Đề tài Quy trình lên men sữa chua yaourt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM KHOA MÔI TRƯỜNG & CÔNG NGHỆ SINH HỌC NĂM 2010- 2011 QUY TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA YAOURT LỚP 07DSH4 NGUYỄN DUY PHƯƠNG NGUYỄN THÁI DƯƠNG LÊ TRỌNG HIỆN LÊ ĐÌNH HIẾU PHẠM HỮU SƠN GVHD : NGUYỄNMINH HIỀN MỤC LỤC PHẦN 1. MỞ ĐẦU TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA YAOURT PHẦN 2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT YAOURT NGUYÊN LIỆU CHỦNG VI SINH VẬT CƠ CHẾ QUÁ TRÌNH LÊN MEN TẠO SẢN PHẨM CÁC THIẾT BỊ THƯỜNG ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SAN XUÂT SỮA CHUA YAOURT YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG CỦA SẢN PHẨM SỮA CHUA YAOURT MỘT SỐ ỨNG DỤNG SỮA CHUA PHẦN 3. KẾT LUẬN MỘT SỐ THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA VÀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG TÀI LIỆU THAM KHẢO: Phần 1: Phần mở đầu Sữa là một thực phẩm giàu chất dinh dưỡng. Trong sữa có chứa glucid, protein, lipit, một số khoáng chất và vitamin. Những hợp chất này rất cần thiết trong khẩu phần ăn hàng ngày của con người. Từ sữa người ta có thể sản xuất ra nhiều loại thực phẩm khác nhau. Trong đó yaourt là một trong những sản phẩm của sữa. Nó được tạo thành nhờ quá trình lên men lactic. Chính vì vậy mà yaourt có một vị chua rất đặc trưng. Nó thường được bảo quản ở nhiệt độ thấp từ 2 – 40C. Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu hoá thức ăn ở cơ thể người. Ngoài các giá trị dinh dưỡng từ sữa, yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hoá và kéo dài tuổi thọ cho con người. Chính vì vậy mà yaourt là một sản phẩm rất phổ biến trên thế giới. Đôi khi đại đa số chúng ta ai cũng biết làm ra sản phẩm yaourt bằng cách lên men sữa. Nhưng ít có ai biết cụ thể về thành phần của yaourt cũng như những vi sinh vật đã tham gia vào quá trình lên men. Để làm sáng tỏ hơn xung quanh những vấn đề này nhóm chúng tôi làm đề tài này với mục địch đó. Phần 2: Nội dung Tình hình nghiên cứu và sản xuất yaourt : Yaourt được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ xưa. Ngày nay, Yaourt được tiêu thụ mạnh tại các nước vùng địa trung hải, trung tâm châu Âu và châu Á. Trên thị trường hiện nay sản phẩm yaourt rất đa dạng về chủng loại. Cấu trúc và mùi vị yaourt luôn được các nhà sản xuất hay đổi để phù hợp với thị hiếu và thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau. Ở các nước Tây Âu, sữa chua được sử dụng khá phổ biến từ đầu thế kỷ XX. Trạng thái, mùi vị của sữa chua yaourt có khác nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi nước. Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau: Yaourt truyền thống (Set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản xuất yaourt truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lí, cấy giống rồi được rót vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đong 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 huỷ một phần do sự khuấy trộn cơ học. Trong quy trình sản xuất yaourt dạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lí và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Yaourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như yaourt truyền thống. Yaourt uống (drinking type) hay yaourt dạng lỏng: Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá huỷ hoàn toàn.Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử dụng, người tiêu dùng không cần dùng muỗng. Điểm khác biệt là sau quá trình lên men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hoá để phá huỷ cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm. Yaourt lạnh đông (frozen type): sản phẩm có dạng tương tự như kem (ice-cream) quá trình lên men sữa được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ đươc đem đi xử lí và lanh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm (hardening) rồi bao gói. Yaourt cô đặc(concentrated yaourt): Quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như : Lên men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm. Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm. Yaourt cô đặc còn có tên gọi là strained yaourt hay labneh. Ngày nay, để đa dạng hoá hơn nữa sản phẩm yaourt trên thị trường, người ta có thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc puree trái cây vào sản phẩm. Mặt khác phân loại yaourt dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm. Lượng chất béo trong yaourt có thể dao động từ 0 – 10%, thông thường là từ 0.5 – 3.5 %. Theo tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức nông lương FAO, sản phẩm yaourt có thể chia thành 3 nhóm sau: Yaourt béo(Fat yaourt): Hàm lượng chất béo sản phẩm không thấp hơn 3% . Yaourt “ Bán gầy”(partially skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo nằm trong khoảng 0.5 – 3% . Yaourt gầy (Skimmed yaourt): Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0.5% Sau quá trình lên men, yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số enzyme ngoại bào do chúng tiết ra. Do đó, sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp(2 – 40C) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất lượng khác của yaourt. Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu hoá thức ăn ở cơ thể người. Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường, một số nhà khoa học đã cho rằng sữa lên men yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hoá và kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng. Để kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí trong việc vận chuyển, bảo quản sản phẩm, người ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong quy trình công nghệ sản xuẩt một số dạng yaourt. Khi đó, nhóm vi khuẩn lactic và các vi sinh vật bị nhiểm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt hoặc ức chế. Yaourt uống – dạng lỏng – qua xử lí tiệt trùng UHT có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, một số quốc gia hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt hoặc ức chế nhóm vi khuẩn lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm yaourt và những lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng. Quy trình sản xuất yaourt : Nguyên liệu: Yaourt có thể được sản xuất từ sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc, sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế. Sữa tươi sử dụng trong sản xuất yaourt phải có chất lượng tốt Các yêu cầu quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau: Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt Không chứa thể thực khuẩn. Không chứa khán sinh Không chứa các enzyme Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa Hai chỉ tiêu hoá lí quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm lượng chất khô không béo. Lượng chất béo trong sữa sẽ được hiệu chỉnh nhờ quá trình chuẩn hoá để phù hợp theo yêu cầu của sản phẩm. Còn lượng chất khô không béo – theo quy định của WHO / FAO – không được thấp hơn 8.2%. Các kết quả nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng 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, tránh được hiện tượng tách huyết thanh trong sản phẩm yaourt truyền thống. Để tăng vị ngọt cho yaourt, người ta bổ sung đường(glocose, saccharose…) vào sữa trong qua trình chế biến. Đường có thể được bổ sung trực tiếp hoặc dưới dạng puree trái cây đối với những sản phẩm dành cho người ăn kiên, các nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt, thông dụng nhất là aspartame. Trái cây các loại như thơm, dâu, sơri, táo…được bổ sung vào yaourt thường dưới dạng puree. Có hai dạng puree : Puree tự nhiên(không có bổ sung thêm đường) Puree có bổ sung thêm đường. Hàm lượng đường trong puree thường chiếm 50 – 55%. Một số sản phẩm yaourt còn được bổ sung thêm hương liệu và chất màu trong qua trình sản xuất. Tuỳ theo tình hình của mỗi quốc gia mà bảng danh mục các phụ gia nguyên liệu và màu được phép sử dụng trong chế biến thực phẩm với liều lượng tối đa quy định có thể sẽ khác nhau. Đối với một số sản phẩm, người ta có sử dụng chất ổn định để yaourt có được cấu trúc độ nhớt… theo yêu cầu.Các chất ổn định thường sử dụng là gelatin, pectin, agar- agar… chúng là những chất ưa nước và có thể liên kết với nước. Loại chất ổn định và hàm lượng sử dụng tối ưu cho từng sản phẩm sẽ được xác định bằng phương pháp thực nghiệm. Chủng vi sinh