Quaù trình Ñaïi hoïc Quoác gia Tp Hoà Chí Minh Tröôøng Ñaïi hoïc Baùch khoa Khoa Coâng ngheä Hoùa hoïc BOÄ MOÂN COÂNG NGHEÄ THÖÏC PHAÅM PHAÂN TÍCH HACCP CUÛA QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT SÖÕA CHUA GVHD Coâ ÑO[.]
Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh Trường Đại học Bách khoa Khoa Công nghệ Hóa học BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM PHÂN TÍCH HACCP CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA GVHD: Cô ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO SVTH : HC07TP Tháng năm 2011 Trang PHẦN 1: Mô tả sản phẩm Thành phần, cấu trúc: Nguyên liệu: Sữa nguyên liệu: sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc… Chất tạo ngọt: Glucid, sweetener Chất ổn định: Gelatin, pectin, Agar-agar Vi khuẩn lên men lactic: Streptococus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus Thành phần Thành phần Nước Nồng độ 87,8 Protein 4,7 Carbonhydrat 4,3 Khoáng Sodium chất Potassium 56 Vitamin chole sterol 196,8 Magnesium 13,6 Calcium 133,6 Alpha – tocopherol 13 – cis - retin cól Trans – retinol 76,7 Carotene 11,1 cholesterol 10,3 3,1 3,3 Trang Đơn vị g/100g yoghurt g/100g yoghurt g/100g yoghurt mg/100g yoghurt mg/100g yoghurt mg/100g yoghurt mg/100g yoghurt g/100g yoghurt g/100g yoghurt g/100g yoghurt g/100g yoghurt g/100g yoghurt Cấu trúc: dạng paste phối trộn sữa û, cấu trúc đồng nhất, không bị tách pha, màu sắc tươi sáng, mùi vị đặc trưng sản phẩm Đặc điểm hoá lý, vi sinh: Hoá lý: tổng hàm lượng chất khô: 14 – 16%, hàm lượng chất béo: 0,5 – 3,5%, pH = 4,6 Chỉ tiêu vi sinh: vi sinh vật gây bệnh, không chứa nhiều tế bào vi khuẩn lactic 0,9% Bao bì, phương pháp đóng bao bì: Hũ nhựa polypropylene giấy nhôm phải tiệt trùng trước sử dụng Sản phẩm rót vô trùng vào hũ Bảo quản, vận chuyển, phân phối: Được chứa thùng carton trình vận chuyển bảo quản lạnh Bảo quản nhiệt độ – 4oC, vòng tuần Trang PHẦN 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA Sữa gầy, cream Đường, sữa cô đặc Sữa nguyên liệu Chuẩn hoá Hiệu chỉnh Bài khí Đồng hoá Thanh trùng Giống VSV Hộp nhựa, nắp nhôm Lên men Rót vô trùng & hàn kín Bảo quản lạnh Sản phẩm QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA CÓ XÁC ĐỊNH CÁC CCP Sữa nguyên Trang liệu CCP Sữa gầy, cream Đường, sữa cô đặc Chuẩn hoá Hiệu chỉnh SSO PSS Bài khí Đồng hoá Giống VSV Hộp nhựa, nắp nhôm SSO P CCP Thanh trùng SSO P Lên men Rót vô trùng & hàn kín Bảo quản lạnh Sản phẩm Trang CCP 2.1 Chuẩn hoá: + Mục đích:điều chỉnh hàm lượng chất béo Hàm lượng béo cao dễ gây tượng tách pha sản phẩm sữa chua + Thông số: Hàm lượng chất béo yaourt thành phẩm thường dao động khoảng 0,5 – 3,5% + Ngyên tắc thực hiện: Nếu hàm lượng béo thấp ta tiến hành tính toán bổ sung thêm cream Nếu hàm lượng béo cao ta tiến hành tính toán tách bớt cream 2.2 Hiệu chỉnh SNF: + Mục đích :xác định hàm lượng chất khô có sữa Thông thường sưã tươi có hàm lượng chất khô khoảng 11,5 – 12,7% Yếu tố quan trọng Nó định đến độ cứng sản phẩm sữa chua