TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN:
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
ĐỀ TÀI:
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÁNG SỮA
1
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Nhóm 14: SVTH: MSSV
1
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 08 năm 2014
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU:...............................................................................................................................................4
1.1.14. Chỉ tiêu nguyên liệu sữa tươi nguyên chất..............................................................................9
1. Giá trị dinh dưỡng của váng sữa:.......................................................................................................11
Tài liệu tham khảo:....................................................................................................................................26
BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
Tên thành viên Nhiệm vụ
1. Lương Thị Hồng Huỳnh
2. Lê Thị Hằng Nga
3. Bùi Thị Bích Ngọc
2
4. Huỳnh Trung Tín
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
3
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÁNG SỮA
LỜI MỞ ĐẦU:
Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của xã hôi thì nhu cầu tiêu dùng của con người
cùng ngày càng tăng lên. Để đáp ứng được những nhu cầu đó, ngành công nghiệp sản
xuất tiêu dùng nói chung và ngành công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa nói
riêng đều không ngừng đổi mới, đa dạng và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Trong các sản phẩm từ sữa thì hiện nay sản phẩm váng sữa vẫn chưa được người dân
trong nước tiêu dùng rộng rãi bởi nó vẫn còn mới lạ đối với người Việt Nam nhưng thống
kê cho thấy thì lượng tiêu thụ các sản phẩm này ngày càng tăng và có nhiều thương hiệu
tham gia sản xuất, đa dạng hóa sản phẩm, chứng tỏ người dân ngày càng quen hơn với
việc tiêu dùng các sản phẩm này.
Cũng vì số lượng sử dụng tăng nhanh nên sản phẩm váng sữa cũng được chú trọng phát
triển như việc đầu tư vào các dây chuyền sản xuất váng sữa theo quy mô công nghiệp
hiện đại và các doanh nghiệp trong nước cũng đã tham gia sản xuất cho ra mắt thị trường
nhiều chủng loại, phong phú cho người tiêu dùng.
Vì những lý do trên nên chúng em đã chọn đề tài tiểu luận là: “Công nghệ sản xuất váng
sữa”. Qua việc tìm hiểu đề tài sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về đặc điểm, quy trình sản
4
xuất cũng như xu thế phát triển của sản phẩm váng sữa trên thị trường Việt Nam.
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
I. Tổng quan: 1.1. Nguyên liệu: Sữa bò tươi nguyên chất
Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non.
Hình 1: công nhân đang tiến hành vắt sữa bò
1.1.1. Tính chất vật lý
Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có vị ngọt nhẹ và có mùi đặc trưng. Sữa có những tính chất sau:
pH : 6.5 ÷ 6.7
- Mật độ quang ở 150C là: 1.030 ÷ 1.034 - Tỷ trọng ở 15.50C: 1.0306 (g/cm3) - Điểm đông: - 0.540C ÷ - 0.590C - - Độ acid tính bằng độ Dornic (0D):16 ÷ 18 (decigam acid lactic/ 1 lít sữa) - Chỉ số khúc xạ ở 200C là: 1.35 1.1.2. Thành phần hóa học
Đối với các loài động vật khác nhau thì thành phần hoá học của sữa sẽ khác nhau, ngay cả ở những động vật cùng loài cũng không giống nhau. Thành phần và chất lượng của sữa ở 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 khoẻ, trọng lượng của con vật, thời kỳ tiết sữa, phương pháp vắt sữa, loài giống và nhiều yếu tố khác.
5
1.1.3. Nước
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng nhất, chiếm tỉ lệ 9/10 của thành phần sữa, còn lại là tổng các chất khô (chiếm 125 – 130g/lít sữa). Gồm nước tự do (chiếm 96– 97%) và nước liên kết (3 – 4%).
1.1.4. Protein
Protein của sữa cũng do các axit amin trùng ngưng với nhau tạo nên.Vì thế, khi protein chịu tác dụng của enzyme proteinase sẽ tạo thành đầu tiên là các peptid và cuối cùng là các acid amin.
1.1.5. Chất béo
Chất béo trong sữa chiếm khoảng từ 3 – 5.2% (khoảng trên dưới 40g trong 1 lít sữa) trong đó gồm 2 loại:
• Chất béo đơn giản (glyxerit và sterit) có hàm lượng 35 – 45 g/l gồm acid béo no và
không no: axit oleic, acid palmitic, acid stearic.
