Luận văn khảo sát quy trình sản xuất sữa chua ăn có đường tại công ty cổ phần sữa an sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ THỊ HỒNG NHUNG Tên đề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA ĂN CĨ ĐƯỜNG TẠI CƠNG TY CỔ PHẦN SỮA AN SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Đại học quy Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2014 - 2018 Thái Nguyên – 2018 h ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM LÊ THỊ HỒNG NHUNG Tên đề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA ĂN CĨ ĐƯỜNG TẠI CƠNG TY CỔ PHẦN SỮA AN SINH KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Đại học quy Ngành/chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Lớp : K46 CNTP Khoa : CNSH - CNTP Khóa học : 2014 - 2018 Người hướng dẫn : ThS Nguyễn Thị Đồn KS Ngơ Quang Ninh Thái Ngun – 2018 h i LỜI CÁM ƠN Trong suốt thời gian thực tập Công ty Cổ phần sữa An Sinh, bên cạnh nỗ lực thân nhiều giúp đỡ anh chị công ty, thầy cô bạn Trước hết xin gửi lời cảm ơn tới kỹ sư Ngơ Quang Ninh, trưởng phịng sản xuất Công ty Cổ phần sữa An Sinh tồn thể anh chị cơng ty tận tình giúp đỡ, bảo để tơi hồn thành khóa luận Tôi xin gửi lời cảm ơn tới cô giáo: Nguyễn Thị Đồn, giảng viên Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm, Khoa Công nghệ Sinh học Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian thực tập thời gian hồn thành khóa luận Cuối xin gửi lời cảm ơn đến tất bạn bè, gia đình người động viên ủng hộ suốt thời gian qua Thái Nguyên, ngày tháng Sinh viên Lê Thị Hồng Nhung h năm 2018 ii DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TCHQVN: Tổng cục Hải quan Việt Nam HACCP: Hazard Analysis and Critical Control Point (Hệ thống phân tích mối nguy xác định điểm kiểm sốt trọng yếu) 5S: SERI, SEITON, SEISO, SEIKETSU, SHITSUKE (Sàng lọc, Sắp xếp, Sạch sẽ, Săn sóc, Sẵn sàng) SSOP: Sanitation Standard Operating Procedures (Quy phạm vệ sinh chuẩn) QA: Quality Assuarance (Đảm bảo chất lượng) h iii DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Một số acid béo có sữa Bảng 2: Giới hạn pH môi trường vi khuẩn lactic 15 Bảng 2.3: Thị trường nhập sữa sản phẩm từ sữa tháng 2017 23 Bảng 3.1: Thời gian màu xanh methylen 28 h iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ tổng thể mặt công ty Hình 2.2 Lactobacillus bulgaricus 11 Hình 2.3 Streptococcus thermophilus 12 Hình 2.4 Sơ đồ chung sản xuất sữa chua 17 Hình 4.1 Sơ đồ sản xuất sữa chua Công ty Cổ phần sữa An Sinh 31 Hình 4.2 Hệ thống cấp sữa nguyên liệu vào tank bảo quản 32 Hình 4.3 Sản phẩm sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh .35 Hình 4.4 Thiết bị trao đổi kiểu 36 Hình 4.5 Bồn lên men có cánh khuấy 38 Hình 4.6 Thiết bị phối trộn 40 Hình 4.7 Máy đồng hóa 41 Hình 4.8 Máy dán màng cốc sữa chua 43 h v MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i DANH MỤC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu Công ty Cổ phần sữa An Sinh 2.1.1.Tên đầy đủ, thông tin liên lạc 2.1.3 Cơ sở vật chất, trang thiết bị 2.2 Tổng quan sữa chua 2.2.1 Nguyên liệu sản xuất sữa chua 2.2.2 Lên men lactic sản xuất sữa chua 2.2.3 Một số biến đổi hóa sinh q trình lên men sữa chua 15 2.2.4 Quy trình chung sản xuất sữa chua 17 2.