tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất kem

Các thiết bị dùng trong phân phối kem: o Các loại xe vận tải lạnh chuyên dụng Chỉ tiêu chất lượng vượt trội của sản phẩm so với đa số sản phẩm cùng loại:  Các chỉ tiêu vi sinh: thấp h

Trang 1

Lời cảm ơn!

Với lòng biết ơn chân thành chúng em xin gởi lời cảm ơn đến cô Trần Thị Thu Trà, người

đã tận tình hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp này mặc dù quỹ thời gian của cô khá bận rộn Những hướng dẫn và gợi ý quý báu của cô là nhân tố quan trọng giúp đồ án này có thể hoàn thành Nếu trong quá trình làm việc chung, chúng em có điều gì sơ sót, rất mong cô bỏ qua

và chỉ dạy cho chúng em

Chúng con xin cảm ơn cha mẹ những người luôn quan tâm chăm sóc chúng con trong suốt thời gian học tập Nếu không có cha mẹ chúng con đã không có được như ngày hôm nay Tuy nhiên, đây chỉ là những kết quả ban đầu , chúng con xin cố gắng nghiều hơn nữa để không phụ lòng của cha mẹ và thầy cô

Chúng em cũng xin cảm ơn những thầy cô thuộc khoa Công Nghệ Thực Phẩm, những thầy cô thuộc trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM và những thầy cô đã từng dạy dỗ chúng em trong suốt thời gian học tập Các thầy cô đã từng bước nâng đỡ chúng em về kiến thức cũng như rèn luyện nhân cách con người cho hoàn thiện Chúng em xin ghi nhớ công ơn này

Xin cảm ơn các bạn lớp 06DTP đã giúp đỡ chúng mình trong quá trình học tập Thời gian được bên nhau cùng học tập và vui chơi quả thật là những kỷ niệm đẹp khó quên của chúng ta

Hy vọng sẽ được gặp lại và cùng làm việc chung trong tượng lai

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm của tất cả mọi người để chúng

em có hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trang 2

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG

Trang 3

Kem là sản phẩm lạnh đông của hỗn hợp nước Thông thường là hỗn hợp nước trái cây hay sữa, thêm một ít chất béo Để kem mịn và xốp, trong quá trình làm lạnh, hỗn hợp được đánh trộn để bổ sung không khí và giảm kích thước của các tinh thể đá

Có nhiều loại kem Bylund Gosta (1995) đề nghị phân loại kem thành bốn nhóm:

 Kem được sản xuất từ sữa

 Kem được sản xuất từ chất khô không béo của sữa (milk solids non –fat) và dầu thực vật

 Kem được sản xuất từ nước ép trái cây có bổ sung thêm thành phần chất béo và chất khô không béo của sữa

 Kem được sản xuất từ nước ép trái cây và đường

Hai nhóm sản phẩm đầu tiên là phổ biến nhất và chiếm khoảng 80÷90% tổng sản lượng kem trên toàn thế giới

1.3 Lịch sử hình thành kem

Năm 54 sau Công Nguyên , khi lên ngôi ḥoàng đ ế La Mã, Nero mở đại tiệc và quyết định tạo nên một sự kinh ngạc cho các vị khách bằng một món tráng miệng chưa ai nghĩ tới: tuyết ngọt Để làm được món này, ông đã cho người lên núi Apennine lấy tuyết về rồi ướp nó bằng mật hoa, hoa quả và mật ong Lịch sử vốn công tâm, Nero đến giờ vẫn bị người đời coi là bạo chúa, nhưng cái công nghĩ ra tuyết ngọt – tiền thân của kem – của ông vẫn được ghi nhận

Hơn 500 năm sau, tại Trung Quốc, dưới triều nhà Đường (618-907), không hẹn mà nên, món tuyết ngọt của Nero có thêm một hình hài mới Nó là một hỗn hợp của sữa trâu, bò, dê

đă được lên men trộn với bột mỳ, sau đó được ướp long não cho hương vị và làm lạnh bằng băng và muối Món quý này cũng như tuyết ngọt của Nero, chỉ được dùng trong những buổi tiệc lớn của triều đình

Như vậy, kem là sản phẩm đã có lâu tại Trung Quốc Theo Campell (1980) mãi đến năm

Trang 4

kem là một sản phẩm thương mại Ngày nay kem đã trở thành sản phẩm quen thuộc với người tiêu dùng và được yêu thích với các lứa tuổi khác nhau

1.4 Nhu cầu ăn kem trên thế giới và Việt Nam

Sự khác nhau trong văn hóa và khí hậu tạo ra sự khác biệt lớn về khối lượng, chủng loại và hương vị của kem được sản xuất và tiêu thụ trong các nước khác nhau

Mỹ là nhà sản xuất kem lớn nhất (khoảng 6 tỷ cho mỗi năm) và mỗi đầu người tiêu thụ hàng năm khoảng 22 lít, chỉ New Zealands thì ăn nhiều hơn với một mức tiêu thụ là 26 lít Khoảng 9% tất cả các loại sữa sản xuất tại Mỹ thì được dùng để làm kem

và hơn 90% các hộ gia đình Mỹ mua nó Kem được ăn như bánh snack, nhiều như bánh biscuit được ăn ở Anh Bán kem ở Mỹ trong năm 2009 là khoảng 20 tỷ đồng, nó được bán trong các cửa hang bán lẻ, cửa hàng tạp hóa, siêu thị, nhà hàng… Hơn một nửa số doanh thu là tiền bán kem, kem ít chất béo, yoghurt đông lạnh và nước trái cây trong một khoảng nhỏ (<10%) Vani là hương vị phổ biến nhất

