QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI/ PHÂN 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÔ MAI

1.1 GIỚI THIỆU VỀ PHÔ MAI:

      Phô mai là loại thực phẩm có nguồn gốc từ sữa, được dùng rất rộng rãi trong các món ăn Tây phương. Người Việt hay gọi phô mai (hay pho mát). Phô mai (tiếng Anh - cheese, tiếng pháp - fromage) là sản phẩm được lên men hay không đươc lên men (tức là loại phô mai chịu tác động ít nhất của quá trình lên men lactic) chủ yếu từ thành phần casein của sữa tạo thành dạng gel mất nước. Phô mai giữ lại hoàn toàn lượng chất béo ban đầu gọi là phô mai béo. Ngoài ra trong sản phẩm còn chứa một ít lactoza dưới dạng acid lactic và một tỷ lệ khác nhau về chất khoáng.

      Theo định nghĩa của PAO/WHO, phô mai là protein của sữa được đông tụ, tách bớt whey ở dạng tươi hoặc đã qua ủ chín.

      Phô mai là một sản phẩm rất giàu dinh dưỡng được chế biến từ sữa (sữa bò, sữa dê…) với sự tham gia của một số nhóm sinh vật. Đây là một thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, bảo quản được lâu.

      Trong phô mai chứa: protein 20% (dưới dạng pepton, amino acid), lipit 30%, các muối khoáng, các vitamin (A, B1, B2, C, …).

1.2 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI:

      Phô mai tuy chưa được sử dụng phổ biến ở Việt Nam, nhưng là một thực phẩm rất phổ biến và hợp khẩu vị của người Châu Âu, Châu Mĩ.

Ở Pháp, trung bình hàng năm mỗi người sử dụng 26 ÷ 28 kg phô mai các loại. Sản phẩm phô mai đã được nhập khẩu vào Việt Nam từ vài chục năm trước đây. Đến nay, một số công ty chế biến sữa trong nước đã bắt đầu sản suất vài loại phô mai đơn giản.

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÔ MAI

2.1  NGUYÊN LIỆU:

2.1.1 Sữa:

Thành phần hóa học và tính chất của sữa: Sữa là dung dịch sinh học được tạo thành từ tuyến sữa của động vật. sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzyme, khoáng, vitamin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và động vật còn non.

Trong sản xuất phô mai , yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng của sữa rất nghiêm ngặt. Sữa phải được thu nhận từ những động vật khỏe mạnh , không chứa kháng sinh và bacteriophage . Ngoài ra, sữa cũng không bị nhiễm bẩn các chất tẩy rửa, chất sát trùng từ các dụng cụ chứa và hệ thống vận chuyển sữa .

2.1.1.1              Tính chất lý học

Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước , có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét . Cách thức phân bố khác nhau của các hợp chất có trong sữa tạo nên độ đặc và màu sắc của sữa .

Khối lượng riêng của sữa phụ thuộc vào hàm lượng các thành phần tan trong sữa . Khối lượng riêng sữa bò trung bình d = 1.027 – 1.032 g/l , phụ thuộc giống bò và thời kỳ cho sữa .

Nhiệt độ đóng băng của sữa vào khoảng 0.55⁰C .

Độ chua của sữa thường được biểu thị bằng độ Thorner ( ⁰T ) . Sữa mới vắt có độ chua trung bình từ 16-18⁰T . ( ⁰T = độ acid của sữa :  là số ml NaOH 0.1N cần thiết để trung hoà lượng acid có trong 100 ml sữa tươi ) .

2.1.1.2              Thành phần hóa học

Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng các chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện qua tính đặc hiệu của các thành phần dinh dưỡng đó. Sữa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể về các acid amin không thay thế, acid béo không no, khoáng ( đặc biệt Ca và P ) và vitamin.

a)      Protein:

Những protein được tìm thấy trong sữa là các hợp chất hữu cơ phức tạp, là những hợp chất nitơ chủ yếu rất quan trọng và cần thiết cho cơ thể động vật. Chúng hiện diện dưới dạng keo phân tán trong sữa .

