1
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT SỮA
CHẾ BIẾN SỮA VÀ CÁC DẠNG HƯ
HỎNG CỦA SỮA
GVHD: Th.s Bùi Anh Võ
Nhóm 8
2
I.SỮA NGUYÊN LIỆU
1.1.Giới Thiệu
Sữa là chất lỏng màu trắng đục
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.
Hình 1. Sữa tươi
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 theo 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.
Bảng 1: phân tích thành phần hóa học của sữa từ các loại động vật khác nhau và
được dùng làm thực phẩm:
Tổng
chất
Lipid(%
Protein(%
Casein(%
Lactose(%
Nguồn
khô
)
)
)
)
(%)
Bò
12.60
3.80
3.35
2.78
4.75
Dê
13.18
4.24
3.70
2.80
4.51
Cừu
17.00
5.30
6.30
4.60
4.60
1.2.Thành Phần Vật Lý Của Sữa
3
• Sữa tươi ở dạng lỏng, hơi nhớt có màu trắng đục hay vàng nhạt, có mùi thơm đặc
•
•
•
•
trưng, vị hơi ngọt.
Tỷ trọng của sữa biến thiên từ 1.028 – 1.038 (g/l)
pH biến thiên từ 6.5 - 6.8
Độ acid từ 0.14 – 0.18% acid lactic
Độ nhớt của sữa : 2.0cP tại 20oC
1.3.Thành Phần Hóa Học Của Sữa Bò Tươi
Nước
Protein
(83-89.5%)
Sữa
100%
(2.9-5%)
Mỡ sữa
(2.5-6%)
Tổng chất khô
Đường Lactose
(10.5-14.5%)
(3.6-5.5%)
Chất khô không béo
(7.1-11.4%)
Khoáng
(0.6-0.9%)
Vitamin
a)Nước:
Nước là thành phần chiếm chủ yếu của sữa và đóng một vai trò quan trọng, là dung
môi hòa tan các chất hữu cơ và vô cơ, là môi trường cho các phản ứng sinh hóa. Hàm
lượng nước trong sữa chiếm khoảng 87%/lít sữa. Phần lớn lượng nước ở trong sữa có
thể thoát ra ngoài khi đun nóng, người ta làm bốc hơi nước ở sữa tươi để chế biến
thành sữa đặc, sữa bánh hoặc sữa bột là những sản phẩm dễ vận chuyển và dễ bảo
quản hơn sữa tươi.
b)Lipid:
Chất béo là một trong những thành phần quan trọng nhất của sữa. Hàm lượng chất béo
của sữa thay đổi trong một phạm vi khá rộng. Có loại sữa ít béo, khoảng 3g trong
100ml sữa, có loại sữa nhiều chất béo khoảng 5-6g trong 100ml sữa. Đối với sữa bò
hàm lượng béo khoảng 3.9%. Chất béo của sữa dưới dạng những hạt hình cầu rất nhỏ.
Kích thước của những hạt chất béo phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loài giống, tùy
từng con vật, thời gian khác nhau trong thời kỳ tiết sữa … Các hạt chất béo kích thước
4
lớn thì dễ tách ra khỏi sữa hơn là những hạt chất béo có kích thước nhỏ. Khi để sữa
yên lặng một thời gian, các hạt chất béo của sữa sẽ nổi lên trên mặt thành một lớp
váng mỏng gọi là váng sữa. Trong thành phần chất béo của sữa có tới 20 loại acid béo
khác nhau, trong đó 2/3 là acid béo no và còn lại là acid béo chưa no. Trong số những
acid béo trong sữa có khá nhiều acid béo dễ hòa tan trong nước (ví dụ acid caproic).
Chất béo của sữa cũng dễ xảy ra những quá trình phân hủy làm thay đổi thành phần và
tính chất như quá trình thủy phân, quá trình oxy hóa,… làm giảm dần chất lượng của
sữa và nhiều khi làm hỏng sữa. Ngoài chất béo thuộc nhóm lipit của sữa còn có
photphatit và một số chất khác nhưng hàm lượng không nhiều, photphatit có khoảng
0.5-0.7g trong một lít sữa, trong đó chủ yếu là lexitin.
c)Protein:
Nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất cửa sữa là protein. Hàm lượng protein của các
loại sữa không chênh lệch nhiều, chúng thường nằm trong giới hạn 3.0-4.6%. Riêng
đối với sữa bò hàm lượng protein khoảng 3.3-3.5%. Các protein của sữa là những
protein hoàn thiện. Trong thành phần protein của sữa có đến 19 loại axit amin khác
nhau, trong đó có đầy đủ các acid amin không thay thế được như: valine, leucine,
izoleucine, methionine, threonine, phenylalanine, tryptophan và lyzine.
Trong sữa có 3 loại protein chủ yếu : Casein chiếm khoảng 80%, lactoalbumin chiếm
12% và lactoglobulin chiếm 6% trong toàn bộ lượng protein có trong sữa và còn một
vài loại protein khác nhưng hàm lượng không đáng kể.
Casein là nhóm protein chủ yếu trong protein của sữa. Nó bao gồm nhiều loại
casein khác nhau, γ casein, β casein, κ casein, α casein là thể phức hợp phosphoryl
gồm có αs1, αs2, αs3, αs4, αs5, αs6 – casein. β-casein là thành phần chủ yếu có trong sữa
bò nhưng lại là thứ yếu trong sữa người. κ-casein là một glycoprotein và nó hiện diện
khắp nơi trong thể mixen casein. Chính vì vậy mà mixen ở trạng thái ổn định. α
casein và β casein không tan trong sữa tươi. Các protein này chứa nhóm phosphat
(phospho chiếm khoảng 0.8% trong toàn casein) và nhóm phosphat này kết hợp với
ion Ca2+. Sự trung hòa một phần lớn các điện tích âm ngăn ngừa α casein và β casein
kết khối và kết tủa. Hai phân tử casein có thể tồn tại một cách ổn định trong sữa là do
có sự hiện diện của γ casein. Casein không tồn tại tự do trong sữa nhưng tồn tại dưới
dạng các hạt mixen có kích thước từ 0.003µm đến 0.3µm. Trung bình mỗi hạt chứa
hàng ngàn phân tử α casein và β casein. Hiệu quả bảo vệ của γ casein có thể là do nó
góp phần gia tăng điện tích âm của hạt mà không kết hợp với ion Ca2+. Mỗi hạt
casein chứa khoảng 70% nước và 30% chất khô. Trong thành phần chất khô casein
chiếm khoảng 93% và muối (chủ yếu là canxi phosphat) chiếm khoảng 7%.
Lactoglobulin còn gọi là globulin của sữa. Hàm lượng lactoglobulin trong sữa
khoảng 0,1% theo khối lượng và chiếm tỉ lệ 3% so với lượng protein chung. Globulin
sữa có nhiều trong sữa non, thuộc loại protein đơn giản và là protein hoàn thiện. Trong
sữa, globulin tồn tại dưới dạng keo và có độ phân tán kém hơn so với albumin sữa
khoảng 18.000. Globulin có 3 dạng đồng phân: β glactoglobulin, epiglobulin và
pseudogglobulin. Chúng khác nhau về khả năng hòa tan nước và tính kháng trùng. β
lactoglobulin không tan trong nước, hòa tan tốt trong dung dịch muối loãng,
5
epglobulin tan trong nước khi có mặt muối. Pseudoglobulin hòa tan trong nước
nguyên chất.
