Tiểu luận sữa cô đặc

Công thức cấu tạo đường lactose Mục đích của việc cho thêm đường vào không những làm tăng giá trị dinh dưỡngcủa sản phẩm mà còn làm tăng áp suất thẩm thấu đến mức có thể hạn chế sự hoạt

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN : CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA

ĐỀ TÀI :

SỮA CÔ ĐẶC CÓ ĐƯỜNG VÀ KHÔNG ĐƯỜNG

GVHD: TH.S LÊ VĂN NHẤT HOÀI

LỚP : DHTP7BNHÓM : 4

Tp Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian thực hiện bài tiểu luận với chủ đề “TÌM HIỂU VỀ SỮA CÔ ĐẶC

CÓ ĐƯỜNG VÀ KHÔNG CÓ ĐƯỜNG” đã giúp chúng em hiểu sâu hơn về nguyênliệu sữa, các chất phụ gia cần bổ xung, quy trình công nghệ sản xuất sữa bột và cácloại sữa bột bán trên thị trường; đồng thời giúp nâng cao các kỹ năng cần thiết khi làmbài tiểu luận Để có được những điều đó là nhờ sự giúp đỡ của mọi người

Chúng em xin chân thành cám ơn:

Trường ĐH Công Nghiệp HCM đã tạo điều kiện cho chúng em đã tốt nghiệp đượctiếp tục học liên thông lên Đại học tại đây

Viện CN Sinh Học Và Thực Phẩm đã cung cấp các tài liệu học tập môn “Côngnghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa” đến chúng em để dùng làm cơ sở thực hiệnbài tiểu luận này

Thầy: Lê Văn Nhất Hoài đã cung cấp bài giảng và tận tình hướng dẫn cho cả lớpnói chung và nhóm chúng em nói riêng để có thể hoàn thành trọn vẹn bài tiểu luậnnày

Gia đình, bạn bè đã động viên và giúp đỡ

Tp HCM, tháng 4 năm 2015

Nhóm: 4

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU

Có thể nói, sữa bò là một loại sữa thông dụng nhất, được sử dụng rộng rãi bởi giá trị dinh dưỡng, một nguồn dưỡng chất được xem là lý tưởng cho con người, tuy nhiên để bảo quản nguồn nguyên liệu sữa tươi trong một thời gian lâu dài và duy trì được giá trị của nó không phải là việc đơn giản, vì vậy nhiều loại sữa khác đã ra đời, với sự phong phú, tiện dụng của mình đã chiếm lĩnh thị trường một cách nhanh chóng Trong

đó sữa đặc được xem là một sản phẩm tiên phong trong nghành công nghiệp sữa

Kỹ nghệ sữa đặc bắt đầu với Gail Borden Gail Bord vào thập niên1850 ở Hoa

Kỳ Vì sữa tươi không thể giữ được lâu nên ông quyết tìm cách biến chế sữa để có thểgiữ được lâu ngày Sữa đặc đã tồn tại hết thập kỹ này tới thập kỹ khác với sự cải tiến không ngừng để tạo ra sản phẩm tốt nhất đến tay người tiêu dùng

Sữa đặc xuất hiện ở Việt Nam vào thời Pháp thuộc và đã đóng góp vào

ngành ẩm thực Việt Nam cho thêm phong phú Điển hình là thức uống cà phê sữa đá nóng hoặc cà phê sữa nóng tiêu biểu của Việt Nam dùng sữa đặc

Để tìm hiểu kỹ hơn về sản phẩm sữa đặc, quy trình sản xuất cũng như các kỹ thuật hiện đại ngày nay dùng để cải tiến sản phẩm, nhóm chúng tôi xin phép trình bày

rõ hơn về nội dung này

Nhóm em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Lê Văn Nhất Hoài

là người đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em rất nhiều, rất mong được nhận nhiều sự

góp ý của thầy để bài báo cáo hoàn chỉnh hơn Nhóm em xin chân thành cảmơn!