Protein chứa các nguyên tố chính như C , H , O , N . Ngoài ra còn có S , P. Mittra ( 1942 ) quan sát và kết luận rằng khả năng tiêu hoá của protein nhận được từ sữa bò cao nhất so với protein nhận được từ các loài động vật khác. Có thể phân biệt hai dạng protein chủ yếu trong sữa : phức chất casein hiện diện trong sữa dưới dạng huyền phù keo và protein nước sữa hiện diện dưới dạng dung dịch.

· Casein

Là một loại phosphoprotein , chiếm khoảng 80% tổng số protein sữa . Ở 20⁰C, khi sữa bị acid hoá đến độ pH khoảng 4.6 , thành phần casein sữa sẽ đông tụ . Casein sữa gồm 4 nhóm : α_S1 - casein , α_S2 - casein , β - casein và κ - casein .

Hầu hết casein hiện diện trong một thể hạt keo do sự kết hợp với một số thành phần khác được gọi là micelle casein . Một trong những thành phần đó là κ-casein tập trung trên bề mặt micelle , có vai trò ổn định hệ keo casein. Chức năng sinh học của hệ keo casein là mang một lượng lớn calcium .

Casein liên kết với cation chủ yếu là Ca tạo thành caseinate. Các muối khác như    Ca₃( PO₄ )₂, kết hợp với caseinate khác nhau tạo nên cấu trúc của micelle. Cấu trúc toàn bộ các thành phần casein, calcium phosphate và các muối khác được biết như phức chất cacium caseinate - calcium phosphat hoặc gọi là phức chất casein ( sub- micelle ) .

Casein không bị biến đổi có ý nghĩa trong các quá trình nhiệt bình thường (thanh trùng ) , khi kéo dài thời gian hoặc khi thực hiện ở nhiệt độ cao sẽ làm thay đổi tính chất của phức hệ casein và phá hủy amino acid , những thay đổi này có thể nhận thấy được biểu hiện qua sự thay đổi màu và mùi trong quá trình nấu .

            Sữabò chứa khoảng 2,6 -4% protein. Trong đó chủ yếu là cazein, chiếm khoảng 2,3-2,9%. Ngoài ra protein ở sữa còn nằm ở dạng đầy đủ các acid amin.

· Protein nước sữa

 Gồm β - lactoglobulin , α - lactalbumin , serum albumin và immunoglobulin .                 β-lactoglobulin là thành phần chủ yếu của protein nước sữa , chúng chiếm tỷ lệ khoảng 50% , bên cạnh đó , còn có α - lactalbumin chiếm tỷ lệ khoảng 25% .

b) Chất béo:

      Chất béo trong sữa chiếm khoảng 3-5,2%.

      Chất béo sữa chủ yếu là triglyceride ( 98% ) và các acid béo, gồm acid béo bão hoà và chưa bão hoà. Trong thực phẩm, acid béo bão hoà hiện diện dưới dạng những mạch ngắn như acid butyric, caproic, caprylic và capric. Các acid béo mạch ngắn là thành phần quan trọng tạo cảm quan hấp dẫn cho sữa. Bên cạnh tryglyceride, sữa còn chứa một lượng lớn các chất béo khác như phospholipid , sterol, carotenoid, các vitamin tan trong chất béo .

· Acid béo tự do : chất béo của sữa tinh khiết chỉ chứa acid béo tự do dưới dạng vết, các acid béo này không liên kết với glycerol, trong suốt quá trình bảo quản hàm lượng này tăng do enzyme thủy phân chất béo và làm cho độ acid của chất béo tăng lên .

·  Phospholipid : phospholipid khác với chất béo sữa ở điểm là một trong 3 nhóm alcohol của glycerol được liên kết với acid phosphoric, phospholipid quan trọng nhất trong sữa là leucithin. Phospholipid chủ yếu tập trung trên màng của giọt chất béo và chúng hoạt động như những tác nhân nhũ hóa giúp những hạt chất béo phân tán được trong plasma sữa .

· Cholesterol: là một hợp chất alcohol của cấu trúc phức , trong sữa phần lớn cholesterol được tìm thấy trong những hạt chất béo .

c) Glucid:

      Đường chủ yếu có trong lactoza. Ngoài ra còn có galactoza, glucoza, manoza, fructoza. Lactoza chiếm 4,7% trong sữa. Đường lactoza là đường rất dễ lên men và rất dễ tiêu hóa. Lactoza dễ bị thủy phân dưới tác dụng của acid, nhiệt và enzyme lactoza.

