Đề tài Hệ vi sinh vật có ích trong sữa

g không những đối với người và súc vật mà còn kể cả các vi khuẩn gây bệnh cho người và súc vật. Nếu uống sữa tươi phải rất chú ý đến sức khoẻ của con vật cho sữa, việc vệ sinh ở khâu vắt sữa và dụng cụ chứa đựng sữa. Trong sữa thường gặp hệ vi sinh vật bình thường của sữa và có thể gặp các vi sinh vật gây bệnh cũng như các vi sinh vật phát triển trong sữa hoặc các sản phẩm từ sữa trong các điều kiện bảo quản, chế biến kém hoặc sữa bị hỏng. 1.1.3 Thành phần của sữa: Thành phần và chất lượng sữa của các loài hay ở những động vật cùng loài luôn thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: thành phần thức ăn, điều kiện chăn nuôi, sức khỏe, trọng lượng của con vật, thời kỳ tiết sữa, phương pháp vắt sữa loài giống và nhiều yếu tố khác. Tuy nhiên thành phần hoá học của sữa luôn có các chất sau: Prôtêin: prôtêin có trong sữa tồn tại dưới 3 dạng: casein, albumin, globulin. Nguồn đạm chính của sữa là chất casein và whey. Casein là chất đạm đặc biệt chỉ có trong sữa, chiếm 82% tổng số đạm có trong sữa bò. Whey là chất lỏng còn lại của sữa sau khi sữa đông đặc và gồm có lactoalbumin và lactoglobulin. Chất béo: chất béo trong sữa chiếm khoảng 3 - 5,2% (khoảng trên dưới 40g/1l sữa) trong đó gồm 2 loại: chất béo đơn giản và chất béo phức tạp. Công thức lactoza Glucid: đường có trong sữa chủ yếu là đường lactoza do đó lactoza còn được gọi là đường sữa. Trung bình trong mỗi lít sữa chứa khoảng 50g lactoza (tương đương với 4,7%). Ngoài lactoza trong sữa còn có glucoza, galactoza, fructoza, manoza. Các chất khoáng: Các chất khoáng có trong sữa không nhiều nhưng sự có mặt các chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng của sữa. Chất khoáng vi lượng (Fe, Zn, Co, Cu) và chất khoáng đa lượng (K, Na, Ca, S) ở dạng muối photphat, muối clorua và các muối khác. . Vitamin: Sữa là một loại thức uống chứa nhiều loại vitamin nhưng hàm lượng vitamin trong sữa không cao lắm. Các vitamin chia làm 2 loại: Nhóm tan trong chất béo: A, D, E và nhóm tan trong nước: B1, B2, PP, C. 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 - 700C. Trong sữa có các chất miễn dịch như antioxin, opsonin, bacteriolyzin, precipitin, aglutimin, ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu. Các chất khí : Trong sữa tồn tại các chất khí như CO2 (chiếm 50 - 70%), O2 (chiếm 5 - 10%), NO2 (chiếm 20 - 30%).Ngoài ra trong sữa còn phát hiện có Ca2NH3. Trong quá trình bảo quản và chế biến sữa hàm lượng các chất khí này thay đổi. Sự có mặt của các chất khí này gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ bị trào bọt khi khử trùng. Hệ vi sinh vật sữa: Trong sữa có nhiều loại vi sinh vật từ những nguồn gốc khác nhau. Trong đó: + Một số vô hại và có ý nghĩa tích cực: - Nhóm vi khuẩn Lactic. - Nhóm trực khuẩn đường ruột Coli-aerogences. - Vi khuẩn Butyric (Clostridium). - Vi khuẩn Propionic. - Tụ cầu Staphylococcus làm đông sữa rất nhanh. - Bacillus sporogenes phát triển trong sữa gây pepton hóa nhanh chóng casein của sữa nhưng không làm đông sữa. - Bacillus megatherium, Bacilluemycoides phát triển tốt trong sữa, hòa