Sữa và phương pháp kiểm tra chất lượng sữa

Định nghĩa sữa

Sữa là sản phẩm toàn vẹn của việc vắt sữa hoàn chỉnh, không ngừng của một giữ súc cái cho sữa, trong trạng thái sức khỏe tốt, nuôi dưỡng tốt và không mệt mỏi.

Sản phẩm cần được thu nhận một cách vệ sinh và không chứa sữa non (loại sữa vắt ra 5 ngày trước và 5 ngày sau khi đẻ).

Khi nói đến sữa mà không chỉ dẫn loài gia súc nào thì phải hiểu đó là sữa bò.

Đối với sữa từ một loài gia súc khác, ngoài bò cái ra cần nêu rõ tên loài gia súc đó, ví dụ sữạ dê, sữa trâu,…

Đặc tính của sữa

Cảm quan:

Sữa là chất lỏng mầu trắng, vàng ngà đến vàng nhạt, nhớt hơn nước hai lần, không mùi, không có vết bẩn và không bị nhiễm gì cả.

Sau khi để yên sữa một thời gian, các hạt chất béo tập trung trên bề mặt và hình thành một lớp kem.

Sữa không đóng vón khi sôi.

Khi thấy màu xanh nhạt thì đó là chỉ thị của sữa giả dối, do pha thêm nước.

Vị của sữa hấp dẫn đối với đa số người. Khi để sữa lâu trong các điều kiện xấu đường lactose trong sữa sẽ chuyển thành axit lactic và sữa sẽ có vị chua. Độ chua của sữa thường được biểu thị bằng độ Domic (°D) hoặc bằng % axit lactic.

Sữa hoàn toàn tươi chuẩn độ là 16°D hoặc 0,16% axit lactic. pH = 6,6 – 6,7.

Thành phần hóa học của sữa:

Đối với sữa tươi chất lượng, cần bảo đảm các chỉ tiêu sau:

Vật chất khô tổng số: 12%

Đạm: 3,3%

Vật chất béo: 3,5%

Độ axit: 16 – 17°D

Tỷ trọng: 1,025 – 1,030 g/ml (ở 20°C)

Số lượng tế bào thân thể: ít hơn 500.000 tế bào/ml

Nếu tính theo trọng lượng thì 1 lít sữa bò Holstein Friesian cân nặng từ 1039 – 1034g, với thành phần:

– Nước:  905g (900 – 910g)

– Vật chất khô, bao gồm

Chất béo: 37g (37 – 38g)

Đường lactose: 38g (33 – 38g)

Vật chất chứa nitơ: 37g (33 – 38g)

Khoáng: 7g (6,7 – 7,5g)

Các chất béo bao gồm 99% là các lipid đơn (glycerid) và từ 0,5 – 1% là các lipid phức.

Vật chất chứa nitơ bao gồm:

80% cazein

18% đạm trong lactoserum (huyết thanh sữa)

2% nitơ vô đạm Sữa chứa nhiều khoáng và vitamin, thành phần của chúng biến đổi như sau:

Ngoài ra sữa còn chứa các nguyên tố vi lượng như: nhôm, brom, đồng, sắt, flo, iốt, mangan, molipden, silic, kẽm.

Đặc tính sinh vật học

Sữa cũng chứa các thành phần sinh vật. Đó là các tế bào có nguồn gốc từ máu, từ tuyến vú và các vi sinh vật. Ngay cả khi tuân thủ nghiêm ngặt tất cả các biện pháp vệ sinh, sữa vẫn chứa một lượng lớn tế bào (khoảng từ 100.000 – 200.000 tế bào trong 1 ml sữa) và có chứa các vi sinh vật (chủ yếu là các vi sinh vật cư trú trong ống núm vú),

Khi gia súc bị bệnh viêm vú thì số lượng tế bào và số lượng các vi sinh vật trong sữa tăng lên rất mạnh, có tới hàng triệu tế bào trong 1 ml sữa.

Các loại vi khuẩn trong sữa gồm có:

– Vi khuẩn dạng cầu “coccus”: các giống Streptococcus, Staphylococcus.

– Vi khuẩn dạng gậy “bacillus”: các giống Lactobacillus, Salmonella.

