Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Chương
GIỚI THIỆU
SVTH: Huyønh Thanh Thaûo
Trang 1
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
1.1. Đặt vấn đề
Sữa chua yaourt bắt nguồn từ Bungari với tên gọi là yaourt, ở nhiều nước khác nhau có
tên gọi riêng cho yaourt như ở Ai Cập là “Leberi”, ở Ấn Độ là “Gadhi”, ở Armenia là
“Mazun” và ở nước ta hiện nay sử dụng phổ biến là sữa chua yaourt. Yaourt là một sản phẩm
có giá trị dinh dưỡng cao. Ngoài các thành phần dinh dưỡng như protein, lipid, glucid, nó còn
chứa nhiều vitamin, các chất kháng thể rất có ý nghĩa trong điều trị một số bệnh. Việc sử dụng
yaourt có tác dụng kích thích sự tiết dịch vị, kích thích sự trao đổi chất. Hệ vi khuẩn lactic có
trong sản phẩm này có tác dụng khống chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối rữa ở ruột.
Bên cạnh đó, việc phát triển cây nghệ đang mang lại một tiềm năng lớn. Cây nghệ được
trồng nhiều ở Vĩnh Phúc và một số tỉnh phía Bắc nước ta. Củ nghệ được sử dụng rất nhiều
trong y học để điều chế một số loại dược liệu. Curcumin là thành phần hoạt chất chính trong
nghệ giúp tăng bài tiết dịch mật tiêu hóa chất béo, bảo vệ cho gan, chống lão hóa da. Trong
thực phẩm, nghệ còn được dùng làm gia vị.
Hiện nay, thị trường sữa và các sản phẩm sữa đang rất sôi động với nhiều nhãn hiệu và
các dạng sản phẩm khác nhau. Trong đó, sữa chua chiếm một thị phần đáng kể. Trước đây,
các sản phẩm sữa chua yaourt thường là các sản phẩm có hương vị tự nhiên nhờ quá trình lên
men của vi khuẩn lactic hoặc các loại yaourt bổ sung trái cây, hoặc pure trái cây. Khi xã hội
ngày càng phát triển, đời sống con người được nâng cao, để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng
của khách hàng, các công ty không ngừng cải tiến công nghệ cũng như đa dạng hóa cho sản
phẩm sữa chua. Với mong muốn tạo ra sản phẩm mới nhằm đóng góp vào thị trường, tôi xin
chọn đề tài: “Nghiên cứu qui trình sản xuất sữa chua bổ sung nghệ”.
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Tiến hành nghiên cứu chế biến sữa chua với trọng tâm giải quyết các vấn đề liên quan
đến quá trình lên men và chất lượng sản phẩm. Trên cơ sở đó tôi tiến hành nghiên cứu các vấn
đề sau đây:
Khảo sát tỷ lệ trích ly nghệ trong nước.
Khảo sát tỷ lệ giống vi khuẩn lactic cho lên men sữa chua.
Khảo sát tỷ lệ siro nghệ bổ sung.
Khảo sát ảnh hưởng pH đến quá trình lên men.
SVTH: Huyønh Thanh Thaûo
Trang 2
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Khảo sát ảnh hưởng nhiệt độ đến quá trình lên men.
Khảo sát ảnh hưởng thời gian đến quá trình lên men.
Đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp cho điểm.
SVTH: Huyønh Thanh Thaûo
Trang 3
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
Chương 2
TỔNG QUAN
SVTH: Huyønh Thanh Thaûo
Trang 4
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
2.1. Sữa bò
2.1.1. Thành phần hóa học của sữa bò [1]
Hàm lượng và thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong khoảng rộng, phụ thuộc
vào nhiều yếu tố như giống, điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi… Sữa là một trong
những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Trong sữa bò tươi có gần 100 chất khác nhau,
ngoài những hợp chất cơ bản như protein, lipid, glucid, còn có các thành phần khác như
vitamin, khoáng, enzyme, chất khí… đặc biệt là có chứa một số chất miễn dịch và hormone
kích thích.
Bảng 2.1: Thành phần các chất có trong sữa bò
Thành phần
Nước
Lactose
Protein
Chất béo
Khoáng
Hàm lượng (%)
85,5 ÷ 89,5
3,6 ÷ 5,5
2,9 ÷ 5,0
2,5 ÷ 6,0
0,6 ÷ 0,9
2.1.1.1. Nước [2]
Trong sữa tồn tại nước tự do và nước liên kết. Nước tự do chiếm 96 ÷ 97% tổng lượng
nước. Nó có thể tách được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học.
Nước liên kết chiếm tỉ lệ nhỏ, khoảng 3 ÷ 4%. Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào
các thành phần nằm trong hệ keo: protein, các phosphatide, polysaccharide. Nước liên kết
thường được gắn với các nhóm –NH2, -COOH, -OH, =NH, -CO, -NH-,… Hàm lượng nước
liên kết trong sản phẩm sữa rất khác nhau: sữa gầy 2,13 ÷ 2,59%; sữa đầu (colostrums)
4,15%; bơ 1,75%. Nước liên kết đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 0 oC, không hòa tan muối,
đường. Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactose dưới dạng C12H22O11.H2O.