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa chua nước giới 21 2.3.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa chua nước 21 2.3.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ sữa giới 22 h vi PHẦN ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 3.1 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 25 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 25 3.1.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 25 3.2 Nội dung nghiên cứu 25 3.3 Phương pháp nghiên cứu 25 3.3.1 Phương pháp thu thập thông tin 25 3.3.2 Phương pháp phân tích 26 PHẦN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31 4.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất sữa chua ăn có đường Công ty Cổ phần sữa An Sinh 31 4.1.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 31 4.1.2 Thuyết minh quy trình 32 4.2 Khảo sát số cơng đoạn dây chuyền sản xuất 36 4.2.1 Khảo sát công đoạn gia nhiệt 36 4.2.2 Khảo sát công đoạn trùng 37 4.2.3 Khảo sát công đoạn lên men 38 4.3 Khảo sát số thiết bị dây chuyền sản xuất 40 4.3.1 Bồn phối trộn 40 4.3.2 Máy đồng hóa 41 4.3.3 Máy rót bao gói vơ trùng 42 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 5.1 Kết luận 44 5.2 Kiến nghị 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 h PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Sữa loại thực phẩm giàu dinh dưỡng Sữa chế biến sử dụng rộng khắp nhiều quốc gia ngày chiếm vị trí quan trọng phần dinh dưỡng bữa ăn gia đinh Sau sữa mẹ, sữa bò thực phẩm chứa nhiều chất dinh dưỡng đầy đủ cân đối nhất, thành phần sữa hài hòa làm thể dễ hấp thụ Các sản phẩm từ sữa đa dạng, phong phú, đáp ứng tốt nhu cầu, thị hiếu người tiêu dùng Từ nguyên liệu sữa bị sản xuất nhiều sản phẩm có cấu trúc, trạng thái hương vị khác Qua q trình lên men hương vị đặc tính khác sữa hình thành tạo cho sữa chua có hấp dẫn hương vị giá trị cảm quan Từ lâu sữa chua biết đến nguồn bổ sung canxi, kẽm vi khuẩn có lợi cho đường ruột Sữa chua có cơng dụng bật như: hỗ trợ tiêu hóa, bổ sung vi khuẩn có lợi cho đường ruột: sữa chua có nhiều vi sinh vật probiotic Tăng cường sức đề kháng: ăn sữa chua thường xuyên làm tăng khả miễn dịch thể Giúp giảm cân: ăn sữa chua ngày giúp bạn có vòng eo lý tưởng Một nghiên cứu tiến sĩ Michael Zemel từ đại học Tennessee, Knoxville: ăn sữa chua thể tiết Cortisol hơn, giúp cho acid amin dễ dàng đốt cháy chất béo làm giảm hàm lượng mỡ bụng vòng eo Ngăn ngừa cao huyết áp: trung bình khoảng 70% tiêu thụ lượng muối thể hàm lượng muối hấp thụ, trình diễn thường xuyên khiến xảy bệnh suy thận, tim cao huyết áp Chỉ cần sử dụng sữa chua hàng ngày, kali có sữa chua giúp thể loại bỏ muối dư thừa thể bạn Giảm cholesterol, bảo vệ miệng, acid latic có sữa chua góp phần bảo vệ nướu, lợi tốt Bổ sung canxi giúp xương khỏe, giúp làm đẹp da bảo vệ tóc Vì sữa chua có tác dụng hữu hiệu sức khỏe vậy, ngày sữa chua không sử dụng thành phố mà sử dụng rộng rãi nông thôn, dành cho lứa tuổi h Sữa thực phẩm giàu chất dinh dưỡng nên môi trường thuận lợi cho phát triển vi sinh vật Chính vậy, việc