tạo thành Theo Bourgeois Larpent (1989), tổng hàm lượng chất khô tôí ưu cho trình lên me sản xuất yaourt từ 14 – 16% Thực tế, nhà sản xuất chọn giá trị thích hợp cho sản phẩm Nếu hàm lượng chất khô thấp khả đông tụ sản phẩm sữa chua thấp Nếu hàm lượng chất khô cao sản phẩm sữa chua tạo thành có độ cứng cao + Giải pháp kỷ thuật: - Cô đặc chân không: để làm bay lượng định Các nhà sản xuất sử dụng thiết bị khí, kết hợp cô đặc sưã điều kiện chân không thiết bị cô đặc sưã dạng màng rơi Thể tích sữa sau trình cô đặc thường giảm từ 10 – 20% Khi đó, tổng hàm lượng chất khô sưã tăng từ 1,5 – 3,0% - Bổ sung bột sữa gầy vào sữa tươi : hàm lượng bột sữa gầy sử dụng thường không cao 3% so với khối lượng sữa tươi - Bổ sung sữa cô đặc vào sữa tươi - Siêu lọc Xử lý sữa gầy phương pháp siêu lọc (ultra-filtration) thiết bị membrane Dùng sản phẩm không qua màng (retentate) thoát từ thiết bị siêu lọc có hàm lượng chất khô cao sử dụng để bổ sung vào sữa tươi Trang 2.3 Bài khí: + Mục đích: Trong sữa có nhiều khí lạ cần loại trừ không phá vỡ mùi hương đặc trưng sữa chua Khi sữa có nhiều khí nóù làm giảm khả truyền nhiệt nghóa làm tăng chi phí cho trình sản xuất bước trùng, đồng hoá,……… Trong trường hợp trùng sau đóng hộp, nhiệt độ trùng thể tích khí tăng lên làm vỡ hộp Nếu bổ sung bột sữa gầy vào sữa tươi để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô, khuấy trộn hỗn hợp làm gia tăng lượng khí hoà tan sữa Khi đó, qui trình sản xuất bắt buộc phải có trình khí -> Hàm lượng chất khí hoà tan sữa nguyên liệu thấp tốt + Nguyên tắc thực hiện: kết hợp nhiệt độ với áp lực chân không + Thông số kỷ thuật: T=70oC, áp suất tương ứng + Thiết bị gia nhiệt: ống lồng ống, mỏng tác nhân gia nhiệt nước 2.4 Đồng hoá: + Mục đích: ổn định hệ nhủ tương, hạn chế tách pha chất béo trình lên men sữa tăng độ đồng cho sản phẩm + Nguyên tắc thực hiện: sử dụng áp lực cao + Thông số kỷ thuật: T=55-70oC, P = 100-250 bar + Phương pháp thực hiên: Đồng hoá toàn phần : cấp cấp Đồng hoá phần: dòng cream ( 10% max), dòng sữa gầy + Thiết bị: đơn giản cần có thay đổi tiết diện đột ngột tạo nên va đập, tượng chảy rối, tượng xâm thực 2.5 Thanh trùng: Trang + Mục đích: tiêu diệt vi si vật gây bệnh ức chế đến mức tối đa hệ vi sinh vật enzym có sữa Ngoài ra, trình làm biến tính sơ protein sữa, đặc biệt whey protein Nhờ đó, trình lên men lactic, khối đông hình thành với cấu trúc ổn định, hạn chế thoát huyết khỏi cấu trúc gel bảo quản yaourt Theo Bylund Gosta (1995), b-lactoglobulin – thành phần whey protein-đã tương tác với k-casein cấu trúc mecille làm cải thiện cấu trúc đông yaourt + Phương pháp thực hiện: Chế độ xử lý 90 – 95oC – phút + Thiết bị trùng: ống lồng ống, mỏng 2.6 Cấy giống: Trong sản xuất yaourt, người ta sử dụng nhóm vi khuẩn lactic lên men đồng hình Hai loài phổ biến Streptococcus thermophilus Lactobacillus bulgaricus Trong thực tế, chúng sống cộng sinh với (symbiosis) Hiện nay, nhà máy sản xuất yaourt với suất lớn thường mua chế phẩm vi khuẩn lactic