QUY TRÌNH SẢN XUẤT CREAM

QUY TRÌNH SẢN XUẤT CREAM

Seminar: CNSX Cream GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn LI GII THIU Đã từ lâu sữa đợc xem nh là một loại thức uống toàn diện, cung cấp đầy đủ các thành phần cho nhu cầu dinh dỡng của con ngời nh protein, lipid, glucid, vitamin, muối khoáng .và hàm lợng các thành phần cũng khá cân đối. Khi công nghệ sữa ra đời đã đánh dấu những bớc phát triển rất đáng kể, làm tăng thời gian bảo quản sữa, mở rộng thị trờng tiêu thụ với rất nhiều sản phẩm nh sữa thanh trùng, tiệt trùng, sữa đặc (có đờng và không đờng), sữa bột, sữa lên men .đáp ứng đợc nhu cầu ngời tiêu dùng. Bên cạnh đó, các sản phẩm đợc chế biến từ sữa cũng rất đợc a chuộng nh kem, phô mai, bơ, cream .Các loại sản phẩm này không chỉ có thể đợc sử dụng trực tiếp mà nó còn là nguồn nguyên liệu (có thể chính hay phụ) cho các sản phẩm khác. Trong bài báo cáo này, nhóm chúng em xin đợc trình bày về cream: đặc tính sản phẩm, phân loại sản phẩm, công nghệ sản xuất cream và ứng dụng của cream trong đời sống hàng ngày và trong các sản xuất các sản phẩm khác. Trang 1 Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn PHÇN I : GIíI THIƯU CHUNG VỊ CREAM I.®Þnh nghÜa: - Theo hiệp hội cream và phô mai 1995: cream là phần giàu béo của sữa và được tách ra nhằm phục vụ cho nhu cầu con người. - Một số đặc điểm và tính chất của cream: - Là phần nhẹ nhất trong sữa. - Có những thành phần chính giống của sữa nhưng với hàm lượng khác so với sữa. Hàm lượng béo trong cream cao hơn sữa nhưng hàm lượng nước và chất khô không béo (chủ yếu là protein và đường lactose) thì ít hơn. - Hàm lượng béo trong cream ban đầu cỡ 35-45%, trong khi đó hàm lượng béo trong sữa khoảng 3.7 – 4%. - Thành phần béo trong cream có thể thay đổi bằng cách chuẩn hóa với sữa gầy. - Giống như sữa thì cream cũng là 1 hệ nhũ tương dầu – nước. Các giọt cầu béo cũng phân tán trong môi trường vừa có protein, đường lactose, khoáng và một số vitamin. - Phần lớn các giọt cầu béo có đường kính 0.5 – 10 m µ , trung bình : 3 – 4 m µ . - Cream có nhiều béo nên có độ nhớt cao. - Ngày nay độ nhớt của cream có thể điều chỉnh được dựa vào điều chỉnh quá trình sản xuất, tạo nên rất nhiều sản phẩm cream có độ nhớt khác nhau nhưng hàm lượng béo như nhau. II.Nguyªn liƯu s¶n xt cream: S÷A T¦¥I(s÷a bß) II.1. THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA SỮA TƯƠI : Thành phần hóa học của sữa bò: 1. Nước: Nước chiếm 87,4 % tổng trọng lượng sữa, gồm nước tự do và nước liên kết. 2. Chất khô: Trừ nước ra, chất khô của sữa bao gồm tất cả các thành phần của sữa, khoảng 13% tổng trọng lượng sữa. Trang 2 Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn • Lipid : SỰ PHÂN BỐ CÁC GIỌT CẦU BÉO TRONG SỮA Lipid của sữa bao gồm các chất béo, photphatit, glycolipid, steroit. ChÊt bÐo s÷a:  Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng trong sữa. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hoà tan trong chất béo (A,D,E). Có tới 98 -99 % của sữa là các triglyceride, 1-2% còn lại là các photpholipid, cholesterol, caroten, vitamin A, D, E và K.  Trong sữa có 18 axit béo. Mỗi glycerol có thể kết hợp với ba phân tử axit béo cùng loại hoặc khác loại. Vì vậy, số glyceride khác nhau là vô cùng lớn.  