TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----------

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Đề tài:
Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất sữa chua xoài cam
Nhóm thực hiện:
Lương Minh Thanh - MSSV: 20136369
Nguyễn Văn Tùng – MSSV: 20136771

Hà Nội, 15 - 6 - 2016


MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Sữa chua lên men
Hình 1.2: Một số sản phẩm sữa chua hoa quả lên men trên thị trường
Hình 1.3: Sản phẩm mới từ sữa trên thế giới được công bố năm 2014
Hình 1.4: Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng của ngành sữa chua trên thế giới
được bình chọn từ năm 2014-2019
Hình 1.5: Chỉ tiêu toàn cầu về doanh thu sữa chua ăn và sữa chua uống trong
năm 2013
Hình 1.6: 10 thị trường sữa chua lớn nhất thế giới từ năm 2014-2019
Hình 1.7: Cơ cấu thị trường sữa chua Việt Nam trong năm 2013
Hình 1.8: Doanh thu sữa chua ăn của Vinamilk từ 2010-2015
Hình 1.9: Quy trình sản xuất sữa chua hoa quả quy mô công nghiệp
Hình 1.10: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua
Hình 1.11: Cấu trúc micelle của casein

Hình 1.12: Cấu trúc của phân tử Lactose
Hình 1.13: Trực khuẩn Lactobacillus bulgaricus dưới kính hiển vi
Hình 1.14: Liên cầu khuẩn Steepcococcus thermophilus dưới kính hiển vi
Hình 1.15: Dải nhiệt độ hoạt động của Streptococcus thermophilus và
Lactobacillus bulgaricus
Hình 1.16: Quá trình chuyển hóa từ lactose tạo ra acid lactic
Hình 1.17: Chuyển hóa từ Acid pyruvic thành aldehyde acetic
Hình 1.18: Phản ứng tạo quện sữa của Acid lactic
Hình 1.19: Cam sành
Hình 1.20: Quả xoài Nha Trang
Hình 1.21: Gelatin dạng lá
Hình 1.22: Đường tinh luyện
Hình 2.1: Quy trình dự kiến sản xuất sữa chua xoài cam
Hình 2.2: Quy trình khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ sữa/sữa đặc để tạo dịch sữa
Hình 2.3: Quy trình khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ chế phẩm bổ sung vào tổng
lượng dịch sữa và nước ép xoài
Hình 2.4: Quy trình khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men sữa chua


Hình 2.5: Quy trình khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ nước ép xoài lên sữa chua
Hình 2.6: Quy trình khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin lên sữa chua
Hinh 3.1: Sữa chua với tỷ lệ sữa chua mồi là 14%
Hình 3.2: Sữa chua với tỷ lệ sữa chua mồi là 16%
Hình 3.3: Sữa chua với tỷ lệ sữa mồi là 18%
Hình 3.4: Sữa chua với tỷ lệ sữa mồi là 20%
Hình 3.5: Sữa chua với tỷ lệ sữa mồi là 22%
Hình 3.6: Sữa chua với thời gian lên men là 5h
Hình 3.7: Sữa chua với thời gian lên men là 6h
Hình 3.8: Sữa chua với thời gian lên men là 7h
Hình 3.9: Sữa chua với thời gian lên men là 8h

Hình 3.10: Sữa chua với tỷ lệ bổ sung nước ép xoài là 15%
Hình 3.11: Sữa chua với tỷ lệ bổ sung nước ép xoài là 20%
Hình 3.12: Sữa chua với tỷ lệ bổ sung nước ép xoài là 25%
Hình 3.13: Sữa chua với tỷ lệ bổ sung nước ép xoài lần lượt là 15%, 20%,
25%
Hình 3.14: Quy trình sản xuất sữa chua xoài cam dựa trên kết quả thu được
Hình 3.15: Sản phẩm sữa chua xoài cam của nhóm


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần của các vitamin trong sữa
Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng của quả cam
Bảng 2.1: Danh mục các thiết bị sử dụng
Bảng 2.2: Tiêu chuẩn quy định cấp chất lượng
Bảng 2.3: Bảng điểm về trạng thái của sữa chua
Bảng 2.4: Bảng điểm về vị của sữa chua xoài cam
Bảng 2.5: Bảng điểm về mùi của sữa chua xoài cam
Bảng 2.6: Bảng điểm về vị của sữa chua
Bảng 3.1 : Mô tả chất lượng cảm quan của sản phẩm với tỷ lệ phối trộn khác
nhau
Bảng 3.2: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm với tỷ lệ phối trộn khác nhau
Bảng 3.3: Mô tả chất lượng cảm quan của sản phẩm theo tỷ lệ phối trộn sữa
chua mồi
Bảng 3.4 :Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm với tỷ lệ sữa chua mồi bổ
sung vào sữa
Bảng 3.5: Mô tả chất lượng của sản phẩm với thời gian lên men khác nhau
Bảng 3.6 : Kết quả đánh giá chất lượng sản phẩm với thời gian lên men khác
nhau
Bảng 3.7: Mô tả cảm quan chất lượng cảm quan của sản phẩm với tỷ lệ nước
ép xoài bổ sung vào khác nhau

