Tài liệu tóm tắt môn công nghệ chế biến sữa

Đây là tài liệu tóm tắt nội dung chính của môn công nghệ chế biến sữa. Lưu ý: Đây chỉ là tài liệu để tham khảo

CHƯƠNG 2: Đặc trưng của sữa

- Sữa có cấu trúc đa phân tán, bao gồm nhiều loại hạt có kích thước khác nhau.

- Các hạt chính trong sữa là hạt casein, hạt cầu béo và hạt lipoprotein.

- Hạt casein có đường kính 20-400 nm, hạt cầu béo có đường kính 0.1-15 micromet, hạt lipoprotein có đường kính nhỏ hơn 100 nm.

- Hạt casein được tạo thành từ các micelle casein, là những cấu trúc hình cầu có đường kính khoảng 20-400 nm.

- Hạt cầu béo được bao bọc bởi một lớp màng cầu béo, có đường kính khoảng 0.1-15 micromet.

- Hạt lipoprotein được tạo thành từ các mảnh vỡ của màng tế bào tiết sữa, có đường kính nhỏ hơn 100 nm.

- Ngoài các hạt này, sữa còn chứa các chất hòa tan như protein, đường, muối khoáng.

Chương 2: ( cả bài)

Sữa là gì?

 Sữa được định nghĩa là chất tiết ra từ tuyến vú của động vật có vú

 Chức năng tự nhiên chính của sữa là cung cấp dinh dưỡng cho con non

 Sữa của một số loài động vật, đặc biệt là bò, trâu, dê và cừu, cũng được sử dụng cho người, ở dạng nguyên chất hoặc ở dạng một loạt các sản phẩm sữa

 Từ 'sữa' dùng để chỉ sữa 'bình thường' của những con bò khỏe mạnh

Thành phần và cấu trúc của sữa

 Sữa là một hệ thống polydispersed của nước với:

o Các giọt chất béo nhũ tương được bao bọc bởi một lớp màng (đường kính

0,1-15 μm)

o Các mixen casein (đường kính 20-400 nm)

o Các hạt lipoprotein (tàn dư của màng tế bào tiết sữa) (đường kính 10 nm)

o Các thành phần hòa tan như globulin, muối

Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần của sữa

Có rất nhiều yếu tố có thể ảnh hưởng đến thành phần của sữa, bao gồm:

 Giống: Có rất nhiều giống bò khác nhau, chủ yếu là kết quả của quá trình chọn lọc

của con người, ví dụ: phù hợp để sản xuất sữa, thịt hoặc sức kéo và phù hợp với điều kiện địa phương, chẳng hạn như khí hậu, thức ăn, địa hình và phong tục

 Mùa/dinh dưỡng: Thành phần sữa bị ảnh hưởng bởi các mùa: chế độ cho ăn khác

nhau; thức ăn ủ chua trong những tháng mùa đông thay vì cỏ tươi trong những tháng mùa hè

o Người ta nhận thấy sự khác biệt về hàm lượng chất béo và protein ➔ có ý nghĩa lớn đối với chế biến

o Nội cân bằng: tức là khả năng của một sinh vật duy trì thành phần chất lỏng và

tế bào cơ thể không đổi, mặc dù có sự khác biệt lớn về thức ăn

o Dinh dưỡng: ảnh hưởng tương đối nhỏ đến hầu hết các thành phần của sữa (cỏ, thức ăn ủ chua, cỏ khô, )

 Hàm lượng chất béo và thành phần chất béo bị ảnh hưởng rõ rệt bởi thức ăn

 Chế độ ăn nhiều protein khiến hàm lượng N phi protein trong sữa tăng lên

 Một số thành phần phụ, chẳng hạn như carotene và vitamin tan trong chất béo, bị ảnh hưởng mạnh bởi hàm lượng trong thức ăn Điều này cũng tương tự đối với một số nguyên tố vi lượng

o Điều kiện khí hậu: ít ảnh hưởng đến thành phần sữa

 Nhiệt độ môi trường cao (>30°C) có xu hướng cho hàm lượng chất béo cao hơn, N thấp hơn và hàm lượng lactose thấp hơn

