Tài liệu Luận văn công nghệ sản xuất phô mai

GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Luận Văn Công nghệ sản xuất phô mai Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 1 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung MỞ ĐẦU Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và có đầy đủ các chất dinh dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin,… Ngoài giá trị dinh dưỡng trong sữa còn nhiều chất cần thiết cho cơ thể như: axit amin không thay thế, muối khoáng… Sữa được chế biến thành nhiều loại thực phẩm khác nhau,trong đó các sản phẩm được chế biến từ sữa vẫn là mặt hàng có giá trị dinh dưỡng cao chứa đầy đủ các chất với một tỉ lệ thích hợp cần thiết cho con người. Tiêu biểu làphô mai là nguồn cung cấp chất đạm, canxi, phốt pho cao, rất bổ dưỡng và tốt cho xương, giúp chống lại ung thư đường ruột hiệu quả và một số ung thư khác ở hệ tiêu hóa. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 2 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Hình 1 : Phô mai CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÔ MAI 1.1GIỚI THIỆU VỀ PHÔ MAI: Phô mai là loại thực phẩm có nguồn gốc từ sữa, được dùng rất rộng rãi trong các món ăn Tây phương. Người Việt hay gọi phô mai (hay pho mát). Phô mai (tiếng Anh - cheese, tiếng pháp - fromage) là sản phẩm được lên men hay không đươc lên men (tức là loại phô mai chịu tác động ít nhất của quá trình lên men lactic) chủ yếu từ thành phần casein của sữa tạo thành dạng gel mất nước. Phô mai giữ lại hoàn toàn lượng chất béo ban đầu gọi là phô mai béo. Ngoài ra trong sản phẩm còn chứa một ít lactoza dưới dạng acid lactic và một tỷ lệ khác nhau về chất khoáng. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 3 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Theo định nghĩa của PAO/WHO, phô mai là protein của sữa được đông tụ, tách bớt whey ở dạng tươi hoặc đã qua ủ chín. Phô mai là một sản phẩm rất giàu dinh dưỡng được chế biến từ sữa (sữa bò, sữa dê…) với sự tham gia của một số nhóm sinh vật. Đây là một thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, bảo quản được lâu. Trong phô mai chứa: protein 20% (dưới dạng pepton, amino acid), lipit 30%, các muối khoáng, các vitamin (A, B1, B2, C, …). 1.2TÌNH HÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI: Phô mai tuy chưa được sử dụng phổ biến ở Việt Nam, nhưng là một thực phẩm rất phổ biến và hợp khẩu vị của người Châu Âu, Châu Mĩ. Hình 2: Mozzarella (trong pizza, sau khi nướng sẽ chảy tạo thành những sợi cheese dài và dính). Hình 3: Blue cheese (ăn kèm với rau quả, cracker, rượu vang). Hình 4: Cream cheese (ăn tươi kèm với bánh mì, cracker) Ở Pháp, trung bình hàng năm mỗi người sử dụng 26 ÷ 28 kg phô mai các loại. Sản phẩm phô mai đã được nhập khẩu vào Việt Nam từ vài chục năm trước đây. Đến nay, một số công ty chế biến sữa trong nước đã bắt đầu sản suất vài loại phô mai đơn giản. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 4 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung 1.3PHÂN LOẠI PHÔ MAI: Quy trình công nghệ sản xuất phô mai cũng rất đa dạng, người ta có thể sử dụng các nguyên liệu sữa và các giống vi sinh vật khác nhau để sản xuất phô mai . Có nhiều phương pháp khác nhau để phân loại phô mai: a) Phân loại theo tác nhân đông tụ casein: Là rennin hay là acid. Có một số loại, vừa là kết quả của sự đông tụ casein bằng acid và bằng cả rennin: cottage cheese. b) Dựa vào độ cứng của phô mai:      Loại rất cứng( độ ẩm dưới 41%) Loại cứng (độ ẩm 49-56%) Loại bán cứng( độ ẩm 54-63%) Loại bán mềm(độ ẩm 61-69%) Loại mềm(độ ẩm >67%) Hình 5: Phô mai Parmesan c) Phân loại dựa vào vi khuẩn dùng khi ủ chín phô mai. Đa số loại phô mai đều “chín” nhờ tác động của vi khuẩn lactic. Bảng 1: Phân loại phô mai dựa vào vi khuẩn dùng khi ủ chín phô mai Loại sản phẩm Đặc điểm Phô mai tươi Không qua giai đoạn ủ chín Phô mai có qua * Hệ vi sinh vật tham gia trong quá trình ủ giai đoạn ủ chín chín: - Vi khuẩn. - vi khuẩn và nấm mốc. * Các biến đổi trong giai đoạn ủ chín diễn ra Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 5 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung chủ yếu: - Trên bề mặt khối phô mai. - Trong bề sâu khối phô mai. Một số loại như Camember quá trình chín lại do tác động của mốc trắng (white moulds); hoặc Roquefort và Gorgonzola do tác động của mốc xanh (blue moulds). d) Phân loại dựa vào cấu trúc của phô mai:  Loại có lỗ hổng hình tròn (round – eyed texture) được tạo thành trong quá trình ủ chín do CO2.  Loại có lỗ hổng hình hạt (granular texture) do không khí lọt vào giữa các hạt phô mai trong quá trình đổ khuôn hoặc loại có cấu trúc chặt, không có lỗ hổng.  Ngoài ra còn có một loại phô mai đặc biệt khác được gọi là phô mai nấu chảy được sản xuất từ một số loại phô mai khác.  e) Dựa vào hàm lượng chất béo có trong phô mai(FDB): FDB = 𝑙ượ𝑛𝑔𝑐 ℎấ𝑡𝑏 é𝑜𝑐ó𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔𝑝 ℎô𝑚𝑎𝑖 𝑔 ∗100 𝑡ổ𝑛𝑔𝑘 ℎố𝑖𝑙ượ𝑛𝑔𝑝 ℎô𝑚𝑎𝑖 𝑔 −𝑙ượ𝑛𝑔𝑐 ℎấ𝑡𝑏 é𝑜𝑐ó𝑡𝑟𝑜𝑛𝑔𝑝 ℎô𝑚𝑎𝑖 (𝑔) Bảng 2:Phân loại phô mai theo giá trị FDB Loại sản phẩm Giá trị FDB (%) Phô mai có hàm lượng béo rất > 60 cao Phô mai có hàm lượng béo cao 45 – 60 Phô mai có hàm lượng béo trung 25 – 45 bình Phô mai có hàm lượng béo thấp 10 – 25 Phô mai gầy < 10 Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 6 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung CHƢƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÔ MAI 2.1NGUYÊN LIỆU: 2.1.1Sữa: Thành phần hóa học và tính chất của sữa:Sữa là dung dịch sinh học được tạo thành từ tuyến sữa của động vật. sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzyme, khoáng, vitamin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và động vật còn non. Trong sản xuất phô mai , yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng của sữa rất nghiêm ngặt. Sữa phải được thu nhận từ những động vật khỏe mạnh , không chứa kháng sinh và bacteriophage . Ngoài ra, sữa cũng không bị nhiễm bẩn các chất tẩy rửa, chất sát trùng từ các dụng cụ chứa và hệ thống vận chuyển sữa . 2.1.1.1 Tính chất lý học Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước , có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét . Cách thức phân bố khác nhau của các hợp chất có trong sữa tạo nên độ đặc và màu sắc của sữa . Khối lượng riêng của sữa phụ thuộc vào hàm lượng các thành phần tan trong sữa . Khối lượng riêng sữa bò trung bình d = 1.027 – 1.032 g/l , phụ thuộc giống bò và thời kỳ cho sữa . Nhiệt độ đóng băng của sữa vào khoảng 0.550C . Độ chua của sữa thường được biểu thị bằng độ Thorner ( 0T ) . Sữa mới vắt có độ chua trung bình từ 16-180T . ( 0T = độ acid của sữa : là số ml NaOH 0.1N cần thiết để trung hoà lượng acid có trong 100 ml sữa tươi ) . 