Bảng 3.8: Kết quả cảm quan sản phẩm với tỷ lệ phối trộn nước ép xoài khác
nhau
Bảng 3.9: Mô tả cảm quan chất lượng cảm quan của sản phẩm với tỷ lệ
gelatin bổ sung vào khác nhau
Bảng 3.10: Kết quả cảm quan sản phẩm với tỷ lệ phối trộn gelatin khác nhau
Bảng 3.11: Mô tả sự thay đổi chất lượng sản phẩm theo thời gian bảo quản
Bảng 3.12: Đánh giá cấp chất lượng sản phẩm nghiên cứu của nhóm
Bảng 4.1: Bảng hiệu chỉnh chỉ số khúc xạ quy về nhiệt độ 20oC
Bảng 4.2: Bảng hiệu chỉnh độ BRIX theo Acid
Bảng 4.3: TCVN về chỉ tiêu cảm quan sữa chua
Bảng 4.4: TCVN về chỉ tiêu hóa học của sữa chua


Bảng 4.5: TCVN về các chất nhiễm bẩn của sữa chua (tham khảo)
Bảng 4.6: TCVN về chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua (tham khảo)


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

MỞ ĐẦU
1.

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Từ xa xưa quá trình lên men lactic đã được con người biết đến và ứng dụng
như một hình thức lên men tự phát để chế biến, bảo quản thực phẩm có nguồn gốc
từ ngũ cốc, thịt, cá và sản xuất đồ uống. Ngày nay một trong những ứng dụng quan
trọng của lên men lactic là tạo nên các sản phẩm lên men giàu dinh dưỡng và có tác

dụng chữa bệnh có nguồn gốc từ nguyên liệu động vật, thực vật. Như sản phẩm sữa
chua có nguồn gốc từ các nước phương Tây đến nay đã trở thành món ăn được ưa
thích ở khắp mọi nơi.
Sản phẩm sữa chua truyền thống phần nào đã gây nhàm chán cho người sử
dụng. Hơn nữa hiện nay sản phẩm sữa chua hướng tới mọi đối tượng đặc biệt là trẻ
em vì sữa chua rất tốt cho hệ tiêu hóa non nớt của trẻ. Vì thế dường như vị của sữa
chua truyền thống không đáp ứng được yêu cầu của thị trường.
Hiện nay các nhà sản xuất đã và đang thay đổi hướng đi cho dòng sữa chua,
bên cạnh những sản phẩm sữa chua truyền thống, các nhà sản xuất còn nghiên cứu,
bổ sung thêm các nguyên liệu khác để tăng thêm hương vị cho sữa chua như: nha
đam, việt quất, lựu, thạch dừa, táo, chuối….
Để góp phần tạo sự đa dạng của dòng sản phẩm sữa chua , nhóm chúng em
tiến hành làm đề tài “Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất sữa chua xoài cam”.
Sản phẩm sữa chua xoài cam sẽ có giá trị dinh dưỡng cao hơn các loại sữa chua
khác chế biến từ sữa bò vì nó được bổ sung thêm một lượng xoài và cam sẽ tạo ra
hương vị đặc trưng riêng và góp phần làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
2.

LÝ DO LỰA CHỌN ĐỀ TÀI
Góp phần làm đa dạng thêm dòng sản phẩm sữa chua .

Công dụng tuyệt vời của xoài và cam với sự kết hợp của chúng sẽ tạo nên một
sản phẩm sữa chua vô cùng thơm ngon và bổ dưỡng hướng tới mọi đối tượng người
tiêu dùng.
3.

MỤC TIÊU ĐỀ TÀI

Nghiên cứu, đề xuất quy trình sản xuất sữa chua trái cây xoài cam quy mô phòng thí
nghiệm.

4.

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
 Nghiên cứu tỷ lệ sữa tươi/sữa đặc tạo dịch sữa.
 Nghiên cứu tỷ lệ nước ép xoài bổ sung so với dịch sữa.
7


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

 Nghiên cứu tỷ lệ chế phẩm vi khuẩn bổ sung so với tổng lượng dịch sữa và

nước ép xoài.
 Nghiên cứu tỷ lệ bổ sung chất ổn định so với tổng lượng dịch sữa và nước ép

xoài.
 Nghiên cứu, xử lý nguyên liệu cam, xoài hạt lựu bổ sung vào so với tổng

lượng dịch sữa và nước ép xoài.
 Nghiên cứu thời gian lên men.
 Nghiên cứu thời gian bảo quản.
 Tiến hành đánh giá chất lượng của sản phẩm gồm có chỉ tiêu cảm quan và một số

chỉ tiêu hóa học của sản phẩm.

