SVTH: Phạm Thị Sinh 1 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
MỞ ĐẦU
Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và có đầy đủ các chất dinh
dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin,… Ngoài giá trị dinh dưỡng
trong sữa còn nhiều chất cần thiết cho cơ thể như: axit amin không thay thế, muối
khoáng…
Sữa được chế biến thành nhiều loại thực phẩm khác nhau, trong đó các sản phẩm
được chế biến từ sữa vẫn là mặt hàng có giá trị dinh dưỡng cao chứa đầy đủ các chất
với một tỉ lệ thích hợp cần thiết cho con người. Tiêu biểu là phô mai là nguồn cung
cấp chất đạm, canxi, phốt pho cao, rất bổ dưỡng và tốt cho xương, giúp chống lại ung
thư đường ruột hiệu quả và một số ung thư khác ở hệ tiêu hóa.[15]
Tuy nhiên ở Việt Nam ta, ngành sản xuất sữa chỉ là nhập nguyên liệu về rồi sau đó
đem đi hoàn nguyên lại, còn phô mai vẫn chưa được phát triển mạnh, phần lớn chúng
ta vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài. Đặc biệt trong xu thế hội nhập và toàn cầu hóa,
Việt Nam đang bước vào lộ trình hội nhập với sự cạnh tranh quyết liệt của nền kinh tế
thị trường, hàng hóa nói chung, các loại thực phẩm nói riêng của tổ chức thương mại
thế giới WTO. Nó đòi hỏi nhà nước cũng như các doanh nghiệp tận dụng những cơ
hội có được để tăng cường phát triển đối đầu với những thách thức mới và việc xây
dựng nhà máy sản xuất phô mai là giải pháp tích cực hiện nay.
Vì vậy em chọn đề tài xây dựng dây chuyền công nghệ sản xuất phô mai năng
suất 3 tấn sản phẩm trên ca từ nguyên liệu sữa tƣơi.
SVTH: Phạm Thị Sinh 2 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về nguyên liệu:
1.1.1.Sữa:
1.1.1.1.Định nghĩa về nguyên liệu sữa tƣơi:
Sữa là chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để
nuôi sống động vật con. Sữa được lấy từ những con khoẻ mạnh, có được từ một hay
nhiều lần vắt. Sữa tươi là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng bởi nó là thực phẩm cân đối
về thành phần các chất như: prôtein, lipit, muối khoáng, vitamin… Ngoài ra trong sữa
còn có đầy đủ axit amin không thây thế, đây là những axit amin cần thiết cho cơ thể.
1.1.1.2. Tính chất vật lý của sữa tƣơi:
Sữa là chất lỏng có màu trắng đục, có độ nhớt lớn, có mùi rất đặc trưng và vị hơi
ngọt. Sữa thường có đặc điểm và tính chất sau: [4- trang 5].
Mật độ quang ở 150C : 1,03 – 1,034
Tỉ nhiệt : 0,93
Nhiệt độ đông đặc : - 0,550C
pH : 6,5 – 6,6
Độ axit tính bằng độ Donic -0D : 16 – 18
Chỉ số khúc xạ ở 200C : 1,35
1.1.1.3. Cấu trúc hoá lý và thành phần hoá học của sữa tƣơi:
1.1.1.3.1. Cấu trúc hoá lý:
Về phương diện hóa lý người ta coi sữa như một thể keo gồm các tiểu cầu béo (đường
kính từ 3-5 μm) và các mixen protein (đường kính gần 0,1μm trong pha phân tán là
nước).
1.1.1.3.2. Thành phần hoá học của sữa tƣơi:
Sữa bao gồm 2 thành phần chính là nước và chất khô.
1.1.1.3.2.1. Nƣớc:
Nước trong sữa bao gồm nước tự do và nước liên kết trong đó nước tự do chiếm
96 – 97% tổng lượng nước.
SVTH: Phạm Thị Sinh 3 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
+ Nước tự do: có thể tách ra được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hoá học
với chất khô. Đây là cơ sở để sản xuất những sản phẩm từ sữa khác nhau như: sữa cô đặc,
phô mai…
+ Nước liên kết: chiếm tỉ lệ nhỏ khoảng 3 – 4%, hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào
các thành phần có trong hệ keo như: protein, các phosphatic, polysacarit. Nước liên
kết thường được gắn với các nhóm như: -NH2, -COOH, -OH, =NH, =CO.
1.1.1.3.2.2. Chất khô:
Chất khô của sữa bao gồm toàn bộ các thành phần còn lại của sữa trừ nước.
Chất khô của sữa bao gồm: chất béo, protein, đường, muối khoáng, các loại vitamin,
acid, enzym...
* Chất béo:
Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo
có độ sinh năng lượng cao có chứa các vitamin hoà tan (A,D,E). Ðối với các sản phẩm
sữa lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị trạng thái của sản phẩm.
Chất béo trong sữa gồm 2 loại: chất béo đơn giản và chất béo phức tạp.
+ Chất béo đơn giản: có hàm lượng 35÷45 g/l gồm axit béo no và không no như: axit
oleic, axit palmitic, axit stearic.
+ Chất béo phức tạp: thường chứa một ít P, N, S trong phân tử. Các chất béo phức tạp
này có tên gọi chung là phosphoaminolipit đại diện là lexitin và xephalin.
* Đặc tính hoá lí của chất béo: [4 - trang 7].