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Công thức cấu tạo đường saccharose 15

Hình 1.2 Công thức cấu tạo đường lactose 16

Hình 1.3 Sản phẩm lactose trên thị trường 17

Hình 5.1 Cấu tạo thiết bị ly tâm dạng dĩa 29

Hình 5.2 Sơ đồ chuẩn hóa sữa 30

Hình 5.3 Thiết bị ly tâm Tetra Centri 30

Hình 5.4 Thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao 31

Hình 5.5 Các bộ phận chính trong thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao 32

Hình 5.6 Thiết bị đồng hóa Tetra Alex S15 34

Hình 5.7 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm 35

Hình 5.8 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm Tetra Plex CD 36

Hình 5.9 Cấu tạo thiết bị cô đặc bốc hơi dạng màng rơi 37

Hình 5.10 Thiết bị cô đặc dạng màng rơi BR0.05 38

Hình 5.11 Thiết bị bể kết tinh 40

Hình 5.12 Thiết bị rót chân không 40

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi 4

Bảng 1.2 Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa tươi 4

Bảng 1.3 Hàm lượng kim loại nặng trong sữa tươi nguyên liệu 5

Bảng 1.4 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong sữa tươi nguyên liệu 5

Bảng 1.5 Dư lượng thuốc thú y trong sữa tươi nguyên liệu 5

Bảng 1.6 Các chỉ tiêu vi sinh vật trong sữa tươi nguyên liệu 6

Bảng 1.7 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy 7

Bảng 1.8 Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa bột gầy 7

Bảng 1.9 Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột gầy 8

Bảng 1.10 Chỉ tiêu vi sinh vật trong sữa bột gầy 8

Bảng 1.11 Yêu cầu về phụ gia thực phẩm đối với sữa bột gầy 9

Bảng 1.12 Yêu cầu về thành phẩn của chất béo khan từ sữa 11

Bảng 1.13 Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng của nước 13

Bảng 1.14 Các chỉ tiêu cảm quan của đường 15

Bảng 1.15 Các chỉ tiêu lý – hóa của đường 16

Bảng 1.16 Chỉ tiêu chất lượng của lecithin 17

Bảng 6.1 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa đặc có đường 41

Bảng 6.2 Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa đặc có đường 41

Bảng 6.3 Phụ gia thực phẩm và giới hạn sử dụng trong sản xuất sữa cô đặc 43

Bảng 6.4 Quy định về chất nhiễm bẩn đối với các sản phẩm sữa dạng lỏng 44

Bảng 6.5 Các chỉ tiêu vi sinh vật đối với các sản phẩm sữa dạng lỏng 57

I.YÊU CẦU CỦA CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU

(theo Tiêu chuẩn quốc gia về sữa tươi nguyên liệu – TCVN 7405:2009)

Yêu cầu kỹ thuật:

 Các chỉ tiêu cảm quan

Bảng 1.1 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi

1. Màu sắc Từ màu trắng đến màu kem nhạt

2. Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng của sữa tươi tự nhiên, không có mùi, vị lạ

3. Trạng thái Dịch thể đồng nhất

 Các chỉ tiêu lý – hóa

Bảng 1.2 Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa tươi

1. Hàm lượng chất khô, % khối lượng, không nhỏ hơn 11,5

2. Hàm lượng chất béo, % khối lượng, không nhỏ hơn 3,2

3. Hàm lượng protein, % khối lượng, không nhỏ hơn 2,8

4. Tỷ trọng của sữa ở 20oC, g/ml, không nhỏ hơn 1,026

7. Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường Không được có

 Các chất nhiễm bẩn

Bảng 1.3 Hàm lượng kim loại nặng trong sữa tươi nguyên liệu

2. Hàm lượng chì (Pb) 0,05

Bảng 1.4 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật trong sữa tươi nguyên liệu

Bảng 1.5 Dư lượng thuốc thú y trong sữa tươi nguyên liệu

Bảng 1.6 Các chỉ tiêu vi sinh vật trong sữa tươi nguyên liệu

1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí trong 1 ml sản

phẩm

105

2. Số lượng tế bào xôma trong 1 ml sản phẩm 4.105

3. Số Staphylococcus aureus trong 1 gam sản

phẩm (1)

Trong đó:

n: số mẫu được kiểm tra;

c: số mẫu tối đa cho phép giá trị nằm giữa m và M;

m: mức quy định;

M: giá trị lớn nhất mà không mẫu nào được vượt quá

(1) Trong 5 mẫu kiểm tra chỉ cho phép tối đa 2 mẫu có số CFU nằm trong khoảng 5.102

