Đề tài xác định protein trong sữa bột

Nói chung hàm lượng các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong mộtphạm vi khá rộng, phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, về điều kiện tự nhiên,điều kiện chăn nuôi.. Giá trị dinh

1 Giới Thiệu

1.1 Tổng quan về nguyên liệu sữa tươi

Sự hình thành sữa là một quá trình sinh học phức tạp xảy ra ở các tế bào tuyếnsữa Các tế bào này làm nhiệm vụ chọn lọc những chất dinh dưỡng “đơn giản” từhuyết tương đưa vào tuyến vú và tổng hợp nên những thành phần đặc trưng củasữa

Phân tích thành phần hoá học của huyết tương ngừơi ta thấy sữa có nhiều chấtmà huyết tương không có như casein, lactose, mỡ sữa Hàm lượng đường sữa lớnhơn đường huyết tương 90-95 lần, mỡ lớn hơn 40 lần, ngược lại một số chất lại íthơn huyết tương như vitamin, các globulin, enzym, hormon, muối khoáng đượclọc từ máu vào Các thành phần casein, lactose, mỡ sữa phải trải qua quá trìnhtổng hợp ở tế bào tuyến

Bảng: Thành phần của huyết tương và sữa bò (đơn vị?)

Mỡ sữa được tổng hợp từ các axit béo mạch ngắn (4-12 cacbon) chiếm 30%,chúng được hình thành trong dạ cỏ, được chuyển trực tiếp đến tuyến vú để hìnhthành mỡ sũa Các axit béo kết hợp với glycerin để tạo ra mỡ trung tính (glucosemáu đến tế bào tuyến một phần được chuyển thành glycerin) Một phần mỡ sữađược sử dụng ngay từ các mỡ trung tính có trong huyết tương

Nói chung hàm lượng các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong mộtphạm vi khá rộng, phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, về điều kiện tự nhiên,điều kiện chăn nuôi Sữa của các động vật khác nhau là rất khác nhau

Ví dụ: Sữa cừu có hàm lượng protein và chất béo cao nhất tiếp đến là sữa trâu.Còn trong sữa mẹ (người) hàm lượng lactose cao hơn hẳn so với các loài độngvật khác Do đặc điểm về mùi cũng như thành phần hóa học mà người ta có thểsản xuất những sản phẩm sữa đặc trưng chỉ từ một loại sữa nào đó,ví dụ nhưkumis từ sữa dê…

Nhưng phổ biến nhất ở nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam vẫn là sữa bò.Mặc dù việc chăn nuôi trâu sữa, dê sữa đã có ở nước ta khá lâu đời nhưng vìnhiều lý do nên sản lượng 2 loại sữa này còn rất thấp.Vì vậy cho đến nay nguyênliệu chủ yếu cho ngành sữa Việt nam vẫn là sữa bò

1.2 Giá trị dinh dưỡng của sữa

Sữa là một trong những sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhất.Trong sữa có đầy đủ tất cả các chất dinh dưỡng cần thiết và dễ được cơ thể hấpthụ ngoài các thành phần chính là protein, lactose, lipid, muối khoáng còn có tấtcả các vitamin chủ yếu, các enzyme, các nguyên tố vi lượng không thể thay thế

Do vậy sữa có thể hiểu là “một dịch sinh học phức tạp của chất khác hẳn vớihỗn hợp vật chất mang tính cơ học đơn thuần” Thành phần của sữa luôn luônthay đổi tuỳ thuộc vào giai đoạn tiết sữa, giống gia súc và chế độ dinh dưỡngchăm sóc chúng

Bảng: Thành phần dinh dưỡng của sữa(%)

Hàm lượng protein trong sữa phụ thuộc vào các yếu tố di truyền và ngoạicảnh Như sữa bò Jec-xay có hàm lượng protein cao (3,9%) Trong bò langtrắng đen hàm lượng này thấp hơn (3,3%) Hàm lượng protein trong sữa cònphụ thuộc vào giai đoạn tiêùt sữa Sữa ngày đầu tiên (sữa đầu) chứa 15,5% đếnngày thứ ba hàm lượng này giảm xuống còn 3,6% và giảm tiếp ở tháng thứ 3rồi tăng lên ở giai đoạn cuối

Protein sữa được tạo thành từ các axit amin, polypeptid và protein của máu.Những chất này do thức ăn cung cấp, bỡi vậy khi tăng giá trị dinh dưỡng củakhẩu phần ăn làm tăng giá trị protein trong sữa

Protein trong sữa có thể thu được nhờ các phương pháp lắng, kết tủa bằngcồn hay đun nóng, điện ly hoặc sắc ký Bằng các phương pháp trên người ta đãxác định được một số loại protein sau : casein (2-4,5%) ; α-lactoalbulin (0,5-1%) ;β-lactoglobolin (0,1%)

Sữa đã tách casein có màu trong, nước còn lại có chứa các loại protein hoàtan khác như α-lactoalbulin ;β-lactoglobolin và globulin kháng thể

• Mỡ sữa

Mỡ sữa (Lipid) bao gồm glycerit, photphatid, glycolipid, Steroit, triglyceritđược tạo thành từ glycerin và axit béo Các axit béo có mạch nối đôi đa dạng từC4 – C24 gồm các axit béo no và không no với các liên kết nối đôi Photphatid(glyxerin + axit béo + P +gốc Bazơ) và glycolipid (glyxerin + axit béo + gốcđường) Hai thành phần này tham gia vào cấu tạo của vỏ hạt mỡ (Photphatidchiếm 60% thành phần võ hạt mỡ) Sữa đầu thường chứa photphatid nhiều gấp3-4 lần sữa thường Steroit gồm 2 thành phần chính làsterol và sterit Sterol cócholesterol (dưới tác dụng của tia cực tím biến thành vitamin D3) vàergosterol.Chất này trở thành vitamin D2 khi có tia cực tím Sterit là este củacác axit béo

Mỡ sữa khác với mỡ động vật nói chung về tính đa dạng Mỡ sữa gồm 15axit béo trong khi đó mỡ động vật chỉ chứa 5-7 loại Những loại axit no có giátrị sinh học cao như malic, kapronic chiếm 7-8 % trong mỡ sữa Trong khi đómỗi loại này chỉ là vết trong mỡ động vật Nhiều axit béo không no khác nhưlinoleic, arachidoic v.v tham gia vào quá trình trao đổi chất ở tế bào và làthành viên của nhóm vitamin E Mỡ sữa chứa nhiều vitamin A, E, D, K hơn cácmỡ động vật khác

• Các chất khoáng trong sữa

Trong sữa chứa gần 80 loại khoáng đảm bảo cho sự phát triển của cơ thểnon và sự hoạt động sống bình thường ở giai đoạn trưởng thành Hàm lượngkhoáng trung bình trong sữa là 1% Phân tích khoáng bằng tro hoá chỉ thu được0,7% vì bị oxyhoá và bay đi chút ít Khoáng trong sữa phân thành 3 dạng phụthuộc vào hàm lượng của chúng; khoáng đa lượng (10-100mg%); khoáng vilượng (0,1-1mg%), khoáng dưới vi lượng (nhỏ hơn 0,1mg%) Những khoáng đalượng quan trọng trong sữa là canxi (125-130mg); photpho (95-105mg%) Tỷ lệ

2 chất này trong sữa rất phù hợp với đặc điểm tiêu hoá hấp thu của động vậtnon và trẻ sơ sinh Các chất khoáng quan trọng khác có trong sữa là Kali, Natri,Magiê, Selen, Chlor v.v Người ta đã phát hiện hàm lượng chlor cao ở sữanhững bò mắc bệnh viêm vú (mastitis) Các khoáng vi lượng và dưới vilượng( ultramicro element ) trong sữa là Sắt, Nhôm, Kẽm, Coban, Chrom, Chì,Arsen, Vàng, Bor, Iot, Fruon, Titan, Bạc, Đồng, Mangan, Liti, Thiếc và các

chất khác Thừa hoặc thiếu một trong những chất này trong khẩu phần ăn đềugây bệnh cho sinh vật.