tan các cục sữa. Nhìn chung các vi sinh vật như vi khuẩn Lactic, nấm men có trong sữa chua, sữa lên men, sản phẩm sữa… có tác dụng tốt trong cải thiện sự cân bằng vi khuẩn đường ruột. + Một số gây hư hỏng sữa và các sản phẩm sữa: - Các loài nấm men có trong sữa gồm có Saccharomyces, Mycoderma, Torula. Một số nấm men thuộc loài Mycoderma có khả năng tạo enzim phân huỷ prôtêin và lipid tạo nên các sản phẩm sữa có vị đắng khó chịu. - Nấm men Torula amara cũng làm cho sữa đắng. - Một số loài nấm mốc có trong sữa như Endomyces lactic; giống Mucor, Aspergillus, Pennicilium, Oidium có khả năng phân giải prôtêin và lipid nên thường gây vị đắng trong các sản phẩm sữa. Nấm mốc thường phát triển sau nấm men, vì thế người ta thường thấy chúng trong các sản phẩm sữa bị hỏng nặng hay ở phomat mềm. Do đó khi bảo quản lâu sữa có thể bị kéo sợi, biến thành màu xanh, vàng hay đỏ hoặc bị mốc đều do nhiễm khuẩn. + Một số gây bệnh cho người tiêu dùng: Các vi sinh vật gây bệnh có trong sữa chia thành hai nhóm: - Nhóm 1: gây bệnh cho người là các vi sinh vật gây bệnh lao, sẩy thai, nhiệt thán, nhiễm độc E.Coli… - Nhóm 2: các vi sinh vật gây bệnh của người truyền qua cho người qua sữa như thương hàn, kiết lị, thổ tả, nhiễm độc Streptococcus, Staphylococcus…. 1.1.4 Tính chất vật lý: 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. Sữa có những tính chất sau:- Mật độ quang ở 1500C: 1.030 1.034 - Tỷ trọng ở 15,50C: 1.0306g/cm3 - Điểm đông: -0.54 độC -0.59 độC - pH: 6.5 6.7 - Độ acid tính bằng độ Dornic (0D) 16 18 (decigam acid lactic/1 lít sữa). - Chỉ số khúc xạ ở 200C: 1.35 1.2 Đặc điểm của sữa: Trong sữa có 90% là nước và có đủ chất dinh dưỡng như protein (cazein); chất béo; đường lactoza; các vitamin A, D, E, B1, B2, B9, B12 và các chất khoáng (riêng Fe thì hơi ít). Sữa tươi chưa đun còn chứa một số enzim (men) như: photphataza, peroxydaza ...giúp cho việc tiêu hoá được dễ dàng. Có thành phần dinh dưỡng thấp nhưng đều ở dạng dễ hoà tan, dễ tiêu hoá và cân bằng. Prôtêin chiếm 3,5% gồm các dạng prôtêin dễ hoà tan, các axit amin rất đa dạng kể cả các axit amin không thay thế. Lipit chiếm 3,8% gồm các axit béo của bơ. Glucid chứa nhiều đường lactoza - đây là đường đôi rất dễ tiêu hóa. Ngoài ra còn có chứa nhiều loại vitamin, khoáng chất, PH trung tính từ 6,8 – 7,2. www.khoahoc.net. www.blog.360.yahoo.com. www.japanest.com. CHƯƠNG 2: TÁC ĐỘNG CỦA CÁC HỆ VI SINH VẬT CÓ LỢI TRONG SẢN SUẤT SỮA 2.1. Vi khuẩn lactic trong sữa: Vi khuẩn lactic là những vi khuẩn gây lên men lactic, chúng có thể lên men được các đường mono hoặc disaccarit nhưng không lên men được tinh bột (chỉ có loài L.delbrueckii đồng hoá được tinh bột). Đây là nhóm vi sinh vật quan trọng nhất đối với sữa. Nhóm này có tác dụng lớn trong bảo quản cũng như chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa (sữa chua, bơ, pho mát). Trong quá trình sống chúng biến đổi đường lactoza có trong sữa thành axit lactic. Ngoài ra, chúng còn tạo thành một số sản phẩm phụ có tác dụng nâng cao phẩm chất sữa, đặc biệt là hương vị. 2.1.1 Tính chất của vi khuẩn lactic: Vi khuẩn lactic thuộc họ Lactobacillceae và được xếp vào 4 nhóm: Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus, Leuconostoc. Thuộc vi khuẩn gram (+), không có bào tử, không di động, là tế bào hình cầu, hình que. Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tuỳ tiện, không sản sinh ra enzim Catalaza vì chúng không phân hủy dung dịch H2O2 (dung dịch oxy già), không sản sinh ra các hợp chất nitrat. Ít hoặc không tiết ra enzim proteaza trong sữa nhưng đôi khi trong phomai các vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng trong việc phá hủy thành phần cazein. Lên men đường tạo thành axit lactic và các sản phẩm phụ khác (các axit bay hơi, este, cồn, axeton, deaxetyl…). 2.1.2 Các chủng lên men lactic trong nhóm vi khuẩn lactic Các liên cầu khuẩn lactic (Streptococus lactis): Streptococus Nhóm liên cầu khuẩn lactic này có đường kính từ 0,5 - 1,5. Các tế bào hình cầu xếp thành cặp hoặc chuỗi, có chiều dài khác nhau. Gồm 2 chủng điển hình trong sữa là Streptococus lactis và Streptococus cremoris. Streptococus lactis là vi khuẩn có tế bào hình ôvan, có thể hơi dài, thường xếp thành đôi hoặc chuỗi ngắn, thuộc giống ưa ấm. Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng của vi khuẩn này là 30 - 350C và ở nhiệt độ này nó có thể làm đông tụ sữa sau 10 - 12 giờ phát triển (nhiệt độ tối thiểu cho phát triển là 100C và tối đa là 40 - 450C). Trong sữa, Streptococus lactis lên men lactic và làm sữa chua tới 110 - 1200 T, đồng thời tạo cho sữa chua có mùi vị thanh khiết nhưng cũng có một vài chủng của giống này làm cho sữa có mùi khê hoặc thoảng những mùi lạ khác. Vi khuẩn này được sử dụng rộng rãi trong chế biến các sản phẩm sữa như sữa chua, crem-bơ chua, pho mát. Khi đông tụ sữa các cục vón chặt và nhẵn được tạo thành. Streptococus cremoris là vi khuẩn thường thấy trong sữa có dạng hình cầu và có kích thước 0,6 - 0,7, xếp thành chuỗi dài ưa ấm và tạo ít axit trong môi trường. Giống này lên men lactic ở nhiệt độ tối thích cho phát triển là 20 - 250C (tối thiểu là 100C và tối đa là 36 - 380C) làm sữa chua tới 110 - 1150T, sữa bị đông sau 12 giờ nuôi cấy. Streptococus cremoris làm cho sữa có mùi vị thanh khiết, dễ chịu nên được dùng làm chín kem để chế biến bơ. Các trực khuẩn lactic (Lactobacterium). Sản phẩm lên men của trực khuẩn cũng giống như các liên cầu khuẩn (axit lactic, axetic, CO2, cồn…) và có hai dạng lên men điển hình và không điển hình. Lên men lactic điển hình nhờ các trực khuẩn ưa ấm và ưa nhiệt, lên men lactic không điển hình nhờ Betabacteri. Trực khuẩn lactic ưa nhiệt mà điển hình là Lactobacterium bulgaricum - là trực khuẩn rất dài, tế bào hình gậy, đứng riêng lẻ hoặc thành chuỗi, được tìm ra do Mesnhicov ở sữa chua Bungaria. Có khả năng lên men glucoza ở nhiệt độ 40 - 450C. Trong khi phát triển chúng tạo nhiều axit lactic (cao hơn liên cầu khuẩn, có thể tới 300 – 3500T), tích tụ 3,2% axit lactic. PH thích hợp là 6,5 (có thể phát triển ở pH 3,8). Ở nhiệt độ thích hợp chúng làm đông tụ sữa sau 12 giờ. Ngoài ra thuộc nhóm này còn có các giống như: Lactobacillus helveticum, L.acidophilum, L.jugurti, L.lactis. Trực khuẩn lactic ưa ấm điển hình là