Lactoalbumin còn gọi là albumin của sữa. Hàm lượng lactoalbumin trong sữa
không nhiều khoảng 0.5-1.0% tùy từng loại sữa. Trong sữa non có nhiều lactoalbumin
hơn sữa thường. Khác với casein, lactoalbumin ở trong sữa dưới dạng hòa tan. Dưới
tác dụng của nhiệt độ cao lactoalbumin bị đông tụ. Trong môi trường acid, khi tăng
nhiệt độ thì mức độ đông tụ nhanh và mau. Các enzim làm đông tụ casein không có
khả năng làm đông tụ lactoalbumin. Sau khi đông tụ, lactoalbumin mất khả năng hòa
tan lại trong nước, nó chỉ có thể hòa tan lại trong một vài loại dung môi.
d)Glucid:
Gluxit có ở trong sữa chủ yếu là lactose. Hàm lượng lactose trong sữa khoảng 4.55.1% tùy theo từng loại sữa. Đối với sữa bò hàm lượng này khoảng 4.9% Lactose ở
trong sữa dưới dạng hòa tan. Lactose khó bị thủy phân hơn các loại đường khác.
Lactose bị thủy phân sẽ cho một phân tử glucose và một phân tử galactose.
C12H22O11
→
C6H12O6 +
C6H12O6
Lactose
Glucose
Galactose
Ở nhiệt độ cao, lactose bị biến thành caramen. Vì vậy khi khử trùng sữa, một phần
lactose bị caramen hóa nên màu của sữa sau khi đã khử trùng thường sẫm hơn lúc
chưa khử trùng, đồng thời lactose còn có thể kết hợp với các nhóm amin của protein
sữa (casein) để tạo thành hợp chất melanoidin có màu sẫm. Dưới tác dụng của vi
khuẩn lactic, lactose bị lên men thành acid lactic gọi là quá trình lên men lactic.Dưới
tác dụng của vi khuẩn propionic, acid lactic có thể chuyển hóa thành acid propionic,
acid acetic và khí cacbonic. Phản ứng này là cơ sở của quá trình chế biến một số loại
phômai. Sự lên men lactic được ứng dụng rộng rãi vào việc sản xuất ra các sản phẩm
chế biến của sữa như sữa chua, phômai…
e)Chất khoáng:
Nhiều công trình nghiên cứu đã xác nhận lượng chất khoáng của sữa có thể thỏa mãn
đầy đủ nhu cầu về chất khoáng cho cơ thể. Hàm lượng chất khoáng trong sữa khoảng
0.6-0.8% tùy từng loại sữa. Hàm lượng khoáng trong sữa bò khoảng 0.7%. Chất
khoáng trong sữa có rất nhiều loại như: kali, canxi, natri, magiê, sắt, mangan, iod,
nhôm, crom,… Trong đó kali và canxi nhiều nhất. Các loại muối khoáng ở trong sữa
có nhiều loại, phổ biến là muối phosphate, clorua, citrat, caseinat…
Bảng 2. thành phần khoáng trong sữa tươi.
Thành phần
mg/L
Thành phần
µg/L
K
1500
Ze
4000
Ca
1200
Al
500
Na
500
Fe
400
Mg
120
Cu
120
P
3000
Mn
30
Cl
1000
Ni
25
Sulphate
100
Br
1000
F
150
6
I
60
f)Vitamin:
Sữa là thức ăn có chứa rất nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể, nhưng hàm lượng
các vitamin không cao lắm. Số lượng và hàm lượng các loại vitamin trong sữa phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như thức ăn, điều kiện chăn nuôi, giống loài và tuổi của các
loại gia súc. Trong sữa bò có rất nhiều loại vitamin tan trong chất béo (vitamin A, D,
E, K…), nhóm vitamin tan trong nước (vitamin B1, B2, B12, C, PP…)
Vitamin A có nhiều trong sữa, nhất là trong sữa non và có nhiều trong các sản
phẩm chế biến từ sữa nhất là trong bơ. Hàm lượng vitamin A trong sữa khoảng 0.2-2
mg/l sữa. Hàm lượng vitamin A trong sữa nhiều hay ít thường phụ thuộc vào hàm
lượng carotene có trong thức ăn của gia súc.
Vitamin D hàm lượng vitamin D trong sữa khoảng 0.002 mg/l sữa. Vitamin D
không bị biến đổi trong quá trình khử trùng sữa. Vitamin B1 trong sữa khoảng 0.4
mg/l sữa. Trong quá trình khử trùng và bảo quản, hàm lượng vitamin B1 giảm dần, có
thể giảm tới 15-20% hoặc hơn nữa.
Vitamin B2 trong sữa khoảng 1.7 mg/l sữa. Hàm lượng vitamin B2 có nhiều nhất
là trong sữa non, những ngày vắt sữa tiếp theo thì hàm lượng vitamin B2 giảm dần.
Vitamin B12 trong sữa khoảng 0.1-0.3 mg/l sữa.
Vitamin PP trong sữa khoảng 1.5 mg/l sữa. Thức ăn của bò không ảnh hưởng
đến hàm lượng của vitamin PP trong sữa. Vitamin PP được tổng hợp ngay trong cơ thể
con bò.
Vitamin C hàm lượng vitamin C trong sữa tahy đổi trong một giới hạn rất rộng,
khoảng 5-20 mg/l sữa. Trong sữa non có nhiều vitamin C, nhưng càng về cuối thời kỳ
tiết sữa lượng vitamin C trong sữa giảm dần. Trong quá trình khử trùng, lượng vitamin
C trong sữa giảm, đặc biệt là khử trùng có không khí thì hàm lượng vitamin C giảm
nhiều.
7
g)Enzyme:
Các enzyme là các protein có khả năng kích hoạt các phản ứng hóa học và ảnh
hưởng đến giai đoạn và tốc độ của phản ứng. Enzyme xúc tác phản ứng mà không bị
biến đổi về lượng nên được gọi là xúc tác sinh học. Hai yếu tố ảnh hưởng mạnh đến
tính chất của enzyme là nhiệt dộ và pH. Nhiệt độ thích hợp của enzyme là 25-50 oC,
nhiệt độ thấp làm ngừng hoạt động của enzyme, nhiệt độ cao làm phân hủy enzyme.
Trong sữa có nhiều loại enzyme khác nhau, chúng ảnh hưởng tới chất lượng của sữa
và các sản phẩm chế biến từ sữa.