Hàm lượng lactose trong sữa từ 4,7-5,3 %, nó ít biến đổi hơn so với mỡ vàprotein

Ý nghĩa sinh lý của đường sữa khá cao, nó là một nhóm ghép của nhiềuenzyme xúc tác các quá trình tổng hợp protein, mỡ, vitamin, enzyme Nó cầnthiết cho quá trình trao đổi chất ở nội bào, cho hoạt động của tim,gan, thận,Đẩy mạnh quá trình hấp thu canxi Trong cơ thể lactose được phân hủy bỡienzyme lactose và vi sinh vật của đường tiêu hoá thành đường glucose vàgalactose,loại đường này cần cho dinh dưỡng não,tăng cường hoạt động của hệthần kinh Ngoài lactose trong sữa còn có các đường khác và axit xialic Nhưngchất này có vai trò quan trọng trong tiêu hoá của trẻ bú sữa nhờ tính khángkhuẩn của chúng

• Axit citric

Axit citric có ít trong sữa (0,1-0,2%), song nó chiếm vai trò quan trọngtrong kỹ nghệ sữa Tính bền vững của sữa trong quá trình xử lý nhiệt phụthuộc vào hàm lượng khoáng và axit trong sữa, trong đó có axit citric Khi làmsữa chua và các sản phẩm khác axit citric chuyển thành các chất thơm(diacetin) làm tăng vị cho sản phẩm Axit citric còn tham gia vào các quá trìnhtrao đổi các chất khoáng

• Các chất hoạt tính sinh học trong sữa

*Vitamin:

Thiếu vitamin quá trình trao đổi chất bị phá hủy gây bệnh làm gầy yếu,chậm lớn không phát triển, giảm khả năng sinh sản và năng suất do vậyvitamin còn có tên là “chất sống”

Trong sữa có nhiều vitamin với hàm lượng rất lớn

Hàm lượng một số vitamin trong sữa (mg/kg)

* Enzyme trong sữa :

Sữa có hầu hết các enzyme trong tự nhiên, từ máu, từ không khí và dụng cụđựng sữa, ở trạng thái dung dịch các enzyme bị thủy phân ở nhiệt độ 800C, dovậy các sản phẩm chế biến từ sữa không còn enzyme Các enzyme quan trọngtrong sữa là reductase, peroxidase, lactase, catalase

*Hormon trong sữa

Prolactin được tiết ra từ thùy trước tuyến yên theo máu vào sữa Chức năngcủa nó là kích thích quá trình tiết sữa

Tiroxin là hormon của tuyến giáp trạng nó chứa iot và tham gia vào các quátrình điều hoà trao đổi protein, đường và mỡ

Các loại hormon khác có trong sữa là adrenalin (hormon tuyến thượngthận), insulin (hormon tuyến tuỵ), các hormon tuyến sinh dục

1.3.Thành Phần Hoá Học Của Sữa

Các thành phần chính của một lít sữa

(25-45g/l) Ở dạng cầu béo:là những giọt chất béo cóđường kính từ 1-10µm,được bao bằng một

màng lipoprotein,ở dạng nhũ tương

Ở các dạng hợp chất hoà tan trong chất béo:

các sắc tố(β caroten), sterol(cholesterol), cácvitamin

Ở dạng hoà tan 4,7: là những cao phân tử củaalbuminvà imunoglobumin

Nitơ phi protein 0,3g: ure, axit uric, creatin …Chất

Chất khô

Tổng(MST) Sữa đã được làm bôùc hơi nước 130 12,6

Các chất

khác Các chất xúc tác sinh học: các vitamin ( A, D,E, K, B1, B2, PP, B6, B12, C …) và các enzyme

Các khí hoà tan:CO2,O2, N2, 4-5% thể tích

Nước tự do có thể bị bốc hơi trong quá trình bảo quản phomat hoặccũng có thể bị ngưng tụ ngay trên bề mặt.Khi bảo quản sữa bột,nước tự doxâm nhập vào làm cho sữa bột bị vón cục

1.3.1.2 Nước liên kết

Nước liên kết chiếm một tỷ lệ nhỏ,khoảng 3-4% Hàm lượng nướcliên kết phụ thuộc vào các thành phần name trong hệ keo :protein, cácphosphatit, polysacarit.Nước liên kết thường được gắn Với các nhóm như:-NH2, -COOH, =NH, -CO-NH-,…

Hàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa rất khác nhau,vídụ:Trong sữa gầy có 2,13-2,59% nước liên kết, Sữa đầu(colustrum)có4,15% nước liên kết,nước tách ra trong quá trình sản xuất bơ (butter milk-nước sữa hoặc huyết thanh) chỉ có 1,75% nước liên kết

Nước liên kết đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 0oc, không hoà tanmuối,đường

Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactose dướidạng C12H22O11.H2O

1.3.2 Chất Khô

Trừ nước ra,chất khô của sữa bao gồm các thành phần của sữa

Có thể xác định chất khô của sữa bằng phương pháp sấy đến trọng luợngkhông đổi hoặc bằng công thức tính toán

Có nhiều cách tính hàm lượng chất khô của sữa một cách khá chính xácbằng các công thức kinh nghiệm.

Công thức của Richmond(Anh):

S=1,12F+0,25a+0,66Hoặc công thức được sử dụng rộng rãi tại Mỹ:

04,01000

27333

,

++

=

a

a F

S

Trong đó: S-hàm lượng chất khô của sữa,%

F-hàm lượng chất béo của sữa,%

a-tỷ trọng của sữa theo độ lactometer (vídụ:tỷ trọng củasữa đo được theo tỷ trọng kế lactometerlà 1,026g/ml thí a=26)

Trong sữa có 18 axit béo Mỗi glixerol có thể kết hợp với 3 phântử axit béo mà ba axit béo này có thể cùng loại hoặc khác loại Vì vậysố glixerit (triglixerit)khác nhau là vô cùng lớn

Chất béo của sữa bao gồm các triglixerit, diglixerit, axit béo,sterol, carotenoit, vitamin A,D,E,K và một số chất khác

Khi để yên sữa, một lớp váng sữa (cream)sẽ được tạo thành trênbề mặt.dưới kính hiển vi người ta nhận thấy trong váng sữa có rất nhiềuthể hình cầu với kích thước rất khác nhau, nổi tự do trong sữa.Mỗi thểcầu mỡ được bao bọc bằng một màng mỏng

Các thể hình cầu đó là các cầu mỡ và màng bao của chúng đượctạo thành chủ yếu từ proteinvà các phosphatit Màng bao của các cầumỡ rất bền, có tác dụng bảo vệ,giữ cho chúng không bị phá huỷ bỡi cácenzyme có trong sữa