8



Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

PHẦN 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ SỮA CHUA
1.1.1) Khái niệm về sữa chua
Sữa chua (hay Yogurt) là thức ăn được chế biến bằng cách cho lên men chua
lactic. Trong quá trình lên men, casein trong sữa đông đặc, khuẩn lactic phát triển.
Sữa chua có vị chua dịu vị béo hài hòa, có tác dụng rất tốt đối với sức khỏe con
người.

Hình 1.1: Sữa chua lên men

1.1.2) Đặc tính về sản phẩm
Yogurt thông thường là một khối bán lỏng do sự đông tụ sữa (váng sữa, mỡ
toàn phần hoặc mỡ ở tỷ lệ thấp) bởi các vi khuẩn khởi động. Nó có vị acid gắt với
hương thơm giống như quả hạnh nhân và một cảm giác trơn miệng. Hương thơm là
hiệu quả kết hợp giữa acetaldehyde, lactat, diacetyl và acetat, nhưng 90% hương
thơm là do acetaldehyde.
Nhiều loại yogurt đang có mặt trên thị trường, ví dụ yogurt bình thường, yogurt
quả, yogurt có hương thơm và có màu, yogurt hỗn hợp, yogurt có đường, yogurt
được xử lý nhiệt, yogurt được làm đông lạnh, yogurt được làm khô, yogurt chứa
hàm lượng lactose thấp, yogurt chứa cacbonat.
Yogurt dễ làm không chỉ vì cách chế biến của nó tương đối đơn giản mà còn vì
nó còn có thể làm với nhiều loại nguyên liệu khác nhau ví dụ ta có thể làm từ sữa
tươi, sữa đặc, váng sữa, sữa bột, và ngày nay con người đã tiến đến sử dụng đậu
9



Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

nành, đậu xanh làm sữa chua. Còn phương pháp bảo quản sữa chua thì cực kỳ đơn
giản, ta chỉ cần dùng tủ lạnh là có thể bảo quản sữa chua trong vòng dài ngày.

Hình 1.2: Một số sản phẩm sữa chua hoa quả lên men trên thị trường

1.1.3) Lợi ích của sữa chua
 Sữa chua là một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao:

10


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

Sữa chua có chứa hàm lượng acid lactic cao và chứa một lượng lớn glucose,
lactose, saccharose ... các chất béo do đó khả năng sinh năng lượng của sữa chua là
rất lớn.
 Sữa chua là một sản phẩm có tác dụng như dược phẩm:

Sữa chua có rất nhiều tác dụng trong việc chữa bệnh đặc biệt là bệnh đường
ruột, bệnh thần kinh, kích thích tiêu hoá vì trong sữa chua có nhiều vi sinh vật khác
nhau nhờ sự tổng hợp và chuyển hoá nó làm cho sữa chua giàu thêm các loại
vitamin. Các nghiên cứu trong và ngoài nước đã chứng minh được rằng sữa chua có
thể phòng và chữa được rất nhiều bệnh như bệnh loãng xương, bệnh đau dạ dày,
hành tá tràng, một nghiên cứu mới đây còn cho rằng sữa chua có thể chữa phòng

chống được bệnh ung thư.
Làm giảm Cholesterol.
Sữa chua giúp cho cơ thể sử dụng triệt để canxi, phospho, sắt nhờ tác dụng của
acid lactic, ngoài ra acid lactic còn giúp thúc đẩy quá trình kích thích tiết dịch vị của
dạ dày, tăng khả năng tiêu hoá của protein bằng cách kết tủa chúng thành những hạt
mềm, mịn và đặc hơn. Acid lactic cũng được coi là dưỡng chất cung cấp calo. Trong
cơ thể nó được sử dụng như một nguồn năng lượng trong quá trình hô hấp. Nó cung
cấp 3,63 kcal /g.
 Sữa chua là một sản phẩm phong phú và đa dạng:

Sữa chua là một sản phẩm rất phong phú, đa dạng vì nó không chỉ có thể được
chế biến với nhiều loại nguyên liệu khác nhau mà nó còn được con người làm cho
phong phú hơn bằng cách bổ sung các loại hương liệu, các loại nước ép, và các thực
phẩm khác như cà phê, các dịch ép từ cam, dâu, táo cũng như hương liệu của chúng.
 Ngoài ra, sữa chua có thể làm đẹp da.

