ĐỀ TÀI: Sản phẩm cream công nghệ sản xuất và ứng dụng

Thành phàn hóa học của sữa bò tươi: Nếu ta không đồng hóa sữa tươi, trong thời gian bảo quản các hạt cầu béo có xu hướng kết hợp lại với nhau thành chùm nhờ một protein kém bền nhiệt là

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

Môn: Công nghệ chế biến sữa.

TP.HCM 10/2012

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành sữa là một ngành công nghiệp đặc biệt, bởi nó không chỉ đơn thuần chỉ tạo

ra lợi nhuận mà còn có vai trò lớn do cung cấp một lượng thực phẩm quan trọng cho đời sống

Sữa rất giàu dinh dưỡng, các thành phần trong sữa rất cần thiết trong khẩu phần ăn hằng ngày của con người.Từ sữa có thể sản xuất ra nhiều sản phẩm khác nhau nhằm phục vụ cho nhu cầu ngày một cao của con người Một trong số sản phẩm đó

là cream Dưới hình thức là thành phẩm và bán thành phẩm cream có vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm.

Sau đây nhóm chúng em xin được trình bày về sản phẩm cream, công nghệ sản xuất và ứng dụng của nó.

Vì điều kiện còn nhiều hạn chế nên bài báo cáo vẫn còn nhiều sai sót kính mong cô

và các bạn góp ý, đóng góp thêm.

Chúng em xin cảm ơn.

MỤC LỤC

I TỔNG QUAN VỀ CREAM VÀ NGUYÊN LIỆU 10

1 Thành phần vật lý của sữa bò tươi: 10

2 Thành phàn hóa học của sữa bò tươi: 10

3 Vắt sữa, vận chuyển và bảo quản sữa trước khi chế biến 13

4 Bảo quản trước khi chế biến: 14

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT 15

1 Tách béo 15

1.1 Phương pháp tách béo: 16

1.2 Các biến đổi trong quá trình tách béo 17

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình 17

2 Chuẩn hóa 18

3 Xử lý nhiệt 18

3.1 Thanh trùng 18

3.2 Tiệt trùng 18

3.3 Tiệt trùng UHT 19

3.4 Các biến đổi của cream trong quá trình xử lí nhiệt: 19

4 Đồng hóa 19

5 Làm nguội 19

6 Bao gói 19

III CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA CREAM 20

1 Cảm quan: 20

2 Lý hóa: 20

3 Giới hạn tối đa các chất nhiễm bẩn: 20

4 Vi sinh: 20

IV PHÂN LOẠI 21

1 Heavy Cream 21

2.Whipping Cream 22

3 Light Cream: 22

4 Half and Half Cream: 23

5 Sour cream: 23

V ỨNG DỤNG 24

1 Nguyên liệu 24

2 Tráng miệng 25

3 Trang trí 26

4 Phụ gia 27

I TỔNG QUAN VỀ CREAM VÀ NGUYÊN LIỆU.

Cream là một sản phẩm thu nhận từ nguyên liệu sữa tươi Bằng phương pháp ly tâm để thu phần giàu béo của sữa chúng ta thu được cream

Cream có thành phần gần giống với sữa, hàm lượng béo trong cream cao hơn trong khi

đó hàm lượng nước, protein và đường lactose ít hơn trong sữa

Độ nhớt của cream cao do giàu béo

Cream là hệ nhũ tương dầu nước

Nguyên liệu để sản xuất cream là sữa bò tươi

1 Thành phần vật lý của sữa bò tươi:

Sữa tươi ở dạng lỏng, hơi nhớt có màu trắng đục hay vàng nhạt, có mùi thơm đặc trưng,

vị hơi ngọt

Tỷ trọng của sữa biến thiên từ 1.028-1.036 (g/cm3)