• Chất béo phức tạp trong sũa có chứa một ít P, N, S trong phân tử. Tên gọi chung là
phosphoaminolipid, đại diện là lexitin và xephalin
Trong quá trình bảo quản, luôn xảy ra sự phân chia các glycerid trong lòng các tiểu cầu mang đặc tính chung như sau: Phần trung tâm của hạt tiểu cầu chứa các glycetid có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng acid oleic và luôn ở trạng thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ môi trường. Trong khi đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với màng chứa các glycerid có chỉ số iod thấp (5 - 6) nhưng lại có điểm nóng chảy rất cao và đông đặc lại ở nhiệt độ môi trường. Vì lẽ đó, xu thế chung của các hạt chất béo có trong sữa sẽ liên kết lại với nhau để tạo thành hạt hình cầu có kích thước lớn hơn. Đó là nguyên nhân gây nên trạng thái mất ổn định của chất béo có trong sữa và đó là nguyên nhân gây nên sự phân lớp chất béo và các thành phần trong sữa.
1.1.6. Đường lactose
Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng khoảng 50g/l, tồn tại chủ yếu 2 dạng avà b. Lactose khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tử đường glucose và một phần tử đường galactose.
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
6
(Lactose) (Glucose) (Galactose)
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Trong sữa đường latose luôn ở trạng thái hoà tan, khả năng hoà tan và kết tinh của lactose cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa. Hai đường a, b lactose luôn tồn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này được thay đổi bởi nhiệt độ.
1.1.7. 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.
Hàm lượng của nó trong sữa khoảng: 9 - 9.1 (g/l)
Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm : Muối clorua, photphat, xitrat, Natri sunphat, bicacbonat. Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới 2 dạng cân bằng: dạng hoà tan và dạng keo. Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thể phá vỡ dưới các yêu tố công nghệ: pH, nhiệt độ…
1.1.8. Vitamin
Sữa là một loại thức ăn chứa rất nhiều loại vitamin nhưng hàm lượng vitamin trong sữa không cao lắm. Các vitamin này thuộc 2 nhóm:
- Nhóm tan trong chất béo: A, D, E. - Nhóm tan trong nước: B1, B, B6, B12, PP,H, C. 1.1.9. 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. Trong sữa có các chất miễn dịch như antioxin, opsonin, bacteriolyzin, precipitin, aglutimin, ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu.
1.1.10. Enzyme
Sữa có chứa nhiều loại enzyme nhưng việc nghiên cứu chúng còn khó khăn bởi lẽ việc chiết tách các enzyme tự nhiên có trong sữa hoặc các enzyme có trong các loại vi sinh vật có mặt trong chất lỏng không phải dễ dàng tuy biết rằng các enzyme đó có lợi ích lớn trong công nghiệp. Chúng ta nghiên cứu các loại enzyme sữa theo sự sắp xếp chung đại diện cho hai loại enzyme thuỷ phân và enzyme oxy hoá sinh học.
7
1.1.11.Sắc tố trong sữa
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Màu trắng sữa là do sự khuếch tán ánh sáng bởi các micell protein. Sữa màu vàng là do hiện diện của carotenoid trong chất béo sữa mà đại diện là carotin.
Hàm lượng carotin trong trong sữa vào mùa hè 0.3 – 0.6 mg/kg, mùa đông 0.05 – 0.2 mg/kg, hàm lượng caroten này phụ thuộc vào loại động vật cho sữa, thức ăn gia súc, giống, thời vụ... Nước sữa có màu trắng hơi xanh là do hàm lượng chất béo trong sữa thấp, do các hạt casein trong sản phẩm không béo. Ngoài ra nuớc sữa có màu vàng xanh là có liên quan đến riboflavin, trong sữa còn có hợp chất chlorophyl màu xanh lá cây nhưng không nhiều.
1.1.12. Các chất khí
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 khí này gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi thanh trùng.
1.1.13. Hệ vi sinh vật trong sữa
Trong sữa có rất nhiều loại vi sinh vật từ những nguồn gốc khác nhau. Trong đó, một số có ý nghĩa tích cực, một số vô hại, một số gây hư hỏng sữa và các sản phẩm sữa, một số gây bệnh cho người tiêu dùng.
Các vi sinh vật bình thường của sữa:
o Vi khuẩn
Nhóm vi khuẩn lactic: là vi khuẩn sữa chung nhất bao gồm Streptococus lactic và S.cremoris đều là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên. Một vài chủng của loài này sản sinh các chất kháng sinh.