vật Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất yaourt từ sữa(oberman H.và libudzisz.z, 1998) Giống vi sinh vật Loại Vi khuẩn Lactobacillus L.delbrueckii L.delbrueckii ssp lactis L.delbrueckii ssp bulgaricus L.helveticus L.acidophilus L.casei L.kefir Lactococcus L.lactis ssp lactis L.lactis ssp lactis var diacetylatis L.lactis ssp cremoris Leuconostoc Stretococcus Pediococcus Acetobacter L.mesenteroides L.mesenteroides ssp dextranicum L. mesenteroides ssp cremoris S.thermophilus P.pentosaceus P.acidilactis A.aceti Nấm men Kluyveromyces Candida Saccharomyces Torulaspora K.marxianus ssp marxianus K. marxianus ssp bulgaricus K.lactis C.kefir S.cerevisiae S.lactis T.delbrueckii Nấm sợi Geotrichum G.candidum Cơ chế quá trình lên men tạo sản phẩm Cơ sở lí thuyết của quá trình lên men yaourt: Lactose được coi là nguồn năng lượng cần thiết cho vi khuẩn trao đổi chất cũng như là nguồn gốc tạo nên hàng loạt các phản ứng tổng hợp các chất. Trong các sản phẩm lên men từ sữa người ta nhận thấy có 3 dạng lên men chính: Lên men rượu. Lên men lactic( thường gặp) Lên men butyric Các dạng lên men khác cũng xảy ra trong quá trình sản xuất sữa chua được coi là sự phối hợp của các dạng lên men chính. Bên cạnh đó còn có những quá trình lên men đặc trưng riêng cho từng sản phẩm. Ví dụ: Như lên men axetic, propionic… Lên men lactic: Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa chua. Dựa vào thành phần của sản phẩm lên men mà người ta chia thành: lên men lactic điển hình và lên men lactic không điển hình. Trong môi trường sữa vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactose. Enzyme lactose Glucose + Galactose Enzyme lactose Lactose Đường Galactose chuyển hoá thành glucose Galactose + ATP D Galactose – 1 – phosphate + ADP. Galactose – 1 – phosphate D Glucose -1 –phosphat Glucose – 1 – phosphate D Glucose – 6 – phosphate Glucose – 6 – phosphate D Glucose+ H3PO4 Đường Glucose chuyển hoá thành acid pyruvic theo chu trình glycolisis của Embden – Meyerhof. Acid pyruvic tiếp tục chuyển thành acid lactic đưới tác dụng của enzyme lactate dehydrogenase. CH3 Lactate dehydrogenase COOH O C CH3 COOH OH CH CH3 Acid pyruvic Acid lactic Bên cạnh đó, dưới tác dụng của enzyme decarboxylase của vi khuẩn lactic acid pyruvic cũng chuyển thành andehit axetic. CH3 Decarboxylase COOH O C CH3 H O C CH3 Acid pyruvic andehit axetic Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc . Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản xuất sữa chua đặc. Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và điều đó làm cho các micelle casein tồn tại dưới dạng keo. Acid lactic tạo ra từ quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa. Khi pH của sữa bằng pl của casein(4.7) các micelle casein bị trung hoà về điện tích và micelle casein sẽ đông tụ tạo thành gel. Khi pH giảm xuống dưới pl, các micelle casein được tái hoà tan. Và cơ sở này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua khi dừng quá trình lên men của sữa chua đặc ở pH= 4.7. Còn ở sữa chua uống pH= 4.1. Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa NH2- R(COOH)2 + (CH3CHOHCOO)2Ca NH2 – R(COO)2Ca + 2CH3CHOHCOOH Caseinate calcium Acid lactic Acid ceiseic(quện sữa) Lactate calcium Các calcium phosphate keo sẽ làm hoà tan và tạo ra Ca2+. Các ion này làm cho khối đông tụ bền chặt hơn. Quy trình sản xuất sữa chua yaourt : Sữa tươi: Nguyên liệu chính dùng trong sản xuất sữa chua yaourt là sữa tươi. Có thể thay thế bằng sữa bột nguyên hoặc sữa bột gầy. Cần phải sử dụng sữa tươi có chất lượng cao, không chứa các chất kháng sinh, chất tẩy rửa, chất sát khuẩn…Có khả năng ức chế quá trình lên men. Vi khuẩn lactic : Vi khuẩn lactic có vai trò rất quan trọng trong sản xuất sữa chua. Nó lên men đường lactose tạo acid lactic làm cho sữa chua đông tụ, đồng thời còn tạo ra những chất thơm đặc trưng cho sản phẩm. Trong sản xuất sữa chua yaourt thường sử dụng 2 loại sau: Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus) là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 – 500C trong môi trường có độ acid cao. L. bulgaricus có thể tạo ra trong khối sữa đến 2,7% acid lactic từ đường lactose. pH tối thích của