Sữa tươi có giá trị pH trung bình là 6.6

Độ acid từ 0.14-0.18% acid lactic

Độ nhớt của sữa: 2.0cP tại 200C

2 Thành phàn hóa học của sữa bò tươi:

Nếu ta không đồng hóa sữa tươi, trong thời gian bảo quản các hạt cầu béo có xu hướng kết hợp lại với nhau thành chùm nhờ một protein kém bền nhiệt là euglobulin Do tỷ

trọng các hạt béo nhỏ hơn nước nên chúng sẽ nổi lên bề mặt sữa dưới tác dụng của lực đẩy Archimede và tạo nên váng sữa Khi đó trong sữa tồn tại hai pha lỏng tách biệt: pha trên cùng với thành phần chủ yếu là lipit, pha dưới có tỷ trọng lớn hơn gồm nước và một

số chất hòa tan trong sữa như đường lactose, khoáng, một số protein

Trong sữa có 3 loại protein chủ yếu: Casein chiếm khoảng 80%, lactalbumin chiếm 12%

và lactoglobulin chiếm 6% trong toàn bộ lượng protein có trong sữa và còn một vài loại protein khác nhau nhưng hàm lượng không đáng kể

Casein: là nhóm protein chủ yếu trong protein của sữa Nó bao gồm nhiều loại casein khác nhau, γcasein, βcasein, αcasein là thể phức hợp phosphoryl

Lactoglobuin: còn gọi là blobulin sữa Hàm lượng lactoglobulin trong sữa khoảng 0.1% theo khối lượng và chiếm tỉ lệ 3% so với lượng protein chung Globulin sữa có nhiều trong sữa non, thuộc loại protein đơn giản và là protein hoàn thiện Trong sữa, globulin tồn tại dưới dạng keo và có độ phân tán kém hơn so với albumin sữa khoảng 18.000

Lactoalbumin: còn gọi là albumin của sữa Hàm lượng lactoalbumin trong sữa không nhiều khoảng 0.5-1.0% trong sữa non có nhiều lactoalbumin hơn

- Gluxit:

Gluxit có ở trong sữa chủ yếu là lactose Hàm lượng lactose trong bò khoảng 4.9%, lactose trong sữa tồn tại ở dạng hòa tan

Lactose khó bị thủy phân hơn các loại đường khác Lactose bị thủy phân sẽ cho một phân

tử glucose và một phân tử galactose:

C12H22O11→ C6H12O6 + C6H12O6

ở nhiệt độ cao, lactose bị liến thành caramen Vì vậy khi khử trùng sữa, một phần lactose

bị caramen hóa nên màu của sữa sau khi đã khử trùng sẫm hơn lúc chưa khử trùng, đồng

thời lactose còn có thể kết hợp với các nhóm amin của protein sữa (casein) để tạo thành hợp chất melanoidin có màu sẫm.

Dưới tác dụng của vi khuẩn lactic, lactose bị lên men thành acid lactic

- Vitamin:

Sữa là thức ăn có chứa rất nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể, nhưng hàm lượng các vitamin không cao lắm Số lượng và hàm lượng các loại vitamin trong sữa phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thức ăn, điều kiện chăn nuôi, giống loài và tuổi tác của các loại gia súc.Trong sữa bò có rất nhiều loại vitamin tan trong béo (vitamin A, D, E, K ), nhóm

vitamin tan trong nước (vitamin B1, B2, B12, C, PP )

- Enzim:

Các enzim là các protein có khả năng kích hoạt các phản ứng hóa học và ảnh ảnh hưởng đến giai đoạn và tốc độ của phản ứng Enzim xúc tác phản ửng mà không bị biến đổi về lượng nên được gọi là xúc tác sinh học

- Các chất miễn dịch:

Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau Các chất miễn dịch có tác dụng bảo vệ sữakhỏi sự hư hỏng

3 Vắt sữa, vận chuyển và bảo quản sữa trước khi chế biến.

a) Quá trình vắt sữa:

Quá trình vắt sữa quyết định đến sản lượng sữa thu hoạch được từ mỗi con bò cũng như các chỉ tiêu VSV của sữa Hiện nay có hai phương pháp vắt sữa phổ biến là vắt sữa thủ công và phương pháp sử dụng máy vắt sữa

b) Quá trình vận chuyển sữa từ nơi thu hoạch về nhà máy chế biến:

Dù có tuân thủ chặt chẽ điều kiện vệ sinh, sữa tươi sau khi vắt thường chứa một lượng VSV nhất định Do sữa chứa nhiều chất dinh dưỡng, hệ VSV trên sẽ sinh trưởng nhanh chóng tạo ra nhiều sản phẩm trao đổi chất ngoại bào làm thay đổi thành phần hóa học và cảm quan của sữa