Enzyme lipase có tác dụng xúc tác quá trình thủy phân chất béo của sữa, tạo
thành glycerin, acid béo và một số sản phẩm khác. Những chất này gây cho sữa có
mùi vị lạ và làm giảm chất lượng của sữa. Nhiều vi sinh vật có khả năng sản xuất
enzyme lipase, đặc biệt là vi khuẩn bacillus sản xuất ra enzim lecithinase tấn công vào
hợp chất licethin, một loại phospholipids chứa trong màng hạt béo. Lecithin là hợp
chất của glycerol hai acid béo, acid phosphoric và choline, enzim lecithinase hydrate
hóa hợp chất này thành diglycerid và phosphoryl choline. Lớp màng chất béo do đó bị
phá hủy, các hạt béo kết tụ lại tách thành lớp kem trên bề mặt dịch sữa. Enzyme
phosphatase có trong sữa tươi, nó có tác dụng xúc tác quá trình thủy phân photpho
glycerin của sữa, tạo thành glycerin, acid béo, acid photphatrit và một số một số sản
phẩm khác. Sự hiện diện của enzyme phosphatase trong sữa được xác định bằng cách
thêm vào sữa ester của acid phosphoric và chất chỉ thị màu có màu sắc thay đổi khi tác
dụng với rượu được giải phóng. Phosphatase bị phân hủy bởi nhiệt độ cao trong thời
gian ngắn. Enzyme peroxidase trong sữa tươi mới vắt, chưa khử trùng đã có mặt của
enzyme peroxidase. Enzyme này có tác dụng xúc tác quá trình oxi hóa chất béo của
sữa, làm cho chất lượng của sữa giảm dần. Enzyme peroxidase bị phá hủy ở nhiệt độ
80oC trong vài giây. Vì vậy, người ta dựa trên sự có mặt của enzyme này ở trong sữa
để xác định xem sữa đã qua khử trùng hay chưa. Nếu đã qua khử trùng, sữa không còn
hoạt tính enzyme peroxidase.
Enzyme lactase đường lactose thuộc nhóm hydratcacbon, là nguồn năng lượng
lớn trong chế độ ăn. Nó phân hủy thành những hợp chất có năng lượng cao, có thể
tham gia vào các phản ứng sinh học, hydratcacbon là nguyên liệu tổng hợp nên các
hợp chất hóa học quan trọng trong cơ thể. Lactose bị tấn công bởi vi khuẩn lên men
lactic, vi khuẩn này sản sinh ra enzim phân hủy lactose gọi là lactaza thành glucose và
galactose. Galactose chuyển thành các acid khác nhau trong đó có acid lactic rất quan
trọng. khi sữa bị chua tức là đã có sự lên men lactose thành acid lactic. Nếu sữa bị xử
lý nhiệt độ cao và lưu ở nhiệt độ đó, nó trở nên có màu nâu và có vị caramel, quá trình
này gọi là caramel hóa và là kết quả của phản ứng giữa lactose và protein gọi là phản
ứng maillard.
h)Lactose:
Sữa bò chứa khoảng 4.6% đường lactose, là loại đường chỉ tìm thấy trong thành phần
của sữa. Nó thuộc nhóm chất hydratcacbon, là disaccharide chứa hai monosaccharit là
galactose và glucose. Đường lactose tan trong nước dưới dạng phân tử trong dung
dịch. Lactose ít ngọt hơn 30 lần so với đường mía.
8
g)Các chất khí:
Trong sữa tươi thường có chứa một số chất khí như khí nitơ, khí cacbonic, khí oxi…
Hàm lượng các chất khí trong sữa không nhiều: trong một lít sữa có khoảng 50-90 ml
các chất khí. Các chất khí thường tạo thành các bọt khí ở trong sữa, chính những bọt
khí này là nơi thích hợp cho các loại vi sinh vật “ẩn nấp” và phát triển. Vì vậy sữa
càng có nhiều chất khí càng không có lợi. Trong quá trình khử trùng, hàm lượng các
chất khí ở trong sữa giảm.
K)Các chất miễn dịch:
Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn dịch có tác dụng bảo vệ
sữa khỏi sự hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng nó đóng vai
trò quan trọng đối với cơ thể. Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy bởi nhiệt độ (65-70 oC).
Ngoài ra sũa còn chứa một lượng bạch cầu.
1.4.Đặc Tính Của Sữa
a)Tỉ trọng(d):
Bảng 3.Phụ thuộc vào hàm lượng chất béo, chất khô không béo, hàm lượng nước,
…
Nguồn động
Bò
Trâu
Dê
Cừu
vật
Tỷ trọng sữa
1.029
1.031
1.033
1.036
b)Chất khô tổng số:
Chiếm khoảng 13% trong sữa tươi. Hàm lượng chất khô có thể xác định bằng cách sấy
khô sữa đến khối lượng không đổi. với sữa bò tính theo công thức:
Hàm lượng chất khô không béo được tính từ hàm lượng chất khô tổng số và hàm
lượng béo.
c)Điểm đông đặc:
Điểm đông đặc của sữa bị giảm do chứa các thành phần hòa tan như: muối, lactose. Là
tính chất đặc trưng, đặc điểm quan trọng để xác định sữa có bị pha loãng hay không.
d)Tính oxy hóa khử:
Sữa có chứa nhiều chất có khả năng khử hay oxy hóa như: acid ascorbic, tocoferon,
riboflavin, cystein, men,…
9
e)pH của sữa:
Được thể hiện qua độ acid của sữa, sữa cso nguồn gốc khác nhau sẽ có pH khác nhau
(sữa bò: 6.6-6.8, sữa dê: 6.3-6.7,…)
f)Hệ phân tán cao:
các yếu tố làm cho sữa là hệ phân tán cao:
• đường tan trong nước ở dạng phân tử như:lactose, glucose,…
• các muối của acid tồn tại ở dạng ion(Na +, Cl-, PO43-), một số khác tồn tại dạng
keo như muối canxi, di-triphospohate.
• Protein hòa tan trong sữa tạo thành dung dịch keo như: albumin, glubolin,
casein.
1.5.Hê Vi Sinh Vật Trong Sữa
1.5.1.Vi khuẩn lactic: gồm 2 chủng chủ yếu
Lactobacilleae: trực khuẩn gram +, lên men
sinh acid lactic, làm sữa chua.
Streptococceae: cầu khuẩn gram +, lên men
sinh aicd lactic.
1.5.2.Nhóm vi sinh vật gây hư hỏng:
Escherichia Coli: lên men sinh indol làm sữa có mùi hôi phân.
Aerobacter Aerogenes: lên men sinh aceton làm cho sữa có mùi aceton, sữa bị tủa,
hư hỏng.
Klebsiella Aerogenes: lên men lactose chậm, tạo nhầy nhớt.
Vi khuẩn sinh Acid butyric yếm khí Clostridium: xâm nhậm từ
nguồn thức ăn, phân, chuồng,…; vi khuẩn có bào tử, kháng nhiệt
cao.
Vi khuẩn sinh propionic Propionibacterium: trực khuẩn hay
cầu khuẩn nhỏ, yếm khí, phát triển chậm làm đông sữa, làm chín
phomat tạo mùi thơm, có khả năng tổng hợp vitamin B12.
10
II.NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HẠI SỮA VÀCÁC
HIỆN TƯỢNG THƯỜNG GẶP
2.1.Nguồn Gốc Vi Sinh Vật
Trong cơ thể sữa tươi được tuyến vú tổng hợp không chứa các vi sinh vật. Tuy nhiên, khi
kiểm tra sữa vừa mới vắt đựng tròg các bình chứa (phương pháp vắt sữa thủ công hoặc cơ
giới hóa), ta thường phát hiện có rất nhiều nhóm vi snh vật khác nhau. Nguồn gốc của các
vi sinh vật trên xuất phát từ: Bầu vú của động vật cho sữa; người vắt sữa; thiết bị vắt sữa;
thiết bị chứa; môi trường chuồng trại nơi diễn ra quá trình vắt sữa…
2.1.1. Bầu vú động vật cho sữa
Trên cơ thể động vật, đặc biệt là khu vực bầu vú và những khu vực lân cận có rất nhiều
loài vi sinh vật khác nhau. Chúng tồn tại dưới dạng tế bào sinh dưỡng hoặc bào tử. Trong
quá trình vắt sữa, một số vi sinh vật từ các khu vực trên “bị rơi” vào bình chứa làm cho
sữa bị nhiễm vi sinh vật. Như vậy, trước khi vắt sữa bò, ta cần phải vệ sinh bầu vú và các
khu vực lân cận trên cơ thể động vật cho sữa để hạn chế sô lượng vi sinh vật nhiễm vào
sữa.
