Seminar CNSX Sữa

1. Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh
Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
Khoa Hoá-Bộ Môn Hoá Hữu Cơ
SỮA VÀ VÀI SẢN PHẨM LÀM TỪ SỮA
-2006-

2. Mục Lục


Giới thiệu
Phần I: sữa bò
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Tính chất vật lý
Cấu trúc Lipit sữa
Protein sữa
Casein
Enzym
Lactose
Vitamin
Khoáng chất
Phần II: Khái Quát một vài sản phẩm từ sữa
1.
2.
Phomai
Bơ ngọt

3. GIỚI THIỆU



Vai trò của sữa trong tự nhiên là nuôi dưỡng và cung cấp miễn
dịch cho các loài động vật còn non. Từ thời nguyên thuỷ con
người đã sử dụng sữa làm nguồn thực phẩm, trong đó có sữa
bò đã thuần hoá.
Ngày nay sữa là nguồn thực phẩm quan trọng trong đời sống,
trong sản xuất và nghiên cứu vì sữa có thành phần dinh dưỡng
rất cao, và là loại thực phẩm phức tạp với hơn 100.000 loại khác
nhau đã được tìm thấy.
Có nhiều yếu tố làm ảnh hưởng đến thành phần của sữa như:
loài khác nhau, cách chăm sóc, điều kiện địa lý…Nhưng nhìn
chung thành phần sữa khoảng:

4. 


85.5% -88.7% là nước
2.4%-5.5% là chất béo
7.9%-10% là các chất rắn không béo như:







+ Protein 3.25% ( 3/4 là casein )
+ Lactose 4.6%
+ Chất khoáng 0.65% ( Ca, P, Mg, K, Na, Fe, Sulfat, Citrat,
Carbonat…)
+ Acid 0.18% ( Citrat, Format, Lactat, Oxalat…)
+Enzym ( Peroxid, Catalase, Lipase…)
+Khí (Oxi, Nitơ )
+Vitamin ( A, C, D, Thiamin, riboflavin, …)

5. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA SỮA BÒ

Mật độ






Mật độ là khối lượng của vật chất nhất định trong thể tích của
nó, phụ thuộc vào các yếu tố:
+ Nhiệt độ tại thời điểm đo lường.
+ Bản chất của vật chất.
+ Cấu tạo (đặc biệt là thành phần chất béo).
Mật độ của sữa trong khoảng từ 1027 tới 1033 Kg/m3 tại 20oC

6. Độ nhớt:





Độ nhớt không phụ thuộc vào tỉ lệ bị biến dạng mà phụ thuộc
vào các yếu tố sau đây:
+ Nhiệt độ:
Nhiệt độ lạnh sẽ làm tăng độ nhớt do làm tăng thể tích mixen
casein. Trên 65oC độ nhớt cũng tăng .
+Nồng độ pH:
Tăng hay giảm pH so với pH đẳng điện điều làm thay đổi thể
tích của mixen casein dẫn tới cũng làm thay đổi độ nhớt .
(Khi phân tử chất béo kết hợp lại sẽ làm tăng độ nhớt, còn khi
phân tán sẽ làm giảm độ nhớt.)

7. 




Điểm đông đặc:
Điểm đông đặc là một đại lượng nồng độ, được qui định bởi
nồng độ phân tử gam của chất tan (nồng độ molar) Tf = Kf*m
.Trong công nghiệp , điểm đông đặc thường được sử dụng
nhằm qui định lượng nước thêm vào, quyết định thành phần
Lactose trong sữa, ước lượng gia vị thêm vào…
Thông thường điểm đông đặc của sữa trong khoảng -0.512 tới
-0.550oC ( trung bình là -0.522oC ).
Cân bằng acid-base
Độ acid và pH thường được sử dụng để đo độ chua của sữa. pH
của sữa lấy từ vật nuôi thông thường ở 25oC trong khoảng từ
6.5 tới 6.7, trong sữa có nhiều thành phần cung cấp đệm như
casein và phosphat.

8. 


Tính chất quang học
Tính chất quang học sẽ qui định bề ngoài của sữa và các sản
phẩm thông qua sự hấp thụ tia hồng ngoại hay sự khuếch tán
ánh sáng. Sự khuếch tán ánh sáng của các giọt chất béo và
mixen casein sẽ làm sữa trông mờ và đục ,trong khi đó màu
Carotenoid của vitamin α, β- Caroten chứa trong chất béo qui
định màu kem cho sữa. Riboflavin cho màu hơi xanh cho chất
lỏng trong sữa.
Chỉ số hồng ngoại của sữa ở 20oC phổ Natri là 1.3440 tới
1.3485 thường được sử dụng để ước lượng thành phần rắn .