Nhóm trực khuẩn đường ruột Coli-aerogenes.
o Nấm men
Một số nấm men thuộc loài Mycoderma có khả năng tạo enzym phân hủy protein và lipid tạo nên trong các sản phẩm sữa vị đắng khó chịu.
8
o Nấm mốc
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Nấm mốc tiết ra enzym protease có khả năng phân giải protein và lipaza phân giải 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 trên phomat mềm.
Phương pháp hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sữa khi sữa vừa mới được vắt. Sữa sau khi được vắt hầu như không được sử dụng tươi ngay tức thời hay đem chế biến ngay mà phải lưu lại một thời gian sau khi vắt và vận chuyển sữa khỏi nông trại. Do đó trong giai đoạn này nhất thiết sữa phải được bảo quản trong những điều kiện nhất định nhằm ổn định chất lượng ban đầu của sữa vì nếu không thì sữa rất dễ bị nhiễm vi sinh vật do sữa là một môi trường chứa rất nhiều chất dinh dưỡng thích hợp cho vi sinh vật phát triển.
1.1.14. Chỉ tiêu nguyên liệu sữa tươi nguyên chất
Bảng 1: Chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi nguyên liệu (Theo TCVN 7405: 2004)
Chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Màu đặc trưng của sản phẩm
Mùi vị Mùi vị đặc trưng của sản phẩm, không có mùi vị lạ.
Trạng thái Dịch thể đồng nhất
9
Bảng 2: Các chỉ tiêu lí hóa của sữa tươi nguyên liệu
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Tên chỉ tiêu Mức
Hàm lượng chất khô, %, không nhỏ hơn 11.5
Hàm lượng chất béo,%, không nhỏ hơn 3.2
Tỉ trọng của sữa ở 200C, g/ml, không nhỏ hơn 1.026
Độ acid chuẩn, tính theo acid lactic 0.13 đến 0.16
Điểm đóng băng, 0C -0.51 đến -0.58
Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường Không được có
Bảng 3: Hàm lượng kim loại nặng trrong sữa tươi nguyên liệu
Tên chỉ tiêu Mức tối đa (mg/l)
Hàm lượng Asen (As) 0.5
Hàm lượng chì (Pb) 0.05
Hàm lượng thủy ngân (Hg) 0.05
Hàm lượng Cadimi (Cd) 1.0
Bảng 4: Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong sữa tươi nguyên liệu
10
Tên chất Mức tối đa (µg/kg)
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
DDT 1000
Lindan 200
Chlorpyrifos 10
Chlorpyrifos– methyl 10
Diazimon 20
Bảng 1.5: Các chỉ tiêu vi sinh trong sữa tươi nguyên liệu
Tên chỉ tiêu Mức
Tổng vi sinh vật hiếu khí trong 1ml sản phẩm 106
Số lượng tế bào xôma trong 1ml sản phẩm 4.105
Số Staphylococus aureus trong 1g sản phẩm n C m M
5 2 500 2000
1.2. Sản phẩm:
Váng sữa (milk scum) còn được gọi là kem sữa (milk cream) là lớp phân tử chủ yếu là chất béo nổi lên kết thành mảng trên bề mặt của sữa khi đun nóng sữa, hoặc để yên trong một thời gian và không đậy nắp. Sau khi tách đi lớp váng sữa người ta thu được sữa tách béo/ tách bơ (skimmed milk).
Váng sữa là phần được tách từ lớp trên cùng của sữa tươi nguyên chất thông qua hệ thống lọc ly tâm. Để có được 1.2 kg váng sữa, người ta phải chắt lọc từ 100 kg sữa tươi trong quy trình khép kín, đồng bộ, đáp ứng đầy đủ những tiêu chuẩn nghiêm khắc.
11
1. Giá trị dinh dưỡng của váng sữa:
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
(Theo Viện Nghiên cứu Y-Xã hội học)
Bảng trên cho thấy, trung bình trong 100g váng sữa có năng lượng là 151.35 ± 48.46 Kcal, chất đạm là 3.31 ± 1.52 g, chất đường 13.07 ± 4.08 g và chất béo rất cao là 9.44 ± 5.65 g. Trong tổng số 10 loại váng sữa đã quan sát, chỉ có 5 loại ghi thành phần vitamin A khoảng 120 mcg, 7 loại có canxi khoảng 120-130 mg, 4 loại có chất xơ khoảng 0.1-0.5 g, một số loại có Na khoảng 0.05-0.15 g. Váng sữa là nguồn cung cấp năng lượng rất cao. Tuy nhiên váng sữa là sản phẩm mất cân đối về năng lượng, quá giàu chất béo, quá ít chất đạm, rất nghèo chất khoáng và vi chất dinh dưỡng.