L. bulgaricus là 5.2 – 5.6. Streptoccocus thermophilus (S. thermophilus): Phát triển tốt ở nhiệt độ 500C và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37- 400C. Đây cũng là vi khuẩn lactic lên men điển hình có khả năng chịu nhiệt đến 650C trong 30 phút. pH tối thích của S. thermophilus là 6.6 – 6.8 . sự phát triển Lactobacilúbugaricus Septococus thermophilus Thời gian lên men Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp 2 loại vi khuẩn này cho kết quả tốt hơn là chỉ sử dụng riêng từng loài. L. bulgaricus có chứa enzyme phân giải protein nên có khả năng phân tách được một số amino acid từ casein. Các amino acid này, quan trọng nhất là valine, có vai trò như các chất kích thích hoạt động S. thermophilus. Kinh nghiệm cho thấy sữa chua sẽ đạt tiêu chuẩn tốt nhất (Về pH, mùi vị, hương thơm) khi tỉ lệ S. thermophilus/ L. bulgaricus bằng 1/1. Khi sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn lactic trên, người ta thấy: Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men, pH thích hợp cho S. thermophilus hoạt động chiếm ưu thế và đảm bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. Hoạt độ của các enzyme phân huỷ casein của L. bulgaricus kích thích sự phát triển của S. thermophilus khó phát triển, L. bulgaricus thay thế . Khi sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn thì nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men phụ thuộc vào tỉ lệ giữa hai loại vi khuẩn đó . Vi dụ: Trong hình sau minh hoạ cho việc chọn nhiệt độ lên men tối ưu của sữa chua yaourt. Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của hỗn hợp 2 loại vi khuẩn này (tỉ lệ 1:1) là 43 – 450C Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermopilus 40 41 42 43 44 45 Nhiệt độ(0C) Quan hệ giữa nhiệt độ lên men và tỉ lệ S. thermophilus/ L. bulgaricus Trong công nghiệp ngừơi ta sử dụng hỗn hợp S. thermophilus và L. bulgaricus dưới dạng bột đóng gói kín. Sự hình thành chất thơm trong sản phẩm sữa chua trước đây người ta cho rằng chỉ có vai trò của S. thermophilus . Nhưng các nghiên cứu gần đây cũng đã nhấn mạnh đến vai trò của L. bulgaricus trong việc tạo nên hương thơm cho sản phẩm, trong đó thành phần của acetaldehyde được coi là thành phần quan trọng góp phần tạo nên hương thơm đặc trưng của sữa chua. Các chất ổn định: Chất ổn định được sử dụng nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua cũng như tạo dạng gel bền vững làm cho sữa không bị tách whey trong quá trình bảo quản. Chất ổn định là một nhóm chất phụ gia đưa vào thực phẩm và đạt các yêu cầu sau: Không mang tính chất dinh dưỡng. Không độc hại đối với sức khoẻ con người Được làm từ nhiên liệu đã được lựa chon cẩn thận. Chế phẩm này phải hoàn toàn tuân theo những quy đinh về tính thống nhất và độ tinh khiết theo tiêu chuẩn của hội đồng chung châu âu,Mĩ, tổ chức lương thực thế giới FAO… Trước khi sử dụng cần kiểm tra kỉ lưỡng và phải được phép sử dụng tuy theo luật của mỗi nước Thành phần chính của chất ổn định gồm : Polysaccharide (CMC – Na,carragenan, alginate…) là những chất có vai trò làm đặc(tạo gel) làm cho sản phẩm tuy ở dạng rắn nhưng vẫn mền, phù hợp với sở thích người tiêu dùng. Monodiglyceride E 471 có tác dụng làm bền hệ nhủ tương. Nó là chất hoạt động bề mặt có vai trò ngăn cản sự tập hợp của các cấu tử cùng pha nên có khả năng đồng nhất sản phẩm Ở Việt Nam thường sử dụng chất ổn định có mã hiệu 5846 có thành phần chủ yếu là pectin, glatin… Ngoài ra trong sản xuất sữa chua còn sử dụng đường, dầu bơ, hương và màu thực phẩm… Công nghệ sản xuất sữa chua yaourt đặc dạng “Stirred type”. Sản xuất men cái sữa chua. Chuẩn bị men cái là một công đoạn rất quan trọng trong sản xuất sữa chua vì nó làm tăng hoạt tính của chủng vi khuẩn sử dụng. Nước + Bột sữa gầy Trộn – Hoà tan Thanh trùng Làm nguội Lên men Làm lạnh Men giống Men cái Sơ đồ công nghệ sản xuất men cái sữa chua. Các quá trình sản xuất men cái sữa chua Trộn - hoà tan: nước được nâng nhiệt lên 600C và sau đó đựợc đưa vào bộ phận định lượng để đưa vào bồn men. Bột sữa gầy sữa được trộn hoà tan với nước ở trong bồn nhờ cánh khuấy. Thanh trùng: dich sữa sau trộn và hoà tan được thanh trùng ở 900C trong 30 