Công nghệ sản xuất bơ

Công nghệ sản xuất bơ tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kinh t...

Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D Trường Đại Học Tôn Đức Thắng Khoa Khoa Học Ứng Dụng-Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học Lớp 07SH1D  Giáo viên hướng dẫn Nguyễn Thị Cẩm Vi Nhóm thực hiện: VÕ HUỲNH HỒNG ÂN TRẦN THỊ BẠCH KIM BÙI THỊ NGỌC LAN NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYÊN GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 1 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D Mục Lục: I>Sơ lược về ngành sản xuất bơ. 1. Phân loại bơ. 2. Lịch sử ngánh sản xuất bơ. II>Nguyên liệu sản xuất. 1. Cream. 2. Các vi sinh vật. 3. Phụ gia. III>Quy trình sản xuất. 1. Quy trình sản xuất bơ lên men: A. Quá trình thu nhận Cream từ sữa. B. Thanh trùng Cream. C. Cấy giống vi sinh vật vào Cream. D.Lên men(ủ chin) và sử lý nhiệt-lạnh. E. Quá trình tạo hạt. F. Đóng gói sản phẩm. 2. Quy trình sản xuất bơ không lên men. IV>Sản phẩm và tiêu thụ,bảo quản,biến đổi về mùi và vị A. Các chỉ tiêu chính. B. Tiêu thụ. C. Bảo quản. D.Biến đổi về mùi và vị. V>Hiệu suất của quá trình sản xuất bơ: Thứ tự trình bài: - ĐỖ TRỌNG LUÂN:Phần sơ lược về bơ và nguyên liệu sản xuất. - HUỲNH QUANG MINH: Quá trình thu nhận Cream,thanh trung Cream,cấy giống VSV, lên men tạo hạt. - LÊ MẠNH LONG: Sử lý nhiệt lạnh ,quá trình tạo hạt ,quy trình sản xuất bơ không lên men. - NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LY: Phần còn lại GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 2 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D I. Sơ lược ngành sản xuất bơ. 1. Phân loại bơ. - Bơ làm sản phẩm chế biến từ chất béo của sữa hàm lượng chất béo trong bơ rất cao chiếm khoản 80% khối lượng sản phẩm.Có nhiều phương pháp phân loại bơ. + Theo byluund Gosta(1995) bơ gồm 2 loại chính như sao: Bơ ngọt hay bơ không lên men:trong quá trình sản xuất bơ không có quá trình lên men lactic. Bơ chua hay bơ lên men:qúa trình sản xuất cơ quá trình lên men lactic. + Phân loại theo lượng muối trong bơ gồm: Bơ không chứa muối(lượng NaCl<0,2%). Bơ chứa muối(lượng NaCl>0,2%). 2. Lịch sử ngành sản xuất bơ . Theo nhiều nghiên cứu bơ được con người sản xuất từ rất lâu nhưng chủ yếu là ở vùng Địa Trung Hải. Con người làm bơ từ nguyên liệu chình là váng sữa của cừu hoặc dê theo phương pháp thủ công là chính’Đến năm 1879 bơ được đưa vào sản xuất công nghiệp với sự ra đời của thiết bị chất béo.Đến năm 1890 người ta đã sử dụng canh trường vi khuẫn lactic trong sản xuất bơ. II. Nguyên liệu sản xuất. 1. Cream. - Nguyên liệu chính trong sản xuất bơ là cream. Các nhà máy sản xuất bơ có thể thu cream từ nguyên liệu sữa tươi bằng phương pháp li tâm hoặc thu mua cream từ các nhà máy chế biến sữa khác. Trên thị trường hiện này hàm lượng chất béo trong cream thường dao động trong khoảng 35-40%. - Để đánh giá chất lượng cream, người ta dựa vào ba nhóm chỉ tiêu; cảm quan, hoá lí và vi sinh. +Trong nhóm chỉ tiêu cảm quan, mùi và vị cream là hai chỉ tiêu quan trọng nhất.cream không được có mùi lạ đặc biệt là mùi ôi do chất béo bị oxy hóa . + Đối với các chỉ tiêu lí hóa, người ta thường quan tâm đến chỉ số iốt của cream. Nếu chỉ số iôt quá cao (lớn hơn 42) bơ thành phẩm sẽ có cấu trúc rất mềm. Ngược