QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA

Khi nói đến một trong số các thực phẩm chức năng có những giá trị dinh dưỡng quý giá cho sức khỏe của người tiêu dùng ta phải kể đến đầu tiên đó là sữa chua

Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua NHẬN XÉT CỦA THẦY CÔ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________ GVHD: Nguyễn Minh Hải 1 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU I. Giới thiệu về sữa chua---------------------------------------------------------------------------5 1/ Nguồn gốc sữa chua--------------------------------------------------------------------5 2/ Phân loại sữa chua----------------------------------------------------------------------5 3/ Một số lợi ích của sữa chua------------------------------------------------------------6 4/ Chỉ tiêu chất lượng của sữa chua------------------------------------------------------8 II. Nội dung------------------------------------------------------------------------------------------10 1/ Tổng quan về nguyên liệu--------------------------------------------------------------10 a. Nguyên liệu chính---------------------------------------------------------------10 b. Nguyên liệu phụ-----------------------------------------------------------------21 2/ Quy trình sản xuất sữa chua------------------------------------------------------------22 a. Sơ đồ------------------------------------------------------------------------------23 b. Thuyết minh quy trình----------------------------------------------------------24 Nhâp nguyên liệu--------------------------------------------------24 Phối trộn------------------------------------------------------------24 Lọc------------------------------------------------------------------25 Bồn cân bằng------------------------------------------------------25 Xử lý nhiệt---------------------------------------------------------25 Đồng hóa 1---------------------------------------------------------25 Thanh trùng 1------------------------------------------------------25 Làm lạnh 1---------------------------------------------------------26 Ageing--------------------------------------------------------------26 Đồng hóa 2---------------------------------------------------------27 GVHD: Nguyễn Minh Hải 2 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Thanh trùng 2------------------------------------------------------27 Làm nguội----------------------------------------------------------27 Lên men------------------------------------------------------------27 Làm lạnh 2---------------------------------------------------------29 Bồn rót--------------------------------------------------------------29 Đóng gói, dán nhãn, vô thùng-----------------------------------30 III. Tính toán cân bằng vật chất-------------------------------------------------------------------30 IV. Lựa chọn thiết bị sản xuất---------------------------------------------------------------------35 V. Lời kết--------------------------------------------------------------------------------------------46 VI. Tài liệu tham khảo-----------------------------------------------------------------------------47 GVHD: Nguyễn Minh Hải 3 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua LỜI NÓI ĐẦU Khi nói đến một trong số các thực phẩm chức năng có những giá trị dinh dưỡng quý giá cho sức khỏe của người tiêu dùng ta phải kể đến đầu tiên đó là sữa chua. Sữa chua rất giàu dinh dưỡng, nó giúp giảm stress, tăng cường hệ miễn dịch, chống lão hóa, tăng cường tuổi thọ hay là thực phẩm làm đẹp không thể thiếu cho phái nữ …Sữa chua còn được biết đến nhiều nhất như là sản phẩm thực phẩm hiệu quả