Báo cáo công nghệ sản xuất sữa đặc có đường

Báo cáo công nghệ sản xuất sữa đặc có đường.......Sữa đặc có đường....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.

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay có khoảng trên 250 loại sản phẩm được chế biến từ sữa, trong đó phổ biến hơn cả là các loại sữa đặc, sữa bột, bơ, phomát, sữa chua Sữa đặc là tên chung của loại sản phẩm chế biến từ sữa sau khi đã loại bớt nước Hàm lượng nước trong đó còn khoảng 25-30% tuỳ theo từng sản phẩm Sữa đặc là một sản phẩm có ứng dụng rất to lớn trong đời sống và sản xuất, từ quy mô công nghiệp như sản xuất bánh bông lan, bánh flan, kẹo đến quy mô gia đình như làm bánh, pha chế các loại sinh tố, nước giải khát; ngày nay nó còn được dùng thay cho sữa mẹ, và bổ sung thành phần dinh dưỡng cho cơ thể mỗi ngày Đây là một sản phẩm cung cấp khá nhiều năng lượng do có sự điều chỉnh, bổ sung về hàm lượng chất dinh dưỡng ngoài các chất dinh dưỡng quý giá có trong sữa nguyên liệu ban đầu Tuỳ theo yêu cầu và kỹ thuật chế biến, người ta sản xuất ra nhiều sản phẩm sữa đặc khác nhau như: sữa đặc nguyên chất có (hoặc không có) đường, sữa đặc loại bớt chất béo có đường, sữa đặc trộn thêm cacao, cà phê, vitamin hay chất khoáng… Chính vì tầm quan trọng và ứng dụng rộng rãi của nó mà công nghệ sản xuất sữa đặc không ngừng được cải tiến, máy móc, thiết bị luôn được hiện đại hoá để đảm bảo chất lượng sữa luôn thoả mãn, đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng

A CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA ĐẶC CÓ ĐƯỜNG

Nguyên liệu chính trong sản xuất sữa đặc có đường là sữa tươi hoặc sữa bột Qui trình công nghệ được trình bày trong bài tiểu luận này đi từ nguyên liệu là sữa bò tươi

I.Nguyên liệu:

1.Sữa tươi:

1.1 Các tính chất của sữa:

Sữa là một dung dịch sinh học, được tạo thành từ tuyến sữa của động vật Sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzim, hoocmon, khoáng, vitamin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và động vật còn non vì đặc tính của sữa là tính hài hoà và cân đối

Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét Sữa có những tính chất sau:

1.1.1 Tính chất vật lý:

• Tỷ trọng : 1,028 – 1,034

• Nhiệt độ sôi : 100,20C

• Nhiệt độ đông đặc : 0,550C

• Độ nhớt : 1,7 – 2,5 cp

1.1.2 Tính chất hoá học:

Tính chất hoá học quan trọng của sữa là độ acid, độ acid cao hay thấp phụ thuộc vào sự có mặt của protein, muối acid và sản phẩm thủy phân hoặc sản phẩm của các quá trình biến đổi khác Sự thay đổi của độ acid gắn liền với sự biến đổi chất lượng sữa

Thành phần hoá học của sữa bò tươi

Thành phần Hàm lượng(% ) Thành phần Hàm lượng(%)

Chất khô 11 – 15 Các chất hoạt tính sinh học

Chất béo:

• Mỡ sữa

• Photphatit

2,9 – 5,0 0,03 - 0,05

• Vi lượng

Chất chứa Nitơ 2,5 – 4,0 Hoocmon

Số lượng nhỏ

Hydratcacbon

4,5 – 5,0 0,01 – 0,1

1.2 Các chỉ tiêu chất lượng của sữa:

Sữa tươi dùng để sản xuất sữa đặc có đường phải có chất lượng bình thường, bảo đảm các yêu cầu quy định, màu sắc, mùi vị phải đặc trưng của sữa tươi, sữa là chất lỏng đồng nhất, không bị vón, không bị đục, không bị tạp chất, không tách váng sữa, không bị lấy bớt chất béo, không được pha thêm nước, hàm lượng các thành phần của sữa tươi phải đạt các mức quy định, như hàm lượng chất béo trong khoảng 3,2 – 4,2g/100ml sữa tươi Không dùng sữa non để chế biến sữa đặc có đường, chỉ dùng sữa từ những con bò đã để được trên 7 – 10 ngày, các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi cũng phải đạt các yêu cầu quy định

Chỉ tiêu cảm quan Chỉ tiêu hoá lý Chỉ tiêu vi sinh Chỉ tiêu bao bì

_ Màu sắc: sữa

phải có màu trắng

ngà đồng đều, sữa

đã tách mỡ có màu

trắng xanh

_ Mùi vị: có mùi

thơm đặc trưng, vị

ngọt mát

_ Trạng thái: có

trạng thái lỏng

đồng nhất, không

vón cục hoặc lẫn

tạp chất

_Tỷ 1,034

trọng:1,028-_ Hàm lượng chất béo: không ít hơn 3,2%

_ Hàm lượng chất khô(trừ chất béo):

không có

_ Bao bì phải kín

_ Không làm ảnh hưởng đến mùi vị, màu sắc tự nhiên của sữa

_ Phải hạn chế tác dụng trực tiếp của ánh sáng

2 Bột sữa gầy:

Bột sữa gầy được sản xuất từ sữa tươi qua thiết bị tách béo để tách phần lớn chất

béo có trong sữa, sau đó sữa này sẽ được làm bay hơi nước, qua công đoạn sấy và cuối cùng thành bột sữa gầy