– Vi khuẩn dạng dấu phẩy “vibrion”

– Vi khuẩn dạng xoắn “spirilla”

– Vi khuẩn dạng Coli: các giống Escherichia, Aerobacter, Klebsiella

Như trên đã trình bày, ngay cả khi chúng ta tuân thủ nghiêm ngặt các điều kiện vệ sinh (vệ sinh chuồng trại, thân thể và bầu vú bò cái, dụng cụ vắt sữa, tay người vắt sữa…) thì trong sữa vẫn luôn có một lượng nhất định các loại vi sinh vật. Trong sữa mới vắt ra luôn có chứa một số chất kháng khuẩn; do tác động của các chất này nên sau khi mới vắt ra, số lượng các vi khuẩn trong sữa có giảm đi đôi chút. Nhưng sau đó, nếu như sữa không được bảo quản lạnh (ở 4°C) hoặc không được xử lý ở nhiệt độ cao hoặc chế biến thì số lượng các vi sinh vật tăng lên rất nhanh chóng, theo cấp số nhân. Bởi vì bản thân sữa là một môi trường lý tưởng cho các vi sinh vật phát triển và như vậy có thể chỉ sau 4 – 5 giờ số sữa này phải đổ bỏ. Chính từ đặc điểm này của sản phẩm sữa, để bảo đảm hiệu quả của chăn nuôi bò sữa, cần phải chú trọng đến việc bảo quản hoặc tiêu thụ sữa sau khi vắt.

Kiểm tra chất lượng sữa

Sữa cần đáp ứng các chỉ tiêu chất lượng sau:

– Về cảm quan: có màu sắc, mùi vị đặc trưng của sữa. Sữa không vón cục, không bị chua, không có mùi lạ và không có vạt ngoại lai.

– Về thành phần hóa học: bảo đảm trong giới hạn cho phép, không bị giả dối (thêm bột, thêm nước…).

– Về mức độ nhiễm khuẩn: số lượng vi khuẩn trong giới hạn cho phép. Không nhiễm các vi khuẩn đặc trưng, là tác nhân truyền bệnh sang người như vi khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis và M. boris, vi khuẩn sẩy thai truyền nhiễm (Brucella abortus).

Việc kiểm tra chất lượng là rất cần thiết, nó đảm bảo cho người tiêu thụ, người chế biến một sản phẩm vệ sinh và chất lượng. Các xét nghiệm đồng thời cũng cho phép phát hiện sớm các bệnh trong đàn bò của gia đình.

Đối với mỗi chỉ tiêu có nhiều phương pháp xét nghiệm. Có những xét nghiệm không đòi hỏi cán bộ kỹ thuật có trình độ tay nghề cao và máy móc tinh vi nhưng ngược lại, có những xét nghiệm đòi hỏi phải thực hiện ở phòng thí nghiệm có trang thiết bị hiện đại.

Trong điều kiện của nước ta hiện nay, chúng tôi trình bày dưới đây các phương pháp đơn giản nhất, có thể áp dụng được mà vẫn bảo đảm đánh giá đúng chất lượng sữa.

Đánh giá độ tươi của sữa

– Phương pháp cảm quan (tức là nếm thử sữa): Đây là phương pháp đơn giản, tuy nhiên nó rất quan trọng.

– Xét nghiệm cồn:

+ Vật liệu: Ống nghiệm chia độ Cồn ethylic 68%

+ Phương pháp: đổ 3 ml sữa vào một ống nghiệm chia độ. Sau đó vừa lắc nhẹ nhàng vừa cho thêm 3ml cồn ethylic và quan sát hiện tượng kết bông.

Thường có mấy trường hợp xảy ra như sau:

Nếu như sau khi cho 3ml cồn đầu tiên mà sữa bị kết bông thì chứng tỏ sữa này bị chua.

Nếu như sau khi cho 3ml cồn đầu tiên mà không có hiện tượng kết bông xảy ra thì cho tiếp 3ml cồn khác vào lắc nhẹ, khi đó vẫn không có kết bông thì chứng tỏ đó là sữa có chất lượng tốt; ngược lại, nếu có kết bông thì sữa đó không được tươi lắm và cần xử lý nhiệt ngay bằng phương pháp

Ưu điểm của phương pháp này là nhanh, dễ làm, không đòi hỏi đầu tư lớn mà độ chính xác vẫn cao.

