CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA

Công nghệ sản xuất sữa thanh trùng Sữa thanh trùng: sản phẩm chế biến từ sữatươi cĩ quy trình cơng nghệ sản xuất đơngiản nhất  Sản phẩm sữa thanh trùng cĩ thể đựng tronghộp giấy, chai

Công nghệ sản xuất các

sản phẩm từ sữa

Công nghệ sản xuất sữa thanh trùng

 Sữa thanh trùng: sản phẩm chế biến từ sữatươi cĩ quy trình cơng nghệ sản xuất đơngiản nhất

 Sản phẩm sữa thanh trùng cĩ thể đựng tronghộp giấy, chai thủy tinh hoặc chai nhựa kín.Bảo quản ở nhiệt độ thấp 5-7oC

 Nếu khơng mở bao bì, sữa thanh trùng cĩthể bảo quản trong thời gian tối đa từ 8-10ngày

Sữa nguyên liệu

 Chuẩn hóa: Mục đích của quá trình chuẩn hóa

là hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa.

 Phương pháp tính tỷ lệ phối trộn như sau:

Gọi M1 (kg) là khối lượng cream với hàm lượng chất béo A%; M2 (kg) là khối lượng

sữa với hàm lượng chất béo B% Để thu

được M (kg) sữa với hàm lượng chất béo C% (A>C>B), ta có:

) 1 ( ,

)

(

1

B A

B C

M M





B A

C A

M M







) 3 (

 Bài khí: tăng hiệu quả truyền nhiệt cho quátrình thanh trùng và cải thiện hương vị sảnphẩm

 Đồng hóa: nhiệt độ sữa khi vào máy đồng

hóa 55-70oC, áp lực đồng hóa 100-250bar

 Thanh trùng sữa: thường dùng chế độ nhiệt

cao, thời gian ngắn ở 72-75oC trong 15-20giây

 Rót sản phẩm và bao gói: thực hiện trong

điều kiện vô trùng để tránh tái nhiễm VSVvào sản phẩm

 Bảo quản sản phẩm: ở nhiệt độ thấp 5-7oC

Đánh giá chất lượng sản phẩm sữa thanh trùng

 Chỉ tiêu hĩa lý: xác định bằng phương pháp

phân tích cơng cụ: tổng hàm lượng chất khơ,hàm lượng chất béo, glucid, protein và độchua Độ chua sữa thanh trùng thường nằmtrong 1.4-1.8 g/l (theo acid lactic)

 Chỉ tiêu vi sinh: tổng vi khuẩn hiếu khí <

3.105 cfu/ml, Coliforms tổng số < 10 cfu/ml,Salmonella (-)

 Định tính phosphatase, lactoperoxydase

 Cảm quan: tương tự sữa tươi

Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng

 Quy trình cơng nghệ sản xuất tương tự như sản xuất sữa thanh trùng Điểm khác biệt quan trọng

là sữa tiệt trùng phải được xử lý ở nhiệt độ rất cao (trên 100 o C), nhờ đĩ tồn bộ hệ VSV và enzyme trong sữa bị vơ hoạt

 Bảo quản ở nhiệt độ phịng từ 3-6 tháng

 Ưu điểm so với sữa thanh trùng

 Tiết kiệm chi phí bảo quản vận chuyển sản phẩm trong điều kiện nhiệt độ bình thường

 Khơng bị áp lực tìm ngay nguồn tiêu thụ sản phẩm mà cĩ thể chào bán ở thị trường xa nhà máy

 Nguyên liệu sản xuất tốt về chỉ tiêu vi sinh,hóa lý và cảm quan

 Ngoài ra còn quan tâm đến thành phầnserum protein trong sữa tươi từ 0.1-0.4 g/l.Sữa non chứa hàm lượng serum protein cao,đây là protein kém bền nhiệt

 Để sản xuất sữa tiệt trùng, hàm lượng serumprotein không quá 0.4 g/l

 Đánh giá sữa có chứa protein kém bền nhiệthay không: trộn dung dịch ethanol và sữatheo tỉ lệ 1:1, nếu có hiện tượng đông tụchứng tỏ sữa chứa protein kém bền nhiệt

Phương pháp gián đoạn

 Sữa sau đồng hóa được gia nhiệt đến 80oC

và rót vào bao bì (thủy tinh hoặc nhựa)