Trang 5

Giới thiệu một vài loại kem nổi tiếng trên thế giới:

Kem New Zealand

Hình 1.1: Kem New Zealand

Có thể coi kem là một thương hiệu quốc gia của đất nước này Chỉ có 4 triệu dân, nhưng người New Zealand lại ăn kem nhiều chỉ sau người Mỹ Kem New Zealand ngon ở độ tinh khiết và tươi mới Kem được làm trong môi trường cực sạch, từ sữa của đàn bò quanh năm chỉ ăn cỏ trên những cánh đồng xanh ngút mắt, từ những nguyên liệu tươi mới được lựa chọn cẩn trọng nhất với công nghệ làm kem tiên tiến có tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt Môi trường thanh khiết và sạch giúp New Zealand gần như miễn dịch với hầu hết các bệnh dịch động vật Chính điều này khiến người dân nước này hoàn toàn vô lo khi thưởng thức món kem của nước mình

Trang 6

Kem Pháp

Hình 1.2: Kem Pháp

Berthillon là cái tên khá quen thuộc khi nhắc tới kem Pháp Nó có hai dạng: kem sữa

và sorbet (kem hoa quả không có kem hoặc sữa) với vô vàn mùi hương: từ ngọt ngào với chocolate tới vani, từ chanh chua sắc đến dâu thơm mát Nhiều người từng nói, để thưởng thức loại kem ngon nhất thế giới, hãy đến Berthillon trên con phố Louis gần Notre Dame Dạo bộ bên sông Seine và tận hưởng hương vị kem tuyệt vời của Berthillon, bạn sẽ hiểu tại sao nên đến Paris

"Đại sứ đặc mệnh toàn quyền" của kem Pháp ở Việt Nam là Fanny Để chắc chắn đạt chất lượng cao nhất, mỗi loại kem Fanny đều có một công thức được tính toán cẩn thận Các sản phẩm nhập khẩu để làm kem cũng được Fanny lựa chọn kỹ càng như chocolate Bỉ, kem tươi New Zealand, vani Madagascar, rhum của Antilles hay chè xanh Nhật Bản

Trang 7

Mỗi năm, người tiêu dùng Việt Nam tiêu xài gần 700 tỷ đồng cho sản phẩm kem và tốc độ

Trang 8

còn rất thấp so với thế giới Theo kết quả điều tra người tiêu dùng trên cả nước về hàng Việt Nam chất lượng cao 2005, thị phần kem Việt nam được phân chia như sau: Kido’s chiếm 45,8% thị phần, Vinamilk chiếm 20,8%, và Thủy Tạ chiếm khoảng 20,8% thị phần Ở phân khúc trung và cao cấp, Kido’s chiếm khoảng 60% thị phần

Kem tươi Tràng Tiền

Kem Tràng Tiền từ lâu nổi tiếng với các hương vị như kem đậu xanh béo ngậy khi ăn vào tan chảy từ từ trong miệng cho đến kem sôcôla, cốm, sữa ngọt lịm, thơm ngon Từ khi ra đời năm

1958 đến nay, kem Tràng Tiền luôn giữ được sự tin yêu của khách hàng nhờ vào chất lượng và hương vị riêng của mình Mặc dù nổi tiếng nhưng giá kem Tràng Tiền rất rẻ, mọi người ai cũng

có thể thưởng thức

Hình 1.4: Kem tuơi Tràng Tiền

Trang 9

Kem Thủy Tạ

Các sản phẩm Kem Thuỷ Tạ được sản xuất trên dây chuyền hiện đại khép kín, theo công nghệ của Italy

Quy trình sản xuất:

Nguyên liệuTrộnThanh trùngĐồng hoáĐông lạnhTạo hình (Rót khuôn)

Đông cứng  Bao gói sản phẩm, đóng thùng  Bảo quản (<= -18oC) trong kho lạnh Phân phối Tới các đại lý, cửa hàng

Nguyên liệu chủ yếu dùng trong sản xuất kem :

 Các loại hoa quả tự nhiên, hạt khô, mứt quả, nước quả…

Chủ yếu các loại nguyên liệu dùng để sản xuất kem là mua trong nước, có các chất làm đông kem là phải nhập từ các hãng sản xuất ở nước ngoài

Quy trình công nghệ: Là sự kết hợp giữa công nghệ hiện đại của nhà cung cấp thiết bị hàng

đầu Châu Âu với các hương vị mang đậm tính truyền thống và hoa quả nhiệt đới phong phú của Việt Nam

Thiết bị máy móc: toàn bộ thiết bị máy móc do một tập đoàn hàng đầu nổi tiếng của thế giới

chuyên ngành về chế tạo máy chế biến sữa và kem cung cấp

Trang 10

Hình 1.5: Công đoạn đóng gói kem Thủy Tạ

Đây là một dây chuyền sản xuất hiện đại khép kín - tự động hoàn toàn từ khâu đầu tới khâu cuối, có thể sản xuất được các sản phẩm: Kem cây, kem cốc các loại, kem ốc quế và các loại kem hộp 500ml, 1 lít, 5 lít

Các thiết bị dùng trong phân phối kem:

o Các loại xe vận tải lạnh chuyên dụng

Chỉ tiêu chất lượng vượt trội của sản phẩm so với đa số sản phẩm cùng loại:

 Các chỉ tiêu vi sinh: thấp hơn nhiều so với giới hạn cho phép và so với sản

Trang 11

 Các chỉ tiêu hoá lý:

o Độ tan chảy: đồng đều và lâu hơn sản phẩm cùng loại tại cùng một điều kiện

o Độ mịn: Cao hơn rất nhiều sản phẩm cùng loại

 Chỉ tiêu cảm quan: Thơm ngon và có mùi vị đặc trưng đối với từng loại sản phẩm hơn so với sản phẩm cùng loại

Chất lượng kem công nghiệp Thủy Tạ đã được người tiêu dùng công nhận - Tiêu chí chất lượng là tiêu chí được người tiêu dùng coi trọng hơn cả khi mua kem ăn Theo cảm nhận của người tiêu dùng, trên thị trường chỉ có 3 thương hiệu kem được đánh giá chất lượng cao là: kem Thủy Tạ, kem Wall's (nay đã bán cho Kinh Đô) và kem Vinamilk (theo nguồn nghiên cứu thị trường của Công ty Thủy Tạ) Kem công nghiệp Thủy Tạ đã nhận được nhiều giải thưởng, huy chương vàng qua các kỳ hội chợ, các cuộc bình chọn, và liên tục được người tiêu dùng bình chọn là hàng Việt nam chất lượng cao

Ngoài ra, còn có các loại kem khác cũng khá nổi tiếng của Việt Nam như:

Kem Vinamilk

Hình 1.6: Sản phẩm kem Vinamilk

Kem Vinamilk có nhiều hương vị trái cây tự nhiên: dâu, sầu riêng, dừa, khoai môn, đậu xanh

và nhiều hương vị khác được đóng trong bao bì hộp 1 lít hoặc 450ml tiện lợi cho người sử

dung Bạn có thể ăn ngay với bánh côn kem, hoặc cho thêm mứt, đậu phộng hoặc siro để có

một ly kem ngon tuyệt theo đúng sở thích của mình

Kem Vinamilk còn có loại ly và cây rất phù hợp với các em thiếu nhi

Trang 12

Kem Kido’s

Hình 1.7: Sản phẩm kem Kido’s

Hiện nay, Kido’s đang có hai nhãn hàng chính đó là: Merino và Kido’s Celano với hơn 50

sản phẩm gồm các chủng loại: kem hộp, kem hũ, kem bánh và kem que Đồng thời, KIDO

cũng thực hiện chiến lược đa dạng hóa sản phẩm phù hợp với khẩu vị người việt như: Kem

Xoài, Kem Mãng Cầu bên cạnh những khẩu vị quen thuộc của quốc tế như: Kem Chocolate,

kem dâu, kem vani

Trang 13

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM

Trang 14

2.1 Nguyên liệu trong sản xuất kem

2.1.1 Sữa và các sản phẩm từ sữa

Trong sản xuất kem, người ta sử dụng các dạng nguyên liệu như sữa tươi, sữa cô đặc, sữa bột nguyên cream, sữa bột gầy, chất béo từ sữa như cream, bơ hay chất béo khan (anhydrous milk fat)…

Sữa là một loại thực phẩm có nhiều chất bổ và chứa đầy đủ các chất quan trọng đối với sự phát triển của con người.Trong sữa có gần 100 chất khác nhau như chất béo, protein, đường, vitamin, khoáng ,enzyme, chất khí và đặc biệt có nhiều chất miễn dịch Trong sữa có 10 loại acid không thay thế, 18 loại ạcid béo và 25 loại muối khoáng, 12 loại vitamin, 4 loại đường….Ngoài ra sữa còn chứa một lượng nước tương đối lớn vì thế đã làm giảm độ năng lượng sữa

Sữa bò gồm khoảng 87% là nước và 13% là chất khô Và hàm lượng sữa có thể dao động một cách đáng kể Số liệu trong bảng 2.1 cho biết giới hạn của dao động hàm lượng các thành phần trong sữa

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của sữa

Thành phần chính Khoảng dao động Giá trị thực

13,0 % 3,9 % 3,4 % 4,8 % 0,8 %

Các nguyên liệu trên phải được kiểm tra những chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và vi sinh Chất lượng của nguyên liệu càng cao thì chất lượng sản phẩm sẽ càng tốt và ổn định Việc lựa chọn dạng nguyên liệu thích hợp cho sản xuất sẽ phụ thuộc vào dạng sản phẩm kem, giá thành nguyên liệu và nguồn cung ứng

Mỗi loại nguyên liệu sẽ được bảo quản trong những điều kiện thích hợp tương ứng

Ví dụ như sữa tươi được bảo quản trong các thiết bị kín được làm bằng thép không rỉ ở nhiệt

Trang 15

độ không lớn hơn 6o

C Sữa bột có thể được đựng trong các bao rồi xếp vào nơi thoáng mát trong kho bảo quản hoặc được chứa trong các silo lớn Riêng đối với nhóm nguyên liệu có hàm lượng chất béo cao, ta cần hạn chế đến mức tối thiểu sự thủy phân và oxy hóa chất béo trong quá trình bảo quản Ví dụ như các nhà sản xuất bảo quản cream trong thiết bị kín bằng thép không rỉ, dưới lớp khí trơ (N2), tránh sự tiếp xúc giữa cream với ánh sáng mặt trời, đồng…

Một số loại cream thường dùng trong sản xuất kem:

% khối lượng kem thành phẩm Melonin là loại kem nổi tiếng được sản xuất từ nguồn chất béo thực vật Ở một số nước người ta sử dụng kết hợp dầu thực vật vào chất béo của sữa để sản xuất kem Tuy nhiên có một số quốc gia nghiêm cấm việc sử dụng chất béo thực vật trong sản xuất kem

Dầu thực vật cần được bảo quản trong các điều kiện tương tự như đối với nhóm nguyên liệu cream, bơ

2.1.3 Đường

Đường được dùng để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô và vị ngọt của sản phẩm Trước đây trong sản xuất kem, ngoài đường lastose có trong sữa người ta thường sử dụng đường

Trang 16

saccharose Ngày nay, nhóm nguyên liệu đường trở nên đa dạng hơn với đường nghịch đảo, glucose và siro glucose-fructose Đường góp phần tạo vị ngọt cho sản phẩm và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản

Đường saccharose C12H22O11 được sản xuất từ mía hoặc củ cải đường Đối với nhóm sản phẩm đường tinh luyện, hàm lượng saccharose chiếm hơn 99,8 % tổng khối lượng sản phẩm Các chỉ tiêu hóa lý quan trọng của đường là độ ẩm, hàm lượng saccharose, độ tro và độ màu

Đường nghịch đảo là hỗn hợp glucose và fructose với tỷ lệ mol 1:1 Người ta nghịch đảo đường từ nguyên liệu saccharose bằng chất xúc tác acid (acid citric, acid tatric, acid phosphoric…) hoặc chế phẩm enzyme invertase Hiệu suất thủy phân có thể lên đến 95%

Đường glucose được sử dụng dưới dạng tinh thể hoặc dung dịch thủy phân tinh bột với chất xúc tác là hệ enzyme a-amylase và glucoamylase

Siro glucose-fructose được sản xuất từ tinh bột với hai giai đoạn chính Giai đoạn đầu

sử dụng chế phẩm enzyme a-amylase và glucoamylase để thủy phân tinh bột thành glucose Giai đoạn sau là quá trình chuyển hóa một phần đường glucose trong dịch thủy phân thành fructose, sử dụng chế phẩm gluco-isomerase

Theo Moll (1992), nếu như độ ngọt của saccharose là 100 thì độ ngọt của fructose là

170, glucose là 70 và đường nghịch đảo là 130 Như vậy, việc sử dụng những loại đường khác nhau cho phép các nhà sản xuất thay đổi độ ngọt, vị ngọt và điểm đông đặc của sản phẩm mà hàm lượng chất khô trong kem vẫn không đổi Khi nồng độ đường tăng thì se làm

độ ngọt và vị ngọt tăng, và điểm đông đặc của kem sẽ giảm

Hiện nay ở Mỹ và một số nước châu Âu, người ta sử dụng các chất tạo ngọt nghèo năng lượng trong sản xuất kem để phục vụ cho nhóm người tiêu dùng bị bệnh tiểu đường và bệnh béo phì Một số chất tạo ngọt được sử dụng phổ biến trong sản xuất kem là sorbitol, aspartam, polydextrose…

2.1.4 Chất nhũ hóa

Các chất nhũ hóa thường là những phân tử có nhóm chức ưa nước và ưa béo Chúng tập trung tại bề mặt tiếp xúc giữa pha phân tán và pha liên tục trong hệ nhũ tương ,làm giảm sức căng bề mặt để ổn định hệ nhũ tương Trong sữa có chứa một số chất nhũ hóa (lecithine,protein,phosphate…) nhưng với hàm lượng thấp.Trong sản xuất kem ,lòng đỏ

Trang 17

trứng là một chất nhũ hóa thông dụng nhưng có giá thành cao Các chất nhũ hóa rẻ tiền hơn được sử dụng trong sản xuất kem là mono hoặc diglyceride, các ester của sorbitol hoặc của các phân tử đường

Monoglyceride là chất nhũ hóa thông dụng được sử dụng trong sản xuất kem Chất nhũ hóa đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trí sự ổn định của hệ, tránh hiện tượng phân tách lớp làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm Nó có tác dụng tạo thành lớp phim membrane mỏng bao quanh các giọt béo có trong sữa và từ đó giúp tăng và ổn định về mặt tiếp xúc của các giọt béo này trong quá trình đồng hóa

Tuy nhiên chất nhũ hóa polysaccharide thượng liên kết với chất béo của kem để làm giảm khả năng tạo thành tinh thể đá lớn trong quá trình bảo quản cũng như duy trì cấu trúc mong muốn cuối cùng của sản phẩm

Hình 2.2: Cấu tạo của lecithin

2.1.5 Chất ổn định

Trong sản xuất kem , chất ổn định là những hợp chất ưa nước Khi cho vào nước, chúng có thể liên kết với một số lượng lớn các phân tử nước và làm giảm số phân tử nước ở dạng tự do.Các chất ổn định sẽ tạo ra mạng lưới không gian để hạn chế sự chuyển động tự do của các phân tử nước Nhờ đó, trong quá trình lạnh đông hỗn hợp nguyên liệu sản xuất kem,

Trang 18

các tinh thể đá xuất hiện sẽ có kích thước nhỏ, kem trở nên đồng nhất Theo Campell (1980), chất ổn định còn có chức năng hạn chế sự lớn lên của các tinh thể đá trong kem thành phẩm khi có sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình bảo quản sản phẩm