1.1.4) Phân loại sữa chua :
Trên thị trường hiện nay sản phẩm yogurt rất đa dạng về chủng loại. Cấu trúc
và mùi vị yogurt luôn được các nhà sản xuất thay đổi để phù hợp với thị hiếu và
thói quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau. Trạng thái, mùi vị của
sữa chua có khác nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc hoặc loãng phụ thuộc vào thị
hiếu của mỗi nước.
Phân loại theo cấu trúc và mùi vị:
 Yaourt truyền thống (Set type): có cấu trúc dạng gel mịn, dạng khối đồng nhất.
 Yaourt dạng khuấy (Stirred type): không có cấu trúc dạng gel mịn, khối đông bị phá

hủy một phần do trộn cơ học.
 Yaourt uống (drinking type) hay yaourt dạng lỏng: khối đông bị phá hủy hoàn toàn.
11



Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

 Yaourt lạnh đông (Frozen type): dạng tương tự kem.
 Yaourt cô đặc (concentrated yaourt): sau khi lên men Yaourt được cô dặc đồng thời

tách bớt huyết thanh rồi làm lạnh.
 Trong nghiên cứu này nhóm tập trung nghiên cứu đề xuất loại sữa chua yogurt dạng
truyền thống (Set type) là dạng có cấu trúc gel mịn, dạng khối đồng nhất. Trong quy
trình sản xuất sữa nguyên liệu sau khi được xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì.
Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấu trúc đặc
trưng cho sản phẩm.

1.1.5)

Thị trường sữa chua trên thế giới và tại Việt Nam

1.1.5.1) Thị trường sữa chua trên thế giới:
Thị trường sữa chua vài năm gần đây có biến động lớn. Sự tiêu thụ sữa chua
ngày càng gia tăng ở cả các nước phát triển và đang phát triển ngành công nghiệp
này. Có đến khoảng 40% sản phẩm mới từ sữa được ra mắt trên khắp thế giới là sữa
chua. Sữa chua đã đóng góp cho ngành công nghiệp sữa một doanh thu khổng lồ.

Hình 1.3: Sản phẩm mới từ sữa trên thế giới được công bố năm 2014
Điều này chứng tỏ thị trường sữa chua trên thế giới đang diễn ra hết sức sôi
động. Tín hiệu tốt cho thị trường sữa chua là tỷ lệ tăng trưởng hàng năm cho các thị
trường chủ chốt trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương là sự tăng trưởng trung
bình 25% trong vòng 5 năm từ năm 2014 tới năm 2019 hoặc là 27% trong vòng 5

năm với các thị trường lớn. Riêng thị trường sữa chua vốn đã rất lớn của Trung
Quốc dự kiến sẽ tăng 45% trong vòng 5 năm. Biểu đồ dưới đây cho thấy tốc độ tăng
trưởng dự báo bình chọn thị trường sữa chua trên thế giới và với kỳ vọng rằng hầu
hết các thị trường sẽ tiếp tục tăng trưởng mạnh mẽ trong thời gian tới.

12


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

Hình 1.4: Biểu đồ thể hiện sự tăng trưởng của ngành sữa chua trên thế giới
được bình chọn từ năm 2014-2019
Sự phát triển thị trường tiêu thụ sữa chua ở Mĩ đã tăng mạnh mẽ trong thập kỷ
qua. Mức tiêu thụ bình quân đầu người ở Mĩ trong mười năm qua là 6,7 kg/năm.
Ở Úc mỗi người đang tiêu thụ khoảng 7,5 kg/năm, với một mức dự báo tăng
trưởng 6% mỗi năm trong 5 năm.
Trên toàn cầu thị trường sữa chua được ước tính giá trị khoảng 60 tỷ $ doanh
thu bán lẻ mỗi năm với một phần ba các mặt hàng sữa chua được bán nằm trong
khu vực Châu Á Thái Bình Dương. Sự cạnh tranh của các doanh nghiệp trong thị
trường sữa chua rất khốc liệt.

13


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm


Hình 1.5: Chỉ tiêu toàn cầu về doanh thu sữa chua ăn và sữa chua uống trong
năm 2013
Qua dữ liệu ở trên ta thấy rằng thị trường của sữa chua ăn chiếm ưu thế nhất
và thị trường này phát triển rất mạnh mẽ.
Các cuộc khảo sát tập trung vào các mô hình tiêu thụ sữa chua. Nó cho thấy
rằng 53% người tiêu dùng được khảo sát đang ăn sữa chua nhiều hơn so với trước
đây.
Người tiêu dùng ăn sữa chua theo cách khác nhau ở mỗi quốc gia, từ một món
tráng miệng ở Pháp (87%.), trong một bữa ăn nhẹ trên đường đi ở Ba Lan (73%).
Thị trường sữa chua Trung Quốc chỉ 11% chủ yếu là sữa chua ăn. Sữa chua các loại
cũng khác nhau ở mỗi nước: sữa chua Hy Lạp đang ngày càng phổ biến tại Hoa Kỳ
(36%).

14


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

Hình 1.6: 10 thị trường sữa chua lớn nhất thế giới từ năm 2014-2019
1.1.5.2) Thị trường sữa chua tại Việt Nam:
Chiếm thị phần lớn nhất, khoảng 84%, nhưng Vinamilk không ngừng tung ra
các loại sữa chua mới, như sữa chua nha đam, sữa chua susu dành cho trẻ em, sữa
chua Provy...
Tương tự, sau khi tung ra loại sữa chua đầu tiên mang thương hiệu Love In
Farm, Công ty CP Sữa Quốc tế (IDP) liên tục ra mắt nhiều dòng sữa chua bổ sung
dưỡng chất và các loại trái cây.
Sau IDP, nhiều loại sữa chua của các công ty sữa FrieslandCampina, TH true
Milk, Nutifood, Hanoi Milk... ra đời.

