Công Nghệ Sản Xuất Váng Sữa

Công Nghệ Sản Xuất Váng Sữaváng sữa là 1 sản phẩm rất mới ở nước ta, nó cung cấp hàm lượng chất béo từ sữa rất cao nên thích hợp cho những người muốn tăng cân. Hiện nay các sản phẩm hiện có trên thị trường chủ yếu là nhập khẩu

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN:

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA

ĐỀ TÀI:

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÁNG SỮA

GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI

Nhóm 14: SVTH: MSSV

1

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 24 tháng 08 năm 2014

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU: 4

I Tổng quan: 5

1.1 Nguyên liệu: 5

1.1.1 Tính chất vật lý 5

1.1.2 Thành phần hóa học 5

1.1.3 Nước 6

1.1.4 Protein 6

1.1.5 Chất béo 6

1.1.6 Đường lactose 6

1.1.7 Các chất khoáng 7

1.1.8 Vitamin 7

1.1.9 Các chất miễn dịch 7

1.1.10 Enzyme 7

1.1.11 Sắc tố trong sữa 8

1.1.12 Các chất khí 8

1.1.13 Hệ vi sinh vật trong sữa 8

1.1.14 Chỉ tiêu nguyên liệu sữa tươi nguyên chất 9

1.2 Sản phẩm: 11

II Quy trình công nghệ: 13

2.1 Nguyên tắc, nguyên lý sản xuất váng sữa: 13

2.2 Quy trình sản xuất: 13

2.3 Thuyết minh quy trình: 15

2.3.1 Ly tâm: 15

2.3.2 Chuẩn hóa: 18

2.3.3 Thanh trùng: 18

2.3.4 Ủ chua: 21

2.3.5 Lên men: 21

2.3.6 Rót hộp và bao gói 23

2.3.7 Bảo quản: 23

III Xu thế phát triển và các sản phẩm hiện có trên thị trường: 23

Tài liệu tham khảo: 26

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

1 Lương Thị Hồng Huỳnh

Mỗi bạn tìm tài liệu, cùng nhau hội ý và

viết bài

2 Lê Thị Hằng Nga

3 Bùi Thị Bích Ngọc

4 Huỳnh Trung Tín

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VÁNG SỮA

LỜI MỞ ĐẦU:

Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng của xã hôi thì nhu cầu tiêu dùng của con ngườicùng ngày càng tăng lên Để đáp ứng được những nhu cầu đó, ngành công nghiệp sảnxuất tiêu dùng nói chung và ngành công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa nóiriêng đều không ngừng đổi mới, đa dạng và nâng cao chất lượng sản phẩm

Trong các sản phẩm từ sữa thì hiện nay sản phẩm váng sữa vẫn chưa được người dântrong nước tiêu dùng rộng rãi bởi nó vẫn còn mới lạ đối với người Việt Nam nhưng thống

kê cho thấy thì lượng tiêu thụ các sản phẩm này ngày càng tăng và có nhiều thương hiệutham gia sản xuất, đa dạng hóa sản phẩm, chứng tỏ người dân ngày càng quen hơn vớiviệc tiêu dùng các sản phẩm này

Cũng vì số lượng sử dụng tăng nhanh nên sản phẩm váng sữa cũng được chú trọng pháttriển như việc đầu tư vào các dây chuyền sản xuất váng sữa theo quy mô công nghiệphiện đại và các doanh nghiệp trong nước cũng đã tham gia sản xuất cho ra mắt thị trườngnhiều chủng loại, phong phú cho người tiêu dùng

Vì những lý do trên nên chúng em đã chọn đề tài tiểu luận là: “Công nghệ sản xuất vángsữa” Qua việc tìm hiểu đề tài sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về đặc điểm, quy trình sảnxuất cũng như xu thế phát triển của sản phẩm váng sữa trên thị trường Việt Nam

I Tổng quan:

1.1 Nguyên liệu: Sữa bò tươi nguyên chất

Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn đểnuôi sống động vật non

Hình 1: công nhân đang tiến hành vắt sữa bò

1.1.3 Nước

Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng nhất, chiếm tỉ lệ 9/10 của thành phần sữa,còn lại là tổng các chất khô (chiếm 125 – 130g/lít sữa) Gồm nước tự do (chiếm 96–97%) và nước liên kết (3 – 4%)