2.1.1.2. Lipid [2]
Lipid của sữa bao gồm chất béo, các phosphatide, glycolipide, steroide.
Chất béo sữa
Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh
năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E). Đối với các sản phẩm
sữa lên men, chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái của sản phẩm. Có tới 98 ÷ 99% chất
béo của sữa là triglyceride, 1 ÷ 2% còn lại là các phosphatide, cholesterol, carotene, vitamin
SVTH: Huyønh Thanh Thaûo
Trang 5
Ket-noi.com kho tài liệu miễn phí
A, D, E, K. Trong sữa có 18 acid béo. Mỗi glycerine có thể kết hợp với 3 phân tử acid béo mà
3 acid béo này có thể cùng hoặc khác loại. Vì vậy số glyceride khác nhau là vô cùng lớn.
Bảng 2.2: Các axit béo chủ yếu trong sữa
Các acid béo
Số nguyên tử cacbon
Butiric
Caproic
Caprilic
Capric
Lauric
Miristic
Palmitic
Stearic
Oleic
Linoleic
Linolenic
SVTH: Huyønh Thanh Thaûo
Các acid béo no
4
6
8
10
12
14
16
18
Các acid béo không no
18:1
18:2
18:3
Tỷ lệ so với tổng số
(%)
3,0 ÷ 4,5
1,3 ÷ 2,2
0,8 ÷ 2,5
1,8 ÷ 3,8
2,0 ÷ 5,0
7,0 ÷ 11,0
25,0 ÷ 29,0
7,0 ÷ 13,0
30,0 ÷ 40,0
2,0 ÷ 3,0
1,0
Trang 6
Phosphatide và glycolipide
Các phosphatide và glycolipide đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng các
cầu mỡ. Trong thành phần của chúng có cả acid béo hòa tan trong chất béo và acid béo hòa
tan trong nước. Hàm lượng các phosphatide và glycolipide khoảng 0,031 ÷ 0,05%. Khi để yên
sữa, một lớp váng sữa sẽ được tạo thành trên bề mặt. Dưới kính hiển vi người ta nhận thấy
trong váng sữa có rất nhiều thể hình cầu với kích thước khác nhau, nổi tự do trong sữa. Mỗi
thể cầu mỡ được bao bọc bằng một màng mỏng. Các thể hình cầu đó là các cầu mỡ.
2.1.1.3. Protein [2]
Trong dung dịch có chứa hai kiểu protein khác nhau:
- Protein ở trạng thái keo không bền: casein, chiếm 75 ÷ 85% protein trong sữa.
- Protein hòa tan: chiếm 15 ÷ 25% protein trong sữa gồm β- lactoglobulin, αlactalbulin, proteose-pepton, serum-albumin, immunoglobulin.
Casein [1]
Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa. Chúng tồn tại dưới dạng micelle.
Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng (gồm calci,
magie, phosphate và citrate).
Mỗi micelle do khoảng 400 ÷ 500 tiểu micelle hợp thành. Mỗi tiểu micelle có phân tử
lượng trung bình 250.000Da. Tiểu micelle có dạng hình cầu, đường kính dao động 10 ÷ 15nm
bao gồm khoảng 10 phân tử casein kết hợp lại với nhau. Thành phần các casein α s, β, κ trong
tiểu micelle có thể thay đổi theo những tỷ lệ khác nhau. Các phân tử α svà β- casein được bố
trí tại tâm tiểu micelle, còn các phân tử κ- casein được bố trí tại vùng biên tiểu micelle.
Trong cấu trúc micelle, các tiểu micelle liên kết với nhau nhờ muối phosphate calci
Ca3(PO4)2 và sự tương tác giữa các gốc kỵ nước. Kích thước micelle phụ thuộc vào hàm
lượng ion Ca2+ có trong sữa và dao động trong khoảng 0,2 ÷ 0,4µm. Các tiểu micelle ở vùng
decarboxylase
biên trong cấu trúc micelle thường chứa hàm lượng κ-casein khá cao. Do sự bố trí các đầu ưa
: Đầầu ưa nước
nước của κ- casein luôn hướng ra vùng biên của -chính các phân tử κ- casein làm cho micelle
nên casein
hòa tan được trong sữa dưới dạng dung dịch keo và ổn định cấu trúc của micelle trong sữa.
: Calcium
phosphate
: - casein
: Tương tác kỵ
nước.