đến 2.103

 Độc tố vi nấm aflatoxin M 1: 0,5 μg/kg

 Melamin: 2,5 mg/kg

Sữa tươi nguyên liệu được bảo quản ở nhiệt độ từ 2oC đến 6oC trong không quá 48h

và được vận chuyển trong xe lạnh chuyên dùng cho thực phẩm, đảm bảo chất lượng

và an toàn vệ sinh cho sản phẩm

( theo Tiêu chuẩn Việt Nam về sữa bột gầy – TCVN 7404:2004)

Yêu cầu kỹ thuật:

 Các chỉ tiêu cảm quan

Bảng 1.7 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy

1. Màu sắc Màu tự nhiên, từ màu trắng sữa đến màu kem nhạt

2. Mùi, vị Mùi thơm, ngọt dịu, không có mùi vị lạ

3. Trạng thái Dạng bột, đồng nhất, không bị vón cục, không có tạp chất

 Các chỉ tiêu lý – hóa

Bảng 1.8 Các chỉ tiêu lý – hóa của sữa bột gầy

Tên chỉ tiêu Mức

2. Hàm lượng chất béo, %, không lớn

3. Hàm lượng protein, tính theo hàm

lượng chất khô không có chất béo,

4. Độ axit chuẩn độ, tính theo axit

 Các chất nhiễm bẩn

Bảng 1.9 Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột gầy

Bảng 1.10 Chỉ tiêu vi sinh vật trong sữa bột gầy

1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí trong 1 g sản phẩm 104

Yêu cầu về phụ gia thực phẩm

Bảng 1.11 Yêu cầu về phụ gia thực phẩm đối với sữa bột gầy

 Các yêu cầu về ghi nhãn, bao gói, bảo quản và vận chuyển

− Ghi nhãn theo TCVN 7087:2002 (CODEX STAN 1 -1985 (Rev 1-1991,Amd, 1999 & 2001)

− Sản phẩm sữa bột gầy được đựng trong bao bì chuyên dùng cho thực phẩm

− Bảo quản sữa bột gầy nơi khô, thoáng, mát và tránh ánh sáng trực tiếp củamặt trời

− Phương tiện vận chuyển sữa bột gầy phải khô, sạch, không có mùi lạ làmảnh hưởng đến sản phẩm

1.3 Chất béo khan từ sữa (AMF)

( theo Tiêu chuẩn quốc gia về sản phẩm chất béo sữa – TCVN 8434 :2010)

 Thành phần của sản phẩm

Bảng 1.12 Yêu cầu về thành phẩn của chất béo khan từ sữa

Chất béo sữa dạng khan/ dầu bơ dạng khan

Hàm lượng chất béo sữa, % khối lượng,

Hàm lượng nước, % khối lượng, không

Hàm lượng axit béo tự do tổng số, % khối

Trị số peroxit tối đa, mili đương lượng

Mùi và vị

Có thể chấp nhận được đối với các yêu cầu của thị trường sau khi làm nóng mẫu đến khoảng từ 40oC đến 45oC

Cấu trúc Nhuyễn và từ hạt mịn đến trạng thái lỏng,tùy thuộc vào nhiệt độ

 Phụ gia thực phẩm

Có thể sử dụng các phụ gia thực phẩm được liệt kê trong Bảng 1 và Bảng 2 củaTCVN 5660 : 2010 (CODEX STAN 192-1995, Rev.10-2009) Tiêu chuẩn chungđối với phụ gia thực phẩm trong nhóm thực phẩm 02.2.1 (Dầu bơ, chất béo sữadạng khan, ghee) đối với các sản phẩm áp dụng tiêu chuẩn này

Khí trơ dùng để làm sạch vật chứa kín khí trước, trong và sau khi đổ đầy sảnphẩm

 Chất nhiễm bẩn

Các sản phẩm thuộc đối tượng của tiêu chuẩn này phải đáp ứng được các giới hạntối đa về kim loại nặng theo quy định hiện hành

Các sản phẩm thuộc đối tượng của tiêu chuẩn này phải đáp ứng được các giới hạntối đa vềthuốc bảo vệ thực vật theo quy định hiện hành

 Vệ sinh

Các sản phẩm thuộc đối tượng của tiêu chuẩn này nên được chế biến và xử lý theocác điềukhoản tương ứng của TCVN 5603 : 2008 (CAC/RCP 1-1969, Rev.4-2003)Quy phạm thực hành về những nguyên tắc chung đối với vệ sinh thực phẩm,CAC/RCP 57-2004 Code of Hygienic Practice for Milk and Milk Products (Quyphạm thực hành vệ sinh đối với sữa và sản phẩm sữa)và các tiêu chuẩn liên quankhác như các quy phạm thực hành và các quy phạm thực hành vệsinh Các sảnphẩm này cần tuân thủ các tiêu chí vi sinh vật được thiết lập theo CAC/GL 21-