Một sô vi sinh vật tại khu vực bầu vú có thể chui vào các tuyến trong của núm vú. Tuy
nhiên, khi bò có tình trạng sức khỏe tốt thì số lượng vi sinh vật cư ngụ tại các tuyến trong
của núm vú không nhiều và thông thường chúng thuộc nhóm vi sinh vật “vô hại”, không
sinh độc tố. Một lần vắt sữa, người ta tháo bỏ những dòng sữa đầu tiên. Khi đó các vi sinh
vật cư ngụ tại tuyến trong của núm vú dễ dàng bị cuốn trôi theo. Như vậy, ta sẽ hạn chế
được sự nhiễm vi sinh vật trong quá trình thu hoạch sữa tươi.
Trong trường hợp động vật bị bệnh viêm vú, số lượng vi sinh vật, đặc biệt là các vi khuẩn
cư ngụ tại tuyến trong núm vú sẽ rất nhiều. Khi đó, sữa tưới dễ bị nhiễm nhiều vi sinh vật
11
và có chất lượng kém. Con vật cần phải được chữa trị, nếu không sẽ gây ra những tổn thất
kinh tế cho việc khai thác và chế biến sữa.
2.1.2. Người và thiết bị vắt sữa
Nếu trong quá trình vắt sữa được thực hiện bằng phương pháp thủ công, để hạn chế
nhiễm vi sinh vật vào sữa, người vắt sữa phải có sức khỏe tốt và không có bệnh truyền
nhiễm. Ngoài ra, tình trạng vệ sinh cơ thể và các thao tác kỹ thuật của người vắt sữa cũng
sẽ ảnh hưởng tới số lượng vi sinh vật có trong sữa.
Nếu trong quá trình vắt sữa được thực hiện bằng máy, cần chú ý vệ sinh cẩn thận và vô
trùng hệ thống dẫn sữa từ bầu vú con vật đến dụng cụ chứa đựng. Đây là nguồn dễ lây
nhiễm vi sinh vật cho sữa.
2.1.3. Thiết bị chứa sữa
Các thiết bị hoặc dụng cụ chứa cần phải được vệ sinh sạch sẽ và vô trùng (nếu có thể)
trước khi đựng sữa tươi. Đối với các hộ chăn nuôi bò sữa quy mô nhỏ, ý thức và phương
pháp vệ sinh dụng cụ đựng sữa chưa được quan tâm đúng mức nên đây là nguồn gây
nhiễm vi sinh vật phổ biến cho sữa.
2.1.4.Môi trường chuồng trại nơi vắt sữa
Vi sinh vật có mặt ở khắp nơi trong thế giới chúng ta sống. Chúng tồn tại trong đất cát,
trong nước, trên cơ thể động vật, trong không khí,… Do đó, môi trường chuồng trại nơi
vắt sữa bò cũng là nguồn có thể lây nhiễm vi sinh vật cho sữa. Điều kiện khí hậu nóng ẩm
của Việt Nam rất thuận lợi cho các vi sinh vật ưa ấm (mesophile) tồn tại và phát triển. Để
hạn chế việc nhiễm vi sinh vật vào sữa ta cần vệ sinh và tẩy trùng chuồng trại thường
xuyên.
2.2.Hư Hỏng Sữa Do Vi Sinh Vật
Hệ VSV và số lượng của chúng tỏng sữa luôn thay đổi và phụ thuộc vào mức độ nhiễm
VSV trong quá trình vắt sữa. Dưới đây là những VSV thường thấy trong sữa bò tươi:
2.2.1.Vi sinh vật lên men chua (nhóm vi khuẩn lactic)
Nguồn nhiễm:
Cỏ ủ cho bò ăn là nguồn lây nhiễm
Các vi khuẩn lactic nhiễm vào sữa thuộc nhiều nhóm khác nhau như: Streptococcus lactic,
Streptococcus, Coli Staphilococcus, Lactoccus, Lactobacillus, Leuconostoc,
Bifidobacterium…
Cơ chế:
Để tồn tại trong môi trường sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp năng lượng ATP từ cơ chất
lactose. Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trinh trao đổi chất năng lượng,
người ta chia vi khuẩn lactic thành hai nhóm:
Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của nó có tỷ lệ
vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ khác.
12
Vi khuẩn lactic dị hình: các sản phẩm được tạo thành từ qua trình chuyển hóa đường gồm:
acid lactic, acid acetic, etanol và khí CO 2… hàm lượng acid lactic không cao hơn nhiều so
với các sản phẩm còn lại.
Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu dao động trong khoảng 25-47oC.
Ảnh hưởng đến quá trình chế biến:
Trong quá trình bảo quản và chế biến, chúng làm giảm pH, đông tụ casein, xuất hiện các
hợp chất mới trong sữa như: etanol, acid acetic….làm thay đổi thành phần và giá trị cảm
quan của sữa.
Khi thanh trùng ở 80oC, hầu hết các vi khuẩn lactic nhiễm trong sữa sẽ bị tiêu diệt.
2.2.2. Vi khuẩn Coliform
Nguồn nhiễm:
Phân, nước tiểu của gia súc và bùn là nguồn lây nhiễm.
Cơ chế:
Trong sữa, vi khuẩn coliform sẽ chuyển hóa đường lactose tạo acid lactic và các acis hữu
cơ khác, khí CO2, H2,… chúng phân giải protein trong sữa tươi tạo ra các sản phẩm khí
làm cho sữa có mùi khó chịu.
Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu nằm tỏng khoảng 30-44oC.
The major groups of bacteria are defined by shape.
Coliform bacteria fall into the bacillus, or rodshaped group.
Ảnh hưởng đến quá trình chế biến:
Ở nhiệt độ 75oC trong khongar thời gian 20 giây, vi
khuẩn Coliform sẽ bị tiêu diệt.
2.2.2.Vi khuẩn thuộc họ Clostridium
Nguồn nhiễm:
Loài
Clostridium
như
C.butyricum
và
C.tyrobutyricum có thể xâm nhập vào sữa bò từ cỏ ủ
tươi (đế nuôi súc vật), phân.
Cơ chế:
Vi khuẩn Clostridium chuyển hóa đường trong sữa
thành nhiều sản phẩm khác nhau như acid butyric,
butanol, ethanol, aceton, khí CO 2, H2,… làm thay
đổi thành phần hóa học và giá trị cảm quan của sữa
tỏng quá trình bảo quản.
Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu ở 37oC.
Ảnh hưởng của quá trình chế biến:
Các bào tử Clostridium khá bền với nhiệt độ.
Ví dụ như Clostridium sporogenes có giá trị D 115oC=3,2 phút và D121oC = 1,2 phút (D là thời
gian tiệt trùng cần thiết ở nhiệt độ xác định để tổng số tế bào Clostridium trong sữa giảm
đi 10 lần).