lại nếu chỉ số iốt quá thấp (nhỏ hơn 28) bơ sẽ cứng và khó quết lên bánh khi sử dụng . GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 3 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D + Ngoài ra, với sản phẩm bơ lên men, nguyên liệu cream không được chứa các chất kháng sinh và không được nhiễm các chất tẩy rửa công nghiệp. Nhưng chất này sẽ ức chế sự hoạt động của vi khuẩn lactic và kéo dài thời gian lên men. Hơn nữa, hàm lượng trao đổi chất do giống vi khuẩn tạo ra sẽ không cân đối và ảnh hưởng không tốt đến hương vị của sản phẩm. Hàm lượng VSV trong cream càng thấp càng tốt. Người ta thường chú ý đến nhóm vi khuẩn ưa lạnh vì chúng có khả năng sinh tổng hợp enzime lipase chịu nhiệt trong quá trình thanh trùng cream, hầu hết các VSV bị tiêu diệt. Nhưng Lipase từ vi khẩn ưa lạnh có thể giữ được hoạt tính ở 100oC. Enzime này xúc tác quá trình thủy phân chất béo, làm thay đổi thành phần chất béo trong nguyên liệu. 2.Vi sinh vât. - Trong sản xuất bơ lên men, ngươi ta sử dụng vi khuẩn lactic LD. Thường gặp nhất là Streptococcus diacetylactic và Leuconostoss citrovorum. Trong quá trình lên men, ngoài acid lactic, chúng sinh tổng hợp các hợp chất dễ bay hơi aldehyde acetic, diacetyl,acetoin… Các hợp chất này sẽ tạo cho sản phẩm bơ hương vị đặc trưng. 3. Các chất phụ gia. - Chất màu: màu sắc của bơ do các hợp chất carotenoides có trong cream nguyên liệu quyết định. Thông thường vào mùa đông hàm lựơng các hợp chất trên trong sữa giảm so với mùa hè nên bơ thành phẩm có màu nhạt hơn. Người ta cho phép sử dụng một số chất màu thực phẩm trong sản xuất bơ.Một số chất màu điển hình như: -Curcumin(E100) -Lacoflavin(E101) -Cochenille(E120) -Indigotine(E132) -Chlorophylle(E140 - Muối Nacl: Muối được dùng để cải thiện hương vị ngoài ra nó còn đóng vai trò bao quản, cải thiện sự bền chặt trong bơ -Các gia vị khác: để đa dạng hoá các sản phẩm bơ trên thị trường, nhà sản xuất có thể sử dụng một số gia vị khác. Việc lựa chọn gia vị phụ thuộc thị hiếu GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 4 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D người tiêu dùng và quy định của mỗi nước. Ví dụ: Người ta cho sử dụng nhũng gia vị như tiêu, tỏi, mùi tây, củ đinh hương…trong sản xất bơ. III>Quy trình công nghệ: 1. Quá trình sản xuất bơ lên men: GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 5 Cream Thanh trùng và loại bỏ khí Vi khuẩn lactic Nhân giống Lên men (ủ chín) Tạo hạt bơ(churning) và xử lý Muối và phụ gia Sữa gầy Bao gói Tách Cấy Giống Sữa Thành phẩm Sữa gầy Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D Sơ đồ công nghệ sản xuất bơ A. Quá trình thu nhận Cream từ sữa. - Sữa nguyên liệu sau khi thu nhận sẽ được thanh trùng ở 63 0 C.Sau dó Cream thu nhận được tách axit bằng phương pháp ly tâm hoặc đổ lắng sữa một cách đột ngột. Sau đó sữa được đưa vào máy đánh Cream để thu nhận Cream đưa vào sản xuất. +Phương pháp tách Cream tự nhiên:thường dịch sữa khi ở trạng thái tĩnh các hạt chất béo sẽ tự nỗi lên trên bề mặt sữa.Tốc độ nổi lên này được xác định bởi công thức của Stokes: 1 D 2 (P – p)g V= x 18 N Trong đó: V:tốc độ của sự phân tách của chất béo P:thể tích của khối sữa p:thể tích của khối chất béo. g:gia tốc trọng trường GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 