phút để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh . Làm nguội: dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 430C là nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men. Cấy men: Men giống khô sẽ được cho vào buồng và khuấy đều trong 10 phút. Lên men: Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 5 – 7 giờ ở 43 – 450C, pH của men cái sẽ giảm xuống 4.3 – 4.5 thì tiến hành làm lạnh men cái. Làm lạnh : Mở cánh khuấy, làm lạnh men cái xuống đến 4 – 80C. Men cái sẽ được lưu giữ ở nhiệt độ này không quá 48 giờ. Sản xuất sữa chua Men cái Sữa thành phẩm Sữa tươi + Bột sữa gầy + Đường + Chất ổn đinh + Dầu bỏ Trộn – hoà tan Gia nhiệt sơ bộ 1 Đồng hoá 1 Thanh trùng 1 Làm lạnh 1 Ageing Gia nhiệt sơ bộ 2 Đồng hoá 2 Thanh trùng 2 Làm nguội 2 Lên men Làm lạnh 2 Đóng hộp Trữ lạnh Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type” Các quá trình sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type” Trộn – hoà tan: Sữa tươi được nâng nhiệt lên 55 – 600C và qua bộ phận định lượng để đưa vào buồng.Lần lượt đổ bột sữa gầy, chất ổn định + đường (tỉ lệ 1/5), đường còn lại vào phểu trộn. Khi mở van đáy phểu, các nguyên liệu này sẽ được hút và trộn vào sữa tươi. Trong quá trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy trong bồn trộn được hoạt động để khuấy đều dịch sữa trong bồn trộn. Sau khi trộn xong, ngừng khuấy trong khoảng thời gian 20 phút để tách bọt và hidrat hoá. Dầu bơ được cho vào sau cùng, cho cánh khuấy hoạt động để trộn đều. Gia nhiệt sơ bộ 1: Dịch sữa từ bồn trộn sẽ được bơm qua lọc để loại bỏ tạp chất có thể lẫn vào trong quá trình trộn, sau đó đi vào bồn cân bằng. Nhờ có van phau trong bồn cân bằng nên mực sản phẩm được giữ ở mức cố định làm cho quá trình sản xuất được liên tục, giảm dao động của dòng sản phẩm và tránh bọt khí lẫn vào hệ thống. Sữa từ bồn cân bằng sẽ trao đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng để nâng nhiệt lên 600C nhờ thiết bị trao đổi nhiệt giảm tấm. Trong một số nhà máy, người ta còn cho sữa đi qua thiết bị tách khí bằng chân không trước khi qua thiết bị đồng hoá. Đồng hoá 1: tại máy đồng hoá, nhờ hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ được gia tăng áp xuất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp 1.Khi đó các hạt chất béo sẽ được chia nhỏ kích thước. Sau đó dịch sữa tiếp tục đi qua van đồng hoá cấp 2 với áp suất 50 bar để phân tán đồng đều trong dịch sữa. Thanh trùng 1: dịch sữa đựơc thanh trùng ở 650C trong 20 phút. Qua trình nâng nhiệt độ sữa lên 650C thực hiện trong ngăn thứ nhất của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm nhờ trao đổi nhiệt với nước nóng. Nhiệt độ thanh trùng được điều khiển theo giá trị đã cài đặt nhờ bộ kiểm soát nhiệt độ tự động. Làm lạnh 1: Dịch sữa sau thanh trùng1 đựơc làm lạnh xuống 4 – 80C trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm qua 3 giai đoạn Giai đoạn 1: Sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa chuẩn bị đi vào quá trình đồng hoá 1. Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ 3 của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Giai đoạn 3:Sữa ra khỏi ngăn thứ 3 sẽ đi vào ngăn thứ 4 của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để làm lạnh dịch sữa xuống 4 – 80C Ageing(ủ chín): Dịch sữa sẽ được giữ ở 4 – 80C trong 5 – 20 giờ để ổn định chất lượng dịch sữa, làm cho các chất khoáng đạt đến trạng thái cân bằng ổn định. Bồn ageing là loại bồn 2 vỏ có bảo ôn, sử dụng nước lạnh 1-30C. Gia nhiệt sơ bộ 2: Dịch sữa từ bồn ageing được bơm qua lọc để đi tới bồn cân bằng, sau đó sẽ được trao đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng 2 để nâng nhiệt lên 70 – 750C là nhiệt độ thích hợp cho quá trình đồng hoá 2 Đồng hoá 2: Tại máy đồng hoá, nhờ hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ được gia tăng áp suất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp 1. Sau đó dich sữa tiếp tục đi qua van đồng hoá cấp 2 với áp suất là 50 bar. Do đó các hạt chất béo sẽ được chia nhỏ kích thước và phân tán đồng đều trong dung dịch sữa . Thanh trùng 2: Dịch sữa sau khi ra khỏi thiết bị đồng hoá 2 sẽ đi vào ngăn thứ nhất của thiết bị trao đổi nhiệt để trao đổi nhiệt với nước nóng và nâng nhiệt độ sữa tới 950C .Nhiệt độ thanh trùng được điều khiển theo giá trị đã cài đặt nhờ bộ kiểm soát nhiệt độ tự động. Nếu nhiệt độ thanh trùng không đạt, dịch sữa sẽ được tuần hoàn về lại bồn cân bằng cho đến khi nào nhiệt độ thanh trùng đạt. Sữa 950C sẽ đựơc dẫn vào ống lưu nhiệt trong thời gian 5 phút. Làm nguội: Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 450C qua 2 giai đoạn rồi đưa vào bồn ủ . Giai đoạn 1: sữa thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa chuẩn bị đi vào quá trình đồng hoá 2. Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ 3 và nước lạnh ở ngăn thứ tư của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để đạt nhiệt độ 450C Lên men: Men cái được bơm từ bồn men sang bồn ủ với tỉ lệ 3 - 5% và được khuấy đều. Nhiệt độ của dịch sữa trong bồn ủ lúc này là 43 – 440C. Sau khi khuấy đều, tắc cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 3 – 5 giờ pH của dịch sữa sẽ giảm xuống 4.7- 4.8 thì ngưng ủ . Làm lạnh 2: Mở cánh khuấy từ 2 – 3 phút, sau khi ngưng ủ, làm lạnh sữa xuống 15 – 200C. Trên đường sữa đưa đi làm lạnh có sử dụng một van tiết lưu với áp suất điều chỉnh khoảng 1,5 đến 2,5 bar để làm min sửa chua. Sữa chua sau khi làm lạnh được đưa vào bồn trữ để chuẩn bị đóng hộp. Đóng hộp: Đối với sữa chua trắng: sữa từ bồn trữ được đưa đến máy rót để đóng hộp. Đối với sữa chua trái cây: Sữa chua trắng được bơm từ bồn đến máy rót, đồng thời mứt cững được bơm vào đường ống của sữa chua trắng. Sữa chua trắng và mứt được trộn đều nhờ một bộ mixing gắn trên đường đi tới máy rót. Trữ lạnh: Bảo quản ở 2 đến 50C ít nhất là 6 giờ trước khi đưa ra tiêu thụ. Đây là giai đoạn rất quan trọng để tạo cho sản phẩm có mùi, vị và trạng thái cần thiết. Sản phẩm sữa chua có thể bảo quản 20 đến 30 ngày ở nhiệt độ 2 đến 50C. Công nghệ sản xuất sữa chua uống: Sơ đồ sản xuất sữa chua uống: Quá trình sản xuất sữa chua uống bao gồm 3 công đoạn : Sản xuất dịch sirô, sản xuất dịch mem và phối trộn dịch sirô với dịch men để được sữa chua uống. Sản xuất dịch sirô: Sản xuất dịch men: Sữa tươi + bột sữa gầy Trộn – hoà tan Dịch men Gia nhiệt sơ bộ Đồng hoá Thanh trùng Làm nguội Lên men Men giống Nước + đường + chất ổn định + mứt Trộn – hoà tan Dịch sirô Gia nhiệt sơ bộ Đồng hoá Thanh trùng Làm lạnh Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch sirô. Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch men: Dịch men và dịch siro: Trộn Đồng hoá Tiệt trùng Làm lạnh Rót hộp Dịch men Sữa chua uống thành phẩm Dịch sirô Sơ đồ sản xuất sữa chua uống Các quá trình sản xuất sữa chua uống: Sản xuất dịch sirô: Trộn - hoà tan: Nước được nâng nhiệt lên 55 đến 600C và qua bộ phận định lượng để đưa vào bồn. Lần lược đổ chất ổn định + đường (tỉ lệ 1/5), đường còn lại vào phểu trộn. Khi mở van đáy phểu, các nguyên liệu này sẽ được hút và trộn vào nước. Sau khi trộn hoà tan xong đường và chất ổn định, mứt cũng được cho vào phểu của bơm trộn và thực hiện cách trộn như trên. Trong quá trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy trong bồn trộn được hoạt động để khuấy đều dịch sirô trong bồn trộn. Gia nhiệt sơ bộ: Dịch siro từ bồn trộn sẽ được trao đổi nhiệt với siro sau thanh trùng để nâng nhiệt lên 600C . Có thể dùng thiết bị tách khí chân không để loại bỏ bọt khí, làm tăng hiệu quả của quá trình đồng hoá. Đồng hoá: Tại máy đồng hoá, nhờ hoạt động của 3 pittong dịch siro sẽ được gia tăng áp suất lên 160 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá. Thanh trùng: Dịch siro được thanh trùng ở 900C trong 5 phút . Làm lạnh: Dịch siro sau thanh trùng được làm lạnh xuống 50C. Sản xuất dịch men: Trộn hoà tan: Sữa tươi được nâng nhiệt lên 45 – 500C và qua bộ phận định lượng để đưa vào bồn.Lần lượt trộn bột sữa gầy với bơ.Trong quá trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy trong bồn trộn được hoạt động để khuấy đều dịch sữa trong bồn trộn. Sau khi trộn xong, ngừng khuấy trong khoảng thời gian 20 phút để tách bọt và hidrat hoá. Gia nhiệt sơ bộ: Dịch sữa từ bồn trộn sẽ được bơm qua để loại bỏ tạp chất rồi được gia nhiệt lên 65 – 700C và đưa tiếp vào máy đồng hoá. Có thể dùng thiết