Hình A
Hình 2.1: A - Sơ đồầ tổ chức của micelle
Phầần kỵ nước
Hình B
B – Sơ đồầ tổ chức của tểu micelle
Hình 2.2: Ảnh hưởng của pH và nhiệt độ môi trường đếến cấếu trúc casein
Bảng 2.3: Thành phần protein trong sữa bò
micelle [17]
Hàm lượng
Tên protein
Phân tử lượng
Đặc điểm
(%)
β-lactoglobulin
7 ÷ 15
18.000
α-lactalbumin
2÷5
14.200
Proteose-pepton
2÷4
4.00 ÷ 40.000
Immunoglobulin
Serum-albumin
1.9 ÷ 3.3
0.7 ÷ 1.3
162.000 ÷ 950.000
66.300
Phân tử gồm 162 gốc acid amin,
hình cầu, ít tương tác và kết hợp
với các phân tử khác.
Phân tử gồm 123 gốc acid amin,
hình cầu, là một metalloprotein.
Là sản phẩm thủy phân của từ βcasein, gồm những phân đoạn
protein khác nhau.
Phân tử gồm 542 gốc acid amin.
2.1.1.4. Lactose [1,3,4]
Lactose là một disaccharide, còn gọi là đường sữa vì có nhiều trong sữa (5 ÷ 8%).
Lactose cấu tạo từ một phân tử α- glucose và một phân tử β- galactose, liên kết nhau
bằng liên kết 1,4- O-glucoside. Do một OH-glucoside ở C 1 của β- galactose liên kết với một
–OH bình thường ở C4 của α-glucose, loại đi một phân tử nước. Do vậy vẫn còn một OHglucoside tự do nên đường lactose là đường khử.
Lactose kết tinh chậm, tinh thể cứng và có nhiều dạng tinh thể. Vitamin B 2 có thể ức chế
sự kết tinh của lactose.
Trong sữa, đường lactose tồn tại ở hai dạng:
- Dạng α- lactose monohydrate C12H22O11.H2O (phân tử α- lactose ngậm một phân tử
nước).
- Dạng β- lactose anhydrous C12H22O11 ( phân tử β- lactose khan).
Tỷ lệ hàm lượng giữa α- lactose monohydrate và β- lactose anhydrous trong sữa phụ
thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ của sữa.
α- lactose monohydrate
β- lactose anhydrous
Lactose chiếm vị trí hàng đầu trong glucid của sữa. Trong sữa lactose tồn tại ở hai dạng
Hình 2.3: Cầấu tạo của α và β- lactose
tự do và liên kết với các protein và các glucid khác.
Lactose có thể lên men dưới tác dụng của vi sinh vật và có thể tạo thành các sản phẩm
khác nhau. Một trong những biến đổi thường gặp nhất và quan trọng nhất là sự tạo thành acid
lactic gây nên bởi vi khuẩn lactic.Vi khuẩn này có chứa enzyme lactase. Lactase tấn công vào
lactose và tách phân tử này thành glucose và galactose. Các enzyme khác từ vi khuẩn lactic sẽ
phân hủy glucose và galactose thành acid lactic làm tăng độ chua của sữa.
Lactose ở trong sữa có ý nghĩa to lớn đối với cơ thể trẻ em vì nó có khả năng làm tăng
nhanh quá trình trao đổi chất, đồng thời cung cấp nhiều năng lượng cho cơ thể. Đặc biệt do
lactose thấm qua màng ruột già rất chậm cho nên ở trong ruột già nó sẽ bị lên men tạo thành
acid lactic làm hạn chế quá trình thối rữa ở trong ruột.
2.1.1.5. Khoáng [1]
Hàm lượng chất khoáng trong sữa dao động từ 8 ÷ 10g/l. Các muối trong sữa ở dạng
hòa tan hoặc dung dịch keo.
Nguyên tố khoáng chiếm hàm lượng cao nhất trong sữa là Ca, P, Mg. Một phần tham
gia vào cấu trúc micelle, phần còn lại tồn tại dưới dạng hòa tan trong sữa.
Các nguyên tố khoáng khác như: K, Na, Cl,… đóng vai trò chất điện ly. Cùng với
lactose, chúng góp phần cân bằng áp lực thẩm thấu của sữa trong bầu vú động vật với áp lực
máu.
Ngoài ra, sữa còn chứa các nguyên tố khoáng khác như Zn, Fe, I, Cu, Mo,… Chúng cần
thiết có quá trình dinh dưỡng của con người. Một số nguyên tố độc hại như Pb, As…đôi khi
cũng được tìm thấy ở dạng vết trong sữa bò.
Bảng 2.4: Thành phần một số nguyên tố vi lượng trong sữa bò
Nguyên tố
Zn
Si
Al
Fe
Cu
I
Mn
Hàm lượng
(%)
2÷5
1,5 ÷ 7,0
0,5 ÷ 1,0
0,2 ÷ 0,5
0, 02 ÷ 0,15
0,015 ÷ 0,050
0,03 ÷ 0,05
Nguyên tố
Mo
F
Se
Cr
Co
Pb
As
Hàm lượng
(%)
0,05 ÷ 0,08
0,1 ÷ 0,2
0,01 ÷ 0,05
0,01 ÷ 0,02
0,5.10-3 ÷ 1,0.10-3
0,04 ÷ 0,08
0,03 ÷ 0,05
2.1.1.6. Vitamin [1]
Sữa chứa nhiều vitamin với số lượng không lớn và thường bị mất đi trong quá trình xử
lý nhiệt. Các vitamin trong sữa chia thành 2 nhóm:
Vitamin hòa tan trong nước: B1, B2, B3, B4, B5,C,…
Vitamin hòa tan trong chất béo: A, D, E.