Dù ra sau, nhưng theo đại diện của TH true Milk, sữa chua TH true Yogurt đã
được nhiều người tiêu dùng biết đến và là thương hiệu đứng thứ 2 trên thị trường
sữa chua. Từ lúc ra đời đến nay, tốc độ tăng trưởng của sữa chua TH true Yogurt
mỗi năm tăng đều hai con số.
Mới đây chủ tịch HĐQT Hanoi Milk cho biết: "Tổng sản lượng sữa năm 2014
của Hanoimilk là 8,1 triệu lít, gồm 6,1 triệu lít sữa tiệt trùng UHT và 2 triệu lít sữa
chua. Mảng sữa chua đã đóng góp 30% doanh thu của Hanoimilk nên trong năm
2015, Hanoimilk sẽ tăng tỷ trọng sữa chua trong cơ cấu doanh thu lên 40%.
Theo đánh giá của Công ty chứng khoán VPBank, sữa chua là mặt hàng khá
tiềm năng có mức tăng trưởng mạnh trên 30% so với các sản phẩm sữa khác.
15


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

Theo các chuyên gia trong ngành, sữa chua cũng sẽ giống như thị trường đồ
uống, dư địa phát triển rất lớn. Trong đó, người tiêu dùng là nhân tố quyết định cho
thành công của sản phẩm. Cho nên, không phân biệt quy mô lớn hay nhỏ, chỉ cần
biết cách tạo ra sản phẩm sáng tạo, phù hợp với số đông người tiêu dùng thì mặt
hàng ấy sẽ nhanh chóng đẩy lùi được nhóm sản phẩm từng "bao sân" và thống lĩnh
thị trường.

Hình 1.7: Cơ cấu thị trường sữa chua Việt Nam trong năm 2013

Hình 1.8: Doanh thu sữa chua ăn của Vinamilk từ 2010-2015

16



Đồ án chuyên ngành
1.1.6)

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

Sản xuất sữa chua hoa quả quy mô công nghiệp
Sữa tươi
Kiểm tra chất lượng
Làm lạnh
Tiêu chuẩn hóa
Đun sữa 85 – 90oC kéo
dài 15 – 30 phút
Đồng hóa
Làm nguội đến nhiệt độ lên men
Cấy chủng khởi động
Bổ sung hoa quả, hương
liệu, chất màu
Rót hộp
Lên men ở 40-46oC trong
6-8h (đến pH 4,3)
Làm lạnh đến
5oC
Bảo quản

Hình 1.9: Quy trình sản xuất sữa chua hoa quả quy mô công nghiệp

17



Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

 Thuyết minh quy trình:
− Xử lý nguyên liệu:

Sữa dùng trong sản xuất sữa chua có thể gồm nhiều loại: Sữa tươi nguyên
hay sữa đã tách chất béo, sữa bột nguyên hay sữa bột đã tách béo (còn gọi là sữa
gầy), sữa đặc hay sữa đặc không đường. Các loại sữa này muốn đưa vào sử dụng
trong lên men sản xuất sữa chua cần xử lý qua các khâu sau: Nếu là sữa bột phải
phục hồi bằng cách hòa vào nước ấm (45-65oC), sau đó lọc qua rây và làm lạnh đến
8-10oC. Bước tiếp theo dung dịch sữa cần kiểm tra hàm lượng lipid thích hợp (3,26%), nếu thừa lipid thì bổ sung thêm sữa đã tách béo, nếu thiếu lipid thì bổ sung
thêm váng sữa. Sau khi tiệt trùng để loại bỏ các vi sinh vật gây bệnh hoặc các vi
sinh vật khác gây trở ngại cho quá trình lên men (sữa thường được khử trùng theo
kiểu Pasteur ở nhiệt độ 85-90oC, kéo dài 15-20 phút), sữa được đồng thể hóa thành
một thể thống nhất bằng cách dùng máy có áp lực cao đánh tan các hạt lipid có
đường kính lớn (3µm) xuống đường kính còn khoảng 0,2µm để cho các hạt pipid
không nổi lên trên bề mặt tạo váng sữa. Sau khi làm lạnh đến nhiệt độ cần thiết
(khoảng 30oC) thì cấy giống vào.
−

Chuẩn bị giống:

Trong sản xuất sữa chua, người ta thường sử dụng các chủng Lactobacillus
và Streptococcus đã được chọn lọc. Thường tỷ lệ các giống này được sử dụng cấy
vào lên men với lượng tương đương nhau, nếu lượng Lactobacillus nhiều hơn, sữa
thu được sẽ quá chua và không mịn, ít hương thơm.
Trong công nghiệp, giống sử dụng để cấy vào nồi lên men là giống vi khuẩn
lactic thuần khiết và được tiến hành qua khâu nhân giống.