 Ở nhiệt độ dưới mức đóng băng, hàm lượng chất béo và N đều có xu hướng cao hơn

 Giai đoạn và số lần cho con bú:

o Thời gian mang thai: 9 tháng

o Thời gian cho con bú hoặc sản xuất sữa: 305 ngày

 Con bò sản xuất khoảng 6000 đến 8000 kg sữa (lưu ý: con bê chỉ cần khoảng 1000 kg sữa để phát triển)

o Sản lượng sữa đạt đỉnh: ~ lần cho con bú thứ ba

o Tổng số lần cho con bú là khoảng 5-7 lần

o Thời gian trôi qua sau khi sinh con hoặc đẻ con ảnh hưởng đáng kể đến thành phần của sữa, có lẽ là do nhu cầu của con bê thay đổi theo độ tuổi

 Sữa non: khác với sữa bình thường; nhiều muối, protein (chủ yếu là protein huyết thanh) và ít lactose hơn

 Sữa bình thường: sau 4 ngày những thay đổi tiếp theo xảy ra: giảm hàm lượng protein, casein, protein huyết thanh, tro, chất khô không béo Vào cuối thời kỳ cho con bú, sự gia tăng xảy ra

 Hàm lượng lactose gần như không đổi trong thời kỳ cho con bú; hàm lượng chất béo tương quan với chất khô không béo trong thời kỳ cho con bú

 Thay đổi độ pH: 6,6 → 6,7 → 6,9 vào cuối

 Tuổi: Tuổi của bò có ảnh hưởng rất nhỏ nhưng nhất quán đến thành phần sữa Chất

béo và chất khô không béo giảm nhẹ sau mỗi lần cho con bú

 Viêm vú: Một số loài vi khuẩn gây bệnh có thể gây viêm bầu vú → gọi là viêm vú.

o Nó gây ra giảm sản lượng sữa và thay đổi thành phần sữa

 Giảm hàm lượng chất béo, chất khô không béo, lactose và casein và tăng hàm lượng protein huyết thanh và clorua

o Số lượng tế bào soma trong sữa cũng tăng lên (> 400.000 tế bào/ml)

o Hoạt động của Catalase tăng lên

o Tỷ lệ Cl/lactose tăng lên

Chương 3: Cơ cấu của sữa

Tài liệu này cung cấp một cái nhìn tổng quan về các thành phần chính của sữa, bao gồm: carbohydrate, lipid, protein, enzyme, khoáng chất và muối, vitamin và các thành phần khác

Carbohydrate:

 Lactose là carbohydrate chính trong sữa của hầu hết các loài.

o Nó là một disaccharide bao gồm D-glucose và D-galactose

o Lactose có thể được chuyển hóa thành lactulose khi đun nóng sữa

o Lactose không ngọt bằng sucrose, fructose và glucose

o Tính chất vật lý hóa học quan trọng của lactose bao gồm mutarotation và độ hòa tan

o Sự kết tinh lactose có thể ảnh hưởng đến kết cấu của một số sản phẩm sữa

 Các carbohydrate khác như glucose, galactose và oligosaccharide có mặt với lượng

nhỏ nhưng có vai trò sinh học quan trọng

Lipid:

 Hầu hết chất béo trong sữa tồn tại dưới dạng các giọt chất béo được bao bọc bởi

màng cầu béo sữa (MFGM)

 Triacylglycerol (triglyceride) chiếm hơn 98% lipid sữa.

 Các lớp lipid khác bao gồm di- và monoglyceride, axit béo tự do, lipid phân cực và lipid không xà phòng hóa

 Thành phần axit béo của sữa rất đa dạng và bị ảnh hưởng bởi chế độ ăn uống, mùa

và giống

 Sự hư hỏng lipid có thể xảy ra do quá trình thủy phân (lipolysis) hoặc quá trình oxy

hóa

 Sự kết tụ của các giọt chất béo ảnh hưởng đến tốc độ tạo kem và có thể bị ảnh

hưởng bởi nhiệt độ và quá trình đồng nhất

Protein:

 Casein là nhóm protein chính trong sữa, tồn tại dưới dạng các mixen.

o Các mixen casein được tạo thành từ các tiểu mixen được liên kết với nhau bởi canxi photphat và tương tác kỵ nước

o κ-casein nằm ở bề mặt của mixen và giúp ổn định chúng

 Protein whey chiếm khoảng 20% lượng nitơ trong sữa bò.

o Các protein whey chính là α-lactalbumin và β-lactoglobulin

o Protein whey bị biến tính bởi nhiệt và có thể tạo thành phức hợp với casein

 Các protein khác bao gồm protein màng cầu béo sữa (MFGM).