 Sữa được đưa vào thiết bị tiệt trùng ở

110-120oC từ 15-40 phút

Phương pháp tiệt trùng liên tục

 Thiết bị tiệt trùng thủy lực: hệ thống băng tảiđưa sữa từ vùng gia nhiệt qua vùng tiệt trùngđến vùng làm nguội rồi ra khỏi thiết bị

 Thời gian lưu sản phẩm trong thiết bị trungbình là 1 giờ

 Vùng tiệt trùng có nhiệt độ 115-125oC, thờigian sữa qua vùng này từ 20-30 phút

 Năng suất hoạt động: loại nhỏ 2000 sảnphẩm/giờ (bao bì dung tích 0.5l), loại lớn

16000 sản phẩm/giờ (1lit)

Thiết bị tiệt trùng hydrolock: sữa đưa vào vùng tiệt trùng rồi qua vùng làm nguội

 Thời gian lưu: 30-35 phút

 Nhiệt độ vùng tiệt trùng: 132-140 o C từ 10-12 phút

 Năng suất 12000 sản phẩm/giờ

 Các biến đổi quan trọng:

 Hóa học: vitamin bị phân hủy, đặc biệt là vitamin B1, B2 và C B1 tổn thất từ 20-50%, B2 và C có thể gần 100%

 Cảm quan: màu sắc sau tiệt trùng sậm hơn sữa tươi Sản phẩm thoáng mùi caramel và mùi nấu

TIỆT TRÙNG

UHT NGOÀI

BAO BÌ

Sữa tiệt trùng Chuẩn hĩa Bài khí Đồng hĩa Tiệt trùng UHT Rĩt sản phẩm

Sữa tiệt trùng

UHT

Bao bì giấy vơ

trùng

Tieät truøng uht

 Tiệt trùng UHT: có hai phương pháp gia

nhiệt sữa là trực tiếp hoặc gián tiếp

 Đồng hóa: Quá trình đồng hóa sữa có thể

thực hiện trước hoặc sau quá trình tiệt trùngUHT Nếu quá trình đồng hóa thực hiện sautiệt trùng thì sản phẩm sẽ đạt được độ đồngnhất cao, tuy nhiên cần phải thực hiện đồnghóa sữa trong điều kiện vô trùng nên chi phíthiết bị và vệ sinh sản xuất sẽ tăng cao

Tiệt trùng UHT bằng phương pháp gia nhiệt trực tiếp

 Sữa gia nhiệt sơ bộ đến 95 o C trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng hay dạng bảng mỏng

 Phối trộn sữa và hơi, nhiệt độ sau phối trộn

140-150oC

 Thời gian tiệt trùng: vài giây, hỗn hợp sữa, hơi nước được làm nguội và tách bớt một phần nước trong thiết bị chân không

 Nhiệt độ sữa còn 80 o C, tiếp tục làm nguội xuống

20 o C rồi đi vào bồn trữ vô trùng hoặc máy rót sản phẩm

 Năng suất: 2000-30000lit/giờ

Tiệt trùng UHT bằng phương pháp gia nhiệt

gián tiếp

 Năng suất: 1000-30000lit/giờ

 Sử dụng nhiệt độ cao trong thời gian rất ngắn nên hạn chế ảnh hưởng xấu đến sản phẩm: tổn thất vitamin B1 chỉ còn 3%, hàm lượng

lysine giảm 0.4-0.8%

 Sản phẩm không bị sậm màu và không có sự thay đổi đáng kể về mùi vị so với sữa tươi

Rót sản phẩm

 Sữa tiệt trùng UHT rót trong bao bì giấy, épsát lớp giấy có hai lớp polyethylene mỏngngăn cách nhau bởi lớp nhôm giúp ngăn cảntriệt để ánh sáng và oxy không khí từ ngoàinên bảo quản được ở nhiệt độ phòng thờigian dài

 Sản phẩm sữa tiệt trùng: chỉ tiêu vi sinh nghiêm ngặt hơn so với sữa thanh trùng

 Các loại sản phẩm sữa tiệt trùng: sữa bổ sung hương dâu, cam, vanile, ca cao…, sữa tiệt trùng

bổ sung thêm đường, thêm vitamin

 Quy trình tương tự công nghệ sản xuất sữa tiệt

trùng Quá trình phối trộn nguyên liệu sữa và nguyên liệu phụ, phụ gia…Luôn thực hiện trước giai đoạn đồng hóa và tiệt trùng