trong vai trò tăng cường hoạt động của hệ tiêu hóa. Để đáp ứng nhu cầu canxi cho cơ thể ngoài thông qua việc uống sữa (đặc biệt là người Việt Nam) ngày nay ta có rất nhiều lựa chọn và sữa chua là một trong những biện pháp hiệu quả. Hiện nay, sữa chua đã và đang chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ rộng lớn trên khắp thế giới, người tiêu dùng yêu thích sản phẩm này không chỉ vì giá trị dinh dưỡng mà còn các ưu điểm như giá thành rẻ, thông dụng, dễ tiêu dùng và đặc biệt là hương vị đặc trưng mà các vi sinh vật lên men lactic trên sữa mang lại cho sữa chua. Với những lợi ích về dinh dưỡng cũng như giá trị kinh tế to lớn mà sữa chua đem lại, không gì ngạc nhiên khi sữa chua trở thành một trong những đề tài nghiên cứu đáng quan tâm. Vì vậy nhóm quyết định chọn sữa chua làm đề tài cho đồ án 2. I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SỮA CHUA Sữa là nguồn dinh dưỡng vô cùng to lớn, chứa hàm lượng dinh dưỡng quý báo cần thiết cho cơ thể như các axit amin không thay thế, axit béo không no, protein, cacbonhydrate, khoáng chất và vitamin v.v… Sữa chua (hay yaourt, yogurt) là sữa bò tươi GVHD: Nguyễn Minh Hải 4 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua hoặc sữa hoàn nguyên được cho lên men với các chủng vi khuẩn có lợi cho đường ruột (ví dụ: Lactobacillus bulgaricus, Streptocoocus thermophilus) giúp chuyển đường sữa thành axit lactic tạo ra độ chua của một loại thực phẩm hấp dẫn, đây là một sản phẩm rất thông dụng và phổ biến, cung cấp không những hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết mà còn mang đến những lợi ích về y học cho nhân loại. 1/ Nguồn gốc sữa chua: Sữa chua được những người du mục vùng Mount Elbus (Nga) phát hiện cách đây hàng ngàn năm. Ngày xưa, người ta nuôi dê và cừu rồi lấy sữa của chúng dự trữ trong các bầu chứa nước, đến thời tiết ấm áp, sữa được dữ trữ trở nên vón cục. Và điều này đã khởi đầu cho kỷ nguyên của thực phẩm sữa chua. 2/ Phân loại sữa chua: Sữa chua là một sản phẩm rất phổ biến ở nước ta và trên thế giới. Trên thị trường hiện nay, sản phẩm này rất đa dạng về chủng loại. Cấu trúc và mùi vị sữa chua luôn được các nhà sản xuất thay đổi để phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng. Sản phẩm có thể phân loại như sau: - Sữa chua truyền thống Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản xuất, sữa nguyên liệu sau khi được xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì. Quá trình lên men được diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông. - Sữa chua dạng khuấy Khối đông trong sản phẩm sau quá trình lên men được phá huỷ một phần do sự khuấy trộn cơ học. Sữa được lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là làm lạnh rồi rót vào bao bì. - Sữa chua uống Khối đông xuất hiện sau quá trình lên men bị phá huỷ hoàn toàn bằng phương pháp khuấy trộn hoặc đồng hoá, làm giảm độ nhớt, tạo ra sản phẩm sạng lỏng. GVHD: Nguyễn Minh Hải 5 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua 3/ Một số lợi ích của sữa chua: Trong 100g sữa chua chứa khoảng: - 100Kcal (bằng khoảng ½ chén cơm hay 2 trái chuối xanh) - Chất đường (15,4g) - Chất đạm (3,1g) - Chất béo (3g) - Canxi và một số loại vitamin + Có nhiều vi khuẩn có ích, tốt cho đường ruột Mỗi hộp sữa chua đều có các men vi sinh có ích sống trong đường tiêu hóa. Điều này giúp hạn chế các vi sinh vật gây hại có thể gây nhiễm trùng đường ruột, vì vậy tích cực ăn nhiều sữa chua để nhận được nhiều men vi sinh có ích giúp điều chỉnh tiêu hóa hoặc tăng cường hệ thống miễn dịch. + Giảm kích thước vòng eo: Ăn sữa chua đều đặn hàng ngày có thể giảm kích thước vòng eo. Được biết những người ăn nhiều sữa chua