Váng sữa được phân thành nhiều loại tùy theo hàm lượng chất béo:
- Các loại váng sữa/kem sữa có hàm lượng béo cao (heavy cream) thường chứa
35-50% chất béo, - Loại thứ hai phổ biến hơn, chứa 10-30% chất béo (light cream, whipping
cream). Công dụng của váng sữa:
- Khi được sử dụng với hàm lượng vừa phải, váng sữa sẽ mang lại nhiều lợi ích. - Váng sữa, ngoài việc tác động tốt đến hệ tiêu hóa còn chứa nhiều dưỡng chất: vitamin (A, E, B2, B12, C, PP, biotin, beta – carotene…), các axit hữu cơ.
Thành phần khoáng chất trong váng sữa cũng phong phú từ kali, canxi cho đến clo, photpho, magiê, natri, sắt, kẽm, iot, đồng…Tất cả những khoáng chất này đều cần thiết cho cơ thể được khỏe mạnh. Canxi có nhiều trong váng sữa rất tốt cho việc tăng cường và phát triển của xương.
12
Ngoài ra, trong váng sữa còn có nhiều protein động vật, carbonhydrate, axit béo, đường tự nhiên. Váng sữa chứa ít cholesterol hơn bơ nên có thể dùng để thay thế trong việc chế biến.
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Quy trình công nghệ: II. II.1. Nguyên tắc, nguyên lý sản xuất váng sữa:
Váng sữa là một chế phẩm của sữa. Trước đây, váng sữa được chế biến bằng cách vớt phần trên cùng của sữa và đem đi làm lạnh. Trong sản xuất công nghiệp, đầu tiên người ta tách sữa ra thành cream và sữa gầy. Tiếp theo đó phần cream sẽ trải qua quy trình chuẩn hóa để đảm bảo độ béo cần thiết. Để loại trừ các vi khuẩn gây bệnh, cream này sẽ được thanh trùng bằng phương pháp Pasteur. Sau đó, cream được cho vào thùng, trộn mềm và ủ chua. Khi đạt được độ chua mong muốn, cream được để ở nhiệt độ khoảng 80C cho lên men. Kết thúc quá trình này, cream trở thành váng sữa với kết cấu đặc sệt và mang hương vị đặc trưng riêng.
13
II.2. Quy trình sản xuất váng sữa:
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Sữa bò tươi
Ly tâm
Sữa gầy Cream
Chuẩn hóa
Thanh trùng
Ủ chua
Lên men
Rót hộp
Bao gói
Bảo quản lạnh
14
Sản phẩm
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
II.3. Thuyết minh quy trình: II.3.1. Ly tâm:
• Mục đích: Phân riêng cấu tử béo và sữa gầy đồng thời có thể loại bỏ tạp chất. • Nguyên tắc: dựa vào sự chênh lệch tỷ trọng giữa tạp chất với sữa và chất béo với
sữa.
Trước đây quá trình tách chất béo sữa (còn được gọi là váng sữa) ra khỏi sữa tươi đươc thực hiện bằng phương pháp lắng bằng trọng lực nhưng ngày nay thì người ta không còn sử dụng phương pháp này để tách chất béo ra khỏi sữa do hiệu quả không cao và tốn thời gian hơn phương pháp ly tâm.
Trong thực tế có hiện tượng “liên kết ” giữa các hạt cầu béo trong sữa để tạo nên các hạt béo có kích thước lớn hơn. Kích thước của hạt béo càng lớn thì tốc độ chuyển động của chúng sẽ càng nhanh, thời gian phân riêng sẽ được rút ngắn.
Tuy nhiên dưới tác dụng của lực ly tâm, tốc độ chuyển động của các giọt béo trong sữa sẽ nhanh hơn 1080/0.166 ≈ 6.506 lần khi so sánh với quá trình phân riêng dưới tác dụng của trọng lực. Sữa được qua ống trục giữa, chảy theo các đỉnh rãnh vào khe của các dĩa rồi phân thành lớp mỏng giữa các dĩa. Dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ phân chia sữa: các cầu mỡ nhẹ hơn nên dưới tác dụng của gia tốc hướng tâm sẽ chuyển động về phía trục quay và tập trung xung quanh trục. Các cầu mỡ có kích thước lớn tập trung ở gần tâm, càng xa tâm thì lượng cầu béo giảm dần.