Các cầu mỡ có đường kính từ 10 đến 20 µm ( đường kính trungbình từ 3-4µm).Trong 1ml sữa có khoảng 3000-4000triệu cầu mỡ.Cáccầu mỡ là thành phần nhẹ nhất trong sữa (tỷ trọng 0,925g/cm3)và chúngcó xu hướng nổi lên trên bề mặt sữa

Các axit béo chiếm 98-99% tổng chất béo của sữa Chất béocủa sữa khác với mỡ của các động vật khác là chứa nhiều axit béo no,có khối lượng phân tử thấp

Các axit béo chủ yếu của sữaCác axit béo Số nguyên tử

46810

-8-21631

3,0-4,51,3-2,20,8-2,51,8-3,8Lauric

MiristicPalmiticStearic

12141618

44546370

2,0-5,07,0-11,025,0-29,07,0-13,0Các axit béo

không noOleicLinoleiclinolenic

18:118:218:3

+14-11-5

30,0-40,0-

3,0-3,0Qua bảng trên ta thấy: Bốn axit béo có tỷ trọng cao nhất làmiristic, palmitic, stearic và oleic Nhiệt độ nóng chảy của axit béo tăngkhi khối lượng phân tử tăng Còn số lượng nối đôi lại làm giảm nhiệt độnóng chảy

• Điểm nóng chảy của chất sữa béo

Ơû nhiệt độ thường các axit béo như butyric, caproic, caprylic tồn tại ởthể lỏng còn các axit lauric,miristic, palmitic lại ở thể rắn

Tỷ lệ giữa các axit béo có nhiệt độ nóng chảy cao và các axit béokhông no có nhiệt độ nóng chảy thấp ảnh hưởng lớn đến độ cứng củachất béo:chất béo chứa nhiều axit béo co nhiệt độ nóng chảy cao sẽcứng, trong khi chất béo chứa nhiều axit béo có nhiệt độ nóng chảy thấpsẽ mềm

Tỷ trọng chất béo sữa là 0,93g/cm3, nhiệt độ nóng chảy hoặc đôngđặc của chất béo sữa không rõ ràng Chất béo sữa được tạo thành từ cáctriglixerit hỗn tạp khác nhau nên chất béo sữa có khoảng nhiệt độ nóngchảy 28-35oC và đông đặc ở 19-26oC

1.3.2.1.2 Phosphatit và glycolipid

Các phosphatit và glycoLipid đóng vai trò quan trọng trong việctạo thành màng các cầu mỡ Trong thành phần của chúng có cả axit béohoàn tan trong chất béo và trong nước.

Hàm lượng các phosphatit và glicoLipid khoảng 0,031-0,05%.Màng của các cầu mỡ chứa xắp xỉ 60% các phosphatit và lượngphosphatit trong sữa đầu gấp 2-3 lần trong sữa bình thường

1.3.2.2 Hệ thống protein của sữa

Trong dung dịch có chứa 2 kiểu protein khác nhau:

-Protein hoà tan: gồm albumin, imunoglobulin, lisozim, lacto ferin,lactoperoxydaza…

-Protein ở trạng thái keo không bền :gồm một phức hệ mixen hữu cơcủa các caseinat và canxi photphat

Tỷ lệ của casein và protein hoà tan(%)

ProteinCasein (78-85%) Protein hoà tan(15-22%)Casein αs

(45-55%)

Casein αsl:

Gồm 199 axitamin

M=26614Da12-15g/l sữa đã táchbơ

β-lactoglobulin(7-12%)

162 axit amin5Cys: 2(-S-S)và 1(-SH)

18277 Da3-4g/l sữa đãtách bơ

Casein αs2:

Gồm 207 axitamin2Cys:2(-SH);10-13P

25203 Da 3-4 g/lsữa đã tách bơCasein β

(25-35%)

Gồm 209 axitaminM=23983Da9-11g/lsữa đã táchbơ

α-Lacalbumin(2-5%)

123 axit amin8Cys: 4(-S-S)và 1(-SH)

14175 Da0,6-1,7g/l sữađã tách bơCasein k

(8-15%)

Gồm 169 axitamin2Cys:2(-SH)M=25203 Da

Proteo-pepton(2-6%)

Casein γ

(3-7%)

Imunoglobulin(1,9-3,3%)

IgG1 153-163000Da0,3-0,6g/l sữađã tách bơIgG2 146-154000Da0,05-0,1g/l sữađã tách bơIgA 385-417000DaIgM

1000000Da0,05-0,1g/l sữađã tách bơSerum albumin 582 axit amin

960-35Cys: S) và 1(-SH)

17(-S-66267 Da

1.3.2.3 Lactose

Lactose chiếm vị trí hàng đầu trong gluxit của sữa Lactose tồn tại ở

2 dạng tự do và liên kết với các protein và các gluxit khác Tỷ lệ lactose tựdo/lactose liên kết là 8/1

Do khả năng hoà tan của lactose thấp, 1 phần lactose cần 6 phầnnước mà trong sữa đặc tỷ lệ nước/lactose=2 do đó 1 phần lactose sẽ kết tinh.1.3.2.4 Các muối

Do trong sữa có mặt các cation K+, Na+, Mg2+ và các anion của cácaxit phosphoric, limonic, clohydrit nên trong sữa có nhiều muối khác nhau

Các muối clorua (KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2…), các muối phosphat(KH2PO4, NaH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4…), các muối xitrat ( K2(C6H6O7),Na2(C6H6O7), Ca3(C6H5O7)2…)

Trong các muối trên,muối canxi có ý nghĩa lớn đối với người, đặcbiệt là trẻ em Hai nguyên tố canxi và phospho trong sữa có tỷ lệ rất hàihoà Ca/P=1/1,31 và ở dạng cơ thể dễ hấp thụ

Trong sữa còn có Mg(12mg%), K(113-171mg%), Na(30-77mg%) Tỷlệ K/Na=3,3 tương ứng với tỷ lệ này trong sữa mẹ Muối K và Na có tácdụng giữ trạng thái cân bằng trong sữa, giử áp suất thẩm thấu ở trạng tháibình thường

Các muối của axit phosphoric là những hợp chất đệm điển hình cótác dụng giử cân bằng hệ muối và hệ keo của sữa

Nhiệt độ cao làm thay đổi các thành phần muối của sữa Các muốihoà tan của axit phosphoric và axit limonic chuyển thành không hoà tan.Trong quá trình này tạo thành axit phosphoric làm tách 1 phần casein khỏiphức canxi phosphat caseinat Sự giảm nồng độ ion canxi làm giảm khảnăng đông tụ của sữa bằng rennin Nhiệt độ cao còn làm giảm độ bền củacasein đối với nhiệt Casein bền vững ngay ở cả 100oC, nếu nó được liênkết với 1 lượng nhất định canxi Nếu giảm lượng canxi thì trạng thái keo củacasein cũng giảm sự bền vững

Các cặn muối không tan của sữa cùng với các protein (chủ yếualbumin và globulin) bị kết tủa trên bề mặt đun nóng của thiết bị, tạo thành

“đá sữa”, làm giảm khả năng truyền nhiệt, gây khó khăn cho việc rữa thiếtbị

B12(xyanocobal-amin)Nicotinamit

Axit pantothenicC

BiotinAxit forlic

0,00513200,040,05

Trong sữa có nhiều vitamin gồm cả loại hoà tan trong nước (nhómB,C)và vitamin hoà tan trong chất béo (A,D,E) nhưng hàm lượng thấp nhấtlà vitamin D

Nếu xử lý nhiệt thời gian ngắn và không có không khí xâm nhập vàothì nhiệt độ nhỏ hơn hay bằng 100oC không làm giảm đáng kể lượng cácvitamin,trừ vitamin C rất nhạy cảm với nhiệt Khi thanh trùng đúng chế độthì lượng vitamin C giảm đi 17%

Nhiệt độ cao hơn 100oC làm phá huỷ 1 phần hoặc hầu hết các loạivitamin

Khi để lọt không khí, có tác dụng của ánh sáng,bao bì hoặc thiết bị bẩnđều làm giảm lượng vitamin các loại.lúc này vitamin Csẽ bị phá huỷ toànbộ

Để thành phần các vitamin cân đối và hoàn hảo hơn, người ta đả bổsung thêm 1 số loại vitamin cần thiết trong quá trình chế biến các sản phẩmsữa

1.3.2.6 Chất khoáng

Người ta quy ước chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro Nó baogồm các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Co, Ni, I, Cl, P, S, Al, Pb, Sn,Ag,As…trong đó các nguyên tố Ca, Mg, Na, K,P,S và Cl chiếm tỷ lệ cao hơn

Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa

Kẽm Nhôm Sắt Đồng Molipđen Mangan Niken

4000500400120603025Phospho

Clo

Lưu huỳnh

30001000100

Silic Brom

Bo Flo Iot

15001000200150601.3.2.7 Các enzyme

Trong sữa có chứa các enzyme thường gặp trong tự nhiên Chúng cómặt trong sữa từ tuyến sữa, từ vi sinh vật có trong không khí vá từ nhiềunguồn khác Con người còn chủ động đưa vào các loại vi khuẩn, nấm menhoặc enzyme Tất cả các enzyme của sữa và dùng trong chế biến sữa có thểchia thành 6 nhóm:

1-Oxydoreductaza2-Transpheraza3-Hydrolaza4-Liaza5-Izomeraza6-Ligaza1.3.2.8 Các chất khí và sắc tố của sữa

Lượng chất khí hoà tan trong sữa khoảng 70ml/lit trong đó 50-70% làCO2, 5-10% oxy và 20-30% là nitơ Sữa mới vắt ra chứa 1 lượng lớn khí, sauđó sẽ giảm dần và đạt mức bình thường Trong số các khí có mặt trong sữachỉ có oxy là ảnh hưởng xấu vì nó có thể là nguyên nhân phát triển các quátrình oxyhoá

Khi sữa được gia nhiệt, khí cacbonic, nitơ, và oxy bị bay hơi và hàmlượng của chúng trong sữa giảm không ít hơ 20% Kết quả của việc bài khínày khiến cho độ axit của sữa giảm 0,5-2oT

Sữa và mỡ sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoit mà đạidiện là carotin Hàm lượng carotin trong sữa mùa hè là 0,3-0,6mg/kg, mùađông 0,05-0,2mg/kg.

Trong sữa còn có sắc tố màu xanh là clorofin Màu xanh vàng củanước sữa là do lactoflavin (vitamin B2) Còn màu trắng của sữa là do sựkhuyếch tán ánh sáng bởi các mixen protein

1.4.Kiểm Tra Phân Loại Sữa Tươi Nguyên Liệu

Chất lượng của các sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố , như chất lượng nguyên liệu ban đầu , điều kiện bảo quản, quy trình công nghệ, điều kiện trang thiết bị Trong đó chất lượng sữa nguyên liệu ban đầu ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thành phẩm, do vậy việc tiến hành kiểm tra chất lượng nguyên liệu là điềurất quan trọng đối với công tác nghiên cứu và thực tế sản xuất Trong sản xuất cũng như nghiên cứu thông thường người ta tiến hành một số chỉ tiêu sau đây: độaxit, độ nhiễm khuẩn, tỷ trọng, hàm lượng chất khô, hàm lượng protein, đường sữa (lactose), chất béo, khả năng lên men…

1.4.1 Độ axit chung

Độ axit chung của sữa thường dược đo bằng độ Thorner (0 T) bằng số mililit NaOH 0,1N cần để trung hòa axit tự do có trong 100ml sữa Có thể đo bằng phần trăm axit latic

Đương lượng gam của axit latic là 90 suy ra 1 ml 0,1N NaOH tương ứng với 0,009% axit latic

Độ axit của sữa tươi thường từ 16 –19 0T khi chuẩn với chất chỉ thị

phenolphtalein có màu hồng nhạt Phản ứng axit này phù hơp với sự có mặt củacasein, muối axit của axit photphoric và citric, của CO2 hoà tan trong sữa Cho 10ml sữa tươi vào cốc (hoặc bình tam giác) có dung tích 100ml rồi thêm 20ml nước cất, 3 giọt phenolphthalein, lắc đều và trung hoà hỗn hợp này bằng NaOH0,1N cho tới khi có màu hồng nhạt không mất màu trong 30 giây

Lượng NaOH 0,1N đã dùng để trung hoà nhân với 10 cho ta độ axit của sũa theo độ Thorner Sự chênh leach giữõa 2 mẫu thí nghiệm song song không được quá 10T

Theo phương pháp trên, việc cho thêm nước vào làm tăng độ hoà tan của canxiphosphat Kết quả của sự thủy phân canxiphosphat hai lần chuyển thành canxiphosphat ba lần thay thế :

CaHP4 + 2H2O = Ca(OH)2 + H3PO42CaHPO4 +Ca(OH)2 = Ca3(PO4) +2 H2O

Khi chuẩn sữa bằng NaOH 0,1N kèm theo sự pha thêm nước gấp 2 lần(20ml) làm cho độ axit của sữa thấp hơn so với khi chuẩn sữa không pha thêmnước Người ta cho phép chuẩn sữa để xác định độ axit của sữa mà không pha

thêm nước nhưng hki đó kết quả thu được phải trừ đi 20T

1.4.2 Chỉ số độ tươi

• PP xác định độ tươi của sữa bằng axit sunfuric nồng độ 0,1N

Lấy 10ml sữa tươi(ở cùng mẫu sữa vừa xác định độ axit), thêm 20ml nước cất sao đó chuẩn bằng H2SO4 0,1N tới khi xuất hiện kết tủa

Lượng H2SO4 0,1N nhân với 10 là chỉ số đông tụ Chỉ số độ tươi khôngthấp hơn 60 là sữa tốt, nếu thấp hơn 60 chứng tỏ sữa không tươi vì độ axit ban đầu lớn nên cho một lượng nhỏ hơn 60ml H2SO4 0,1N sữa đã đông tụ

• PP xác định độ tươi của sữa bằng cồn

Cồn là 1 chất háo nước Khi cho vào sữa , nếu sữa đó không tươi( co ùđộ chua cao) thì khả năng làm mất vỏ hydrat của các protein trong sữa sẽ nhanh, làm cho các phân tử protein liên kết lại dễ dàng và sữa bị đông tụ ngay

Lấy 2-4 ống nghiệm có dung tích 20ml, lấy vào mỗi ống 2-3ml sữa và 2-3 cồn 68% Lắc đèâu các ống nghiệm khoảng 1-2phút Quan sát xem nếu trên thành ống nghiệm không xuất hiện các hạt nhỏ thì kết luận mẫu sữa có độ tươi đạt yêu cầu Ngược lại, nếu trên thành ống nghiệm có các hạt kết tủa nhỏ thì ta kết luận sữa bò đó kém tươi và độ axit của sữa đã tăng vượt độ axit giới hạn (21-22oT) Nếu các hạt kết tủa có kích thước lớn và dịch sữa hình như bị đặc, ta đem ống nghiệm hơ nóng trên bếp điện, nếu sữa bị vón cục thì sữa có độ tươi quá kém, lúc này độ axit khoảng 26-28oT Đây là phương pháp định tính xác định kết quả nhanh nên người ta thường dùng trong sản xuất Nhờ phương pháp này mà người ta có thể phâ loại sữa tốt, trung bình và xấu

1.4.3 Chỉ tiêu vi sinh vật

• Nguyên tắc

Dựa vào tính chất khử của enzyme reductaza làm mất màu xanh của chất chỉ thị xanh metylen Enzyme reductaza do vi khuẩn tiết ra, lượng vi khuẩn càng nhiều thì lượng enzyme reductaza càng lớn và sự mất màu càng nhanh

• Cách tiến hành

Cho 10ml vào ống nghiệm và 1ml xanh metylen Lắc đều,rồi đặt ống nghiệm vào nồi cách thủy có nhiệt độ 38-40oC là nhiệt độ thích hợp của reductaza(mức nước trong ống phải thấp hơn mức nước ngoài ống) Sau khinhiệt độ của sữa trong ống nghiệm đạt 38-40oC thì bắt đầu tính thời gian.Dựa vào kết quả thời gian mất màu, người ta phân loại chất lượng sữa theo bảng sau:

Thời gian mấtmàu (phút)

Lượng vi sinh vậttrong 1ml sữa

Chất lượng sữa Xếp loại

> 3305,5h

4-20 triệu500000-4triệu

< 500000

TồiTrung bìnhTốt

IIIIII

1.4.4 Tạp chất cơ học (độ sạch,mức độ nhiễm bẩn)

Trong quá trình thu nhận, qua nhiều khâu từ dụng cụ, môi trường, không khí v.v tạp chất cơ học có thể xâm nhập vào sữa

Tuỳ theo mức độ nhiểm bẩn tạp chất cơ học người ta chia làm 3 loại:

o Loại I: Trên giấy lọc hầu như không có hoặc chỉ có vài một đốmnhỏ Đó là sữa tốt

o Loại II: Trên giấy lọc có ít đốm bẩn Sữa trung bình

o Loại III: Trên giấy lọc có nhiều đốm bẩn

• Cách tiến hành:lấy 1 miếng giấy lọc cho vào phễu Qua đó đổ 150ml sữa chảy qua, lấy giấy lọc ra, làm khô rồi so sánh với mẩu chính.1.4.5 Tỷ trọng

100-Giá trị tỷ trọng trung bình của sữa tươi ở 20oC là 1,026-1,033 g/cm Khi nhiệt độ chênh lệch nhau 1oC thì giá trị tỷ trọng sai khác 60,0002

Nếu nhiệt độ trên 20oC thì:

Kết quả = giá trị đo được+0,0002*∆t

∆t =t-20Nếu nhiệt độ dưới 20oC thì:

Kết quả = giá trị đo được -0,0002*∆t

∆t =t+20

Ví dụ: Tỷ trọng của sữa ở 16oC đo được bằng 1,0298 Suy ra ở 20oC sẽ là:D20/4= 1,0298 – (0,0002 * 4)=1,029

• Cách tiến hành:

Dùng 1 ống đong hình trụ dung tích 250-500ml, đô sữa từ từ vào thành ống( để hạn chế sự tạo bọt ) Thả nhẹ nhàng tỷ trọngkế và cho nó nổi tự

do Sau đó đọc trên thang chia độ của tỷ trọng kế

Nếu nhiệt độ của sữa không phải ở 20oC thì kết quả phải cộng trừ hiệu chỉnh như trình bày ở trên

Khi đo tỷ trọng sữa ở 20oC lớn hơn 1,030 ta nghĩ ngay đến 1 trong những nguyên nhân sau:

- Sữa đã bị tách bớt chất béo

- Sữa đã bị pha thêm chất khô vào(sữa bột)

Ta có thể xác dịnh được lượng chất béo đã lấy ra:

%100

*

1

M

M M

Trong đó : CB - % chất béo hay lượng chất béo đã bị lấy bớt đi

M – hàm lượng chất béo sữa tiêu chuẩn %.

M1 – hàm lượng chất béo sữa kiểm tra %

Ngược lại khi d20/4 <1,026 có thể do nguyên nhân thêm nước vào1.4.6 Xác định hàm lượng chất béo

Đặt mỡ kế lên giá, rót định luợng vào mỡ kế 10ml axit sunfurit có tỷ trọng 1,81-1,82 Lấy tiếp voà mỡ kế 10,77ml sữa và 1ml rượu isoamalic Đóng chặt bằng nút cao su, quấn vải xung quanh mỡ kế, lắ từ từ cho đến khi trong mỡkế chuyển thành màu đen, đặt mỡ kế vào nối cách thuỷ nhiệt độ 70oC trong 5 phút Lấy mỡ kế đặt vào máy ly tâmvới tố độ 1000vòng/phút,trong vòng 5 phút Sau đó,dừng máy li tâm, lấy mỡ kế ra và đặt vào nối cách thủy nhiệt độ và thời gian giống như lần đầu Lấy mỡ kế ra và điều chỉnh cho chất béo ở vị trí số 0, hoặc1 để đọc(dùng nút cao su để điều chỉnh) Chỉ số đọc được trên mỡ kế chính là hàm luợng phần trăm chất béo của sữa

• Bản chất phương pháp

Trong sữa chất béo ở dạng hình cầu ,phía ngoài các mỡ cầu có màng bao bọc, muốn phá vỡ màng cầu mỡ phải dùng axit đậm đặt(H2SO4)đẩ chuyểnmuối canxi caseinat thành hợp chất casein – axit sunfurit:

NH2 – R(COO)6Ca3+ 3H2SO4  HN2 – R(COOH)6 + 3CaSO4NH2 – R(COO)6+ H2SO4  H2SO4 – NH2 + R(COOH)6

Cho rượu isoamilic vào để tạo thành 1 este tách hoàn toàn chất béo.H2SO4 + 2C5H11OH = (C5H11O)2SO2 + H2O

• Xác định chất béo bằng PP không li tâm(PP Inikhov)

Cho 10ml dung dịch xút vào mỡ kế sao cho cổ ống không bị giây xút Dùng pipet hút 10,77ml sữa nhỏ từ từ theo thành ống Thêm vào đó 1ml rượu Đóng ống bằng nút cao su Lắc đều cho đến lúc tạo bọt ngâm vào nối cách thuỷ 70-73oC Chú ýù cách 5 phút lắc mạnh mỡ kế Làm như vậy 2 lần, sau đó cho vào nồi cách thuỷ thêm 10 phút nữa Đảo mỡ kế, cho phần nút xuống phíadưới Để ởvị trí này cho đến lúc hết bọt

Sau đó người ta đặt mỡ kế sang nồi cách thuỷ khác ở 65oC trong 5 phút Lấy mỡ kế ra, đọc hàm lượng chất béo trên thang chia độ của mỡ kế.1.4.7 Xác định chất khô của sữa

Cân vào cốc thủy tinh (loại chuyên dùng) đã biết trọng lượng khoảng 20 –25g cát và 1 mẫu đũa thuỷ tinh Cho cốc có cát và đũa vào tủ sấy ở to=102-

105oC Khoảng 30 phút, sau đó làm nguội cốc trong bình hút ẩm, rồi đem cân lại trên cân phân tích với độ chích xác 0,001g Dùng pipet hút 10ml sữa vào cốc vừa cân xong Hiệu số giữõa 2 lần cân là trọng lượng 10ml sữa Đặt cốc có cát, đũa thuỷ tinh và sữa lên nồi cách thuỷ đun đến khi bốc hết hơi nước thì đặt vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 102-105oC, thời gian sấy khoảng 2h(nhớ mở nắp cốc) Sau 2h lấy cốc ra cho vào bình hút ẩm để làm nguội khoảng 25-30 phút,

lấy ra đem cân lần 1, cân xong cho lại vào tủ sấy và sấy tiếp khoảng 1h, sau đólấy ra làm nguội trong bình hút ẩm khoảng 20 phút(nhớ mở nắp cốc), đem cân lần 2 Sai khác trọng lượng 2 lần không được quá 0,004g.

Nếu hiệu số giữõa 2 lần vượt quá 0,004g thì lại cho cốc vào tủ sấy sấy tiếpkhoảng 30 phút Làm nguội, cân lại lần 3, nếu 2 lần cân cuối có trọng lượng xấp xỉ nhau là được

x= −Trong đó: x-hàm luợng chất khô của sữa, %;

a-trọng lượng chén+ cát+ đũa, %;

b-trọng lượng chén+cát+đũa+sữa,%;

c-trọng lượng mẫu phân tích,g

• Phương pháp tính theo công thức

Ngoài phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi, ta có thể dùng công thức sau để xác định chất khô:

Công thức của Richmond (Anh):

S=1,21F+0,25a+0,66Hoặc công thức được sử dụng rộng rãi tại Mỹ:

04,01000

27333

,

++

=

a

a F

S

Trong đó: S – hàm lượng chất khô của sữa,%;

F – hàm lượng chất béo của sữa,%;

A – tỷ trọng của sữa theo độ lactometer

Ví dụ : tỷ trọng của sữa đo đượctheo tỷ trọng kế lactometer là 1,026g/ml thì a=26 (Nguyên phần này đưa ra phụ lục)

1.5.Giới Thiệu Và Phân Loại Sữa Bột

Ngoài ra, do sữa là môi trường rất thuận lợi để cho vi sinh vật phát triển Vì vậy, việc sản xuất sữa bột nhằm bảo quản sữa được lâu hơn và rất thuận tiện cho việc sử dụng

Có thể chia sữa bột thành 3 loại:

• Sữa bột nguyên chất

Thành phần của sữa bột nguyên chất : nước không quá 4%, chất béo không nhỏ hơn 25%, độ hoà tan 98-99% phụ thuộc vào phương pháp sấy Độ chua khi pha lại 20-22oT

• Sữa bột gầy

Sữa bột gầy thường xốp và mịn hơn sưa bột nguyên chất Độ hoà tan của sữa phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc và nhiệt độ sấy Nhiệt độ cô đặc thích hợp nhất 57-60oC Nhiệt độ không khí vào tháp sấy không quá 200oC Sau khi sấy sữa bột phải được lấy ra khỏi tháp ngay để tránh ảnh hưởng đến chất lượngsữa (nên trình bày cùng một cách, có nghĩa là sữa bột gầy có thành phần nước,chất béo, độ hoà tan…)

1.5.2 Yêu cầu nguyên liệu

Các loại sữa bột thành phẩm đòi hỏi chất lượng rất cao Vì vậy sữa

nguyên liệu phải có chất lượng rất khắt khe Điều đó có nghĩa là sữa phải rất sạch , điều kiện công nghệ sấy phải đủ để kiểm soát tổng số vi sinh vật cũng như nha bào Thông thường, người ta tiến hành siêu lọc để loại bỏ hết nha bào.Ngoài ra, cũng cần phải kiểm tra chặt chẻ sữa nguyên liệu đưa đến nhà máy đã qua xử lý nhiệt chưa Hoặc độ hoà tan và mùi vị có đạt yêu cầu

không.v.v

1.5.3 Mục đích, ý nghĩa và phạm vi sử dụng

Sữa bột được sử dụng hết sức rộng rãi với nhiều mục đích khác nhau như:

o Sản xuất sữa pha lại (hoàn nguyên)

o Dùng trong sản xuất bánh mì để tăng độ nở, độ tươi của bánh

o Dùng kết hợp trứng trong sản xuất bánh mì, bánh ngọt

o Công nghệ sản xuất chocolate

o Công nghệ sản xuất xúc xích, công nghệ lương thực

o Nguyên liệu trong sản xuất sữa hỗn hợp cho trẻ em

o Phục vụ chăn nuôi

Một trong những tính chất quan trọng nhất của sữa bột là độ hoà tan, nó biểu hiện khả năng phục hồi của sữa tức là khả năng protein của sữa phân tántrở lại, tạo thành dung dịch keo bền vững

Độ hoà tan được tính bằng lượng chất không hoà tan còn lại trong ống sau khi li tâm phụ thuộc vào phương pháp sấy, độ hoà tan của các loại sữa sẽ rất khác nhau : khi sấy trục lượng chất không tan 20-15ml tức độ hoà tan 80-85%,còn khi sấy phun lượng đó là 2,0-0,5ml chất không tan, độ hoà tan 98-99,5%.Sữa bột bảo quản được lâu, sử dụng thuận tiện Ngoài ra, cần có thiết bị đảm chất lượng sữa nguyên liệu và nguồn sữa cung cấp dồi dào đủ để sản xuất

Thành phần chích của một số sản phẩm sữa bột

phần

Sữa bộtnguyên chất

Sữa bộtgầy

Creambột

Butter milkbột

Wheybột

1.5.4 Phân loại sản phẩm dành cho mọi đối tượng

• Sữa bột dành cho trẻ từ 0 - 6 tháng tuổi

• Sữa bột dành cho trẻ từ 6 – 12 tháng tuổi

• Sữa bột dành cho trẻ từ 1 – 3 tuổi

• Sữa bột dành cho trẻ từ 1 – 6 tuổi

• Sữa bột dành cho trẻ từ 1 – 3 tuổi

• Sữa bột dành cho trẻ từ 6 tuổi trở lên

• Sữa bột dành cho bà mẹ mang thai và cho con bú

• Sữa bột dành cho người béo

• Sữa bột dành cho người gầy

• Sữa bột dành cho người lớn tuổi,bệnh nhân cần phục hồi nhanh và những người ăn uống kém

1.5.5 aaaaa

1.6.Quy Trình Công Nghệ SX Sữa Bột

Quy trình công nghệ sản xuất sữa bột gồm các công đoạn sau:

Sữa bò tươiTiếp nhận

Làm nguộiSấy Cô đặcThanh trùng

Tiêu chuẩn hoá hoá

Tạm chứaLàm lạnhLọc

Đóng góiBảo quản

Sản phẩm

1.6.1 Nhận sữa, lọc, làm lạnh, tạm chứa

Sữa dùng để chế biến sữa bột, loại có chất lượng cao lấy từ gia súc khoẻmạnh, độ chua của sữa khi đưa vào chế biến không quá 20oT, hàm lượng chất khô 12%, canxi 125mg% Tỷ số hàm lượng chất béo và chất khô không mỡ là 0,41

Sữa đạt đủ các tiêu chuẩn trên , đem cân, lọc qua vải hoặc li tâm làm sạch Sữa đã lọc sạch được làm lạnh tới 4-6oC và được đưa sang thùng tạm chứa Cứ sau 2h bảo quản phả kiểm tra nhiệt độ và độ chua để kịp thời xử lý.1.6.2 Tiêu chuẩn hoá

Thành phần của sữa bột được điều chỉnh theo tiêu chuẩn Mỗi loại sản phẩm chứa 1 lượng chất khô và nước nhất định

Để có được tỷ lệ giữõa chất béo và chất khô của sản phẩm đúng tiêu chuẩnthì ngay từ khi phối chế, tỷ lệ này phải được đảm bảo

Trong sữa bột hàm lượng chất béo trong sản phẩm là 16,5% Hàm hàm lượng chất khô trong mỡ là 80,2% Tỷ lệ giữõa chất béo : chất khô không mỡ là 0,204

Tiêu chuẩn hoá hàm lượng chất béo bằng cách lấy bớt 1 lượng cream trộn với sữa để được hỗn hợp sữa có hàm lượng chất béo cần thiết

Ta có thể tiêu chuẩn hoá hàm lượng chất béo bằng thiết bị li tâm tiêu chuẩn hoá tự động Khi biết hàm lượng chất béo của cream, sữa gầy hoặc sữa nguyên thì có thể tiêu chuẩn hoá bằng cách tính toán,sử dụng phương pháp tamgáic hoặc hình chữ nhật

1.6.3 Thanh trùng

Trong sản xuất sữa bột, thanh trùng là công đoạn bắt buộc, không thể thiếu được Cần chọn chế độ thanh trùng thích hợp sao cho có hiệu quả nhất màlại ít thay đổi tính chất lý hoá của sữa

Thanh trùng nhằm tiêu diệt vi trùng và phá huỷ các men đồng thời làm thay đổi một cách đáng kể tính chất của protein,các chất khoáng và ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái của sản phẩm

Dưới ảnh hưởng của nhiệt độ, các cấu tử casein được sắp xếp lại,casein mất tính linh động, một phần bị thủy phân và khi nhiệt độ tăng thì lượng

caseinβ, κ và γ cũng tăng do kết quả việc kết hợp chúng với whey(nước sữa hoặc huyết thanh)protein và đồng thời làm thay đổi hàm lượng whey prtein.Nếu tăng nhiệt độ thanh trùng đến 115oC thì hàm lượng globulin miễn dịch trong sữa sẽ giảm xuấng còn 38,7mg% còn hàm lượng α-lactalbumin tăng từ 17-139mg% do các whey protein kết hợp với các cấu tử khác

Ơû 130oC thì hàm lượng các globulin bị giảm xuống còn 30,4mg% và β–lactalbumin còn 54,2mg% Khi các whey protein biến tính thì hàm lượng của

chúng giảm đi 2-3 lần và các whey protein kết hợp với casein Kích thước của các cấu tử casein tăng 10-35% khi tăng nhiệt độ thanh trùng.

Khi thanh trùng ở 115-130oC, độ phân tán của casein giảm, các cấu tử whey protein và casein bị phân bố lại

Tóm lại khi thanh trùng cấn chú ý đến nhiệt độ, thông thường nhiệt độ thanh trùng thay đổi theo mùa cho phù hợp

Mùa hè,protein của sữa có độ bèn với nhiệt cao, sự biến tính của các whey protein cũng ít hơn Do đó cần thanh trùng ở nhiệt độ không thấp

hơn105oC Còn mùa đông thì chỉ cần thanh trùng ở 95oC

Thanh trùng còn nhằm mục đích tạo 1 nhiệt độ cần thiết để khi đưa dung dịch sữa vào nồi cô đặc, sữa có thể bốc hơi ngay, tránh sự chênh lệch nhiệt độ cao trong nồi cô đặc chân không

Aûnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng tới kích thước của các cấu tữ casein

và hàm lượng các whey prteinNhiệt độ

115

130

434,57756,10768,57784,86795,40812,20839,17

0,7060,4900,4830,3900,3740,3580,210Sau khi thanh trùng cần làm nguội tới nhiệt độ cô đặc 60-70oC Khi đã làm nguội đến nhiệt độ này, người ta có thể đưa vào thùng trung gian rồi từ đó cho vào nồi cô đặc hoặc óc thể cho trực tiếp vào nồi cô đặc

bị biến tính(đặc sệt,có màu vàng sẫm)

Cô đặc trong nồi cô đặc hcân không thường khắc phục được các nhược điểm trên Vì thời gian cô đặc ngắn, nhiệt độ thấp do đó sản phẩm có chất lượng cũng như màu sắc tốt

Trong công nghệ chế biến sữa hiện nay người ta thường sử dụng thiết bị chân không một nồi(kiều 2 vỏ, kiểu tạo màng)hoặc hệ cô đặc nhiều nồi hoạt động liên tục hay gián đoạn

Thời gian cô đặc sữa phụ thuộc vào cấu tạo của thiết bị, hệ số bốc hơi, phương pháp cô đặc và tính chất của hỗn hợp sữa.

Tuỳ theo loại sản phẩm, nhười ta cô đặc sữa tới một mức độ nhất định rồi bổ sung thêm các loại sinh tố, khoáng chất, vitamin v.v

1.6.5 Sấy và các phương pháp sấy

1.6.5.1 Sấy phun

Người ta dùng không khí nóng để sấy phun sữa Khi không khí bị đunnóng, thể tích của nó lại tăng lên còn mức độ nước bão hoà giảm, khả năng hấp thụ nước tăng lên Không khí nóng đóng vai trò vừa là nguồn năng lượng, vừa là chất hấp thụ nước

Các phân tử sữa cô đặc có kích thước nhỏ từ 40-250µm, có tổng diện tích bề mặt lớn hơn 150-250m2/1lít sữa sẽ nhanh chống bị khô đi khi gặp không khí nóng Những giọt sữa có kích thước 40µm ở nhiệt độ 49-54oC sẻ khô đi sau 2s và giảm một nữa lượng nước

Người ta có thể dùng vòi phun hoặc đĩa phun trong thiết bị sấy phun Hàm lượng chất khô của sữa cô đặc khoảng 50% là vừa đảm bảo phun đều

Trong máy sấy kiểu này, nhiệt độ không khí đưa vào 155-165oC Điều chỉnh nhiệt độ trong phòng sấy bằng cách điều chỉnh lượng và nhiệt độ hơi nóng, cũng như tốc độ đưa sữa cô đặc vào thiết bị 75% lượng không khí nóng được đưa vào phía dưới, 25% còn lại đưa vào vùng phun phía trên và dưới đĩa phun

Những hạt sữa bột rơi xuống đáy tháp sấy mà được đưa ra ngoài bằngbộ phận cơ học Còn các hạt sữa khng rơi xuống đáy tháp sấy mà lại theo không khí bay lên sẽ đi qua bộ phận lọc Kết quả làm thay đổi màu, mùi vị của sữa bột,làm giảm độ hoà tan

Một số nguyên nhân khác làm cho sữa bị cháy có thể là do: sự tích tụcác điện tích trong vùng nóng, sự xuất hiện các tia lửa do ma sát cơ học, sự xuất hiện điện do thiết bị điện làm việc không bình thường v.v Để ngăn chặn và khắc phục hiện tượng này, nhất thiết tối đa sau 18h làm việc, máy sấy phải được làm vệ sinh nghĩa là làm sạch bề mặt tháp sấy Tốt nhất là dùng không khí nén để rữa

Có loại thiết bị khác trong đó các hạt sữa chuyển động song song với không khí nóng (độ ẩm 0,5-1%) và được làm khô trong vài giây Nhiệt độ không khí vào 200oC và nhiệt độ không khí ra là 100oC Quá trình sấy xảy

ra theo 2 giai đoạn

Giai đoạn 1:đặc trưng là sự hạ thấp nhiệt độ không khí một cách đột ngột và cường độ bốc hơi cao Trong khoảnh khắc làm bốc hơi 80-85% lượng nước có trong sữa Kết quả của giai đoạn này là sự tạo thành các hạt sữa rắn

Giai đoạn 2: xảy ra ở nhiệt độ hầu như không đổi Các hạt sữa được sấy khô tiếp tục và ở giai đoạn cuối đạt nhịêt độ thấp hơn 5-7oC so với nhiệtđộ không khí ra.

Sau khi ra khỏi máy sấy, không khí cùng với bột sữa đi qua máy li tâm có khả năng tách được 99,5% sữa bột Sữa bột từ xiclon qua âu thoát liệu ra ngoài

1.6.5.2 Sấy màng

Thường dùng nhất là máy sấy 2 trục

Nhược điểm của phương pháp sấy màng là làm thay đổi rõ rệt các thành phần của sữa : sữa có màu sắc không đẹp,độ hoà tan thấp,chất béo tự

do chiếm 1 tỷ lệ khá cao nên dễ bị oxy hoá trong quá trình bảo quản

Yêu cầu quan trọng của sấy màng là phải đưa được sữa lên bề mặt trục sấy ở dạng mỏng Người ta đưa sữa lên bề mặt trục sấy bằng cách rót hoặc phun Thông dụng nhất là máy sấy màng 2 trục Nhiệt độ bề mặt trụcsấy 110-130oC Khe giữõa 2 trục 0,6-1,0mm Sau 2-3 phút sữa được làm khô dưới dạng màng mỏng Sau đó có dao cắt nhỏ

1.6.5.3 Sấy chân không

Thường dùng trong sản xuất sữa bột chất lượng cao Trong quá trình này, nước được tách ra khỏi sữa trong điều kiện chân không Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn hẳn, tuy nhiên do tiêu hao năng lượng lớn nên ít được sử dụng

1.6.8 Bảo quản sản phẩm

Sữa bột là sản phẩm dễ hút ẩm, vì vậy ngoài việc bao gói kỹ sữa bột cần được bảo quản trong kho lạnh Nếu nhiệt độ: 0-2oC ; ẩm độ 80-85%, thì thời gian bảo quản chỉ 10 ngày; nếu nhiệt độ –18oC, ẩm độ 80-85% thì có thể bảo quản được từ 4-6 tháng Tuyệt đối tránh nhiệt độ cao và ánh sáng mặt trời

2 TÌM HIỂU THÀNH PHẦN CÁC CHẤT DINH DƯỠNG CÓ TRONG SẢN PHẨM SỮA BỘT

2.1 Protein

Trong quá trình sống luôn diễn ra sự đổi mới tế bào, tế bào cũ bị phân hủy, tếbào mới được tổng hợp…một nửa số protein của cơ thể được đổi mới hoàn toàn sau 80ngày

Để đảm bảo yêu cầu này của cơ thể phải nhận protein từ ngoài vào vì proteinkhông được tổng hợp từ lipid & glucid.

Vai trò của protein:

• Là vật liệu xây dựng các tế bào mô, cơ quan, đóng vai trò tạo hình

• Protein cung cấp nguyên liệu cần thiết cho sự tạo thành các dịch tiêu hóa,các nội tiết tố, các protein huyết thanh, các enzym và một số vitamin

• Protein hoạt động như một chất đệm góp phần vào duy trì phản ứng của cácmôi trường khác như huyết tương, dịch não tủy, các dịch ruột

• Protein là nguồn năng lượng, tuy nhiên nhiệm vụ này có thể thay thế bằngcác chất dinh dưỡng khác như glucid, lipid Nếu khẩu phần thiếu năng lượng thì

cơ thể mới sử dụng đến protein để cung cấp năng lượng

Chất lượng của protein:

Chất lượng protein phụ thuộc vào số lượng và thành phần các axit amin tạo nênprotein Trong số 22 axit amin thường gặp có 8 axit amin mà cơ thể không thể tổnghợp được mà phải lấy từ thức ăn, đó là: leucine, izoleucine, lysine, methionin,phenylalanine, threonine, tryptophan và valine Ơû trẻ em histidin và arginin là 2 axitamin cần thiết vì khả năng tổng hợp kém không cung cấp đủ cho nhu cầu

Sự thiếu hụt 1 axit amin cần thiết còn gọi là yếu tố hạn chế của thực phẩm Cácthực phẩm bị các yếu tố hạn chế như:

• Gạo thiếu lysin

• Đậu thiếu methionin

• Bắp thiếu lysin và tryptophan

Vì vậy trong khẩu phần ăn hằng ngày phải phối hợp nhiều protein thực vật khácnhau để tạo ra nguồn protein có giá trị sinh học cao

Bảng 2: Tỷ lệ acid amin không thay thế tối ưu theo tiêu chuẩn của FAO (theo đề nghị của tổ chức thế giới WHO)

STT Acid amin Tỷ lệ so với

6 Tryptophan 0,5 10

Nhu cầu protein:

• Nhu cầu protein phụ thuộc vào lứa tuổi và chất lượng protein

• Nhu cầu đề nghị (FAO/WHO1982) tính trên 1 ngày dựa vào protein có giá trịsinh học 70% tức chế độ ăn dựa trên protein thực vật nhưng có 1 lượng proteinđộng vật hợp lý (30%)

Bảng 3: Nhu cầu protein hàng ngày FAO/WHO 1982

Hiện tượng thiếu và thừa protein:

Thiếu protein sẽ dẫn đến suy dinh dưỡng

Thừa protein ít khi gặp hơn thiếu Khi thừa cơ thể sẽ tích lũy Nitơ Trong quátrình chuyển hóa protein, ngoài acid amin còn có cả các sản phẩm chuyển hóa trunggian như ure, uric (là chất cặn bã) và sẽ làm cho gan, thận phải làm việc nhiều để đàothải ra khỏi cơ thể, do đó ảnh hưởng không tốt đến gan, thận

2.2 Lipit

Trong thực phẩm, các chất béo được cấu tạo bởi 26 acid béo, gồm 2 loại: acidbéo no (thịt, sữa), acid béo không no (thực vật) có một nối đôi (dầu oliu, lạc, vừng, đỗtương…) và nhiều nối đôi (cá, sò, ốc…)

Trong đó, một số phải do thức ăn cung cấp vì cơ thể không có khả năng tổnghợp Đó là trường hợp 2 nhóm acid béo không no nhiều nối đôi là:

• Acid linoleic (omega 6): có nhiều trong dầu thực vật: vừng (mè), dầu oliu,dầu lạc Là tiền chất của ARA thành phần quan trọng của màng tế bào (kể cả tếbào não), là tiền chất của nhiều chất kháng viêm…giúp tăng cường sức đề kháng