6 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D N:độ nhơt động học của sữa. D:đướng kính của hạt cầu béo. +Phương pháptách li tâm:qua trình tách ly tâm này dựa trên nguyên lýlà các lực sẽ tác động lên cầu béo theo công thức: F=1/6πD 3 (P – p)ω 2 L Trong đó: D:đướng kính của khối cầu béo P và p:thể tích của khối sữa tách Cream và thể tích Cream tách đựoc. ω:tốc độ góc quay. L: khoảng cách từ cầu béo đến trục quay thiết bị. Cần biết rằng thiết bị ly tâm có tốc độ khác nhau nên khoảng cách giữa các hạt với trung tâm của thiết bị cũng khác nhau. Do phương pháp tách Cream tự nhiên rất lâu nên phương pháp ly tâm la phương pháp được sử dụng chính trong quá trình tách Cream hiện nay của các công ty sản xuất BƠ B.Thanh trùng và loại bỏ khí của Cream. GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 7 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D -Mục đích của việc thanh trùng: phá hủy các cấu trúc của VSV gây bệnh.Làm cho các Enzym lipaza từ VSV không có khả năng hoạt động được ở nhiệt độ cao.Giải phóng 1 số chất có khả năng oxi hóa gây các mùi bất thường. -Từ những bồn chứa trung gian, kem đi đến sự Pasteur hóa tại một nhiệt độ (của) 95 0 C hoặc hơn. Nhiệt độ cao được cần phá hủy những men và những vi sinh vật cực nhỏ làm suy yếu chất lượng bảo quản bơ. Việc thanh trùng đồng thời tạo mùi vị đặc trưng cho Cream.Mùi vị này phụ thuộc vào thời gian thanh trùng và lượng axit có trong Cream. -Nếu tăng nhiệt độ và thời gian thanh trùng thì hiệu quả của quá trình sẽ tăng. Tuy nhiên Cream sẽ có mùi nấu và ảnh hưởng xấu đến chất lượng bơ thành phẩm. -Trong trường hợp cream có mùi lạ do các loại khí người ta sử dụng phương pháp bài khí trong điều kiện chân không để tách các cấu tử dễ bay hơi ra khỏi cream.Quá trình bài khí sẽ được kết hợp thực hiện cùng với quá trình thanh trùng cream. Đầu tiên cream sẽ được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng để gia nhiệt lên 78 o C. Tiếp theo, cream được đưa vào bồn chân không để thực hiện quá trình bài khí. Áp lực chân không cầu được hiệu chỉnh sao cho nhiệt độ sôi của cream trong bồn dao động quanh giá trị 62 o C. Khi đó, các cấu tử dễ bay hơi sẽ được tách ra khỏi cream. Cuối cùng cream được đưa trở lại hệ thống trao đổi nhiệt bảng mỏng để gia nhiệt tiếp lên đế 95 o C rồi làm nguội. -Phương pháp khử mùi thường dung hiện nay là phương pháp A.P.V.Phương pháp này cho phép loại bỏ các thành phần bay hơi có mùi nhờ hơi nước của thiết bị.Thiết bị nay tiến hành đồng thời công đoạn đun nóng ,khử mui và làm lạnh từng phần theo sơ đồ sau: GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 8 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D C. Cấy giống vi sinh vật. - Nhân giống VSV: Môi trường nhân giống phổ biến nhất là sữa gầy.Trước khi nhân giống, sữa gầy được thanh trùng ở 90-95 o C trong thời gian 15÷30 phút. Quá trình nhân giống được thực hiện ở 20 o C. Số lượng tế bào có thể lên đến10 9 tế bào/m. - Cấy giống: Lượng giống VSV cấy vào cream trong sản xuất bơ phụ thuộc vào chỉ số iod của nguyên liệu và nhiệt độ, loaị giống cấy lên men. Tỷ lệ giống cấy thường khoảng 1-7% (v/v).Việc cấy giống thường được thực hiện ở pH 5.5 tại 21 0 C trong 12-15h. D.Sử lý nhiệt và lên men(làm chin): -Giai đoạn lên men này làm cho sản phẩm bơ có