THIẾT KẾ NHÀ MÁY THỰC PHẨM
Chương 1. Các quy trình sản xuất sữa GVHD: ThS. Nguyễn Hữu Quyền 1 Chương 1. GIỚI THIỆU CÁC QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA 1.1. Quy trình sản xuất sữa thanh trùng Kiểm tra chất lượng Làm lạnh bảo quản Gia nhiệt Li tâm làm sạch Tiêu chuẩn hóa Đồng hóa, thanh trùng Làm lạnh Rót, đóng gói Bảo quản Sữa tươi Nguyên liệu Sữa tươi Thanh trùng Chương 1. Các quy trình sản xuất sữa GVHD: ThS. Nguyễn Hữu Quyền 2 Sữa thanh trùng đã xuất hiện vào cuối thế kỷ 19. Đây là phương pháp bảo quản bằng cách sát trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn. Trên thị trường Việt Nam hiện nay, chỉ còn một vài công ty sản xuất sữa thanh trùng trong đó có công ty sữa Long Thành, Đồng Nai và công ty sữa Mộc Châu, Ba Vì. Do sữa thanh trùng hoàn toàn dùng vật liệu là sữa tươi vắt từ bò sữa, nên hương vị ngon hơn sữa tiệt trùng. Nhưng cũng chính vì vậy nên việc tồn trữ và bảo quản sữa thanh trùng rất khó, đòi hỏi luôn phải được giữ lạnh. Do phải bảo quản lạnh thường xuyên để sản phẩm sữa không bị hỏng nên khi đưa ra thị trường, giá của sữa thanh trùng bao giờ cũng mắc hơn sữa tiệt trùng khoảng 500 đồng. Sữa tươi thanh trùng được sử dụng khá rộng rãi bởi công nghệ chế biến đơn giản, phù hợp với thị hiếu tiêu thụ của nhiều người. Ngoài ra, sữa thanh trùng còn giữ được mùi vị và giá trị tự nhiên của sữa. Có thể có nhiều loại sữa thanh trùng khác nhau chủ yếu về hàm lượng chất béo. Trong công nghiệp thường sản xuất loại sữa 3,2% và 3,6% chất béo. Trong khi đó, bằng công nghệ tiệt trùng, các công ty có thể thêm vào sữa đến 36 loại loại khoáng chất và vitamin khác nhau. Vì vậy, sữa tiệt trùng "rộng" dinh dưỡng hơn sữa thanh trùng. Bên cạnh đó, việc tồn trữ và bảo quản sữa tiệt trùng cũng dễ dàng hơn. Quá trình thanh trùng phải được bảo đảm thực hiện liên tục. Có 2 cách thanh trùng: Một, đun sữa ở nhiệt độ thấp khoảng 63 0 C trong vòng 30 phút, sau đó để lạnh ngay. Hai, đun sữa ở nhiệt độ tương đối cao (85-90 0 C) trong thời gian ngắn từ 30 giây đến 1 phút rồi làm lạnh ngay. Tuy nhiên, với phương pháp thanh trùng, sữa phải luôn được giữ lạnh từ 3- 5 0 C để đảm bảo chất lượng và an toàn cho sản phẩm. Sữa bò tươi thanh trùng khi mua về nên được để trong ngăn đá đến khi sản phẩm có thể đạt đến nhiệt độ 4 0 C thì có thể để xuống ngăn làm mát trong tủ lạnh để dùng dần trong khoảng 10 ngày. Trong khi đó phải đến giữa thế kỷ 20, một công nghệ hiện đại hơn thanh trùng là tiệt trùng mới xuất hiện. 1.2. Quy trình sản xuất sữa tiệt trùng Chương 1. Các quy trình sản xuất sữa GVHD: ThS. Nguyễn Hữu Quyền 3 Trong ngành công nghiệp sữa, từ nguồn sữa tươi nguyên liệu qua bàn tay chế biến của con người, ta có thể cho ra hàng loạt các sản phẩm vô cùng đa dạng và phong phú như: Sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng, sữa cô đặc, sữa bột, phô mai, bơ, kem,… Nhưng trong tất cả các loại sản phẩm nói trên thì quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng và sữa thanh trùng gần như là giống nhau. Điểm khác biệt quan trọng là sản phẩm sữa tiệt trùng phải được qua xử lý ở nhiệt độ rất cao (trên 100 0 C), nhờ đó hệ vi sinh vật và enzyme có trong sữa bị vô hoạt. Nguồn nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất sữa tiệt trùng phải có chất lượng tốt. Ngoài yêu cầu cơ bản về các chỉ tiêu vi sinh, hóa lý và cảm quan, người ta thường quan tâm đến thành phần serum – protein trong sữa tươi. Hàm lượng của chúng dao động 0.1- 0.4 g/l. đây là nhưng protein kém bền nhiệt. một số phân tử serum – albumin dễ bị đông tụ khi ta xử lý sữa ở nhiệt độ cao. Do đó, để sản xuất sữa tiệt trùng, hàm lượng serum – protein không được vượt quá 0.4g/l. Phương pháp tiệt khuẩn cực nhanh hay còn gọi là tiệt trùng tức là diệt khuẩn cực nhanh bằng cách cho sữa chảy thành màng mỏng ở nhiệt độ cực cao (135 – 150 0 C) trong một khoảng thời gian cực ngắn 3-15 giây, rồi làm lạnh ngay xuống ở 12,5 0 C. Công nghệ tiệt trùng còn được gọi là tiến trình xử lý nhiệt cho thực phẩm dạng lỏng như sữa ở nhiệt độ cực cao trong thời gian cực ngắn. Công nghệ tiệt trùng, một trong những tiến bộ khoa học quan trọng nhất thế kỷ 20, giúp sản phẩm có thể được bảo quản mà không cần dùng đến hệ thống tồn trữ lạnh. So với sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng có lợi điểm là không cần sử dụng đến tủ lạnh để tồn trữ sản phẩm. Thêm vào đó, sữa tiệt trùng còn thể tồn trữ được trong thời gian từ 6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ bình thường mà không cần chất bảo quản. Đó là do tính năng của quy trình chế biến và đóng gói của công nghệ tiệt trùng, theo một hệ thống vô trùng khép kín. Quá trình làm nóng và lạnh sản phẩm cực nhanh sẽ giúp tiêu diệt hay làm tê liệt khả năng hoạt động của các loại vi sinh vật gây bệnh, Chương 1. Các quy trình sản xuất sữa GVHD: ThS. Nguyễn Hữu Quyền 4 giúp thành phần hoá học của sữa ít biến đổi hơn quá trình chế biến thanh trùng truyền thống. Khi tiệt trùng ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài, nếu có một vài chênh lệch trong xử lý nhiệt cũng không gây nguy cơ tồn tại vi khuẩn gây bệnh. Trái lại khi sát trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn, nếu rút thời gian xử lý nhiệt quá ngắn thì có thể gây nguy cơ tồn tại vi khuẩn gây bệnh. Hình 1.2. Quy trình sản xuất sữa tiệt trùng 1.3. Quy trình sản xuất sữa tiệt trùng UHT Sữa nguyên liệu Chuẩn hóa Bài khí Đồng hóa Rót sản phẩm Tiệt trùng Sữa tiệt trùng Bao bì thủy tinh hoặc nhựa Chương 1. Các quy trình sản xuất sữa GVHD: ThS. Nguyễn Hữu Quyền 5 Theo tiến sĩ Bozena Malmgren, chuyên gia công nghệ cao cấp tại Thụy Điển (từng đến Việt Nam tham dự hội thảo về công nghệ tiệt trùng UHT), các mặt hàng sữa chế biến theo công nghệ tiệt trùng UHT đều đảm bảo 3 yếu tố: giữ chất lượng tốt, ổn định, không hư hỏng trong quá trình bảo quản; không chứa các vi khuẩn và các độc tố gây hại; không chứa bất cứ vi sinh vật nào có khả năng sinh