1997 Principles for the Establishment and Application of MicrobiologicalCriteriafor Foods (Nguyên tắc thiết lập và áp dụng các tiêu chí vi sinh vật trong thựcphẩm)

 Ghi nhãn

Ngoài các điều quy định trong TCVN 7087 : 2008 (CODEX STAN 1-2005) Ghinhãn thực phẩm bao gói sẵn và CODEX STAN 206-1999 General Standard for theUse of Dairy Terms (Tiêu chuẩn chung về việc sử dụng các thuật ngữ về sữa)

( theoQuy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chất lượng nước sinh hoạt - QCVN

02:2009/BYT)

Bảng 1.13 Giới hạn các chỉ tiêu chất lượng của nước

Giới hạn tối đa cho phép I: Áp dụng đối với các cơ sở cung cấp nước.

Giới hạn tối đa cho phép II: Áp dụng đối với các hình thức tự khai thác nước của cánhân, hộ gia đình (giếng khoan, giếng đào, bể mưa, máng lần, đường ống tự chảy).Trong đó:TCU là chữ viết tắt của TrueColourUnit,ở đây người ta dùng đơn vị đo độmàu là Platin-Cobalt Độ màu tối đa là 15 TCU có nghĩa là độ màu tối đa cho phéptrong nước là 15 mgpt/L

A :xét nghiệm ít nhất 3 tháng /lần

B : xét nghiệm ít nhất 6 tháng /lần

1.5 Đường sacharose(C 12 H 22 O 11 )

(theoTCVN 6958 : 2001)

Saccharose là disaccharide do hai phân tử glucose và fructose liên kết với nhau, tách

bỏ đi một phân tử nước

Hình 1.1 Công thức cấu tạo đường saccharose

Saccharose được bổ sung vào trong sản phẩm sữa đặc có đường nhằm mục đích tăng

độ ngọt, giá trị dinh dưỡng và giá trị áp lực thẩm thấu bên trong sản phẩm Nhờ đó,sản phẩm sữa đặc có đường không cần qua quá trình tiệt trùng nhưng vẫn có thể bảoquản được trong thời gian dài

Hiện nay, các nhà sản xuất sử dụng đường tinh luyện (Refinedextra – Re) trong sảnxuất sữa đặc có đường, đường phải phù hợp với TCVN 6958 : 2001

 Các chỉ tiêu cảm quan của đường

Bảng 1.14 Các chỉ tiêu cảm quan của đường

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô không

vón cụcMùi, vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ.Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt.

 Các chỉ tiêu lý – hóa của đường

Bảng 1.15 Các chỉ tiêu lý – hóa của đường

ST

2 Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,03

3 Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn 0,03

4 Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105lượng (m/m), không lớn hơn oC trong 3 h, % khối 0,05

1.6 Đường lactose

Thường được sử dụng dưới dạng mầm tinh thể trong qui trình sản xuất sữa đặc cóđường Bổ sung lactose vào để điều khiển quá trình kết tinh lactose sao cho kích thước

tinh thể đạt được giá trị theo yêu cầu Trước khi sử dụng, đường lactose được sấy khô

và nghiền nhỏ với kích thước vài µm Ngoài ra, có thể sử dụng một phần sữa cô đặc

có chứa tinh thể lactose mịn của mẻ sản xuất trước để gây mầm kết tinh cho mẻ sau

Hình 1.2 Công thức cấu tạo đường lactose

Mục đích của việc cho thêm đường vào không những làm tăng giá trị dinh dưỡngcủa sản phẩm mà còn làm tăng áp suất thẩm thấu đến mức có thể hạn chế sự hoạtđộng và phát triển của một bộ phận vi sinh vật có trong sữa đặc Hiệu quả này đạtđược khi hàm lượng đường trong pha nước ít nhất là 62.5% và không vượt quá65.5% để tránh bị kết tinh

Hình 1.3 Sản phẩm lactose trên thị trường

Yêu cầu về nguyên liệu đường lactose trong sản xuất sữa cô đặc:

− Tính chất : sản phẩm ở dạng tinh thể màu trắng hoặc bột tinh thể, có vị ngọt, tỉ trọng 1,525, dễ dàng tan trong nước, không tan trong cồn, cloroform và ether