−

Bổ sung hoa quả, hương liệu, chất ổn định, chất màu (nếu cần):

Để tăng thêm sự hấp dẫn của sữa chua, người ta có thể bổ sung thêm hương
vị như vanilin, hương vị trái cây tự nhiên hay hương tổng hợp và màu dùng trong
thực phẩm. Tùy thuộc vào phương pháp lên men, thời điểm bổ sung các hương vị
và phẩm màu vào sữa khác nhau. Ngoài ra cần bổ sung chất ổn định như gelatin
thực phẩm để tạo hệ gel tránh tách lớp hay chất làm đông như pectin, mono và
diglyceride của acid béo làm chất nhũ hóa tránh hợp giọt các chất béo lại với nhau.
−

Lên men tạo sữa chua:

Đây là giai đoạn làm đông tụ sữa, sữa các loại đã được tiệt trùng được cấy
giống vi khuẩn lactic ở dạng thuần khiết. Sau khi cấy, sữa được khuấy trộn đều để
phân tán giống đều trong sữa. Trong giai đoạn lên men này, thực hiện len men ở 4046oC. Quá trình lên men lactic diễn ra mạnh, casein trong sữa bị kết tủa ở pH đẳng
18


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

điện, sữa đông tụ, hình thành độ chua cần thiết. Thường người ta căn cứ vào sự vón
cục và độ chua của sữa để kết thúc quá trình lên men: Cục đông phải đặc, đồng
nhất, không có hiện tượng nước, sữa tách rời nhau và độ chua đạt 60-70T o (1To =
1ml NaOH cần để trung hòa 100ml sữa). Cũng tùy thuộc vào chủng giống sử dụng
mà thời gian lên men kéo dài khác nhau nhưng thông thường thời gian lên men kéo
dài 6-8h.

−

Giai đoạn sữa “chín”:

Sau khi kết thúc giai đoạn lên men chính, sữa được chuyển sang giữ ở nhiệt
độ lạnh (4-6oC). Trong điều kiện lạnh, quá trình lên men lactic chỉ xảy ra ở mức độ
yếu, sữa tiếp tục đông tụ do lipid trở nên rắn hơn, nước tự do liên kết với protein
làm sữa đông đặc thêm. Trong giai đoạn này cũng bắt đầu quá trình tạo hương sữa
làm cho sữa có mùi đặc trưng. Thời gian “giữ chín” sữa thông thường khoảng 1214h.

1.
2.
3.
4.
5.

Hình 1.10: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa chua
Téc chứa sữa
6. Thùng giống khởi
động
Máy lạnh
7. Thùng ổn định
Nồi thanh trùng
8. Thùng hương liệu
Máy làm lạnh
9. Máy trộn
Tủ ổn định
10. Đóng gói
11. Ủ lên men


1.1.7) Sản xuất sữa chua hoa quả quy mô gia đình:
Trước hết dung dịch sữa tươi hoặc sữa bột gầy (sữa đã được tách đi chất béo)
pha thành dung dịch rồi đun sôi thanh trùng ờ 85-90oC và làm nguội đến khoảng 3540oC và cấy vi khuẩn lactic vào.
19


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

Đối với sản phẩm sữa chua làm ở quy mô gia đình, người ta không sử dụng
phương pháp nhân giống các chủng thuần khiết mà thường dùng sữa chua lên men
lần trước hoặc men khô để làm giống (1 cốc sữa chua có thể gây giống cho 30-40
cốc khác), cho vào khuấy đều rồi rót vào cốc để lên men trong điều kiện yếm khí
(bằng cách đậy kín, không cho không khí vào) khoảng 2,5h sau thì phối trộn hoa
quả, gelatin vào hoặc Jelly để tạo thạch hoa quả, sau đó cho lên men tiếp để tổng
thời gian lên men khoảng 6-8h là được. Lượng acid lactic được hình thành làm cho
dung dịch sữa đông đặc và có vị chua thanh, mùi thơm rất đặc trưng. Sản phẩm
được bảo quan trong tủ lạnh (7-10oC), sau 1-2 ngày đem ra sử dụng.
 Quá trình lên men sữa chua theo phương pháp thủ công hay công nghiệp về
cơ bản giống nhau, có chăng là khác nhau là ở lên men công nghiệp được
thực hiện trong điều kiện vô trùng, giống sử dụng thường là giống thuần
khiết đảm bảo cho quá trình lên men ổn định hơn, bổ sung thêm phụ gia thực
phẩm để giúp ổn định, sản phẩm sữa nhận được có chất lượng cao hơn.
 Nhóm sẽ nghiên cứu sữa chua hoa quả quy mô gia đình đồng thời kết hợp
một số điều kiện của sản xuất sữa chua quy mô công nghiệp nhằm tạo ra sản
phẩm hoàn thiện nhất.