Mật độ quang ở150c : 0,91÷ 0,95oC
Nhiệt độ nóng chảy : 31÷36oC
Nhiệt độ đông đặc : 25÷30oC
Chỉ số iod : 25÷45
Chỉ số xà phòng hoá : 218÷235
Chỉ số axit bay hơi không hoà tan : 1,5÷3
Chỉ số khúc xạ : 1,453÷1,462
Cấu trúc: Chất béo có trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình
cầu hoặc ôvan có đường kính 2÷10 m. Các tiểu cầu này được bao bọc bởi một màng
protein, màng protein này chia thành hai phần đó là protein hoà tan được và không
SVTH: Phạm Thị Sinh 4 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
hoà tan được tỉ lệ giữa hai thành phần này là rất khác nhau giữa các loại sữa.
Sự phân bố các glyxerit trong lòng các tiểu cầu mang đặc điểm sau: phần trung tâm
của tiểu cầu chứa glyxerit có nhiệt độ nóng chảy thấp, giàu axit oleic và luôn ở trạng
thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ bình thường. Trong khi đó phần ngoại vi nơi tiếp
xúc với màng chứa các glyxerit với chỉ số iod rất thấp nên có nhiệt độ nóng chảy cao
có thể đông đặc ở nhiệt độ môi trường. Do vậy màng có tính chất bảo vệ chất béo khỏi
những biến đổi. Sự biến chất của màng sẽ làm tăng cường sự hoạt động trực tiếp của
một số loài vi sinh vật hoặc là sự tăng lên của chỉ số axit hoặc làm thay đổi các tính
chất vật lí một cách sâu sắc gây ra việc tiến lại gần rồi kết dính các tiểu cầu với nhau
dẫn đến quá trình tách chất béo làm mất đi tính đồng nhất của sữa.
* Prôtein:
Protein trong sữa là chất đạm hoàn thiện bởi vì nó chứa hầu hết các acid amin đặc
biệt là các acid amin không thay thế. Các acid amin chủ yếu có mặt trong sữa tính
theo % chất khô như sau: [3- trang 10].
Alanin : 3% Prolin : 11,3% Phenylamin : 5%
Valin : 7,2% Cystin và cystein : 0,34% Methionin : 2,8%
Lơxin : 9,2% Serin : 6,3% Treonin : 4,9%
Izolơxin : 6,1% Tryptophan : 1,7% Arginin : 4,1%
Histidin : 3,1% Lysin : 8,2% Acid aspartic : 7,1%
Acid glutamic : 22,4% Tyrosin :6,3%
Trong thành phần cấu trúc protein sữa rất đa dạng bao gồm: [3- trang 10].
Cazein toàn phần chứa : 26 29 g/l
Lactoglobulin : 26 29 g/l
Lactalbumin: 2,4 4 g/l
Imunoglobulin: 0,8 1,5g/l
Và một số thành phần khác
Trong các thành phần trên, cazein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa.
Về mặt cấu trúc, cazein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40÷ 200m và
bằng phương pháp ly tâm người ta có thể tập hợp tất cả các hạt này ở thể lắng như keo
có màu trắng hoặc kết tủa cazein dưới dạng hạt mixen lớn nhờ quá trình axit hoá sữa
đến pH đẳng điện (pH=4,6).
SVTH: Phạm Thị Sinh 5 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
Ðiều quan tâm trong công nghệ chế biến sữa về thành phần cazein là sự không đồng
nhất của các thành phần cazein, vì trong cazein có , , cazein .-cazein chiếm 60%
cazein toàn phần, -cazein chiếm 30% cazein toàn phần, -cazein chiếm 4-10%
cazein toàn phần. Khi nhiệt độ vượt quá 75-800C có sự biến tính của canxi
phosphocazeinat bởi vì một phần muối canxi hoà tan chuyển thành canxi triphosphat
không hoà tan ảnh hưởng đến cân bằng giữa các mixen phosphocazein và các muối
khoáng hoà tan.
* Đường:
Ðường trong sữa chủ yếu là đường lactoza hàm lượng đường có khoảng 50g/lit sữa
tồn tại ở hai dạng -lactoza và - lactoza. Khi có sự thay đổi về nhiệt độ thì có sự
chuyển hoá từ dạng này sang dạng kia và ngược lại.
Độ ngọt của lactoza kém hơn saccaroza 30 lần, độ hoà tan trong nước cũng kém
hơn. Ðộ hoà tan trong nước của lactoza được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 1.1. Độ hòa tan trong nước của lactoza (g/100gH2O)
Nhiệt độ
-lactoza
-lactoza
0
25
39
100
5
8,6
12,6
70
45,1
45,1
45,1
94,7
Ở nhiệt độ nhỏ hơn 1000C thì không làm thay đổi đường lactoza. Nhưng khi lớn hơn
1000C thì đường lactoza rất nhạy với nhiệt độ sẽ xảy ra sự biến đổi do sự xuất hiện các
Melanoit tạo thành khi các acid amin tác dụng với lactoza. Trên 1500C người ta nhận
thấy được màu vàng và ở 1700C thì có màu nâu đậm hình thành bởi quá trình caramen
hoá.
Đường lactoza có thể lên men được dưới tác dụng của vi sinh vật và có thể tạo thành
các sản phẩm khác nhau có lợi. Một trong những biến đổi thường gặp và quan trọng
nhất là sự tạo thành acid lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic đây chính là cơ sở
của quá trình sản xuất các sản phẩm sữa lên men:
C12H22011.H20 4CH3-CHOH-COOH
Mặt khác sự tạo thành khí H2 và khí C02 có liên quan đến sự phồng lên tạo lỗ hổng