      C₁₃H₂₂O₁₁H₂O                   →        C₆H₁₂O₆               +         C₆H₁₂O₆

Lactoza ngậm nước                  Glucoza                        Galactoza

Sản phẩm thủy phân của lactoza kết hợp với acid amin là các melanoidin. Khi đun sữa ở nhiệt độ cao sữa sẽ bị caramen hóa. Melanoidin và các sản phẩm khác sẽ làm biến màu sữa.

      Đường sữa rất dễ bị lên men. Do đó bảo quản sữa là một vấn đề rất khó. Quá trình lên men được thực hiện bởi các vi khuẩn lactic, propionic, butyric.

      C₆H₁₂O₆                                                            2CH₃CHOHCOOH

Vi khuẩn propionic

      Glucoza                                                                  Acid lactic

3CH₃CHOHCOOH                                                 2CH₃CH₂COOH + CH₃COOH +                                                                                   H₂O + CO₂

Vi khuẩn propionic

Acid lactic                                                                    Acid acetic                  

3CH₃CHOHCOOH                                      CH₃CH₂CH₂COOH + H₂O + CO₂

Acid lactic                                                                    Acid butyric

d) Các chất khoáng:

      Lượng các chất khoáng trong sữa không nhiều, nhưng sự có mặt các chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng trong sữa.

      Hàm lượng các chất khoáng trong sữa như sau:

       Fe             0,1-0,6                                                 Zn        0,48-3,0

      Co             0,11                                                     Cu        0,05-0,4

      Mn             0,06                                                     I           0,05-0,2

      Pb 0,01-1,2          

      Ngoài thành phần các chất khoáng ra trong sữa còn có các chất đa lượng. Các chất khoáng đa lượng này nằm ở dạng muối photphat, muối clorua hoặc các muối khác.

      Hàm lượng chúng như sau:

      K  44,0mg%                                              Na       43,7mg%

      Ca 124,0mg%                                            S          31,8mg%

      Mg 12,2mg%                                             Cl         104,5mg%

      P    110,0mg%

e) Vitamin:

      Sữa có chứa nhiều loại vitamin với số lượng không lớn lắm. Các vitamin này thuộc 2 nhóm.

-         Nhóm tan trong chất béo: A, D, E

-         Nhóm tan trong nước: B₁, B₂, PP, C

Hàm lượng các vitamin có trong sữa: (mmg/kg sữa)

      A         4-1,0                                        C         13-28

      E          0,2-1,9                                     PP        1,0

      B₁        0,2-0,7                                     D         0,65

      B₂         0,1-1,7                                    B₁₂       2,2-5,9

a)      Các chất miễn dịch:

      Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn dịch này có tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong cơ thể. Chất miến dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt độ 60-70^oC. Các chất miễn dịch trong sữa bao gồm: antioxin, opsonin, bacterilyzin, precipitin, aglutamin. Ngoài ra sữa còn chứa 1 lượng nhỏ bạch cầu.

b)      Các chất khí:

      Trong sữa tồn tại các chất khí như:

-         CO₂     50-70%

-         O₂          5-10%

-         NO₂     20-30%

Trong sữa còn phát hiện Ca₂NH₃. Trong quá trình bảo quản và chế biến hàm lượng các chất khí này có thay đổi. Sự có mặt các chất khí gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi khử trùng.

2.1.2        Giống vi sinh vật:

      Trong sản xuất phô mai sử dụng nguyên liệu chính là sữa bột nguyên kem nhà sản xuất sử dụng tổ hợp nhiều loài vi sinh vật khác nhau. 

      Phổ biến nhất trong sản xuất phô mai là vi khuẩn lactic. Chúng thường có dạng hình cầu (hoặc hình ovan) và hình que. Vi khuẩn lactic lên men được mono và disacarit, nhưng không phải tất cả các vi sinh vật này đều sử dụng được bất kỳ loại disacarit nào. Các vi khuẩn lactic không lên men được tinh bột và các polysacarit khác (chỉ có loài L. delbrueckii là đồng hóa được tinh bột). Một số khác sử dụng được pentoza và acid xitric mà chủ yếu là các vi khuẩn lên men lactic dị hình.