13
Như vậy, quá trình thanh trùng sữa không thể tiêu diệt được hoàn toàn các bào tử
Clostridium chịu nhiệt. Khi đó, ta phải dùng các giải pháp kỹ thuật như vi lọc, ly tâm
hoặc sử dụng chất kasng khuẩn để loại bỏ hoặc ức chế Clostridium.
Clostridium
Ngoài ra chúng ta có thể gây ra các vấn đề như sự nở chậm ở một số loài pho mát.
2.2.4.Vi khuẩn thuộc giống Proionicbacterium
Nguồn nhiễm:
Bùn đất nơi súc vật là nguồn lây nhiễm, đặc biệt là
nới có phân, nước tiểu.
Cơ chế:
Vi khuẩn propionic chuyển hóa đường thnahf acid
propionic, acid acetic, khí CO2…làm hư hỏng chất
lượng sữa.
Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu của vi khuẩn là 30oC.
Ảnh hưởng tới chế biến:
Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi
thanh trùng sữa ở 75oC trong thời gian 20 giây.
Vi khuẩn propionic
2.2.5.Vi khuẩn gây thối
Nguồn nhiễm:
Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp là tỏng sữa là:Pseudomonas, Brevibacterium,
Achromobacter, Alcaligenes, Bacillus, Micrococcu, Bacterium fluorescen, Bacillus
subtilis, Bacillus botulinus…chúng nhiễm và sữa từ phân và thức ăn gia súc.
Cơ chế:
Chúng có khả năng tổng hợp protease ngoại bào trong môi trường sữa. Protease sẽ xúc tác
quá trình thủy phân protein tạo ra các sản phẩm polypeptyde, peptide và acid amin. Một
số acid amin tiếp tục phân hủy tạo NH3, H2S…làm cho sữa có mùi khó chịu.
Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng tổng hợp lipase ngoại bào. Enzyme này xúc tác
quá trình thủy phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm có mùi ôi.
Đáng chú ý hơn cả là loài Pseudomonas fluorescens. Các enzyme proteas và lipase được
sinh bởi loài này rất bền nhiệt. Chúng là nguyên nhân chính gây nên quá trình phân giải
protein (proteolysis) và lipid (lipolysis), nhanh chóng làm hư hỏng chất lượng sữa.
Ngoài hai quá trình thủy phân nói trên một số vi khuẩn còn tạo khí (CO 2, H2,…) sinh tổng
hợp các acid hữu cơ làm giảm pH sữa và gây đông tụ protein. Một số vi khuẩn khác có
thể sinh tổng hợp được protease có chức năng xúc tác tương tự như rennin làm xuất hiện
sự đông tụ casein trong sữa.
2.2.6.Vi khuẩn Bacterium flurescens
Vi khuẩn này tạo lipase phân giải lipit tạo acid butyric, andehyt của rượu và các chất tan
làm cho sữa có vị ôi hoặc thủy phân protit đến dạng peptid, albumin.
14
Ngoài ra một số vi khuẩn như Bacterium lactic, Saponacci từ rơm cỏ vào sữa thủy phân
chất béo và casein làm thành muối amoniac gọi là mixin làm cho sữa trở nên dính nhớt,
thành sợi, lầy nhầy tạo mùi vị xà phòng.
Như vậy sự sinh trưởng và sự trao đổi chất của hệ VSV có trong sữa là những quá tình
sinh học quan trọng trong bảo quản sữa tươi. Sự sinh trưởng của VSV sẽ làm thay đổi sâu
sắc thành phần hóa học và các tính chất cảm quan của sữa (màu săc, màu, vị,…) để hạn
chế những biến đổi sinh học trong quá trình bảo quản sữa ta cần sử dụng ba biện pháp kết
hợp dưới đây:
Đảm bảo các điều kiện vệ sinh trong giai đoạn vắt và vận chuyển sữa từ nơi thu hoạch vê
nhà máy chế biến, nhằm giảm đến mức tối đa hàm lượng VSV ban đầu có trong sữa.
Tại nhà máy, nếu sữa tươi chưa đưa vào chế biến ngày thì có thể tiến hành thanh trùng
sữa (nhiệt độ 63oC, thời gian 15 giây).
Quá trình bảo quản sữa từ sau ki vắt đến trước khi chế biến phải được thực hiện trong
điều kiện nghiêm ngặt: nhiệt độ sữa không lớn 4 oC, tránh sự khuấy trộn và sự có mặt của
oxy trong sữa.
2.3.Một Số Vấn Đề Thường Gặp Ở Sữa Tươi Nguyên Liệu
2.3.1.Sự biến chất của sữa do vi sinh vật
Sự biến chất do vi sinh vật chủ yếu là do các enzyme có trong vi khuẩn lactic làm giảm độ
acid của sữa bởi quá trình chuyển đường lactose thành acid lactic. Các vi khuẩn lactic chủ
yếu tham gia vào quá trình này là Streptococcus lactic là loài phát triển mạnh ở nhiệt độ
môi trường. Khi độ acid đạt 35-40oD casein bị đông tụ và khi độ acid đạt 60-70 oD thì xảy
ra hiện tượng “trở chua” cũng ở nhiệt độ môi trường.
Một số loài S.lactic cũng có thể gây ra mùi da, mùi cháy khét, mùi malt hoặc mùi
caramen.
Một số vi khuẩn khác cũng thuộc loài vi khuẩn lactic gây nên các biến chất cho sữa như:
làm giảm độ axit của sữa, làm đông tụ sữa xảy ra ngay ở độ axit không cao, phân giải
protein, phân hủy chất béo bởi lipaza, làm thay đổi màu sắc của sữa, làm tăng độ nhớt của
sữa và làm xuất hiện các vị khác nhau.
Vi khuẩn bệnh than Bacillus antharacis nhiễm vào sữa thì người tiêu thụ sữa này sẽ có thể
bị bệnh than thể ruột. Sữa bị nhiễm vi khuẩn này phải bỏ đi.
2.3.2.Bệnh viêm vú do tụ cầu khuẩn và liên cầu khẩn
Trong các độc tố tụ cầu khuẩn thì độc tố enterotoxin đáng chú ý nhát vì loại độc tố này
bền với nhiệt độ. Qua xử lý ở 100 oC trong 30 phút nó vẫn có thể gây độc cho người sử
dụng loại sữa này.
2.3.3. Bệnh thương hàn
Vi khuẩn Samonella có thể nhiễm vào từ con đường bò đang bị bệnh hoặc đang mang
mầm bệnh. Trong sữa bò, Samonella có thể sống xót tới 60 ngày. Biện pháp thanh trùng
có thể tiêu diệt vi khuẩn này.
15
2.3.4.Bệnh tụ huyết trùng
Vi khuẩn Pasteurella mulcocida thải vào sữa khi bò bị bệnh tụ huyết trùng ở thể cấp tính.
Đến nay chưa phát hiện ra những trường hợp người bị bệnh do tiêu thụ loại sữa này
nhưng nó vẫn được xem là nguồn gây bệnh.
Biện pháp cần thiết là phải tiêm phòng đầy đủ, đúng cách và đủ liều cho bò. Khi bò bị ốm
phải được điều trị triệt để. Trong suốt thời gian bò bị bệnh không được dùng sữa này cho
sản xuất hàng hóa.