bảo quản sữa tươi khó khăn Sữa dễ hư hỏng điều kiện bên Để khắc phục nhược điểm người ta chế biến sữa thành sản phẩm khác như: sữa trùng, sữa tiệt trùng, sữa chua… nhằm kéo dài thời gian bảo quản, tăng thêm giá trị dinh dưỡng, cảm quan cho sữa, đáp ứng nhu cầu thị hiếu người công nghệ tiên tiến nước phát triển giới Italia, Thụy Điển, Đan Mạch, Hà Lan… Xuất phát từ nhu cầu thực tế, để hiểu rõ quy trình sản xuất sữa chua ăn có đường, tơi tiến hành thực đề tài: “Khảo sát quy trình sản xuất sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần Sữa An Sinh” 1.2 Mục tiêu đề tài 1.2.1 Mục tiêu tổng quát - Tìm hiểu quy trình sản xuất sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh 1.2.2 Mục tiêu cụ thể - Tìm hiểu sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh - Khảo sát số công đoạn dây chuyền sản xuất sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh - Tìm hiểu số thiết bị dây chuyền sản xuất sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.3.1 Ý nghĩa khoa học đề tài Thực đề tài giúp sinh viên bổ sung, học hỏi thêm kiến thức thực tiễn, nhằm nâng cao kiến thức lý thuyết học lớp, có thêm kinh nghiệm việc quan sát, làm việc thực tế Đề xuất quy trình sản xuất phù hợp cho quy trình sản xuất sữa chua ăn có đường cơng ty cổ phần sữa An Sinh h 32 4.1.2 Thuyết minh quy trình a) Ngun liệu Khi có ngun liệu về, nhân viên QA nguyên liệu kiểm tra: nguyên vẹn bao bì trước nhập, nhãn mác đầy đủ, nguồn gốc xuất xứ, trọng lượng, ngày sản xuất hạn sử dụng thơng qua đặc tính kỹ thuật, xuất xứ nguyên liệu nhà máy Nguyên liệu nhập vào lấy mẫu để kiểm tra tiêu cảm quan, lý – hóa, vi sinh (nếu có) Khi đạt tiêu nhập vào kho Sữa tươi đưa nhà máy cần phải thu nhận, bảo quản đánh giá chất lượng sữa nơi thu nhận Sữa vắt từ bò khỏe mạnh vào thời điểm định ngày Sữa vắt có nhiệt độ khoảng 37oC môi trường thuận lợi cho vi khuẩn gây hư hỏng sữa Vì sữa phải làm lạnh xuống – 6oC nhanh chóng tốt giữ ổn định nhiệt độ suốt thời gian bảo quản Thời gian bảo quản 5oC không 48 Sữa sau thu nhận trại cần chuyển nhà máy để chế biến tiếp Trước nhận sữa, cần ý tới độ dụng cụ đựng sữa (tank chứa, xitec…) Dùng xe ô tô lạnh để vận chuyển nhằm đảm bảo sữa nhiệt độ – 6oC, ngăn ngừa vi sinh vật phát triển nhanh gây hỏng sữa Dụng cụ đựng sữa phải thép không rỉ (phía trong) nhơm có lớp cách nhiệt Trong q trình vận chuyển, nhiệt độ sữa khơng thay đổi Khi vận chuyển sữa đến nhà máy làm lạnh - 6oC, sữa chưa đạt đến nhiệt độ trước đưa vào thùng chứa, sữa đưa qua thiết bị làm lạnh xuống - 6oC Hình 4.2 Hệ thống cấp sữa nguyên liệu vào tank bảo quản h 33 Sau kiểm tra tiêu sữa bơm vào bồn tiếp nhận qua hệ thống làm Mục đích q trình làm nhằm loại bỏ tạp chất, phần vi sinh vật khỏi sữa Sữa lạnh có độ nhớt cao, trước lọc cần gia nhiệt đến nhiệt độ 30 – 40oC Lọc sữa vải lọc có nhược điểm khơng đảm bảo vệ sinh hồn tồn (chỉ có tạp chất học có kích thước lớn bị giữ lại) Hiện nay, dùng máy làm kiểu li tâm loại bỏ tạp chất học nhỏ, vệ sinh đồng thời tăng hiệu suất Sau tiến hành làm người ta tiến hành làm để đưa sữa nhiệt độ bảo quản Sữa làm lạnh xuống – 6℃ thiết bị trao đổi nhiệt dạng Thiết bị