      Người ta sử dụng nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm (T_opt =  25 - 35­­­⁰C) và ưa nhiệt (T_opt = 37 - 45­­­⁰C) với cơ chế lên men lactic đồng hình hoặc dị hình.

* Lên men lactic đồng hình.

            C₆H₁₂O₆                     2CH₃ – CHOH – COOH          +    94 Kcal

            Glucoza                              acid lactic

* Lên men lactic dị hình.

            2C₆H₁₂O₆  +     CH₃ – CHOH – COOH                   HOOC – CH₂ – CH₂ – COOH 

            Glucoza                acid lactic                                            acid succinic

               +       CH₃ – COOH +              CH₃ – CH₂OH          +    CO₂       +             H₂

                        acid axetic                       rượu êtylic

      Các vi khuẩn lactic ngoài việc tạo thành acid còn có một số loài tạo chất thơm (diaxetyl, axetoin, acid bay hơi…) như Streptococcus diaxetylactic.

      Vi khuẩn lactic có hoạt tính proteaza: phân hủy được protein của sữa thành các peptid và acid amin. Hoạt tính này ở các loài là khác nhau, thường trực khuẩn là cao hơn.

2.1.3 Chất tạo đông:          

      Tác nhân đông tụ sữa phổ biến nhất là rennet (chymosin). Ngày nay, người ta có thể sử dụng rennet kết hợp với các tác nhân đông tụ khác như một số chế phẩm protease có nguồn gốc từ vi sinh vật và thực vật. 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. hoạt tính đông tụ sữa của chúng thường giao động 1:10.000 ÷ 1:15.000. Chế phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (4 – 6⁰C).

2.1.4 Chất béo:

      Để sản xuất phô mai có hàm lượng béo cao, người ta sử dụng thêm cream hoặc bơ. Các chất béo này cần phải đạt các yêu cầu nghiêm ngặt về vi sinh vật.

2.1.5        Phụ gia và các nguyên liệu khác

CaCl₂ : ion Ca²⁺ có vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ casein . Người ta bổ sung Ca²⁺ vào sữa dưới dạng muối CaCl₂ để hiệu chỉnh thời gian đông tụ và cấu trúc , độ cứng của khối đông .

CO₂ : Khí CO₂ hòa tan vào sữa để làm giảm nhẹ pH sữa , rút ngắn thời gian đông tụ casein hoặc tiết kiệm được lượng chymosin cần sử dụng .

NaNO₃ hoặc KNO₃ : quá trình thanh trùng sữa trong sản xuất phô mai không thể tiêu diệt được toàn bộ VSV có trong sữa nguyên liệu ban đầu . Hơn nữa, trong sản xuất một số loại phô mai cứng như: Parmesan, Grana … người ta có thể bỏ qua giai đoạn thanh trùng nhiệt để sản phẩm đạt cấu trúc và mùi vị như mong muốn, khi đó muối NaNO₃ hoặc KNO₃ được sử dụng như là một tác nhân tiêu diệt hệ vi sinh vật nhiễm trong sữa . Hàm lượng tối đa cho phép dùng là 30g/100kg sữa . Nếu sử dụng muối nitrat quá nhiều sẽ gây vị không tốt cho sản phẩm . Ngoài ra, muối nitrat cũng có thể ức chế giống vi sinh vật thuần khiết sử dụng trong sản xuất phô mai . Hiện nay, muối NaNO_3­và KNO₃ bị cấm sử dụng ở một số nước trên thế giới.

Chất màu : Màu sắc của phô mai do các hợp chất carotennoideshòa tan trong chất béo của sữa tạo nên . Cường độ màu của sản phẩm có thể bị thay đổi theo thời tiết trong năm . Để ổn định màu sắc cho phô mai , các nhà sản xuất sử dụng các sản phẩm tự nhiên như Carotenoides hoặc Cholorophylle. Cholorophylle được sử dụng cho phô mai ủ chín với nấm sợi xanh của nấm mốc trong khối sản phẩm , làm cho màu sắc của sản phẩm phô mai 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 một số loại phô mai tươi để làm đa dạng hóa hương vị của sản phẩm .

Share on Google Plus

About Unknown

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.