1.2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
1.2.1) Sữa bò

1.2.1.1) Đặc điểm cấu tạo và tính chất hoá học của sữa bò.
 Đặc điểm cấu tạo của sữa bò:

Sữa bò được cấu tạo từ hai thành phần chính đó là nước và chất khô, nước bao gồm
nước tự do và nước liên kết. Còn chất khô thì bao gồm các thành phần như lipid,
protein, đường lactose, các muối, các vitamin, chất khoáng, các enzyme, các chất
khí và sắc tố của sữa.
 Tính chất hoá học của sữa bò:
 Tính chất oxy hoá khử của sữa:

Sữa là một chất lỏng phức tạp mà trong đó ngoài thành phần chính là protein, lipid,
và lactose còn chứa một loạt các hợp chất khác rất dễ bị oxy hoá và bị khử như:
vitamin C, E, B2; enzyme; chất màu; khả năng oxy hoá của dung dịch được đặc
trưng bằng Eh , đối với sữa bình thường E h = 0,2÷0,3V. Khả năng oxy hoá khử phụ
thuộc vào nồng độ hydro trong đó. Xanh metylen có thể bị mất màu khi cho vào sữa
điều đó chứng tỏ sữa rất dễ bị oxy hoá. Còn nếu cho formaldehyde vào sữa thì sữa
bị oxy hoá chứng tỏ trong sữa có chất khử.

20


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

 Tính chất keo của sữa:

Sữa là một dung dịch keo bao gồm ba pha tồn tại đồng thời:
− Dung dịch thực
− Dung dịch huyền phù

− Dung dịch nhũ tương

1.2.1.2) Thành phần hóa học của sữa bò:
 Nước

Gồm nước liên kết và nước tự do. Nước tự do chiếm 96-97%, nước liên kết 34% tổng lượng nước.
 Chất khô
 Lipid: gồm chất béo, phosphatid, glicolipid, steroid. Chất béo trong sữa có chứa

năng lượng cao, chứa các vitamin hòa tan. Chất béo của sữa gồm: triglyxeride,
diglyxeride, acid béo, sterol, carotennoid, các vitamin A, D, K, E và một số chất
khác.
 Protein: protein của sữa rất đặc biệt, nó chứa nhiều a.a cần thiết cho cơ thể với tỷ lệ

hoàn hảo. Trong dung dịch sữa chứa hai loại protein khác nhau. gồm albumin,
imunoglobulin, lisozim, lactoferin, lactoperoxydase . . .
+ Casein: Là những protein có tính acid vì trong phân tử của chúng có nhiều gốc
acid glutamic và acid aspartic, là thành phần chủ yếu của protein sữa. Casein tồn tại
dưới dạng micelle, mổi micelle chứa 65% nước, phần còn lại là các loại casein và
khoáng (Ca, K, Mg, phosphate và citrate).

21


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm
Chú thích:
A – Tiểu micelle
B – Đầu ưa nước của – casein

C – Phosphate
D – – casein
E – Tương tác kỵ nước

Hình 1.11: Cấu trúc micelle của casein
Các micelle có hàm lượng – casein khá cao với đầu ưa nước luôn hướng ra
ngoài, nếu lấy đi dầu ưa nước này hoặc giảm hàm lượng – casein thì cấu trúc
micelle trở nên không ổn định, nếu có mặt cúa Ca 2+ trong sữa thì các micelle sẽ liên
kết lại với nhau tạo nên hiện tượng đông tụ casein.
 Carbohydrate:

Trong sữa thì Lactose chiếm một vị trí hàng đầu trong Carbohydrate. Chiếm
tỷ lệ 4,8% trong sữa, trung bình mỗi lít sữa chứa khoảng 50g lactose. Đường lactose
không tạo vị ngọt cho sữa vì độ ngọt của nó rất ít so với sucrose. Lactose tồn tại ở
hai dạng tự do và liên kết với các protein và gluxit khác.

Hình 1.12: Cấu
phân tử Lactose

trúc của

Ngoài
ra
có các loại đường
galactose…

trong sữa còn
glucose,

Lactose là một disaccharide của hai đường đơn là glucose và galactose. Đường

sữa không tìm thấy trong các sản phẩm tự nhiên nào khác, các carbohydrate khác
chỉ tìm thấy ở dạng vết và một ít monosacharide cũng hiện diện trong sữa. Lactose
trong sữa có thể được lên men bằng vi sinh vật. Vi khuẩn lên men lactic chuyển hóa
lactose thành acid lactic và những sản phẩm phụ khác, cho đến khi acid lactic tích
22