Tổng hàm lượng vi sinh vật nhỏ hơn 2000 CFU/g

1.7 Yêu cầu về các nguyên liệu khác

− Bảo quản lecithin ở nhiệt độ 16-32oC

 Chất ổn định: muối phosphat và citrat của natri, kali

Để hạn chế hiện tượng đông tụ protein dưới tác dụng của nhiệt độ, các nhà sản xuấtthường bổ sung muối disodium phosphate, trisodium phosphate hoặc sodium citratevào sữa Mục đích chính là làm cân bằng trở lại hàm lượng các cation và anion cótrong sữa

Để ổn định cấu trúc sản phẩm, tránh hiện tượng tách béo, tách muối trong quá trìnhbảo quản, người ta sử dụng các chất ổn định khác nhau như lecithine(chất tạo nhũ),carraghenan (chất tạo độ nhớt)…

Để tăng giá trị dinh dưỡng, người ta bổ sung vào sữa cô đặc các loại vitamin khácnhau như vitamin tan trong chất béo (A, D), vitamin tan trong nước (nhóm B)…

Quy định các yêu cầu kỹ thuật và quản lý về chất lượng, vệ sinh an toàn đối với cácchất ổn định được sử dụng với mục đích làm phụ gia thực phẩm tuân theo QCVN 4-13:2010/BYT

II NGUYÊN TẮC, NGUYÊN LÝ CHẾ BIẾN2.1 Nguyên tắc chế biến sữa đặc có đường

Sữa được làm sạch và tiêu chuẩn hóa rồi tiến hành xử lý nhiệt ở 105-1100C trong mộtvài giây rồi chứa trong các thùng và tại đó người ta bổ sung đường dưới dạng sirođường, sau đó tiến hành cô đặc ở áp suất chân không, sau khi cô đặc, đường lactozatồn tại trong một dung dịch đường quá bão hòa sẽ được làm nguội và kết tinh thànhsữa đặc có đường, sản phẩm sữa này sẽ đem đi đóng gói trong bao bì kim loại

2.2 Nguyên lý chế biến

Sữa nguyên liệu sẽ được chuẩn hóa về hàm lượng chất béo và chất khô không béotheo quy định, sau đó sử dụng quá trình cô đặcở nhiệt độ thấp làm bốc hơi một phầnnước có trong sữacũng như tránh sự biến đổi sâu sắc về cấu trúc sữa để đưa về giá trịtổng hàm lượng chất khô theo quy định, đồng thời kết hợp với quá trình đồng hóacũng như là các chất phụ gia khác làm tăng độ đồng nhất về cấu trúc của sản phẩm

III QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA ĐẶC ( CÓ ĐƯỜNG VÀ KHÔNG ĐƯỜNG)

3.1 Công nghệ sản xuất sữa đặc có đường

Việc bổ sung đường saccharose vào sản phẩm sữa đặc có đường có thể đượcthực hiện theo một trong 2 cách:

Sữa nguyên liệu

Chuẩn hóa và hiệu chỉnh hàm lượng chất khô

 Sử dụng syrup 63% và bổ sung vào sữa trong quá trình cô đặc

3.1.2.1.Chuẩn hóa và hiệu chỉnh hàm lượng chất khô :

− Mục đích của quá trình là hiệu chỉnh hàm lượng chất béo và chất khô khôngbéo trong sữa nguyên liệu

− Thông số công nghệ : Theo tiêu chuẩn của Hoa Kỳ, sản phẩm sữa đặc cóđường có hàm lượng chất béo trung bình 8%, hàm lượng chất khô không béo

Rót sản phẩm

(không tính saccharose) là 20%.Hiện nay quá trình chuẩn hóa có thể thực hiệntrên hệ thống các thiết bị ly tâm và phối trộn điều khiển tự động.