để sử dụng + Nguyên tắc thức hiện: Dung dịch sữa sau trùng cần làm nguội xuống đến khoảng 420C (nhiệt độ không làm ảnh hưởng đến chất lượng giống ) tiến hành cấy giống vào với tỉ lệ 0.5 -7 % 2.7 Hoạt hóa + Mục đích: để rút ngắn thời gian lên men tiết kiệm lượng chế phẩm vi khuẩn cần dùng + Nguyên tắc: hoạt hoá vi khuẩn giống môi trường pha chế từ bột sữa gầy + Thông số: Hàm lượng chất khô môi trường hoạt hoá dao động từ – 12% Trước hoạt hoá giống, môi trường cần phải trùng 90 – 95oC thời gian 30 – 45 phút Quá trình xem kết thúc độ chua canh trường đạt 85 – 90oD Nhiệt độ hoạt hoá trì 43oC Trang + Thiết bị: vô trùng có dạng hình trụ, đáy côn chế tạo vật liệu thép không rỉ Sử dụng cánh khuấy khoảng thời gian nhấât định để phân bố tế bào vi khuẩn lactic môi trường sữa để trình lên men diễn nhanh đồng * Chú ý: Sau trình nhân giống hoạt hoá giống, chưa sử dụng ta cần làm lạnh, giống để hạn chế gia tăng độ chua canh trường gây ức chế hoạt tính lên men vi khuẩn lactic Trường hợp giống sử dụng tiếp theo, ta cần làm lạnh canh trường nhiệt độ 10 – 12oC Nếu thời gian bảo quản giống dài giờ, nhiệt độ canh trường nên trì 5oC 2.8 Lên men: Quá trình lên men thực bioreactor có phận điều khiển: nhiệt độ tự động, pH môi trường tự động Quá trình lên men thực nhiệt độ T = 42 oC, thời gian lên men t = -6 h , pH = 4,5 – 4,6 2.9 Rót sản phẩm: Bao bì thường sử dụng: nhựa ( sữa chua đặc), giấy (sữa chua uống) Yêu cầu bao bì: + Kín + Phải vô trùng Thiết bị rót: phải vô trùng 2.10 Làm lạnh : + Mục đich: làm lạnh môi trường lên men để ổn định cấu trúc gel sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ sinh tổng hợp acid lactic vi khuẩn + Nguyên tắc: Các bao bì chứa yaourt đưa vào phòng làm lạnh để đưa yaourt nhiệt độ 18 – 20oC vòng 30 – 40 phút 2.11 Bảo quản : cuối cùng, ta hạ nhiệt độ yaourt xuống 4oC bảo quản sản phẩm kho lạnh nhiệt độ – 4oC Trang PHẦN 3: PHÂN TÍCH HACCP CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA DẠNG KHUẤY 3.1 Phân tích mối nguy có quy trình sản xuất 3.1.1 Mối nguy từ nguyên liệu Trang 10 Bảng 1: Các mối nguy tiềm ẩn nguyên liệu sản xuất yoghurt Các nguye ân liệu Sữa (trữ lạnh) Sữa bột Mối nguy tiềm ẩn Nguyên nhân Mối nguy có hình thành? Có Biện pháp kiểm soát Sinh học: vsv gây bệnh Staphylococcus, Mycobacterium, Listeria… Vsv gây bệnh, sinh sôi mầm bệnh có sữa chưa chế biến Hoá học: thuốc bảo vệ thực vật, thuốc kháng sinh, hoormon… Thuốc bảo vệ thực vật, kháng sinh hoormon không theo giới hạn cho phép Có Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ kết chứng nhân phân tích Vật lý: kim loại, thuỷ tinh, gỗ Sữa chứa mảnh kim loại, gỗ hay thuỷ tinh Bào tử có không khí sữa bột Có Sữa dược lọc trước bảo quản chế biến Không có Nhà sản xuất kiểm soát qua hồ sơ chứng nhân phân tích Mua sữa bột từ công ty đạt HACCP Xây dựng SSOP để giảm nhiễm bẩn Hh: thuốc bảo vệ thực vật Thuốc bảo vệ thực vật không nằm giới hạn cho phép Không có Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ chứng nhận phân tích