Báo cáo công nghệ sản xuất sữa cô đặc .......Sữa cô đặc 2....1)Giới thiệu, 2)Quy trình sản xuất, 3) Thiết bị, 4) Sản phẩm,.... Tài liệu bổ ích, trình bày chi tiết rõ ràng đầy đủ các phần đã nêu như đề mục trên.
Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc A NGUYÊN LIỆU I Nguyên liệu Chất lượng sản phẩm sản xuất tốt hay xấu phụ thuộc nhiều vào nguyên liệu sản xuất Để sản xuất sữa cô đặc, từ nguồn nguyên liệu sữa tươi sữa bột (nhưng phải qua công đoạn hoàn nguyên sữa) Một số tính chất sữa tươi : 1.1 Tính chất cảm quan : Sữa chất lỏng, màu trắng, đục, có vò nhẹ mùi thơm đặc trưng 1.2 Tính chất vật lý: Độ nhớt Lớn hai lần so với nước Mật độ quang 15 C 1,030 - 1,034 Tỷ nhiệt 0,93 Điểm đông -0,550C pH 6,5 - 6,6 Độ acid 16 -180D Chỉ số khúc xạ 200C 1,35 1.3 Tính chất hoá học : 1.3.1 Thành phần protein: Các protein sữa protein hoàn thiện, chứa tới 19 loại axit amin khác có đầy đủ axit amin không thay Lớp HCOOTP - Các trình chế biến CNTP Lactoalbumin 2,3-2,9% Lactoglobulin 0,5-1,0% % (protein) 83% 14% 0,1% 3% Dạng tồn Các nguyên tố Tên % Nằm dạng hòa Dạng cung dòch keo tan Nhiệt độ cao Muối canxiphosphat làm lactoanbumin bò đông tu Cazein Tên protein % (sữa) Sữa cô đặc C H O N S P 53,0 7,0 22,6 15,7 0,8 0,8 C H O N S 52,2 7,2 23,1 15,8 1,7 Nằm dạng hòa tan Nhiệt độ cao làm lactoalbum in bò đông tụ C H O N S 51,8 6,9 24,6 15,4 0,9 Chức Làm cho dòch sữa có trạng thái đồng Acid amin Tên (%) Alanine Arginine Acid Arparigine Valine Glycine Acid glutamic Histidine Alanine Arginine Acid Arparigine Valine Glycine Acid glutamic Histidine Alanine Arginine Acid Arparigine Valine Glycine Acid glutamic Histidine 3,0 4,1 7,1 7,2 2,7 22,4 3,1 6,9 2,74 11,44 5,75 1,4 19,14 1,6 2,1 1,5 18,7 4,7 3,2 12,9 2,9 1.3.2 Glucid : Thành phần Glucid sữa: a Đường Lactoza : glucid thuộc nhóm diholozit - Hàm lượng trung bình 50g/l - Tồn hai dạng α- β- galactoza - Trong sữa, Lactoza trạng thái hòa tan - Lactoza dễ tiêu hóa, có độ đồng hoá cao (98%) b Các loại đường đơn : Glucoza, Fructoza, Galactoza…với tỷ lệ nhỏ, thường tồn dạng hợp chất với acid phosphoric acid amin 1.3.3 Thành phần lipid : Thành phần acid béo có lipid (theo % khối lượng) Acid béo no Hàm lượng Acid béo chưa no Hàm lượng Butiric 0,82 - 3,75 Oleic 18.63 - 37,62 Caproic 1,16 - 2,14 Linolenic 0,01 - 2,19 Capritic 0,13 -1,38 Linoleic 0,35 - 5,24 Capric 1,31 - 2,86 Arachidonic 0,21 - 0,358 Lớp HCOOTP - 2 Các trình chế biến CNTP Lauric Miristic Panmitic Stearic Arachinic Sữa cô đặc 0,84 - 3,19 8,33 -11,94 19,91 - 34,0 6,94 - 13,65 0,35 - 1,34 Panmioleic Mirioleic 1,51 - 5,55 1,49 - 3,53 1.3.4 Khoáng chất : Trong sữa có tới 25 nguyên tố đa lượng 40 nguyên tố vi lượng Nhóm Tên Hàm lượng Dạng tồn Chức nguyên tố (mg/kg sữa) sữa K 144,0 Ca 124,0 Tạo thành phần muối sữa P 110,0 Nguyên -Muối clorua tố đa -Muối photphat Đóng vai trò quan trọng Cl 104,5 lượng -Muối citrat trình trao đổi Na 43,7 chất S 31,8 Mg 12,2 Zn 0,48 - 3,00 Co 0,11 Tham gia Pb 0,02 - 1,20 thành phần Nguyên enzym, vitamin tố vi Fe 0,10 - 0,60 chất lượng Mo 0,01 - 1,00 miễn dòch Mn 0,06 Cu 0,05 - 0,4 1.3.5 Các chất có hoạt tính sinh học : a Vitamin : Loại vitamin Vitamin tan chất béo Vitamin tan nước Tên A D E B1 B2 PP B6 B12 Acid folic H C Lớp HCOOTP - Hàm lượng (mg/l) 0,04 - 1,00 0,65 0,20 - 1,90 400 - 1000 800 - 3000 1-2 0,3 - 1,5 1-8 0,25 - 15 - 100 10 - 20 Chức Chống lão hoá Tham gia vào cấu trúc xương Chống lão hoá Tham gia vào cấu tạo co-carboxylaza Tham gia chuyển hóa đường Tham gia chuyển hóa đường Tham gia chuyển hóa protein, lipid tạo huyết Tham gia trình sinh tổng hợp protein, methionine Tham gia hình thành acid nucleic, nucleprotein tham gia vào tạo huyết Tham dự vào trình sinh hoá, oxy hoá khử Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc b Enzyme : Loại enzyme Tên Lipaza Enzym thủy phân Phosphataza Galactaza Amilaza Reductaza Enzym oxy hoá sinh học Lacto peroxydaza Catalaza Chức Thủy phân glycerid với có mặt acid beo tự glycerol Thủy phân ester phosphat: glycerophosphat, phenylphosphat Phân hủy protein Thủy phân tinh bột thành dextrin Làm màu hợp chất xanh metylen nhanh chóng Phân hủy H2O2 tạo thành oxy hoạt động liên kết với chất chứa oxy Phân hủy H2O2 giải phóng O2 dạng tự dạng phân tử không hoạt động Điều kiện phân hủy 75 - 800C 720C : 15 - 