mùi đặc trưng.Sự khác nhau về mùi đặc trưng phụ thuộc vào giai đoạn làm chin này.Nếu bơ chỉ được làm chin bởi phương pháp đánh Cream thì bơ không có mùi thơm .Và ngược lại,nếu quá trình làm giảm bớt độ Axit trong khối Cream trước khi đanh Cream thì hương thơm tăng đáng kể. -Dựa vào sự tạo thành hương vị của bơ thì hương vị bơ hình thành bởi 2 tác nhân chính là: Sự có mặt của VSVđể tạo ra các sản phẩm lên men.Tác dụng của các phản ứng hóa họclàm thành phần của bơ khác với nguyên liệu tạo ra bơ. - Quá trình lên men được thực hiện trong thiết bị hình trụ, có cánh khuấy và bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ. Vi khuẩn lactic sẽ sinh tổng hợp acid lactic và sản phẩm trao đổi chất tạo độ chua và hương vị đặc trưng cho cream. Tốc độ acid hóa cream và chế độ xử lí nhiệt sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc bơ thành phẩm. - Quá trình sử lí nhiệt: Mục đích của quá trình xử lý nhiêt-lạnh là kết tinh một lựợng chất béo trong cream. Do cream chứa hổn hợp chất béo có điểm nóng chảy khác nhau nên nhiệt độ kết tinh của chúng cũng khác nhau. Tốc độ kết tinh và độ tinh khiết của các tinh thể sẽ phụ thuộc vào chế độ xủ lý nhiệt. Quá trình xử lí này phu thuộc độ đông đặc của chất béo. + Chất béo có độ đông đặc cao: + Chất béo có độ đông đặc trung bình:giá trị iond>39 chu trình nhiệt từ 15 0 C trở xuống. +Chất béo có độ đông đặc thấp:giá trị iond >39-40;Sau khi thanh trung sẽ được làm lạnh xuống 20 0 C ,để lên men trong 5h rồi làm lạnh xuống 8 0 C nếu giá trị iond là 39-40; làm lạnh xuống 6 0 C nếu giá trị iond <41. GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 9 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D Bảng tóm tắt qúa trình xử lý nhiệt Chỉ số iod Chế độ xử lý nhiệt lạnh ( 0 C) Lượng giống cấy(%v/v) <28 28-29 30-31 32-34 35-37 38-39 >40 8-21-20 8-21-16 8-20-13 6-19-12 6-7-11 6-15-10 20-8-11 1 2-3 5 5 6 7 5 F. Quá trình tạo hạt: - Sau khi sử lí nhiệt sản phẩm được bơm vào thùng đánh Cream để đánh nhuyễn,nhàu trộn và tách nước, sữa bơ thêm muối và các phụ gia khác.Qua trình này có thể xử dụng 2 thiết bị:thiết bị gián đoạn và thiết bị liên tục. Máy tách kem kem thương mại được giới thiệu ở chỗ cuối của thế kỷ 19, thùng kem liên tục đã được thương mại hóa bởi giữa thế kỷ 20. +Một số thùng đánh cream đơn giản được sử dụng ở những năm 1907 , 1920 và thùng khuấy cơ khí GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 10 [...]... cản được ánh sáng, ẩm hạn chế tối đa sự tổn thất các cấu tử hương có trong bơ Sản phẩm bơ bao gói trong giấy nhôm hoặc plastic tiếp tục được xếp vào trong những thùng carton rồi đem bảo quản trong kho lạnh 2 Phương pháp sản xuất bơ không lên men: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bơ không lên men tương tự như đối với sản phẩm bơ lên men nhưng đơn giản hơn Ta bỏ qua hai giai đoạn cấy giống và lên men... bảo quản trong phòng lạnh riêng Thời gian bảo quản không quá 2-3 tháng C.Tiêu thụ:Ấn Độ là nước sản xuất và tiêu thụ nhiều bơ hơn mọi dân tộc khác, gần như môt nửa sản lượng sữa hàng năm của đất nước dùng sản xuất bơ Vào 1997, ấn Độ sản xuất 1, 470, 000 bơ và tiêu thụ gần như tất cả Một nước khác sản xuất bơ lớn nước Mỹ (522,000tấn ) sau đó là Anh, rồi Nước Pháp (466, 000), Đức (442, 000), Dưới dạng... xảy ra khi bơ tiếp