tìm hiểu quy trình sản xuất sữa tiệt trùng tại công ty cổ phần sữa ba vì

như trongcác loại sữa chua; dạng lỏng như trong các loại sữa tiệt trùng, sản phẩm chủ yếu là chấtbéo cream như các loại bơ, dạng đặc có pha thờm cỏc chất khác như sữa cô đặc cóđường…Sữa

Phần I

MỞ ĐẦU

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Sữa tươi là một loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, được sử dụng rộng rãi không chỉ ở trong nước mà còn ở cả thế giới Cũng chớnh vỡ giá trị dinh dưỡng cao mà sữa tươi rất khó bảo quản Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp chế biến sữa ngày càng phát triển, cho ra đời nhiều phương pháp bảo quản và chế biến sữa, trong đó phổ biến nhất là tiệt trùng sữa, chúng vừa có ý nghĩa lớn trong bảo quản mà còn tăng giá trị cảm quan đáp ứng được thị hiếu của người tiêu dùng

Có thể nói từ xưa đến nay, sau sữa mẹ, sữa bò là thực phẩm chứa nhiều chất dinh dưỡng đầy đủ và cân đối nhất Sữa đáp ứng nhu cầu của cơ thể về acid amin không thay thế, acid bộo khụng no, khoáng (đặc biệt là canxi và phốt pho) và vitamin Trong số các thức ăn tự nhiên của con người, không có sản phẩm nào mà các chất cần thiết cho cơ thể lại được phối hợp một cách hiệu quả như sữa Các thành phần của nó phân bố rất hài hoà làm cho cơ thể dễ hấp thụ Các sản phẩm từ sữa bò cũng đa dạng và phong phú Từ nguyên liệu sữa bò tươi, người ta đã chế biến ra rất nhiều các sản phẩm

có cấu trúc, trạng thái và hương vị khác nhau

Các sản phẩm từ sữa, có thể ở dạng rắn như pho mát với kết cấu hình thù và tính cảm vị đặc trưng mang phong vị của từng xứ sở, quê hương; dạng hạt như trong các loại sữa bột; dạng đặc mịn và cú thêm hương vị của hoa quả (dâu, cam ) như trong các loại sữa chua; dạng lỏng như trong các loại sữa tiệt trùng, sản phẩm chủ yếu là chất béo (cream) như các loại bơ, dạng đặc có pha thờm cỏc chất khác như sữa cô đặc có đường…

Sữa là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng nên đây là môi trường hết sức thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Chính vì vậy, việc bảo quản sữa tươi là rất khó khăn, thời gian phá huỷ ngắn, sữa rất dễ bị hư hỏng bởi điều kiện môi trường bên ngoài Để khắc phục những nhược điểm này, ta phải chế biến sữa thành các sản phẩm khác như: sữa thanh trùng, sữa chua, sữa tiệt trùng nhằm kéo dài thời gian bảo quản, tăng thêm giá trị dinh dưỡng, cảm quan cho sữa đáp ứng nhu cầu, thị hiếu của con người bằng các công nghệ tiên tiến của các nước phát triển trên thế giới như Italia, Thuỵ Điển, Đan Mạch, Hà Lan

Xuất phát từ nhu cầu đó ta cần chế biến ra một loại sản phẩm có thời gian sử dụng dài và dễ dàng bảo quản ở nhiệt độ thường đú chớnh là sản phẩm sữa tiệt trùng(có

thời gian sử dụng 6 tháng, thành phần tính chất giữ được gần như nguyên vẹn với trước khi chế biến), để hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng, được sự cho phép của bộ môn Công Nghệ Chế Biến, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại học

Nông Nghiệp Hà Nội Tôi thực hiện đề tài: “Tìm hiểu quy trình sản xuất sữa tiệt trùng, tại Công ty Cổ Phần Sữa Ba Vì ”

1.2 MỤC ĐÍCH – YÊU CẦU

1.2.1 Mục đích nghiên cứu :

-Tìm hiểu quy trình, phân tích ưu nhược điểm trong quy trình chế biến và sơ bộ đánh giá lợi nhuận của sản phẩm sữa tiệt trùng tại Công ty Cổ phần Sữa Ba Vì

1.2.2.Yêu cầu :

- Tìm hiểu quá trình hình thành của công ty

- Tìm hiểu nguồn nguyên liệu mà công ty thu mua và phương pháp bảo quản nguyên liệu của công ty