làm lạnh nhanh dịng kín, dùng bơm đưa sữa qua ngăn làm lạnh nước lạnh b) Phối trộn Sữa tươi sau trùng qua phận định lượng đưa vào phối trộn nguyên liệu với Khi phối trộn nguyên liệu phải đủ, phải thực quy trình phối trộn, nhiệt độ nước thời gian thực Trước đưa nguyên liệu vào phối trộn cần phải kiểm tra kỹ nguyên liệu lấy lượng cần sử dụng để tránh lãng phí Tiến hành: Sữa tươi nâng lên 55 – 60℃ qua phận định lượng để đưa vào phối trộn Lần lượt đổ nguyên liệu sữa bột, chất ổn định đường vào phễu trộn, nguyên liệu hút trộn sữa tươi Trong trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy bồn trộn hoạt động để khuấy dịch sữa, dầu bơ cho vào sau c) Làm lạnh Sau phối trộn xong, dung dịch sữa chứa vào bồn làm lạnh xuống ≤ 15℃ chứa bồn chứa tạm nhằm để hoàn nguyên hoàn toàn nguyên liệu, để dịch đồng h 34 d) Tiêu chuẩn hóa Để đảm bảo tiêu hóa lý dịch sữa sau phối trộn tiêu chuẩn hóa Tiêu chuẩn hóa trình điều chỉnh hàm lượng chất bán thành phẩm để đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối đạt tiêu chuẩn nhà máy e) Thanh trùng, đồng hóa Dịch sữa sau tiêu chuẩn hóa bơm đồng hóa Mục đích q trình đồng hóa nhằm ổn định hệ nhũ tương, tránh phân ly kem whey sau trình lên men, làm giảm đường kính hạt béo, màu sắc trắng hơn, tăng sức căng bề mặt, tăng độ nhớt, tạo dung dịch đồng nhất, kéo dài thời gian bảo quản Dịch sữa trước đồng hóa nâng lên nhiệt độ khoảng 55℃ để tăng hiệu suất đồng hóa Sữa sau qua máy đồng hóa trùng 95℃/300s Mục đích q trình trùng nhằm làm giảm số vi sinh vật sữa xuống mức thấp nhất, đồng thời vô hoạt enzyme, đặc biệt nhóm enzyme ưa nhiệt lipase, làm biến tính phần protein sữa để cải thiện cấu trúc cho sản phẩm Thanh trùng khâu quan trọng, giai đoạn định chất lượng thời gian bảo quản sản phẩm f) Lên men Sau trùng dịch sữa làm nguội đến nhiêt độ lên men bơm sang bồn lên men Mục đích trình lên men để tạo cấu trúc cho sản phẩm tạo hương vị đặc trưng sữa chua Khi dịch sữa trùng đồng hóa xong, đưa nhiệt độ 39℃ (mùa hè) 40℃ (mùa đơng), cho vào khoảng ½ bồn lên men tiến hành cấy men Sử dụng chủng khơ cấy trực tiếp, khơng phải qua q trình truyền Ưu điểm cấy men khô tránh nhiễm tạp chủng giống sử dụng gồm chủng giống vi khuẩn chính: Lactobacillus bulgaricus Streptococcus thermophiles Chủng giống chuyển khỏi tủ đông sang ngăn mát tủ lạnh có nhiệt độ - 8℃ khoảng thời gian 20 – 24 Chủng để nhiệt h 35 độ phòng 30 – 40 phút trước sử dụng Khử trùng bên ngồi gói men, cắt miệng bổ sung trực tiếp vào bồn lên men Sau bổ sung chủng giống xong khuấy 10 phút, bắt đầu tính thời gian lên men Sau 2.5 – 3h lên men, lấy mẫu đo pH với tần suất kiểm tra kết lên men Bơm dịch sữa chua qua làm lạnh xuống 15℃ bồn chứa tạm Các bồn lên men, tiệt trùng 95℃/30 phút trước sử dụng g) Làm lạnh Tiến hành làm mát dịch lên men xuống nhiệt độ 15℃ sau chuyển sang bồn chứa tạm chờ rót sản phẩm Trong trình chứa tạm nhiệt độ yêu cầu sản phẩm phải nằm khoảng 15 - 17℃ thời gian khơng q 8h h) Rót hộp bao gói Sau kết thúc q trình lên men qua bồn chứa đệm, dịch lên men bơm rót hộp Khi rót sản phẩm xong cần phải nhanh chóng đưa vào kho lạnh, nhiệt độ kho lạnh đảm bảo - 6℃ lưu kho