Công Nghệ Chế Biến Yakult - 123doc

Hàm lượng protein, tính theo hàm lượng chất khô không có chất béo, %, không nhỏ hơn 33 Độ acid chuẩn độ, tính theo acid Chỉ số không hòa tan Do nhả sản xuất công bố Bảng 4: Hàm lượng

1 Giới thiệu về Probiotic

Probiotics are “Live microorganisms which when administered

in adequate amounts confer a health benefit on the host” (FAO/WHO)

− Có thể định nghĩa probiotic như sau:

“Probiotic là một hay hỗn hợp nhiều vi sinh vật còn sống mà khi cung cấp cho người hay động vật với số lượng vừa đủ thì mang lại những hiệu quả có lợi cho sức khỏe vật chủ”

− Đặc điểm cơ bản probiotic

 Yakult

Yakult là một sản phẩm probiotic của sữa lên men được phát minh bởi tiến sĩ Minoru Shirota vào những năm 30 của thế kỷ 20 Sản phẩm này được sản

xuất đầu tiên tại Nhật vào năm 1955 và có tên là “Yakult Honsha” Ngày

nay, Yakult đã có mặt tại hơn 30 quốc gia và 200 có công ty sản xuất

Hình 1: Một số trụ sở của Yakult trên thế giới

Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất yakult là sữa bột tách béo, nước, đường,

dextrose, hương trái cây và Lactobacillus casei Shirota

2.1 Nguyên liệu chính để sản xuất là sữa bột tách béo

Sơ bộ về cách sản xuất sữa bột tách béo:

Sữa và váng được cô đặc thành bột sau đó thêm vào đường, béo và chất tạo

vị ngọt ở dạng những hạt bộ nhỏ nhưng hàm lượng này không được vượt

quá 1.5%

Hình 2: Qui trình sản xuất sữa bột Chỉ tiêu sữa bột

Bảng 2: Chỉ tiêu cảm quan

Màu sắc Màu tự nhiên từ trắng sữa đến vàng nhạt

Mùi vị Mùi thơm, ngọt dịu, không có mùi vị lạ

Trạng thái Dạng bột, đồng nhất, không vón cục, không có tạp chất

Bảng 3: Các chỉ tiêu hóa lý

Độ ẩm, %, không lớn hơn 5.0

Hàm lượng chất béo, %, không lớn

Hàm lượng protein, tính theo hàm

lượng chất khô không có chất béo,

%, không nhỏ hơn

33

Độ acid chuẩn độ, tính theo acid

Chỉ số không hòa tan Do nhả sản xuất công bố Bảng 4: Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột gầy

Hàm lượng thủy ngân (Hg) 0.05

I Chỉ tiêu cảm quan và thành phần vô cơ

1 Màu sắc (a) TCU 15 TCVN 6185-1996

9 Hàm lượng Antimon mg/l 0,005 AOAC hoặc SMEWW

0,3

ISO 9390 - 1990

32 Ðộ ô xy hoá mg/l 2 Chuẩn độ bằng KMnO4

Hình 3: Độ đục của nước

2.3 Saccharose

Dư lượng SO2: mức tối đa 70mg/kg

Các chất nhiễm bẩn:

Bàng 7: chỉ tiêu vi sinh vật của đường

Tổng số vi sinh vật hiếu khí,

CFU/10g, không lớn hơn 200

Nấm men, CFU/10g, không lớn 10

2.0g tinh dầu hoa hồng

2.8 tinh dầu hoa nhài

1.0g tinh dầu cassle

783.15g propylene glycol 1000g chế phẩm

Lactobacillus casei Shirota được tìm ta bởi giáo sư Minoru Shirota vào những năm 30 của thế kỷ 20

Sau đây là một số thông tin về Lactobacillus casei Shirota:

Nhiệt độ tối thích: 37 độ C

Là vi khuẩn có thể chịu được pH thấp,

pH tối thích cho sự phát triển là 5.5

Có thể chịu được dịch dạ dày và muối mật Nó có thể tồn tại thành từng chùm trong ruột non và ruột già Nhưng nó tồn tại nhiều nhất là ở phần cuối của ruột non (hồi tràng)

Hình 4: Hình dạng vi khuẩn dưới kính hiển vi

Nguồn cacbon: có thể sử dụng được glucose, fructose, lactose

Nguồn Nitơ: nhóm vi khuẩn lactic không có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất Nitơ hữu cơ phức tạp mà chỉ sử dụng nguồn nitơ trong môi trường Để

sự phát triển của vi khuẩn bình thường ngoài bổ sung hỗn hợp các acid amin còn bổ sung nguồn nitơ phức tạp như: cao thịt , cao nấm men, pepton,

casein,

Vitamin: hầu hết tất cả vitamin vi khuẩn lactic không có khả năng tổng hợp được đều phải bổ sung

Tiêu chuẩn chọn giống

 Có thể phát triển nhanh chóng với số lượng lớn trong điều kiện lên men rẻ tiền

 Có thể tồn tại trong điều kiện kị khí hoặc vi hiếu khí

 Có thể sống sót qua quá trình làm lạnh mà không mất số lượng đáng kể

 Có khả năng hoạt hóa nhanh sau khi được sử dụng

 Có khả năng chịu được dịch tiêu hóa

 Có khả năng sử dụng prebiotic (oligosaccharides, inulin) để phát triển

 Có khả năng sinh ra D- lactic acid

 Không có khả năng tiết ra độc tố, không ảnh hưởng xấu đến sức khỏe

 Giải thích qui trình cơng nghệ

Phối trộn

• Mục đích cơng nghệ: chuẩn bị tạo ra một hỗn hợp nguyên liệu

đồng nhất: sữa gầy, đường, dextrose, nước tiệt trùng

• Các biến đổi của nguyên liệu: các biến đổi trong quá trình trộn

chủ yếu là biến đổi vật lý: Sự khuếch tán của các phân tử, sự thay đổi tính chất vật lý như: độ nhớt, tỷ trọng

• Thiết bị và thơng số cơng nghệ: Thiết bị khuấy trộn cĩ dạng

hình trụ đứng, bên trong cĩ cánh khuấy hoạt động với tốc độ cao

Hình 1: Hệ thống bồn phối trộn của Tetra Pak

Xử lý nhiệt (thanh trùng nhiệt độ cao thời gian ngắn)

• Mục đích cơng nghệ

- Chuẩn bị: quá trình thanh trùng sẽ ức chế tiêu các vi sinh vật, nhờ đĩ vi khuẩn Lactobacillus casei shirota sẽ phát triển

tốt hơn

- Bảo quản: quá trình thanh trùng sẽ cải thiện các chỉ tiêu vi sinh cho sản phẩm Yakult, đặc biệt các chỉ tiêu liên quan đến vi sinh vật gây bệnh

• Các biến đổi của nguyên liệu:

- Vật lý: nhiệt độ sữa thay đổi trong suốt quá trình xử lý nhiệt

nên các chỉ tiêu vật lý sẽ thay đổi như độ nhớt, tỉ trọng,

- Hóa học: nhiệt độ tăng thúc đẩy một số phản ứng hóa học

như Maillard Nhưng thời gian ngắn nên biến đổi trên là

không đáng kể

- Hóa lý: nhiệt độ cao có thể làm biến tính một số phân tử

protein

- Sinh học: các vi sinh vật bị tiêu diệt

Hình 2: Thieát bò thanh truøng HTST

• Thiết bị gồm có giai đoạn: gia nhiệt, giữ nhiệt và làm nguội

- Gia nhiệt: có nhiều phương pháp gia nhiệt Trong qui trình

này sử dụng phương pháp để làm tăng nhiệt độ sữa: gia nhiệt

trực tiếp (trộn sữa với hơi nước)