Ngày trước khi chưa có công nghệ làm sữa, váng sữa được sản xuất một cách đơn giản: sữa để chua sau đó tách lấy lớp váng đóng trên cùng và bảo quản ở nơi thoáng mát. Cách này hiện này vẫn còn những người tự làm váng sữa thủ công tại nhà sử dụng. Còn trong sản xuất công nghiệp, đầu tiên người ta ly tâm sữa tươi ra thành cream (giàu chất béo) có khối lượng riêng nhỏ và sữa gầy (ít chất béo) có khối lượng riêng lớn hơn. Sữa gầy sau đó được sử dụng để sản xuất ra các sản phẩm khác như: sữa bột, sữa chua, phomai…
• Các yếu tố ảnh hưởng: - Kích thước cầu mỡ:
Trong cream, các cầu mỡ có kích thước lớn chiếm tỷ trọng lớn. Khi ly tâm sữa có thể tách được các cầu mỡ có d ≥ 1 micromet. Các cầu mỡ bé hơn nằm lại trong sữa gầy.
15
- Nhiệt độ:
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Sữa lạnh có độ nhớt cao làm giảm hiệu suất ly tâm, đặc biệt đối với cầu mỡ có kích thước nhỏ.
Sữa được đun tới 55÷65oC có độ nhớt giảm, giúp quá trình ly tâm dễ dàng.
- Công suất thiết bị:
Máy ly tâm có công suất nhất định. Nếu tăng hoặc giảm đều làm giảm hiệu suất ly tâm.
- Độ sạch của sữa:
Trong quá trình ly tâm làm sạch, các tạp chất cơ học được tách khỏi sữa. Nếu sữa có nhiều tạp chất thì khoảng không gian chứa tạp chất sẽ chóng đầy và khi đó tạp chất bắt đầu tụ tập trên bề mặt các dĩa. Trong trường hợp này việc sữa gầy chuyển ra vùng ngoại vi sẽ khó hơn. Sữa gầy bị dâng lên giữa các dĩa và có thể chảy vào rãnh dành cho cream. Kết quả là hàm lượng chất béo của cream giảm đi, lượng chất béo trong sữa gầy lại tăng lên.
- Thiết bị ly tâm: Để tách chất béo ra khỏi sữa người ta sử dụng thiết bị ly tâm
dạng dĩa: o Cấu tạo:
Thiết bị gồm có thân máy, bên trong là thùng quay, được nối với một motor truyền động bên ngoài thông qua trục dẫn. Các dĩa quay có đường kính dao động từ 20 ÷102 cm và được xếp chồng lên nhau. Các lỗ trên dĩa ly tâm sẽ tạo nên những kênh dẫn theo phương thẳng đứng. Khoảng cách giữa hai đĩa ly tâm liên tiếp là 0.5 ÷ 1.3 mm.
o Nguyên tắc hoạt động:
Thiết bị làm việc theo phương pháp liên tục. Đầu tiên sữa nguyên liệu được nạp vào máy ly tâm theo cửa vào ở trên thiết bị, tiếp theo sữa sẽ theo hệ thống kênh dẫn trung tâm để chảy vào các khoảng không gian hẹp giữa các dĩa ly tâm. Dưới tác dụng của lực ly tâm, sữa được phân chia thành hai phần: phần cream có khối lượng riêng thấp sẽ chuyển động về phía trục của thùng quay, phần sữa gầy có khối lượng riêng cao sẽ chuyển động về phía thành thùng quay. Sau cùng, cả hai dòng sản phẩm sẽ theo những kênh riêng để thoát ra ngoài.
16
Trước khi đưa vào thiết bị tách béo, sữa tươi thường được gia nhiệt lên đến 55÷65oC.