Khi để yên sữa, một lớp váng sữa (cream) sẽ được tạo thành trên bề mặt. Dưới kính hiển vi người ta nhận thấy trong váng sữa có rất nhiều thể hình cầu với kích thước khác nhau, nổi tự do trong sữa. Mỗi thể cầu mỡ được bao bọc bởi một màng mỏng.  Các thể cầu đó là các cầu mỡ và màng bao của chúng được tạo thành chủ yếu từ protein và các photphatit. Màng bao của các cầu mỡ rất bền, có tác dụng bảo vệ, giữ cho chúng không bò phá huỷ bởi các enzym có trong sữa.  Các cầu mỡ có đường kính từ 0,1 – 20 µm (đường kính trung bình từ 3-4 µm). Trong 1 ml sữa có khoảng 3000 – 4000 triệu cầu mỡ là thành phần nhẹ nhất trong sữa ( tỷ trọng 0,925 g/cm 3 ) và chúng có xu hướng nổi lên trên bề mặt sữa. CẤU TẠO GIỌT CẦU BÉO Trang 3 Giọt cầu béo Chất béo dạng lỏng Chất béo dạng rắn Phần sữa gầy Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn  Kích thước các cầu mỡ có ảnh hưởng đến hiệu suất tách chất béo bằng ly tâm. Các cầu mỡ có kích thước lớn dễ dàng bò tách ra bằng ly tâm.  Thành phần màng bao cầu mỡ gồm: Photpholipit, lipoprotein, protein, axit nucleic, enzyme, các nguyên tố vi lượng và nước.  Các axit béo chiếm tới 98-99% tổng chất béo của sữa. Chất béo của sữa khác với mỡ của các động vật khác là chứa nhiều axit béo no, khối lượng phân tử thấp.  Nhiệt độ nóng chảy của các axit béo tăng khi khối lượng phân tử tăng. Còn số lượng nối đôi lại làm giảm nhiệt độ nóng chảy. Phosphatit vµ glicotit:  Các photphatit và glicolipit đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng các cầu mỡ. Trong thành phần của chúng có cả axit béo hòa tan trong chất béo và axit béo hòa tan trong nước.  Hàm lượng các photphatit và glicolipit khoảng 0,031-0,05%. Màng của các cầu mỡ chứa xấp xỉ 60% các phostphatit và lượng glicolipit trong sữa đầu gấp 2-3 lần trong sữa bình thường. • Hệ thống protein của sữa: Protein chiếm khoảng 4% tổng khối lượng sữa. Protein của sữa tương đối hoàn thiện và đầy đủ các axit amin cần thiết cho cơ thể. Protein trong sữa tồn tại chủ yếu dưới 2 dạng: - Protein ở trạng thái keo không bền: gồm một phức hệ micelle hữu cơ của các caseinate và canxi phosphat. - Protein hòa tan: chiếm 15-22%, gồm β-lactoglobulin, α-lactalbumin, proteo-pepton, imunoglobulin… THÀNH PHẦN PROTEIN TRONG SỮA Trang 4 Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Casein:  Hàm lượng trung bình của casein trong sữa là 2,7%. Casein là tên của nhóm protein kết lắng khi pH của sữa giảm đến 4,7. Casein có thể đông tụ và tính chất này được ứng dụng trong công nghệ chế biến sữa. Casein là một phosphoprotein. Casein được coi là chất điện ly lưỡng tính đa hoá trò, có khả năng tạo ra hàng loạt các hợp chất với các axit, bazơ, kim loại, aldehyd…Casein tham gia phản ứng với các kim loại kiềm, kiềm thổ như K, Na, Mg tạo thành các caseinat. Caseinat hòa tan trong nước. Càng nhiều nguyên tử kim loại liên kết với casein thì độ hoà tan càng lớn. Trong sữa, Ca ở dạng Canxi caseinat và nó lại kết hợp với canxiphophat tạo thành phức hợp canxi photphat caseinat (các micelle).  Trong sữa có các casein dưới dạng hình cầu, đó là các micelle có đường kính từ 20 -300 nm. Các micelle là tập hợp các sub mixen có đường kính từ 15-20 nm.  Sự tổ chức của các micelle :  Các tiểu cầu đơn vò (sub-micelle) được họp thành từ các casein α s1 , α s2 , β và κ có đường kính khoảng 20nm, các đầu kỵ nước được gấp vào phía trong, còn các nhóm háo nước của các casein và casein κ thì phủ ở bề mặt.  