khi kết hợp cùng chế độ cắt giảm số lượng calo giúp giảm 22% kích cỡ vòng eo so với những người ăn kiêng đã bỏ qua các bữa ăn nhẹ với sữa chua. + Chứa nhiều các vitamin Ăn sữa chua giúp cung cấp một nguồn quan trọng của kali, riboflavin, phốt pho, iốt, kẽm và vitamin B5. Sữa chua cũng chứa B12 giúp duy trì các tế bào máu đỏ và giữ cho hệ thống thần kinh hoạt động tốt. Những vitamin B12 này được tìm thấy chủ yếu ở các sản phẩm động vật, chẳng hạn như thịt gà và cá vì thế nó cung cấp nhiều dưỡng chất. Các vitamin D có trong sữa chua không phải là tự nhiên, nhưng nó giúp tăng cường hấp thu canxi cho cơ thể. + Khôi phục sức khỏe nhanh hơn GVHD: Nguyễn Minh Hải 6 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Với tỷ lệ đạm và carbohydrates cao, sữa chua còn giàu protein cao nên nó được coi là một bữa ăn nhẹ rất tốt cho cơ thể những lúc mệt mỏi hoặc ăn sau khi luyện tập thể dục thể thao. Ngoài ra, các protein trong sữa chua cũng có thể giúp tăng lượng nước hấp thụ ruột, cải thiện tình trạng ẩm hóa cho làn da. + Ngăn ngừa bệnh cao huyết áp Việc tiêu thụ muối mỗi ngày bằng cách này hay cách khác theo thời gian đều có thể dẫn đến tăng huyết áp, suy thận và bệnh tim. Nhưng chỉ cần tiêu thụ sữa chua thì các kali trong sữa chua có thể giúp xóa sạch một số natri dư thừa của cơ thể. + Chữa cảm lạnh Ăn từ 2-3 hộp sữa chua mỗi ngày có thể khiến cơ thể mạnh mẽ hơn và chống lại nhiều bệnh tật, nhiễm trùng. Những nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn lành mạnh trong sữa chua giúp gửi tín hiệu đến tế bào miễn dịch trong cơ thể nhằm chống lại các vi khuẩn gây hại. 4/ Chỉ tiêu chất lượng của sữa chua a. Chỉ tiêu cảm quan Tên chỉ tiêu Yêu cầu 1. Màu sắc Màu trắng sữa 2. Mùi vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm 3. Trạng thái Mịn, đặc sệt b. Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu Protein: được phân cắt thành các acid amin Lipid: được thủy phân thành các acid béo và glyceryl Glucid c. Chỉ tiêu chỉ điểm vi sinh Giàu protein Giàu vitamin Cholesterol: không d. Chỉ tiêu vệ sinh về hóa lý, vi sinh vật, kim loại nặng GVHD: Nguyễn Minh Hải 7 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Bảng 1-Các chỉ tiêu về hóa lý Tên chỉ tiêu Mức cho phép 1. Hàm lượng chất khô không chứa chất béo, % khối lượng, không nhỏ hơn 8.2 2. Hàm lượng chất béo, % khối lượng >0.5 3. Độ acid 75-140 4. Đường saccharose 15 5. Gelatin Theo qui định của nhà sản xuất Bảng 2-Các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa chua Tên chỉ tiêu Mức cho phép 1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10 4 2. Nhóm coliform, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 10 3. Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0 4. E.Coli, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0 5. Salmonella, số vi khuẩn trong 25g sản phẩm 0 6. Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10 Độc tố vi nấm: Aflatoxin M 1 : không lớn hơn 0.5µg/l Bảng 3-Hàm lượng kim loại nặng của sữa chua Tên chỉ tiêu Mức tối đa 1. Asen, mg/l 0.5 2. Chì, mg/l 0.5 3. Cadimi, mg/l 1.0 4. Thủy ngân, mg/l 0.05 II. NỘI DUNG 1/ TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU a. Nguyên liệu chính * Sữa bò tươi: GVHD: Nguyễn Minh Hải 8 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của con cái thuộc động vật có vú; cung cấp nguồn dinh dưỡng đầy đủ, thiết yếu để nuôi con trong giai đoạn đầu đời, trước khi con non có thể tiêu hoá các loại thức ăn khác. Sữa trong giai đoạn đầu (4 - 7 ngày) của chu kỳ sữa (chu kỳ sữa là khoảng thời gian từ khi bắt đầu tiết sữa - sau khi đẻ, đến khi kết thúc tiết sữa - cạn sữa) được gọi là sữa non. Sữa non có thành phần khác