- Tìm hiểu quy trình sản xuất sản phẩm sữa tươi tiệt trùng

- Tìm hiểu nắm được sơ bộ cấu tạo, thông số kỹ thuật và nguyên lý hoạt động của hệ thống thiết bị trong quy trình chế biến

- Tìm hiểu quy trình kiểm soát chất lượng của sữa tiệt trùng của công ty Phương pháp kiểm tra chất lượng và bảo quản sản phẩm sữa của công ty

- Tỡm hiểu thêm một số sản phẩm phụ tại công ty

Phần II

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SỮA Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI

2.1.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa tại việt nam

Ba Vì không chỉ là nơi nuôi bò sữa đầu tiên ở nước ta, người dân Ba Vỡ cũn có nhiều kinh nghiệm trong chọn lọc, nhân giống, chăn nuôi và chế biến Điều kiện tự nhiên được coi là yếu tố hàng đầu mang lại chất lượng cho sữa Ba Vì, với khí hậu ôn hòa, mát mẻ, nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, chất lượng nguồn nước, chất lượng đất, chất lượng cỏ rất tốt và phù hợp với các giống bò sữa phát triển

Cùng với Mộc Châu (Sơn La), Đà Lạt (Lâm Đồng), Ba Vì là một trong ba trung tâm chăn nuôi bò sữa lớn nhất cả nước, giống bò chủ yếu là lai Sind

Hình 2.1.Trang trại chăn nuôi bò sữa ba vì

Với quyết tâm xây dựng và phát triển thương hiệu sữa Ba Vì thành sản phẩm sữa hàng đầu được người tiêu dùng, tin dùng, lựa chọn, bên cạnh việc phát huy thế mạnh điều kiện tự nhiên, huyện Ba Vỡ đó phối hợp thực hiện triển khai dự án phát triển đàn

bò sữa và mở rộng ngành sản xuất sữa

Mô hình chăn nuôi bò sữa gắn liền với chế biến sản phẩm ở Ba Vì cũng đang được Bộ NN&PTNT nghiên cứu, tổng kết để nhân rộng Dự án cải tiến nâng cao và

phát triển giống bò sữa của Bộ NN&PTNT đang được triển khai tốt ở Ba Vì Bên cạnh

đó, huyện còn thực hiện các dự án bò sữa Việt Bỉ, JICA, các tổ chức phi chính phủ (NGOs), dự án thu mua, mở rộng ngành sản xuất sữa

Hiện nay, có 17 trung tâm thu mua sữa Trong đó có Công ty Cổ phần sữa Ba Vì

đó có biên bản ghi nhớ cùng với địa phương trong việc tập trung phát triển đàn bò sữa; tăng cường trang bị cho nông dân vật tư, kỹ thuật, nguồn vốn bằng việc không tính lãi, khuyến khích nông dân hợp tác, cùng làm, cùng hưởng lợi, phát huy những kinh nghiệm và truyền thống của người nông dân trong việc chăn nuôi và phát triển đàn bò sữa

Nguồn sữa tươi nguyên liệu ở nước ta hiện nay còn rất hạn chế

Để giải quyết vấn đề trên, hiện nay nước ta đang phát triển nhiều vùng chăn nuôi

bò sữa có quy mô lớn như: Mộc Chõu, Lõm Đồng, Tp Hồ Chí Minh, Ba Vì, Hà Nội và các vùng lân cận với các giống bò tốt cho năng suất cao như:

Bò Hà Lan với năng suất: 3.000  3.500 lít sữa/chu kỳ

Bò Sind với năng suất: 1.600  1.800 lít sữa/chu kỳ

Bò Hà Lan và Sind với năng suất: 2.500 lít sữa/chu kỳ

Theo tổng cục thống kê năm 2008 cả nước có tổng đàn bò sữa là 107.983 con,

bò cái sữa là 65.104 con tổng sản phẩm sữa là 320 ngàn tấn sữa/năm đáp ứng được 38

 40% nhu cầu tiêu thụ sữa của Vịờt Nam và trong chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2020, Bộ NN&PTNT đề ra mục tiêu tăng đàn bò sữa lên 400-500 ngàn con, tương lai đáp ứng được 50% nhu cầu sữa tiêu thụ trong nước