Bảng 2.5: Hàm lượng vitamin trong sữa bò
Vitamin
A ( retinol)
D ( canciferol)
E (tocoferol)
B (thiamin)
B (lactoflavin)
B (pyridoxin)
B (xyanocobal amin)
B (nicotiamin)
B (acid pantothenic)
C (acid ascorbic)
H (biotin)
M (acid folic)
Hàm lượng
(mg/l)
0,3
0,001
1,4
0,4
1,7
0,5
0,005
1
3
20
0,04
0,05
2.1.1.7. Hormon [2]
Sữa bò có nhiều loại hormon. Chúng được chia thành ba nhóm là proteohormon,
hormon peptide và hormon steroid. Trong số đó, prolactine được nghiên cứu nhiều nhất. Hàm
lượng trung bình trong sữa bò là 50 µg/l.
2.1.1.8. Các hợp chất khác [5]
Sắc tố trong sữa: Sữa có màu ngà vàng là do sự có mặt của nhóm carotenoid mà đại
diện là caroten. Sữa có màu xanh là do có chứa chlorophylle. Màu xanh vàng của nước sữa
(whey) là do sắc tố riboflavin (vitamin B12). Màu trắng của sữa là do sự khuếch tán ánh sáng
bởi các micelle protein.
Các chất khí: Trong sữa có chứa các chất khí chủ yếu là CO 2, O2, N2. Tổng hàm
lượng của chúng chiếm khoảng từ 5 ÷ 6% thể tích sữa.
Các hợp chất hóa học: Thỉnh thoảng người ta phát hiện ra trong sữa còn có chứa các
hợp chất hóa học khác như: chất kháng sinh (penicilline, chloramphenicol…), chất tẩy rửa
(nước javen, kiềm…), kim loại nặng, độc tố vi sinh vật… Những hợp chất này có mặt là do
người ta trộn vào thức ăn, trị bệnh cho gia súc (thuốc kháng sinh); làm vệ sinh chuồng trại
(javen,…); nhiễm vào sữa qua tay người vắt sữa, dụng cụ chứa sữa,… gây độc cho người sử
dụng. Hàm lượng chúng trong sữa có thể ở dạng vết hoặc đáng kể tuỳ trường hợp.
Các chất miễn dịch: Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn
dịch này có tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều
nhưng chúng đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể. Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt
độ 65
70oC. Các chất miễn dịch trong sữa bao gồm antioxin, opsonin, bacterilyzin,
precipitin, aglutimin. Ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu.
2.1.2. Tính chất hóa lí của sữa [1]
Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một số chất
khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng β- caroten có
trong chất béo của sữa. Sữa bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt. Sữa bò có mùi rất đặc
trưng và vị ngọt nhẹ.
Bảng 2.6: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò
Đại lượng
pH
Đơn vị đo
-
Giá trị
6,5 ÷ 6,7
Độ chua
Tỷ trọng
Điểm đông đặc
Thế oxy hóa khử
Sức căn bề mặt ở 20oC
Độ dẫn điện
Nhiệt dung riêng
o
D
g/cm3
o
C
V
dynes/cm
1/ohm.cm
Cal/g.oC
15 ÷ 18
1,028 ÷ 1,036
-0,54 ÷ 0,59
0,10 ÷ 0,20
50
0,004 ÷ 0,005
0,933 ÷ 0,954
2.1.2.1. Độ acid
Độ acid hoạt động biểu thị tính hoạt động của các ion H +. Giá trị pH= 6,5 -6,8. Độ pH
của sữa không đặc trưng cho độ tươi của sữa, nó biến đổi rất chậm so với độ acid chung.
2.1.2.2. Độ chua
Hiện nay trên thế giới người ta thường biểu thị độ chua của sữa bằng độ Soxhlet Henkel
(oSH), độ Thorner (oTh) hoặc độ Dornic (oD). Sữa bò tươi có độ chua trung bình 7 oSH, hoặc
16 ÷ 18oTh
2.1.2.3. Tỷ trọng sữa
Tỷ trọng sữa do hàm lượng chất khô trong sữa quyết định. Hàm lượng chất béo trong
sữa càng cao thì tỷ trọng của sữa càng thấp. Ngược lại hàm lượng protein, glucide, chất
khoáng càng cao thì tỷ trọng sữa càng cao.
2.1.2.4. Điểm đông đặc
Thường dao động trong khoảng -0,54 ÷ -0,59oC. Người ta thường dùng chỉ tiêu này để
kiểm tra sữa tươi có bị pha loãng hay không. Tuy nhiên, khi xử lý sữa tươi ở nhiệt độ cao,
điểm đông đặc của sữa sẽ tăng do sự kết tủa của một số muối phosphate có trong sữa.