tối thiểu 24h Sau tiến hành kiểm tra chất lượng thành phẩm trước xuất kho, đưa sản phẩm thị trường Mục đích bao gói bao bì thích hợp tạo điều kiện thuận lợi sử dụng, bảo quản vận chuyển sản phẩm Nắp hộp qua đèn khử trùng dán vào mép hộp nhựa để hàn kín nắp Hình 4.3 Sản phẩm sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh j) Bảo quản Sau rót sản phẩm đóng thùng in bao bì ngày sản xuất hạn sử dụng chuyển vào kho để bảo quan lạnh nhiệt độ - 6℃ Quá trình làm lạnh h 36 cải thiện cấu trúc độ bền gel sản phẩm Khi giảm nhiệt độ sinh trưởng trao đổi chất vi khuẩn lactic bị ức chế, nhờ làm chậm thay đổi tiêu cảm quan hóa lý sản phẩm trình bảo quản 4.2 Khảo sát số cơng đoạn dây chuyền sản xuất 4.2.1 Khảo sát cơng đoạn gia nhiệt * Mục đích: Loại trừ khí lạ xuất sữa không phá vỡ mùi hương đặc trưng sữa chua Hình 4.4 Thiết bị trao đổi kiểu * Yêu cầu: Kết hợp nhiệt độ với áp lực chân không * Nguyên lý vận hành: Sữa nguyên liệu sau bảo quản nhiệt độ - 6oC, đưa gia nhiệt đến nhiệt độ từ 40 - 45oC với tác nhân nhiệt nóng (hoặc khơng khí nóng) Để gia nhiệt cho sữa ngun liệu, thường sử dụng thiết bị gia nhiệt kiểu bản, thiết bị ống lòng ống Sữa nguyên liệu bơm vào ngăn gia nhiệt, bề mặt xảy trình trao đổi nhiệt làm cho nhiệt độ khối sữa tăng lên đến nhiệt độ 40 - 45oC thời gian ngắn, sau sữa gia nhiệt đến nhiệt độ yêu cầu đưa sang giai đoạn đồng hóa h 37 4.2.2 Khảo sát cơng đoạn trùng * Mục đích: Thanh trùng 95℃ thời gian 300s nhằm tiêu diệt vi sinh vật, tăng khả hydrat hóa casein (giữ nước tốt, hạn chế tách nước, sữa mịn chắc) * Yêu cầu: Sử dụng chế độ nhiệt cần tránh tạo màu cho sản phẩm để sản phẩm đạt độ nhớt định, khả giữ nước tốt casein, hạn chế tách nước, quện sữa mịn, * Nguyên lý vận hành: Sữa sau đồng hóa bơm sang nồi trùng vỏ, nhờ nóng lớp vỏ truyền nhiệt gián tiếp mà nhiệt độ dịch sữa tăng lên nhanh Thanh trùng nhiệt độ 95℃/300s Tiếp đến làm lạnh nhanh khoang trao đổi nhiệt độ với nước lạnh hạ nhiệt độ sữa xuống 43℃ Cho nên bồn chờ cấy men giống * Các biến đổi xảy trình: - Vật lý: nhiệt độ sữa tăng, tăng thể tích sữa, độ nhớt giảm - Hóa lý: Chất béo hồn tồn bị nóng chảy xuất màng kem đồng thời gây kết dính bề mặt tiểu cầu béo - Hóa học: Xảy phản ứng melanoidin làm sữa sẫm màu, nhiên lượng nước sữa lớn nên khó quan sát đuợc Phản ứng phân hủy vitamin xảy điều kiện có khí oxy hay có mặt kim loại: đồng , sắt… - Sinh học: Các tế bào vi sinh vật bị phá hủy hoàn toàn, ức chế hoạt động bào tử - Hóa sinh: Vơ hoạt hoàn toàn enzyme sữa - Cảm quan: Sự thay đổi màu, mùi, vị, trạng thái… * Các yếu tố ảnh hưởng đến trình Ở nhiệt độ thấp khơng làm thay đổi đặc tính sữa vi sinh vật ưa nhiệt phát triển nhiệt độ này, làm tăng số lượng vi sinh vật sữa sau trùng Ở nhiệt độ cao tiết kiệm thời gian, lượng h 38 không gian, tiêu diệt hết vi sinh vật bào tử Tuy nhiên, chi phí thiết bị cao, phản ứng caramen xảy ra, làm cho sản phẩm vô vị, nhạt nhẽo, không bắt mắt 4.2.3 Khảo sát cơng đoạn lên men Mục đích: Mục đích trình lên men để tạo cấu trúc cho sản phẩm tạo hương vị đặc trưng sữa chua Bản chất trình lên men trình chuyển hóa đường sữa thành acid lactic số sản phẩm khác Hình 