2.1.1.2 Thành phần hóa học Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng các chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện qua tính đặc hiệu Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 7 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung của các thành phần dinh dưỡng đó. Sữa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể về các acid amin không thay thế, acid béo không no, khoáng ( đặc biệt Ca và P ) và vitamin. a) Protein: Những protein được tìm thấy trong sữa là các hợp chất hữu cơ phức tạp, là những hợp chất nitơ chủ yếu rất quan trọng và cần thiết cho cơ thể động vật. Chúng hiện diện dưới dạng keo phân tán trong sữa . Protein chứa các nguyên tố chính như C , H , O , N . Ngoài ra còn có S , P. Mittra ( 1942 ) quan sát và kết luận rằng khả năng tiêu hoá của protein nhận được từ sữa bò cao nhất so với protein nhận được từ các loài động vật khác. Có thể phân biệt hai dạng protein chủ yếu trong sữa : phức chất casein hiện diện trong sữa dưới dạng huyền phù keo và protein nước sữa hiện diện dưới dạng dung dịch.  Casein Là một loại phosphoprotein , chiếm khoảng 80% tổng số protein sữa . Ở 20 0C, khi sữa bị acid hoá đến độ pH khoảng 4.6 , thành phần casein sữa sẽ đông tụ . Casein sữa gồm 4 nhóm : αS1 - casein , αS2 - casein , β - casein và κ - casein . Hầu hết casein hiện diện trong một thể hạt keo do sự kết hợp với một số thành phần khác được gọi là micelle casein . Một trong những thành phần đó là κ-casein tập trung trên bề mặt micelle , có vai trò ổn định hệ keo casein. Chức năng sinh học của hệ keo casein là mang một lượng lớn calcium . Casein liên kết với cation chủ yếu là Ca tạo thành caseinate. Các muối khác như Ca3( PO4 )2 , kết hợp với caseinate khác nhau tạo nên cấu trúc của micelle. Cấu trúc toàn bộ các thành phần casein, calcium phosphate và các muối khác được Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 8 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung biết như phức chất cacium caseinate - calcium phosphat hoặc gọi là phức chất casein ( sub- micelle ) . Casein không bị biến đổi có ý nghĩa trong các quá trình nhiệt bình thường (thanh trùng ) , khi kéo dài thời gian hoặc khi thực hiện ở nhiệt độ cao sẽ làm thay đổi tính chất của phức hệ casein và phá hủy amino acid , những thay đổi này có thể nhận thấy được biểu hiện qua sự thay đổi màu và mùi trong quá trình nấu . Sữa bò chứa khoảng 2,6 -4% protein. Trong đó chủ yếu là cazein, chiếm khoảng 2,3-2,9%. Ngoài ra protein ở sữa còn nằm ở dạng đầy đủ các acid amin.  Protein nƣớc sữa Gồm β - lactoglobulin , α - lactalbumin , serum albumin và immunoglobulin . β-lactoglobulin là thành phần chủ yếu của protein nước sữa , chúng chiếm tỷ lệ khoảng 50% , bên cạnh đó , còn có α - lactalbumin chiếm tỷ lệ khoảng 25% . b) Chất béo: Chất béo trong sữa chiếm khoảng 3-5,2%. Chất béo sữa chủ yếu là triglyceride ( 98% ) và các acid béo, gồm acid béo bão hoà và chưa bão hoà. Trong thực phẩm, acid béo bão hoà hiện diện dưới dạng những mạch ngắn như acid butyric, caproic, caprylic và capric. Các acid béo mạch ngắn là thành phần quan trọng tạo cảm quan hấp dẫn cho sữa. Bên cạnh tryglyceride, sữa còn chứa một lượng lớn các chất béo khác như phospholipid , sterol, carotenoid, các vitamin tan trong chất béo .  