thực hành công nghệ chế biến sữa

Nguyên tắc Dựa vào thời gian lên men để đạt pH 4,5-5,0 khi cho 5% - 6% men cái sữa chuavào sữa tươi ở nhiệt độ 45C định tính để xác định độ đông tụ của sữa trong quá trình lênmen lactic.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



SVTH: Nhóm 5_ Thứ 5_ tiết 1-5 PHẠM ĐÌNH DUY

LƯU LÂM BÔNG NGUYỄN THỊ BÌNH TRẦN THỊ THANH HOA

111Equation Chapter 1 Section 1

MÔN: THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA

TP.HCM, tháng 12 – 2014

BÀI 1: KIỂM TRA NGUYÊN LIỆU VÀ THÀNH PHẨM

1.1 Xác định hàm lượng acid của sữa tươi

1.1.1 Nguyên tắc

Hàm lượng acid là khối lượng acid lactic được biểu thị bằng gam trên 100g sảnphẩm hoặc được tính theo đơn vị độ Thorner (T) là số ml NaOH 0,1N trên 100ml sảnphẩm

Nguyên tắc xác định dựa trên phản ứng: H+ + OH- = H2O

Thành phần quyết định độ acid:

- Các acid chủ yếu: phosphoric, limonic, propionic…

- Muối của các acid

- Các protein (casein, globumin, albumin)

- CO2 hòa tan trong sữa

1.1.2 Cách tiến hành

Xác định theo đơn vị acid lactic

- Trộn đều mẫu, dùng pipette chuyển 17,6ml sữa tươi vào lần lượt 3 bình tam giác250ml

- Thêm vào 3 đến 5 giọt dung dịch phenolphthalein 1%, lắc đều

- Chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1 N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng

- Bật công tắc tủ sấy trước khi sử dụng khoảng 30 phút

- Khi tủ sấy đạt 102 2 t, xếp túi nhôm, đặt giấy lọc giữa hai lớp túi giấy nhôm mởnắp trên và đưa vào tủ sấy ít nhất 20 phút

Chuẩn bị mẫu:

- Sữa tươi nguyên liệu: Sữa tươi để nguyên mẫu không pha loãng

Thử mẫu

- Mở cửa tủ sấy, lấy túi nhôm

có giấy lọc đã sấy ra và đóng nhanh nắp

trên, gấp kín 3 cạnh còn lại, làm nguội ở

nhiệt độ phòng khoảng 60 đến 90 giây cân:

m1 (g)

- Mở nắp trên tấm giấy nhôm và đặt

trên khay inox

- Dùng pipette chữ V hút mẫu sữa để

lên gá và cân m2 (g)

- Phân bố dịch sữa trong pipette lên trên giấy lọc cho đều, khoảng 1-1,2g

- Cân lại pipette và giá sau khi đã phân bố sữa trên giấy lọc m3 (g)

- Chuyển túi nhôm và giấy lọc có mẫu thử mở nắp trên vào tủ sấy trong 30 phút

- Lấy túi nhôm giấy lọc có mẫu thử ra, đóng nhanh nắp trên và gấp kín 3 cạnh cònlại, làm nguội xuống nhiệt độ phòng trong 90 giây Cân m4 (g)

Chú ý: Trong thời gian sấy giấy lọc và sấy mẫu, không được mở cửa tủ sấy.

1.2.3 Tính kết quả

m4: Khối lượng giấy nhôm,có giấy lọc, mẫu thử sau khi sấy (g)

m1: Khối lượng giấy nhôm có giấy lọc (g)

m2: Khối lượng mẫu, pipet, giá (g)

m3: Khối lượng mẫu còn lại sau khi phân bố mẫu, pipet, giá (g)

1.3 Thử cồn sữa tươi nguyên liệu

1.3.1 Nguyên tắc

Protein của sữa tươi trong môi trường acid sẽ bị kết tủa bởi cồn 75% Sữa tươi có

độ chua dưới 20T protein không bị tủa khi tiếp xúc với cồn, nhưng nếu độ chua trên 20T

sẽ bị tủa

1.3.2 Cách tiến hành

- Khuấy đều mẫu

- Cho vào ống nghiệm 5ml cồn 5%

- Dùng pipette lấy 5ml mẫu sữa tươi nguyên liệu cho vào ống nghiệm có chứasẵn 5ml cồn 5%

- Đậy nắp ống nghiệm, nghiêng cho dung dịch sữa tan đều trong cồn và quansát thành ống