3.1.2.2.Xử lý nhiệt :

− Mục đích: nhằm tiêu diệt vi sinh vật và enzyme, ổn định các thành phần proteintrong sữa Tuy nhiên cần chú ý rằng giá trị nhiệt độ và thời gian xử lí ở giaiđoạn này sẽ ảnh hưởng quyết định đến độ nhớt của thành phẩm

− Thông số công nghệ: theo BylundGosta (1995) để sản phẩm sữa đặc có đườngđạt độ nhớt cao, chế độ xử lí nhiệt nên duy trì 82oC trong 10 phút Ngược lại đểsản phẩm có độ nhớt thấp, nhiệt độ xử lý nên chọn ở 116oC trong 30 giây hoặc

ở 135oC trong 5 giây

3.1.2.3.Đồng hóa :

− Mục đích: làm tăng độ đồng nhất về cấu trúc cho sản phẩm Sữa cô đặc được

bổ sung đường saccharose có nồng độ chất khô khá cao và độ nhớt lớn Do đótrong quá trình bảo quản sản phẩm thành phần chất béo ít khi bị tách pha Tuynhiên để làm tăng độ đồng nhất về cấu trúc cho sản phẩm sữa đặc có đường,một số nhà máy vẫn thực hiện quá trình đồng hóa sau giai đoạn xử lí nhiệt

− Thông số công nghệ: nhiệt độ của sữa trong quá trình đồng hóa là 70oC, áp suấtđồng hóa dao động từ 20-60 bar

3.1.2.4.Cô đặc :

− Mục đích: tăng nồng độ chất khô của sữa từ nồng độ chất khô của dịch trộn banđầu lên giá trị yêu cầu của sản phẩm sữa đặc (72-73%)

− Thông số công nghệ: Nhiệt độ cô đặc sữa không được vượt quá

65-70oC.Đường saccharose được bổ sung vào cuối quá trình cô đặc dưới dạngsyrup với nồng độ 63% Thời điểm kết thúc quá trình cô đặc cũng được xácđịnh bằng cách đo tỷ trọng và độ nhớt của sữa

được giá trị áp lực thẩm thấu cao nên các vi sinh vật nhiễm vào sản phẩm bị ứcchế, do đó ta hạn chế được sự hư hỏng của sản phẩm trong quá trình bảo quản.Tuy nhiên do độ ẩm thấp nên chỉ có 50% lượng lactose trong sữa đặc có đườngtồn tại ở trạng thái hòa tan Phần lactose còn lại tồn tại dưới dạng tinh thể.Người ta phải điều khiển quá trình sản xuất sao cho đường lactose thu đượcphải thật mịn và đòng nhất Kích thước của chúng không được vượt quá 10µm.

Có như thế người tiêu dùng mới không cảm nhận được trạng thái hạt của cáctinh thể lactose khi sử dụng sữa đặc có đường

Để thực hiện quá trình kết tinh lactose người ta làm nguội sữa đặc về 28-30oCrồi cấy mầm tinh thể lactose Trong quá trình kết tinh các tinh thể lactose sẽ lớnlên tới kích thước tối đa 8-10µm Khi đó trong 1mm3 sữa có đến 300000 tinhthể Ngược lại nếu kích thước tinh thế tăng lên đến 15µm, tổng số tinh thểtrong 1mm3 sữa đặc sẽ không vượt quá 100000 Trong trường hợp này khi sửdụng ta sẽ cảm nhận trạng thái hạt của tinh thế lactose nơi đầu lưỡi

Quá trình kết tinh là quá trình qua trọng nhất trong quy trình sản xuất sữa đặc

có đường Thiết bị kết tinh thường có dạng hình trụ với bộ phận điều nhiệt vàcánh khuấy Do sản phẩm có độ nhớt cao ta cần lưu ý chọn công suất thích hợpcho motor để cánh khuấy hoạt động tốt Sau cùng sữa sẽ được làm nguội về 15-

18oC, rồi bơm vào thiết bị rót sản phẩm

bị sử dụng phải hoạt động trong điều kiện vô trùng

Cần lưu ý là với tổng hàm lượng chất khô 73% chỉ có nhóm vi sinh vật chịu áplực thẩm thấu cao ( halophile) như một số nấm men và nấm sợi là có thể pháttriển được trong môi trường sữa đặc có đường Do đó để khống chế hiện tượngnày ta cần thực hiện quá trình rót sản phẩm trong điều kiện kín, tránh sự tiếp

Sữa nguyên liệu

Chuẩn hóa và hiệu chỉnh hàm lượng chất khô

3.2 Quy trình sản xuất sữa đặc không ngọt

3.2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất sữa đặc không ngọt

3.2.2. Thuyết minh quy trình

3.2.2.1. Chuẩn hóa và hiệu chỉnh hàm lượng chất khô

− Mục đích của quá trình là hiệu chỉnh hàm lượng chất béo và chất khôkhông béo trong sữa nguyên liệu

Sữa đặc không ngọt

− Thông số công nghệ: theo tiêu chuẩn của Hoa Kỳ, sản phẩm sữa đặckhông ngọt có hàm lượng chất béo gần bằng 8% và hàm lượng chất khôkhông béo sấp xỉ 18% Như vậy tỷ lệ (khối lượng) giữa chất béo và chấtkhô không béo là 1:2,25.