Chất ổn định dùng trong sản xuất kem thường có bản chất là protein (gelatin, casein, albumin, globuline…) hoặc carbohydrate (agar-agar, gum arabic, carboxymethylcellulose…)

2.1.6 Chất tạo hương

Để tạo hương cho sản phẩm, người ta sử dụng các chất có mùi khác nhau như vanilla, mùi cam, sầu riêng, dâu, mùi chocolate, mùi cà phê….Chúng có thể được trích ly từ thực vật hoặc được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học Ở một số quốc gia như Pháp chỉ được sử dụng các chất mùi có nguồn gốc tự nhiên trong sản xuất kem

Để đa dạng hóa sản phẩm, người ta sử dụng các loại trái cây ( phần thịt quả đã được cắt nhỏ) hoặc có một số hạt (đậu phộng, điều …), bột ca cao, dịch chocolate trong sản xuất kem Những nguyên liệu này ngoài mục đích tạo hương còn góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng cho kem thành phẩm

2.1.7 Chất màu

Chất màu có chức năng tạo màu sắc hấp dẫn cho kem Tùy theo quy định sử dụng phụ gia ở mỗi nước mà danh mục các chất màu dùng trong sản xuất kem có thể thay đổi Có hai nhóm chất màu: chất màu tự nhiên và chất màu tổng hợp Các chất màu tự nhiên thường có

độ bền màu kém hơn chất màu tổng hợp trong các điều kiện sản xuất công nghiệp

2.1.8 Những nguyên liệu khác

Để tạo độ chua thích hợp cho kem Người ta thường sử dụng các acid hữu cơ như acid citric hoặc acid tatric Ngoài ra, các acid hữu cớ còn có chức năng ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật (VSV) có trong sản phẩm Theo Campell (1980), ở một số địa phương, người ta có sử dụng phụ gia chống VSV trong sản xuất kem, phổ biến nhất là benzoat natri Tuy nhiên, nhiều nước trên thế giới không cho phép sử dụng nhóm phụ gia này.[2]

Trang 19

2.2 Quy trình công nghệ sản xuất kem

Quy trình công nghệ sản xuất kem được trình bày theo sơ đồ khái quát như sau:

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất kem

Trang 20

2.2.1 Chuẩn bị nguyên liệu

Đầu tiên, các nguyên liệu sẽ được định lượng theo đúng công thức phối trộn cho mỗi loại kem sản xuất Nguyên liệu khô như bột sữa nguyên, bột sữa gầy, một số chất ổn định

sẽ được đem cân Ngược lại, nguyên liệu dạng lỏng như sữa tươi, một số chất màu, chất tạo nhũ có thể đem cân hoặc đo thể tích để xác định hàm lượng cần sử dụng

Riêng các chất béo như cream, bơ, dầu thực vật phải được gia nhiệt lên 35 ÷50oC để

dễ phối trộn và dễ bơm chúng trong các đường ống dẫn nguyên liệu của phân xưởng sản xuất

2.2.2 Phối trộn

Các nguyên liệu sẽ được lần lượt cho vào thiết bị phối trộn Mục đích của quá trình là

sử dụng phương pháp cơ học để làm cho hỗn hợp nguyên liệu trở nên đồng nhất Thiết bị phối trộn thường có dạng hình trụ đứng với bộ phận điều nhiệt và cánh khuấy hoạt động ở tốc

độ cao Nhiệt độ hỗn hợp trong quá trình phối trộn thường được duy trì ở 50÷65o

C

Trong một số trường hợp, người ta sẽ lọc và bài khí sau khi phối trộn hỗn hợp nguyên liệu Mục đích của quá trình bài khí là làm tăng hiệu quả truyền nhiệt, từ đó cải thiện hiệu quả hai quá trình tiếp theo là đồng hóa và thanh trùng

2.2.3 Đồng hóa

Do hỗn hợp nguyên liệu có chứa chất béo với hàm lượng cao, quá trình đồng hóa sẽ làm giảm kích thước các hạt béo và phân bố đều chúng trong hỗn hợp Người ta sử dụng thiết bị đồng hóa hai giai đoạn Áp lực đồng hóa của giai đoạn đầu thường được chon là 200bar Hỗn hợp được gia nhiệt lên đến 65 ÷75oC trước khi vào thiết bị đồng hóa

2.2.4 Thanh trùng

Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt hoặc ức chế hệ VSV và enzyme trong nguyên liệu Chế

độ thanh trùng thường gặp là 83 ÷85o

C trong thời gian 15 giây

Trong thực tế sản xuất, quá trình đồng hóa và thanh trùng được tiến hành xen kẽ nhau Đầu tiên hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt để hiệu chỉnh nhiệt độ, sau đó được dẫn vào thiết bị đồng hóa Tiếp theo, hỗn hợp nguyên liệu được quay trở về thiết bị trao đổi nhiệt để thanh trùng và làm nguội

Trang 21

Trong trường hợp sử dụng chất béo ở dạng cream, bơ, dầu thực vật người ta thanh trùng riêng nhóm nguyên liệu này ở 70oC trong thời gian 30 phút Sau đó, nguyên liệu giàu chất béo sẽ được phối trộn với các nguyên liệu còn lại đã qua thanh trùng Cuối cùng, hỗn hợp sẽ được đưa vào máy đồng hóa và làm nguội

2.2.5 Ủ chín (ageing)

Mục đích của quá trình ủ chín là làm cho hỗn hợp nguyên liệu đạt được một số tính chất hóa

lý cần thiết, chuẩn bị cho quá trình lạnh đông tiếp theo

Các biến đổi quan trọng diễn ra trong quá trình ủ chín bao gồm:

 Các chất ổn định protein sẽ được hydrate hóa hoàn toàn

Thiết bị ủ chín có hình dạng trụ đứng và được chế tạo bằng thép không rỉ Bên ngoài thiết bị là lớp vỏ áo để làm lạnh và một lớp cách nhiệt để hạn chế sự tổn thất năng lượng trong quá trình sử dụng Bên trong thiết bị có cánh khuấy và hoạt động liên tục với tốc độ chậm trong suốt giai đoạn ủ chín Hỗn hợp nguyên liệu phải được làm lạnh về 2÷4oC trước khi đưa vào thiết bị ủ chín

2.2.6 Lạnh đông sơ bộ

Quá trình lạnh đông sơ bộ có hai mục đích quan trọng sau đây:

 Thổi một lượng không khí vào hỗn hợp nguyên liệu để làm tăng thể tích của chúng

 Lạnh đông một phần nước trong hỗn hợp tạo các tinh thể đá với kích thước thật nhỏ và đồng nhất, đồng thời phân bố đều các tinh thể đá này trong hỗn hợp

Tùy thuộc vào loại sản phẩm mà lượng không khí cần thổi vào hỗn hợp trong quá trình lạnh đông sẽ khác nhau Thông thường thể tích hỗn hợp sau khi đã nạp không khí tăng từ 80

Trang 22

÷100% Các bọt khí thật mịn xuất hiện trong kem sẽ tạo nên cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm Cần lưu ý là không khí sử dụng phải được qua xử lý bởi hệ thống lọc với kích thước lỗ từ lớn đến nhỏ nhằm loại các tạp chất như bụi, VSV tránh gây ô nhiễm cho kem thành phẩm

Theo Luquet (1985), trong giai đoạn lạnh đông sơ bộ có khoảng 30 ÷ 40% lượng nước bị kết tinh Tùy thuộc vào phương pháp tạo hình kem mà người ta sẽ hiệu chỉnh tỷ lệ nước bị kết tinh ở giai đoạn này cho phù hợp

2.2.7 Tạo hình và lạnh đông cuối

Sau quá trình lạnh đông sơ bộ, hỗn hợp kem ở dạng huyền phù, đặc và xốp, có độ nhớt cao sẽ được rót khuôn hay rót hộp và được tiến hành quá trình lạnh đông cuối, mục đích là để cho các phần còn lại của nước được đông lại, giúp sản phẩm tăng giá trị cảm quan, và tăng thời hạn sử dụng

2.2.8 Thiết bị dùng trong sản xuất kem

Hiện nay có nhiều loại thiết bị khác nhau được sử dụng để làm lạnh đông sơ bộ hỗn hợp nguyên liệu trong sản xuất kem Hình 2.3 giới thiệu thiết bị lạnh đông thường gặp hoạt động theo phương pháp liên tục

Trang 23

Hình 2.4: Thiết bị lạnh đông sử dụng trong sản xuất kem

Hỗn hợp nguyên liệu sau quá trình ủ chín có nhiệt độ 0 ÷ 4oC được bơm vào thiết bị lạnh đông Tại cửa vào, hỗn hợp sẽ được phối trộn với không khí vô trùng theo một tỷ lệ quy định

Phần chính của thiết bị lạnh đông là hai ống hình trụ nằm ngang, một lớn, một nhỏ, đồng trục và được đặt lồng vào nhau Mặt ngoài thân ống trụ lớn là lớp vỏ áo chứa tác nhân lạnh và lớp cách nhiệt Tại vị trí trục hình trụ là trục khuấy với các thanh khuấy có gắn dao cạo Chúng có chức năng cạo sạch phần hỗn hợp nguyên liệu bị đóng dính trên bề mặt trong của ống hình trụ lớn Thân ống hình trụ nhỏ được đục lỗ có chức năng giúp cho hỗn hợp nguyên liệu đạt được trạng thái xốp và đồng nhất

Quá trình lạnh đông sơ bộ diễn ra rất nhanh Hỗn hợp nguyên liệu sau khi được phối trộn với không khí sẽ đi vào khoảng không gian trống giữa hai thân trụ Nhiệt độ hỗn hợp được hiệu chỉnh về (-2o

C) ÷ (-7oC) nhờ tác nhân lạnh trong vỏ áo thiết bị Cánh khuấy sẽ chuyển động liên tục nhờ một motor đặt ở bên ngoài Các dao gắn trên thanh khuấy sẽ cạo liên tục phần nguyên liệu đóng dính trong thiết bị

Sau quá trình lạnh đông sơ bộ ta thu được kem bán thành phẩm với cấu trúc rất mềm

và xốp Tiếp theo, tùy thuộc vào dạng sản phẩm mà quá trình tạo hình sẽ thực hiện theo nhũng phương pháp khác nhau

2.2.8.1 Sản xuất kem que

Trang 24

Hình 2.5: Dây chuyền sản xuất kem que

Kem bán thành phẩm với nhiệt độ từ (-2oC) ÷ (-4oC) được đem đi đổ khuôn Các khuôn chứa kem được đặt lên trên một băng tải Tiếp theo, băng tải sẽ đưa qua các khuôn kem vào bồn chứa tác nhân lạnh có nhiệt độ -40oC để thực hiện quá trình lạnh đông làm tăng