+ Nếu thành ống trong suốt là sữa không bị tủa

+ Nếu thành ống có hạt li ti hoặc dung dịch sữa trong cồn bị tách lớpthì kiểm tra lại bằng cách ngâm nước nóng 60, sau đó quan sát và đưa ra kết luận

1.3.3 Kết luận

Sữa không bị tủa trong cồn: dung dịch vẫn đồng nhất, không có hạt bám trên thànhống nghiệm

1.3.4 Nhận xét

Sữa không bị tủa trong cồn đạt tiêu chuẩn sữa tốt

Sữa nguyên liệu phải được tiến hành thử cồn Ở đây ta sử dụng cồn 75% vì ở nồng

độ này sữa tốt không bị tủa nếu sử dụng cồn trên 75% thì dù sữa có tốt thế nào cũng bị kếttủa Cồn có tính háo nước, nên nếu sữa để lâu sẽ bị nhiễm vi sinh vật dẫn đến thay đổitính chất casein, protein trong sữa sẽ bị tủa

1.4 Thử xanh methylene sữa tươi nguyên liệu

1.4.1 Nguyên tắc

Các vi sinh vật ô nhiễm sữa, khi phát triển làm thay đổi hiệu thế oxy hóa khử Nếucho chất chỉ thị màu xanh methylen vào sữa, sẽ làm thay đổi màu xanh methylen Tùy

theo màu thay đổi và thời gian thay đổi màu, có thể định tính được mức độ nhiễm vi sinhcủa sữa.

1.4.2 Cách tiến hành

- Cho vào ống nghiệm vô trùng 1 ml dung dịch xanh methylen (0,005%) vàthêm 9ml mẫu sữa vào ống nghiệm

- Đậy nắp ống nghiệm, lắc nhẹ ống nghiệm bằng cách lật đi lật lại 2 lần

- Ủ ấm 45C, ghi thời gian bắt đầu (t1)

- Đảo mẫu sau 15 phút và quan sát ghi nhận thời gian mất màu xanh methylen

1.4.3 Kết quả

- Cách đọc kết quả: khi màu xanh trong ống nghiệm chuyển sang màu trắng (từ phần dướilên hay phần trên xuống), còn lại khoảng 1 cm chiều cao có màu xanh nhạt thì ghi thờigian (t2)

- Kết quả: Thời gian mất màu = t2 – t1

+ Nếu mất màu trước 15 phút: sữa bị nhiễm rất nhiều vi sinh vật

+ Nếu mất màu sau 15 phút đến 1 giờ: sữa bị ô nhiễm nặng

+ Nếu mất màu sau 1 giờ đến 3 giờ: sữa bị ô nhiễm nhẹ

+ Nếu mất màu sau hơn 3 giờ: sữa được xem như đạt tiêu chuẩn vệsinh về vi sinh vật

Kết quả thí nghiệm: Ống nghiệm mất màu sau 3 giờ: Sữa được xem như đạt tiêuchuẩn vệ sinh về vi sinh vật

1.4.4 Nhận xét

Nếu sữa tốt thì lượng vi sinh vật trong sữa sẽ nhiều, lượng trao đổi chất càng nhiều

Vì vậy thời gian đổi màu càng nhanh

1.5 Thử lên men lactic

1.5.1 Nguyên tắc

Dựa vào thời gian lên men để đạt pH 4,5-5,0 khi cho (5% - 6%) men cái sữa chuavào sữa tươi ở nhiệt độ 45C định tính để xác định độ đông tụ của sữa trong quá trình lênmen lactic

1.5.2 Cách tiến hành

Lấy 30 ml sữa mẫu vào túi PE có ghi mã

số

Thanh trùng ở 85C trong 5 phút

Làm nguội bằng nước thường xuống 43

Cho khoảng 10% men cái sữa chua vào

có nhiều vi sinh vật lên men

1.6 Xác định tỷ trọng sữa tươi nguyên liệu

1.6.1 Nguyên tắc

Cho nước vào ống đong nhiều nhất có thể Cân khối lượng nước có trong ốngđong

Dựa vào khối lượng và khối lượng riêng của nước ở nhiệt độ làm thí nghiệm(25oC) để suy ra thể tích tối đa ống đong chứa được.