Hiện nay quá trình chuẩn hóa có thể thực hiện trên hệ thống các thiết bị ly tâm

và phối trộn điều khiển tự động

sẽ bị biến tính, các muối canxi kết tủa Sự biến tính này có lợi cho chấtlượng thành phẩm do nó làm ổn định thành phần protein trong sữa.Trong quy trình sản xuất ở giai đoạn cuối, sữa cô đặc sẽ được tiệt trùngtrong khoảng thời gian dài Khi đó hiện tượng biến tính và kết tủaprotein sẽ xuất hiện thêm Nếu các phân tử protein bị đông tụ trong giaiđoạn tiệt trùng này thì sản phẩm sữa cô đặc trở nên lợn cợn, không đồngnhất.Sau quá trình xử lý nhiệt sữa được làm nguội về 70oC rồi được đưavào thiết bị cô đặc

Hiện nay các nhà máy sử dụng những dạng thiết bị cô đặc khác nhau trong sảnxuất Phổ biến nhất là thiết bị cô đặc chân không nhiều cấp dạng màng rơi

Để xác định thời điểm kết thúc quá trình cô đặc các nhà sản xuất sẽ lấy mẫusữa để kiểm tra hàm lượng béo, hàm lượng chất khô không béo và độ nhớt củasản phẩm

Cần lưu ý rằng nếu áp lực đồng hóa quá cao sẽ làm mất đi tính ổn định củaprotein trong sữa Khi đó các phân tử protein dễ bị đông tụ trong quá trình tiệttrùng tiếp theo.

3.2.2.5. Làm nguội và bổ sung phụ gia :

Sau quá trình đồng hóa sữa sẽ được làm nguội về 14oC rồi bổ sung phụ gia.Thông thường người ta sử dụng disodium phostphat hoặc trisodiumphostphatvới mục đích tránh hiện tượng kết tủa protein trong sữa trong quá trình tiệttrùng Hàm lượng phụ gia cần bổ sung sẽ được xác định bằng phương phápthực nghiệm Việc bổ sung thêm vitamin và sản phẩm cũng sẽ được thực hiện ởgiai đoạn này

3.2.2.6. Rót sản phẩm

Sữa đặc không ngọt thường được rót trong bao bì kim loại Hiện nay các nhàmáy sữa sử dụng thiết bị rót sản phẩm và đóng nắp bao bì hoàn toàn tự động.Cần lưu ý chọn nhiệt độ rót thích hợp để tránh sự tạo bọt trong sản phẩm Mặc

dù sữa đặc không ngọt sẽ được tiệt trùng ở giai đoạn tiếp theo, các vấn đề vệsinh thiết bị và phân xưởng rót phải luôn được thực hiện nghiêm túc để hạn chế

sự nhiễm vi sinh vật từ môi trường vào sữa hộp thành phẩm

phẩm sữa cô đặc Một số protein trong sữa có thể bị kết tủa Do đó để sản phẩmđược đồng nhất, quá trình lặc đảo bao bì trong quá trình tiệt trùng là cần thiết.Khi thời gian tiệt trùng kết thúc sản phẩm sẽ được làm nguội về nhiệt độphòng.

Trong quá trình sản xuất sữa đặc không ngọt, một số nhà máy sử dụng phươngpháp tiệt trùng sản phẩm ngoài bao bì như phương pháp UHT Sau quá trình côđặc sữa sẽ được bổ sung phụ gia rồi được đưa vào thiết bị tiệt trùng UHT dạngbản mỏng hoặc lồng ống Nhiệt độ tiệt trùng 140oC trong thời gian 3 giây Kếtiếp sữa sẽ được làm nguội sơ bộ rồi lần lượt đi vào thiết bị đồng hóa và thiết bịrót sản phẩm vô trùng Trong trường hợp này người ta thường sử dụng bao bìgiấy để đựng sản phẩm

IV SỰ KHÁC NHAU GIỮA CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA ĐẶC KHÔNG ĐƯỜNG VÀ CÓ