Enzyme:

 Sữa chứa cả enzyme nội sinh và ngoại sinh (chủ yếu là vi khuẩn)

 Các enzyme quan trọng trong sữa bao gồm lactoperoxidase, xanthine oxidase,

catalase, lipase, phosphatase và peroxidase

 Các enzyme này có thể gây ra cả biến đổi mong muốn (ví dụ: chín pho mát) và không mong muốn (ví dụ: ôi hóa thủy phân) trong sữa

 Một số enzyme được sử dụng làm chất chỉ thị cho quá trình xử lý nhiệt của sữa

Khoáng chất và Muối:

 Hàm lượng khoáng chất trong sữa thấp hơn 1%

 Các muối quan trọng bao gồm muối của canxi, natri, kali và magie

 Nồng độ muối có thể khác nhau tùy thuộc vào điều kiện sinh lý của bò

Vitamin:

 Sữa chứa cả vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K) và vitamin tan trong nước (B1, B2, Niacin, B6, axit pantothenic, biotin, axit folic, B12, C)

Các thành phần khác:

 Tế bào thân thể, chất khí (carbon dioxide, nitơ và oxy), hợp chất nitơ không phải protein và axit hữu cơ (ví dụ: axit citric, axit lactic) cũng có mặt trong sữa.

 Các chất gây ô nhiễm như thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ, thuốc diệt nấm và kháng sinh

có thể có mặt trong sữa với mức độ khác nhau

Chương 4: Tính chất vật lý

 Mật độ: Mật độ của sữa được ký hiệu là ρ, được sử dụng để chuyển đổi giữa khối

lượng và thể tích Mật độ của sữa phụ thuộc vào nhiệt độ và thành phần, với sữa gầy

có mật độ cao hơn sữa nguyên kem do hàm lượng chất béo thấp hơn Việc thêm nước

sẽ làm giảm mật độ của sữa Ở 20°C, mật độ trung bình của sữa là khoảng 1030

kg.m-3 (dao động từ 1027 đến 1033 kg.m-3)

 Hàm lượng chất khô: Hàm lượng chất khô ảnh hưởng lớn đến các đặc tính vật lý của

sữa, với hàm lượng trung bình là 12,50%

 Điểm đóng băng: Điểm đóng băng của sữa được xác định bởi nồng độ mol của các

chất tan, chủ yếu là lactose và muối Điểm đóng băng của sữa thường nằm trong khoảng -0,512 đến -0,550°C, trung bình là -0,522°C Việc thêm nước sẽ

làm tăng điểm đóng băng của sữa Sữa chua hoặc sữa lên men có điểm đóng

băng thấp hơn so với sữa tươi.

 Độ axit: Độ axit của sữa là một thông số quan trọng cho chất lượng và quá trình lên

men của sữa Sữa tươi thường có độ pH từ 6,6 đến 6,8, chủ yếu do hàm lượng chất khô chứ không phải axit lactic

 Thế oxy hóa khử: Thế oxy hóa khử của sữa dao động từ +0,2 đến +0,3 V, chủ yếu

được xác định bởi lượng oxy hòa tan Sữa tươi về cơ bản không có oxy nhưng sẽ có khoảng 0,3 mM O2 sau khi cân bằng với không khí xung quanh

 Quang phổ cận hồng ngoại (NIR): NIR là một kỹ thuật được sử dụng để phân tích

các thành phần trong sữa và các sản phẩm từ sữa như phô mai, sữa bột, bột whey NIR hoạt động dựa trên việc nghiên cứu các chuyển đổi năng lượng thấp, các dao động của liên kết hydro và có thể được sử dụng để xác định độ ẩm, protein, lactose, chất béo và hàm lượng tro

Vai trò của hàm lượng chất khô trong sữa đối với các tính chất vật lý của sữa

Hàm lượng chất khô trong sữa đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định các đặc tính

vật lý của sữa

 Theo nguồn, hàm lượng chất khô ảnh hưởng lớn đến các đặc tính vật lý của sữa.

 Mặc dù tài liệu không đi sâu vào chi tiết cụ thể về ảnh hưởng của hàm lượng chất khô

đối với từng tính chất vật lý riêng biệt, nhưng thông tin này cho thấy sự cần thiết

phải xem xét hàm lượng chất khô khi phân tích hoặc xử lý sữa, vì nó có thể ảnh

hưởng đến các thông số như độ nhớt, khả năng hòa tan, hoặc khả năng tạo gel.