1.1.4 Protein

Protein của sữa cũng do các axit amin trùng ngưng với nhau tạo nên.Vì thế, khi proteinchịu tác dụng của enzyme proteinase sẽ tạo thành đầu tiên là các peptid và cuối cùng làcác acid amin

ở nhiệt độ môi trường Vì lẽ đó, xu thế chung của các hạt chất béo có trong sữa sẽ liênkết lại với nhau để tạo thành hạt hình cầu có kích thước lớn hơn Đó là nguyên nhângây nên trạng thái mất ổn định của chất béo có trong sữa và đó là nguyên nhân gây nên

sự phân lớp chất béo và các thành phần trong sữa

1.1.6 Đường lactose

Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng khoảng 50g/l, tồn tạichủ yếu 2 dạng avà b Lactose khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tử đường glucose vàmột phần tử đường galactose

C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6

(Lactose) (Glucose) (Galactose)

Trong sữa đường latose luôn ở trạng thái hoà tan, khả năng hoà tan và kết tinh củalactose cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa Hai đường a, b lactoseluôn tồn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này đượcthay đổi bởi nhiệt độ.

1.1.7 Các chất khoáng

Các chất khoáng có trong sữa không nhiều, nhưng sự có mặt các chất khoáng đóng vaitrò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng của sữa

Hàm lượng của nó trong sữa khoảng: 9 - 9.1 (g/l)

Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm : Muối clorua, photphat, xitrat, Natrisunphat, bicacbonat Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới 2 dạng cân bằng: dạnghoà tan và dạng keo Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thể phá vỡ dưới các yêu tố côngnghệ: pH, nhiệt độ…

1.1.8 Vitamin

Sữa là một loại thức ăn chứa rất nhiều loại vitamin nhưng hàm lượng vitamin trongsữa không cao lắm Các vitamin này thuộc 2 nhóm:

- Nhóm tan trong chất béo: A, D, E

- Nhóm tan trong nước: B1, B, B6, B12, PP,H, C

1.1.9 Các chất miễn dịch

Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau, các chất miễn dịch này có tác dụng bảo

vệ sữa khỏi bị hư hỏng Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng chúng đóngvai trò quan trọng đối với cơ thể

Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy ở nhiệt độ 65–70oC Trong sữa có các chất miễn dịchnhư antioxin, opsonin, bacteriolyzin, precipitin, aglutimin, ngoài ra sữa còn chứa mộtlượng nhỏ bạch cầu

1.1.10 Enzyme

Sữa có chứa nhiều loại enzyme nhưng việc nghiên cứu chúng còn khó khăn bởi lẽ việcchiết tách các enzyme tự nhiên có trong sữa hoặc các enzyme có trong các loại vi sinhvật có mặt trong chất lỏng không phải dễ dàng tuy biết rằng các enzyme đó có lợi íchlớn trong công nghiệp Chúng ta nghiên cứu các loại enzyme sữa theo sự sắp xếpchung đại diện cho hai loại enzyme thuỷ phân và enzyme oxy hoá sinh học

1.1.11.Sắc tố trong sữa

Màu trắng sữa là do sự khuếch tán ánh sáng bởi các micell protein Sữa màu vàng là

do hiện diện của carotenoid trong chất béo sữa mà đại diện là carotin

Hàm lượng carotin trong trong sữa vào mùa hè 0.3 – 0.6 mg/kg, mùa đông 0.05 –0.2 mg/kg, hàm lượng caroten này phụ thuộc vào loại động vật cho sữa, thức ăn giasúc, giống, thời vụ Nước sữa có màu trắng hơi xanh là do hàm lượng chất béo trongsữa thấp, do các hạt casein trong sản phẩm không béo Ngoài ra nuớc sữa có màu vàngxanh là có liên quan đến riboflavin, trong sữa còn có hợp chất chlorophyl màu xanh lácây nhưng không nhiều