Năm 2006 việt nam chính thức ra nhập tổ chức thương mại thế giới WTO

Việt Nam đang trong giai đoạn tăng trưởng và phát triển kinh tế mạnh mẽ kéo theo mức thu nhập, mức sống của người dân cũng được cải thiện rõ rệt Hiện nay thị trường sữa Việt Nam đó có gần 20 hãng nội địa và có thể chế biến thành 500 loại sản phẩm khác nhau trong đó có 5 ngành sản xuất chính

 Sản xuất sữa tươi ( thanh trùng và tiệt trùng )

 Sản xuất sữa chua ( uống và ăn )

 Sản xuất sữa bột

 Sản xuất bơ và phomat

Mức tiêu thụ sữa trung bình của Việt Nam hiện nay khoảng 10-12 kg/người/năm, tăng gấp 12 lần so với những năm đầu thập niên 90 của thế kỷ trước

Mức tiêu thụ sản phẩm sữa của nước ta do Cục Khuyến nông - Khuyến lâm (Bộ NNPTNT) thống kê được(2009)

Bảng 2.1: Mức tiêu thụ bình quân người/năm ở Việt Nam (kg/năm)

Vì thế, mức sử dụng sữa và các sản phẩm từ sữa không ngừng tăng trưởng

Một số thương hiệu sữa nổi tiếng trên thị trường hiện nay như:

Dutch Lady, Vinamilk, Hanoimilk, Nutifood, Elovi, BaVỡ … Các sản phẩm sữa thường ở dạng sữa tươi tiệt trùng, sữa chua ăn, sữa chua uống, các loại sữa bổ sung nước trái cây, sữa bột dinh dưỡng …

Về mặt công nghệ, các nhà máy sữa không ngừng cải tiến và lắp đặt trang thiết bị

kỹ thuật hiện đại với trình độ kỹ thuật cao của các tập đoàn hàng đầu thế giới trong lĩnh vực công nghệ chế biến sữa như: Tetra Pak – Thụy Điển, APV – Đan Mạch, Friesland – Hà Lan … Với việc áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 2000 – 2005 và hệ thống an toàn HACCP đã tạo ra các sản phẩm sữa có chất lượng cao, đáp ứng được nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng trong và ngoài nước, góp phần thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế quốc dân

2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới

Trong lĩnh vực chế biến thực phẩm, công nghiệp chế biến sữa là một trong những ngành có trình độ hiện đại nhất

Trải qua thời gian, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp sữa không ngừng phát triển Sữa được sản xuất và tiêu thụ hầu hết ở các nước trên thế giới, đặc biệt ở các nước phát triển như: Mỹ, Trung Quốc, Ấn Độ, Hà Lan, Newzeland, Canada … Đây là những nước đứng đầu thế giới về sản lượng sữa

và công nghệ chế biến sữa, hàng năm các nước này xuất khẩu một lượng lớn sữa dưới dạng sữa bột Châu Á không chỉ tiêu thụ sữa lớn nhất mà còn là nơi nhập khẩu sữa nhiều nhất thế giới (chiếm 50% tổng sản lượng các sản phẩm sữa) do thu nhập tăng nhanh và quá trình đô thị hóa đã làm tăng nhu cầu tiêu thụ sữa Hai thị trường phát triển mạnh nhất hiện nay là Ấn Độ và Trung Quốc với sản lượng hàng năm tương đương với mức tiêu thụ từ 116 thị trường khỏc trờn thế giới Sản lượng sữa tăng khoảng 1.4 tỷ lít tại Ấn Độ từ năm 2006 – 2007, đạt mức 50 tỷ lít trong năm

2007 Tại Trung Quốc là 1.7 tỷ lít, đạt mức 17.5 tỷ lít năm 2007 Tại khu vực Tây

Âu và Bắc Mỹ việc uống sữa của người dân khá cao và ổn định Sản lượng sữa gia tăng mạnh ở một số nền kinh tế mới nổi nhưng chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường sau đây là bảng thống kê mức độ tiêu thụ sữa ở một số quốc gia

Bảng 2.2: Bảng thống kê tiêu thụ sữa trên đầu người ở một số nước trên thế

giới

11 Mexico 121,1 124,4 125,0

(Nguồn FAO, Cơ quan Thống kê dân số Hoa Kỳ (PRB) và Tạp chí Gia cầm thế giới và

Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ USDA)

Từ đó ta thấy được mức tiêu độ tiêu thụ sữa bình quân của 1 người/năm ở Việt Nam đang còn rất thấp so với thế giới