 Sử dụng thêm các phụ gia làm bền hệ nhũ tương, phụ gia tạo độ nhớt…Để ổn định chất lượng sản phẩm và đạt giá trị cảm quan theo yêu cầu

công nghệ sản xuất sữa bột

 Hiện nay trên thị trường cĩ 2 nhĩm sản phẩmsữa bột chính:

 sữa bột nguyên (whole milk powder) cĩhàm lượng chất béo 26 – 33%

 sữa bột gầy (skim milk powder) cĩ hàmlượng chất béo 1%

 Với độ ẩm 2,5 – 5,0%, thời gian bảo quảnsữa bột nguyên trung bình là 6 tháng, cịn đốivới sữa bột gầy cĩ thể lên đến 3 năm

Qui trình sản xuất sữa bột nguyên kem

Sữa nguyên liệu

Chuẩn hĩa Thanh trùng

Cơ đặc Đồng hĩa Sấy

Xử lý Bao gĩi

Sữa bột nguyên cream

Bao bì

 Chuẩn hóa: hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong

sữa xuống mức thấp nhất, đồng thời vô hoạt các

giây

 Cô đặc: Mục đích của quá trình cô đặc là tách bớt

một lượng nước ra khỏi sữa để tiết kiệm chi phí năng lượng cho quá trình sấy sữa tiếp theo.

giảm kích thước hạt béo và phân bố đều chúng

dụng rộng rãi nhất trong công nghệ sản xuất sữa hiện nay

Qúa trình lecithin hóa

 Tạo một màng mỏng lecithin bao quanh cáchạt sữa Nhờ khả năng nhũ hĩa của lecithin,các hạt sữa với màng bao lipid sẽ trở nên

“hịa tan” trong nước lạnh

 Đầu tiên lecithin được pha trong dầu bơ vớinồng độ 30%, sau đĩ hỗn hợp này được sửdụng với tỷ lệ 0,2% so với khối lượng sữa

bột Người ta sẽ phun hỗn hợp lecithin

trong dầu bơ lên sữa bột trong giai đoạn làm nguội sau quá trình sấy phun

Hệ thống sấy phun có sử dụng băng tải

Cô caáu saáy truïc

các sản phẩm

sữa bột

Công nghệ sản xuất sữa bột gầy

 Làm nguyên liệu để sản xuất các sảnphẩm từ sữa

 Làm nguyên liệu để sản xuất sữa hoànnguyên

 Hàm lượng chất béo thấp nên bảo quảndễ dàng hơn và thời gian bảo quản đượclâu hơn

Chất lượng sữa bột đánh giá qua:

 Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi vị

 Chỉ tiêu vi sinh: tổng vi khuẩn hiếu khí, vi sinhgây bệnh như E.coli, Salmonella,Staphylococcus aureus…

 Chỉ tiêu hóa lý: độ ẩm, tỷ trọng, khả năng hòatan, độ chua, kích thước hạt, hàm lượng cácchất dinh dưỡng như hàm lượng béo,lactose, protein…

 Khả năng hòa tan xác định qua chỉ số hòa

tan, độ thấm ướt, độ phân tán…

Công nghệ sản xuất sữa cô đặc

 Sữa cơ đặc: nhĩm sản phẩm được chế biến từ sữa và cĩ hàm lượng chất khơ rất cao (từ 26.0- 74.5%) Hiện nay gồm hai nhĩm:

 Sữa cơ đặc khơng bổ sung đường saccharose trong quá trình chế biến, gọi tắt là “sữa đặc khơng ngọt”

 Sữa cơ đặc cĩ bổ sung thêm đường saccharose trong quá trình chế biến, gọi tắt là “sữa đặc cĩ đường” hay “sữa đặc ngọt”

 Sản xuất lần đầu tiên tại New York (Mỹ) vào

1858 bởi G.Borden

Yêu cầu

 Hàm lượng các tế bào sinh dưỡng chịu nhiệt

và các bào tử vi khuẩn trong nguyên liệucàng thấp càng tốt do quá trình cô đặc sữathường ở 65-70oC, ở nhiệt độ này các tế bàoVSV chịu nhiệt không bị tiêu diệt và làkhoảng nhiệt độ lý tưởng cho sự nảy mầmcác bào tử vi khuẩn

 Sự ổn định của các protein sữa với tác nhânnhiệt càng bền càng tốt

Qui trình sản xuất sữa đặc có đường

Sữa nguyên liệu

Chuẩn hĩa và hiệu chỉnh hàm lượng chất khơ

Bao bì vơ trùng

 Một số sản phẩm sữa đặc có đường có bổsung thêm dầu thực vật (dầu cọ) để tănghàm lượng béo trong sản phẩm