1.1.12 Các chất khí

Các chất khí: Trong sữa tồn tại các chất khí như CO2 (chiếm 50 – 70%), O2 (chiếm 5 10%), NO2 (chiếm 20 – 30%) Ngoài ra trong sữa còn phát hiện có Ca2NH3 Trongquá trình bảo quản và chế biến sữa, hàm lượng các chất khí này thay đổi Sự có mặtcủa các khí này gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi thanh trùng

-1.1.13 Hệ vi sinh vật trong sữa

Trong sữa có rất nhiều loại vi sinh vật từ những nguồn gốc khác nhau Trong đó, một

số có ý nghĩa tích cực, một số vô hại, một số gây hư hỏng sữa và các sản phẩm sữa,một số gây bệnh cho người tiêu dùng

Các vi sinh vật bình thường của sữa:

o Vi khuẩn

Nhóm vi khuẩn lactic: là vi khuẩn sữa chung nhất bao gồm Streptococus lactic và S.cremoris đều là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên Một vài chủng củaloài này sản sinh các chất kháng sinh

Nhóm trực khuẩn đường ruột Coli-aerogenes

o Nấm men

Một số nấm men thuộc loài Mycoderma có khả năng tạo enzym phân hủy protein vàlipid tạo nên trong các sản phẩm sữa vị đắng khó chịu

o Nấm mốc

Nấm mốc tiết ra enzym protease có khả năng phân giải protein và lipaza phân giảilipid nên thường gây vị đắng trong các sản phẩm sữa Nấm mốc thường phát triển saunấm men, vì thế người ta thường thấy chúng trong các sản phẩm sữa bị hỏng nặng haytrên phomat mềm

Phương pháp hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sữa khi sữa vừa mới được vắt.Sữa sau khi được vắt hầu như không được sử dụng tươi ngay tức thời hay đem chếbiến ngay mà phải lưu lại một thời gian sau khi vắt và vận chuyển sữa khỏi nông trại

Do đó trong giai đoạn này nhất thiết sữa phải được bảo quản trong những điều kiệnnhất định nhằm ổn định chất lượng ban đầu của sữa vì nếu không thì sữa rất dễ bịnhiễm vi sinh vật do sữa là một môi trường chứa rất nhiều chất dinh dưỡng thích hợpcho vi sinh vật phát triển

1.1.14 Chỉ tiêu nguyên liệu sữa tươi nguyên chất

Bảng 1: Chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi nguyên liệu (Theo TCVN 7405: 2004)

Màu sắc Màu đặc trưng của sản phẩm

Mùi vị Mùi vị đặc trưng của sản phẩm, không có mùi vị lạ

Trạng thái Dịch thể đồng nhất

Bảng 2: Các chỉ tiêu lí hóa của sữa tươi nguyên liệu

Hàm lượng chất khô, %, không nhỏ hơn 11.5

Hàm lượng chất béo,%, không nhỏ hơn 3.2

Tỉ trọng của sữa ở 200C, g/ml, không nhỏ hơn 1.026

Độ acid chuẩn, tính theo acid lactic 0.13 đến 0.16

Điểm đóng băng, 0C -0.51 đến -0.58

Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường Không được có

Bảng 3: Hàm lượng kim loại nặng trrong sữa tươi nguyên liệu

Tên chỉ tiêu Mức tối đa (mg/l)

Hàm lượng Asen (As) 0.5Hàm lượng chì (Pb) 0.05Hàm lượng thủy ngân (Hg) 0.05Hàm lượng Cadimi (Cd) 1.0

Bảng 4: Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong sữa tươi nguyên liệu

Tên chất Mức tối đa (µg/kg)

DDTLindanChlorpyrifosChlorpyrifos– methylDiazimon

1000200101020

Bảng 1.5: Các chỉ tiêu vi sinh trong sữa tươi nguyên liệu

Tổng vi sinh vật hiếu khí trong 1ml sản phẩm 106

Số lượng tế bào xôma trong 1ml sản phẩm 4.105

Số Staphylococus aureus trong 1g sản phẩm n C m M

5 2 500 2000

1.2 Sản phẩm:

Váng sữa (milk scum) còn được gọi là kem sữa (milk cream) là lớp phân tử chủ yếu làchất béo nổi lên kết thành mảng trên bề mặt của sữa khi đun nóng sữa, hoặc để yêntrong một thời gian và không đậy nắp Sau khi tách đi lớp váng sữa người ta thu đượcsữa tách béo/ tách bơ (skimmed milk)