Sữa sau khi vắt nếu có thể cần vận chuyển về nhà máy và đưa vào sản xuất trong thời gian càng sớm càng tốt Quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến cần được duy trì ởnhiệt độ không thấp hơn 40C Trong quá trình vắt sữa, vận chuyển, bảo quản ta phải hạn chế sự tiếp xúc của sữa với không khí Việc bơm sữa từ bồn chứa tạm lên xe bồn và vận chuyển từ trang trại hoặc trạm thu mua về nhà máy cần phải thực hiện trong điều kiện hạn chế tối đa các va chạm cơ học, sự dằn xốc các yếu tố này đều ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sữa

Tại các nhà máy chế biến, sữa từ các xe bồn sẽ được bơm vào thiết bị bài khí, sau

đó qua hệ thống lọc rồi mới vào bồn bảo quản trước khi sữa đươc đưa vào chế biến

Trước khi thu gom sữa từ các trạm thu mua hoặc nhập từ các bồn tại nhà máy chế biến cần phải kiểm tra nhanh chất lượng sữa thông qua những chỉ tiêu quan trọng sau:

- Màu sắc, và trạng thái vật lý của sữa

- Xác định điiểm đông đặc của sữa

- Xác định hàm lượng protein và chất béo trong sữa

- Xác định tổng số VSV trong sữa bằng phương pháp nuôi cấy trên hộp petri Phương pháp này cho kết quả sau 2 ngày.

4 Bảo quản trước khi chế biến:

Trong quá trình bảo quản sữa, các biến đổi vật lý, hóa học, sinh học, hóa lý, hóa sinh có thể diễn ra Tuy nhiên tốc độ các biến đổi trên phụ thuộc vào thành phần hóa học

và hệ VSV có trong sữa sau khi vắt cũng như phụ thuộc vào các điều kiện bảo quản (nhiệt độ, sự có mặt của oxi ), làm các hợp chất trong sữa bị biến đổi dẫn đến sự thay đổi về chất lượng của sữa Các tế bào VSV trong sữa là nguyên nhân quan trọng dẫn đến các biến đổi về thành phần các chất có trong sữa

Để hạn chế các biến đổi làm hư hỏng chất lượng sữa, nhiệt độ bảo quản sữa khôngđược lớn hơn 40C Ngoài ra hàm lượng VSV trong sữa phải được khống chế ở mức giá trịcàng thấp càng tốt, những va chạm cơ học mạnh, sự tiếp xúc của oxy và ánh sáng mắt trờivới sữa phải được hạn chế nhằm bảo toàn các chỉ tiêu cảm quan, hóa học, hóa lý trong quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến

II QUY TRÌNH SẢN XUẤT.

Sơ đồ khối

1 Tách béo

Mục đích: tách phần giàu béo ra khỏi nguyên liệu sữa ban đầu Sau quá trình tách béo

ta thu được cream bán thành phẩm

Phương pháp: cream có thể được tách ra bằng nhiều phương pháp khác nhau

Tách béo Chuẩn hóa

Xử lý nhiệt Đồng hóa

Sản phẩm

Sữa gầy

Bao bì

Bao gói Làm nguội Sữa nguyên liệu

1.1 Phương pháp tách béo:

 Phương pháp trọng lực

Đây là phương pháp tách cream đơn giản nhất

Nguyên tắc: phần giàu béo có tỷ trọng nhỏ hơn nên nổi lên bề mặt của sữa tạo thành váng sữa

Cách thực hiện: cho sữa tươi vào thùng chứa, để yên, sau một thời gian các hạt cầu béo sẽ kết hợp lại với nhau và có tỷ trọng nhỏ hơn phần còn lại của dịch sữa tạo nên lớp cream sau đó hớt ra thu được cream

Ưu điểm: đơn giản, dễ thực hiện, tiết kiệm chi phí

Nhược điểm: cần nhiều thời gian, năng suất thấp, không tách triệt để cream trong sữa nên hiệu suất không cao

 Tách béo bằng phương pháp ly tâm

Là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong quy mô công nghiệp

Cơ sở khoa học: bản chất là quá trình lắng trong trường lực ly tâm Dưới tác dụng của lực ly tâm qua trình phân riêng của các cấu tử diễn ra nhanh hơn

Nguyên tắc hoạt động:

Để tách béo ra khỏi sữa người ta sử dụng thiết bị ly tâm dạng dĩa, thiết bị gồm thân máy bên trong là thùng quay được nối với nhau bằng motor truyền động bên ngoài thông qua trục dẫn Các đĩa quay có đường kính dao động từ 20-120cm và được xếp choongf lên nhau Các lỗ tren đĩa ly tâm sẽ tạo nên những kênh dẫn theo đường thẳng đứng Khoảng cách giữa hai dĩa ly tâm liên tiếp là 0.5-1.3mm

Thiết bị hoạt động dựa trên phương pháp liên tục Đầu tiên sữa nguyên liệu được nạp vàomáy ly tâm theo cửa vào tiếp theo sữa theo hệ thống kênh dẫn để chảy vào các khoảng trông không gian hẹp giữa các dĩa ly tâm Dưới tác dụng của lực ly tâm, sữa được phân chia thành 2 thành phần Phần cream có khối lượng riêng thấp sẽ chuyển động về phía trục của thùng quay Phần sữa gầy có khối lượng riêng cao sẽ chuyển động về phía thành thùng quay Sau cùng cả hai dòng cream và sữa gầy sẽ theo những kênh riêng để thoát ra ngoài Hàm lượng chất béo trong sữa là 0.05% Trước khi đưa vào tách béo sữa thường được gia nhiệt đến 55-650C

1 bộ phận phân phối lỗ tháo chặn

2 đĩa

3 kênh dẫn cream

4 kênh dẫn dòng sữa gầy

Hình 2.2.1: Thùng quay thiết bị ly tâm dạng đĩa

1.2 Các biến đổi trong quá trình tách béo.

Biến đổi vật lý:

Quá trình ly tâm làm nhiệt độ khối sữa tăng lên nên độ nhớt của sữa sẽ giảm xuống làm thuận lợi cho quá trình ly tâm tách béo

Tỉ trọng và độ nhớt thay đổi

Biến đổi hóa học: Hàm lượng chất béo và chất khô thay đổi

Biến đổi hóa lý: thiết lập hệ nhũ tương mới

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình.

- Kích thước hạt phân tán

- Độ nhớt và độ sạch của sữa

- Tốc độ vòng của thiết bị ly tâm

- Nhiệt độ của sữa

Đĩa hỗ trợ Sữa vào

Sữa vào

Dòng cream

- Hàm lượng chất béo của sữa

2 Chuẩn hóa.

Mục đích: cream sau khi ly tâm tách béo thì hàm lượng béo chưa đúng với yêu cầusản phẩm Vì vậy ta phải tiến hành quá trình chuẩn hóa để điều chỉnh hàm lượng chất béo

Phương pháp:

- Phương pháp điều chỉnh bằng lưu lượng dòng ra của cream.Trên dòng cream người ta gắn lưu lượng kế và van điều khiển lưu lượng Đây là phương pháp đơn giản nhất và nhanh nhất, được áp dụng trong trường hợp nhiệt độ và hàm lượng béo trong sữa nguyên liệu không đổi, máy ly tâm hoạt động ổn định

- Phương pháp điều chỉnh bằng dụng cụ đo tỷ trọng

- Phương pháp điều chỉnh kết hợp thông số về lưu lượng và tỷ trọng

3 Xử lý nhiệt.

Vi sinh vật có mặt ở khắp mọi nơi, thực phẩm và các nguyên liệu chế biến thực phẩm chứa nhiều dinh dưỡng nên dễ bị nhiễm vi sinh vật và chúng tồn tại ở dạng tế bào sinh dưỡng hay bào tử Để cream được đảm bảo an toàn và có thể bảo quản trong một thời gian dài, người ta sử dụng các phương pháp khác nhau nhằm tiêu diệt VSV gây bệnh và các VSV khác có trong thực phẩm Một trong những phương pháp thông dụng trong côngnghiệp thực phảm hiện nay là sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt hay ức chế VSV

Tùy vào từng sản phẩm cream mà có thể sử dụng chế độ và phương pháp xử lý nhiệt khácnhau

3.1 Thanh trùng.

Mục đích: tiêu diệt các loại VSV gây bệnh trong thực phẩm và ức chế quá trình sinh tổng hợp độc tố của chúng Cream sau quá trình thanh trùng vẫn giữ được giá trị chấtlượng dinh dưỡng và cảm quan

Cream được thanh trùng ở nhiệt độ 72-750C trong 15-20s Thông thường sử dụng các thiết bị thanh trùng liên tục bản mỏng, sau khi thanh trùng cream sẽ được làm lạnh nhanh xuống dưới 100 0C

3.2 Tiệt trùng.

Mục đích: tiêu diệt toàn bộ hệ VSV và vô hoạt không thuận nghịch những enzyme

có trong cream

Cream được tiệt trùng ở chế bộ ngoài bao bì nên cần phải được đồng hóa trước khiđưa vào tiệt trùng Nhiệt độ xử lí 115-1200C trong 20-30 phút.