9. Cấu trúc Lipit sữa



Cấu tạo hoá học
Chất béo trong sữa là nguồn lợi nhuận quan trọng vì sữa được
bán căn cứ vào hàm lương chất béo trong sữa. Thành phần
lỏng chính trong sữa ở dạng triglycerid bao gồm glycerol liên
kết với 2 dạng acid béo khác nhau . Các acid béo thường được
tìm thấy trong sữa là:
+ Mạch dài :




C14
C16
C18
C18
myristic 11%
palmitic 26%
strearic 10%
oleic
10%

10. 
+ Mạch ngắn thì có:






C4
C6
C8
C10
butiric (*)
caproic
caprylic
capric
(*) Acid butiric là loại acid béo đăc biệt có trong động vật, là
nguyên nhân của mùi ôi thiu khi nó thực hiện phản ứng lipaza
tách khỏi glycerol.
Các acid béo bão hoà như myristic, palmitic, Strearic…Chiếm
đến 2/3 của acid béo. Acid oleic thì là nguồn phổ biến của acid
béo bất bão hòa trong sữa với một nối kép. Trong hai loại đồng
phân hình học thì cấu hình Cis chiếm phần lớn hơn dạng Trans.

11. Prôtein sữa

Giới thiệu



Cấu trúc cơ bản của protein bao gồm mạch peptid của các
amino acid được liên kết với nhau bằng các liên kết peptid, cũng
có thể có các các cầu nối disulfide.
Protein cũng có nhiều cấu trúc khác nhau như : cấu trúc bậc 1,
2, 3, 4. Mạch thẳng sẽ có cấu trúc bậc 1 , trong khi các dạng
xoắn alpha và beta gấp khúc lại đặc trưng cho cấu trúc bậc hai ,
cấu trúc bậc ba dạng cầu, cấu trúc bậc bốn chỉ xuất hiện khi
protein có hai hay nhiều mạch peptid liên kết bổ sung cho nhau
(Ví dụ: như trường hợp của homoglobin trong hồng cầu)

12. 

Thành phần của protein sữa:
Nitơ trong sữa được phân bố trong Casein ( 76%), protein (18%)
và trong các phi protein (6%). Điều này không bao gồm lượng
nhỏ protein liên kết với màng tự nhiên.













Tổng Protein
Tổng Casein
alpha s1
alpha s2
beta
kappa
Tổng chất lỏng Prôtêin
alpha lactalbumin
beta lactoglobulin
BSA
Immunoglobulins
Proteose peptone
grams/ litre
33
26
10
2.6
9.3
3.3
6.3
1.2
3.2
0.4
0.7
0.8
% tổng Prôtêin
100
79.5
30.6
8.0
28.4
10.1
19.3
3.7
9.8
1.2
2.1
2.4

13. Casein

Mô hình của casein mixen thay thế (casein sub-micelle) nổi bật
trong vài năm gần đây. Trong mô hình này người ta xem nó
gồm nhiều casein , chứa khoảng 10-100 phân tử casein. Các
mixen thay thế này bao gồm một lõi kị nước (hidrophobic) và
được bao bọc bởi các phân tử ưa nước (hidrophilic)-các kappacasein. Các CMP (ưa nước) của kappa-casein có dạng mềm
dẻo như các sợi tóc.

14. Cấu trúc của mixen casein :

15. Sự kết hợp của Casein:





Casein cũng có thể kết hợp lại nếu bề mặt của mixen hoạt
động, để các mixen casein kết hợp người ta có thể sử dụng các
phương pháp:
+ Men rennet
+ Acid
+ Nhiệt
+ Làm già hoá

17. ENZYMES




Enzym là một nhóm của protein nó tác dụng xúc tác cho các
phản ứng hoá học và tăng độ phản ứng. Vai trò của enzym rất
quan trọng. Sữa chứa cả hai dạng enzym nội bộ và bên ngoài.
Các enzym bên ngoài bao gồm các enzym đẳng nhiệt được
sinh ra bởi các vi khuẩn ưa lạnh: lipase và proteinases. Có rất
nhiều enzym nội bộ được cô lập từ sữa, trong đó đáng quan tâm
là các hidrolaza:
+lipoprotein lipaza (LPL)
+Plasmin
+Alkaline phosphat (photphat Kiềm)

18. LACTOSE



Lactose là một disaccaride cấu thành từ glucose và galactose

19. 

Nó chiếm khoảng 4.8-5.2% thành phần khối lượng sữa, 52%
của phần chất béo không tan trong sữa, và 70% của phần rắn
sữa chua. Nó không ngọt bằng Sucrose (đường mía). Khi
lactose bị thuỷ giải bởi beta-D-galactoside (lactase), một loại
enzym có thể cắt nó thành các monosaccarid, kết quả là làm
tăng độ ngọt và làm giảm nhiệt độ đông đặc.
Một trong những tính chất quan trọng của nó là được sử dụng
như một chất lên men. Vi khuẩn lactic sẽ sản xuất acid lactic từ
lactose, đây là quá trình khởi đầu để lên men sữa.