Acid béo tự do : chất béo của sữa tinh khiết chỉ chứa acid béo tự do dưới dạng vết, các acid béo này không liên kết với glycerol, trong suốt quá trình bảo quản hàm lượng này tăng do enzyme thủy phân chất béo và làm cho độ acid của chất béo tăng lên . Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 9 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung  Phospholipid : phospholipid khác với chất béo sữa ở điểm là một trong 3 nhóm alcohol của glycerol được liên kết với acid phosphoric, phospholipid quan trọng nhất trong sữa là leucithin. Phospholipid chủ yếu tập trung trên màng của giọt chất béo và chúng hoạt động như những tác nhân nhũ hóa giúp những hạt chất béo phân tán được trong plasma sữa .  Cholesterol : là một hợp chất alcohol của cấu trúc phức , trong sữa phần lớn cholesterol được tìm thấy trong những hạt chất béo . c) Glucid: Đường chủ yếu có trong lactoza. Ngoài ra còn có galactoza, glucoza, manoza, fructoza. Lactoza chiếm 4,7% trong sữa. Đường lactoza là đường rất dễ lên men và rất dễ tiêu hóa. Lactoza dễ bị thủy phân dưới tác dụng của acid, nhiệt và enzyme lactoza. → C13H22O11H2O Lactoza ngậm nước C6H12O6 Glucoza + C6H12O6 Galactoza Sản phẩm thủy phân của lactoza kết hợp với acid amin là các melanoidin. Khi đun sữa ở nhiệt độ cao sữa sẽ bị caramen hóa. Melanoidin và các sản phẩm khác sẽ làm biến màu sữa. Đường sữa rất dễ bị lên men. Do đó bảo quản sữa là một vấn đề rất khó. Quá trình lên men được thực hiện bởi các vi khuẩn lactic, propionic, butyric. C6H12O6 2CH3CHOHCOOH Glucoza 3CH3CHOHCOOH Acid lactic Vi khuẩn propionic 2CH3CH2COOH + CH3COOH + H2O + CO2 Acid lactic 3CH3CHOHCOOH Acid acetic Vi khuẩn propionic Acid lactic CH3CH2CH2COOH + H2O + CO2 Acid butyric d) Các chất khoáng: Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 10 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Lượng các chất khoáng trong sữa không nhiều, nhưng sự có mặt các chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng trong sữa. Hàm lượng các chất khoáng trong sữa như sau: Fe 0,1-0,6 Zn 0,48-3,0 Co 0,11 Cu 0,05-0,4 Mn 0,06 I 0,05-0,2 Pb 0,01-1,2 Ngoài thành phần các chất khoáng ra trong sữa còn có các chất đa lượng. Các chất khoáng đa lượng này nằm ở dạng muối photphat, muối clorua hoặc các muối khác. Hàm lượng chúng như sau: K 144,0mg% Na 43,7mg% Ca 124,0mg% S 31,8mg% Mg 12,2mg% Cl 104,5mg% P 110,0mg% e) Vitamin: Sữa có chứa nhiều loại vitamin với số lượng không lớn lắm. Các vitamin này thuộc 2 nhóm. - Nhóm tan trong chất béo: A, D, E - Nhóm tan trong nước: B1, B2, PP, C Hàm lượng các vitamin có trong sữa: (mmg/kg sữa) A 4-1,0 C 13-28 E 0,2-1,9 PP 1,0 B1 0,2-0,7 D 0,65 B2 0,1-1,7 B12 2,2-5,9 f) Các chất miễn dịch: Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn dịch này có tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 11 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung nhưng chúng đóng vai trò quan trọng trong cơ thể. Chất miến dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt độ 60-70oC. Các chất miễn dịch trong sữa bao gồm: antioxin, opsonin, bacterilyzin, precipitin, aglutamin. Ngoài ra sữa còn chứa 1 lượng nhỏ bạch cầu. g) Các chất khí: Trong sữa tồn tại các chất khí như: - CO2 50-70% - O2 5-10% - NO2 20-30% Trong sữa còn phát hiện Ca2NH3. Trong quá trình bảo quản và chế biến hàm lượng các chất khí này có thay đổi. Sự có mặt các chất khí gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi khử trùng. 