20ph 630C : 30ph 750C : 10ph 650C : 30ph 800C : 10ph 700C : 3ph 750C : 19ph 820C : 20ph 700C : 30ph Yêu cầu chất lượng sữa tươi : Sữa tươi dùng để sản xuất sữa đặc có đường phải sữa tươi có chất lượng bình thường, màu sắc, mùi vò phải đặc trưng cho sữa tươi, tạp chất, không tách váng sữa, không pha thêm nước… Các tiêu vi sinh sữa tươi phải trọng Không nên quan niệm rằng, cho thêm đường vào vào sữa hàm lượng đường cao tạo nên áp suất thẩm thấu đủ lớn để tiêu diệt vi sinh vật nên giảm bớt yêu cầu vệ sinh nguyên liệu Nếu dùng sữa tươi nhiễm trùng để sản xuất ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sản xuất Vì kiểm tra chất lượng sữa tươi trước đưa vào sản xuất điều cần thiết Thông thường, tiến hành kiểm tra tiêu : tỷ trọng, màu sắc, mùi vò, độ axit, tổng số vi sinh vật… II Nguyên liệu phụ : Đường : Thông thường sử dụng đường saccharose để bổ sung vào sữa Đường phải có chất lượng cao Nếu dùng đường không đảm bảo yêu cầu quy đònh, chất lượng sữa thành phẩm bò ảnh hưởng Đường dùng để thêm vào sữa, tiêu chuẩn không tham gia vào phản ứng Maillard làm sậm màu sữa nhóm hydroxyl hemiacetal nên tính khử Khi saccharose bò nghòch đảo tạo thành đường đơn có tính khử, tham gia vào phản ứng Maillard Nói chung, lượng đường khử sản phẩm tốt (không 0.6%) Mức độ nghòch đảo đường phụ thuộc vào chất lượng đường cách chuẩn bò sirô Khi sữa chứa từ 0.8 – 1.2% đường nghòch đảo độ chua sữa tăng lần, lượng aldehyt tăng – 3.5 lần, màu sữa chuyển thành nâu Lớp HCOOTP - Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc Như tốt dùng đường chứa không 0.02% đường khử pha sirô nồng độ 60% - 70% cho thẳng vào nồi cô đặc Mặt khác không dùng đường màu vàng làm thay đổi màu sữa Chất ổn đònh – bảo quản : 2.1 Axit ascorbic : Axit ascorbic có tác dụng ức chế trình oxi hóa chất béo, aldehyt, ceton… làm thay đổi mùi vò sữa Ngoài ra, người ta thấy bổ sung vào sản phẩm glucooxidaza axit ascorbic biểu phản ứng Maillard không xảy thời gian tháng bảo quản Song song với việc cho mầm tinh thể, người ta bổ sung thêm 0.02% axit ascorbic vào dòch sữa 2.2 Axit sorbic : Trong sữa cô đặc có đường thường có chứa lượng vi sinh vật, có số loại có khả phân giải protein làm giảm chất lượng sản phẩm người ta thường bổ sung vào sữa 0.3% axit sorbic để giảm hư hỏng 2.3 Muối cacbonat bicacbonat : Trung hòa axit lactic sinh hoạt động vi sinh vật 2.4 Muối dinatri trinatriphotphat : Góp phần tăng độ bền nhiệt cho protein sữa Sữa bột : Do nhu cầu sử dụng sản phẩm sữa ngày cao mà khả đáp ứng sữa tươi hạn chế nên việc sử dụng sữa bột để sản xuất sữa cô đặc giải pháp Quá trình hoàn nguyên sữa bột : hòa tan nước ấm, làm lạnh – 6oC ủ hoàn nguyên sữa vòng 6h B QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CÔ ĐẶC CÓ ĐƯỜNG Lớp HCOOTP - Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc Sữa tươi Lọc Cream Sữa bột gầy 40 - 45 C Tiêu chuẩn Xử lý nhiệt Đường Chất ổn đònh Cô đặc Đồng hóa Mầm tinh thể Kết tinh Làm lạnh Bao bì vô trùng Bã 116 C 30s Chân không 65 - 70 C Áp suất : 20 - 30 KPa 55 - 80 C 125 - 250 bar 30 C 15 - 18 C Rót hộp Bảo quảøn 10 C Sữa đặc có đường Lớp HCOOTP - Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc Sơ đồ quy trình sản xuất sữa cô đặc có đường Thiết bò cô đặc 3.Thiết bò làm lạnh 5.Thùng làm lạnh kết tinh 7.Thiết bò rót túi giấy Thiết bò đồng hóa 4.Thùng đònh mầm kết tinh 6.Thiết bò rót hộp 8.Bảo quản Thuyết minh quy trình : Sữa tươi sau thu nhận lọc, tạm chứa bảo quản thùng chứa Sau sữa tiêu chuẩn hóa xử lý nhiệt sơ trước cô đặc Sau đó, sữa chứa thùng người ta bổ sung đường dạng dung dòch sirô đường saccharose 70% trước tiến hành cô đặc chân không Sau cô đặc tiến hành trình đồng hóa, trình làm lạnh – kết tinh Do đường lactose tồn dung dòch đường bão hòa nên trình làm lạnh xuất đường kết tinh Sữa cô đặc có đường rót với trọng lượng tònh 397g vào bao bì sắt tráng thiếc trắng ghép mí Sau sữa bảo quản nhiệt độ thấp a Lọc : • Mục đích : Chuẩn bò : Trước đem sữa vào chế biến, việc phải tiến hành lọc sữa để loại bỏ tạp chất có khối sữa, hay gọi công đoạn làm sữa, chuẩn bò cho trình xử lý • Phương pháp thực : Quá trình lọc tiến hành nhanh nhiệt độ khối sữa nóng so với khối sữa nguội (bởi nhiệt độ cao làm giảm độ nhớt khối sữa) Vì thông thường, trước lọc, khối sữa thường làm nóng đến 40 – 45oC