3.3 Tiệt trùng UHT

Mục đích: tiêu diệt VSV và bào tử của chúng nhưng cream ít có biến đổi về giá trị dinh dưỡng (có biến đổi nhỏ về hương vị)

Nhiệt độ xử lí là 135-140 độ trong vài giây

3.4 Các biến đổi của cream trong quá trình xử lí nhiệt:

Biến đổi hóa học: xãy ra các phản ứng không có lợi như thủy phân vitamin, phản ứng tạo màu, tạo mùi

Biến đổi sinh học, hóa sinh: tiêu diệt VSV và bào tử của chúng, vô hoạt enzyme trongcream vô hoạt enzyme

Biến đổi hóa lý: nhiệt độ cao là đông tụ protein

Biến đổi cảm quan: thay đổi màu, mùi trạng thái cream

4 Đồng hóa.

Mục đích: phá vỡ, làm giảm kích thước và tăng độ phân tán của các hạt cầu béo trong cream, làm cho khối cream bền hơn chống lại hiện tượng tách lớp

Biến đổi trong quá trình đồng hóa:

- Biến đổi vật lý: đường kính cầu béo giảm, số lượng tăng

- Biến đổi hóa lý: bề mặt tiếp xúc của cầu béo tăng, cầu béo phân bố đồng đều trong pha

5 Làm nguội.

Mục đích: chuẩn bị cho quá trình đóng gói cream

6 Bao gói

Mục đích: bảo quản, giúp dễ phân phối và vận chuyển sản phẩm

Vật liệu bao gói:

- Cream thanh trùng: bình nhựa, túi polyethylen

- Cream tiệt trùng: thùng kim loại

- Cream tiệt trùng UHT: hộp giấy nhiều lớp

III CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA CREAM.

1 Cảm quan:

Mùi và vị cream là hai chỉ tiêu quan trọng nhất Đối với mùi phải không có mùi vị lạ, mùi

do ôi hóa của chất béo

2 Lý hóa:

Hàm lượng chất béo trong cream là chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượng cream Theoquy định QCVN 5-4:2010/ BYT không nhỏ hơn 10% khối lượng sản phẩm Bắt buộcphải có thử nghiệm kiểm tra để đánh giá chất lượng hợp quy

Ngoài ra, người ta thường quan tâm đến hàm lượng iod có trong cream Nếu chỉ số iodcao ( lớn hơn 42) sẽ tạo cấu trúc mềm Ngược lại, chỉ số iod quá thấp ( nhỏ hơn 28) thì sẽtạo cấu trúc cứng

Cream không được chứa chất khoáng sinh, chất tẩy rửa công nghiệp

3 Giới hạn tối đa các chất nhiễm bẩn:

Theo tiêu chuẩn QCVN 5-4:2010/BYT ta có chỉ tiêu giới hạn tối đa các chất nhiễm bẩntrong cream Các mức giới hạn tối đa cho phép cho tất cả các chỉ tiêu

Chỉ tiêu kim loại nặng: Chì ( 0.02 mg/ kg), Thiết đối với các sản phẩm đựng trong bao bì( 250 mg/ kg), Stibi ( 1 mg/ kg), Arsen ( 0.5 mg/ kg)…

Độc tố sinh ra do vi nấm phát triển: Aflatoxin M ( 0.5 g/ kg)

Dư lượng thuốc thú y( µg/ kg): Benzylpenicilin/Procain benzylpenicilin ( 4 ),Clortetracyclin/Oxytetracyclin/ Tetracyclin ( 100 )…

4 Vi sinh:

Hàm lượng vi sinh vật trong cream càng thấp càng tốt Người ta chú ý đến nhóm vi vật

ưa lạnh, vì chúng có khả năng sinh tổng hợp enzyme lipase chịu nhiệt trong quá trình