độ cứng cho sản phẩm Trong giai đoạn này, các que kem sẽ được cho vào khuôn Thời gian lưu của kem trong bồn lạnh đông từ 3 ÷ 8 phút Sau đó băng tải đưa các khuôn chứa kem đến bồn chứa nước ấm (30oC) để làm chảy lớp kem ngoài cùng trong khuôn Nhờ đó quá trình tách kem ra khỏi khuôn được thực hiện dễ dàng Sau cùng, que kem có thể đem nhúng trong dung dịch chocolate (40oC) để tạo một lớp áo chocolate cho sản phẩm rồi đưa vào thiết bị bao gói Người ta thường sử dụng bao bì giấy cho sản xuất kem que Kem que đã bao gói sẽ được

Trang 25

xếp vào thùng carton rồi đem bảo quản Nhiệt độ phòng bảo quản tại cơ sở sản xuất không được lớn hơn -28o

vị trí rót kem bán thành phẩm để chuẩn bị cho một chu trình mới

2.2.8.2 Sản xuất kem hộp

Kem bán thành phẩm sẽ được một thiết bị định lượng theo phương pháp thể tích cho vào hộp chứa Tiếp theo các hộp kem sẽ được đóng nắp và rồi đưa vào thiết bị lạnh đông Ngoài phương pháp lạnh đông bằng cách nhúng các hộp kem trong bồn chứa tác nhân lạnh tương tự như trong quá trình sản xuất kem que đã được trình bày ở trên, người ta có thể thực hiện quá trình trong phòng lạnh đông hoặc sử dụng phương pháp lạnh đông tiếp xúc

Hình 2.7: Các sản phẩm kem hộp

Trang 26

Đối với phương pháp đầu, các hộp kem sẽ được băng tải đưa vào phòng lạnh đông Không khí trong phòng có nhiệt độ -40oC và chuyển động với tốc 3÷8m/s Thời gian lạnh đông cho sản phẩm từ từ 45 phút đến 5h phụ thuộc vào thể tích hộp kem

Đối với phương pháp lạng đông tiếp xúc, các hộp kem thường có hình khối chữ nhật được đặt giữa hai bề mặt truyền nhiệt có nhiệt độ -40o

C Tác nhân lạnh sẽ được dẫn vào bên trong mỗi bề mặt truyền nhiệt Chiều cao hộp kem (khoảng cách giữa hai bề mặt truyền nhiệt) không lớn hơn 60÷70 mm để đảm bảo cho kem thành phẩm đạt được một đọ cứng nhất định

Trong một số trường hợp, người ta sử dụng thiết bị ép đùn để rót kem bán thành phẩm vào bao bì hộp hoặc ly Thiết bị ép đùn được sử dụng để tạo ra các sản phẩm kem có hình dạng khác nhau Điểm quan trọng cần lưu ý là kỹ thuật ép đùn thường chỉ áp dụng cho kem bán thành phẩm được lạnh đông sơ bộ ở nhiệt độ thấp (-6oC hoặc -7oC) và phải đạt một độ cứng nhất định

2.2.9 Kem thành phẩm

Kem thành phẩm được đem bảo quản trong phòng lạnh -30oC, thông thường sau hai ngày sẽ đạt được trạng thái cân bằng giữa nhiệt độ phòng và nhiệt độ kem Do những đặc thù riêng, sản phẩm kem phải được bảo quản trong điều kiện đúng quy định để tránh những biến đổi và hư hỏng bề mặt chất lượng

Tại cơ sở sản xuất, nhiệt độ bảo quản kem tốt nhất là -30oC Trong quá trình vận chuyển sản phẩm từ nhà máy đến đại lý bán hàng hoặc siêu thị, ta cần sử dụng các xe lạnh có nhiệt độ -25oC Riêng người tiêu dùng được khuyến cáo trữ kem trong tủ đông có nhiệt độ không lớn hơn -18oC

Nếu nhiệt độ tăng cao trong quá trình bảo quản thì lớp kem bề mặt của sản phẩm dễ bị chảy ra, từ đó làm biến dạng sản phẩm và ảnh hưởng đến cấu trúc kem Nếu ta tiến hành lạnh đông sản phẩm trở lại, một phần đường lactose trong sữa có thể bị kết tinh và người tiêu dùng

sẽ cảm nhận được sự có mặt của các tinh thể này khi ăn kem

Nếu bảo quản theo kem đúng quy định, thì thời gian bảo quản có thể kéo dài đến 6÷9 tháng

Người ta đánh giá chất lượng kem thông qua các chỉ tiêu cảm quan, vi sinh và hóa lý

Trang 27

Chỉ tiêu cảm quan bao gồm màu sắc, mùi, vị, cấu trúc sản phẩm

Trong nhóm các chỉ tiêu vi sinh, ngoài tổng số vi khuẩn hiếu khí, nấm men và nấm sợi, người ta quan tâm đến các vi sinh vật gây bệnh Salmonella, Listeria và Staphylococcus aureus Hàm lượng mỗi loại không được lớn hơn 10 khuẩn lạc/ml sản phẩm

Trong nhóm các chỉ tiêu hóa lý, quan trọng nhất là hàm lượng protein, glucid tổng, lactose, lipid, độ ẩm, hàm lượng khoáng và vitamin Hàm lượng các chất trên có thể dao động trong một khoảng lớn phụ thuộc vào dạng sản phẩm và quy định chung của mỗi nước

Trang 28

CHƯƠNG 3: NGUYÊN LIỆU & PPNC GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

CHƯƠNG 3:

NGUYÊN LIỆU & PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

Trang 29

Để có được công thức phối trộn phù hợp phải có sự lựa chọn các thành phần nguyên liệu hợp

lý và thêm vào đó là tính kinh tế nhất trong công thức phối trộn Trong các thí nghiệm dưới đây chúng em dự kiến sử dụng các nguyên liệu sau:

Trang 30

Bảng 3.1: Thành phần sữa bột ít béo của Nutifood

Thành phần Đơn vị Trong 100g Trong 200ml sữa pha

Trang 31

3.1.3 Đường

Sử dụng Đường tinh luyện Biên Hòa Sugar

Sản xuất tại Công Ty Cổ Phần Đường Biên Hòa thuộc khu công nghiệp Biên Hòa 1 – Đồng Nai – Việt Nam

Bảng 3.2: Thành phần của đường tinh luyện Biên Hòa Sugar

Thành phần của đường tinh luyện Biên Hòa Sugar

o Bơ: sử dụng bơ Paysan Bretton – Le Beurrier (Doux) loại 250g

Hình 3.2: Bơ Paysan Bretton – Le Beurrier (Doux) loại 250g

Xuất xứ: Pháp

Trọng lượng: 250 g

Trang 32

Dầu thường được dùng trong sản xuất kem dễ sử dụng và dễ cân Trong thí nghiệm này chúng em sử dụng dầu đậu nành nhãn hiệu Meizan của công ty dầu thực vật Cái Lân với các chỉ tiêu chất lượng như sau:

Bảng 3.3: Thành phần chất lượng dầu đậu nành Meizan

Thành phần dầu đậu nành đã được tinh luyện Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu

Hình ảnh dầu đậu nành

Meizan

Hàm lượng axit béo tự

do:(tính quy ra acid Oleic) tối đa 0,15%

Chỉ số i-ốt (Wijs) tối thiểu 120

Thông tin dinh dưỡng(100g)

Trang 33

o Bột cốt dừa: Nhằm đồng nhất hóa các mẫu, chúng tôi sử dụng bột cốt dừa của Malaysia

Sản phẩm nhập khẩu từ Malaysia, đóng gói tại: Công Ty TNHH SX – TM – DV Nguyễn Long

Bảng 3.4: Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu của bột cốt dừa

Trang 34

o Leucithin: trong thí nghiệm này chúng em sử dụng leucithin được mua tại của hàng hóa chất và thiết bị ngành công nghệ thực phẩm Địa chỉ: 11A Tô Hiến Thành Q10, P.14 Tp Hồ Chí Minh

Hình 3.4: Hình dạng và màu sắc của leucithin

Trang 35

o Tinh bột biến tính: Trong thí nghiệm này chúng em sử dụng của Công Ty TNHH

An Phú Sài Gòn Địa chỉ: 159 đường 256, p.Hiệp Phú, Q9, Tp HCM

Hình 3.6: Hình dạng và bao bì của tinh bột biến tính

3.1.7 Hỗn hợp làm lạnh:

Muối NaCl: đá = 23:77 phần khối lượng

Trang 36

Hình 3.7: Biểu đồ pha quá trình lạnh đông dung dịch nước muối NaCl

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Quy trình công nghệ thử nghiệm

Trang 37

3.2.1 Công thức phối trộn căn bản

Theo một số tài liệu cho rằng trong kem chứa 10% – 16% là chất béo, 9% - 12% là sữa và các thành phần từ sữa, 12% - 16% là chất làm ngọt (đường), 0.2% - 0.5% là chất ổn định và chất nhũ hóa, và khoảng 55% - 64% là nước mà xuất phất từ sữa hoặc các thành phần khác

có nguồn gốc từ sữa

Vì thế chúng em đã đưa ra công thức căn bản để sản xuất kem như sau:

Bảng 3.5: Bảng công thức căn bản trong nghiên cứu

thí nghiệm

Hàm lượng theo nước (g/100 mL nước)

Trang 38

3.2.2 Sơ đồ nghiên cứu

Hình 3.9: Sơ đồ bố trí thí nghiêm

3.2.3 Thuyết minh sơ đồ nghiên cứu

3.2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát quá trình nhũ hóa tạo cream từ chất béo và chất tạo nhũ

Quá trình nhũ hóa nhằm tạo ra hệ nhũ tương giữa chất béo và nước Hệ nhũ tương này sẽ giúp làm xốp sản phẩm và hạn chế quá trình phát triển lớn của tinh thể đá

 Mục đích của thí nghiệm này là khảo sát độ bền bọt khi thay đổi tỉ lệ chất tạo nhũ với chất béo và so sánh với độ bền bọt của trứng nhằm tìm ra loại và lượng chất tạo nhũ cũng như chất béo thích hợp tạo cream có độ xốp ổn định và độ bền bọt cao

 Cách tiến hành:

Các yếu tố giữ không đổi:

Công thức tạo kem căn bản

Trang 39

Nhiệt độ đánh trộn: 800C

3.2.3.2 Thí nghiệm 1a: Cream tạo thành từ bơ và GMS

Giữ lương bơ là 20 gram, thời gian đánh trộn 3 phút

Thay đổi lượng GMS theo các mức như trong bảng

o Độ tăng thể tích của các mẫu cream sau thời gian đánh trộn

o Độ giảm thể tích của các mẫu cream 40 phút sau khi đánh trộn

o Thể tích của mẫu kem sau khi phối trộn

Mẫu đối chứng về độ xốp của cream: trứng gà