thiết bò đun nóng thiết bò thu hồi nhiệt Tiến hành lọc theo giai đoạn : Lớp HCOOTP - Các trình chế biến CNTP loại Sữa cô đặc Giai đoạn : tiến hành lọc tạp chất có kích thước lớn nhờ lưới lọc kim Giai đoạn : tiếp tục lọc vải thiết bò ly tâm • Những biến đổi trình lọc : Vật lý : - Các chất cặn tách bám vào bên thiết bò dạng cặn bùn - Nhiệt độ tăng làm độ nhớt sữa giảm, giúp trình lọc diễn nhanh Hóa lý : - Thường tiến hành lọc sữa thiết bò kín, không khí nên không làm giảm hàm lượng CO2 có khối sữa, bảo toàn tính chất hóa lý sữa Khí CO2 thoát trình đun nóng làm thay đổi cân muối khoáng sữa, giảm pH, O2 hòa tan vào sữa lại góp phần phá hủy cấu trúc vitamin Cảm quan : - Trong số trường hợp xuất khả khử mùi sữa • Thiết bò lọc : Giai đoạn : lọc thủy tónh thiết bò lọc túi tháo rời Quá trình thường diễn sang sữa từ thùng sang thùng khác Giai đoạn : lọc vải lọc ly tâm b Tiêu chuẩn hóa : Điều chỉnh hàm lượng chất béo chất khô sữa theo yêu cầu sản phẩm, ổn đònh thành phần sản phẩm • Mục đích : Chuẩn bò : Thành phần sữa ổn đònh giúp cho trình xử lý nhiệt dễ dàng hơn, giúp cho việc chọn thông số cho trình xử lý nhiệt không phụ thuộc tính bất ổn đònh nguyên liệu Hoàn thiện sản phẩm : ổn đònh hàm lượng chất béo chất khô sữa, ổn đònh nguồn nguyên liệu cho trình chế biến sau này, sản phẩm hàng loạt đồng • Phương pháp thực : Bổ sung cream sữa gầy với tỉ lệ đònh để đạt hàm lượng chất béo mong muốn : cho thêm cream hàm lượng chất béo thấp sữa thành phẩm thêm sữa gầy hàm lượng chất béo lớn sữa thành phẩm Có thể tiến hành tiêu chuẩn hóa sữa phương pháp : máy ly tâm tiêu chuẩn hóa tự động phối trộn Tốt sử dụng máy ly tâm điều chỉnh tự động (có thể thực đồng thời nhiệm vụ : ly tâm làm tiêu chuẩn hóa) • Thông số công nghệ : Tùy loại sản phẩm, hàm lượng chất béo chất khô thay đổi phổ biến : Hàm lượng chất béo : 8% Hàm lượng chất khô : 18% • Các biến đổi trình tiêu chuẩn hóa : Vật lý : Lớp HCOOTP - Các trình chế biến CNTP • Sữa cô đặc - Tỉ trọng độ nhớt thay đổi : tỉ trọng sữa thay đổi phụ thuộc vào hàm lượng chất béo chất khô không mỡ Có thể xác đònh lại tỉ trọng sữa công thức : 100 (g/cm3) d15.50 C = F SNF + + Water 0.93 1.608 Nói chung, hàm lượng chất béo sữa tăng lên tỉ trọng sữa lại giảm ngược lại - Hàm lượng chất béo thay đổi dẫn đến thay đổi khả dẫn nhiệt Sữa có hàm lượng chất béo cao thường dẫn nhiệt chậm - Khối lượng sữa tăng phụ thuộc lượng chất thêm vào Hóa học : thay đổi hàm lượng chất béo chất khô Hóa lý : thiết lập hệ nhũ tương Hệ thống thiết bò tiêu chuẩn hóa : Nguyên lý :Sữa nguyên liệu đưa vào thiết bò ly tâm để tách làm : sữa gầy cream Sau cream phối trộn với sữa gầy theo tỉ lệ đònh để có sữa với hàm lượng béo cần thiết Sơ đồ nguyên lý máy ly tâm tiêu chuẩn hóa tự động Lớp HCOOTP - Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc c Xử lý nhiệt Tiêu diệt toàn hệ vi sinh vật thông thường, hệ vi sinh vật gây bệnh cách sử dụng hợp lý nhiệt với điều kiện tác động đến cấu trúc vật lý sữa, đến cân hóa học đến cấu tử sinh học, hệ enzyme vitamin • Mục đích : Chuẩn bò : Chuẩn bò cho trình cô đặc Đây trình làm biến đổi số tính chất nguyên liệu để đạt thông số thuận lợi cho trình xử lý - Dễ dàng hoà tan đường trước cô đặc - Trong sữa thường chứa chứa số chất khí : N2, CO2, O2…Chúng tồn sữa dạng : hòa tan, liên kết, phân tán sữa dạng bọt khí Khí hòa tan phân tán sữa đóng vai trò quan trọng CNCB sữa Nếu sữa có nhiều khí hiệu truyền nhiệt thấp Nên tiến hành xử lý nhiệt để loại bớt khí sữa - Bẻ gãy số liên kết, giúp trình truyền nhiệt hiệu - Xử lý nhiệt nhằm mục đích tạo nhiệt độ cần thiết để đưa vào nồi cô đặc sữa bốc ngay, tránh chênh lệch nhiệt độ cao nồi chân không Bảo quản : - Ức chế hoạt động enzyme lipaza, peroxidaza… mà hoạt động chúng đưa tới việc xuất mùi vò bất bình thường cho sữa - Loại phần lớn vi sinh vật sữa - Quá trình ảnh hưởng lớn đến độ nhớt sản phẩm bảo quản Xử lý nhiệt giúp tránh tượng đặc sản phẩm kết tủa canxi citrat liên kết canxi photphat kali photphat trình bảo quản - Tăng khả hydrat hóa cazein, tăng độ bền cho sản phẩm • Thông số công nghệ : Tiến hành xử lý nhiệt 82oC 10 phút sản phẩm yêu cầu độ nhớt cao 116oC 30s sản phẩm yêu cầu độ nhớt thấp • Những biến đổi trình : Vật lý : - Lượng nước bốc làm hàm ẩm giảm, lượng chất khô tăng - Độ hòa tan đường khối