2.1.2 Giống vi sinh vật: Trong sản xuất phô mai sử dụng nguyên liệu chính là sữa bột nguyên kem nhà sản xuất sử dụng tổ hợp nhiều loài vi sinh vật khác nhau. Phổ biến nhất trong sản xuất phô mai là vi khuẩn lactic. Chúng thường có dạng hình cầu (hoặc hình ovan) và hình que. Vi khuẩn lactic lên men được mono và disacarit, nhưng không phải tất cả các vi sinh vật này đều sử dụng được bất kỳ loại disacarit nào. Các vi khuẩn lactic không lên men được tinh bột và các polysacarit khác (chỉ có loài L. delbrueckii là đồng hóa được tinh bột). Một số khác sử dụng được pentoza và acid xitric mà chủ yếu là các vi khuẩn lên men lactic dị hình. Người ta sử dụng nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm (Topt= 25 - 350C) và ưa nhiệt (Topt = 37 - 450C) với cơ chế lên men lactic đồng hình hoặc dị hình. * Lên men lactic đồng hình. C6H12O62CH3 – CHOH – COOH Glucoza + 94 Kcal acid lactic * Lên men lactic dị hình. 2C6H12O6 + CH3 – CHOH – COOH HOOC – CH2 – CH2 – COOH Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 12 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Glucoza + acid lactic acid succinic CH3 – COOH + CH3 – CH2OH acid axetic rượu êtylic + CO2 + H2 Các vi khuẩn lactic ngoài việc tạo thành acid còn có một số loài tạo chất thơm (diaxetyl, axetoin, acid bay hơi…) như Streptococcus diaxetylactic. Vi khuẩn lactic có hoạt tính proteaza: phân hủy được protein của sữa thành các peptid và acid amin. Hoạt tính này ở các loài là khác nhau, thường trực khuẩn là cao hơn. 2.1.3 Chất tạo đông: Tác nhân đông tụ sữa phổ biến nhất là rennet (chymosin). Ngày nay, người ta có thể sử dụng rennet kết hợp với các tác nhân đông tụ khác như một số chế phẩm protease có nguồn gốc từ vi sinh vật và thực vật. Khả năng gây đông tụ sữa của rennet được đánh giá thông qua hoạt tính đông tụ sữa. Các chế phẩm rennet thương mại có dạng bột mịn hoặc dạng lỏng. hoạt tính đông tụ sữa của chúng thường giao động 1:10.000 ÷ 1:15.000. Chế phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (4 – 60C). 2.1.4 Chất béo: Để sản xuất phô mai có hàm lượng béo cao, người ta sử dụng thêm cream hoặc bơ. Các chất béo này cần phải đạt các yêu cầu nghiêm ngặt về vi sinh vật. 2.1.5 Phụ gia và các nguyên liệu khác CaCl2 : ion Ca2+ có vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ casein . Người ta bổ sung Ca2+ vào sữa dưới dạng muối CaCl2 để hiệu chỉnh thời gian đông tụ và cấu trúc , độ cứng của khối đông . CO2 : Khí CO2 hòa tan vào sữa để làm giảm nhẹ pH sữa , rút ngắn thời gian đông tụ casein hoặc tiết kiệm được lượng chymosin cần sử dụng . Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 13 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung NaNO3 hoặc KNO3 : quá trình thanh trùng sữa trong sản xuất phô mai không thể tiêu diệt được toàn bộ VSV có trong sữa nguyên liệu ban đầu . Hơn nữa, trong sản xuất một số loại phô mai cứng như: Parmesan, Grana … người ta có thể bỏ qua giai đoạn thanh trùng nhiệt để sản phẩm đạt cấu trúc và mùi vị như mong muốn, khi đó muối NaNO3 hoặc KNO3 được sử dụng như là một tác nhân tiêu diệt hệ vi sinh vật nhiễm trong sữa . Hàm lượng tối đa cho phép dùng là 30g/100kg sữa . Nếu sử dụng muối nitrat quá nhiều sẽ gây vị không tốt cho sản phẩm . Ngoài ra, muối nitrat cũng có thể ức chế giống vi sinh vật thuần khiết sử dụng trong sản xuất phô mai . Hiện nay, muối NaNO3 và KNO3 bị cấm sử dụng ở một số nước trên thế giới. Chất màu : Màu sắc của phô mai do các hợp chất carotennoides hòa tan trong chất béo của sữa tạo nên . Cường độ màu của sản phẩm có thể bị thay đổi theo thời tiết trong năm . Để ổn định màu sắc cho phô mai , các nhà sản xuất sử dụng các sản phẩm tự nhiên như Carotenoides hoặc Cholorophylle . Cholorophylle được sử dụng cho phô mai ủ chín với nấm sợi xanh của nấm mốc trong khối sản phẩm , làm cho màu sắc của sản phẩm phô mai trở nên hấp dẫn hơn . Những nguyên liệu phụ khác: đường saccharose, nước ép trái cây, mứt trái cây, mật ong ... được sử dụng trong một số loại phô mai tươi để làm đa dạng hóa hương vị của sản phẩm . 2.2 SỰ THAY ĐỔI CÁC THÀNH PHẦN SỮA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI: 2.2.1 Sự thay đổi lactoza: Lactoza được lên men biến thành rượu, các loại acid hữu cơ, các chất khí. Các loại rượu được chuyển hóa tiếp thành mùi cho phô mai, các acid hữu cơ sẽ được tích trữ và chuyển hóa thành các chất thơm. Kết quả là làm pH của khối sữa giảm và làm khối sữa kết tủa lại. Đó là giai đoạn tạo khối kết tủa cazein. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 14 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Trong giai đoạn tạo phô mai lượng, lactoza sẽ giảm rất nhanh. Chỉ còn 5-10 ngày lên men, trong khối phomai sẽ không còn lactoza. Như vậy đường lactoza khi sản xuất phomai sẽ đi theo các con đường chuyển hóa sau: Đường lactoza Giai đoạn lên men lactic tạo khối cazein kết tủa Cung cấp năng lượng và vật liệu xây dựng cho tế bào vi sinh vật Chuyển hóa thành acid các sàn phẩm khác Loại ra khỏi khối cazein kết tủa theo lactoseum Giai đoạn làm phô mai Cung cấp năng lượng và vật liệu xây dựng cho tế bào vi sinh vật Lên men tạo acid 2.2.2 Sự thay đổi cazein: Trong giai đoạn lên men acid của khối sữa, cazein bị tách khỏi ion canxi. Về cơ bản cấu trúc của cazein đã có sự thay đổi rất mạnh khi tạo thành khối cazein kết tủa ở pH đẳng điện. Trong giai đoạn lên men phô mai, cazein được biến đổi sâu sắc nhất. Cazein ở trạng thái không hòa tan và chuyển dần sang dạng hòa tan do bị thủy phân bởi các enzym tạo thành pepton và các acid amin. Trong giai đoạn này thấy hình thành khí NH3, H2S và một số khí khác. Trong đó khí CO2 chiếm khối lượng khá nhiều. 2.2.3Sự thay đổi của các thành phần hóa học khác: Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 15 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Các chất béo cũng bị thủy phân trong quá trình lên men để trở thành các acid béo no và acid béo không no. Từ đó chuyển hóa tiếp thành chất thơm và các sản phẩm khác. Sự chuyển hóa rất phức tạp trong khối phô mai khi lên men đã tạo ra sự đa dạng của các sản phẩm phô mai. Nhiều nhà nghiên cứu cho thấy mùi vị đặc trưng của phô mai được quyết định bởi các acid amin tự do, các loại acid hữu cơ, rượu và mùi thơm của nhiều hợp chất khác nhau. 2.2.4 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất phô mai: Tùy theo loại phô mai mà quy trình