Đổ hết nước trong ống đong, cho sữa nguyên liệu vào ống đong nhiều nhất có thể.Cân khối lượng sữa có trong ống đong Dựa vào thể tích và khối lượng sữa suy ra tỷ trọngcủa sữa

1.6.3 Kết quả

Khối lượng bình tỉ trọng: 22,116g

Khối lượng bình chứa đầy nước: 72,149g

 Khối lượng nước:

 Khối lượng sữa:

- Đun sôi, quan sát độ tủa của đạm

- Để nguội, nhận định mùi vị của sữa

1.7.3 Kết quả

- Mùi vị sữa đặc trưng

- Không có hiện tượng vón cục hay dung dịch lợn cợn khi đun sôi

1.7.4 Kết luận

Chất lượng sữa tươi nguyên liệu tốt

Thực hành công nghệ chế biến sữa

BÀI 2: SẢN XUẤT SỮA THANH TRÙNG

2.1 Giới thiệu sản phẩm sữa thanh trùng

Sữa thanh trùng là sản phẩm được sản xuất từ sữa tươi, là sản phẩm chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể

Sữa sau khi thanh trùng vẫn còn nhóm vi sinh vật chịu nhiệt, enzyme làm sản phẩm mau hư hỏng nên cần bảo quản ở 5 ÷ 7oC, tránh tiết xúc với ánh sáng

2.2 Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị

• Nguyên liệu: sữa tươi, đường

• Chai thủy tinh, nắp chai

Chất khô từ sữa:12 ÷13% Đường sacharose: 4%

Đồng hóa Gia nhiệt

Sữa thanh trùng Làm nguội- HTSP Thanh trùng

Trộn- hòa tan Tiêu chuẩn hóa Sữa tươi nguyên liệu

2.3.2 Các bước tiến hành

Bước 1: Tiêu chuẩn hóa

Tiêu chuẩn hóa chất khô từ sữa 11÷ 13%

Đường sacharose: 4%

Nguyên liệu để sản xuất: khối lượng sữa tươi nguyên liệu 740g tương đương 740ml; đường sacharose thêm vào

Bước 2: Trộn hòa tan

Sữa tươi gia nhiệt lên 65 ÷ 70oC, hòa tan đường

Rót vào máy xay sinh tố, xay ở mức 1 trong 5 phút

Bước 3: Gia nhiệt, đồng hóa

Nâng nhiệt độ của hỗn hợp lên đến 65 ÷ 70oC

Lọc qua rây 2 lần

Đồng hóa ở áp suất 200bar-50bar

Sau khi đồng hóa tiến hành xác định chất khô bằng phương pháp sấy

Lọc qua rây Đồng hóa

Tính toán nguyên liệu

Sữa tươi 740g ( 740ml)

Đường 29,709g

Nhiệu độ sấy 105oC/ 30’

Tổng chất khô trong sữa

Trong đó: a là khối lượng giấy nhôm có giấy lọc (g)

b là khối lượng giấy nhôm, có giấy lọc, mẫu sữa sau khi sấy (g)

m1 là khối lượng mẫu, pipet, giá (g)

m2 là khối lượng mẫu còn lại sau khi phân bố vào giấy lọc, pipet, giá (g)

Từ đó có:

Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm sữa tươi tiệt trùng

Nguyên liệu đầu vào phải đảm bảo các tiêu chuẩn về chất lượng

Nguyên liệu chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như thức ăn, chu kỳ vắt sữa, giống, tình trạng sức khỏe, quá trình vận chuyển, bảo quản,… Do đó, để đảm bảo chất lượng sữa nguyên liệu cần

có quá trình kiểm tra chất lượng trước khi chế biến

Thanh trùng là khâu rất quan trọng, quyết định chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm

Sữa tươi thanh trùng phải luôn giữ lạnh từ 4 ÷ 60C để đảm bảo chất lượng thơm ngon cho sữa Thời gian dùng sữa từ 7 ÷ 10 ngày tùy thuộc vào điều kiện bảo quản, nhưng khi mở nắp nên dùngsản phẩm trong vòng 24 giờ.

Bài 3: SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG 3.1 Giới thiệu sản phẩm sữa tiệt trùng:

Sữa tươi tiệt trùng là sản phẩm sữa được xử lý ở nhiệt độ rất cao (trên 1000C) đã tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật và enzyme nên có thể bảo quản ở nhiệt độ thường thời gian dài (có thể tới 6 tháng) Điều này tiết kiệm cho nhà sản xuất các chi phí trong bảo quản và vận

chuyển sản phẩm (ở điều kiện thường), đồng thời giúp nhà sản xuất có thể chào bán sản phẩm ở các thị trường cách xa nhà máy… Vì vậy, sữa tươi tiệt trùng là một sản phẩm rất được ưa chuộng và phổ biến