rất nhiều so với sữa thường, nó rất giàu protein, chất béo no, canxi, vitamin để con non dễ dàng hấp thu trong điều kiện hệ tiêu hoá chưa phát triển; đặc biệt nó chứa kháng thể từ cơ thể mẹ truyền sang, giúp con non chống chịu lại bệnh tật trong giai đoạn đầu khi cơ chế miễn dịch chưa được hoàn thiện. Tuy nhiên, sữa non không được sử dụng trong chế biến thành sữa thành phẩm do cấu trúc protein yếu, dễ bị biến đổi do nhiệt (xử lí nhiệt là khâu đầu tiên trong chế biến tất cả các loại sản phẩm sữa). Con người đã biết cách chăn nuôi một số loài động vật để khai thác sữa, phục vụ cho nhu cầu tiêu dùng thực phẩm của mình từ lúc còn rất sơ khai. Bò là loài động vật đầu tiên được sử dụng với mục đích khai thác sữa, sau hàng ngàn năm thuần hoá và lai tạo, đến nay nhiều giống bò chuyên dụng sản xuất sữa đã được tạo ra. Hiện tại, bò sữa là loài động vật sản xuất sữa phổ biết nhất, phần lớn sữa được sản xuất ra trên thế giới có nguồn gốc từ bò sữa. Ngoài ra có thể kể đến một số loài động vật sản xuất sữa cũng khá phổ biến như dê, cừu, trâu, tuy nhiên khả năng sản xuất sữa của các loài này nhỏ hơn rất nhiều so với bò sữa. Ở nước ta, sữa là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghệ thực phẩm. Sữa bò tươi được sử dụng trong sản xuất sữa chua phải có chất lượng tốt. Các yêu cầu quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau: - Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt. - Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage). - Không chứa kháng sinh (penicillin, streptomycin,…) - Không chứa các enzyme. - Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa. Hai chỉ tiêu quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm lượng chất khô không béo. GVHD: Nguyễn Minh Hải 9 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua  Tính chất vật lý của sữa bò: - Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và môt số chất khoáng trong sữa tạo nên. - Sữa có màu trắng đến vàng nhạt, màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng beta - carotene có trong chất béo của sữa. - Sữa có mùi đặc trưng, có vị ngọt nhẹ. - Có độ nhớt lớn hơn 2 lần so với nước. Sữa thường có đặc điểm và tính chất sau: o Mật độ quang ở 15 o C 1,030 – 1,034 o Tỷ nhiệt 0,93 o Điểm đông - 0,55 o C o pH 6,5 – 6,6 o Độ axit được tính bằng 16 - 18 độ Dornic - o D (decigam axit lactic/ lit sữa) o Chỉ số khúc xạ ở 20 o C 1,35  Thành phần hóa học của sữa bò tươi: Thành phần hóa học của 1000ml sữa bò Thành phần Hàm lượng % Thành phần Hàm lượng % Nước 85 – 89 Các chất hoạt tính sinh học Số lượng nhỏ Chất khô 11 – 15% Vi lượng Số lượng nhỏ Chất béo 2,9 – 5,0 Enzyme Số lượng nhỏ Mỡ sữa 0,03 – 0,05 Vitamin 5,0 – 8,0 Photphate 2,5 – 4,0 Kháng sinh Chất chữa nitơ 2,3 – 2,9 Hoocmon Casein 0,02 – 0,08 Chất màu Chất phinitơ 4,5 – 5,0 Chất khí Cacbonhydrate 0,01 – 0,1 Lactose Glucose Nước : Là thành phần chủ yếu của sữa, là dung môi hoà tan các chất hữu cơ và vô cơ, là môi trường cho các phản ứng hoá sinh. Phần lớn nước trong sữa có thể thoát ra ngoài khi đun nóng. GVHD: Nguyễn Minh Hải 10 [...]... trường từ 3,1 - 3,4 sản phẩm sẽ tạo đông 2/ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA a Sơ đồ quy trình Nhập nguyên liệu: Sữa bò tươi, bột sữa gầy, bột sữa 25% béo, nước gia nhiệt Phối trộn Bồn cân bằng Xử lý nhiệt Đồng hóa 1 Làm lạnh 1 Ageing Lọc GVHD: Nguyễn Minh Hải 20 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Thanh trùng 1 Thanh trùng 2 Đồng hóa 2 Làm nguội Bồn rót Đóng gói, dán nhãn Vô thùng Sữa chua Lên men Làm lạnh... đều bị tiêu diệt trong quá trình thanh trùng sữa ở 750C trong 10 – 15 giây + Men cái: GVHD: Nguyễn Minh Hải 17 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Quá