2.1.3. Hệ vi sinh vật trong sữa [1,7,8]
Thành phần và số lượng hệ vi sinh vật trong sữa luôn thay đổi và phụ thuộc vào mức độ
nhiễm VSV trong quá trình vắt sữa, bảo quản cũng như trong quá trình chế biến sữa bò. Dưới
đây là một số vi sinh vật thường tìm thấy trong sữa.
2.1.3.1. Vi khuẩn lactic
Chúng thường được tìm thấy trên các loại rau, trái cây, và trong hệ thống đường ruột
của động vật.
Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hoặc hình gậy, đứng riêng lẽ hoặc tạo chuỗi, Gram(+).
Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu dao động trong khoảng 25 ÷ 47 oC. Để tồn tại trong môi trường
sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp năng lượng ATP từ cơ chất lactose. Acid lactic là một trong
những sản phẩm được sinh ra trong quá trình tổng hợp năng lượng.
Dựa vào nhóm sản phẩm được tổng hợp từ quá trình trao đổi năng lượng, vi khuẩn
lactic được chia thành hai nhóm:
- Vi khuẩn lactic đồng hình: acid lactic là sản phẩm chính và hàm lượng của nó
chiếm tỷ lệ vượt trội hơn nhiều so với các sản phẩm phụ khác. Một số vi khuẩn lactic lên men
đồng hình: L.pasteurianus, L.brevis, l.lycopessici, S.cumoris, S.lactic, S.falcalis.
- Vi khuẩn lactic dị hình: hàm lượng acid lactic sinh ra không cao hơn nhiều so với
các sản phẩm còn lại. Một số vi khuẩn lactic lên men dị hình: L.acidophillus, L.bulgaricus,
L.casei, L.delbriieckii.
Bảng 2.7: Một số vi khuẩn lactic quan trọng sử dụng trong công nghiệp sữa
Str: Streptococus; Lb: Lactobacillus
Loài
Str. Themorphilus
Lb. acidophilus
Lb. casei
Lb.lastic
Lb.helveticus
Lb.bulgaricus
Bifidobacterium
topt(oC)
40 ÷ 45
37
30
40 ÷ 45
40 ÷ 45
40 ÷ 45
37
Lên men lactose
Acid lactic (%)
Những chất khác
0,7 ÷ 0,8
0,6 ÷ 0,9
1,2 ÷ 1,5
1,2 ÷1,5
2,0 ÷ 2,7
1,5 ÷ 2,0
0,4 ÷ 0,9
Acid acetic
Lên men
acid citric
-
2.1.3.2. Vi khuẩn Coliform
Vi khuẩn Coliform thuộc nhóm vi khuẩn Gram (+), kị khí không bắt buộc. Nhiệt độ sinh
trưởng tối ưu trong khoảng 30 ÷ 44oC.
Trong sữa, vi khuẩn này sẽ chuyển hóa đường lactose tạo acid lactic và các acid hữu cơ
khác, khí CO2, H2,… Chúng cũng phân giải protein trong sữa tươi tạo ra các sản phẩm khí
làm cho sữa có mùi khó chịu.Vi khuẩn này sẽ bị tiêu diệt ở 75oC trong khoảng 20 giây.
2.1.3.3. Vi khuẩn sinh acid butiric
Chúng được tìm thấy trong đất, trên thực vật, trong phân,… Do đó, chúng dễ nhiễm vào
sữa. Chúng là vi khuẩn Gram (+), thuộc nhóm kị khí bắt buộc, có khả năng sinh bào tử. Nhiệt
độ sinh trưởng tối ưu ở 37oC.
Vi khuẩn Clostridium chuyển hóa đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau
như acid butyric, butanol, etanol, aceton, khí CO2, H2,… làm thay đổi thành phần hóa học và
giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản.
Các bào tử Clostridium khá bền với nhiệt độ nên quá trình thanh trùng sữa không tiêu
diệt được hoàn toàn các bào tử Clostridium chịu nhiệt. Khi đó ta phải dùng các giải pháp kỹ
thuật khác như vi lọc, ly tâm hoặc sử dụng chất kháng khuẩn để loại bỏ hoặc ức chế
Clostridium.
2.1.3.4. Vi khuẩn propionic
Vi khuẩn hình cầu, xếp thành đôi hoặc thành chuỗi, Gram (+), thuộc nhóm kị khí không
bắt buộc. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu ở 30oC.
Vi khuẩn propionic chuyển hóa đường thành acid propionic, acid acetic, khí CO 2,… làm
hư hỏng chất lượng sữa.
Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở 75 oC trong thời gian
20 giây.
2.1.3.5. Vi khuẩn gây thối
Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp trong sữa là Pseudomonas, Brevibacterium,
Bacillus, Achromobacter, Micrococcus… Chúng có dạng hình cầu hoặc hình gậy, thuộc nhóm
hiếu khí lẫn kỵ khí.