Ví dụ:

 Độ axit của sữa tươi, dao động từ 6,6 đến 6,8, không phải là kết quả của axit lactic mà

là do hàm lượng chất khô

 Mật độ của sữa, một thông số quan trọng để chuyển đổi giữa khối lượng và thể tích, cũng bị ảnh hưởng bởi hàm lượng chất khô

Tóm lại, hàm lượng chất khô trong sữa là một yếu tố quan trọng cần được xem xét khi nghiên cứu về các tính chất vật lý của sữa

Chương 5:

 Ôn tập về vi sinh vật học thực phẩm: Bao gồm phân loại vi sinh vật (nấm mốc, nấm

men, vi khuẩn, vi rút), nguồn gốc của vi sinh vật trong thực phẩm, và các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật (yếu tố bên trong như pH, hoạt độ nước, tiềm năng oxy hóa - khử, hàm lượng dinh dưỡng; yếu tố bên ngoài như nhiệt độ bảo quản,

độ ẩm tương đối, khí, và sự hiện diện của các vi sinh vật khác)

 Các vi sinh vật liên quan đến sữa: Sữa là nguồn dinh dưỡng lý tưởng cho nhiều loại

vi sinh vật, bao gồm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc và vi rút

o Nấm men và nấm mốc: phổ biến trong tự nhiên, một số loại cần thiết cho quá

trình chín của một số loại pho mát Nấm mốc có thể phát triển trong môi trường mà nấm men và vi khuẩn không thể tồn tại Một số chi nấm men và nấm mốc quan trọng trong sữa và các sản phẩm từ sữa bao

gồm Saccharomyces, Kluyveromyces, Candida, Debaryomyces, Rhodotorula, Torulopsis (nấm men) và Aspergillus, Penicillium, Geotrichum (nấm

mốc). Penicillium roqueforti được sử dụng trong sản xuất pho mát Roquefort, Stilton, Gorgonzola, v.v., trong khi Penicillium camemberti quan trọng trong

sản xuất pho mát Camembert, Brie

o Vi rút: ký sinh trùng bắt buộc, cần tế bào chủ để phát triển và nhân lên Phage

là vi rút của vi khuẩn, có thể gây ra vấn đề trong sản xuất pho mát Các loại vi rút khác liên quan đến ngành công nghiệp sữa bao gồm vi rút gây bệnh bại liệt, đậu mùa, viêm gan

 Sự phát triển của vi sinh vật ưa lạnh: Vi sinh vật ưa lạnh có thể phát triển ở nhiệt

độ lạnh nhưng nhiệt độ tối ưu trên 20°C Hầu hết bị tiêu diệt bởi quá trình thanh trùng thông thường, nhưng một số loài có thể tồn tại và gây hư hỏng sản phẩm Nấm trở nên quan trọng trong việc làm hỏng sản phẩm sữa được bảo quản lạnh khi hoạt độ nước,

độ axit và phương pháp chế biến thuận lợi cho chúng hơn vi khuẩn

 Vi khuẩn gây bệnh: Sữa có thể là nguồn lây truyền các bệnh như lao, thương hàn,

bạch hầu Các vi khuẩn gây bệnh thực phẩm mới nổi bao gồm L monocytogenes, Y enterocolitica, C jejuni, E coli O157:H7 và Streptococcus zooepidemicus Thanh

trùng không đầy đủ, thực hành sản xuất kém và nhiễm bẩn sau xử lý là những nguyên nhân chính gây ô nhiễm gây bệnh trong các sản phẩm từ sữa

 Viêm vú: Viêm tuyến vú ảnh hưởng đến thành phần sữa, làm giảm chất béo, chất rắn

không béo, lactose, casein, v.v., và tăng albumin huyết thanh, immunoglobulin, tế bào

soma, v.v Vi khuẩn gây viêm vú có thể lây lan qua tiếp xúc (ví dụ: Streptococcus agalactiae, Staphylococcus aureus) hoặc từ môi trường (ví dụ: S dysgalactiae, S uberis, Escherichia, Enterobacter, Klebsiella, Pseudomonas spp.).