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
a) Dĩa ly tâm b) Sơ đồ chuyển động của dòng
cream và sữa gầy
1- Dĩa ly tâm 1- Cream
2- Cửa ra cho cream 2- Sữa gầy
3- Lỗ 3- Đĩa ly tâm
17
4- Cửa vào cho nguyên liệu
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
II.3.2. Chuẩn hóa: •
• Mục đích: cream sau khi ly tâm thì hàm lượng béo chưa đúng với yêu cầu của sản phẩm. Vì vậy ta phải tiến hành quá trình chuẩn hóa để điều chỉnh hàm lượng chất béo phù hợp với yêu cầu sản phẩm. Hàm lượng béo 35-50% đối với các sản phẩm cần chất béo cao hoặc 10-30% đối với các sản phẩm phổ biến hơn. Phương pháp:
- Phương pháp điều chỉnh bằng lưu lượng dòng ra của cream.
Trên dòng cream người ta gắn lưu lượng kế và van điều khiển lưu lượng. Đây là phương pháp đơn giản và nhanh nhất, được áp dụng trong trường hợp nhiệt độ và hàm lượng béo trong sữa nguyên liệu không đổi, máy ly tâm hoạt động ổn định.
- Phương pháp điều chỉnh bằng dụng cụ đo tỷ trọng. - Phương pháp điều chỉnh kết hợp thông số lưu lượng và tỷ trọng. II.3.3. Thanh trùng:
• Mục đích: Tiêu diệt vi sinh vật và ức chế hoạt tính các enzyme trong cream, làm
cho các enzyme lipase từ vi sinh vật không có khả năng hoạt động được ở nhiệt độ
cao, giải phóng một số chất có khả năng oxy hóa gây các mùi bất thường •
Thông số công nghệ: thanh trùng ở nhiệt độ 90-950C trong thời gian 15-20 giây. Nếu cream có chất lượng tốt, người ta thường gia nhiệt nhanh nguyên liệu đến 95oC rồi làm nguội ngay.
Nếu tăng nhiệt độ và thời gian thanh trùng thì hiệu quả của quá trình sẽ tăng. Tuy nhiên, cream sẽ có mùi nấu và ảnh hưởng xấu đến chất lượng thành phẩm.
• Quy trình thực hiện:
Đầu tiên cream sẽ được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng để gia nhiệt lên 780C.
Tiếp theo cream được đưa vào bồn chân không để thực hiện quá trình bài khí. Áp lực chân không cần được hiệu chỉnh sao cho nhiệt độ sôi của cream trong bồn dao động quanh giá trị 620C. Khi đó các cấu tử dễ bay hỏi sẽ được tách ra khỏi cream.
Cuối cùng cream được đưa trở lại hệ thống trao đổi nhiệt bảng mỏng để gia nhiệt lên 950C sau đó làm nguội.
18
• Thiết bị thanh trùng:
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Là thiết bị truyền nhiệt hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng thích hợp cho cho chất lỏng và chuyển chất lỏng thành hơi nóng. Hệ số truyền nhiệt cao, mất mát nhiệt nhỏ, trọng lượng thấp, kích thước nhỏ, cài đặt thuận tiện cho việc vệ sinh thiết bị, thông dụng, tuổi thọ cao và nhiều mặt khác. Sử dụng rộng rãi trong luyện kim, dầu khí, hoá học, thực phẩm, dược phẩm, đóng tàu, dệt, giấy, gia nhiệt, làm lạnh…thuận tiện cho mục đích gia nhiệt nhanh.
Do mỗi tấm có diện tích bề mặt lớn, nên tạo ra bề mặt trao đổi nhiệt lớn giữa các môi chất. So với thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm truyền thống với cùng công suất thì một thiết bị trao đổi nhiệt bảng mỏng sẽ có hiệu suất trao đổi nhiệt tốt hơn. Hơn nữa, với thiết bị trao đổi nhiệt bảng mỏng quá trình vệ sinh, bảo trì và bảo dưỡng cũng trở nên dễ dàng hơn.
o Mục đích: nhờ quá trình biến đổi nhiệt liên tục để tiêu diệt bớt các VSV gây
hại cho sản phẩm.
Hình 3: thiết bị trao đổi nhiệt bảng mỏng.
o Cấu tạo:
Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật rất mỏng và được làm bằng thép không rỉ. Mỗi tấm bảng có bốn lỗ tại bốn góc và hệ thống các đường rãnh trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt.
19
o Nguyên lý hoạt động:
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Khi ghép các tấm bảng lại với nhau trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành hệ thống đường ống vào và ra của mẫu thực phẩm và tác nhân gia nhiệt. Mẫu này lần lượt qua các vùng gia nhiệt, giữ nhiệt và làm nguội. Có thể bố trí để mẫu đi ra ở vùng làm nguội trao đổi nhiệt với mẫu đi vào ở vùng gia nhiệt.