Các vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào trong môi trường
sữa. Protease sẽ xúc tác quá trình thủy phân protein tạo ra các sản phẩm polypeptide, peptide
và acid amin. Một số acid amin tiếp tục bị phân hủy tạo NH 3, H2S,… làm cho sữa có mùi khó
chịu.
Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng sinh 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.
Ngoài hai quá trình thủy phân nói trên, một số vi khuẩn gây thối 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.
2.1.3.6. Nấm men
Nấm men thuộc cơ thể đơn bào, thường có hình cầu, hình elip, hình bầu dục, hình dài.
Tế bào nấm men có kích thước lớn gấp từ 5 ÷ 10 lần tế bào vi khuẩn. Nấm men có thể sinh
sản bằng cách nảy chồi, phân đôi hay sinh sản bằng bào tử.
Nấm men phát triển tốt ở pH 4,5 ÷ 5, nhiệt độ 20 ÷ 30 oC. Các tế bào nấm men thường
không phát triển ở nhiệt độ dưới 0oC hoặc trên 47oC. Các tế bào sinh trưởng của nấm men sẽ
bị tiêu diệt ở nhiệt độ 52 ÷ 58 oC. Các bào tử có thể còn sống nhưng chúng sẽ bị tiêu diệt khi
nâng nhiệt độ lên 60 ÷ 62oC trong vài phút.
Trong môi trường có oxy nấm men phân hủy đường thành CO 2 và nước. Trong môi
trường không có oxy nấm men chuyển đường thành rượu ethylic, CO2.
Các loài nấm men chính có trong sữa là: Saccharomyces, Mycorderma và Torula.
2.1.3.7.
Naám moác
Chỉ khả năng phân giải protein và lipit nên thường gây vị đắng trong các sản phẩm sữa.
Nấm mốc thường phát triển sau nấm men nên người ta chỉ tìm thấy trong các sản phẩm hư
hỏng nặng.Tất cả nấm mốc thường hiếu khí, thích nghi môi trường acid và đặc biệt môi
trường đã được vi khuẩn lactic acid hóa. Chúng không phát triển trong sữa tươi mà phát triển
mạnh trong sữa chua.
Nấm mốc thường có mặt trong sữa là loài Mucor và Rhizopus với số lượng lớn. Ngoài
ra còn có các loài Penicilium, Aspergilus, Oide và Monilia.
Nấm mốc thích hợp phát triển trên môi trường acid, nhiệt độ tối thích là 20 ÷ 30 oC.
Nấm mốc sẽ bị tiêu diệt bởi chế độ thanh trùng sữa ở 72 ÷ 75oC trong 15 ÷ 20 giây.
2.1.4. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới và ở Việt Nam [23,24]
Theo Cục chăn nuôi (Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn), mức tiêu thụ sữa nước ở
Việt Nam hiện nay khoảng 400 triệu lít/năm, song nguồn sữa tươi từ bò của nông dân chỉ đáp
ứng được 28% nhu cầu, 72% còn lại phải dùng sữa bột hoàn nguyên được nhập từ nước
ngoài.
Theo GS.TS Đinh Văn Cải (Viện khoa học kỹ thuật nông nghiệp miền Nam), hiện nay
Việt Nam có 8 nhà sản xuất sữa là Nestle, Dutch Lady, NutiFood, Lottramilk, F&N,
Hanoimilk, Vinamilk và Bình Định với 17 nhà máy chế biến sữa.
Cả miền Bắc có 27300 con bò nhưng chỉ có một nửa số bò cho sữa với khối lượng
khoảng 90 tấn/ngày. Khoảng 10% trong số này đã được chế biến để bán lẻ tại địa phương.
Với lượng sữa như vậy, chỉ có thể cung cấp cho 1 nhà máy sản xuất với công suất nhỏ
hoạt động. Vậy nhưng ở miền Bắc có tới 10 doanh nghiệp sản xuất với tổng sản lượng cung
cấp ra thị trường khoảng 330 tấn/ngày. Như vậy, sản lượng sữa tươi từ đàn bò của miền Bắc
chỉ chiếm khoảng hơn 20% sản lượng sữa tiêu thụ thực tế trên thị trường.
Trong một phân tích mới đây, công ty cổ phần chứng khoán Bảo Việt (BVSC) đã đưa ra
những đánh giá khái quát về thị trường sữa Việt Nam. Theo đó, ngành sữa là một trong những
ngành có tính ổn định cao, ít bị tác động bởi chu kỳ kinh tế. Việt Nam đang là quốc gia có tốc
độ tăng trưởng ngành sữa khá cao trong khu vực. Giai đoạn 1996-2006, mức tăng trường bình
quân mỗi năm của ngành đạt 15,2%, chỉ thấp hơn so với tốc độ tăng trưởng 16,1%/năm của
Trung Quốc. Thị trường sữa trong nước có thể tiếp tục duy trì được tốc độ tăng trưởng cao
trong những năm tới, do mức tiêu thụ sữa bình quân đầu người của Việt Nam hiện tại vẫn
đang ở mức thấp.