Vi khuẩn gây bệnh trong sữa và sản phẩm sữa

Theo như thông tin được cung cấp trong nguồn, một số loại vi khuẩn gây bệnh có thể có trong sữa và sản phẩm sữa bao gồm:

 Các loại vi khuẩn gây bệnh truyền thống: Trước đây, sữa là nguồn lây truyền các

bệnh như lao, thương hàn, bạch hầu và viêm họng do liên cầu khuẩn

 Các loại vi khuẩn gây bệnh thực phẩm thường gặp: Sau Chiến tranh thế giới thứ

hai, các vấn đề do vi khuẩn gây bệnh trong sữa và các sản phẩm từ sữa vẫn tiếp tục,

với các vụ bùng phát do Salmonella spp., S aureus, E coli gây bệnh đường ruột và B cereus.

 Các loại vi khuẩn gây bệnh thực phẩm mới nổi: Gần đây, các vi khuẩn gây bệnh

thực phẩm mới như L monocytogenes, Y enterocolitica, C jejuni, E coli

O157:H7 và Streptococcus zooepidemicus cũng đã xuất hiện trong sữa và các sản

phẩm từ sữa

 Vi khuẩn gây viêm vú: Viêm vú, một loại bệnh viêm tuyến vú ở bò, có thể do nhiều

loại vi khuẩn gây ra, bao gồm:

o Lây truyền qua tiếp xúc: Streptococcus agalactiae và Staphylococcus

aureus.

o Từ môi trường: S dysgalactiae, S

uberis, Escherichia, Enterobacter, Klebsiella và Pseudomonas spp.

Nguồn cũng đề cập rằng việc thanh trùng không đầy đủ, thực hành sản xuất kém và nhiễm bẩn sau xử lý là những nguyên nhân chính gây ô nhiễm gây bệnh trong các sản phẩm từ sữa

Vi khuẩn ưa lạnh sống sót sau thanh trùng và gây hư hỏng sữa

Nguồn thông tin cho biết vi khuẩn ưa lạnh là những vi sinh vật có khả năng phát triển ở

nhiệt độ lạnh nhưng nhiệt độ tối ưu trên 20°C Mặc dù phần lớn vi khuẩn ưa lạnh bị tiêu diệt

ở nhiệt độ thanh trùng thông thường, một số loài và chủng vi khuẩn thuộc các

chi Arthrobacter, Bacillus, Clostridium, Corynebacterium, Lactobacillus, Microbacterium,

Micrococcusvà Streptococcus vẫn có thể sống sót sau quá trình thanh trùng và gây ra các

vấn đề hư hỏng cho sản phẩm sữa thành phẩm không cung cấp thông tin chi tiết về cách thức các vi khuẩn này sống sót sau thanh trùng hoặc cơ chế cụ thể gây hư hỏng sản phẩm sữa

Chương 6:

Tóm tắt đầy đủ nội dung của file

Tài liệu tập trung vào các quy trình xử lý sữa, đặc biệt là xử lý nhiệt, và cung cấp thông tin

chi tiết về các phương pháp, mục tiêu và tác động của chúng

 Xử lý nhiệt:

o Mục tiêu chính:

 Tiêu diệt vi sinh vật: Loại bỏ hoặc giảm thiểu vi sinh vật gây bệnh và

gây hư hỏng trong sữa

 Khử hoạt tính enzyme: Ngăn chặn các enzyme gây ra các thay đổi

bất lợi về hương vị, kết cấu và giá trị dinh dưỡng

o Các phương pháp xử lý nhiệt: Tài liệu mô tả chi tiết bốn phương pháp xử lý

nhiệt chính:

 Nhiệt hóa (Thermization): Xử lý nhiệt nhẹ được thực hiện ngay sau

khi tiếp nhận sữa tươi trước khi bảo quản Mục tiêu chính là tiêu diệt vi

khuẩn ưa lạnh (ví dụ: Pseudomonas spp.) có thể phát triển trong sữa

được làm lạnh và tạo ra các enzyme chịu nhiệt phá vỡ protein và chất béo, gây ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng và chất lượng sản phẩm

 Thanh trùng (Pasteurization): Mục tiêu là tạo ra các sản phẩm an

toàn bằng cách tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và kéo dài thời hạn sử dụng bằng cách tiêu diệt phần lớn vi sinh vật gây hư hỏng Tài liệu trình bày ba kỹ thuật thanh trùng: thanh trùng hàng loạt (LTLT), thanh trùng nhiệt độ cao thời gian ngắn (HTST) và thanh trùng chớp nhoáng

 Khử trùng (Sterilization): Mục tiêu là tiêu diệt toàn bộ hệ vi sinh vật,

bao gồm cả bào tử, cũng như bất hoạt enzyme hoàn toàn Quá trình này thường được thực hiện sau khi đóng gói và liên quan đến việc xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao trong thời gian dài