Nhược điểm của phương pháp: Tỷ lệ canxi cao ở trong sữa sẽ ảnh hưởng tới độ chính xác của phương pháp. Vì vậy đối với sữa trâu, sữa dê, cừu không thể áp dụng phương pháp này được.

– Xét nghiệm đun sôi:

+ Nguyên lý: Sữa bị chua sẽ đóng đông lại dưới tác động của nhiệt.

+ Vật liệu: Ống nghiệm ; Kẹp bằng gỗ; Đèn đốt bằng khí hoặc bằng cồn

+ Phương pháp: Cho 5ml sữa vào một ống nghiệm và đun trên một ngọn lửa. Nếu như sữa đóng đông lại thì phải đổ bỏ và khống xử lý bằng phương pháp Pasteur được nữa.

+ Ưu điểm: Phương pháp này nhanh và đơn giản.

+ Nhược điểm: Phương pháp không cho phép phân biệt được giữa thực sự tươi với loại sữa bắt đầu chua. Do đó khó có thể dự tính được thời hạn bảo quản.

– Chuẩn nhanh độ axit:

+ Nguyên lý: axit trong sữa bị NaOH trung hòa. Lượng NaOH (kiềm) cần thiết để trung hòa lượng axít trong sữa là một chỉ số về độ tươi của sữa. Kết quả được thể hiện bằng độ Domic (°D) hoặc bằng % axit lactic: 0,1 ml dung dịch NaOH được sử dụng để trung hòa 10ml sữa tương ứng với 1°D hoặc 0,01% axít

+ Vật liệu: Ống nghiệm chia vạch 10ml; Ống buret 10ml, chia vạch 0,1 ml; Dung dịch Phenophtalein 2% trong cồn.

+ Phương pháp: Cho 10ml sữa vào một ống nghiệm. Cho thêm 3 giọt Phenophtalein 2% và chuẩn độ lượng sữa này với dung dịch NaOH trong khi lắc nhẹ ống nghiệm liên tục. Khi dung dịch có mầu hồng thì ghi lượng NaOH đã được sử dụng.

+ Kết quả: 0,1 ml dung dịch NaOH tương ứng với 1°D hay 0,01% axít. Sữa tươi chuẩn độ 16°D hoặc 0,16% axit lactic.

+ Chú ý: Cũng có thể tiến hành xét nghiệm này với mẫu 100ml sữa. Trong trường hợp này, 1 ml NaOH sử dụng để trung hòa sẽ tương ứng với 1°D.

Cũng thu được kết quả tương tự khi chuẩn độ 9ml sữa vói dung dịch NaOH 1/10N.

Ở Việt Nam, người ta sử dụng độ Thomer (°t) để đo độ axít của sữa, đó là số mililít NaOH 0,1N được sử dụng trung hòa 100 ml sữa.

Máy đo độ pH không phải là dụng cụ lý tưởng để đo độ axit của sữa vì: Sữa là môi trường có tính ổn định cao và phải cần những biến đổi lớn về độ axit thì máy mới phát hiện được. Mặt khác, phải cần có dung dịch đệm chính xác mà việc bảo quản loại dung dịch này không phải dễ dàng.

Đánh giá độ nhiễm bẩn của sữa

Cho một lượng sữa (đã xác định thể tích) chảy qua một giấy lọc chuẩn. Việc biến mầu của giấy được so sánh với thang chuẩn.

Vật liệu: Phễu lọc (dưới dạng xylanh hoặc chai); Giấy lọc; Bảng chuẩn so sánh.

Xác định thành phần của sữa

– Xác định tỷ trọng của sữa:

Nguyên lý: Đo tỷ trọng của sữa bằng nhiệt tỷ trọng kế chia vạch 1,025 – 1,035 g/ml, ở nhiệt độ 15°c hay 20°c.

Vật liệu:                                                            ,

+ Ống đong thủy tinh 4,5cm x 30cm

+ Nhiệt tỷ trọng kế chia vạch ở 20°C.

+ Nồi cách thủy ở 20°C và 40°C.