sôi, phát triển khiến gây hỏng sản phẩm. Chính vì thế, người tiêu dùng có thể yên tâm sử dụng. UHT-Công nghệ đỉnh cao Nguyên tắc căn bản của công nghệ chế biến tiệt trùng UHT là gia nhiệt sản phẩm ở nhiệt độ 136-140 độ C trong thời gian ngắn (4-6 giây), sau đó làm nguội nhanh ở 25 độ C. Quy trình xử lý nhiệt siêu cao và làm lạnh cực nhanh này đã giúp tiêu diệt hết vi khuẩn có hại, các loại nấm men, nấm mốc đồng thời, giữ lại tối đa các chất dinh dưỡng và mùi vị tự nhiên của sản phẩm sữa nguyên liệu. Sữa thành phẩm sau đó được đóng gói trong bao bì giấy tiệt trùng 6 lớp ở môi trường hoàn toàn tiệt trùng. Điều này giúp ngăn 100% ánh sáng và vi khuẩn có hại từ không khí xâm nhập - nguyên nhân chính khiến thực phẩm nhanh hư hỏng, biến chất. Các sản phẩm sữa tiệt trùng UHT nhờ vậy rất an toàn và có hạn dùng tới 6 tháng mà không cần dùng chất bảo quản và trữ lạnh. Trong bối cảnh nhiều người quan ngại về vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm thì các mặt hàng được chế biến theo công nghệ tiệt trùng UHT, trong đó có sữa, được xem là lựa chọn thông minh, an toàn. Công nghệ tiệt trùng UHT được đánh giá là phát minh quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm của thế kỷ 20. Mỗi năm, hàng trăm tỷ lít sữa tiệt trùng UHT được bán ra trên toàn thế giới, giúp hàng tỷ người tiếp cận với nguồn dinh dưỡng này. Chương 1. Các quy trình sản xuất sữa GVHD: ThS. Nguyễn Hữu Quyền 6 Tháng 9 vừa qua, thế giới kỷ niệm 60 năm ngày thiết bị đóng gói tiệt trùng đầu tiên ra đời. Riêng tại Việt Nam, ngành sữa đã ứng dụng rộng rãi công nghệ tiệt trùng UHT từ năm 1994. Hình 1.3. Quy trình sản xuất sữa tiệt trùng UHT Bảng 1.1. tổng hợp so sánh ưu nhược điểm của các công nghệ sản xuất sữa Sữa nguyên liệu Chuẩn hóa Bài khí Đồng hóa Tiệt trùng UHT Rót sản phẩm Sữa tiệt trùng UHT Bao bì giấy vô trùng Chương 1. Các quy trình sản xuất sữa GVHD: ThS. Nguyễn Hữu Quyền 7 Công nghệ Tiêu chí Công nghệ sữa thanh trùng Công nghệ sữa tiệt trùng Công nghệ sữa tiệt trùng UHT Thời gian 30 phút 3 – 15 giây 4 – 6 giây Nhiệt độ <100 0 C 125 0 C 136 – 150 0 C Mùi vị Biến đổi ít Có thể gây mất một số khoáng chất trong sữa Có thể gây mất một số khoáng chất trong sữa Thời gian bảo quản Ở 4 0 C trong 10 ngày 6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ thường 6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ thường . đặc, sữa bột, phô mai, bơ, kem,… Nhưng trong tất cả các loại sản phẩm nói trên thì quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng và sữa thanh trùng gần như là giống nhau. Điểm khác biệt quan trọng. serum – protein không được vượt quá 0.4g/l. Phương pháp tiệt khuẩn cực nhanh hay còn gọi là tiệt trùng tức là diệt khuẩn cực nhanh bằng cách cho sữa chảy thành màng mỏng ở nhiệt độ cực cao (135. 136-140 độ C trong thời gian ngắn (4-6 giây), sau đó làm nguội nhanh ở 25 độ C. Quy trình xử lý nhiệt siêu cao và làm lạnh cực nhanh này đã giúp tiêu diệt hết vi khuẩn có hại, các loại nấm