 Xử lý nhiệt độ siêu cao (UHT): Tương tự như khử trùng nhưng với

thời gian xử lý ngắn hơn ở nhiệt độ cao hơn để giảm thiểu tác động bất lợi đến sản phẩm Tài liệu thảo luận về hai loại xử lý UHT: UHT trực tiếp bằng hơi nước và UHT gián tiếp trong bộ trao đổi nhiệt

 Đông tụ Casein:

o Tài liệu mô tả hai phương pháp đông tụ casein:

 Đông tụ bằng axit: Bằng cách thêm axit hoặc cho phép vi khuẩn tạo

axit phát triển trong sữa Quá trình này làm thay đổi cấu trúc micelle casein, dẫn đến kết tụ

 Đông tụ bằng enzyme: Sử dụng enzyme rennet để thủy phân casein

kappa, loại bỏ phần ưa nước và tạo thành para-kappa-casein không hòa tan, dẫn đến đông tụ

 Quá trình cô đặc:

o Tài liệu thảo luận về việc loại bỏ một phần nước khỏi sữa hoặc các sản phẩm sữa khác bằng cách sử dụng các phương pháp như bay hơi, thẩm thấu ngược, đông lạnh và sấy khô

o Tài liệu cũng nêu bật những thay đổi do quá trình cô đặc gây ra đối với các tính chất của sản phẩm, bao gồm hoạt độ nước, khả năng hút ẩm, pH, cấu trúc protein, tính chất hóa lý, tính chất lưu biến, hệ số khuếch tán và tốc độ phản ứng

o Phương pháp bay hơi: Được sử dụng để sản xuất các sản phẩm cô đặc như

sữa đặc có đường, sữa cô đặc có đường và sữa chua cô đặc

o Phương pháp sấy: Thường được áp dụng để làm cho sản phẩm bền, dễ xử lý

và có thể hoàn nguyên với nước Tài liệu mô tả hai phương pháp sấy: sấy tang trống (sấy trục) và sấy phun Sấy phun được sử dụng rộng rãi hơn do hiệu quả nhiệt và khả năng giảm thiểu hư hỏng sản phẩm

 Làm mát và đông lạnh:

o Làm mát: Làm chậm sự phát triển của vi sinh vật và các phản ứng hóa học /

enzym, kéo dài thời hạn sử dụng của sữa Tuy nhiên, nó cũng có thể gây ra những thay đổi về độ hòa tan của muối, thể tích micelle casein và cấu trúc màng cầu béo

o Đông lạnh: Có thể đạt được trạng thái thủy tinh ở tốc độ đông lạnh nhanh,

làm tăng độ ổn định của sản phẩm Tuy nhiên, quá trình đông lạnh chậm có thể dẫn đến sự kết tinh lactose và kết tụ micelle casein khi rã đông Tài liệu cũng đề cập đến tác động của quá trình đông lạnh đối với cầu béo, hoạt độ nước, áp suất thẩm thấu và vi sinh vật

 Bao bì vô trùng:

o Liên quan đến việc khử trùng bao bì, chiết rót sản phẩm đã được khử trùng thương mại trong môi trường vô trùng và hàn kín các thùng chứa để ngăn ngừa nhiễm bẩn

Tóm lại, tài liệu cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về các quy trình xử lý sữa khác nhau, tập trung vào xử lý nhiệt, đông tụ casein, cô đặc, làm mát, đông lạnh và bao bì vô trùng Nó nêu bật mục tiêu, phương pháp và tác động của từng quy trình đối với chất lượng

và an toàn của sản phẩm sữa

Các phương pháp xử lý nhiệt trong ngành sản xuất sữa Tài liệu nêu chi tiết bốn phương pháp xử lý nhiệt chính được áp dụng trong ngành sản xuất

sữa:

1 Nhiệt hóa (Thermization):

o Đây là phương pháp xử lý nhiệt nhẹ được thực hiện ngay sau khi tiếp nhận sữa tươi và trước khi bảo quản

o Mục tiêu chính là tiêu diệt vi khuẩn ưa lạnh, đặc biệt là Pseudomonas spp., có

thể phát triển trong sữa được làm lạnh Những vi khuẩn này tạo ra các enzyme chịu nhiệt có thể gây ra các vấn đề về chất lượng, chẳng hạn như tạo gel trong sữa tiệt trùng UHT và gây ra các thay đổi về hương vị và kết cấu

o Nhiệt hóa thường được thực hiện ở nhiệt độ 60-65°C trong 10-20 giây

o Điều quan trọng là sữa phải được làm lạnh nhanh chóng xuống 4°C hoặc thấp hơn sau khi nhiệt hóa và không được trộn với sữa chưa qua xử lý