sữa tăng nhiệt độ tăng - Độ nhớt sữa giảm Bình thường độ nhớt từ – 5Pa Hóa học : - Khi đun nóng, chất khí sữa bốc hơi, hàm lượng khí giảm Mặt khác, chất khí bay có CO2 nên độ axit sữa giảm Hóa sinh : - Ức chế tiêu diệt số enzyme - Các vi sinh vật bò ức chế tiêu diệt - Dưới ảnh hưởng nhiệt độ, cấu tử casein xếp lại, tính linh động, phần bò thủy phân Lượng casein β , κ , γ tăng kết việc kết hợp chúng với whey protein đồng thời làm thay đổi hàm lượng whey protein Lớp HCOOTP - 10 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc - Hàm lượng khí sữa giảm • Hệ thống thiết bò xử lý nhiệt : Có nhiều hệ thống xử lý nhiệt khác phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ Thông thường, trình kết hợp lại với để tận dụng nhiệt Trong giai đoạn cô đặc giới thiệu kó hệ thống xử lý nhiệt d Cô đặc : • Mục đích : Sữa sản phẩm nhạy với biến đổi nhiệt độ nên phải tiến hành cô đặc nhiệt độ áp suất thấp Chuẩn bò : chuẩn bò cho trình kết tinh Cô đặc giúp chuyển đường lactose sữa thành dạng bão hòa để kết tinh Khai thác : làm bay nước để tăng hàm lượng chất khô đến mức yêu cầu Bảo quản : trình cô đặc làm tăng nồng độ chất khô sữa, tạo áp suất thẩm thấu lớn hạn chế phát triển vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản sữa • Phương pháp thực : Đối với sữa cô đặc có đường, cô đặc 50 – 60oC dùng thiết bò chân không nồi 70 – 75oC nồi thứ 50 – 60oC nồi thứ hai dùng thiết bò cô đặc nồi Trong thiết bò cô chân không nồi, sữa cô đến độ khô 35 – 40% cho sirô đường vào tiếp tục cô đặc hàm lượng nước sữa đặc 26 – 27% Đối với thiết bò cô chân không nồi việc trộn đường vào sữa tiến hành theo nhiều cách : pha ½ lượng sirô vào sữa cô đặc, gần kết thúc cho tiếp phần lại, cho toàn đường vào sữa tiến hành cô đặc • Thông số công nghệ : - Cô đặc chân không 60 – 70oC, áp suất khoảng : 20 – 30 KPa • Các biến đổi trình Vật lý – hóa học : - Trong trình cô đặc, lượng nước bốc khoảng 45%, làm nồng độ chất khô tăng, kèm theo gia tăng nhiệt độ sôi, tỉ trọng, đặc biệt làm độ nhớt khối sữa tăng - Phản ứng Maillard xảy phản ứng đường khử acid amin có nhiều sữa nhiệt độ cao, xuất hợp chất polymer có màu sẫm, làm thay đổi trạng thái màu sắc khối sữa Khi sữa cô đặc bò sẫm màu độ chua hàm lượng axit tăng - Trong thành phần axit béo sữa có nhiều axit béo dễ bay axit béo dễ hòa tan nước (như axit malic, axit caproic…) đun nóng sữa phần axit béo bay với nước Tuy nhiên thay đổi không nhiều Sinh học : - Hàm lượng đường sản phẩm cao tạo nên áp suất thẩm thấu đủ lớn để hạn chế tiêu diệt vi sinh vật có khối sữa Hàm lượng đường sữa khoảng 40 – 45% Hóa lý : Lớp HCOOTP - 11 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc - Khi đun nóng, hạt cầu béo bắt đầu tách khỏi sữa, lên liên kết với tạo thành lớp váng sữa Tuy vậy, thành phần hóa học lipid thay đổi Cảm quan : - Dưới tác dụng nhiệt độ, màu sắc sữa thay đổi, đồng thời làm mùi thơm tự nhiên sữa • Thiết bò cô đặc : Hiện nay, thiết bò cô đặc loại màng sử dụng phổ biến ngành công nghiệp chế biến sữa Nguyên lý : Sữa phân phối từ đỉnh thiết bò qua bề mặt trao đổi nhiệt đặt theo phương thẳng đứng, tạo thành lớp màng mỏng Hơi phía bên màng Lớp HCOOTP - 12 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc Hệ thống cô đặc sữa cấp liên tục xuôi chiều Nguyên lý : sữa cho vào thiết bò gia nhiệt (8) trước vào thiết bò cô đặc Sữa khỏi (4) qua thiết bò tách hơi, bơm chân không hút đưa vào (5) Sữa khỏi thiết bò cô đặc cuối (6) đưa trở thiết bò gia nhiệt, trao đổi nhiệt làm nóng dòng sữa nguyên liệu Hơi sử dụng để gia nhiệt cấp từ máy nén (1), tuần hoàn hệ thống Hơi khỏi (4) tác nhân gia nhiệt cho (5) Hơi khỏi (6) qua thiết bò trao đổi nhiệt với dòng nóng cấp từ vào để tăng nhiệt độ bơm trở (4) để cấp nhiệt cho (4) Như nước tuần hoàn giúp giảm chi phí nước, tận dụng nhiệt… Dòng nước ngưng có nhiệt độ cao gom từ thiết bò cô đặc để gia nhiệt cho dòng sữa nguyên liệu Như vậy, để gia nhiệt trước đưa vào cô đặc, người ta tận dụng dòng nhiệt sữa sau cô đặc dòng nhiệt nước ngưng e Đồng hóa : làm cho hỗn hợp trở nên đồng Mục đích : Hoàn thiện : phá vỡ hạt cầu béo thành giọt nhỏ hơn, phân tán hạt béo, tránh tượng hợp giọt Bảo quản : tránh tượng tách pha bảo quản sữa thời gian dài Phương pháp thực : Lớp HCOOTP - 13 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc Đồng hóa phương pháp sử dụng áp suất cao : dùng bơm cao áp để bơm hệ nhũ tương qua khe hẹp Có thể giải thích thay đổi kích thước hạt cầu béo theo thuyết : - Thuyết vi xoáy : tác dụng chế độ chảy rối, có hình thành vùng xoáy, hạt phân tán va đập vào làm giảm kích thước hạt phân tán.