Theo khảo sát ở nước ta, dân số hàng năm vẫn tiếp tục tăng, tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân nước ta đạt từ 7- 8%/năm, cùng với mức thu nhập cũng như mức sống của người dân ngày càng được nâng lên

Việt Nam mới chỉ uống 10-12 lít sữa/năm, trong khi sản lượng sữa bình quân hàng năm theo đầu người ở Châu Âu đạt 350 – 400 lớt/người/năm Cũn ở Châu Á, mặc

dù phát triển muộn hơn nhưng hiện nay sản lượng đã tăng và ngày càng cao như ở Singapore sản lượng trung bình là 83,3lớt/người/năm (năm 2008) và 58,8lớt/người/năm (năm 2009) Thái Lan là 21,2 lớt/người/năm (năm 2008) và 22,1lớt/người/năm (năm 2000).Trong khi đó các nước Mỹ, Nga,Nhật Bản, Australia, New Zealand sản lượng tiêu thụ sữa là rất lớn

Vì vậy có thể nói thị trường việt nam là một thị trường hết sức tiềm năng cho ngành sản xuất sữa với mức độ tăng trưởng kinh tế bình quân từ 7-8%/năm,cựng với mức thu nhập cũng nhu mức sống của người dân ngày càng được nâng cao nên cần mở rộng quy mô sản xuất, xây dựng các nhà máy chế biến sữa,ở vùng nguyên liệu để hạn chế được sự hư hỏng của sữa tươi nguyên liệu khi vận chuyển xa về nơi chế biến Đặc biệt là xây dựng các nhà máy chế biến sữa tiệt trùng, vỡ dũng sản phẩm này, phù hợp

với điều kiện nước ta như; thời gian bảo quản dài, dễ bảo quản và vận chuyển đi xa…

vỡ vậy ta tìm hiểu quy trình sản xuất sữa tiệt trùng tại công ty cổ phần sữa Ba Vì

2.2.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SỮA

2.2.1 Giá trị dinh dưỡng của sữa

hợp các chất cần thiết lại được phối hợp một cách có hiệu quả như sữa Nhận định này

được chứng minh bởi các thành phần dinh dưỡng rất cân đối, hài hoà thông qua bảng

thành phần chính của sữa bò:

Có thể khai thác sữa từ nhiều loại động vật khác nhau: sữa trõu, dờ, cừu, ngựa, tuy nhiên ở Việt Nam phổ biến là khai thác từ sữa bò

Bảng 2.3 Thành phần sữa nguyên liệu

2.2.1.1 Nước

Nước trong sữa tồn tại ở 2 dạng:

- Nước tự do chiếm phần lớn, 96 - 97% tổng lượng nước, có thể tách ra trong quá trình sấy khô, hay cô đặc vì không có liên kết hoá học với chất khô

- Nước liên kết: Chiếm tỉ lệ nhỏ: 3 – 4% tổng lượng nước,nằm trong hệ keo: protein, các photphatit, polysaccarit liên kết với cỏc nhúm hoỏ học: -NH2, -COOH, OH,

= NH, -CO-NH-,…Nước liên kết đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 00C

2.2.1.2 Chất khô

Gồm tất cả các thàng phần chứa trong sữa trừ nước như(chất bộo,protein,đưũng lactoza,cỏc muối,cỏc vitamin,khoỏng chất ,enzim và các sắc tố sữa…)

a Chất béo ( Lipid )

Thành phần: 98 – 99% là các triglixerit, trong đó chứa 18 axit béo, bao gồm cả axit béo no (axit butyric, caproic, caprilic, capric,…) khối lượng phân tử thấp và axit béo chưa no (oleic, linoleic, linolenic)

1 – 2%: phospholipit, cholesterol

* Cấu tạo:

- Lipid trong sữa tồn tại dưới dạng các cầu mỡ (fat globules) có kích thước khác nhau đường kính từ 0,1 – 20 àm, trong 1ml sữa có khoảng 3000 – 4000 triệu cầu mỡ Thành phần màng cầu béo: phospholipid, lipoprotein, protein, axit nucleic, enzim, các nguyên tố vi lượng, nước

- Lipid có tỉ trọng nhỏ nhất so các thành phần khác của sữa nên có xu hướng nổi lên trên, nếu để yên sữa 1 thời gian, 1 lớp váng sữa được tạo thành, ta gọi đó là cream

* Tỉ trọng của chất béo sữa là: 0,93 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy khoảng 28 – 35 o C, đông đặc ở 19 – 26 o C.