Váng sữa là phần được tách từ lớp trên cùng của sữa tươi nguyên chất thông qua hệthống lọc ly tâm Để có được 1.2 kg váng sữa, người ta phải chắt lọc từ 100 kg sữatươi trong quy trình khép kín, đồng bộ, đáp ứng đầy đủ những tiêu chuẩn nghiêm khắc

1 Giá trị dinh dưỡng của váng sữa:

(Theo Viện Nghiên cứu Y-Xã hội học)

Bảng trên cho thấy, trung bình trong 100g váng sữa có năng lượng là 151.35 ± 48.46Kcal, chất đạm là 3.31 ± 1.52 g, chất đường 13.07 ± 4.08 g và chất béo rất cao là 9.44

± 5.65 g Trong tổng số 10 loại váng sữa đã quan sát, chỉ có 5 loại ghi thành phầnvitamin A khoảng 120 mcg, 7 loại có canxi khoảng 120-130 mg, 4 loại có chất xơkhoảng 0.1-0.5 g, một số loại có Na khoảng 0.05-0.15 g Váng sữa là nguồn cung cấpnăng lượng rất cao Tuy nhiên váng sữa là sản phẩm mất cân đối về năng lượng, quágiàu chất béo, quá ít chất đạm, rất nghèo chất khoáng và vi chất dinh dưỡng

Váng sữa được phân thành nhiều loại tùy theo hàm lượng chất béo:

- Các loại váng sữa/kem sữa có hàm lượng béo cao (heavy cream) thường chứa35-50% chất béo,

- Loại thứ hai phổ biến hơn, chứa 10-30% chất béo (light cream, whippingcream)

 Công dụng của váng sữa:

- Khi được sử dụng với hàm lượng vừa phải, váng sữa sẽ mang lại nhiều lợi ích

- Váng sữa, ngoài việc tác động tốt đến hệ tiêu hóa còn chứa nhiều dưỡng chất: vitamin (A, E, B2, B12, C, PP, biotin, beta – carotene…), các axit hữu cơ.Thành phần khoáng chất trong váng sữa cũng phong phú từ kali, canxi cho đến clo,photpho, magiê, natri, sắt, kẽm, iot, đồng…Tất cả những khoáng chất này đều cần thiếtcho cơ thể được khỏe mạnh Canxi có nhiều trong váng sữa rất tốt cho việc tăng cường

và phát triển của xương

Ngoài ra, trong váng sữa còn có nhiều protein động vật, carbonhydrate, axit béo,đường tự nhiên Váng sữa chứa ít cholesterol hơn bơ nên có thể dùng để thay thế trongviệc chế biến.

II Quy trình công nghệ:

II.1 Nguyên tắc, nguyên lý sản xuất váng sữa:

Váng sữa là một chế phẩm của sữa Trước đây, váng sữa được chế biến bằng cách vớtphần trên cùng của sữa và đem đi làm lạnh Trong sản xuất công nghiệp, đầu tiênngười ta tách sữa ra thành cream và sữa gầy Tiếp theo đó phần cream sẽ trải qua quytrình chuẩn hóa để đảm bảo độ béo cần thiết Để loại trừ các vi khuẩn gây bệnh, creamnày sẽ được thanh trùng bằng phương pháp Pasteur Sau đó, cream được cho vàothùng, trộn mềm và ủ chua Khi đạt được độ chua mong muốn, cream được để ở nhiệt

độ khoảng 80C cho lên men Kết thúc quá trình này, cream trở thành váng sữa với kếtcấu đặc sệt và mang hương vị đặc trưng riêng

II.2 Quy trình sản xuất váng sữa:

Bao gói

Sản phẩmCream Sữa gầy

Bảo quản lạnh

II.3 Thuyết minh quy trình:

II.3.1 Ly tâm:

 Mục đích: Phân riêng cấu tử béo và sữa gầy đồng thời có thể loại bỏ tạp chất.