- Thuyết xâm thực khí : xuất bọt khí & vỡ (hiện tượng sủi bong bóng) làm giảm kích thước hạt phân tán - Sự va đập : hạt cầu béo chuyển động với tốc độ lớn Khi tới khe hẹp đập vuông góc vào chắn làm giảm kích thước Các biến đổi trình đồng hóa Vật lý : - Các hạt cầu béo bò giảm kích thước - Nhiệt độ áp suất tăng Hóa lý : - Các hạt cầu béo phân tán sữa Hóa sinh : - Trong trình khuấy trộn hay đồng hóa, hình thành hạt tiểu cầu béo có kích thước trung bình làm cho enzyme lipaza hoạt động dễ dàng Thông số công nghệ : - Nhiệt độ đồng hóa : 55 – 80oC - Áp suất đồng hóa : 125 – 250 bar Thiết bò đồng hóa : Nguyên lý : thường dùng bơm cao áp để bơm hệ nhũ tương qua khe hẹp Bề rộng khe hẹp xấp xỉ 0.1 mm gấp khoảng 100 lần so với kích cỡ hạt cầu béo sữa đồng hóa Vận tốc sữa khe hẹp khoảng 100 – 400 m/s Thời gian đồng hóa ngắn, khoảng 10 – 15 micro giây Lớp HCOOTP - 14 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc f Làm lạnh – kết tinh : Mục đích : Hoàn thiện : Sau cô đặc, đường sữa đạt trạng thái bão hòa, tất yếu dẫn đến trình kết tinh Lượng nước lại torng khối sữa giữ lại khoảng 50% đường lactose Nếu thao tác chậm, vài tinh thể bắt đầu hình thành nhiệt độ 40 – 50oC, sau lớn dần lên, gây cảm giác “cát” “sạn đường” sử dụng Do đó, phải tiến hành trình làm lạnh kết tinh đường để giảm kích thước tinh thể đường kết tinh đảm bảo chất lượng sữa thành phẩm Phương pháp thực : - Hạ nhiệt độ khối sữa xuống 30oC, bổ sung mầm kết tinh, khuấy Trong giai đoạn này, đường kết tinh Kết thúc trình làm lạnh nhanh khối sữa tới nhiệt độ 15 – 18oC - Mầm kết tinh tốt tinh thể đường lactose dạng bột, kích thước hạt µm , dạng dung dòch Mầm kết tinh nhỏ, hiệu sử dụng lớn - Đường lactose gluxit hòa tan đường saccharose (loại đường sử dụng để bổ sung vào sữa cô đặc) Nên làm lạnh sản phẩm, đường lactose ban đầu trạng thái bão hòa sau chúng kết tinh - Người ta thêm chất ổn đònh để tăng độ bền với nhiệt sữa cô đặc, thường dùng dinatri trinatriphotphat bổ sung thêm vitamin giai đoạn Để ngăn chặn hạn chế phản ứng Maillard, người ta phải đuổi đường glucose oxy khỏi sữa cô đặc có đường cách bổ sung 0.02% axit ascorbic song song với việc bổ sung mầm kết tinh Thông số công nghệ : - Nhiệt độ kết tinh : 30oC Nhiệt độ kết tinh cao, tinh thể đường có kích thước lớn, khả hòa tan đường - Thời gian kết tinh phụ thuộc vào tốc độ tạo mầm, nhiệt độ kết tinh, loại thiết bò sử dụng…Quá trình làm lạnh – kết tinh thường tiến hành qua giai đoạn : làm nguội nhanh xuống 30oC & kết tinh 40 – 60 phút; làm lạnh xuống 27oC 45 phút; làm lạnh xuống 15 – 18oC để chuẩn bò cho trình rót Các biến đổi trình làm lạnh – kết tinh : Hóa lý : - Nhiệt độ dòch sữa giảm dẫn đến khả hòa tan đường lactose sữa giảm, chuyển sang trạng thái bão hòa kết tinh - Cho mầm kết tinh vào để thúc đẩy trình kết tinh đường sữa Thiết bò kết tinh : - Việc làm lạnh kết tinh thực thùng chứa có cấu tạo lớp & dòng nước lạnh qua thành Khuấy trộn giai đoạn nhằm dễ dàng phân tán tinh thể đường lactose tăng nhanh trình thay đổi nhiệt độ Độ nhớt sữa cao nên cần phải chọn loại cánh khuấy đủ mạnh Lớp HCOOTP - 15 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc g Rót vô trùng & đóng bao bì : Mục đích : Bảo quản : - Bảo vệ sản phẩm tránh tác động môi trường xung quanh : nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, vi sinh vật… - Tránh mát hàm lượng chất dinh dưỡng sữa Hoàn thiện : - Phân phối sữa vào bao bì quy cách, tạo thuận tiện cho người sử dụng Phương pháp thực : - Việc rót hộp tiến hành máy rót ghép mí Bao bì sắt tráng thiếc trắng, khối lượng tònh lon : 397g Quá trình rót sản phẩm vào bao bì thực cách : rót theo trọng lượng theo thể tích Sữa phải làm nguội xuống nhiệt độ 15 – 18oC trước rót - Trước rót, bao bì phải trải qua công đoạn sau công đoạn tiệt trùng sữa sau : rửa 80 – 90oC 38s, qua nóng 22s sấy không khí nóng 120oC phút Nắp hộp tiệt trùng nóng - Sữa đặc có đường đựng thùng chứa (barrel), có dung tích khoảng 150 lít để dùng làm nguyên liệu cho trình sản