2 Thanh trùng (Pasteurization):

o Mục tiêu của thanh trùng là tạo ra sản phẩm an toàn bằng cách tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và kéo dài thời hạn sử dụng bằng cách tiêu diệt phần lớn vi sinh vật gây hư hỏng

o Có ba kỹ thuật thanh trùng chính:

 Thanh trùng hàng loạt (LTLT): 62-65°C trong 30 phút Phương

pháp này ít được áp dụng ở các nước công nghiệp hóa

 Thanh trùng nhiệt độ cao thời gian ngắn (HTST): 72-76°C trong

15-40 giây Đây là phương pháp xử lý nhiệt liên tục thường được sử dụng trong các bộ trao đổi nhiệt dạng tấm

 Thanh trùng chớp nhoáng: 85-90°C trong 1-4 giây Kỹ thuật này

thường được sử dụng cho kem và sữa dùng cho các sản phẩm lên men

Do enzyme có thể được kích hoạt lại trong các sản phẩm có hàm lượng chất béo trên 8%, phương pháp kiểm tra phosphatase không thể được

sử dụng để xác minh hiệu quả thanh trùng Thay vào đó, việc kiểm soát nhiệt dựa trên sự bất hoạt của peroxidase

o Enzyme phosphatase được sử dụng làm enzyme chỉ thị cho quá trình thanh trùng Việc bất hoạt phosphatase đảm bảo sự tiêu diệt mầm bệnh

3 Khử trùng (Sterilization):

o Khử trùng có mục tiêu tiêu diệt toàn bộ hệ vi sinh vật, bao gồm cả bào tử

(ngoại trừ một số bào tử chịu nhiệt rất cao như Bacillus stearothermophilus),

và bất hoạt hoàn toàn enzyme (ngoại trừ một số lipase và protease chịu nhiệt

có nguồn gốc từ Pseudomonas).

o Quá trình này thường được thực hiện sau khi đóng gói sản phẩm và liên quan đến xử lý nhiệt ở nhiệt độ 109-115°C trong 20-40 phút, thường sử dụng hơi nước làm môi trường gia nhiệt

o Có hai phương pháp khử trùng chính:

 Khử trùng gián tiếp: Sử dụng hơi nước để gia nhiệt sản phẩm thông

qua thành của thiết bị trao đổi nhiệt

 Khử trùng trực tiếp: Sử dụng hơi nước tiếp xúc trực tiếp với sản

phẩm, thường được thực hiện trong nồi hấp (khử trùng theo mẻ) hoặc thiết bị tiệt trùng tháp (khử trùng liên tục)

4 Xử lý nhiệt độ siêu cao (UHT):

o Phương pháp này tương tự như khử trùng nhưng thời gian xử lý ngắn hơn ở nhiệt độ cao hơn (>130°C), giúp giảm thiểu tác động tiêu cực đến chất lượng sản phẩm

o Có hai loại xử lý UHT:

 UHT trực tiếp bằng hơi nước: Hơi nước tiếp xúc trực tiếp với sản

phẩm đã được gia nhiệt trước, sau đó được làm lạnh nhanh chóng trong buồng chân không để loại bỏ hơi nước ngưng tụ Có hai phương pháp

UHT trực tiếp là truyền hơi nước và tiêm hơi nước.

 UHT gián tiếp: Xử lý nhiệt được thực hiện thông qua bộ trao đổi nhiệt

(dạng tấm, dạng ống hoặc dạng bề mặt cạo) Loại bộ trao đổi nhiệt được sử dụng phụ thuộc vào độ nhớt của sản phẩm và sự có mặt của các hạt Mặc dù phương pháp UHT gián tiếp có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nhiều hơn so với UHT trực tiếp, nhưng chi phí thấp hơn

Tóm lại, mỗi phương pháp xử lý nhiệt đều có mục tiêu và quy trình riêng, được lựa chọn dựa trên loại sản phẩm sữa và các yêu cầu cụ thể về chất lượng và an toàn thực phẩm