III.BẢO QUẢN SỮA TRƯỚC KHI CHẾ BIẾN
Các biến đổi và quá trình bảo quản sữa, các bien1 đồi vật lý, hóa học, sinh học, hóa
lý và hóa sinh diễn ra. Tuy nhiên tốc độ biến đổi trên phụ thuộc vào thành phần hóa học
và hệ vi sinh vật có trong sữa sau khi vắt cũng như phụ thuộc vào điều kiện bảo quản
(nhiệt độ, sự có mặt của oxy…)
Các biến đổi sinh học và phương pháp hạn chế biến đổi
3.1Các Biến Đổi Sinh Hoc
Sự trao đổi chất của hệ vi sinh vật có trong sữa được xem là biến đổi sinh học quan trọng
nhất. Sự trao đổi chất là tập hợp tất các các phản ứng sinh hóa diễn ra ở tế bào vi sinh vật.
Quá trình này đặt trưng cho các vi sinh vật nói riêng và thế giới vi sinh vật nói chung…
Trong quá trình bảo quản, hệ vi sinh vật sẽ phẩn giải và sử dụng một số chất dinh dưỡng
có trong sữa. Theo thời gian, các tế bào vi sinh vật sẽ lớn hơn về kích thước, nặng hơn về
khối lượng và sự sinh sản tạo ra nhiều tế bào mới. Song song với hiện tượng trên , hàm
lượng một số chất dinh dưỡng trong sữa sẽ giảm dần cùng với sự xuất hiện của các hợp
chất mới do vi sinh vật chuyển hóa phân giải ra. Ta nói các vi sinh vật đã trao đổi chất với
môi trường sữa. Quá trình trao đổi chất giữa vi sinh vật và môi trường gắn liền với sự tồn
tại và sinh trưởng của vi sinh vật.
Trao đổi chất gồm 2 quá trình: đồng hóa và dị hóa
Các nhóm vi sinh vật khác nhau sẽ có những phương pháp sinh sản khác nhau
Đối với vi khuẩn: chúng sinh sản theo phương pháp vô tính, chủ yếu là nhân đôi
Số tế bào vi khuẩn trong sữa tan rất nhanh nếu được bảo quản ở điều kiện thích hợp cho
vi khuẩn sinh trường và phát triển. Tuy nhiên, sự gia tăng số tế bào vi khuẩn sẽ bị giới
hạn bới hàm lượng chất dinh dưỡng có trong sữa. Ngoài ra, chính sự tích lũy một số sản
phẩm trao đổi chất do vi sinh vật tiết vào sữa có thể ức chế sự trao đổi chất và sự sinh
trưởng của chúng. Trong thực tế, người ta sử dụng nhiệt độ thấp để kìm hãm sự sinh sản
của vi khuẩn nói riêng và vi sinh vật nói chung trong quá trình bảo quản sữa.
Đối với nấm men: Nấm men có thể sinh sản bằng phương pháp vô tính hoặc hữu tính.
Nấm men sinh trưởng vô tính bằng hình thức nảy chồi hoặc phân đôi, sinh sản hữu tính
bằng cách hai tế bào sẽ tiếp hợp nhau tạo điều kiện cho sự tiếp hợp của 2 nhân. Nấm men
sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 30-37oC
Đối với nấm sợi: Nấm sợi thường sinh sản theo phương pháp vô tính tạo ra bào tử. Sự
phát triển của hệ nấm sợi kéo theo việc tổng hợp các bào tử với số lượng lớn. Các bào tử
này có thể tồn tại ở điều kiện không thuận lợi về nhiệt độ, độ ẩm… Một số nấm sợi có thể
16
sinh sản theo phương pháp hữu tính thông qua sự tiếp hợp và trao đổi vật chất di truyền
giữa các sợi nấm.
Các biện pháp hạn chế
Sự sinh trưởng và trao đổi chất
của hệ vi sinh vật có
trong sữa là quá trình sinh học
quan trọng trong bảo
quản sữa tươi. Sự sinh trưởng
của vi sinh vật se4lam2
thay đổi sâu sắc thành phần hóa
học và tính chất cảm
quan của sữa (màu sắc, mùi vị,
…). Để hạn chế những
biến đổi sinh học trong quá trình
bảo quản sữa ta thường
dùng các biện pháp sau:
Đảm bảo vệ sinh trong giai đoạn
vắt và vận chuyển sữa
từ nới thu hoạch về nhà máy chế
biến, nhằm giảm đến
mức tối đa hàm lượng vi sinh vật
ban đầu có trong sữa.
Tại nhà má, nếu sữa tươi chưa
đưa vào chế biến ngay
thì có thể tiến hành thanh trùng sữa ( nhiệt độ 63oC, thới gian 15ph)
Hình: Thiết bị trao đội nhiệt dạng mỏng dùng để thanh trùng
Quá trình bảo quản sữa từ sau khi vắt đến trước khi chế biến phải được thực hiện trong
điều kiện nghiêm ngặt: nhiệt độ sữa không lớn hơn 4oC, tránh sự khuấy trộn và sự có mặt
của oxy trong sữa.
Theo Luquet (1985), nếu hàm lượng vi sinh vật trong sữa tươi không lớn hơn 10000 tế
bào/ml, quá trình bảo quản sữa ở 4oC có thể kéo dài trong 3 ngày mà không có những
thay đổi đáng kể về chất lượng sữa. Tuy nhiên cần lưu ý rằng, sau ba ngày bảo quản dù ở
nhiet5 độ thấp, tổng lượng vi sinh vật trong sữa có thể tăng lên đến 1.000.000 tế bào/ml.
Khi đó, những biến đổi làm hư hỏng chất lượng sữa do vi sinh vật sẽ diễn ra với tốc độ
nhanh hơn.
Nếu hàm lượng vi sinh vật trong sữa tươi sau khi vắt lên đến 50.000 tế bào/ml. quá trình
bảo quản sữa ở 4 oC chỉ có thể kéo dài trong 2 ngày. Sau 2 ngày, lượng vi sinh vật trong
sữa sẽ tăng lên 1.000.000 tế bào/ml.
Bảo quản bằng phức chất LPS
Phức chất Lactoperoxydaza (LPS) là phương tiện bảo vệ tự nhiên có sẵn trong sữa. Nó
bao gồm một enzyme (Lactoperoxydaza), liên kết với một anion và một lượng nhỏ
Peroxyde. Phức chất này oxy hóa các cơ chất đặc trưng trên màng tế bào, dẫn đến rối loạn
quá trình trao đổi chất và kết quả là vi khuẩn có thể bị chết.
Hình: phức chất Peroxydase
Thông thường, phức chất này có tạc dụng diệt
các vi khuẩn Gram (-) và tác động kìm hãm
các vi khuẩn Gram (+) phát triển.
Trong thực tế, để kích thích hệ thống kháng
khuẩn trong sữa và kéo dài thời gian an toàn
cho sữa, người ta bổ sung thêm một lượng nhỏ
(8,5 ppm) Hydrogen peroxyde (H2O2) và 15
17
ppm Thiocyanate. Lượng bổ sung này rất nhỏ và hoàn toàn không độc hại đối với con
người tiêu dùng sữa, nhưng có tác dụng khàng khuẩn 5-6 ngày (đối với loại sữa được làm
lạnh) và tăng thời gian an toàn cho sữa tươi 3-5 giờ (đối với sữa ở nhiệt độ môi trường 30
o
C).