Hình 3.1 Một số sản phẩm sữa tiệt trùng

3.2 Quy trình sản xuất sữa tiệt trùng:

Làm nguội: nhiệt độ phòng

t: 1210CThời gian: 10 phút

P 1 : 200bar; P 2 :50bart: 65 – 700C

Chất béo: 3,5±0,2%Chất khô từ sữa: 11,5±0,2%

Chai thuỷ tinh

Sữa tiệt trùng Làm nguội – HTSP Tiệt trùng Rót chai – Đóng nắp Đồng hoá Gia nhiệt Trộn – hoà tan Tiêu chuẩn hoáSữa tươi nguyên liệu

− Tính nguyên liệu cần sản xuất 1kg sản phẩm

Bước 2: Trộn, hoà tan

− Sữa tươi gia nhiệt 45-500C, hoà tan sữa bột gầy

− Gia nhiệt 60-650C, hoà tan đường

− Rót vào máy xay sinh tố

− Xay mức 1 trong thời gian 5 phút

Gia nhiệt để tăng khả năng hoà tan sữa, không gia nhiệt cao hơn 45-500C sẽ làm sữa bột vón cục, khả năng hoà tan thấp Đun cách thuỷ vì nếu gia nhiệt trực tiếp protein trong sữa kết tủa làm màu thay đổi, đường lactose trong sữa bị caramel ảnh hưởng chất lượng sữa

Gia nhiệt 60-650C để hoà tan đường và bột cacao thuận lợi cho quá trình đồng hoá, sảnphẩm sữa tiệt trùng có bổ sung them đường, bột cacao thì quá trình phối trộn luôn được thực hiện trước giai đoạn đồng hoá và tiệt trùng Trong quá trình phối trộn các nguyên liệu với nhau và tiêu chuẩn hoá, sự khuấy trộn làm tăng lượng khí hoà tan, cầnchú ý quá trình bài khí

Bước 3: Gia nhiệt, đồng hoá

− Nâng nhiệt độ của hỗn hợp lên 65-700C

− Lọc qua rây 2 lần

− Đồng hoá áp suất 200bar-50bar

Mục đích: Làm giảm kích thước của các cầu béo, làm cho chúng phân bố đều trong sữa, tránh hiện tượng tách chất béo tạo váng sữa trong quá trình bảo quản Đồng hoá

có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm đáng kể quá trình oxy hoá,làm tăng chất lượng sữa, sản phẩm qua đồng hoá được cơ thể hấp thu dễ dàng

Gia nhiệt 65-700C là thích hợp, nhiệt độ thấp hơn chất béo vẫn ở trạng thái rắn, phân

tử chuyển động chậm, độ nhớt cao, khó đồng hoá, hiệu quả thấp lọc qua rây để loại các protein kết tủa, lọc bọt khí tăng hiệu quả cho quá trình tiếp theo, đặc biệt là sự truyền nhiệt của quá trình tiệt trùng Sử dụng đồng hoá 2 cấp áp suất làm tăng hiệu quảđồng hoá

− Thời gian trong 5 phút

Mục đích: Tiêu diệt toàn bộ hệ vi sinh vật và vô hoạt các enzyme có trong thực phẩm kéo dài thời gian bảo quản lâu hơn

Bước 6: Làm nguội – hoàn thiện sản phẩm

− Làm nguội xuống đến nhiệt độ phòng

− Dán nhãn sản phẩm

Mục đích: Hoàn thiện sản phẩm

Bước 7: Bảo quàn sản phẩm: Ở nhiệt độ thường

Sản phẩm sữa được xử lý cao hơn 1000C đã tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật và enzyme,

có thể bảo quàn 3-6 tháng ở nhiệt độ bình thường

3.4 Kết quả và nhận xét:

Kết quả xác định hàm lượng chất khô trong sữa tiệt trùng:

Ký hiệu Giá trị (g)

còn lại sau khi phân

bố mẫu, pipette, giá

Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm:

− Nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất sữa tiệt trùng phải có chất lượng tốt, đạt các yêu cầu cơ bản về chỉ tiêu cảm quan, hoá lý và vi sinh Đặc biệt chú ý đến các

vi khuẩn sinh bào tử và các enzyme kém bền nhiệt, là những yếu tố ảnh hưởng đến chế độ tiệt trùng và mức độ vô trùng của sản phẩm

− Sử dụng bao bì thuỷ tinh có hệ số truyền nhiệt thấp hơn rất nhiều so với bao bì kimloại, thể tích bao bì càng nhỏ thì quá trình truyền nhiệt trong sản phẩm sẽ càng nhanh, chỉ cần một thời gian gia nhiệt ngắn là sản phẩm có thể đạt được mức độ đồng nhất