Hình 4: nguyên tắc hoạt động.
o Tiêu chuẩn về vật liệu Bản mỏng: Thép không rỉ AISI 316 được tôi sáng hoàn toàn, titan hoặc SMO. Tấm đệm: Nitrile-FDA, Nitrile-FDA chịu nhiệt hay EPDM-FDA Khung: làm bằng thép không rỉ, những đai ốc có thể dịch chuyển được trên những
con bulông lắp chặt được làm bằng đồng mạ crôm. o Thông số kỹ thuật và ứng dụng của máy o
Loại Dạng
Sondex 40
140
Hãng sản xuất : Số tâm trao đổi : Nhiệt độ thiết kế tối đa (độ C) : Sức ép kiểm tra (MPa) : Sức ép vi phân (MPa) : 1 1
Ưu điểm :
20
Phạm vi ứng dụng : • Chịu nhiệt độ cao • Chịu áp lực nén cáo • Có thể vận hành liên tục • Chịu được nhiệt độ thấp • Chịu được chất độc hại, ăn mòn • Dễ dàng xử lý vệ sinh • Ứng dụng cho công nghiệp giấy và Cellulose
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
• Làm mát, lạnh • Công nghệ sản xuất thực phẩm • Bộ phận gia nhiệt • Làm nóng • Hệ thống thông gió
II.3.4. Ủ chua:
• Mục đích: chuẩn bị quá trình lên men tự nhiên. • Cách tiến hành:
Ủ cream trong thùng chuyên dụng ở điều kiện thường để đạt được độ chua như mong muốn.
II.3.5. Lên men:
• Mục đích: Tạo cấu trúc, mùi vị và hương vị đặc trưng cho sản phẩm. • Cách tiến hành:
Tiến hành lên men trong thiết bị ở nhiệt độ 80C, thời gian khoảng 24 giờ. Kết thúc quá trình này, sẽ tạo thành sản phẩm với kết cấu sệt và mang hương vị đặc trưng riêng.
• Thiết bị lên men: o Cấu tạo:
21
Thiết bị là một hình trụ đứng làm bằng thép không rỉ hay lớp kim loại kép có đáy và nắp hình nón. Bên trong thiết bị có hệ thống cánh khuấy và các đầu dò nhiệt độ, pH, … để theo dõi trực tiếp các thông số công nghệ của quá trình lên men. Trong sản xuất bơ không cần cung cấp oxi cho vi sinh vật lên men nên các thiết bị không có hệ thống trên nắp thiết bị có chứa sục khí. Phần chức năng khác nhau: cửa với nhiều khuấy nối với motor, cửa cửa thông cánh nạp chất điều chỉnh pH, nạp giống, cửa trường và tháo canh …Cửa nạp môi thiết bị thường được bố trường ra khỏi Ngoài ra thiết bị còn có trí ở phần đáy. lấy mẫu,… cửa quan sát, van
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Hình 5 : thiết bị lên men bề sâu.
1. Động cơ. 2. Hộp giảm tốc. 3. Khớp nối. 4. Ổ bi 5. Vòng bít kín. 6. Trục. 7. Thành thiết bị. 8. Máy khuấy trộn tuabin. 9. Bộ trao đổi nhiệt dạng ống xoắn. 10. Ống nạp không khí. 11. Máy trộn kiểu cánh quạt. 12. Bộ sủi bọt. 13. Máy khuấy dạng vít. 14. Ô đỡ. 15. Khớp để tháo. 16. Áo. 17. Khớp nạp liệu. 18. Khớp tháo không khí.
Xử lý thiết bị với H2S04 và HN03 loãng, thông khí trong 24h. Tiệt trùng thiết bị bằng hơi nước (0.2 bar), làm nguội bằng tác nhân lạnh thông qua vỏ áo.
o Nguyên lý hoạt động: máy làm việc liên tục với các công đoạn:
Chuẩn bị thiết bị lên men.
Nạp môi trường vô trùng cho thiết bị.
Cấy giống và lên men.
Bổ sung cơ chất và tháo sản phẩm liên tục.
22
II.3.6. Rót hộp và bao gói
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
• Mục đích: cho sản phẩm vào hộp và tiến hành bao gói để cách ly sản
phẩm với môi trường bên ngoài.