4.5 Bồn lên men có cánh khuấy * Yêu cầu: Lên men yếm khí ổn định tránh nhiễm tạp trình lên men * Nguyên lý vận hành: Khi dịch sữa trùng đồng hóa xong, đưa nhiệt độ 39℃ (mùa hè) 40℃ (mùa đông), cho vào khoảng ½ bồn lên men tiến hành cấy men Sử dụng chủng khô cấy trực tiếp, qua trình cấy truyền Các bao bì chứa hỗn hợp sữa giống vi khuẩn lactic đưa vào phòng lên men Nhiệt độ lên men tối ưu 42 - 43℃, phịng lên men phải vơ trùng khơng khí sẽ, thời gian lên men phải kết thúc sau 2,5 – 3h h 39 * Các biến đổi xảy q trình: Sơ đồ chuyển hóa trình lên men: C12H22O11 + H2 O C6H12O6 Lactose + Glucose C6H12O6 C6H12O6 Galactose CH3 - CO - COOH Codehydrogenase CH3 – CO – COOH + Acid pyruvic 2H+ CH3 - CO - CHOH - COOH Acid lactic Trong trình lên men sữa chua, vi khuẩn lactic chuyển hóa đường lactose thành acid lactic, số tế bào nấm men sử dụng đường lactose chuyển hoá lactose thành ethanol khí CO2 Acid lactic tạo thành trình lên men làm giảm pH dịch sữa, đạt giá trị pH = 4.5 – 4.6 điểm đẳng điện casein, làm chúng đông tụ Casein tồn dạng cuối casein canxi phân tán dịch sữa, tác dụng với acid lactic tạo thành acid caseinic khơng hịa tan, chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái đông đặc Sản sinh chất tạo hương, sản phẩm phụ q trình lên men, góp phần đơng kết tạo nên chất lượng sản phẩm sau * Các yếu tố ảnh hưởng đến trình: Nguồn glucid: Để trì sống, điều hồ q trình chuyển hoá tế bào vi khuẩn cần sử dụng nguồn glucid có mơi trường dinh dưỡng làm nguồn carbon Nguồn cung cấp glucid quan trọng cho vi khuẩn đường lactose Hầu hết vi khuẩn lactic có enzyme lactose nên thuỷ phân lactose thành glucose galactose Nguồn nitơ: Các nguồn nito có ý nghĩa quan trọng phát triển vi sinh vật khơng có nguồn khơng thể tổng hợp chất phức tạp cấu tạo nên nguyên chất tế bào vi sinh vật Nhu cầu Oxy: Oxy định chiều hướng lên men diễn theo kiểu yếm khí hay kỵ khí Theo nghiên cứu cho vi khuẩn lactic phát triển tốt môi trường nồng độ oxy thấp Nhiệt độ: Vi khuẩn lactic nhiệt độ từ 30 - 32℃, nhiệt độ khơng thích hợp enzyme giảm xảy tượng lên men phụ Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp h 40 rút ngắn thời gian lên men, hạn chế nhiễm vi sinh vật lạ khác, sản phẩm thu đạt kết mong muốn pH môi trường: pH môi trường ảnh hưởng đến hoạt động phát triển vi sinh vật, có mặt ion H+ tác động lên tế bảo vi sinh vật theo nhiều cách Làm ảnh hưởng trực tiếp lên bề mặt tế bào làm thay đổi tích điện bề mặt màng từ dẫn đến hoạt động loại enzyme bị giảm pH < vi khuẩn lactic ngừng hoạt động Nồng độ ion H+ ảnh hưởng đến độ phân ly chất dinh dưỡng môi trường Đối với vi khuẩn lên men lactic đồng hình, pH mơi trường không ảnh hưởng đến sản phẩm đặc trưng q trình lên men cịn vi khuẩn lên men lactic dị hình ngược lại Khi pH mơi trường cao sản phẩm tạo thành chủ yếu acid lactic Khi pH mơi trường thấp sản phẩm tạo thành ngồi acid cịn có thêm acid acetic nhiều sản phẩm khác Yếu tố quan trọng pH vi khuẩn lactic phát triển ưu pH – 3,5, cịn khơng vi sinh vật khác phát triển (pH 4,5 – 5: vi khuẩn gây thối hoạt động, pH – 5,5: vi khuẩn đường ruột phát triển, pH 2,5 – 3: nấm men dại hoạt động, pH 1,2 – 