- Làm nguội: sữa làm nguội qua hai giai đoạn: làm nguội bằng

thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng

Như vậy thiết bị xử lý nhiệt gồm:

- Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng: làm nguội khi kết thúc

- Thiết bị phối trộn sữa và hơi nước: để gia nhiệt sữa đến nhiệt

độ thanh trùng Thiết bị có dạng ống lồng ống thành ống bên đục lỗ Sữa được bơm vào ống bên ngoài, hơi được cho vào ống trong rồi thoát ra ngoài phối trộn với sữa Sau đó sữa và hơi thoát ra ngoài thiết bị

- Ống dẫn hỗn hợp sữa và hơi: nhằm mục đích giữ nhiệt cho sữa trong quá trình thanh trùng Ống dẫn này được cách nhiệt thật tốt để hạn chế giảm nhiệt độ sữa trong quá trình

Mục đích công nghệ

- Chuẩn bị: Quá trình hoạt hóa rút ngắn thời gian lên men và

tiết kiệm lượng chế phẩm vi khuẩn

Các biến đổi nguyên liệu

- Sinh học: vi khuẩn được hoạt hóa, trao đổi chất và tăng sinh khối

- Hóa sinh: hệ enzym của vi khuẩn được hoạt hóa

Thiết bị và thông số công nghệ

- Vi khuẩn giống được hoạt hóa trên môi trường pha chế từ sữa bột gầy Hàm lượng chất khô dao động từ 9-12% Thiết

bị vô trùng dạng hình trụ đáy côn, bằng thép không rỉ Nhiệt

độ 370

C Kết thúc khi độ chua canh trường đạt 85-900

D

1- Thiết bị điều nhiệt 2- Bình nhân giống trung gian 3- Thiết bị nhân giống

4- Hệ thống lọc và tách bụi vi sinh vật 5- Valve

6- Bộ phận lọc hơi 7- Bộ phân đo pH Hình: Thiết bị hoạt hóa

Lên men

Mục đích công nghệ

- Chế biến: quá trình lên men làm thay đổi thành phần hóa học, giá trị cảm quan của sữa và tăng sinh khối vi sinh vật chuyển hóa sữa thành sản phẩm Yakult

- Bảo quản: trong quá trình lên men acid lactic được sinh tổng hợp làm giảm pH của sữa Giá trị pH thấp có tác dụng ức chế vi sinh vật (kể cả chủng giống), kéo dài thời gian bảo quản

Các biến đổi của nguyên liệu

- Sinh học: sự trao đổi chất và sinh trưởng của vi khuẩn Sự trao đổi chất nhằm tăng sinh khối của vi khuẩn trong canh trường 108CFU/ml

- Hóa sinh và hóa học: xảy ra quá trình lên men lactic ở trong tế bào chất của vi khuẩn Lactose sẽ được chuyển hoá theo chu trình đường phân để tạo ra acid lactic

Phương trình tổng quát của quá trình lên men

C6H12O6 + 2ADP + 2Pi  2C3H6O2 + 2ATP

Lên men lactic là một quá trình trao đổi năng lượng Các phân tử ATP được hình thành trong quá trình chuyển hoá cơ chất (lactose) sẽ được vi khuẩn giữ lại trong tế bào để phục vụ cho

các hoạt động trao đổi chất và sinh trưởng của VSV Acid lactic

sẽ được vi khuẩn thải vào môi trường lên men Kết quả là hàm lượng acid lactic tích luỹ trong môi trường lên men ngày càng tăng, làm giảm pH của môi trường

- Vật lý: quá trình lên men kèm theo hiện tượng tỏa nhiệt Cần hiệu chỉnh nhiệt độ bồn lên men sao cho nhiệt độ canh trường luôn ổn định

Thiết bị và thông số công nghệ

- Để thực hiện quá trình lên men trong công nghiệp người ta sử dụng bình lên men 6000 lit Có hệ thống hiệu chỉnh nhiệt