Nhiều sub micelle sẽ tập hợp lại thành micelle nhờ canxi photphat dạng keo rất mòn liên kết các casein thông qua các nhóm photphat của chúng.  Các sub micelle nghèo casein κ sẽ nằm ở phía trong micelle và micelle sẽ ngừng lớn khi toàn bộ bề mặt ngoài được bao phủ bởi casein κ.  Casein κ rất háo nước và đảm bảo độ bền cho micelle  Sữa tươi luôn có độ pH 6,6 – 6,7 và các micelle casein tích điện âm. Vì tất cả các micelle đều tích điện âm nên chúng đẩy nhau và khiến các micelle casein tồn tại dưới dạng keo.  Các phân tử nước cũng liên kết với các điện tích của casein và góp phần duy trì các casein trong dung dòch. CẤU TẠO HẠT SUB MICELLE Trang 5 Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Protein hßa tan: Whey protein / Serum protein:  Là phần còn lại của sữa khi kết tủa casein bằng điểm đẳng điện, gồm α - lactalbumin, và β- lactoglobulin.  Khi sữa bò gia nhiệt, whey protein bò biến tính và liên kết với casein làm giảm khả năng đông tụ của casein bằng renin và giảm khả năng liên kết với ion canxi.  α- lactalbumin: có thành phần acid amin tương tự casein . Điểm đẳng điện ở pH 5.1. Không bò đông tụ bởi men sữa.  β- lactoglobulin: có điểm đẳng điện ở pH 5.3. Có 2 cầu disunfua và các nhóm SH tự do. Khi bò đun nóng tới 80 o C, nó đông tụ một cách dễ dàng. Renin không làm đông tụ β- lactoglobulin ở điều kiện thường. Imunoglobulin (các globulin miễn dòch): có thể bò kết tủa bở magie sulfate, amon sulfate. Trong sữa bình thường, hàm lượng globulin miễn dòch rất thấp. Ngược lại trong sữa đầu chúng chiếm tới 90% tổng số serum protein. • Glucid : • Đường chủ yếu có trong sữa là lactose. Ngoài ra còn có galactose, glucose, manose, fructose. Lactose chiếm tới 4,7% trong sữa. Dạng bền vững nhất là α-lactose monohydrate C 12 H 22 O 11 .H 2 O. Đường lactose là loại đường rất dễ lên men và dễ tiêu hóa. Lactose dễ bò thuỷ phân dưới tác dụng của axit, nhiệt, enzym lactase. • Ngoài ra trong sữa còn có một lượng đường sucrose tương đối lớn. Khi thủy phân đường sucrose thu được hai đường đơn là fructose và glucose. • Các đường đơn tạo ra từ sự thuỷ phân lactoza, kết hợp với các axit amin tạo thành melanoidin. Ngoài ra, khi đun sữa ở nhiệt độ cao, các thành phần đường sẽ bò caramel hóa. Các hợp chất tạo thành từ hai phản ứng trên chính là nguyên nhân làm hóa màu sữa. • Đường sữa rất dễ bò lên men. Do đó bảo quản sữa là một vấn đề rất khó. Quá trình lên men được thực hiện bởi các vi khuẩn lactic, propionic và butyric. Trang 6 SỰ SẮP XẾP CÁC SUB-MICELLE CASEIN Hạt sub-micelle casein Sợi liên kết Canxi phosphat k-casein Gốc phosphat Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn • Chất khoáng: BẢNG THÀNH PHẦN KHOÁNG TRONG SŨA • Các vitamin : Trong quá trình chế biến, các vitamin hòa tan trong chất béo được giữ lại nhờ cream, trong khi các vitamin hòa tan trong nước còn lại trong sữa đã vớt váng hoặc trong dòch đường sữa. HÀM LƯNG VITAMIN CỦA SỮA Trang 7 Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn • Các enzym : • Các chất khí và sắc tố của sữa : • Lượng chất khí hoà tan trong sữa khoảng 70 ml/lít trong đó có 50 – 70 % là C02, 5 -10% là O2, 20 -30% là N2. Sữa mới vắt ra có một lượng lớn khí, sau đó sẽ giảm dần và đạt mức bình thường. • Sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoit mà đại diện là carotin, màu xanh là clorofin, màu xanh vàng là do lactoflavin, màu trắng là do sự khuếch tán ánh sáng bởi các mixen protein. II.2. THU NHẬN, VẬN CHUYỂN VÀ BẢO QUẢN SỮA NGUYÊN LIỆU: Công đoạn này rất quan trọng vì có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm về sau. Thu nhËn vµ vËn chun:  Việc thu nhận sữa có thể được tiến hành tại nhà máy hay qua trạm thu mua trung gian rồi sau đó mới đưa về cơ sở chế biến sữa.  