3.2.Các Biến Đổi Hóa Học, Hóa Sinh và Các Phương Pháp
Biến Đồi
Các biến đổi hóa học trong quá trình bảo quản sữa nguyên liệu bao gồm những phản ứng
giữa các chất có trong thành phần sữa và tạp ra nhiều hợp chất mới. Biến đổi hóa học xảy
ra nhờ xúc tác của các enzyme thì được gọi là biến đổi hóa sinh.
Enzyme trong sữa xuất phát từ 2 nguồn gốc: do tuyến vú tiết ra và do vi sinh vật nhiễm
trong sữa tổng hợp nên. Như vya65, khi số lượng vi sinh vật trong sữa càng nhiều thì
càng chứa nhiều loại enzyme khác nhau và hoạt tính của chúng sẽ càng cao. Từ đó, tốc độ
biến đổi hóa sinh sẽ càng nhanh và thành phần hóa học sẽ thay đổi nhanh chóng trong quá
trình bảo quản.
Một số phản ứng hóa sinh diễn ra bên ngoài tế bào vi sinh vật. Tuy nhiên, phần lớn cac
1phan3 ứng hóa sinh diễn ra trong tế bào. Chúng liên quan chặt chẽ đến quá trình trao đổi
chất và sự tồn tại sinh trưởng của vi sinh vật.
3.1.1Thủy phân chất béo
Khoảng 97-98% khối lượng chất béo trong sữa thuộc về nhóm triglyceride. Các hợp chất
này có thể bị thủy phân dưới xúc tác của hệ enzyme lipase tạo sản phẩm là acid béo tự do,
mono hoặc diglyceride.
Các acid béo là sản phẩm của quá trình thủy phân lipid có thể được tìm thấy dưới dạng tự
do hoặc muối.
Khi các triglyceride tồn tại dưới dạng các hạt cầu béo, enzyme lipase rất khó tiếp xúc
được với cơ chất, do đó quá trình thủy hân chất béo rất khó diễn ra hoặc diễn ra với tốc độ
rất chậm. Ngược lại, khi một số hạt cầu béo phị phá hủy do quá trình bơm, khuấy trộn
hoặc do các va chạm cơ học khác, sự tạo phức giau74 enzyme lipase và cơ chất
triglyceride sẽ được thúc đẩy, từ đó quá trình thủy phân lipid sẽ diễn ra nhanh hơn, nhiều
hơn.
Theo Luquet(1985), khi hàm lượng vi sinh vật trong sữa bò từ 5.000 – 100.000 tế bào/ml,
quá trình thủy phân triglyceride được xúc tác chủ yếu nhờ hệ lipase do tuyến vú động vật
cho sữa tiết ar. Ngược lại khi lượng vi sinh vật trong sữa lên đến 100.000 – 10.000.000 tế
bào/ml hệ lipase ngoại bào của các vi sinh vật trong sữa sẽ chiếm ưu thế và chúng đóng
vai trò chủ lực trong việc xúc tác phản ứng thủy phân lipid. Các vi khuẩn nhiễm vào sữa
có khả năng tổng hợp lipase ngoại bào thuộc nhóm Gram (-) như Pseudomonas.
Archromobater, Alcaligenes, Enterobater,… và cả nhóm Gram (+) như Bacillus,
Micrococus. Nhiệt độ tối ưu cho quá trìn sinh tổng hợp lipase bới cả vi khuẩn trên là 20 21 oC. Khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp, nhìn chung tính xúc tác của enzyme giảm. Tuy
nhiên, có một vài nghiêm cứu đã chứng min rằng vài loại lipase trong sữa có thể hoạt
động ở nhiệt độ rất thấp, ngay cả ở 0 oC. Bên cạnh đó, các lipase ngoại bào từ vi sinh vật
là những enzyme bền nhiệt. Quá trình thanh trùng sữa đôi khi không ức chế được hoàn
18
toàn hoạt tính của chúng. Cụ thể như để giảm 90% hoạt tính lipase của một số loại vi sinh
vật thuộc giống pseudomonas, quá trình thanh trùng sữa ở 74 oC cần diễn ra trong thời
gian tối thiểu là 5,3 phút. Chỉ có phương pháp tiệt trùng sữa ở nhiệt độ cao trong khoảng
thời gian xác định mới ức chế được hoàn toàn hoạt tính nhóm enzyme lipase.
3.1.2.Oxy hóa chất béo
Các acid béo không bão hòa có trong sữa rất dễ bị oxy hóa tại vị trí các nối đôi trong phân
tử của chúng. Kết quả của quá trình oxy hóa này là sẽ tạo ra hydroperoxyde và làm cho
sữa có mùi kim loại.
Các phản ứng oxy hóa chất béo không bảo hòa càng được tăng cường khhi có mặt muối
sắt và đồng. Ngoài ra, khi để sữa tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời, tốc độ của phản
ứng sẽ diễn ra nhanh hơn.
Để không chế quá trình oxy hóa chất béo, ta cần hạn chế hàm lượng oxy hóa tan trong sữa
bằng phương pháp bài khí trước khi bảo quản. Bên cạnh đó, trong quá trình bảo quản cần
tránh cho sữa tiếp xúc với oxy và ánh sáng mặt trời. Ta cũng có thể sử dụng các chất
chống oxy hóa như dodecyl gallate:
Ngoài ra quá trình thanh trùng sữa ở nhiệt độ trên 80 oC cũng hạn chế được quá trình oxy
hóa chất béo.
3.1.3.Thủy phân protein
Quá trình thủy phân protein được xúc tác bởi hệ enzyme protease. Các sản phẩm thu được
sẽ phụ thuộc vào mức độ thủy phân và có thể là các polypeptide với các phân tử lượng
khác nhau, peptid hoặc acid amin. Một số peptid mạch ngắn làm cho sữa có vị đắng.
Một trong số những enzyme protease quan trọng do tuyến vú tiết ra là protease kiềm. Cơ
chất xúc tác của nó thường là β-casein. Quá trình thủy phân làm tăng hàm lượng -casein
có trong sữa.
Tuy nhiên, chính các protease do vi sin vật nhiễm vào sữa tiết ra (chủ yếu là nhóm vi sinh
vật ưu lạnh) mới gây nên sự biến đổi màu sắc về thành phần protein lẫn mùi vị của sữa.
Mức độ thủy phân protein càng nhiều thì mùi vị của sữa càng bị biến đổi. Thực tế cho
thấy khi hàm lượng vi sinh vật nhiễm trong sữa từ 10.000.000 tế bào/ml hoặc cao hơn,
quá trình thủy phân protein sẽ được tăng cường. Đặc biệt nếu sử dụng sữa để sản xuất phô
mai, việc thủy phân protein làm giảm casein trong sữa nguyên liệu, từ đó làm giảm hiệu
suất thu hồi sản phẩm trong quá trình đông tụ và ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của nhà
máy. Để tránh các hiện tượng trên, ta cần xử lý nhiệt để vô hoạt các enzyme và tiêu diệt
hệ vi sinh vật nhiễm vào sữa.
Thủy phân các acid amin
Các phản ứng phân hủy acid amin thường gặp là desamin hóa, decarboxyl hóa,… Sản
phẩm thu được từ các phản ứng trên là cetoacid, acid không bão hòa, khí NH3, CO2,…
Chúng làm thay đổi sâu sắc thành phần hóa học và mùi vị của sữa.