3: nấm mốc phát triển) 4.3 Khảo sát số thiết bị dây chuyền sản xuất 4.3.1 Bồn phối trộn 4.3.1.1 Mục đích Nhằm tạo dịch sữa có thành phẩm: độ khơ, độ béo… u cầu phịng kỹ thuật 4.3.1.2 Sơ đồ cấu tạo Hình 4.6 Thiết bị phối trộn h 41 4.3.1.3 Nguyên lý hoạt động Khi tăng nhiệt độ dịch trộn lên, độ nhớt tượng vón cục dịch sữa giảm giúp cho tốc độ chuyển động phân tán thành phần nguyên liệu nhanh dễ dàng Nhờ mà thành phần hòa tan đồng 4.3.1.4 Thơng số kỹ thuật Bồn phối trộn có cấu tạo hình trụ, dung tích 5000l dùng để trộn sản phẩm từ sữa Tất phận tiếp xúc với sản phẩm làm thép không rỉ AISI 304 Điện: 18,5 KW, điện pha 380V, 50 Hz Công suất bồn phụ thuộc vào lượng chất khô đưa vào phối trộn thời gian tuần hồn theo cơng thức sản phẩm Ngồi sử dụng để pha thêm đường, nguyên liệu khác hồi lưu dòng sản phẩm qua bồn phối trộn Nhiệt độ phối trộn 45 - 50℃ 4.3.1.5 Sự cố biện pháp khắc phục Máy không hoạt động bị treo máy số lỗi thường gặp phải làm chậm tiến độ tồn quy trình sản xuất Để khắc phục cố này, người vận hành máy phải kiểm tra lại nguồn điện cấp cầu chì máy xem có cịn hoạt động hay khơng, sau bấm lại reset để khởi động lại máy 4.3.2 Máy đồng hóa 4.3.2.1 Mục đích Q trình đồng hóa nhằm mục đích sau: làm giảm kích thước cầu mỡ dẫn tới khơng có phân lớp Màu sắc sữa trắng trông ngon Giảm nhạy cảm với oxy hóa chất béo sản phẩm sữa có tính ổn định tốt 4.3.2.2 Sơ đồ cấu tạo Hình 4.7 Máy đồng hóa h 42 4.3.2.3 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý dựa chuyển động với tốc độ cao dòng sữa sinh bơm cao áp tạo vịng xốy lốc đập vào thành chắn Máy đồng hóa bơm pittong ba cấp, ống tăng áp người ta đặt van đồng hóa Van ép sát lị xo vào lỗ có đường kính - 10mm gọi đế van Khi cầu mỡ chuyển từ vùng có tốc độ thấp vào vùng có tốc độ cao phần phía trước cầu mỡ vào khe van có tốc độ cao làm cho cầu mỡ bị kéo căng đứt thành phần nhỏ 4.3.2.4 Thông số kỹ thuật - Cơng suất 5000 lít/h - Áp lực làm việc 25 – 39 bar - Công suất động cơ: 4,5 kw - Nhiệt độ làm việc: 35 – 90℃ - Số vòng quay 980 vòng/phút - Điện áp: 220/380V - Áp suất đồng hóa: 200 bar, giai đoạn 4.3.2.5 Sự cố xảy biện pháp khắc phục Trong trình nhiệt độ dễ tăng làm giảm độ nhớt chất béo giảm làm tăng lượng oxy hóa, xảy phản ứng tạo acid béo no không tốt cho sức khỏe Nhiệt độ tăng làm giá trị cảm quan sữa Ngoài ra, nhiệt độ cao làm tiêu hao chi phí lượng Do ta cần điều chỉnh giám sát nhiệt độ trình gia nhiệt Áp suất đóng vai trị quan trọng q trình đồng hóa, áp suất khơng đủ làm hệ nhũ tương bị tách lớp đồng Vì cần điều chỉnh áp suất nhiệt độ phù hợp 4.3.3 Máy rót bao gói vơ trùng 4.3.3.1 Mục đích Nhằm mục đích định lượng sản phẩm tăng thời gian bảo quản sản phẩm sữa Giúp cho việc bảo quản, vận chuyển tiêu thụ sản phẩm sữa dễ dàng đồng thời tạo nhiều mẫu mã hình dáng thích hợp với thị hiếu người sử dụng h 43 4.3.3.2 Sơ đồ cấu tạo Hình 4.8 Máy dán màng cốc sữa chua 4.3.3.3 Nguyên lí hoạt động Nhựa làm mềm tiêu diệt vi sinh vật nhiệt độ 150℃ Nhiệt độ tùy thuộc vào loại nhựa sử dụng Nhựa sau làm mềm đưa lên phận tạo hũ, hũ làm tạp chất hệ thống gió dương, gió dương gió tạo thành từ khơng khí ngồi mơi trường qua