• Cách tiến hành: Sản phẩm được rót vào hộp kết hợp với quá trình ghép
mí hút chân không. Bao bì polystyrene với ngọn lá nhôm được bao phủ bởi
loại polyethylene được dùng để đóng gói váng sữa. II.3.7. Bảo quản:
Sản phẩm được bảo quản lạnh để đảm bảo chất lượng tốt nhất.
Hình 6: Sản phẩm váng sữa thương mại
III. Xu thế phát triển và các sản phẩm hiện có trên thị trường:
Ở Việt Nam, tình hình vệ sinh an toàn thực phẩm trong cả nước nói chung và các khu vực đô thị nói riêng trong thời gian qua đang gây ra nhiều lo lắng cho người dân. Nhiều vụ việc đã xảy ra như việc tiếp tục sử dụng những hoá chất cấm dùng trong nuôi trồng, chế biến nông thủy sản, thực phẩm, việc sản xuất một số sản phẩm kém chất lượng hoặc do quy trình chế biến hoặc do nhiễm độc từ môi trường, đang gây ảnh hưởng xấu đến xuất khẩu và tiêu dùng của các nước trên thế giới và Việt Nam nói riêng.
Theo thống kê của Tổ chức Y tế thế giới (WHO), hiện có hơn 400 các bệnh lây truyền qua thực phẩm không an toàn. Vệ sinh an toàn thực phẩm đã được đặt lên hàng đầu nghị trình tại nhiều hội nghị y tế và sức khỏe cộng đồng toàn cầu.
23
Ở Việt Nam, trước những vấn đề nhức nhối trên, ngày 04/01/2012, Thủ tướng Chính phủ đã thông qua Quyết định số 20/2012/QĐ-TTg Phê duyệt chiến lược quốc gia An toàn
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
thực phẩm giai đoạn 2011-2020 và tầm nhìn 2030, nhằm nhấn mạnh nội dung an toàn thực phẩm, tạo động lực thúc đẩy việc đảm bảo vệ sinh thực phẩm tầm quốc gia.
Ngày nay, người tiêu dùng thông minh đã tự lựa chọn cho mình những thực phẩm sạch bằng nhiều cách khác nhau. Sử dụng sản phẩm tự nhiên là một trong những cách hữu hiệu đã được lựa chọn.
Cũng theo báo cáo nói trên của New Nutrition Business, có tới 74% số người được khảo sát nghĩ rằng tự nhiên nghĩa là tốt hơn cho sức khỏe và điều đó cho thấy trong tâm thức của người tiêu dùng, tính tự nhiên và tốt hơn cho sức khỏe có mối liên hệ rất mạnh mẽ. Cũng như hiện tượng người tiêu dùng Việt Nam đang tích cực tìm mua thịt sạch, rau dại mọc tự nhiên có thể ăn được, gà đồi, cá câu ngoài biển… Như vậy, họ cũng bắt đầu lựa chọn thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên.
Các sản phẩm váng sữa hiện nay được sản xuất theo xu thế “5 không”: không chất bảo quản; không màu tổng hợp; không hương tổng hợp; không gelatin (chất tạo đông) và không chất tạo ngọt tổng hợp, để đảm bảo quyền lợi của người tiêu dùng.
Khắp nơi trên thế giới đều chuộng mua các loại váng sữa. Trước đây, ít người quan tâm đến chúng nhưng ngày nay thì ngược lại, sản phẩm váng sữa đảm bảo an toàn, tự nhiên và thật sự tốt cho mọi người nói chung và trẻ em nói riêng.
24
Một số sản phẩm váng sữa được sản xuất trong nước như:
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
25
Một số sản phẩm ngoại nhập:
CNCB SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Tài liệu tham khảo:
1. Giáo trình công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống pha chế tập 1 – Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa – Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2011 2. Lâm Xuân Thanh, Giáo trình công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa,
NXB khoa học và kỹ thuật Hà Nội 3. Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống (tập 1),
NXB đại học quốc gia Tp. HCM, 2004.
4. https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=On8nkLhBV4c
5. http://beforeitsnews.com/vietnamese/2014/04/vang-sua-hoff-di-dau-trong-xu-
huong-san-pham-tu-nhien-242624.html
6. http://delys.com.vn/thu-vien-thong-tin/thong-tin-dinh-duong/cach-bao-quan-va-
26
chon-lua-vang-sua/235
