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
Trang 1Công nghệ sản xuất các
sản phẩm từ sữa
Trang 2Công 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
Trang 3Sữa nguyên liệu
Trang 4 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 (
Trang 5 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
Trang 6Đánh 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
Trang 7Công 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
Trang 8 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
Trang 9Phương 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
Trang 10Phương 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)
Trang 11Thiết 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
Trang 12TIỆT 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
Trang 13Tieät 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
Trang 14Tiệt 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
Trang 15Tiệt 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
Trang 16Rót 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
Trang 17 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
Trang 18công 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
Trang 19Qui 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
Trang 20 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
Trang 21Qúa 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
Trang 22Hệ thống sấy phun có sử dụng băng tải
Trang 23Cô caáu saáy truïc
Trang 24các sản phẩm
sữa bột
Trang 26Công 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
Trang 28Chất 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…
Trang 29Công 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
Trang 31Yêu 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
Trang 32Qui trình sản xuất sữa đặc có đường
Sữa nguyên liệu
Chuẩn hĩa và hiệu chỉnh hàm lượng chất khơ
Bao bì vơ trùng
Trang 33 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
Trang 34 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
Trang 35Công 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
Trang 36Công 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
Trang 37Quy 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
Trang 38 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.
Trang 39 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
Trang 40 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.
Trang 41 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
Trang 42 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%
Trang 43Giá 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
Trang 44Công 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
Trang 45Hạt 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%)
Trang 46Sữa 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
Trang 47Công 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
Trang 48Sữa tươi
Thanh trùng
Lên men
Ép nén Tách huyết thanh
CaCl 2
Huyết thanh sữa
Trang 49 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…
Trang 51 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.
Trang 52 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