Lactobacterium casei - là trực khuẩn rất ngắn, xếp thành chuỗi, gây lên men sữa chua tự nhiên. Hô hấp yếm khí tuỳ tiện. Lên men tốt glucoza, maltoza, lactoza tạo trong môi trường 0,8 - 1% axit lactic. Sinh axit lactic (180 - 2000T), làm đông sữa sau 2 – 3 ngày, cho vị chua dễ chịu. Ở điều kiện thường gây chua sữa trong 10 – 12 giờ, nhiệt độ thích hợp cho lên men là 40 - 450C (nhiệt độ tối thiểu là 100C và tối ưu là 350C) và có thể phát triển ở nồng độ muối cao 5,5%. Có tác dụng trong quá trình ủ chín phomat nhờ nó có hoạt tính proteaza nên có thể phân hủy. Trong sữa thường gặp hai giống trực khuẩn lactic ưa ấm là L.casei và L.platarum. Vi sinh vật học và vệ sinh an toàn thực phẩm – PGS.TS Lương Đức Phẩm – Nhà xuất bản nông nghiệp _ trang 194 Vi sinh vật công nghiệp – Lê Xuân Phương – Đại học Đà Nẵng- Nhà xuất bản xây dựng. 2.1.3 Các vi khuẩn sinh hương : Gồm các liên cầu khuẩn có khả năng tạo một hương đáng kể những axit bay hơi (axit axetic, propionic) và các chất thơm (este, diaxetyl) ở trong sữa họăc sản phẩm từ sữa. Phần lớn các vi khuẩn này có enzym xitritaza. Nhờ enzym này các vi khuẩn mới có thể lên men được axit xitric. Đặc điểm của các liên cầu khuẩn này thường đứng riêng rẽ hoặc xếp hàng đôi hay xếp thành chuỗi dài ngắn khác nhau, tế bào của chúng thường nhỏ hơn Streptococus latis và S.cremoris. Nhiệt độ thích hợp để chúng phát triển là 300 ( riêng đối với S.diacetilactis phát triển tốt ở 350C ). Gồm các chủng điển hình là: Streptococus citrovorus, S.paracitrovorus, S.diacetilactis… S.citrovorus phát triển yếu trong sữa và không gây đông sữa. S.paracitrovorus phát triển mạnh và ở nhiệt độ tối thích gây đông sữa sau 2 - 3 ngày. S.diacetilactis tạo thành axit latic nhiều hơn cả trong nhóm các vi khuẩn sinh hương và làm đông sữa sau 16 - 48 giờ. Giống này tạo thành diaxetyl, làm cho sữa có mùi vị dễ chịu nên chúng được dùng phối hợp với S.lactis và S.cremoris trong chế biến sữa chua, phomat và bơ cho mùi vị tốt hơn. (Vi sinh vật học và vệ sinh an toàn thực phẩm – PGS.TS Lương Đức Phẩm – Nhà xuất bản nông nghiệp – trang 195). 2.1.4. Vi khuẩn Leuconostoc : Là các vi khuẩn lên men lactic dị hình, có dạng hình cầu. Trong môi trường axit chúng trở nên dài và nhọn ra, lên men đường tạo chất thơm như acetyl, metyleacbimot hoặc acetoin điển hình là Leuconostoc citrovorum dùng để chế men trong sản xuất bơ. 2.2 Vi khuẩn Propionic: Vi khuẩn Propionic là những vi khuẩn gây lên men propionic, tức là quá trình chuyển hóa axit và muối lactat thành axit propionic, CO2 và nước 2.2.1 Tính chất của Propionic Vi khuẩn propionic thuộc giống Propionibacterium là những trực khuẩn hơi bị uốn cong, gam (+), không sinh bào tử, không chuyển động và trong điều kiện không thuận lợi thì tế bào chúng có khi hình kim. Là loại vi khuẩn hiếu khí tùy tiện nhưng phát triển tốt trong điều kiện kị khí. Phát triển ở PH môi trường 4,5 – 5. Nhiệt độ tối thích cho phát triển của chúng là 30 - 350C nhưng vẫn mọc tốt ngay cả 15 - 250C, chúng bị chết ở 60 - 700C. 2.2.2. Tác động của vi khuẩn Propionic đối với các sản phẩm sữa: Vi khuẩn Propionic có vai trò quan trọng trong việc