xuất sản phẩm khác công nghiệp (sản xuất kem, chocolate…) Sữa dùng bán lẻ chứa lon sắt có tráng thiếc Hiện nay, chứa sữa cô đặc có đường bao giấy vô trùng Thông số công nghệ : nhiệt độ rót sữa 15 – 18oC Các biến đổi trình : - Nếu mối ghép mí hộp sữa không đảm bảo chặt kín vi sinh vật xâm nhập phát triển qua khe hở Không khí xâm nhập tạo điều kiện cho trình biến đổi làm giảm chất lượng sản phẩm - Có thể xảy số trình biến đổi mặt sinh học, sữa nhiễm vi sinh vật hộp không tiệt trùng trước Thiết bò : thường dùng máy ghép mí chân không để hạn chế lượng khí có sữa sau đóng hộp h Bảo quản Mục đích : Bảo quản : - Bảo quản sữa trước bán thò trường, - Bảo ôn, kiểm tra tiêu chất lượng sữa Loại hộp sữa không đạt tiêu chuẩn Hoàn thiện : lau chùi, xử lý chống rỉ, dán nhãn… Thông số công nghệ : bảo quản sữa – 150C Sản phẩm sữa cô đặc có đường giữ khoảng thời gian đònh Thông thường sau sản xuất tháng, giữ điều kiện quy đònh sữa biến đổi giới hạn cho phép Các biến đổi xảy trình bảo quản : Vật lý : Lớp HCOOTP - 16 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc - Do hoạt động số vi sinh vật kò/dò khí, số phản ứng hóa học, hộp sữa hình thành lượng khí, bảo quản nóng, theo thời gian, khí tích tụ lại, tăng áp suất, làm cho hộp sữa bò phồng - Thời gian bảo quản lâu, độ nhớt sản phẩm tăng Nguyên nhân phản ứng Maillard xảy đường khử axit amin sữa Hóa sinh : - Do hoạt động vi sinh vật, sữa bò chuyển thành màu vàng sẫm, lớp sữa mặt, tưỡng thường xảy hộp sữa vơi, khoảng trống lớn hộp Muốn hạn chế trình này, cần phải rót đầy sữa đóng gói - Sữa tiệt trùng ghép mí tốt không xảy biến đổi mặt vi sinh - Trong trình bảo quản, hàm lượng vitamin giảm dần, mức độ giảm phụ thuộc vào điều kiện nhiệt độ, không khí, ánh sáng… Cảm quan : - Thời gian bảo quản lâu, sữa sẫm màu - Có thể xuất số mùi vò lạ sữa, sữa bò đóng ván, cặn Một số vấn đề cần lưu ý : 2.1 Bài khí : Trong sữa có chứa lượng khí đònh Khi vắt ra,hàm lượng khí sữa khoảng 4.5 – 6% thể tích, 0.1% O2, 1% N2, 3.5 – 4.9% CO2 Lượng khí sữa gây số hậu sau : - Xác đònh thể tích sữa không xác - nh hưởng đến khả truyền nhiệt - Giảm hiệu tách sữa cream thiết bò tách - Tăng sai số sử dụng thiết bò tiêu chuẩn hóa tự động - Giảm độ ổn đònh sữa thành phẩm Vì cần phải loại khí hòa tan khỏi sữa Thiết bò khí chân không liên tục : Nguyên lý hoạt động : sữa gia nhiệt trước đưa vào thiết bò Van chân không điều chỉnh để đảm bảo nhiệt độ thiết bò thấp nhiệt độ sữa vào từ – 8oC Ví dụ, sữa vào có nhiệt độ 68oC, nhiệt độ thiết bò giảm xuống Lớp HCOOTP - 17 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc 68 – = 60oC Áp suất giảm đột ngột giúp loại bỏ khí hòa tan sữa Trong quy trình công nghệ sản xuất sữa, thường tiến hành khí trước đưa sữa vào thiết bò tiêu chuẩn hóa 2.2 Một số tiêu chất lượng đánh giá sữa đặc có đường a Các tiêu cảm quan : - Màu sắc : màu trắng đục vàng nhạt đồng toàn khối sữa - Mùi vò : mùi vò sữa đặc có đường phải thơm ngon tự nhiên, đặc trưng mùi sữa vò ngọt., mùi chua, hôi, khét, vò mặn, đắng…Khuyết điểm mùi vò thường ảnh hưởng từ nguyên liệu mang vào vi sinh vật nhiễm vào sữa, gây biến đổi - Trạng thái : độ nhớt vừa phải, không đặc lỏng Không vón cục, tinh thể đường phải nhỏ, cảm giác cát dùng b Chỉ tiêu lý hóa : kiểm tra hàm lượng nước, chất béo, đường, độ axit sữa Tùy theo loại sản phẩm, người ta đặt tiêu chuẩn khác để kiểm tra chất lượng sữa thành phẩm c Chỉ tiêu vi sinh vật : - Kiểm tra tổng số vi sinh vật hiếu khí - Kiểm tra có mặt E.Coli, vi khuẩn gây bệnh khác C SẢN PHẨM Tùy theo nhu cầu người tiêu dùng khả mặt công nghệ mà nhà sản xuất tạo nhiều loại sữa đặc khác nhau, phù hợp với đối tượng khác Sữa đặc nguyên kem có đường : Đây sản phẩm phổ biến nhất, sử dụng rộng rãi nước ta Vì tính tiệân lợi nó, điều kòên bảo quản tương đối dễ dàng, dùng để pha uống dùng kèm với sản phẩm khác bánh mì, cafe , dùng công nghiệp bánh kẹo… Hiện có nhiều công ty sữa sản xuất mặt hàng này, ví dụ : công ty Vinamilk, Dutch Lady, Saigonmilk… Một số loại sản phẩm sữa đặc công ty Vinamilk : - Cùng thuộc nhóm sữa đặc có đường có nhiều loại khác : Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn xanh, Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn đỏ, Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn vàng, sữa đặc Ông thọ nhãn trắng, sữa