Bên cạnh đó, tiềm năng của thị trường sữa vẫn còn rất lớn khi mà tiêu dùng sản phẩm
sữa của Việt Nam vẫn còn rất thấp. Mức tiêu dùng sữa bình quân của Việt Nam chỉ đạt
khoảng 11,2 kg/năm, thấp hơn khá nhiều so với các nước châu Á khác.
2.2. Củ nghệ
2.2.1. Tên khoa học và đặc điểm thực vật [12]
2.2.1.1. Tên khoa học
- Giới
: Plantae
- Ngành : Magnoliophyta
- Lớp
: Liliopsida
- Lớp phụ : Zingiberidae
- Bộ
: Zingiberales
- Họ
: Zingiberacease
- Chi
: Curcuma
- Loài
: Curcuma Longa
2.2.1.2. Đặc điểm thực vật
Nghệ là cây thân thảo, sống lâu năm. Người ta dùng nghệ chủ yếu là để lấy củ. Củ nghệ
mọc sâu dưới đất, củ nghệ có màu vàng, mùi hăng hắc, nhiều chất bột, nhiều nước. Thân nghệ
phát triển từ củ, thân nghệ bao gồm các bẹ lá ôm sát vào nhau. Lá nghệ to, rộng bản, có cuống
dài, mọc so le nhau. Lá nghệ có màu xanh pha vàng, sống lá màu vàng nhạt. Hoa nghệ có
màu vàng, cuống và hoa dài khoảng 30-40cm, hoa gồm từng cánh xếp quanh cuống hoa.
Hình 2.4: Cầy nghệ và các thành phầần của cầy nghệ
2.2.2. Thành phần hoá học [20]
Củ nghệ chứa 4 ÷ 6% tinh dầu màu vàng nhạt, mùi thơm (ở nghệ tươi 2,24%) mà thành
phần gồm 25% Carbur Terpenic, Zingiberen và 65% Ceton Sesquiterpenic, các chất
Turmeron, Arturmeron.
Hình 2.5: Cồng thức cầấu tạo của Curcuminnoids
Củ nghệ chứa các hợp chất Curcuminnoids gồm:
- Curcumin: R1 = R2 = OCH3 (77%).
- Desmethoxycurcumin: R2 = H, R2 = OCH3 (17%).
- Bisdesmethoxycurcumin: R1 = R2 = H (3%).
2.2.3. Dược tính của nghệ
2.2.3.1. Công dụng của nghệ theo đông y [18]
Nghệ có vị đắng, cay, mùi thơm hắc, tính ấm; có tác dụng hành khí phá ứ, thông kinh
chỉ thống. Người ta cũng biết được là curcumin có tác dụng tiêu mủ, lên da non, tác dụng
thông mật, làm tăng sự bài tiết mật của tế bào gan, phá cholesterol trong máu. Tinh dầu nghệ
có tác dụng diệt nấm ngoài da cũng như curcumin có tác dụng kháng khuẩn.
Liều dùng: 4-12g, dạng thuốc sắc. Dùng ngoài, lấy nghệ tươi vắt nước để bôi ung nhọt,
viêm tấy lở loét ngoài da. Còn dùng dạng bột 2-4g/ngày, chia làm hai lần.
2.2.3.2. Công dụng của nghệ theo y học hiện đại [10,12,20]
Mối quan hệ giữa cấu trúc hoá học và chức năng sinh học của curcumin
Bảng 2.8: Các nhóm hoá học chức năng của curcumin
Cấu tạo hoá học
Các nhóm hoá học chức năng
1: Nhóm Parahydroxyl chống oxy
hoá
2: Nhóm Keto chống viêm, chống
ung thư và đột biến gen
3: Mạch nối đôi có tác dụng chống
viêm, chống đột biến và ung thư
Vai trò chống oxy hoá của củ nghệ và curcumin
Thông qua quá trình hô hấp, oxy trong không khí được đưa vào dòng máu đi đến tổ
chức mô bào, ở đây có quá trình oxy hoá sinh học. Các phân tử sinh học trong các tế bào bị
tác động của oxy phân giải sinh năng lượng. Bên cạnh quá trình này còn có một quá trình oxy
hoá trực tiếp lên các cơ chất nhạy cảm có chứa bên trong tế bào tạo ra các gốc tự do. Những
gốc tự do này phản ưng rất mạnh với các phân tử sinh học gây ra thương tổn tế bào tổ chức
mô. Người ta gọi quá trình này là “bệnh lý gốc tự do”. Qua một loạt phản ứng hoá học gây ra
sự sốc nhiệt, sốc bức xạ,… Hậu quả của nó gây ra các trường hợp bệnh lý sau đây:
- Gây cảm giác đau, mệt mỏi trong cơ thể.
- Hoạt hoá hệ thống bạch cầu và làm sản sinh nhiều gốc tự do khác.
- Acid Arachidonic giải phóng ra và tạo thành các thể peroxide, các gốc tự do.
- Ion kim loại cũng giải phóng ra từ nguồn dự trữ.