sản xuất có khác nhau, nhưng dù sản xuất theo phương pháp nào thì quá trình sản xuất cũng chia thành 4 giai đọan. Trong đó các vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chế biến. Giai đoạn 1:Làm đông sữa Về mặt hóa lí học, hiện tượng đông tụ sữa được thể hiện bằng sự kết tụ giữa các mixen casein để tạo ra gen đặc. Để thực hiện quá trình kết tụ trong sản xuất phô mai, cần thiết phải có một lượng acid lactic và men dịch vị Quá trình được tiến hành như sau: Sữa sau khi được khử trùng theo phương pháp pasteur ở 85 – 900C trong 15 20 phút (đối với một số loại phô mai được thay bằng quá trình thanh trùng sữa: 720C trong 15 giây) được đem đi xử lí bằng renin – là enzyme do niêm mạc dạ dày của động vật nhai lại còn non (bê, cừu non) được nuôi bằng sữa tiết ra. Khi cho renin với một lượng nhỏ vào sữa, sau một thời gian nhất định sữa sẽ đông lại thành một khối nhầy phủ gelatin, mềm dẻo, không thấm nước. Để làm đông tụ sữa, ngoài vai trò của enzyme (renin) người ta còn sử dụng vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic được tạo điều kiện hoạt động ở 300C. Khi tiến hành làm đông tụ sữa, người ta cấy vi khuẩn lactic vào môi trường sữa.Quá trình lên men lactic được tiến hành, chuyển đường lactose của sữa thành acid lactic. Kết quả là quá trình này cũng gây ra sự đông tụ sữa như đã trình bày ở trên (các sợi mixen Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 16 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung của casein sữa lại kết thành cục rắn chứa huyết thanh sữa ở bên trong). Các khảo sát bằng thực nghiệm cho thấy: 3/4 số vi khuẩn lactic sẽ nằm trong cục rắn, 1/3 số vi khuẩn lactic còn lại sẽ nằm trong dịch huyết thanh ở bên ngoài cục rắn của sữa. Đồng thời khi có quá trình lên men lactic xảy ra, pH của môi trường sẽ giảm về môi trường acid là pH thích hợp cho hoạt động của enzym đông tụ sữa, điều này đưa đến sự đông tụ sữa càng xảy ra nhanh hơn. Ở giai đoạn này, dưới tác dụng của enzym renin, casein và paracasein của sữa sẽ bị phân giải tạo pepton và amino acid (tyrosine, tryptophan …) tập trung lại trong cục đông. Huyết thanh sữa ở bên ngoài cục đông tồn tại ở dạng dung dịch. Giai đoạn 2: Nén ép cục đông sữa để tách huyết thanh sữa (giai đoạn khử nước) Tiếp theo giai đoạn trên là giai đoạn tiến hành ép cục sữa để tách huyết thanh ra khỏi cục đông sữa.Quá trình này tiến hành trong 20 –24 giờ, ở 30 – 350C. Trong thời gian này, quá trình lên men lactic vẫn tiếp tục. Sau khi ép huyết thanh ra khỏi cục đông sữa, số lượng tế bào vi khuẩn lactic trong 1g phomai đạt đến hàng tỉ. Phomai lúc này có thành phần chủ yếu là casein và lipit. Khi ép phần huyết thanh bị loại ra ngoài cục đông sữa có thành phần gồm đường lactose, lactalbumin, lactoglobulin … Giai đoạn 3: Muối phô mai Ngay sau khi ép cục đông để tách huyết thanh, phô mai được ngâm vào bể nước muối NaCl với nồng độ 24% trong vài ngày hoặc rắt trực tiếp trên bề mặt để tăng vị mặn cho phô mai, tạo sự đồng nhất về thành phần cho khối phô mai và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại, chủ yếu là trực khuẩn đường ruột. Kết quả của quá trình ngâm muối nói trên là các chất ở bề mặt của khối phô mai như đường, muối khoáng sẽ khuếch tán ra ngoài, ngược lại muối NaCl từ ngoài dung dịch ngâm sẽ thấm vào bên trong khối phô