trình sản xuất ra sữa chua chủ yếu dùng phương pháp lên men lactic Lên men lactic là quá trình hóa sinh đặc trưng của sữa dưới tác động của vi khuẩn lactic lên men đường lactoza có trong sữa để tạo thành axit lactic Để tiến trình lên men nhanh và ổn... Minh Hải 21 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua b Thuyết minh quy trình Nhập nguyên liệu Tại mỗi cơ sở sản xuất đều có bộ phận thu nhận sữa nguyên liệu và kiểm tra chất lượng sữa được đưa đến nhà máy theo những giờ nhất định Thường là buổi sáng và chiều Cần phải kiểm tra và thanh trùng các thiết bị chứa sữa nguyên liệu trước khi nhập liệu sữa tươi Khi nhập sữa, khuấy sữa thật đều, đo nhiệt độ, lấy... tan, sữa từ dạng lỏng chuyển sang dạng đông tụ Tuỳ theo loại sữa chua mà thời gian có thể lên đến 3, 4 hoặc 12h Làm lạnh 2 Mở cánh khuấy 2-3 phút sau khi ngưng ủ, làm lạnh sữa xuống 15-20OC trong vài giờ Trong thời gian này, xảy ra sự thay đổi lý hoá quện sữa Quá trình lên men lactic yếu dần và kết thúc khi quện sữa đạt 100C GVHD: Nguyễn Minh Hải 26 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Trên đường sữa. .. trường sữa Protease sẽ tiếp xúc quá trình thuỷ phân protein tạo ra các sản GVHD: Nguyễn Minh Hải 15 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua phẩm như polypeptide, peptide và axit amin Một số axit amin tiếp tục phân huỷ tạo NH3, H2S…làm sữa có mùi khó chịu Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp lipase ngoại bào, enzyme này xúc tác quá trình thuỷ phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm... quá trình vắt sữa một số vi sinh vật có thể bị rơi vào bình chứa làm cho sữa bị nhiễm vi sinh vật Vì vậy, ta cần vệ sinh bầu vú và các khu vực lân cận trên cơ thể động vật cho sữa để hạn chế số lượng vi sinh vật bị nhiễm vào sữa GVHD: Nguyễn Minh Hải 13 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Vi khuẩn hiện diện xung quanh bầu vú động vật Vi khuẩn xâm nhập vào bên trong bầu vú - Người và thiết bị vắt sữa: ... Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Các chất ổn định được đưa vào để tạo trạng thái bền vững cho sữa, tạo dạng gel bền vững, sản phẩm không bị tách lớp trong quá trình bảo quản Có thể tiến hành theo các bước như sau: sữa tươi (2 – 3 0C) → trộn hoàn toàn → gia nhiệt (5 – 10 phút) → sữa 500C → bột sữa gầy, bột sữa 25% béo → trộn đường, chất ổn định (15 phút) Lọc Nhằm loại bỏ tạp chất trong quá trình vắt và vận... Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua nhiệt độ thanh trùng đạt Sữa 95OC sẽ được dẫn vào ống lưu nhiệt độ trong thời gian 5 - 10 phút Làm nguội Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 45OC qua hai giai đoạn rồi đưa vào bồn ủ Giai đoạn 1: sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa chuẩn bị đi vào quá trình đồng... Chúng sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất Thường được sử dụng trong sản xuất sữa chua truyền thống GVHD: Nguyễn Minh Hải 16 Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua Saccharomyces cerevisiae - Nấm sợi: hình sợi, phân nhánh Hầu hết các nấm sợi thuộc nhóm hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu từ 200C đến 300C Một số loài nấm sợi thường nhiễm vào sữa là: Penicillium camembertii, P roquefortii,... bar để làm mịn sữa chua (các protid trương nở, giảm lượng ẩm tự do) Sữa chua sau khi làm lạnh được đưa vào bồn trữ để chuẩn bị đóng hộp Bồn rót Sau khi làm lạnh sữa được chuyển qua bồn rót để chuẩn bị đóng gói Đóng gói, dán nhãn, vô thùng Đối với sữa chua trắng: sữa từ bồn trữ được đưa đến máy rót để đóng hộp Cuộn nhựa được tiệt trùng ở 115OC sau đó đem dập khuôn và chuyển đến bồn rót Sữa chua được rót