 Nguyên tắc: dựa vào sự chênh lệch tỷ trọng giữa tạp chất với sữa và chất béo với

sữa

Trước đây quá trình tách chất béo sữa (còn được gọi là váng sữa) ra khỏi sữa tươi đươcthực hiện bằng phương pháp lắng bằng trọng lực nhưng ngày nay thì người ta khôngcòn sử dụng phương pháp này để tách chất béo ra khỏi sữa do hiệu quả không cao vàtốn thời gian hơn phương pháp ly tâm

Trong thực tế có hiện tượng “liên kết ” giữa các hạt cầu béo trong sữa để tạo nên cáchạt béo có kích thước lớn hơn Kích thước của hạt béo càng lớn thì tốc độ chuyển độngcủa chúng sẽ càng nhanh, thời gian phân riêng sẽ được rút ngắn

Tuy nhiên dưới tác dụng của lực ly tâm, tốc độ chuyển động của các giọt béo trong sữa

sẽ nhanh hơn 1080/0.166 ≈ 6.506 lần khi so sánh với quá trình phân riêng dưới tácdụng của trọng lực Sữa được qua ống trục giữa, chảy theo các đỉnh rãnh vào khe củacác dĩa rồi phân thành lớp mỏng giữa các dĩa Dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ phânchia sữa: các cầu mỡ nhẹ hơn nên dưới tác dụng của gia tốc hướng tâm sẽ chuyển động

về phía trục quay và tập trung xung quanh trục Các cầu mỡ có kích thước lớn tậptrung ở gần tâm, càng xa tâm thì lượng cầu béo giảm dần

Ngày trước khi chưa có công nghệ làm sữa, váng sữa được sản xuất một cách đơngiản: sữa để chua sau đó tách lấy lớp váng đóng trên cùng và bảo quản ở nơi thoángmát Cách này hiện này vẫn còn những người tự làm váng sữa thủ công tại nhà sửdụng Còn trong sản xuất công nghiệp, đầu tiên người ta ly tâm sữa tươi ra thànhcream (giàu chất béo) có khối lượng riêng nhỏ và sữa gầy (ít chất béo) có khối lượngriêng lớn hơn Sữa gầy sau đó được sử dụng để sản xuất ra các sản phẩm khác như: sữabột, sữa chua, phomai…

 Các yếu tố ảnh hưởng:

- Kích thước cầu mỡ:

Trong cream, các cầu mỡ có kích thước lớn chiếm tỷ trọng lớn Khi ly tâm sữa có thểtách được các cầu mỡ có d ≥ 1 micromet Các cầu mỡ bé hơn nằm lại trong sữa gầy

Sữa lạnh có độ nhớt cao làm giảm hiệu suất ly tâm, đặc biệt đối với cầu mỡ có kíchthước nhỏ.

Sữa được đun tới 55÷65oC có độ nhớt giảm, giúp quá trình ly tâm dễ dàng

- Công suất thiết bị:

Máy ly tâm có công suất nhất định Nếu tăng hoặc giảm đều làm giảm hiệu suất lytâm

- Độ sạch của sữa:

Trong quá trình ly tâm làm sạch, các tạp chất cơ học được tách khỏi sữa Nếu sữa cónhiều tạp chất thì khoảng không gian chứa tạp chất sẽ chóng đầy và khi đó tạp chấtbắt đầu tụ tập trên bề mặt các dĩa Trong trường hợp này việc sữa gầy chuyển ra vùngngoại vi sẽ khó hơn Sữa gầy bị dâng lên giữa các dĩa và có thể chảy vào rãnh dànhcho cream Kết quả là hàm lượng chất béo của cream giảm đi, lượng chất béo trongsữa gầy lại tăng lên

- Thiết bị ly tâm: Để tách chất béo ra khỏi sữa người ta sử dụng thiết bị ly tâm

sẽ chuyển động về phía trục của thùng quay, phần sữa gầy có khối lượng riêng cao sẽchuyển động về phía thành thùng quay Sau cùng, cả hai dòng sản phẩm sẽ theonhững kênh riêng để thoát ra ngoài

Trước khi đưa vào thiết bị tách béo, sữa tươi thường được gia nhiệt lên đến 55÷65oC