Phương pháp: đổ sữa cẩn thận vào ống đong để làm sao nhiệt – tỷ trọng kế nổi tự do trong ống đong. Đọc tỷ trọng của sữa trực tiếp trên tỷ trọng kế.

– Xác định hàm lượng chất béo trong sữa:

Nguyên lý: Dưới tác động của axít sulphuric đậm đặc, các chất khô không mỡ bị hoà tan, hỗn hợp được ly tâm và tỷ lệ phần trăm chất béo được đọc trên ống ly tâm chia vạch ở 65°C.

Sử dụng cồn amylic để tách lớp mỡ và phần còn lại được rõ ràng.

Vật liệu: Ống Gerber với nút

Pipet lấy sữa 11ml

Pipet lấy axit sulphuric 10ml

Pipet lấy cồn

Giá đỡ ống butyrometre.

Ly tâm điện dùng cho ống butyrometre 1200v/phút. Nồi cách thủy có thể thay đổi nhiệt độ đến 65°C. Cồn amylic tinh khiết, dùng cho phân tích Axit sulphuric đậm đặc

Phương pháp: Đưa nhiệt độ của mẫu về nhiệt độ của pipet và ống butyrometre.

Cho 10ml axit sulphuric vào ống butyrometre, cho thêm 11ml sữa, tránh làm sao để axit và sữa không bị trộn lẫn, sau đó cho thêm lml cồn amylic vào. Sau khi đậy nút ống butyrometre, dốc ngược ống lên và lắc nhẹ nhiều lần. Đặt ống butyrometre vào nồi cách thủy trong 3 phút. Sau đó đọc lượng chất béo trực tiếp (theo tỷ lệ phần trăm). Đặt ống butyrometre vào nồi cách thuỷ thêm 3 phút nữa và đọc kết quả lần thứ hai.

– Tính hàm lượng vật chất khô trong sữa:

Dựa trên kết quả đo tỷ trọng và kết quả xác định hàm lượng chất béo, người ta có thể sử dụng công thức Fleischmans để tính hàm lượng vật chất khô:

Vật chất khô (g) = (a x (100 x d) – 100)/d +b x f

Trong đó:

a (hệ số) = 2,675 ở 15°c và 2,738 ở 20°c

b = 1,200 ở 15°C và 1,311 ở 20°c

f = vật chất béo (%)

d = tỷ trọng

Xác định độ nhiễm khuẩn của sữa bằng xanh methylen

Nguyên lý: Các vi khuẩn trong sữa sản sinh ra hydrogen. Hydrogen tham gia vào quá trình khử enzym một số thành phần. Trong khi cho thêm xanh methylen là sản phẩm dễ bị khử và mất mầu sau khi khử, người ta đưa vào cơ chất cạnh tranh hydrogen.

Vật liệu: Ống nghiệm đánh dấu 4 ml

Pipet 1ml

Tủ ấm hay nồi cách thủy ở 38°c.

Dung dịch xanh methylen chuẩn hóa và được chuẩn bị hàng tuần bằng việc hòa tan 195ml nước cất với 5ml xanh methylen trong dung dịch cổn bão hòa.

Phương pháp: cho 1ml dung dịch xanh methylen vào ống nghiệm, cho thêm sữa đến vạch 4ml. Cho tất cả vào nồi cách thủy 38°c và ghi thời gian cần thiết làm mất mầu xanh methylen.

Thời gian cần thiết để làm mất màu thay đổi tùy theo nhiều yếu tố và chỉ có thể giải thích đúng khi tiến hành làm nhiều mẫu. Thời gian mất mầu của xanh methylen tỷ lệ nghịch với số lượng vi khuẩn hoạt động trong sữa. Thông thường người ta lấy mốc thời gian mất màu trước và sau 3 giờ. Sau 3 giờ mới mất màu là được và mất mầu trước nửa giờ là sữa rất kém chất lượng.

Xác định điểm đông của sữa

Bình thường sữa có điểm đông từ -0,512 đến -0,520. Khi cho thêm nước vào sữa, điểm đông tăng lên (tiến dần về điểm 0). Việc xác định điểm đông của sữa cho phép phát hiện chính xác trường hợp pha thêm nước vào sữa. Phương pháp này có độ chính xác cao, nhưng đòi hỏi phải có thiết bị.