mai. Muối ăn thấm vào lớp bề mặt của phô mai, tạo lớp bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật có hại. Giai đoạn 4: Ủ chín phô mai Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 17 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Ở giai đoạn cuối cùng này phô mai được đưa vào hầm làm chín ở 50 – 570C, có độ ẩm là 80 – 90%. Quá trình làm chín phô mai kéo dài khá lâu, từ vài tháng đến hàng năm, bao gồm nhiều khâu chuyển hóa hóa sinh rất phức tạp, có nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau tham gia cùng với men đông tụ sữa. Quá trình lên men chậm dần do đường lactoza đã bị tách hầu hết trong giai đoạn ép nén. Trong khối phô mai, vi khuẩn propionic hoạt động mạnh, lên men lactic thành acid propionic, acid axetic và CO2. Cả hai acid này làm cho phô mai có vị chua, hăng đặc biệt. Sự lên men propionic sẽ kết thúc sau 2 ÷ 2,5 tháng. Giai đoạn này gọi là quá trình ủ chín. Tuy vậy, quá trình ủ chín phô mai vẫn được tiếp tục một thời gian nữa cho phô mai hoàn toàn chín. Trong thời gian này casein tiếp tục được phân giải thành đạm dưới tác dụng của enzym renin và vi khuẩn lactic. Khi phô mai chín thì 2/3 casein được phân giải thành pepton, acid amin và một ít NH 3. Sau khi chế biến xong, trước khi được cắt ra và đóng gói, phô mai được khử trùng bằng cách chiếu tia tử ngoại. Việc đóng gói thường sử dụng những bao bì đặc biệt như dùng oliofilm (cao su xử lí bằng HCl), rilsan (protein của dầu thầu dầu), giấy kim loại (giấy thiếc)… Việc đóng gói được tiến hành trong điều kiện vô trùng. Cuối cùng ta được thành phẩm. CHƢƠNG 3: DÂY CHUYỀNCÔNG NGHỆ 3.1Dây chuyền công nghệ sản xuất phô mai từ sữa bột nguyên cream: Sữa nguyên cream Kiểm tra, làm sạch và định lượng Chất ổn định Hoàn nguyên Tiêu chuẩn hóa Công nghệ sản xuất Phô Mai Đồng hóa Nước 40-500C Cream Page 18 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung 3.1.1Các thiết bị chính: Bảng 3:Bảng liệt kê thiết bị chính dùng trong dây chuyền sản xuất phô mai: STT Tên thiết bị 1 Cân định lượng 2 Thiết bị hoàn nguyên 3 Thiết bị thanh trùng và làm lạnh 4 Thiết bị ủ hoàn nguyên 5 Thiết bị đồng hóa 6 Thiết bị nhân giống Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 19 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung 7 Thiết bị lên men 8 Thiết bị đông tụ và tách huyết thanh 9 Thiết bị ướp muối 3.1.2Thuyết minh dây chuyền công nghệ: 3.1.2.1Thu mua, kiểm tra chất lƣợng, định lƣợng nguyên liệu: Chất lượng của nguyên liệu ảnh hưởng lớn đến chất lượng của phô mai thành phẩm nên trước khi đưa vào sử dụng sản xuất cần phải qua khâu kiểm tra, đánh giá và phải đạt các tiêu chuẩn của nhà cung ứng và của nhà máy về các chỉ tiêu cảm quan, hóa lí và vi sinh. Định lƣợng:  Mục đích: chuẩn bị Định lượng sữa bột nguyên cream cần dùng cho công đoạn hoàn nguyên.  Tiến hành: sữa bột nguyên cream được kiểm tra rồi được xe nâng vận Hình 6: Cân định lượng WS150R-221 chuyển tới cân định lượng rồi đưa vào phễu trộn để khuấy trộn và được bơm qua thùng hoàn nguyên.  Thiết bị định lượng: Chọn cân định lượng WS150R-221. Sàn cân bằng sắt và mặt cân làm bằng thép không gỉ Giới hạn cân: 150kg Độ phân giải cao: 1/3,000 ~ 1/7,500 Kích thước của cân 400 x 500 x 105mm Bảng 4: Đặc điểm kỹ thuật của cân Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 20