trình lên men
chính chuyển hóa lactose thành axit lactic còn các quá trình lên men phụ tạo các
axit bay hơi,
rượu, khí CO2, các vi khuẩn sinh hương tạo axeton, diaxetin. Nếu tiếp
tục cho lên men sản phẩm, cazein sẽ bị phân hủy, tạo thành pepton và các sản
phẩm khác. Vi sinh vật vẫn chuyển hóa tiếp tục thì cazein sẽ bị chuyển hóa thành
axit amin và các khí NH3, H2S tạo mùi vị khó chịu cho sản
phẩm.
IV.
Lợi ích và tiềm năng
· Những
sản phẩm thực phẩm dùng để ăn uống thì việc đánh giá, lựa chọn và sử dụng chúng
trước hết được xác định trực quan thông qua các cơ quan cảm giác. Trước hết
thông qua các tính chất cảm quan của thực phẩm, trong đó có tính chất cấu trúc
và trạng thái của sản phẩm.
· Đánh
giá các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm sữa chua, từ đó tìm
hiểu bản chất của sự ảnh hưởng, để có được các đề xuất nhằm nâng cao chất lượng
đáp ứng được với nhu cầu của người tiêu dùng.
· Giúp
cho các nhà sản xuất có được cơ sở kiểm tra, kiểm soát và có những điều chỉnh
kịp thời, chính xác.
V.
KẾT LUẬN
· Đánh
giá các tính chất cảm quan là thực sự quan trọng trong ngành công nghệ thực
phẩm. Nó ảnh hưởng
trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.
· Qua
việc đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc và trạng thái của sản phẩm chúng
ta thấy được tầm quan trọng của chúng đối với một sản phẩm. Chúng giúp cho việc
hoàn thiện quy trình công nghệ và có hướng đến sự phát triển mới cho sản
phẩm.
· Thấy
được những yếu tố, tính chất không mong muốn, từ đó hạn chế được những rủi ro
trong sản xuất, giúp ổn định sản phẩm.
TÀI
LIỆU THAM KHẢO
· PGS,TS.
Lâm Xuân Thanh. 2004. Giáo trình công nghệ các sản phẩm sữa. NXB Khoa học và kỹ
thuật.
· PGS.
Hà Tuyên Tư.
2006. Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm. NXB Khoa học và kỹ
thuật.
· Lê
Ngọc Tú. 2003. Hóa học thực phẩm. NXB Khoa học và kỹ
thuật
0 nhận xét:
Đăng nhận xét