ĐƯỜNG

Về công nghệ: quy trình sản xuất sữa cô đặc không đường gần giống với quy trình

sản xuất sữa có đường, tuy nhiên sản phẩm sữa cô đặc có đường thì khác ở chỗ đồnghóa trước sau đó đem đi cô đặc, và có bổ sung đường trong quá trình cô đặc, sau đóđem làm nguội kết tinh mà không có quá trình tiệt trùng Trong khi sữa cô đặc khôngđường thì chỉ cô đặc, sau đó bổ sung phụ gia, rồi mới đi đồng hóa Vai trò của từngcông đoạn này là khác nhau

Về nguyên lý thì sữa đặc không đường có:

- Trong quá trình cô đặc, lượng nước bốc hơi chỉ 45 %, do đó sữa cô đặc khôngđường sau khi đóng gói phải tiến hành tiệt trùng theo chế độ nhiệt gần giốngnhư các quy trình sản xuất nước quả hoặc nước rau

- Sữa sau khi tiêu chuẩn hóa được thanh trùng ở nhiệt độ cao trong vài giây Mụcđích của công đoạn này không chỉ tiêu diệt được phần lớn lượng vi sinh vật vàenzyme diastaza có ban đầu trong sữa mà còn có tác dụng tránh hiện tượng sữa

bị đặc thành khối không đều trong hộp khi tiến hành quá trình tiệt trùng sảnphẩm Nhiệt độ thanh trùng ban đầu thường sử dụng khoảng 105- 110 0C, trongmột số trường hợp có thể xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao hơn từ 120-1300C trong 30

s Giải pháp công nghệ nêu trên chưa được lý giải một cách toàn diện songnhững kết quả nghiên cứu mới đây cho thấy: việc sử dụng nhiệt có vai trò quantrọng trong việc giữ cân bằng lý hóa giữa thành phần muối khoáng và proteinsữa vốn là những thành phần quan trọng quyết định đến trạng thái cân bằng củadịch sữa Vai trò đặc biệt quan trọng này do các muối citrate, phosphate, canxi

và magie không bị kết tủa sau cô đặc sữa nên trạng thái của dịch sữa ổn định.Mặt khác phương pháp xử lý nhiệt ban đầu này cho phép sự ổn định được thểtương vốn có của chất béo trong dịch sữa một cách dễ dàng

Sau xử lý nhiệt ban đầu với cácthông số kỹ thuật cơ bản nêu trên, sữa sẽ được

cô đặc ở chế độ công nghệ thích hợp cho đến khi khối lượng riêng của sữa đạt1,15, tiến hành đồng hóa để ngăn ngừa chất béo tách khỏi dịch sữa cũng nhưthành phần protein bị đông tụ trong quá trình tàng trữ làm ảnh hưởng đến độnhớt và cấu trúc của sữa Mặt khác đồng hóa còn đóng vai trò tăng cường khảnăng hấp thụ của sữa trong cơ thể

- Sau đồng hóa tiến hành làm lạnh nhanh trong thiết bị kín để tránh sữa bị nhiễm

vi sinh vật và tăng quá trình oxy hóa Nhiệt độ sau khối sữa đạt 7-80C Tuy làmlạnh nhanh sữa, song không làm xảy ra hiện tượng kết tinh đường lactoza bởihàm lượng nước trong sữa không cao Trong trường hợp sữa nguyên liệu cóchất lượng không cao, để tránh rủi ro sữa đông tụ cục bộ trong quá trình tiệttrùng, người ta thường bổ sung một lượng nhỏ muối ( natri citrate hoặc natriphosphate) vào trong sữa Các muối này có vai trò là chất ổn định, có tác dụnglàm thay đổi cân bằng muối khoáng đồng thời chúng cũng được coi là dungdịch đệm lý tưởng cho mục đích nêu trên

- Sữa cô đặc không đường được rót tự động vào bao bì có dạng hình trụ vớitrọng lượng tịnh 410 g hoặc 170 g, gắn nắp kín nhờ mối ghép cuộn và kiểm trathường xuyên mối ghép bằng cách nhúng chìm hộp trong nước nóng có nhiệt

độ 800C Độ kín sẽ được kiểm tra bằng sự thoát khí liên tục cùng một vị trítreemn vành nắp ( hoặc đáy), các hộp này được loại trừ và có biện pháp xử lýthích hợp