- Giải phóng ra proteinheme từ hồng cầu, chất này phản ứng với nhiều peroxide đẩy
nhanh quá trình thương tổn do các gốc tự do gây ra.
Quá trình viêm có liên quan đến nhiễm khuẩn, virus và ung thư đều sản sinh ra nhiều
gốc tự do. Nhờ vào hệ thống chống oxy hoá mà cơ thể chống được thương tổn do các gốc tự
do gây ra. Hệ thống chống oxy hoá của cơ thể rất phong phú có thể ví dụ một số chất chống
oxy hoá có nguồn gốc tự nhiên như: Một số vitamin, chất khoáng và các hợp chất giống
phenol như flavonoid và carotenoid. Curcumin cũng là hợp chất phenolic tự nhiên được coi là
hợp chất chống ôxi hoá mạnh.
Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy cả củ nghệ và curcumin đều ức chế sản sinh các gốc
tự do peroxide và hydoxyl. Khả năng chống ôxi hoá của curcumin còn ngăn ngừa được quá
trình peroxyde hoá lipid trong cơ thể. Những công trình nghiên cứu gần đây còn cho biết khả
năng chống oxy hoá ngăn chặn peroxide hoá lipid của curcumin là mạnh nhất, cao hơn khả
năng này của vitamin E là 8 lần.
Tác dụng chống viêm của curcumin
Viêm là kết quả của một chuỗi phản ứng phức tạp kích thích sự đáp ứng miễn dịch đến
tổ chức bị thương tổn. Có rất nhiều loại bệnh gây ra phản ứng viêm. Viêm là phản ứng tự vệ
của cơ thể, nó gây ra tình trạng đau nhức nơi bị viêm. Acid arachidonic chuyển hoá trong cơ
thể thành một hợp chất giống hormon có vai trò rất quan trọng trong quá trình viêm nhiễm.
Nhờ vào hoạt động của enzyme cyclooxygenase, acid arachidonic có thể biến đổi thành
prostaglandins (PG) và thromboxanes (TX), nhờ hoạt động của enzyme lipoxygenase, nó có
thể biến đổi thành hydroxyeicosatetraenoic acids và leukotrienes. Một số prostaglandins như
PGE2 và PGI2 làm giãn nở mạch máu, làm tiêu viêm, giảm sự sưng tấy.
Những loại thuốc chống viêm không phải steriodal như phenylbutazone hay
indomethacin hiện nay được ứng dụng trong điều trị viêm nhiễm để thay thế cho corticoids có
những phản ứng phụ rất nguy hiểm. Cơ chế chống viêm của curcumin rất giống với thuốc
chống viêm phenylbutazone. Về mặt cấu tạo cả hai đều có hai nhân thơm và hai nhóm ketonic
ở cùng một phía. Đây là những loại thuốc chống viêm rất an toàn.
Curcumin và dịch chiết từ củ nghệ được sử dụng làm thuốc chống viêm rất tốt ở Ấn Độ.
Người ta gây viêm nhân tạo trên động vật thí nghiệm và sử dụng dịch chiết củ nghệ hoặc
curcumin để điều trị cho kết quả rất tốt không thua kém cortisone. Liều qua miệng yêu cầu để
điều trị viêm da hay tổ chức mô bào để làm giảm chứng viêm 50% được nghiên cứu và đề
nghị đối với chuột thí nghiệm như sau:
Curcumin là chất bảo vệ sinh học bảo vệ mô tế bào
Người ta nuôi động vật thí nghiệm bằng curcumin kiểm tra máu cho thấy mức enzyme
glutathione s-transferase tăng rất cao. Đây là dấu hiệu quan trọng của sự khử độc của tế bào.
Nhiều quốc gia trên thế giới sử dụng nghệ là chất bổ sung thực phẩm, ngoài ra nó còn được sử
dụng trong mỹ phẩm để bảo vệ làn da. Do nó có nguồn gốc tự nhiên và có những đặc tính
dược liệu tốt, an toàn cho thực phẩm nên curcumin được FAO (Tổ chức lương nông thế giới)
và WHO (Tổ chức y tế thế giới) công nhận và cho phép sử dụng làm màu thực phẩm tự nhiên.
Phòng chống bệnh thận
Một điều kỳ diệu khi xử lý curcumin cho những con chuột có tổn thương thận thì thận
dần trở lại bình thường với đầy đủ chức năng của nó. Curcumin có tác dụng bảo vệ bệnh thận
chống lại các bệnh lý như: protein niệu, chứng thấp albumin máu, cao lipid máu. Curcumin
ức chế sự tăng N-acetyl-beta-D-glucose (do tổn thương ống lượn của thận), fibronectin,
glycosaminoglycan và cholesterol máu. Từ những kết quả nghiên cứu này chứng tỏ curcumin
có tác dụng bảo vệ chống lại tổn thương thận vì vậy người ta đề nghị sử dụng curcumin trong
việc điều trị bệnh thận.
Curcumin làm giảm bệnh Alzheimer
- Xem thêm -