chế biến phomat. Các axit axetic và propionic được tạo thành trong quá trình lên men làm cho mùi vị phomat có hương vị đặc trưng và tạo những lỗ hổng trong khối phomat. Trong sữa vi khuẩn Propionic phát triển chậm và làm đông sữa sau 5 - 6 ngày, tạo axit propionic tương đối cao (1600C - 1700C). (Vi sinh vật học và vệ sinh an toàn thực phẩm – PGS.TS Lương Đức Phẩm – Nhà xuất bản nông nghiệp _ Trang 197). Nấm men 2.3 Nấm men (Yeast, Levure): 2.3.1 Tính chất Các loài nấm men chính có trong sữa có cấu tạo đơn bào, không di động, có dạng hình cầu hoặc hình trụ, sinh sản theo kiểu nảy chồi . 2.3.2. Tác động của nấm men đối với sản xuất sữa Các loài nấm men gây phản ứng lên men đường lacto tạo CO2 và rượu, đây là phản ứng sinh hóa trong quá trình hình thành một số sản phẩm của sữa chua. Có những nấm men không phân hủy lacto được nhưng khi vi khuẩn lactic trong sữa chua chuyển đường thành gluco và galacto thì nấm men gây lên men các đường đơn giản này tạo nên các sản phẩm cần thiết cho các loại sữa cần lên men. Trong sữa có các loài nấm men chính là: Sacharomyces, Mycoderma và Torula. Sacharomyces có thể lên men được lactoza, có giá trị lớn trong việc chế sữa chua (kefia và kumic). Mycoderma (nấm men tạo màn) có hoạt tính proteaza vì vậy nấm men này gây cho các sản phẩm sữa có vị đắng nhưng làm tăng thời hạn bảo quản bơ. Torula có tác dụng làm rắn bơ. Ngoài ra trong nấm men có nhiều giống có thể phân hủy được casein và chất béo của sữa. 2.4. Nấm mốc (molds, moulds). Nấm mốc có khả năng phân giải prôtein, lipit tạo ra vị đắng, chúng phát triển sau nấm men. Nấm mốc sử dụng chủ yếu trong phomát như Mucor, Pinicillium, Aspergillus. Các loại vi sinh vật thường được sử dụng để làm chín phomát là vi khuẩn propionic, nấm mốc. Nấm mốc trong sữa không phát triển ở sữa tươi, thường phát triển trong các sản phẩm sữa chua. chúng đồng hóa axit lactic làm môi trường chuyển dần sang kiềm, chúng phát triển trên phomat bị mềm làm cho phomat có màu sắc khác nhau Các loại nấm mốc thường gặp trong sữa và các sản phẩm sữa như: Edomyces lactis tạo màng trắng trên mặt bơ, phomat; Mucor, Ascomycetes, Fungi, Phycomycetes, Penicillium, Aspergillus… thường tạo trên bề mặt phomat, bơ các vết màu khác nhau và gây mùi hôi, Odium lactis tạo trên bề mặt sữa hoặc váng chua một lớp trắng đặc biệt có mùi thơm . Ngoài các hệ vi sinh vật có tác dụng tốt đối với sữa và sản phẩm sữa thì còn một số vi sinh vật không lợi và có hại khác như: Khuẩn đường ruột (Escherichia Coli): không làm đông sữa, lên men mạnh lacto và sinh khí làm cho các cục sữa đông có rãnh. Và nó được dùng làm tiêu chuẩn để đánh giá sự nhiễm bẩn của sữa, phomat. Vi khuẩn Butyric khi phát triển trong sữa biến acid lactic thành acid bay hơi, acid butiric, CO2, H2 làm sữa có mùi khó chịu và gây hư hỏng nặng. Thanh trùng sữa theo phương pháp Pasteur không có hiệu quả và vi khuẩn này có khả năng tạo bào tử và chịu nhiệt độ cao. acid butiric Vi khuẩn gây đắng (Streptococcus Liquefaciens) nhiệt độ thích hợp 300C, có khả năng tạo các acid, tạo enzym đông tụ sữa và các acid và enzym này tác dụng đồng thời lên protein của sữa làm đặc lại thành cục và độ acid giảm, loại này phát triển trong sữa và các sản phẩm sữa gây quá trình pepton hóa do đó tạo vị đắng khó chịu cho sản phẩm. Vi khuẩn gây thối: không gây lên men đường sữa, chúng là vi khuẩn sinh bào tử, có khả năng sinh enzym phân giải protein sữa tạo pepton và biến chúng thành các acid tự do NH làm sữa có phản ứng kiềm. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG VI SINH VẬT 3.1 Phương pháp sử dụng vi sinh vật ,đặc điểm kỹ thuật trong quá trình sử dụng vi sinh vật. 3.1.1 Sữa tươi. Sản phẩn sữa tươi trên thế giới hiên nay được chế biến và đóng gói dưới hai dạng là sữa tươi thanh trùng va sưa tươi tiệt trùng. Sữa tươi nguyên chất 100% được chế biến trên dây chuyền khép kín, sữa tươi được xử lý nhiệt (Paxtơ hóa) ở 86oC trong 15 giây. Do xử lý ở nhiệt độ trên trong thời gian ngắn nên tiêu diệt được hầu hết hệ vi sinh vật hoại sinh và gây bệnh của sữa nếu có, nhưng không làm thay đổi đến cấu trúc vật lý, cũng như những cân bằng hóa học, những thành phần sinh hóa như enzym và vitamin của sữa. Tuy nhiên với nhiệt độ Paxtơ hóa này, trong sữa vẫn còn tồn tại một số ít vi sinh vật kháng nhiệt, chúng có thể phát triển dễ dàng ở nhiệt độ cao (nếu sữa được bảo quản ở nhiệt độ không đạt yêu cầu 4oC). Các vi sinh vật này thường sinh ra  enzym phân giải protein phá hủy cazein làm hư sữa. Ngoài ra, trong quá trình bảo quản, những vi khuẩn lactic trong sữa phát triển gây axit hóa sữa (sữa bị chua). Trong sữa nhiều nhất là vi khuẩn lactic, giống điển hình là Streptococuslactic và Lactobactrium. Khi có mặt của hai loại vi khuẩn này trong sữa, chúng sữa lên men lactic, fomic, succinic và ít khí. 3.1.2 Sữa chua. Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus và Streptococus thermophilus thuộc chủng Streptococea, họ Lactobacteria ceas được sử dụng để cấy men. Vi khuẩn lactic được sử dụng thông qua giai đoạn ủ tạo điều kiện cho quá trình lên men chuyển hóa đường lactose thành acid lactic. S.cremeris lên men lactic ở nhiệt độ thích hợp cho phát triển 20 -25C, làm chua sữa tốt ở 110 - 115C phát triển. S.diacetilactis tạo thành axit lactic làm đông sữa sau 16-45h. Nhóm vi khuẩn sinh hương đặc biệt là S.Diacetilactic tạo thành diaxetyl làm cho sữa có mùi vị dễ chịu, trực khuẩn lactic sinh axit lactic làm đông sữa trong sau 2 - 3 ngày cho vị chua dễ chịu. Nấm men rượu (Saccharomyces) có thể lên men đường lactoza có giá trị trong việc chế biến sữa chua. Streptococus cremoris có khả năng tạo độ chua thấp và ứng dụng sản xuất sữa chua. Nhóm vi khuẩn Propionic tạo thành axit propionic, axit axetic, axit fomic ứng dụng làm cho sữa chua đông lạnh sau 7 - 10 ngày khi để thí nghiệm. Thông thường trong sữa chua thường dùng Str.Thermophilus và Bulgaricus, chủng giống sản xuất ra các chất mang tính đặc trưng cho sữa chua như: PH, mùi vị, các thành phần cơ bản … tỷ lệ giữa Cocci và Bacili thường vào khoảng 1:1 hoặc 1:2. Một số vi khuẩn sữa chua còn gây quá trình lên men khác là quá trình pepton hóa sữa, chúng tạo nên enzym proteaza, enzym này dễ phân hủy protein thành dạng đơn giản dễ tiêu hóa hơn là peptone. (tài liệu:” vietnamnet ” – “ vi sinh vật công nghiệp” - Lê Xuân Phương) 3.1.3 Phomat. Vai trò vi sinh vật trong các giai đoạn chế biến phomat khác nhau là rất khác nhau. - Giai đoạn 1: Vikhuẩn lactic hoạt động chuyển đường sữa thành acid lactic, trong điều kiện acid này, enzyme đông tụ sữa hoạt động mạnh hơn, tác dụng làm đông tụ sữa càng nhiều hơn. Một phần enzym bị thuỷ phân thành pepton, các acid amin tự do…tập hợp lại trong cục đông. Trong quá trình chế biến số lượng vi khuẩn trong phần phomat tăng lên rất nhiều không chỉ vì tách một phần huyết thanh, vì làm đặc thêm phần phomat và chính còn vì sự sinh sản của vi khuẩn. - Giai đoạn 2: quá trình lên men lactic vẫn tiếp tục. Sau khi ép số lượng vi khuẩn trong 1g phomat đạt đến khoảng một tỷ tế bào - Giai đoạn 3: là giai đoạn muối phomat, có tác dụng chống lại sự xâm nhập của các vi sinh vật có hại. - Giai đoạn 4: Trước hết, Streptococeus lactic lên men lacto cho đến khi hết đường này. Chúng chết dần dần và được thay thế bằng trực khuẩn lactic. Dần dần trực khuẩn lactic cũng chết và vi khuẩn Propionic bắt đầu hoạt động mạnh chuyển các muối lactat thành acid propionic, acid axetic và khí CO2 làm cho phomat có vị chua và mùi hăng đặc trưng . Tác động của vi sinh vật chủ yếu và các enzym đông tụ sữa dẫn đến những chuyển hóa trong phomat như sau: - Dưới tác dụng của hệ vi khuẩn lactic và vi khuẩn propionic: Đường sữa Acid lactic Acid acetic Acid propionic Khí CO2 - Dưới tác dụng của enzym đông tụ sữa, vi khuẩn lactic và một số cầu khuẩn: Cazein Pracazein Pepton các acid amin và amoniac - Dưới tác động của nấm mốc và một số trực khuẩn lactic: Lipit Acid béo Acid butiric Keton bay hơi Acid capronic andehit Acid caprilic rượu ete Bảng dưới đây nêu các vi sinh vật kết hợp với enzym trong chế biến phomat: Loại phomat Tham gia quá trình làm chín phomat Phomat chua (không làm chín ) Phomat nấu ở nhiệt độ thấp. Phomat nấu ở nhiệt độ cao. Phomat “Rocfor” Vi khuẩn lactic Enzym đông tụ sữa ,vi khuẩn lactic trung sinh, các vi sinh vật ở lớp nhầy (Baterium linen, cầu khuẩn, nấm men ) Enzym đông tụ sữa, vi khuẩn lactic ưa nhiệt, nấm mốc (Penicillium candidum, Penicillium camemberi) và vi khuẩn màu đỏ… Ezym đông tụ sữa, vi khuẩn lactic trung sinh và nấm mốc (Penicillium roqueforti) Người ta nhận thấy có sự khác nhau về thời gian phát triển của chuỗi cầu khuẩn lactic và trực khuẩn lactic. Lúc đầu nhóm Streptococcus lactic và Streptococcus diacetilatis phát triển mạnh, riêng nhóm Streptococcus cremoris phát triển chậm hơn khá nhiều. Ngay trong quá trình làm chín phomat, mối quan hệ này vẫn giữ nguyên. Sau đó Streptococcus cremoris lai chết sớm hơn Streptococcus lactic và Streptococcus diacetilactis. Nhóm trực khuẩn lactic trong phomat tươi không nhiều (vài ngàn tế bào trong 1g) nhưng đến giai đoạn ủ chín 1.5-2 tháng, số lượng của chúng tăng dần và đến 4 tháng thì tăng vài tỷ tế bào trong 1g phomat, sau đó chúng chết rất nhanh. Trong số các trực khuẩn lactic trung sinh, loài Lactobacterium plantarum giữ vai trò quan trọng hơn cả đối với quá trình phân giải protein để giải phóng các acid amin tự do làm tăng giá trị dinh dưỡng của