bị tách khí chân không đặt trước thiết bị đồng hoá để loại bỏ bọt khí, làm tăng hiệu quả của quá trình đồng hoá. Đồng hoá: Áp suất 160 – 200 bar Thanh trùng: Dịch sữa được thanh trùng ở 900C trong 5 phút. Làm nguội: Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 450C. Lên men: Cho men giống vào bồn lên men đã có dịch sữa 450C, tiếp tục khuấy khoảng 10 phút. Sau khi khuấy đều, tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 5 – 7 giờ, pH của men cái sẽ giảm xuống 4.0 – 4.1 thì ngưng ủ. Làm lạnh: Sau khi ngưng ủ, sữa chua được khuấy trong khoảng 2 – 3 phút và đưa đi làm lạnh xuống 150C, chứa vào bồn trữ và sẽ được trộn với dịch siro. Sản xuất sữa chua uống: Trộn dịch men và dịch siro: Sau khi làm lạnh dịch siro được đưa vào bồn trữ. Dịch men sữa chua uống sau khi đạt pH theo yêu cầu sẽ được làm lạnh và đưa vào bồn trữ này. Tại đây, dịch men và dịch siro được trộn nhờ cánh khuấy trong bồn . Đồng hoá : Dịch sữa chua uống trong bồn sẽ được đưa đi đồng hoá với áp suất 20 bar đến 50 bar ở nhiệt độ dưới 350C . Tiệt trùng : Ở 1100C đến 1200C trong 6- 7 giây Làm lạnh : Sữa chua uống sau tiệt trùng được làm nguội xuống 200C. Rót hộp: Ở nhiệt độ 200C trong hệ thống kín, vô trùng. Sản phẩm sữa chua uống đóng hộp có thể bảo quản ở nhiệt độ thường từ 4 – 6 tháng. Sữa nguyên liêụ Vi khuận lactic thương mại dang đông khô. Chất ổn định Bao bì Đường Chuẩn hoá Hiệu chỉnh hàm lượng chất khô Bài khí Đồng hóa Xử lý nhiệt Cấy giống Hoạt hoá Phối trộn Lên men Lên men Phối trộn Làm lạnh Puree trái cây Rót sản phẩm Lên men Làm lạnh Bảo quản lạnh Phối trộn Rót sản phẩm Bảo quản lạnh Hương liệu Hương liệu Hương liệu Bao bì Đồng hoá Đồng hoá Thanh trùng Rót sản phẩm Đồng hoá Rót sản phẩm Triệt trùng UHT Rót sản phẩm Làm lạnh Bảo quản lạnh Bảo quản lạnh Bảo quản ở nhitệ độ phòng Bao bì Bao bì Bao bì Yaourt truyền thống Yaourt đang khuấy Yaourt uống Yaourt uống Yaourt uống Hương liệu Quy trình công nghệ sản xuất yaourt. Các thiết bị thường được sử dụng trong công nghệ sản xuất sữa chua yaourt. Hệ thống tiệt trùng Bồn lên men. Máy trộn Ống lưu nhiệt Cánh khuấy. Hệ thống đóng gói. Hệ thống làm lạnh. Yêu cầu chất lượng của sản phẩm sữa chua yaourt: Người ta đánh giá chất lượng yaourt thông qua ba nhóm chỉ tiêu cơ bản: Chỉ tiêu cảm quan: cấu trúc, màu sắc, mùi, vị. Chỉ tiêu hoá lý: tổng hàm lượng chất khô, hàm lượng chất béo, độ chua, … Chỉ tiêu vi sinh: tổng số tế bào vi khuẩn lactic và các vi sinh vật nhiễm khác. Đối với nhóm sản phẩm yaourt không qua xử lý nhiệt sau qua trình lên men, hệ vi khuẩn lactic trong yaourt có thể gây ra những biến đổi làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản. Quá trình lên men lactic: đường lactose sẽ được vi khuẩn chuyển hoá thành acid lactic. Đây là quá trình sinh tổng họp ATP của vi khuẩn. Tuy nhiên, tốc độ chuyển hoá chậm do nhiệt độ thấp. Sự lên men lactic trong quá trình bảo quản làm thay đổi dàn các giá trị cảm quan như mùi, vị, … của sản phẩm. Quá trình thuỷ phân protein: một số chủng vi khuẩn lactic có khả năng sinh tổng hợp hệ enzyme protease. Chúng sẽ xúc tác thuỷ phân protein tạo các sản phẩm như: polypeptide, peptide, … Điều này có thể ảnh hưởng đến cấu trúc gel của yaourt. Một số peptide gây ra vị đắng cho sản phẩm. Tuy nhiên, tốc độ quá trình thuỷ phân protein cũng rất chậm do nhiệt độ thấp. Một số ứng ứng dụng của sữa chua yaourt : Giảm béo : Yaourt (sữa chua) giàu canxi là liều thuốc giảm béo kỳ diệu. Canxi từ sữa có ảnh hưởng lên hoạt động của các tế bào mỡ, giúp chúng chuyển hóa thành năng lượng. Yaourt còn có tác dụng bình ổn lượng cholesterol trong máu... Chữa hôi miệng : Thật khó tin là yaourt không đường có thể làm giảm lượng chất hydrogen sulphide - nguyên nhân gây ra chứng hôi miệng. Nếu bạn ăn 1 hũ yaourt mỗi ngày, bạn sẽ thấy hơi thở của mình bớt mùi hơn, ngay cả mảng bám trên lưỡi cũng sẽ giảm đáng kể. Tốt cho ruột : Sữa chua là một loại thực phẩm dễ tiêu hóa và khuẩn lactic trong yaourt đã tăng cường sự kéo dài cho đường ruột. Những người mắc các bệnh đường ruột: đau dạ dày, tiêu chảy, đầy hơi, táo bón... có thể giảm bớt sự khó chịu bằng cách bổ sung vào khẩu phần ăn 1 - 2 hũ yaourt mỗi ngày. Giúp xương chắc khỏe; Lượng canxi trong yaourt cũng tương đương với sữa tươi, giúp bổ sung nhu cầu khoáng chất cần thiết hàng ngày cho phát triển xương, răng và phòng chống bệnh loãng xương. Hãy ăn 1 - 2 hũ yaourt mỗi ngày để bổ sung lượng canxi cho cơ thể. Tăng cường hệ miễn dịch : Yaourt kích thích cơ thể sản xuất các chất kháng sinh giúp cơ thể chống lại các bệnh do virus gây ra: bệnh viêm mũi dị ứng, cảm lạnh hoặc cảm cúm... Không những thế, khuẩn Lactobacilli trong yaourt còn có tác dụng giảm thiểu nguy cơ tử vong bị ung thư ruột kết và trực tràng.  