20. VITAMINS










Vitamin là thành phần quan trọng ảnh hưởng đến nhiều tiến
trình trong cuộc sống. Sữa có chứa chất béo hoà tan được các
vitamin A, D, E, K. Vitamin A được tìm thấy từ retinol và betacarotene. Sữa là nguồn cung cấp vitamin A cần thiết.
Ngoài vitamin A, sữa còn là nguồn cung cấp các vitamin hoà tan
trong nước khác như:
+ B1
thiamin
+ B2
riboflavin
+ B6
pyridoxin
+ B12
Cyanocobalamin
+ Niacin
+ Pantothenic acid
Có một lượng nhỏ vitamin C ( ascorbic acid) hiện diện trong sữa
sống, nhưng nó dễ biến đổi theo nhiệt độ và bị phân huỷ khi tiến
hành diệt trùng.
Các vitamin trong sữa tươi được liệt kê dưới đây:

21. Các vitamin trong sữa tươi được liệt kê dưới
đây:















Vitamin
Thành phần trên lít
--------------------------------------------------------------------------------A (µg RE)
400
D (IU)
40
E (µg)
1000
K (µg)
50
B1 (µg)
450
B2 (µg)
1750
Niacin (µg)
900
B6 (µg)
500
Pantothenic acid (µg)
3500
Biotin (µg)
35
Folic acid (µg)
55
B12 (µg)
4.5
C (mg)
20

22. KHOÁNG CHẤT:

Có tổng cộng 22 khoáng chất cần thiết hiện diện trong sữa.
Chúng bao gồm 3 họ muối:
+ Natri, Kali, Clorua đây là những ion trái dấu với lactose
để duy trì việc cân bằng sữa với máu.
+ Canxi, Magie, Phospho, và Citrat. Nhóm này bao gồm
2/3 canxi, 1/3 magie, ½ Phospho, và ít hơn 1/10 Citrat trong một
hệ keo (không phân tán) và hiện diện trong casein.
+Muối khuếch tán của Ca, Mg, Citrat và Phosphat: các
muối này có pH độc lập và góp phần cân bằng acid-base trong
sữa:

23. Thành phần khoáng chất trong sữa:






















Khoáng chất
thành phần trên lít
----------------------------------------------------------------------------------------------Sodium (mg)
350-900
Potassium (mg)
1100-1700
Chloride (mg)
900-1100
Calcium (mg)
1100-1300
Magnesium (mg)
90-140
Phosphorus (mg)
900-1000
Iron (µg)
300-600
Zinc (µg)
2000-6000
Copper (µg)
100-600
Manganese (µg)
20-50
Iodine (µg)
260
Fluoride (µg)
30-220
Selenium (µg)
5-67
Cobalt (µg)
0.5-1.3
Chromium (µg)
8-13
Molybdenum (µg)
18-120
Nickel (µg)
0-50
Silicon (µg)
750-7000
Vanadium (µg)
tr-310
Tin (µg)
40-500
Arsenic (µg)
20-60

24. Phần II: giới thiệu sơ lược một vài sản phẩm từ sữa








PHOMAI
Phômai truyền thống được chế tạo dựa trên cơ sở duy trì hàm lượng
dinh dưỡng trong sữa. Có thể đơn giản xem phomai là sản phẩm tươi
chín thu được sau quá trình làm đông loại đi phần lỏng trong sữa, Quá
trình sản xuất phomai thông thường gồm các giai đoạn:
+ Xử lý sữa
+ Thêm các phụ gia
+ Làm “chín” sữa
+ Làm đông lại
+ Xử lý khối đông
+ Làm “chín” phomai

25. BƠ NGỌT



Giới thiệu
Bơ ngọt là thể nhũ tương nước trong dầu chiếm hơn 80% chất
béo trong sữa, nhưng cũng chỉ chứa một lượng nước rất nhỏ,
kết cấu là kết quả của sự trộn lẫn trong suốt tiến trình sản xuất
tại một khoảng nhiệt độ khác nhau giữa bơ dạng nóng chảy và
bơ dạng kết tinh lại.
Thành phần chính của muối bơ thông thường là chất béo chiếm
80-82%, nước 15.6-17.6%, muối khoảng 1.2% (canxi và
phospho). Bơ cũng chứa một số vitamin chất béo hoà tan khác
như A, D, E.

26. Khái quát quá trình sản xuất bơ:

27. Kết Luận

Có thể thấy sữa là nguồn thực phẩm vô cùng phổ biến và đa
dạng với các sản phẩm khác nhau, các sản phẩm từ sữa luôn
được tìm kiếm và cải tiến chất lượng sao cho vừa có nguồn dinh
dưỡng cao, vừa vệ sinh, dễ bảo quản …Lợi ích của sữa thì rất
to lớn đối với con người từ người trẻ tới người lớn tuổi,cụ thể khi
còn nhỏ thì sữa là nguồn cung cấp dinh dưỡng và sức đề
kháng, khi lớn tuổi thì chính sữa là nguồn cung cấp canxi hiệu
quả nhất. Có lẽ chính những lý do trên mà sữa luôn là mục tiêu
nghiên cứu hàng đầu của các nhà sinh hóa học.