đặc Ông thọ nhãn đỏ… Các sản phẩm chủ yếu khác hàm lượng chất béo sữa - Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn xanh Thơng tin dinh dưỡng 100g(100ml): Năng lượng 333 Kcal, hydrat cacbon 54,3 gam, độ ẩm 27,5 gam, chất béo 11 gam, chất đạm 4,2 gam, vitamin A,D,B1 khơng sử dụng chất bảo quản - Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn đỏ Thơng tin dinh dưỡng 100g(100ml): Năng lượng 324,2 kcal, hydrat cacbon 54,6 gam, độ ẩm 27,0 gam, chất béo 9,0 gam, chất đạm 6,2 gam, vitamin A, D,B1 khơng sử dụng chất bảo quản - Sữa đặc Ông thọ nhãn trắng Lớp HCOOTP - 18 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc Thơng tin dinh dưỡng 100g(100ml): Năng lượng 320,0 Kcal, hydrat cacbon 55,2 gam, độ ẩm 27 gam, chất béo gam, chất đạm 6,8 gam, Vitamin A, D, B1 khơng sử dụng chất bảo quản Sữa đặc nguyên kem không đường : Ít phổ biến Quy trình công nghệ để sản xuất loại sữa nhìn chung giống với quy trình sản xuất sữa đặc có đường khác số điểm sau : - Không có trình bổ sung đường vào - Sản phẩm sau rót vào hộp & ghép mí phải qua công đoạn tiệt trùng - Các thông số công nghệ đòi hỏi khác Sữa đặc béo có đường : Hàm lượng chất béo sản phẩm thấp, thích hợp cho người ăn kiêng Sữa đặc có đường với cacao cafe : Đây dạng sản phẩm mới, có mùi thơm đặc trưng Cacao cafe cho vào lúc với dung dòch siro đường D THÀNH TỰU Xử lý sữa tươi hệ thống kháng khuẩn LPS Sữa vắt từ bò khỏe mạnh nhiễm số vi sinh vật Từ lúc vắt sữa đến chế biến, số lượng vi sinh vật sữa tăng lên đáng kể Nếu sữa không làm lạnh không đến tay người chế biến vòng 5h sau vắt sữa sữa bò hỏng không thích hợp để chế biến Người ta nghó giải pháp an Lớp HCOOTP - 19 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc toàn, đơn giản mà tốn : xử lý sữa tươi hệ thống kháng khuẩn thân sữa LPS protein tự nhiên sữa Nó có tác dụng kháng khuẩn có mặt chất hydropeoxit & thiocyanat, chất có sữa Kết nghiên cứu cho thấy, bổ sung lượng nhỏ hydropeoxit & thiocyanat, hệ thống kháng khuẩn sữa kích thích kéo dài đáng kể thời gian bảo quản Để hoạt hóa LPS sữa tươi, người ta tăng hàm lượng thiocyanat lên đến khoảng 15 ppm & cho thêm vào sữa 8.5ppm H2O2 Lượng H2O2 nhỏ khỏang 100 lần so với thường dùng để bảo quản sữa trái phép & nhỏ từ – 20 lần hàm lượng thiocyanat có nước bọt người củ sắn hay bắp cải nên không ảnh hưởng đến sức khỏe Những kết thử nghiệm cho thấy cách xử lý có tác dụng kháng khuẩn kéo dài – ngày sữa làm lạnh tăng thời gian an toàn cho sữa tươi thêm – 4h nhiệt độ 30oC, tùy theo chất lượng sữa tươi xử lý Phương pháp có hiệu quả, không tốn kém, an toàn dễ thực điểm thu gom sữa nên đặc biệt có lợi nước có khí hậu nóng Nó tạo khỏang cách thời gian an toàn cho việc giao sữa chưa làm lạnh đến trung tâm chế biến & giúp cho việc thu gom sữa nơi xa & bảo quản sữa lâu ngày Liên đoàn sữa quốc tế (IDF) tiến hành khảo nghiệm & kết luận phương pháp LPS chấp nhận thay lạnh để bảo quản sữa tươi khỏi hư hỏng nước giai đoạn đầu ngành chế biến sữa chưa có đủ phương tiện làm lạnh lý kinh tế kỹ thuật Lớp HCOOTP - 20 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lâm Xuân Thanh – “Giáo trình công nghệ chế biến sữa sản phẩm từ sữa” – NXB KHKT – 2003 – 197 tr [2] Ts Lê Thò Liên Thanh, PGS-TSKH Lê Văn Hoàng – “Công nghệ chế biến sữa sản phẩm sữa” – NXB KH&KT – 2002 – 171tr [3] Lương Đức Phẩm – “VSV học an toàn vi sinh thực phẩm” – NXB Nông nghiệp – 2000 – 423 tr [4] Tạ Văn Hài, Trần Thò Vân Trình, Trần Hâu – “Thương phẩm học hàng thực phẩm” – NXB Bộ Nội Thương, ĐH Thương nghiệp – 1982 – 279 tr [5] Tô Ngọc Phương – “Thương phẩm học Dầu mỡ, Sữa sản phẩm chế biến” – NXB Bộ Nội thương – 1978 – 631 tr [6] Gosta Bylund, M.Sc – “Dairy processing handbook “ – Tetra Pak Processing System AB – 1995 – 436tr Lớp HCOOTP - 21 Các trình chế biến CNTP Sữa cô đặc MỤC LỤC A Nguyên liệu I Nguyên liệu Một số tính chất sữa tươi Yêu cầu chất lượng sữa tươi II Nguyên liệu phụ Đường Chất ổn đònh – bảo quản Sữa bột B QTCN sản xuất sữa cô đặc có đường Thuyết minh quy trình a Lọc b Tiêu chuẩn hóa c Xử lý nhiệt d Cô đặc e Đồng hóa f Làm lạnh – kết tinh g Rót vô trùng – đóng bao bì h Bảo quản Một số vấn đề cần lưu ý C Sản phẩm Sữa đặc nguyên kem có đường Sữa đặc nguyên kem không đường Sữa đặc béo có đường Sữa đặc có đường với cacao cafe 4 10 11 13 14 15 16 17 18 19 19 19 D Thành tựu 19 Tài liệu tham khảo 21 Lớp HCOOTP - 22 [...]