Đối với trẻ, hệ tiêu hóa cũng như răng vẫn còn yếu, ba mẹ cần chọn loại yaourt hợp khẩu vị, mềm và có độ mịn giúp bé dễ ngậm tan. Khi mua yaourt cần xem kỹ date trên sản phẩm, xem vỏ hộp có còn nguyên vẹn hay không... Yaourt dạng sệt phải bảo quản trong tủ lạnh ở ngăn mát và nên dùng ngay sau khi mở hộp.  Khi tự làm yaourt tại nhà, bạn đừng quên giai đoạn ủ ấm lên men phải đủ thời gian và nhiệt độ, để có độ chua ngọt vừa đủ. Bên cạnh đó, bạn nên khử trùng các vật dụng sạch sẽ, tránh sự xâm nhập của vi khuẩn gây bệnh.  Chất đường trong yaourt chỉ còn khoảng 1/2 lượng lactose ban đầu do đã chuyển thành lactic nên rất phù hợp với người thiếu men và không gây rối loạn tiêu hóa. Yaourt có thể chế biến thành một số món tráng miệng hấp dẫn: - Yaourt trộn trái cây: Táo, lê, thanh long... gọt vỏ thái hạt lựu. Nho lột vỏ, bỏ hạt. Trộn hỗn hợp trên cùng 1 hũ yaourt. - Yaourt dâu tây: Lấy 100g dâu tây, rửa sạch, cho vào máy xay sinh tố xay mịn cùng 1 hũ yaourt. (Có thể cho thêm đá bào). - Yaourt trộn cùng đá bào mịn: Khi dùng cho thêm chút cà phê và vài lát chanh sẽ có hương vị thơm ngon hơn Phần3 :kết luận Sản xuất yaourt là một đề tài lớn và quá trình sản xuất cũng khá phức tạp. Hiện nay yaourt được sản xuất cũng như tiêu thụ ở nhiều nơi trên thể giới. Trong đó mỗi nước lại sử dụng một phương thức sản xuất riêng tạo cho sản phẩm yaourt có vị đặc trưng riêng và phù hợp với thị hiếu của từng người tiêu dùng, từng địa phương, từng quốc gia, … Sản phẩm yaourt thì rất đa dạng nhưng chủ yếu có 3 loại đặc trưng gồm: Yaourt truyền thống, yaourt dạng khuấy và yaourt uống. Tất cả các loại yaourt đều được tạo thành nhờ quá trình lên men lactic. Quy trình sản xuất yaourt là một quy trình khép kín. Vi sinh vật sử dụng trong sản xuất yaourt cũng rất đa dạng về chủng loại và số lượng. Trong đó bao gồm 3 loại sinh vật chính là: vi khuẩn, nấm men và nấm sợi. Sản phẩm yaourt luôn chứa các acid lactic và các sản phẩm phụ từ quá trình lên men lactic như: diasetyre, acetaldetryde, axetic, khí CO2,… Trong trường hợp sử dụng thêm nấm men sản phẩm yaourt sẽ có chứa etanol. Qua quá trình tìm hiểu về quá trình sản xuất yaourt nhóm chúng tôi đã cố gắng thu thập tài liệu, tìm kiếm thông tin trên internet. Qua đó chúng tôi đã giới thiệu được khái quát về quy trình cũng như phương thức sản xuất yaourt, các loại sản phẩm yaourt, tên và hình ảnh vi sinh vật sử dụng trong sản xuất, cơ chế lên men lactic, thành phần dinh dưỡng và chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm yaourt … Ngoài ra chúng tôi còn giới thiệu về giá trị dinh dưỡng mà yaourt mang lại cho cuộc của chúng ta. Hơn thể nữa yaourt còn được coi như một vị thuốc giúp cho con người kéo dài tuổi thọ. Những gì chúng tôi tìm hiểu được chỉ mang tính chất lý thuyết chưa đi sâu cụ vào sản xuất thực tiển bên cạnh đó, tài liệu tham khảo còn rất hạn chế nên một số vấn đề chưa chuyên sâu, chưa cụ thể là chỉ mang tính chất khái quát chung chung. Nhưng chúng tôi mong rằng những gì chúng tôi tìm hiểu được sẽ giúp ích phần nào cho các bạn quan tâm muốn tìm hiểu về quy trình sản xuất yaourt. Chúng tôi rất mong sự đóng góp của thầy và các bạn sinh viên cho nội dung của đề tài nhóm chúng tôi. Xin chân thành cám ơn. Tài liệu tham khảo: Đối với sách: Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống (tập 1), NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, 2004. Lê Thị Hồng Ánh, Công nghệ chế biến sữa, trường Cao đẳng Công nghiệp Thực phẩm, tháng 9/2006. PTS. Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ vi sinh vật, tập1, tập3, trường Đại học kỹ thuật Tp. HCM Đối với tài liệu internet: