CHẤT ổn ĐỊNH NHŨ TƯƠNG (e322, e471)

LỜI MỞ ĐẦU Trong xã hội cổ xưa, thực phẩm đơn giản là cung cấp năng lượng cho con người hoạt động. Ngày nay, khi xã hội phát triển ngày càng tiến bộ, nhu cầu của thực phẩm của con người cũng nâng cao hơn. Thực phẩm, không chỉ dừng lại ở mức cung cấp đủ năng lượng mà phải ngon hơn, mùi vị hấp dẫn hơn, dinh dưỡng hơn, đẹp mắt hơn, giữ được lâu hơn, mà vẫn đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Trước nhu cầu đó, các nhà sản xuất công nghiệp thực phẩm , thường bổ sung thêm một số phụ gia thực phẩm vào sản phẩm để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Trong số đó chúng ta không thể không kể tới nhóm phụ gia ổn định nhũ tương. Nhóm này đã và đang đóng góp rất lớn cho quá trình đồng hóa đạt hiệu quả cao và làm cho hệ nhũ tương không bị tách lớp, không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, duy trì tính ổn định,… cũng như cải thiện chất lượng nhiều loại sản phẩm đang được ưa chuộng trên thị trường.Và phải kể đến sản phẩm sữa bột. Các quy định hiện nay về danh mục phụ gia thực phẩm và liều lượng sử dụng phụ thuộc vào tình hình mỗi quốc gia. Yêu cầu chhung về phụ gia ổn định hệ nhũ tương là không độc hại đối với sức khỏe người tiêu dùng, ít bị biến đổi trong quá trình xử lý và bảo quản. Do vậy, với đề tài “Phụ gia ổn định nhũ tương trong sản phẩm sữa bột” sẽ giới thiệu tổng quan về phụ gia ổn định nhũ tương cũng như sản phẩm sữa bột, quy trình sản xuất sản phẩm, đặc biệt là cách thức sử dụng chất phụ gia ổn định nhũ tương trong sữa bột. Hi vọng bài viết sẽ góp phần giúp mọi người hiểu thêm về nhóm phụ gia ổn định nhũ tương này và cách thức sử dụng phù hợp cho sản phẩm sữa bột. Vì kiến thức còn hạn hẹp nên bài tiểu luận không thể tránh khỏi sai sót, chúng em mong được cô tư vấn thêm để bài tiểu luận được hoàn thiện. Chúng em xin chân thành cảm ơn

CHẤT ỔN ĐỊNH NHŨ TƯƠNG (E322, E471)

GVHD: NGÔ THỊ HOÀI DƯƠNG

Nha Trang, ngày 14 tháng 06 năm 2015

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

LỜI MỞ ĐẦU

Trong xã hội cổ xưa, thực phẩm đơn giản là cung cấp năng lượng cho con người hoạt động Ngày nay, khi xã hội phát triển ngày càng tiến bộ, nhu cầu của thực phẩm của con người cũng nâng cao hơn Thực phẩm, không chỉ dừng lại ở mức cung cấp đủ năng lượng mà phải ngon hơn, mùi vị hấp dẫn hơn, dinh dưỡng hơn, đẹp mắt hơn, giữ được lâu hơn, mà vẫn đảm bảo an toàn cho người sử dụng Trước nhu cầu đó, các nhà sản xuất công nghiệp thực phẩm , thường bổ sung thêm một số phụ gia thực phẩm vào sản phẩm để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

Trong số đó chúng ta không thể không kể tới nhóm phụ gia ổn định nhũ tương Nhóm này đã và đang đóng góp rất lớn cho quá trình đồng hóa đạt hiệu quả cao

và làm cho hệ nhũ tương không bị tách lớp, không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, duy trì tính ổn định,… cũng như cải thiện chất lượng nhiều loại sản phẩm đang được ưa chuộng trên thị trường.Và phải kể đến sản phẩm sữa bột.Các quy định hiện nay về danh mục phụ gia thực phẩm và liều lượng sử dụng phụ thuộc vào tình hình mỗi quốc gia Yêu cầu chhung về phụ gia ổn định hệ nhũ tương là không độc hại đối với sức khỏe người tiêu dùng, ít bị biến đổi trong quá trình xử lý và bảo quản

Do vậy, với đề tài “Phụ gia ổn định nhũ tương trong sản phẩm sữa bột” sẽ

giới thiệu tổng quan về phụ gia ổn định nhũ tương cũng như sản phẩm sữa bột, quy trình sản xuất sản phẩm, đặc biệt là cách thức sử dụng chất phụ gia ổn định nhũ tương trong sữa bột Hi vọng bài viết sẽ góp phần giúp mọi người hiểu thêm

về nhóm phụ gia ổn định nhũ tương này và cách thức sử dụng phù hợp cho sản phẩm sữa bột.

Vì kiến thức còn hạn hẹp nên bài tiểu luận không thể tránh khỏi sai sót, chúng em mong được cô tư vấn thêm để bài tiểu luận được hoàn thiện Chúng

em xin chân thành cảm ơn!

có giá trị dinh dưỡng, không được tiêu thụ thông thường như một thực phẩm

và cũng không được sử dụng như một thành phần của thực phẩm Việc bổ sung chúng vào thực phẩm để giải quyết mục đích công nghệ trong sản xuất, chế biến, bao gói, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nhằm cải thiện cấu kết hoặcđặc tính kỹ thuật của thực phẩm đó PGTP không bao gồm các chất ô nhiễm hoặc các chất được bổ sung vào thực phẩm nhằm duy trì hay cải thiện thành phần dinh dưỡng của thực phẩm

 Theo FAO: PGTP là chất không dinh dưỡng được thêm vào các sản phẩm

với các ý định khác nhau Thông thường các chất này có hàm lượng thấp dùng để cải thiện tính chất cảm quan, cấu trúc, mùi vị cũng như bảo quản sản phẩm

 Theo WHO: PGTP là một chất khác hơn là thực phẩm hiện diện trong thực

phẩm là kết quả của một số mặt: sản xuất, chế biến, bao gói, tồn trữ,… Các chất này không bao gồm sựu nhiễm bẩn

Như vậy, PGTP không phải là thực phẩm mà nó được bổ sung một cách chủ

ý, trược tiếp hoặc gián tiếp vào thực phẩm, cải thiện tính chất hoặc đặc tính

kỹ thuật của thực phẩm đó PGTP tồn tại trong thực phẩm như một thành phần của thực phẩm với một giới hạn tối đa cho phép đã được quy định

Bảo quản

Với sự phát triển của khoa học công nghệ hiện nay giới hạn sử dụng phụ gia thực phẩm ngày càng chính xác hơn đảm bảo an toàn cho người sử dụng thực phẩm để đảm bảo an toàn khi bổ sung phụ gia vào thực phẩm.

1.1.2 Phụ gia ổn định nhũ tương:

1.1.2.1 Giới thiệu:

Trong chế biến thực phẩm, để giúp cho quá trình đồng hóa đạt hiệu quả cao

và hệ nhũ tương không bị tách lớp, người ta sủ dụng các phụ gia có chức năng đặc biệt với mục đích là ổn định hệ nhũ tương Các phụ gia có một trong các đặc tính sau đây, thường được sử dụng để làm bền hệ nhũ tương thực phẩm:

- Các chất điện ly vô cơ để cung cấp điện tích cho các giọt;

- Các phân tử chất hoạt động bề mặt có cấu trúc lưỡng cực sẽ tự định hướng

để hai cực hóa nước và kỵ nước của chúng tương ứng với hai phía của bề mặt liên pha dầu – nước Khi có mặt những phân tử như thế sẽ giảm được sức căng bề mặt liên pha Các chất hoạt động bề mặt có khả năng ion hóa cũng có thể cung cấp điện tích cho các giọt bị phân tán;

- Các chât cao phân tử hòa tan được trong pha liên tục và để tăng cường độ nhớt pha này hoặc để hấp thụ vào bề mặt liên pha;

- Các chất không hòa tan và có mức độ phân chia rất nhỏ và có thể thấm ướt được bởi các pha, khi được hấp thụ vào bề mặt liên pha sẽ tạo ra vật chắn chống lại hiện tượng hợp giọt

Các quy định hiện nay về danh mục PGTP và liều lượng sử dụng phụ thuộc vào tình tình mỗi quốc gia Yêu cầu chung về phụ gia ổn đinh hệ nhũ tương

là không đọc hại đối với sức khỏe người tiêu dùng, ít bị biến đổi trong quá trình xử lý và bảo quản

1.1.2.2 Phân loại:

trong công nghiệp chế biến thực phẩm:

- Chất nhũ hóa: Tất cả các chất có bản chất là hoạt động bề mặt;

- Chất ổn định: Bao gồm các chất có chức năng tăng cường tính nhớt của pha liên tục, các chất loại này bao gồm chất làm đặc và chất tạo gel

- Ngoài ra, chất rắn dạng mịn như bentonite( E 558), carbon black (E 153),

… cũng có chức năng ổn định hệ nhũ tương Vì các chất này có mức độ phân chia rất nhỏ, có thể thấm ướt được bởi 2 pha, và khi được hấp thụ vào bề mặt

2 pha sẽ tạo ra vật chắn chống lại hiện tượng hợp giọt

1.1.3 Khái quát về sản phẩm sữa bột:

1.1.3.1 Tổng quan về sữa bột:

Sữa là thức ăn tự nhiên có giá trị dinh dưỡng hoàn hảo được vắt từ vú động vật Sữa chứa hầu hết các chất dinh dưỡng cần thiết cho cong người như protein, gluxit, lipit, vitamin và các muối khoáng Những hợp chất này rất cần thiết trong khẩu phần ăn hằng ngày Do đó, các sản phẩm từ sữa có một

ý nghĩ rất quan trọng đối với dinh dưỡng của con người nhất là trẻ em, người bệnh, và người già Từ sữa, có thể sản xuất ra nhiều loại thực phẩm khác như sữa bột, sữa cô đặc, pho mai, bơ kem,…

Hiện nay, sữa bột là lựa chọn hàng đầu của người tiêu dùng do tính tiện lợi trong sử dụng, dễ pha chế, có thể tái đóng mở khi chưa sử dụng hết và có thời gian bảo quản lâu

1.1.3.2 Lịch sử hình thành và phát triển:

 Sữa bột đã xuất hiện từ lâu đời trên thế giới: Từ thế kỷ 13- 14 người Mông

Cổ đã sấy sữa dưới ánh nắng mặt trời tách kem để lấy các tảng sữa khô và giã thành bột

 Các quá trình sản xuất thương mại đầu tiên có thể sử dụng sữa khô là phát minh của nhà hóa học Nga M Dirchoff vào năm 1832

 Năm 1855, TS Grimwade đã có một bằng sáng chế về công thức sữa khô

 Năm 1902 Just Hatmaker đã phát minh ra thiết bị sấy trục để sản xuất sữa bột

 Trong thời hiện đại, sữa bột thường được làm bằng cách sấy khô không có chất béo, sữa không béo, sữa nguyên chất, bơ hay sữa tiệt trùng những loại này được cho vào một thiết bị bay hơi và thu được 50% chất rắn Sữa được tập trung là sau đó sấy trong một buồng nóng nơi nước gần như ngay lập tức bốc hơi, để lại các hạt mịn

 Ngày nay, Sữa bột được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước phát triển Châu

Âu là khu vực sản xuất sữa bột được ước tính khoảng 800.000 tấn, trong đó khối lượng chính là xuất khẩu đóng gói hoặc túi số lượng lớn để phục vụ cho nhu cầu của người tiêu dùng Một số thương hiệu nổi tiếng trên thị trường bao gồm Công ty Nestlé, Dutch Lady,…

 Việt Nam cũng là một trong những nước tiêu thụ sữa lớn Theo thống kê của Agroinfo (Trung tâm Thông tin phát triển nông nghiệp_ nông thôn), tiêu thụ các sản phẩm sữa tính theo đầu người tại Việt Nam tăng khá mạnh trong giai đoạn 1997- 2009, trong đó, đứng đầu là sữa bột nguyên kem, với tốc độ tăng trưởng bình quân 28,9%/ năm ( từ 0,07 kg/ người (1997) lên 4 kg/ người (2009) Tiếp đến là sữa không béo, với mức tăng bình quân xấp xỉ 20%/ năm

 Thị trường sữa Việt Nam năm 2012 đã có những bước phát triển khá mạnh với tốc độ tiêu dùng tăng 15% ở thành thị và 18% ở nông thôn, dẫn đầu trong các ngành hàng tiêu dùng nhanh (FMCG)

1.1.3.3 Định nghĩa:

một số thành phần của sữa nhưng giữ nguyên thành phần, đặc tính của sản phẩm và không làm thay đổi tỷ lệ giữa protein và casein của sữa nguyên liệu ban đầu Sau đó nghiền nhỏ, tán nhỏ thành bột

• Là một sản phẩm ở dạng bột khô, mục đích của sữa dạng bột khô này là phục vụ cho việc bảo quản, tích trữ, sử dụng Sữa bột có thời hạn sử dụng lâu hơn hơn so với sữa nước và không cần phải được làm lạnh, do bản thân

nó đã có độ ẩm thấp

• Một số sản phẩm sữa bột của các nhà sản xuất có trên thị trường:

Sản phẩm Sữa bột dutch lady Sản phẩm sữa bột của

MeadJohnson

Sản phẩm sữa bột của Nestle

Sản phẩm sữa bột

của Vinamilk

Sản phẩm sữa bột

của Abbott

- Làm nguyên liệu cho ngành CNTP

+ trong sản xuất sữa tái chế và các sản phẩm chế biến từ sữa

+ Trong công nghiệp sản xuất bánh nướng

+ Trong công nghệ sản xuất kẹo,…

1.1.3.6 Tình hình tiêu thụ sữa bột trong nước:

Sau những năm đổi mới, đời sống của nhân dân được cải thiện, sức tiêu thụ các sản phẩm sữa tăng nhanh Năm 1990 lượng sữa tiêu thụ bình quân/người/năm

Sản phẩm sữa của Nutifood

chỉ đạt 0,47kg, năm 1995 đã tăng lên đến 2,05 kg, năm 1998 trên 5 kg, năm 2000

là 6,5 kg và năm 2001 ước là 7,0 kg So với năm 1990 thì năm 2001 sức tiêu thụ sữa của nước ta đã tăng gấp 14,8 lần, tổng lượng sữa tiêu thụ được quy ra sữa tươi tương đương 460.000 tấn Mức tiêu thụ sữa tăng nhanh chủ yếu là ở các thành phố, đô thị, các khu công nghiệp và khu du lịch trong khi đó sản lượng sữa sản xuất hàng năm của ta mới đáp ứng được 10 - 11% nhu cầu tiêu thụ sữa trong nước

Người tiêu dùng ngày càng nhận thức rõ tầm quan trọng của sữa đối với sức khỏe Chính vì nhu cầu tiêu dùng đó mà trong những năm qua thị trường sữa trở nên sôi động

Thống kê sơ qua hiện có hơn 300 thương hiệu sữa bột đang cạnh tranh trong thị trường Việt Nam Trong đó các công ty ngoại chiếm đa số Theo báo cáo của

Euromonitor năm 2010, Abbott là công ty đang chiếm ưu thế với khoảng 24% thị phần, tiếp theo sau là Vinamilk (19%), MeadJohnson (14%), FrieslandCampina( 14%) Sức hút thị trường Việt Nam đang thu hút rất nhiều

hãng sữa lớn

( Nguồn EIM 2010)

Nguồn: Euromonitor International, VPBS.

Sữa bột: Giá trị mặt hàng này chiếm 45% thị trường sữa Việt Nam, với tốc

độ tăng trưởng bình quân 10,1% giai đoạn 2010-2013 Tuy nhiên doanh nghiệp nước ngoài như Abbott, Friesland Campina Vietnam và Mead Johnson chiếm phần lớn thị phần sữa bột do người tiêu dùng Việt Nam vẫn sẵn sàng trả giá cao cho thương hiệu ngoại Doanh nghiệp nội như Vinamilk chiếm khoảng 25% thị phần

Sữa nước: Mặt hàng sữa nước chiếm 29% giá trị toàn ngành với sự cạnh

tranh chủ yếu của 2 doanh nghiệp lớn là Vinamilk và Friesland Campina Vietnam (FCV) Theo VPBS, hiện Vinamilk chiếm 49% thị phần sữa nước, tiếp theo là FCV chiếm 26% Ngoài 2 doanh nghiệp kỳ cựu trên, cuộc đua ngành hàng sữa nước còn có sự góp mặt của nhiều doanh nghiệp khác như

TH Milk, Nutifood, IDP, Hanoi Milk,…

1.2 ĐẶC TÍNH CỦA SẢN PHẨM VÀ YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG:

 Đặc tính của sản phẩm:

 Màu sắc: có màu trắng sữa đến màu kem nhạt

 Mùi, vị: Thơm, ngọt đặc trưng của sữa bột, không có mùi, vị lạ

 Trạng thái: Dạng bột, đồng nhất, không bị vón cục, không có tạp chất lạ

Sữa bột nguyên chất

Sữa bột đã tách một phần chất béo

Sữa bột gầy

Bảng 2: Hàm lượng kim loại nặng của sữa bột

Sữa tươi

Nguyên liệu chính để sán xuất sữa bột nguyên là sữa tươi Để ổn định chất lượng sữa bột thành phẩm, các yêu cầu về chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan đối với các nguyên liệu cũng khắt khe như trong công nghệ sản xuất các sản phẩm khác

từ sữa Riêng đối với nhóm chỉ tiêu vi sinh, tổng số vi sinh vật trong 1 lít sữa tươi trước khi đem cô đặc và sấy không được vượt quá 3000 – 5000 cfu Để làm giảm mật độ vi sinh vật trong sữa tươi, các nhà sản xuất thường sử dụng quá

trình thanh trùng hoặc tiệt trùng bằng nhiệt Tuy nhiên, nếu nhiệt độ sử lý quá cao và thời gian quá dài thì sẽ làm biến tính bất thuận nghịch một số phân tử protein và ảnh hưởng đến độ hòa tan của sữa bột thành phẩm Do đó, các nhà sản xuất sử dụng thêm phương pháp ly tâm để tách các tế bào sinh dưỡng, đặc biệt là tách các bào tử vi sinh vật ra khỏi sữa tươi trước khi đưa nguyên liệu vào quy trình sản xuất sữa bột Phương pháp ly tâm có thể được thực hiện gián đoạn hoặc liên tục Nhiệt độ sữa tươi trong quá trình ly tâm được hiệu chỉnh về 55 – 60oC Hiệu quả tách vi sinh vật bằng phương pháp ly tâm có thể đạt 99% so với tổng số

vi sinh vật có trong sữa ban đầu

Các phụ gia

• Chất tạo cấu trúc

• Chất chống oxy hóa

• Chất nhũ hóa

Tùy theo đối tượng sử dụng và làm đa dạng hóa sản phâm, các nhà sản xuất còn

bổ sung các chất vi dinh dưỡng vào sữa bột như các acid amin tự do (lysine…), chất khoáng (calcium, sắt, kẽm…), vitamin hòa tan trong nước (nhóm B) và vitamin hòa tan trong chất béo (A, E…) Ngoài ra, đối với nhóm sản phẩm sữa bột dành cho trẻ em, người ta còn bổ sung các chất sơ (ví dụ như

fructooligosaccharide – FOS)

1.3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÔNG NGHỆ SỮA BỘT.

Bảo quản

1.4 GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1.4.1 Chuẩn hóa

Mục đích công nghệ: hoàn thiện

Quá trình chuẩn hóa sẽ hiệu chỉnh tỷ lệ giữa hàm lượng chất béo và chất khô không béo trong nguyên liệu sữa tươi

1.4.2 Thanh trùng

Mục đích công nghệ: bảo quản

Các biến đổi nguyên liệu:

trong quá trình thanh trùng sữa

• Hóa học: quá trình thanh trùng sữa sẽ thúc đẩy một số phản ứng hóa học như phản ứng Maillard giữa đường khử và các acid amin, phản ứng phân hủy vitamin, phản ứng oxy hóa chất béo…Mức độ biến đổi của các phản ứng trên thay đổi theo nhiệt độ và thời gian thanh trùng Tất cả các phản ứng hóa học nói trên đều gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của sản phẩm

• Vật lý: tỷ trọng và độ nhớt của sữa sẽ thay đổi trong quá trình thanh trùng.Thiết bị và thông số công nghệ

Các nhà sản xuất sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng hoặc dạng ống lồng ống Thông thường, quá trình thanh trùng được thực hiện ở 80 – 85oC trong thời gian vài giây để hạn chế tối đa sự biến tính bất thuận nghịch của các phan tử protein sữa Nếu tổng số vi sinh vật tăng cao trong sữa nguyên liệu, quá trình thanh trùng có thể thực hiện ở 95oC trong thời gian tối đa là 1 phút

1.4.3 Cô đặc

Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình sấy sữa

Sữa tươi có nồng độ chất khô dao động trong khoảng 11 – 13% Trong khi đó, hàm lượng chất khô trong sữa bột thường không thấp hơn 95% Nếu chúng ta lấy sữa tươi để thu nhận sữa bột thì lượng nước trong quá trình sấy là rất lớn, do đó chi phí năng lượng trong quy trình sản xuất sẽ tăng rất cao Hiện nay các nhà sản xuất thường cô đặc sữa tươi đến nồng độ chất khô 45 – 55% Sau đó mới thực hiện quá trình sấy sữa khi đó, chi phí năng lượng cho cả quy trình sản xuất sữa bột giảm đi dáng kể

Thông số công nghệ

Trong quá trình cô đặc, nhiệt độ của sữa thường xấp xỉ 70oC – giá trị nhiệt độ cao nhất của sữa khi cô đặc không được vượt quá 76oC

1.4.4 Phối trộn phụ gia

Mục đích công nghệ: hoàn thiện

Sử dụng các phụ gia sau đây để thêm và sản phẩm sữa bột

• Chất tạo cấu trúc: để ổn định cấu trúc của hạt sữa, người ta thường

sử dụng các phụ gia như di-, tri-, hoặc polyphosphate Ngoài ra, các nhà sản xuất cũng có thể dùng muối sodium, potassium hoặc calcium orthophosphate

• Chất chống oxy hóa: thông dụng nhất là gallat propyl, gallat lauryl

• Chất nhũ hóa: phổ biến nhất là lecithin Việc sử dụng lecithin sẽ làm tăng độ hòa tan của sữa bột nguyên Trong công nghệ sản xuất sữa bột tan nhanh (instant milk powder), việc sử dụng lecithin là bắt buộc

Tùy theo đối tượng sử dụng và làm đa dạng hóa sản phâm, các nhà sản xuất còn

bổ sung các chất vi dinh dưỡng vào sữa bột như các acid amin tự do (lysine…), chất khoáng (calcium, sắt, kẽm…), vitamin hòa tan trong nước (nhóm B) và vitamin hòa tan trong chất béo (A, E…) Ngoài ra, đối với nhóm sản phẩm sữa bột dành cho trẻ em, người ta còn bổ sung các chất sơ (ví dụ như

fructooligosaccharide – FOS)

1.4.5 Đồng hóa