... Saigonmilk… Một số loại sản phẩm sữa đặc của công ty Vinamilk : - Cùng thuộc nhóm sữa đặc có đường nhưng có rất nhiều loại khác nhau : Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn xanh, Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn đỏ, Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn vàng, sữa đặc Ông thọ nhãn trắng, sữa đặc Ông thọ nhãn đỏ… Các sản phẩm này chủ yếu khác nhau về hàm lượng chất béo trong sữa - Sữa đặc Ngôi Sao Phương Nam nhãn... dụng chất bảo quản 2 Sữa đặc nguyên kem không đường : Ít phổ biến hơn Quy trình công nghệ để sản xuất loại sữa này nhìn chung là giống với quy trình sản xuất sữa đặc có đường nhưng vẫn khác nhau một số điểm cơ bản sau : - Không có quá trình bổ sung đường vào - Sản phẩm sau khi rót vào hộp & ghép mí phải qua công đoạn tiệt trùng - Các thông số công nghệ đòi hỏi khác nhau 3 Sữa đặc ít béo có đường :... nóng - Sữa đặc có đường có thể được đựng trong những thùng chứa (barrel), có dung tích khoảng 150 lít để dùng làm nguyên liệu cho các quá trình sản xuất những sản phẩm khác trong công nghiệp (sản xuất kem, chocolate…) Sữa dùng trong bán lẻ được chứa trong các lon sắt có tráng thiếc Hiện nay, cũng có thể chứa sữa cô đặc có đường trong những bao giấy vô trùng Thông số công nghệ : nhiệt độ rót sữa là... Đường 2 Chất ổn đònh – bảo quản 4 3 Sữa bột B QTCN sản xuất sữa cô đặc có đường 1 Thuyết minh quy trình a Lọc b Tiêu chuẩn hóa c Xử lý nhiệt d Cô đặc e Đồng hóa f Làm lạnh – kết tinh g Rót vô trùng – đóng bao bì h Bảo quản 2 Một số vấn đề cần lưu ý C Sản phẩm 1 2 3 4 Sữa đặc nguyên kem có đường Sữa đặc nguyên kem không đường Sữa đặc ít béo có đường Sữa đặc có đường với cacao hoặc cafe 1 3 4 4 6 7 8 10... CNTP Sữa cô đặc - Hàm lượng khí trong sữa giảm • Hệ thống thiết bò xử lý nhiệt : Có nhiều hệ thống xử lý nhiệt khác nhau phụ thuộc vào yêu cầu công nghệ Thông thường, các quá trình được kết hợp lại với nhau để tận dụng nhiệt Trong giai đoạn cô đặc sẽ giới thiệu kó hơn về hệ thống xử lý nhiệt này d Cô đặc : • Mục đích : Sữa là một sản phẩm rất nhạy với những biến đổi của nhiệt độ nên phải tiến hành cô đặc. .. thiết bò cô đặc 2 nồi Trong thiết bò cô chân không một nồi, sữa được cô đến độ khô 35 – 40% rồi cho sirô đường vào và tiếp tục cô đặc cho đến khi hàm lượng nước trong sữa đặc còn 26 – 27% Đối với thiết bò cô chân không 2 nồi thì việc trộn đường vào sữa có thể tiến hành theo nhiều cách : hoặc pha ½ lượng sirô vào sữa rồi cô đặc, khi gần kết thúc thì cho tiếp phần còn lại, hoặc cho toàn bộ đường vào sữa rồi... Các quá trình chế biến trong CNTP Sữa cô đặc Hệ thống cô đặc sữa 3 cấp liên tục xuôi chiều Nguyên lý : sữa được cho vào thiết bò gia nhiệt (8) trước khi vào các thiết bò cô đặc Sữa ra khỏi (4) sẽ qua thiết bò tách hơi, được bơm chân không hút về và đưa vào (5) Sữa ra khỏi thiết bò cô đặc cuối cùng (6) được đưa trở về thiết bò gia nhiệt, trao đổi nhiệt và làm nóng dòng sữa nguyên liệu Hơi sử dụng để gia... Bảo quản sữa trước khi bán ra thò trường, - Bảo ôn, kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng của sữa Loại ngay những hộp sữa không đạt tiêu chuẩn Hoàn thiện : lau chùi, xử lý chống rỉ, dán nhãn… Thông số công nghệ : bảo quản sữa ở 0 – 150C Sản phẩm sữa cô đặc có đường chỉ có thể giữ được trong một khoảng thời gian nhất đònh Thông thường sau khi sản xuất 6 tháng, giữ trong điều kiện quy đònh thì sữa chỉ... dụ, nếu như sữa vào có nhiệt độ là 68oC, nhiệt độ trong thiết bò ngay lập tức sẽ giảm xuống Lớp HCOOTP 1 - 2 17 Các quá trình chế biến trong CNTP Sữa cô đặc 68 – 8 = 60oC Áp suất giảm đột ngột giúp loại bỏ những khí hòa tan trong sữa Trong quy trình công nghệ sản xuất sữa, thường tiến hành bài khí trước khi đưa sữa vào thiết bò tiêu chuẩn hóa 2.2 Một số chỉ tiêu chất lượng đánh giá sữa đặc có đường... đối tượng khác nhau 1 Sữa đặc nguyên kem có đường : Đây là sản phẩm phổ biến nhất, và được sử dụng rộng rãi nhất ở nước ta hiện nay Vì tính tiệân lợi của nó, điều kòên bảo quản tương đối dễ dàng, có thể dùng để pha uống hoặc dùng kèm với những sản phẩm khác như bánh mì, cafe , hoặc dùng trong công nghiệp bánh kẹo… Hiện nay có khá nhiều công ty sữa sản xuất mặt hàng này, ví dụ : công ty Vinamilk, Dutch