Sữa được vắt từ những con bò khỏe mạnh vào những thời điểm nhất đònh trong ngày, thường là vào lúc sáng sớm và chiều tối.  Sữa mới vắt ra có nhiệt độ khoảng 37 o C là môi trường thuận lợi cho các loại vi khuẩn gây hư hỏng sữa. Vì vậy, sữa phải được làm lạnh xuống 4-6 o C càng nhanh càng tốt và phải giữ ổn đònh nhiệt độ này trong suốt thời gian bảo quản.  Dùng máy vắt sữa cho phép thu nhận được sữa chất lượng cao bởi vì rất vệ sinh và sau khi vắt cần được làm lạnh ngay. Trang 8 Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn HỆ THỐNG VẮT SỮA BÒ BẰNG MÁY .1 Bơm chân không .2 Đường dẫn chân không .3 Đường ống dẫn sữa .4 Thiết bò làm lạnh .5 Thùng chứa sữa đã được làm lạnh  Nếu vắt sữa bằng tay, sữa cần được lọc qua vải màn (vài lớp) để loại bỏ những tạp chất cơ học có kích thước lớn, có thể phải lọc nhiều lần rồi sau đó làm lạnh ngay trong trong thiết bò chuyên dùng.  Vận chuyển sữa tới nhàmáy: có thể dùng xe ôtô lạnh, dùng tàu hỏa, tàu thủy…  Dụng cụ chứa sữa phải là thép không gỉ (phía trong) hoặc nhôm có lớp cách nhiệt.  Sữa khi đến nhàmáy nếu không còn ở nhiệt độ 4-6oC thì trước khi đưa vào thùng tạm chứa thì phải cần qua thiết bò làm lạnh xuống tới nhiệt độ 4-6oC. Trang 9 1 2 34 5 Seminar: CNSX Cream GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn SƠ ĐỒ THU NHẬN SỮA TỪ XE LẠNH VÀO THÙNG TẠM CHỨA Lưu ý: trước khi nhận sữa, cần chú ý tới độ sạch của dụng cụ chứa sữa như thùng chứa, xitec… Lµm s¹ch s÷a: Có thể dùng máy lọc kiểu khung bản hay hình trụ (dùng bơm để đưa sữa đi qua các thiết bò này). LỌC KIỂU KHUNG BẢN Trang 10 1. Thiết bò bài khí 2. Bơm 3. Thiết bò lọc 4. Thiết bò đo lưu lượng sữa bằng thể tích Sữa nguyên liệu Sữa đã lọc [...]... ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Seminar: CNSX Cream THÙNG CHỨA SỮA Cánh khuấy Trang 13 GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Seminar: CNSX Cream PHÇN ii : QUY TR×NH C¤NG NGHƯ S¶N XT CREAM I .QUY TR×NH C¤NG NGHƯ S¶N XT CREAM: Sữa nguyên liệu Tách béo Chuẩn hóa Xử lý nhiệt Đồng hóa Làm nguội Bao bì Bao gói Sản phẩm Trang 14 Sữa gầy GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Seminar: CNSX Cream II.THUỸT MINH QUY TR×NH C¤NG NGHƯ: 1) SỮA NGUYÊN... cao, và sản phẩm cream sẽ có hàm lượng béo đúng theo yêu cầu o Thông thường hàm lượng béo của dòng cream dao động trong khoảng từ 30-40% Do đó quá trình này thường dùng chuẩn hóa cho những sản phẩm cream có hàm lượng béo thấp (khoảng 20-30%) Trang 30 GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Seminar: CNSX Cream C¸c biÕn ®ỉi cđa cream trong qu¸ tr×nh chn hãa:  Vật lý :  Tỉ trọng và độ nhớt thay đổi: tỉ trọng cream. .. thông thường cream sau quá trình ly tâm tách béo thì hàm lượng béo chưa đúng với yêu cầu của sản phẩm Do đó người ta phải tiến hành quá trình chuẩn hóa để điều chỉnh hàm lượng chất béo cho đúng theo yêu cầu của sản phẩm Trang 27 GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Seminar: CNSX Cream Ph¬ng