b Hệ thống protein sữa

* Thành phần:

- Protein hoà tan (15 – 22% tổng protein): Gồm albumin,imunoglubulin (1,9 – 3,3%), lisozim, lactoferin, lactoperoxydaza,…

của các caseinat và canxiphosphat

* Cấu tạo protein không tan:

- Chủ yếu là các casein, casein là 1 phosphoprotein, dễ dàng tham gia phản ứng với các kim loại kiềm, kiềm thổ: K, Na, Mg để tạo thành các caseinat – chúng có khả năng hoà tan trong nước Càng có nhiều nguyên tử kim loại liên kết với casein thì độ hoà tan của chúng càng lớn Muối canxi caseinat có thể kết hợp với canxi phosphat tạo phức canxi phosphat caseinat (tồn tại ở dạng mixen) Tồn tại ở dạng hình cầu (gọi là

các mixen) đường kính 20 – 300 mm, các mixen là tập hợp các dưới đơn vị (siêu mixen)

khoảng 20 nm, sắp xếp sao cho đầu kị nước quay vào trong, đầu ưa nước hướng ra ngoài

liên kết các casein αs1, αs2, β lại với nhau thông qua nhóm phosphat của chúng Cỏc siêu mixen nghèo casein sẽ nằm ở phía trong, mixen sẽ ngừng lớn khi toàn bộ mặt ngoài được bao phủ bằng casein

c Lactoza

Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa Ngoài ra sữa còn chứa một số đường khác bao gồm glucose, fructose, glucosamine, galactosamine Lactoza chiếm vị trí hàng đầu trong gluxit của sữa tồn tại chủ yếu ở hai dạng α và β Lactose có độ ngọt bằng khoảng 0.3 lần độ ngọt saccaroza, vị ngọt trong sữa bị hạn chế bởi protein mà đặc biệt là casein

dưỡng chính cho các vi khuẩn đặc biệt là vi khuẩn lactic Khi sinh trưởng và phát triển

vi khuẩn lactic sẽ sinh ra axit lactic làm protein của sữa bị đông tụ, có vị chua dịu Đường lactoza có ý nghĩa quan trọng trong sản xuất các sản phẩm lên men như sữa chua, format, bơ chua…

- Khi chế biến ở nhiệt độ cao (≥ 65 0C) thời gian dài xảy ra phản ứng giữa đường lacto và nhóm đạm tự do trong sữa (nhóm amino) tạo ra hợp chất

Đường lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi khuẩn để tạo ra các sản phẩm khác nhau Quan trọng nhất là quá trình tạo thành acid lactic trong sản xuất sữa lên men

C12H22O11.H2O → 4CH3CHOH – COOH Lactoza acid lactic

Hàm lượng lactose khác nhau giữa các loài động vật và nó cũng thay đổi tùy thuộc vào giống, cá thể khác nhau trong cùng một giống, sự viêm nhiễm vú và giai đoạn tiết sữa Hàm lượng lactose giảm mạnh trong chu kỳ tiết sữa và giảm theo thời kỳ tiết sữa

d Các muối

Trong sữa có nhiều loại muối: clorua (KCl, NaCl, MgCl2ơ, …); phosphat

Ca3(C6H6O7),… Các thành phần này đều có vai trò to lớn đối với dinh dưỡng của con người

- Trong đó, muối canxi rất có ý nghĩa với con người, hai nguyên tố Ca/P = 1/1,3 là tỉ lệ rất hài hoà, ở dạng cơ thể dễ hấp thụ Bên cạnh đó, muối Canxi còn có ý nghĩa trên khía cạnh công nghệ, khi sữa có hàm lượng canxi thấp, sữa đó sẽ đông tụ rất chậm, thậm chí không đông tụ Vì vậy, sản xuất các sản phẩm như phomat, hay sữa chua thỡ nờn chọn sữa có hàm lượng canxi cao Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng Ca cao thì sữa bị đông tụ bởi rờnin nhanh hơn nhưng quện sữa lại không mịn

- Nhiệt độ cao làm thay đổi thành phần muối sữa, đều cần chú ý là sự tạo thành axit phosphoric làm tách 1 phần casein khỏi phức canxi phosphat caseinat, sự giảm Ca làm khả năng đông tụ sữa bằng rờnin

e Các vitamin

Bảng 2.4 Thành phần vitamin của sữa Loại Vitamin Hàm lượng (mg/l)