− Các hợp chất hoá học trong thực phẩm có hệ số dẫn nhiệt khác nhau Ví dụ như lipid, một thành phần quan trọng trong các sản phẩm chế biến từ sữa có hệ số dẫn nhiệt rất thấp, do đó khi tiến hành tiệt trùng cần tăng giá trị nhiệt độ và thời gian xử

lý, các chất khí trong sữa cũng làm giảm hệ số truyền nhiệt, do đó sữa phải được bài khí (lọc qua rây 2 lần) trước khi tiệt trùng

− Trong CNCB sữa, tiệt trùng UHT cho chất lượng sữa tốt nhất, tiệt trùng ngoài bao

bì bằng phương pháp UHT xử lý nhiệt ở 140-1420C trong 4 giây, nhưng quy mô phòng thực hành điều kiện hạn chế nên chỉ thực hiện chế độ tiệt trùng trong bao bì

ở 1100C trong 10-15 phút

− Sau khi bao gói, phải tuyệt đối tránh ánh sang, ánh sáng có thể làm giảm hàm lượng chất dinh dưỡng, vitamin…gây ảnh hưởng mùi vị, sự có mặt của oxy cũng làyếu tố bất lợi trong quá trình bảo quản, phải thực hiện bài khí tốt, bao gói sản phẩmkín và hạn chế va chạm cơ học trong quá trình vận chuyển

Kết luận và đề nghị:

− Sản phẩm được đánh giá chất lượng thông qua các chỉ tiêu cảm quan, hoá lý và vi sinh tương tự sữa thanh trùng Tuy nhiên các yêu cầu về chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm sữa tiệt trùng sẽ nghiêm ngặt hơn

− Thời hạn sử dụng của sữa tiệt trùng phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng sũa nguyên liệu, ngoài ra nó còn phụ thuộc vào điều kiện sản xuất như thiết bị, vệ sinh, kỹ thuật sản xuất… Khi được sản xuất tốt, điều kiện vệ sinh đảm bảo, bao gói kín có thể bảo quản 3-6 tháng, nên chú trọng đầu tư máy móc thiết bị và có một chế độ vệ sinh tốt hơn Thậm chí nêú tiệt trùng như hướng dẫn ở 1210C trong 5 phút và không bổ sung các hương liệu (bột cacao, bột hương dâu…) sẽ rất mất thời gian, ảnh hưởng đến chất lượng và cảm quan của sữa

Sữa bột nguyên kem, đường

Sữa tươi nguyên liệu

Tiêu chuẩn hóa

BÀI 4: SẢN XUẤT SỮA CHUA

4.1 Giới thiệu sản phẩm sữa chua

Sữa chua là sản phẩm của quá trình hoạt động của vi khuẩn lactic làm thay đổi thành phầntrong sữa, khi đó đường lactose được thủy phân thành acid lactic, etanol, protein nên dễtiêu hóa Sữa chua có nhiều nhóm sản phẩm rất đa dạng: sữa chua tuyền thống, sữa chuadạng khuấy và sữa chua dạng uống

4.2 Quy trình sản xuất sữa chua

12 81,2

396,2

15

Bước 1: Tiêu chuẩn hóa

Chất khô của sản phẩm phải đạt: 15 ± 0,2%

Ta có, chất khô của sữa nguyên liệu là: 12%, chất khô của sữa nguyên kem là 96,2%.Theo quy tắc đường chéo, ta có:

Ta có 1kg sữa nguyên liệu, từ đó tính được khối lượng sữa nguyên kem cần bổ sung là:

mSNK = = 36,95 (g)Gọi x: khối lượng đường saccharose cần bổ sung để hàm lượng đường saccharose sảnphẩm đạt 11%

Ta có phương trình:

(1000 + 36,95 + x) × 0,11 = xSuy ra: x = 128,2 (g)

Vậy khối lượng các nguyên liệu cần lấy để tiến hành trộn hòa tan là:

Sữa tươi nguyên liệu: 1000gSữa nguyên kem: 36,95gĐường: 128,2g

Bước 2: Trộn hòa tan

- Gia nhiệt sữa tươi nguyên liệu lên 45 – 50oC, cho sữa bột vào hòa tan

- Tiếp tục gia nhiệt lên 60 – 65oC để hòa tan đường.

Bước 3: Gia nhiệt – Đồng hóa

- Nâng nhiệt độ của hỗn hợp đến 65 – 70oC

- Tiến hành lọc qua rây 2 lần

- Đồng hóa hỗn hợp ở áp suất 200 bar – 50 bar

Bước 4: Lấy mẫu hỗn hợp đi xác định chất khô.