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

lũy được ngăn chặn sự lên men tiếp theo và ngăn chặn khả năng hoạt động của các
vi khuẩn. Ở thời điểm này có 15-40% lactose được lên men, hàm lượng này còn tùy
thuộc vào loại vi khuẩn.
 Các muối: Do trong sữa có nhiều K+ , Na+ , Mg2+, Ca2+ và các anion của các acid

phosphoric, limonic, clohydric, nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau như
muối clorua, muối phosphat, các muối xitrat . . .
 Các vitamin: Hàm lượng các vitamin trong sữa tương đối thấp và nó bao gồm cả

vitamin tan trong nước và vitamin tan trong dầu.
Bảng 1.1 Thành phần của các vitamin trong sữa
Vitamin

mg/l

Vitamin

mg/l


A

0.3

B6

0.5

B

0.001

B12

0.005

C

20

Nicotinamat

1

E

1.4

Acid pantothenic


3

B1

0.4

Biotin

0.04

B2

1.7

Acid folic

0.05

 Các muối khoáng: Các chất khoáng trong sữa bao gồm các chất tro. Nó bao gồm

các nguyên tố: Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Co, Ni, I, Cl, P, S, Al, Pb, Sn; trong đó Mg,
Na, K, Cl, P, S chiếm tỷ lệ cao.
 Các enzyme: trong sữa có chứa nhiều enzyme thông thường có trong tự nhiên. Nó

có thể từ sữa, từ vi sinh vật và các nguồn khác. Gồm Oxydoreductase, lipase,
Transpherase, Izomerase, hydrolase, Ligase.
1.2.1.3) Các loại sữa từ sữa bò được dùng:
 Sữa tươi:

Đây là loại sữa được sử dụng rộng rãi trong công nghệ chế biến thực phẩm và

phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng.
Sữa tươi hầu như giữ nguyên được chất dinh dưỡng tự nhiên của sữa.
23


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

Tùy vào thời gian bảo quản ta có thể chế biến sữa tươi thành sữa tươi thanh
trùng hay sữa tươi tiệt trùng:
 Sữa tươi tiệt trùng thường được xử lý ở nhiệt độ cao (từ 140-143 oC) trong khoảng

thời gian ngắn 3-4s. cho nên sản phẩm có thể được bảo quản ở nhiệt độ bình thường
và thường có thời hạn sử dụng từ 6 tháng đến một năm.
 Sữa tươi thanh trùng được xử lý ở nhiệt độ thấp hơn (75 oC) trong khoảng 30s, sau
đó được làm lạnh đột ngột xuống 4oC. Do được xử lý ở nhiệt độ vừa phải nên sữa
tươi thanh trùng giữ được hầu như toàn bộ các vitamin, khoáng chất quan trọng có
trong sữa nguyên liệu và vẫn đảm bảo được hương vị thơm ngon đặc trưng của sữa
bò tươi tự nhiên.
 Sữa đặc có đường
Là sản phẩm sữa chế biến từ sữa tươi, có bổ sung 100-200g đường trong 1 lít
sữa. Sữa được cô đặc chân không ở 50oC.
Việc cho thêm đường vào sữa cho phép kéo dài thời gian bảo quản sữa vì lượng
đường trong sữa cao tạo áp suất thẩm thấu cao ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
Thành phần hóa học của sữa đặc có đường:
- Nước: 25,6g/kg
- Chất đạm trung bình: 80÷100g/kg
- Chất béo trung bình: 90÷100g/kg
- Lactose trung bình: 120÷140g/kg

- Saccharose trung bình: 400÷420g/kg - Muối trung bình: 18÷20g/kg
Ngoài các thành phần trên sữa còn chứa vitamin, enzyme, các nguyên tố vi
lượng không thay thế.

1.2.2) Vi khuẩn lactic
1.2.2.1) Vi khuẩn lactic và vai trò trong sữa chua:
Vi khuẩn lactic có vai trò quan trọng trong sản xuất sữa chua. Nó lên men
đường lactose tạo acid lactic làm sữa đông tụ, đồng thời còn tạo ra những chất thơm
cho sản phẩm.
Nhóm sử dụng sữa chua mồi là sữa chua có đường của TH true milk. Sản
phẩm này có sử dụng chủng lên men lactic là: Lactobacillus bulgaricus và
Streptococcus thermophilus.
 Lactobacillus bulgaricus: trực khuẩn dài 4-5 thường xếp thành chuỗi, lên men
glucose, fructose, galactose, lactose. Là vi khuẩn lên men lactic điển hình, phát triển
tốt ở nhiệt độ 45-50 trong môi trường có độ acid cao, tích tụ được trong khối sữa
2,7-3,7% acid lactic. pH tối thích của Lactobacillus bulgaricus là 5,2-5,6

24


Đồ án chuyên ngành

GVHD: TS. Lê Hoàng Lâm

Hình 1.13: Trực khuẩn Lactobacillus bulgaricus dưới kính hiển vi

Hình 1.14: Liên cầu khuẩn Steepcococcus thermophilus dưới kính hiển vi
 Streptococcus thermophilus: là những vi khuẩn không bào tử, thường kết đôi hay

chuỗi. Phát triển tốt ở nhiệt độ 50 và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37-40. Đây cũng là vi

khuẩn lên men lactic tích điển hình có khả năng chịu nhiệt đến 65 trong vòng 30
phút. pH tối thích của Streptococcus thermophilus là 6,6-6,8

25