ph¸p: • Phương pháp điều chỉnh bằng lưu lượng dòng ra của cream: o Đại lượng điều khiển là lưu lượng của dòng cream ra khỏi... tương mới Trang 25 GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Seminar: CNSX Cream HÌNH DẠNG THIẾT BỊ LY TÂM §iỊu chØnh hµm lỵng bÐo cđa cream: Đối với thiết bò dạng bán hở: các yếu tố điều chỉnh  Lưu lượng cream đi ra: Lưu lượng dòng cream đi ra được điều chỉnh bởi van tháo liệu ở trên đường ống tháo cream Lưu lượng cream đi ra càng lớn thì hàm lượng béo trong cream càng thấp, và phụ thuộc vào độ mỡ của van tháo liệu... điều khiển 4) QUÁ TRÌNH XỬ LÝ NHIỆT CREAM Tùy vào từng sản phẩm cream mà có thể sử dụng chế độ và phương pháp xử lý nhiệt khác nhau , trong đó phổ biến là các phương pháp: thanh trùng, tiệt trùng, xử lý nhiệt theo chế độ UHT Thanh trïng: Mơc ®Ých: Tiêu diệt các loại vi sinh vật gây bệnh có trong sản phẩm cream, nhưng không gây ảnh hưởng đáng kể đến thành phần dinh dưỡng hay hương vò của cream C¸c chÕ ®é... khỏi cream bằng cách hóa hơi chân không Trang 35 GVHD: ThÇy Lª V¨n ViƯt MÉn Seminar: CNSX Cream VÒI PHUN HƠI VÀO CREAM Hơi nước Cream ra Cream vào C¸c biÕn ®ỉi trong qu¸ tr×nh:  Biến đổi sinh học: • Nhiệt độ và thời gian xử lý nhiệt cần thiết tuỳ thuộc vào từng phương pháp, tính chất thành phần của nguyên vật liệu, đặc biệt là loại và số lượng vi sinh vật ban đầu trong cream hay bò nhiễm • Quá trình. .. khoảng 2-4 giây) 5) QUÁ TRÌNH ĐỒNG HOÁ CREAM Mơc ®Ých: làm giảm kích thước, làm tăng độ phân tán và độ đồng đều của các hạt cầu béo trong cream Đồng hoá có tác dụng làm cho khối cream bền hơn, chống lại hiện tượng tách lớp chất béo, hạn chế được tác dụng của enzym lipase - enzym thủy phân chất béo gây mùi khó chòu cho cream thành phẩm Ngoài ra đối với loại double cream, quá trình đồng hóa giúp tạo... khiển quá trình để có hàm lượng chất béo ổn đònh • Phương pháp điều chỉnh bằng dụng cụ đo tỷ trọng: o Phương pháp xác đònh hàm lượng chất béo trong cream theo tỷ trọng là dựa vào mối quan hệ giữa tỷ trọng và hàm lượng béo của cream Hàm lượng béo trong sữa tỷ lệ nghòch với cream bởi vì chất béo nhẹ hơn phần huyết thanh sữa còn lại có trong cream o Tỷ trọng còn phụ thuộc vào của lượng khí có trong cream. .. CNSX Cream Dòng sữa gầy Dòng cream đã được chuẩn hóa Sữa nguyên liệu o Hệ thống gồm:  2 thiết bò đo lưu lượng (2)ï đặt trên dòng ra của cream và sữa gầy (skim milk)  Thiết bò đo tỷ trọng (1) được đặt trên dòng ra của cream, để đo tỷ trọng của dòng cream từ đó qui đổi về hàm lượng chất béo trong sữa  Van điều khiển (3) được đặt trên dòng cream để điều chỉnh lưu lượng dòng cream o Các thông số đo được... kiềm Phản ứng có lợi: thanh trùng cream còn tạo cho nó có mùi đặc trưng  Biến đổi hóa lý: các protein trong cream ở nhiệt độ cao dễ dàng bò đông tu.ï  Biến đổi hóa sinh: ở nhiệt độ cao gây vô hoạt các enzim trong cream  Biến đổi cảm quan: sự thay đổi về màu, mùi vò, trạng thái Trong các quá trình xử lý nhiệt thì quá trình tiệt trùng UHT là ít gây biến đổi cho sản phẩm nhất do thời gian tác dụng . cho các sản phẩm khác. Trong bài báo cáo này, nhóm chúng em xin đợc trình bày về cream: đặc tính sản phẩm, phân loại sản phẩm, công nghệ sản xuất cream. - Cream có nhiều béo nên có độ nhớt cao. - Ngày nay độ nhớt của cream có thể điều chỉnh được dựa vào điều chỉnh quá trình sản xuất, tạo nên rất nhiều sản