19
Những yếu tố thúc đẩy phản ứng phân giải acid amin bao gồm sự tiếp xúc của sữa với ánh
sáng mặt trời, sự có mặt của oxy trong sữa, bảo quản sữa ở nhiệt độ cao… Ta cần khống
chế các yếu tố trên khi bảo quản sữa.
3.3.Các Phương Pháp Biến Đổi Và Hạn Chế
Một số chỉ tiêu vật lý như tỷ trọng, độ khúc xạ ánh sáng, độ nhớt của sữa phụ thuộc vào
nhiệt độ. Khi bảo quản ở nhiệt độ thấp các chỉ tiêu trên sẽ thay đổi chút khi ta so sánh với
sữa vừa thu hoạch từ cơ thể bò mẹ. Nhìn chung, các biến đổi vật lý của sữa trong quá
trình bảo quản là không đáng kể.
3.3.1.Các biến đổi hóa lý
a)SỰ BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC MICELLE
Như ta đã biết cấu trúc micelle của sữa chủ yếu do các casein cùng 2 nguyên tố vô cơ
(calci và phosphore) tạo nên.
Theo Luquet (1985), khi ta giảm nhiệt độ sữa, hàm lượng β-casein trong micelle cũng sẽ
bị giảm. Đó là do một số phân tử β-casein thoát ra khỏi casein và hòa tan hoàn toàn trong
sữa.
b)SỰ THAY ĐỔI HỆ NHŨ TƯƠNG
Các giọt dầu béo trong sữa có đường kính thông thường từ 2-10 m và được bao bọc bên
ngoài bởi một màng (membrane) có cả gốc ưa nước với mục đích ỏn định hệ nhữ tương
trong sữa. Theo Luquet (1985) trong thành phần cấu tạo màng có một số triglyceride ở
trạng thái kết tinh ngay cả khi ta bảo quản sữa ở nhiệt độ thường.
Nhìn chung sự khuấy trộn với tốc độ vừa phài có tác dụng nhũ hóa các chất béo tự do có
trong sữa. Tuy nhiên, các màng bảo vệ giọt béo có thể bị thay đổi cấu trúc với mức độ
khác nhau.
IV.CÁC SẢN PHẪM TỪ SỮA
Sữa là thực phẩm giàu dinh dưỡng vì cung cấp một lượng lớn dưỡng chất. Đây là lý do tại
sao các sản phẩm từ sữa rất phong phú và đa dạng trên thị trường. Ngày nay, khi đời sống
xã hội đang ngày càng được cải thiện, nhu cầu về các sản phẩm dinh dưỡng cũng theo thê
gia tăng, sữa cũng là một trong những đối tượng được nhiều doanh nghiệp quan tâm đầu
tư và mở rộng.
Dưới đây là một số sản phẩm được chế biến từ sữa
4.1.Phô Mai
20
Sản xuất bằng cách cho sữa tiếp xúc với sự lên men vi
khuẩn đặc biệt
và/hoặc xử lý với enzymes để làm đặc
một số
protein. Hương đặc trưng của phômai
do vi
khuẩn phát triển, sự tạo axit trong
phômai cũng do vi
khuẩn, mốc phát triển trong giai đoạn
xử lý.
Phômai rất giàu canxi, chất đạm,
phốtpho,
kẽm, vitamin A, vitamin B12
Phô mai không chỉ bổ sung canxi
cho
xương và khớp mà còn chứa một
lượng lớn protein dồi dào cho cơ
bắp săn chắc.
Tuy nhiên, nếu ăn quá nhiều thì các
thành phần và
chất dinh dưỡng chứa trong phô
mai
có ảnh hưởng không tốt đến làn
da.Giúp duy trì sức khỏe, tăng
cường
hệ thống miễn dịch, sản xuất tế bào máu đỏ. Canxi và phốt pho trong phomai giúp hỗ trợ
tăng trưởng, xây dựng hệ răng và xương phát triển, làm giảm nguy cơ mắc bệnh loãng
xương.
4.2. Bơ
Làm từ kem, chứa 80 – 82% béo, 14 – 16% nước, 0 – 4% muối, 0,1 –
đông. Phân loại: AA (tốt nhất), A, B, C (kém nhất) tuỳ mùi vị,
muối.
Tuy nhiên mật độ nhiệt năng của chế phẩm bơ sữa rất cao,
hàm lượng chất dinh dưỡng lại không
chủ yếu là chất béo và đường. Nếu
thường xuyên ăn loại đồ ăn này có
dẫn đến tăng cân, thậm chí có thể
bệnh tiểu đường và mỡ trong máu tăng
cao. Trước bữa ăn sử dụng bánh có bơ
sữa sẽ khiến nhu cầu ăn giảm. Chất béo
lượng đường cao thường xuyên ảnh hưởng đến
tiêu hóa, thậm chí dẫn đến đường thức ăn chảy ngược. Vì vậy
trong việc sử dụng sản phẩm này
1% bơ
màu,
nhưng
phong phú,
thể
mắc
và
cơ quan
cần cân nhắc
4.3.Sữa Đặc Có Đường
Làm bằng cách lấy đi 60% nước từ
sữa toàn phần và thêm đường ngọt như
sucrose, độ ngọt 40 – 45%, đủ để tránh hỏng.
Sữa đặc là sản phẩm rất ngọt, đậm đặc;
khi đóng hộp có thể bảo quản trong nhiều năm
không cần bảo quản lạnh nếu chưa mở nắp.
mà
21
Sữa đặc được sử dụng trong rất nhiều món tráng miệng tại nhiều quốc gia. Do sữa đặc có
đường chứa nhiều đường tinh nên không được xem là sản phẩm dinh dưỡng dùng thường
xuyên.
4.4.Sữa Bột
Là một sản phẩm sản xuất từ sữa ở dạng bột khô, được thực hiện bằng cách làm bốc
hơi sữa để khô sau đó nghiền nhỏ, tán nhỏ thành bột. Một mục đích của sữa dạng bột khô
này là phục vụ cho việc bảo quản, tích trữ, sử dụng. Sữa bột có thời hạn sử dụng lâu hơn
hơn so với sữa nước và không cần phải được làm lạnh, do bản thân nó đã có độ ẩm thấp.
Một mục đích khác là để giảm khối lượng lớn đối với việc vận tải qua đó tiết kiệm chi
phí. Sữa bột và các sản phẩm từ sữa bao gồm các thành phẩm như sữa khô nguyên chất,
sữa khô không có chất béo, sữa khô sản phẩm và các hỗn hợp sữa khô. Nhiều sản phẩm
sữa xuất khẩu phù hợp với tiêu chuẩn đặt ra. Sữa bột được sử dụng thông dụng như là một
loại thực phẩm và đem lại nhiều lợi ích cho sức khỏe (dinh dưỡng) và cũng dùng
trong công nghệ sinh học
Ngoài ra còn rất nhiều sản phẩm khác có nguồn gốc từ sữa như: kem lạnh, sữa chua, váng
sữa…đã và đang là những thực phẩm quen thuộc với các bữa ăn của các gia đình hiện
nay.
Mục Lục
22
Tài liệu tham khảo
[1] />[2] />[3] />[4] />