phomat. Trường hợp phomat được nấu ở nhiệt độ cao lần thứ hai sự sinh sản của chuỗi cầu khuẩn bị ức chế mạnh, số lượng chúng chỉ còn lại khoảng 10% so với thời điểm trước khi nâng nhiệt độ lên trong điền kiện này trực khuẩn lactic cũng phát triển chậm lại. Nhóm vi khuẩn sinh hương phối hợp với S.lactis và S.cremoris trong chế biến phomat cho mùi vị tốt hơn. Đối với một số loài phomat, người ta dùng nấm mốc Penicillium candidum và Penicillium camembeti phát triển trên bề mặt phomat tạo hương và vị. Bên trong khối phomat, lúc đầu các vi khuẩn lactic phát triển mạnh mẽ, có thể lên tới 6 - 7 tỷ tế bào trong 1g phomat mới ủ chín vài ngày, độ 10 ngàu sau chúng chết dần chỉ còn độ vài triệu tế bào, sau đó nấm mốc bắt đầu phát triển trên bề mặt phomat, tiết ra enzym proteaza để thủy phân cazein và trung hòa acid trên bề mặt phomat. Tài liệu tham khảo Sách “Vi sinh vật công nghiệp” của ĐH Đà Nẵng, trường ĐH Kỹ thuật, tác giả Lê Xuân Phương, Nhà xuất bản Xây dựng _ Hà Nội _ 2001 (trang 341, 342, 343, 344). 3.2.Các tác động bên ngoài ảnh hưởng đến quá trình chế biến. Sữa là một thức ăn tự nhiên có giá trị dinh dưỡng hoàn hảo được vắt từ vú các động vật các khỏe mạnh như bò, dê, cừu… được nuôi dưỡng tốt và không phải làm việc nặng nhọc. Sữa chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết cho người như protein, lipit, các vitamin, các muối khoáng. Do đó, nó cũng là môi trường dinh dưỡng tốt cho các loài vi sinh vật sinh trưởng và phát triển. Trong quá trình chế biến và bảo vệ sữa không tránh khỏi các vi sinh vật khác bị nhiễm vào sữa. Trong đó còn bị ảnh hưởng qua lại của quá trình kỹ thuật trong chế biến. Trong quá trình chế biến, việc bổ sung các chất từ bên ngoài vào trong sữa như như lysine, Ca, Fe… hay do hấp thụ các chất tẩy rửa, các sản phẩm hóa học thường gây ra mùi bất thường cho các sản phẩm sữa. Biến chất do enzym lipaza: loại enzym có thể hoạt động trong môi trường sữa khi tiến hành làm sạch sữa hoặc khi pha trộn hay đóng gói ,gây ra sự phân hủy chất lượng với tốc độ nhanh. Biến chất do pha loãng sữa: quá trình cho thêm nước vào sữa hay thêm chất bảo quản… đều có thể làm giảm chất lượng sữa. 3.3 Phương pháp ngăn ngừa đối với vi sinh vật có hại trong các sản phẩm từ sữa. Sữa là một sản phẩm giầu dinh dưỡng. Sữa mới vắt ra ở nhiệt độ 35 -370C và dù có tuân thủ chặt chẽ điều kiện vệ sinh vắt sữa đến đâu thì trong sữa vẫn luôn luôn có một lượng vi khuẩn nhất định. Các vi khuẩn này phát triển và nhân lên nhanh chóng, làm cho sữa bị chua, bị hỏng và không còn sử dụng được nữa. Chính vì vậy, trong vòng một giờ sau khi vắt, sữa phải được chế biến hoặc phải được bảo quản thích hợp. Việc bảo quản sữa tươi: Phải chuẩn bị ngay từ khâu chăn nuôi, chuồng trại cao ráo, thông thoáng, khô sạch, không có ruồi, bọ, ve, chuột... bò phải thường xuyên tắm sạch sẽ. Trước mỗi lần vắt sữa phải làm vệ sinh chuồng sạch sẽ, gọn gàng, dụng cụ để vắt sữa (thùng, xô, cốc...) phải được rửa sạch, nhúng qua nước sôi trước khi sử dụng. Khăn vải xô để lau, lọc lắng sữa phải luộc qua nước sôi và phơi thật khô. Khăn lau bầu vú bò phải nhúng nước sôi và vắt kiệt trướ