Vl: kim loại, xơ sợi, Sữa bột chứa Không có Nhà sản xuất kiểm soát Sh: bào tử kháng nhiệt Bacillus cereus, Clostridium perfringen Trang 11 Sữa trùng trình chế biến Chất ổn định đất đá đất đá, thuỷ tinh, kim loại… Sh: bào tử Bacillus, Clostridium Chất ổn định bị nhiễm bẩn bào tử không khí thông qua hồ sơ chứng nhận phân tích Không có Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ chứng nhận phân tích Vl: kim loại thuỷ Kim loại, thuỷ tinh tinh vật lạ khác xuất Không có Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ chứng nhận phân tích Đườn g Vl: kim loại, xơ sợi, đất đá Đường chứa kim loại lẫn, xơ sợi từ bao đường Có Puree Sh: Samonella, E.coli Puree chứa vsv gây bệnh Không có Đường sàng qua sàng tách từ sàng tách tạp chất trước sử dụng Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ chứng nhận phân tích Vl: kim loại, tạp chất Puree chứa tạp chất lơ lửng Không có Sh: bào tử Bacillus, Clostridium vsv gây bệnh khác Vl: mảnh nhựa Hũ nhiễm bẩn bào tử vki khuẩn có không khí Có Mảnh nhựa vỡ xuất Không có Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ chứng nhận phân tích Sh: bào tử Bacillus clostridium Bề mặt bị nhiễm bào tử vi khuẩn không khí Có Hũ nhựa tiệt trùng H2O2 rót vô trùng Hũ nhựa Giấy nhô m Trang 12 Puree mua từ nhà sản xuất có chứng nhân HACCP Hũ nhựa tiệt trùng H2O2 rót vô trùng Môi trườn g nuôi cấy Nước Mảnh nhựa Mảnh nhựa kim loại xuất Không có Sh: E coli, Bacillus, Clostridium vsv gây bệnh khác Môi trường nuôi cấy bị nhiễm chéo sản xuất Có Sh: vi sinh vật nước Hoá học: hoá chất từ môi trường Nước chứa chất bẩn sinh học hoá học thuốc bảo vệ thực vật chất hoá học công nghiệp khác Không có 3.1.2 Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ chứng nhận phân tích Sử dụng nước xử lý Kiểm tra vi sinh hoá chất Các mối nguy trình sản xuất Bảng 2: Các mối nguy có quy trình sản xuất sữa chua dạng khuấy Quá trình Các mối nguy Nguyên nhân Mối nguy cần Biện pháp kiểm tiềm ẩn quan tâm hay soát không ? Bài khí Mối nguy vật Thể tích khí lại Không (SSOP) T=70oC, áp suất lý: vỡ hộp bao bì tăng lên chân không tương ứng Đồng hoá Thanh trùng Mối nguy vật lý: nhiễm bẩn ngẫu nhiên Mối nguy sinh học: vi khuẩn chịu nhiệt Sữa tiếp xúc với phận thiết bị Không (SSOP) Một số vi khuẩn chịu nhiệt tồn nhiệt độ cao Nước nóng đạt đến nhiệt độ mong muốn Có (CCP) Trang 13 Vệ sinh thiết bị Nhiệt độ phải đạt đến 95oC giữ phút Kiểm tra nhiệt độ đầu vào đầu Lên men Mối nguy sinh học: VSV gây bệnh Mối nguy hoá học: sót lại chất CIP Mối nguy vật lý: cặn lắng Rót vô Mối nguy sinh trùng học: VSV gây bệnh có không khí Mối nguy vật lý: bụi Hàn kín Mối nguy sinh học: VSV gây bệnh Mối nguy vật lý: bụi Cặn làm ngăn cản trình truyền nhiệt Thiết bị lên men có VSV gây bệnh cặn lắng dính thành thiết bị, sót lại hoá chất CIP Không (SSOP) Thiết bị lên men phải làm vệ sinh sau mẻ lên men Tủ rót vô trùng chứa không khí chưa tiệt trùng có lẫn bụi bẩn Không (SSOP) Duy trì điều kiện vô trùng bên tủ rót Mối hàn bị hỏng dẫn đến việc