phận lọc thô đến lọc tinh theo đường ống dẫn vào thiết bị Sau thổi gió dương, hũ đến trạm rót sữa, có đầu rót rót sữa chua vào hũ từ bồn chứa tạm Tiếp đến hũ sữa chua chuyển qua mâm hàn kín nhãn bị hở mép làm khơng khí vào gây hư hỏng sản phẩm, mạnh dễ bị rạn vết hàn Nhãn phủ lớp nhôm bên trùng phải 80℃ bồn chứa đèn hồng ngoại Cuối hũ đưa đến trạm cắt sơ trạm cắt hoàn thành sản phẩm sữa chua hồn chỉnh 4.3.3.4 Thơng số kỹ thuật Điện: 220 – 240V/50Hz Sản lượng: 960 – 2100 sản phẩm/h Trọng lượng máy: 360 kg 4.3.3.5 Sự cố xảy cách khắc phục Máy không hoạt động bị treo máy số lỗi thường gặp phải khơng ảnh hưởng đến khâu đóng gói mà cịn làm chậm tiến độ tồn quy trình sản xuất Để khắc phục cố này, người vận hành máy phải kiểm tra lại nguồn điện cấp cầu chì máy xem có cịn hoạt động hay khơng, sau bấm lại reset để khởi động lại máy h 44 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Khảo sát Quy trình sản xuất sữa chua ăn có đường cơng ty cho phép rút số kết luận sau: Đã tìm hiểu sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh Khảo sát số cơng đoạn dây chuyền sản xuất sữa chua ăn có đường Công ty Cổ phần sữa An Sinh: Công đoạn gia nhiệt, công đoạn trùng, công đoạn lên men Khảo sát số thiết bị dây chuyền sản xuất sữa chua ăn có đường Cơng ty Cổ phần sữa An Sinh: Bồn phối trộn, máy đồng hóa, máy rót bao gói vơ trùng 5.2 Kiến nghị Qua thời gian thực tập tốt nghiệp tìm hiểu quy trình sản xuất sữa trùng cơng ty cổ phần sữa An Sinh, tơi có số ý kiến sau: - Đánh giá, theo dõi tiêu vi sinh chặt chẽ để có giải pháp khắc phục tốt xảy cố - Tăng cường, quản lí, áp dụng hệ thống quản lí chất lượng HACCP, 5S, SSOP, quy định bảo hộ lao động ngày chặt chẽ hơn, nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm - Đầu tư trang thiết bị đại nhằm tự động hóa q trình sản xuất nâng cao chất lượng sản phẩm h 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Văn Thanh, Huỳnh Ngọc Lan (2001), Nghiên cứu phối hợp Bifidobacterium bifidum Lactobacillus acidophilus để sản xuất chế phẩm trị loạn khuẩn đường ruột, Báo cáo khoa học, Hội nghị Khoa học – Công nghệ Dược Lâm Xuân Thanh (2004) Giáo trình cơng nghệ sản phẩm sữa, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Lê Thị Liên Thanh, Lê Văn Hồng (2002) Cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm sữa, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Lê Văn Việt Mẫn (2010), Giáo trình cơng nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa thức uống pha chế, Nxb Đại học Quốc gia, thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Đức Đoan (2007), Bài giảng công nghệ chế biến Sữa – Thịt – Trứng, Nxb Đại học Nông Nghiệp Hà Nội Lê Thị Hồng Ánh (2016), Công nghệ chế biến sữa, Trường Cao đẳng Công nghiệp Thực phẩm TS Nguyễn Đức Lượng, Công nghệ vi sinh vật – Thực phẩm lên men truyền thống, Trường Đại học Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Bộ nơng nghiệp phát triển nơng thơn Hiện trạng định hướng phát triển bị sữa Việt Nam thời kỳ 2002 – 2010 h 46 PHỤ LỤC Một số hình ảnh sản phẩm Cơng ty Cổ phần sữa chua An Sinh sản xuất: Sữa tươi trùng Sữa chua ăn Sữa chua dẻo Sữa chua nếp cẩm h