Vai trò của Enzyme Rennet trong Quá trình Đông tụ

Casein

Enzyme rennet đóng một vai trò chủ yếu trong quá trình đông tụ casein, là quá trình quan

trọng trong sản xuất phô mai và một số sản phẩm sữa khác

Cụ thể, enzyme rennet hoạt động bằng cách thủy phân liên kết peptide giữa các axit amin

phenylalanine (Phe) ở vị trí 105 và methionine (Met) ở vị trí 106 trong chuỗi casein

κ-casein là một loại protein trong κ-casein có chức năng ổn định cấu trúc micelle κ-casein - những

hạt cầu nhỏ chứa casein và canxi phosphate, giúp casein phân tán đều trong sữa

Khi liên kết peptide này bị phá vỡ, phần glycomacropeptide ưa nước (có ái lực với nước) của

κ-casein sẽ được giải phóng vào huyết thanh sữa (whey) Phần còn lại của κ-casein, được gọi là para-κ-casein, trở nên không hòa tan và kết hợp với αs-casein và β-casein, tạo thành một mạng lưới protein kết tủa, dẫn đến hiện tượng đông tụ sữa.

Nói cách khác, enzyme rennet loại bỏ khả năng ổn định cấu trúc micelle casein của κ-casein, cho phép các casein khác tương tác với nhau và tạo thành cấu trúc đông đặc.

Tóm lại, vai trò của enzyme rennet trong quá trình đông tụ casein là:

 Thủy phân κ-casein.

 Loại bỏ phần glycomacropeptide ưa nước, tạo thành para-κ-casein không hòa tan.

 Tạo điều kiện cho sự kết tụ của các casein, hình thành sữa đông.

Nguồn thông tin không đề cập đến các loại enzyme rennet cụ thể hoặc các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến hoạt động của enzyme trong quá trình đông tụ casein

Ưu điểm và Nhược điểm của Phương pháp Sấy phun

trong Sản xuất Sữa bột

Phương pháp sấy phun được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất sữa bột nhờ vào những ưu điểm vượt trội, tuy nhiên, phương pháp này cũng tồn tại một số nhược điểm nhất định

Ưu điểm:

 Hiệu quả sấy cao: Quá trình phun sương tạo ra các giọt sữa có kích thước rất nhỏ,

giúp tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với không khí nóng, từ đó tăng tốc độ bay hơi nước

 Thời gian sấy ngắn: Nhờ hiệu quả sấy cao, thời gian sấy phun thường chỉ diễn ra

trong vài giây, giúp giảm thiểu tác động của nhiệt độ cao lên chất lượng sản phẩm

 Chất lượng sản phẩm tốt: Sấy phun giúp tạo ra sản phẩm sữa bột có chất lượng cao,

đồng nhất về kích thước hạt, độ hòa tan tốt, màu sắc và hương vị tự nhiên

 Khả năng ứng dụng rộng rãi: Sấy phun có thể được sử dụng để sản xuất nhiều loại

sữa bột khác nhau, bao gồm sữa bột nguyên kem, sữa bột gầy, sữa bột công thức cho trẻ sơ sinh, và các loại bột protein cô đặc

 Dễ dàng kiểm soát quá trình: Các thông số của quá trình sấy phun, như nhiệt độ,

lưu lượng khí nóng, và kích thước giọt sữa, có thể được kiểm soát một cách chính xác, đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng đều

Nhược điểm:

 Chi phí đầu tư cao: Hệ thống sấy phun thường có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn so

với một số phương pháp sấy khác như sấy trống

 Tốn năng lượng: Quá trình sấy phun đòi hỏi một lượng năng lượng lớn để làm nóng

không khí sấy và vận hành hệ thống

 Khó khăn trong việc thu hồi hương liệu: Trong quá trình sấy phun, một phần

hương liệu tự nhiên của sữa có thể bị bay hơi cùng với hơi nước Mặc dù có thể thu hồi hương liệu bằng các thiết bị ngưng tụ, nhưng hiệu quả thu hồi thường không cao

 Sản phẩm dễ bị hút ẩm: Sữa bột sau khi sấy phun có khả năng hút ẩm cao, do đó

cần được bảo quản trong bao bì kín, chống ẩm để đảm bảo chất lượng sản phẩm

Lưu ý: Thông tin được cung cấp chỉ dựa trên những nguồn tài liệu được cung cấp và chưa

được kiểm chứng bởi các nguồn thông tin độc lập

Chương 7:

Tóm tắt đầy đủ nội dung của file