 Đường saccharose: Tăng độ ngọt, dinhdưỡng và giá trị áp lực thẩm thấu bên trongsản phẩm → không cần qua tiệt trùng nhưngsữa đặc có đường vẫn bảo quản được trongthời gian dài

 Đường lactose: Điều khiển quá trình kết tinh lactose sao cho kích thước tinh thể đạt giá trị theo yêu cầu

 Phụ gia

 Muối disodium phosphate, trisodiumphosphate hay sodium citrate để cân bằnghàm lượng cation và anion trong sữa

 Các chất ổn định như lecithine (chất tạonhũ), carraghenan (chất tạo độ nhớt) để ổnđịnh cấu trúc sản phẩm, tránh hiện tượngtách béo

 Các vitamin như vitamin tan trong béo A, D

và tan trong nước B

Công nghệ sản xuất sữa lên men

 Sữa lên men: tên gọi chung cho các sảnphẩm chế biến từ sữa nhờ quá trình lên menbởi nhĩm vi khuẩn lactic hay tổ hợp vi khuẩnlactic và nấm men

 Các sản phẩm: yaourt, kefir, koumiss

Công nghệ sản xuất yaourt

 Yaourt truyền thống : sữa nguyên liệu sau khi được

xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì

 Yaourt dạng khuấy : sữa nguyên liệu được xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì

 Yaourt uống hay yaourt dạng lỏng : sử dụng phương pháp khuấy trộn hay phương pháp đồng hóa để phá hủy cấu trúc dạng gel của khối đông và giảm độ nhớt cho sản phẩm

 Yaourt lạnh đông : có dạng tương tự như kem

 Yaourt cô đặc : trong quá trình cô đặc, người ta sẽ tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm

Quy trình công nghệ sản xuất yaourt

Sữa bột gầy Phối trộn Gia nhiệt Thanh trùng Đồng hĩa Làm nguội Cấy men Bảo quản

Yaourt Nước

Giống

 Phối trộn : Trước tiên cho nước ở nhiệt độ 40 ÷ 45 o C vào các nồi nấu, sau đó cho bột sữa gầy, chất ổn định vào khuấy đều cho tan, tạo dung dịch đồng nhất, bột không bị vón cục.

 Gia nhiệt : Nâng nhiệt độ dịch sữa ở các nồi nấu lên

55oC và giữ nhiệt trong 60 phút tạo điều kiện thuận lợi

để casein bột sữa thủy phân, tăng khả năng giữ nước tốt, hạn chế sự tách nước, quện sữa mịn, chắc Sau đó tiếp tục nâng nhiệt lên 60oC rồi cho bơ, đường vào.

 Thanh trùng: Tiếp tục nâng nhiệt độ lên 90 o C trong 5 phút để thanh trùng dịch sữa nhằm tiêu diệt vi sinh vật gây hại có trong sữa Ngoài ra, thanh trùng còn có ý nghĩa làm tăng khả năng hydrat hóa của các casein tạo cho sản phẩm có độ quện tốt, bền và không bị tách nước.

 Đồng hóa : Sau khi thanh trùng sữa sẽ được làm nguội đến nhiệt độ thích hợp cho đồng hóa

và được bơm qua máy đồng hóa Tại đây với áp suất đồng hóa 200bar sẽ giảm kích thước các cầu mỡ, phân bố chúng đồng đều trong dịch sữa, tránh hiện tượng nổi lên của các cầu mỡ đồng thời tăng độ nhớt, tăng chất lượng sữa và các sản phẩm sữa Tăng độ quánh, sữa mịn và đồng nhất hơn.

 Làm nguội : Dịch sữa sau khi đồng hóa sẽ được làm nguội đến nhiệt độ cấy men là 44 ÷ 46 o C, tạo điều kiện nhiệt độ thích hợp cho vi khuẩn lên men lactic hoạt động

 Giảm nhiệt độ của dịch sữa xuống t o 25oC rồi chuyển đến bồn rót Từ nhiệt độ lên men 42 ÷

46oC giảm đột ngột xuống t o 25oC sẽ kìm hãm quá trình lên men tiếp tục của vi sinh vật.