xúc với sắt hoặc đồng vời liều lượng cao.Mùi này gây khó chịu và có hại cho sức khỏe Các biện pháp hạn chế sự biến đổi về mùi và vị:tránh sự có mặt của vi khuẩn trong khối bơ. Đối với các biến đổi lien quan đến bản chất hóa học càn hạn chế tiếp xúc với không khí kim loại và các chất xúc tác sự oxy hóa V>Hiệu suất của quá trình sản xuất bơ: Hiệu xuất của quá trình sản xuất bơ phụ thuộc... giảm lượng khí trong bơ thành phẩm Khối bơ rời khu vực I của vùng (3) được nén qua hai tấm bảng đục lỗ để làm tăng tổng diện tích bề mặt toàn bộ khối bơ Dưới áp lực chân không, quá trình tách khí trong khối bơ diễn ra nhanh và hiệu quả Với phương pháp này, lượng khí trong sản phẩm không quá 0,5%(v/v) Sau cùng, bơ rời khỏi khu vực II của vùng (3) qua đầu phun Bơm (5) sẽ vận chuyển bơ vào silo bảo quản... lạnh:nhiệt độ bảo quản -10 0C và -150C, ở nhiệt độ này bơ có thể bảo quản trong nhiều tháng và việc sử dụng không phụ thuộc vào mùa sản xuất cũng như ổn định giá trên thị trường -Bảo quản lạnh đối với sản phẩm bở không dưới -15 0C hoặc làm lạnh đông bơ ở -300C vì dưới các nhiệt độ này không đảm bảo trạng thái tươi của sản phẩm Giống như các sản phẩm khác ,bơ rất dễ hấp thụ nhanh các mùi khó chịu nên không... bị hoạt động liên tục để tạo hạt bơ và xử lý bơ thành phẩm IV .Sản phẩm ,bảo quản tiêu thụ,các biến đổi về mùi và vị cơ bản : A.Các chi tiêu chính:Cũng giống như Cream Bơ có các chỉ tiêu chính sau: - Chỉ tiêu cảm quan: là màu sắc, mùi vị vủa bơ Ngoài ra, người ta còn đánh giá cảm quan cấu trúc của sản phẩm (độ cứng, độ dẻo…) - Chi tiêu hóa lý: Hàm lượng chất béo trong sản phẩm, độ ẩm, hàm lượng các chất... muốn Độ ẩm của bơ và lượng chất béo trong sữa bơ cũng phụ thuộc vào tốc độ xoay của các thanh đập 2-Vùng tách hạt bơ và sữa bơ :Vùng này có dạng hình trụ nằm ngang có thể xoay quanh trục của nó và được chia thành hai khu vực: -Khu vực 1: Có bố trí các tấm ngăn để thực hiện tiếp các xử lí cơ học hỗn hợp hạt bơ và sữa bơ -Khu vực 2: Thường được thiết kế như một thiết bị rây để tách sữa bơ Kích thước các... chất béo trong nguyên liệu - Thành phần hóa của bơphảo đạt:cao nhất tổng số 18% tổng số các chất không béo trong đó nước chiếm 16% - Quy trình công nghệ tránh tối đa quá trình thất thoát nguyên liệu Để hiệu suất sản xuất bơcao(tính cho 1 tấn sữa)thì hàm lượng chất béo cần đạt là: - Chất béo trong khối Cream:350g/kg - Chất béo còn lại trong sữa đã tách bơ: 0,5g/kg - Chất béo theo nước sữa:2g/kg Từ các... Tiếp theo giai đọan tách sữa bơ ra khỏi thiết bị, người ta thường dùng nuớc vô trùng để rửa các hạt bơ nhằm lọai bỏ các hợp chất hòa tan trong sữa bơ còn bám trên bề mặt các hạt bơ Sau đó là đến giai đọan tách nước và bổ sung thêm muối.các hạt bơ sẽ được nén ép để tạo thành một khối đồng nhất Ở giai đọan này nước sẽ được phân bố dưới dạng những hạt rất mịn trong tòan bộ khối bơ mà ta không nhìn thấy được... nhà sản xuất sẽ kiểm tra và hiệu chỉnh độ ẩm cho khối bơ + Thiết bị liên tục:phương pháp nay được giới thiệu vào thế kỹ 19,tuy nhiên do có nhiều nhược điểm nên không được ứng dụng.Đến những năm 40 được cait GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi 11 Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D tiến lại và trở thành chu trình mang nhiều lợi ít về kinh tế .Sản phẩm tạo thành có độ ẩm