bị nhiễm bẩn vào sản phẩm trình vận chuyển Có (CP) Tiến hành kiểm tra mối hàn bị hỏng cách lấy mẫu cách ngẫu nhiên mẻ sản xuất Nhiệt độ bảo quản không vượt 5oC Thời gian sử dụng không tuần Xe trữ đông phải có nhiệt độ thấp 5oC trước vận chuyển Bảo quản Mối nguy sinh Các vi sinh vật ưa ấm lạnh sản học: phát phát triển phẩm triển Listeria VSV gây bệnh Vận Mối nguy sinh chuyển lạnh học: phát triển VSV gây bệnh Quá trình bảo quản lạnh không qui định tạo điều kiện cho VSV gây Trang 14 Có (CCP) Có (CP) bệnh phát triển Tủ lạnh Mối nguy sinh Quá trình bảo quản trưng bày học: phát lạnh không qui sản phẩm triển định tạo điều VSV gây bệnh kiện cho VSV gây bệnh phát triển Bảo quản lạnh tới tay người tiêu dùng 3.2 Mối nguy sinh học: phát triển VSV gây bệnh Quá trình bảo quản lạnh không qui định tạo điều kiện cho VSV gây bệnh phát triển Không Cửa hàng có trách nhiệm tủ lạnh trưng bày sản phẩm Không Người tiêu dùng có trách nhiệm bảo quản lạnh (4oC) có ghi bao bì sản phẩm Phân tích điểm kiểm soát tới hạn trogn quy trình sản xuất Trang 15 Bảng 3: Các điểm kiểm soát tới hạn quy trình Quá trình Mối nguy Điểm tới hạn Cách phòng ngừa Cách thức kiểm soát Tiếp nhận nguyên liệu - Vật lý: kim loại, thuỷ tinh, cát… - Hoá học: độc tố, hoá chất tẩy rửa, kháng sinh, - Sinh học: VK sinh bào tử - Không chứa kháng sinh, độc tố, thể thực khuẩn - Không chứa dư lượng hoá chất tẩy rửa - Tổng số tế bào VSV thấp tốt Thu nhận sữa nguyên liệu đảm bảo chất lượng thông qua việc kiểm tra chứng nhận chất lượng nơi cung cấp sữa Xử lý nhiệt - Sinh học - t0: 90 - 950C - Thời gian: – 5’ Bảo quản - Sinh học - t0: 40C - Thời gian: - Kiểm soát trình lọc sữa nguyên liệu - Bảo quản sữa trước đưa vào sản xuất 40C, điều kiện kín - Kiểm tra hàm lượng độc tố, dư lượng kháng sinh, số lượng VK sữa - Nếu số lượng VK, đặc biệt VK sinh bào tử vượt giới hạn phải loại bỏ mẻ sữa - Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ, nhiệt độ không đạt cần xử lý nhiệt lại - Nếu gia nhiệt lại cần loại bỏ mẻ sữa - Kiểm tra nhiệt độ phòng bảo quản Trang 16 Người Hồ sơ kiểm HACCP soát- Mức độ kiểm soát - Bộ phận QC thu nhận nguyên liệu, phận QC - Kiểm tra mẻ nguyên liệu - Người vận hành thiết bị xử lý nhiệt - Kiểm tra suốt trình - Người vận hành QC QC lạnh tuần - Nếu nhiệt độ lạnh phải loại bỏ mẻ sản phẩm Trang 17 phòng lạnh - Kiểm tra suốt trình ... yaourt xuống 4oC bảo quản sản phẩm kho lạnh nhiệt độ – 4oC Trang PHẦN 3: PHÂN TÍCH HACCP CỦA QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA DẠNG KHUẤY 3.1 Phân tích mối nguy có quy trình sản xuất 3.1.1 Mối nguy từ... qua hồ sơ chứng nhận phân tích Sử dụng nước xử lý Kiểm tra vi sinh hoá chất Các mối nguy trình sản xuất Bảng 2: Các mối nguy có quy trình sản xuất sữa chua dạng khuấy Quá trình Các mối nguy Nguyên... men Rót vô trùng & hàn kín Bảo quản lạnh Sản phẩm QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA CÓ XÁC ĐỊNH CÁC CCP Sữa nguyên Trang liệu CCP Sữa gầy, cream Đường, sữa cô đặc Chuẩn hoá Hiệu chỉnh SSO PSS