 Bảo quản : Sau lên men, yaourt chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số enzyme ngoại bào do chúng tiết ra Do đó sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (2-4oC) để hạn chế biến đổi làm thay đổi mùi, vị và các chỉ tiêu chất lượng khác

 Để đa dạng hóa hơn nữa sản phẩm yaourt,người ta bổ sung thêm hương liệu, chất màuthực phẩm hoặc puree trái cây vào sản phẩm

 Theo FAO, yaourt chia làm 3 nhóm

 Yaourt béo: hàm lượng béo ≥ 3%

 Yaourt “bán gầy”: hàm lượng béo từ 3%

0.5- Yaourt gầy: hàm lượng béo ≤ 0.5%

Giá trị dinh dưỡng của yaourt

 Vi khuẩn lactic trong yaourt rất cĩ lợi cho quá trình tiêu hĩa thức ăn ở cơ thể người

 Chống lão hĩa và lỗng xương

 Tăng cường hệ miễn dịch

 Giảm cholesterol

 Dưỡng da

 Giảm béo

Công nghệ sản xuất sữa lên men kefir

khuẩn lactic và nấm men Do đĩ sản phẩmkefir cĩ vị chua đặc trưng và thoảng nhẹ mùinấm men

 Nguyên liệu:

 Sữa: các loại sữa dê, cừu, bị…

dưới dạng hạt kefir

Hạt kefir

 Hạt kefir cĩ màu từ trắng đến vàng nhạt, hình dạng khơng ổn định, kết chùm

 Hạt kefir cĩ chứa vi khuẩn lactic và nấm men,

carbohydrate (25-50%)

Sữa nguyên liệu Chuẩn hóa Đồng hóa Thanh trùng Cấy giống Lên men Làm lạnh

Ủ chín Làm lạnh

Rót sản phẩm và đóng nắp

Kefir Bao bì

Giống VSV

Công nghệ sản xuất pho mai

 Phomai là sản phẩm chế biến từ sữa dođơng tụ casein cĩ sử dụng quá trình lên menlactic Đây là một thực phẩm cĩ giá trị dinhdưỡng cao, bảo quản được lâu, rất phổ biến

và thích hợp khẩu vị người châu Âu, châu Mỹ

 Nguyên liệu sản xuất phomai gồm: sữa, chấtbéo, tác nhân đơng tụ sữa (enzymchymosin), giống vi sinh vật (vi khuẩn lactic,

vi khuẩn propionic, nấm mốc penicillum), phụgia và các nguyên liệu khác

Sữa tươi

Thanh trùng

Lên men

Ép nén Tách huyết thanh

CaCl 2

Huyết thanh sữa

 Giai đoạn lên men sữa, kết tủa casein: Sữa

sau khi đã thanh trùng Pasteur ở 85 – 95 o C từ

15 - 20 phút, dùng chế phẩm men Renin và vi khuẩn lactic để kết tủa sữa.

 Vi khuẩn lactic lên men sinh ra acid lactic, làm giảm pH môi trường tạo điều kiện thuận lợi để casein kết tủa

 Enzym Renin giúp cho giúp cho sự kết tủa casein tốt hơn, casein lắng xuống và thu được Phomai Ngoài tác dụng kết tủa, Renin còn thủy phân một phần casein thành pepton, acid amin…

 Giai đoạn ép nén tách huyết thanh: Phần

casein kết tủa được ép từ 20 ÷ 24 giờ, ở nhiệt

độ 35 ÷ 50 o C Trong thời gian này sự lên men lactic vẫn tiếp tục mạnh mẽ Sau khi ép huyết thanh ra khỏi cục sữa kết tủa, phomai lúc này có thành phần chủ yếu là casein và lipid Huyết thanh sữa bị loại ra chứa lactoza, lactalbumin, lactoglobulin…

 Giai đoạn muối Phomai: Khối Phomai sau khi

tách huyết thanh sẽ cho vào bể nước muối CaCl 2 nồng độ 24% ngâm trong vài ngày để tăng vị mặn, tạo sự đồng nhất về thành phần cho khối phomai và kìm hãm vi sinh vật có hại phát triển chủ yếu là trực khuẩn đường ruột.

 Giai đoạn ủ chín:

tách hầu hết trong giai đoạn ép nén.

mạnh, lên men lactic thành acid propionic, acid acetic

và CO 2 Sự lên men propionic sẽ kết thúc sau 2 ÷ 2,5

tiếp tục một thời gian nữa cho Phomai hoàn toàn chín.

khuẩn lactic.

pepton, acid amin và một ít NH 3