Mục đích công nghệ

- Bảo quản: khi giảm nhiệt độ sự sinh trưởng và trao đổi chất

của vi khuẩn bị ức chế, làm chậm sự thayđổi các chỉ tiêu hóa

lý, hóa sinh, sinh học và cảm quan trong suốt quá trình bảo quản

Các biến đổi của nguyên liệu: tương tự quá trình lên men nhưng do nhiệt độ thấp các biến đổi này sẽ thấp hơn rất nhiều

Thiết bị và thông số công nghệ: trong nhà máy dung dịch sau lên men được làm lạnh trong bồn 12000 lit ở nhiệt độ 20

C Đóng chai

Mục đích công nghệ: hoàn thiện

Các biến đổi nguyên liệu: quá trình rót bao bì và đóng nắp kín để không gây những biến đổi đáng kể liên quan đến chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm

Thiết bị và thông số công nghệ: Yakult được rót trong bao bì nhựa, rót

và đóng nắp liên tục và tự động hóa

Nhà sản xuất: Tetra Pak (Năng suất 6000l/h)

Hình 30: Tủ rót vô trùng

Hình: Thiết bị dán nhãn Knoes

Yakult thường được đóng chai 65ml hoặc 100ml Trong 1ml Yakult chưa

100 triệu tế vào Lactobacillus casei Shirota Một sản phẩm muốn được công nhận là chứa những vi sinh vật có lợi phải có ít nhất 1 triệu tế bào/ml nhưng trong yakult thì gấp 100 lần số đó

Bảng 9: Thành phần dinh dưỡng của chai yakult 65ml:

Chỉ số Glycaemic Index (GI)

Là một chỉ số dùng để xác định ảnh hưởng của thức ăn chứa carbonhydrate lên đường huyết Những thực phẩm có chỉ số GI thấp chứa những

carbonhydrate hấp thụ chậm vào máu nên nó làm cân bằng đường huyết, giúp cho lượng đường huyết ổn định

* Những ích lợi từ việc sử dụng sản phẩm Yakult:

Hình 5: Ảnh hưởng L.casei Shirota đến sức khỏe

Hình 6: Đồ thị mô tả sự gia tăng của Bifidobacteria sau khi dùng L Casei

Shirota

Hình 6: Đồ thị mô tả sự giảm của Enterbacteriaceae sau khi dùng L Casei

Shirota

6 Thành tựu

6.1 Vi sinh vật

Theo công nghệ sản xuất của Australia, sau lên men mật độ vi khuẩn

Lactobacillus casei Shirota cao gấp đôi, sau đó pha loãng tỉ lệ 1:1

Một nghiên cứu Isabelle Ingrassia, Antony Leplingard, và Arlette

Darfeuille-Michaud về Lactobacillus casei DN-114 001 có khả năng ức chế khả năng kết dính và xâm chiếm ở tế bào biểu mô đường ruột của E Coli cô lập từ

bệnh nhân bị bệnh Crohn

6.2 Sản phẩm

Hiện nay, đã xuất hiện một dòng sản phẩm Yakult mới được gọi là Yakult Light với hàm lượng đường thấp hơn Yakult truyền thống 30% Thành phần của Yakult Light được bổ sung thêm xơ thô là các polydextrose Yakult Light

có chỉ số GI thấp hơn Yakult truyền thống

Bảng 10: Thành phần dinh dưỡng của Yakult Light:

Tài liệu tham khảo

- Lê Văn Việt Mẫn và cộng sự, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh,

2009, 1018 trang

- Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa

và thức uống(tập 1và 2), Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP

Hồ Chí Minh, 2004

- Nguyễn Lân Dũng và cộng sự, Vi sinh vật học, nhà xuất bản giáo dục, 1999, 520 trang

- Lê Ngọc Tú và cộng sự, Hóa sinh công nghiệp, nhà xuất bản

khoa học và kĩ thuật Hà Nội, 2005, 444 trang

- TCVN 2003, 2004