3 Đường lactoza:

Lactoza là một loại đường kép gồm một phân tử βgalactoza và một phân tử αglucoza liên kết nhau ở vị trí α-1,4, là loại đường chủ yếu có trong sữa tươi và là đường được bổ sung chủ yếu trong quá trình sản xuất sữa đặc có đường vì đây là loại đường dễ tiêu hóa và ít xảy ra sự tái kết tinh hơn đường saccaroza và nếu có kết tinh thì vẫn có thể điều khiển được dễ dàng hơn sự kết tinh của nó để tạo ra những tinh thể có kích thước phù hợp sao cho lưỡi của ta không cảm nhận được khi sử dụng sản phẩm Tuy nhiên trong quá trình sản xuất có bổ sung saccaroza là vì hiện nay trên thị trường nguồn lactoza vẫn còn hiếm, lượng đường lactoza được sản xuất ra còn khá ít do đó giá thành của nó cao hơn so với saccaroza, hơn nữa độ ngọt của lactoza khá bé không đủ ngọt cho sản phẩm nếu cùng một khối lượng với saccaroza

4 Đường saccaroza:

4.1.Tính chất vật lý:

- Dạng tinh thể đơn, trong suốt không màu, nhiệt độ nóng chảy khoảng 186 –

1880C

- Dễ tan trong nước, độ hòa tan tăng theo nhiệt độ và còn phụ thuộc vào các chất không đường như các muối KCl, KBr, NaCl… và không tan trong dầu hỏa, cloroform, CCl4, benzen, ancol

- Độ nhớt dung dịch đường tăng theo chiều tăng nồng độ và giảm theo chiều tăng nhiệt độ

- Độ ngọt: nếu lấy độ ngọt của saccaroza là 1 thì độ ngọt của các đường khác như sau:

- Độ quay cực: dung dịch đường có tính quay phải, độ quay cực của saccaroza ít phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ

4.2.Tính chất hóa học :

- Tác dụng của acid: dưới tác dụng của acid, saccaroza bị phân hủy theo phản ứng:

C11H22O11.H2O → C6H12O6 + C6H12O6

- Tác dụng của chất oxy hóa: saccaroza khó bị oxy hóa nên ở nhiệt độ thường oxy và ozon tự do đều không có tác dụng Khi đốt saccaroza cũng như các hợp chất hữu

cơ khác cũng cho CO2 và H2O, nếu dùng các chất oxy hóa khác nhau sẽ tạo các hợp chất khác nhau

- Khi đun nóng ở nhiệt độ cao khoảng 160÷180oC thì saccaroza bị caramen hoá tạo hợp chất màu vàng nâu

Trong công nghệ sản xuất sữa đặc có đường người ta phải bổ sung đường saccaroza để làm tăng thêm vị ngọt cho sản phẩm vì nếu chỉ sử dụng lactoza thì sẽ không đủ độ ngọt cho sản phẩm sữa đặc có đường

5 Chất ổn định :

Chiếm 0.3% khối lượng gồm muối phosphat và citrat của Na, K

II Quy trình công nghệ sản xuất sữa đặc có đường từ sữa bò tươi

Sơ đồ công nghệ:

Chuẩn hoá

Lọc

Làm nguội Cô đặc Làm nguội –kết tinh

Cho vào bồn chứa

bán thành phẩm

Chiết rótGhép nắpDán nhãnĐóng thùngBảo quản

Tiệt trùng

t =300oC Lon sữa

t= 10oC Sản phẩm

III Thuyết minh quy trình:

Sữa tươi sau khi được vắt, qua xử lý sơ bộ, được bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4 –

6oC chờ vận chuyển đến nhà máy Khi sữa được vận chuyển đến nhà máy, sữa sẽ được xử lý có tính công nghiệp nghĩa là được kiểm tra chất lượng bằng cách lấy mẫu để thực hiện việc kiểm tra chất lượng hay tiến hành khâu phân loại chất lượng ban đầu Sữa sau khi được kiểm tra nếu đạt chất lượng thì sẽ được đưa vào chế biến Sau đây là trình tự các quá trình tự quá trình chế biến sữa đặc có đường:

1 Quá trình lọc:

a) Mục đích :

Trước khi sữa được đem vào chế biến, việc đầu tiên là tiến hành quá trình lọc sữa để lọai bỏ các tạp chất còn lại sau khi đã lọc sơ bộ khi vừa mới vắt Như vậy quá trình lọc ở đây đóng vai trò là quá trình chuẩn bị cho các quá trình tiếp sau

b) Các biến đổi của sữa trong quá trình lọc :

Giai đoạn 1: Trong giai đọan này chủ yếu là quá trình tách cặn, loại bỏ đi phần

cặn chứ không có một sự biến đổi nào khác

Giai đọan 2 : Biến đổi vật lý:

- Quá trình lọc ly tâm sẽ làm cho nhiệt độ của khối sữa tăng lên do sự ma sát giữa các phần tử trong sữa hay giữa sữa với thành thiết bị, và khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của sữa sẽ giảm xuống càng thuận lợi cho quá trình lọc ly tâm Sữa được gia nhiệt lên 40÷45oC

- Quá trình lọc ly tâm có thể làm giảm khối lượng sữa đem lọc do sự tách chất béo ra khỏi sữa (lượng này rất ít) mặc dù thiết bị được thiết kế sao cho không có sự tách các hạt cầu béo

2 Quá trình chuẩn hóa :

Sữa sau khi được lọc để loại bỏ các tạp chất, cặn bẩn sẽ được tiến hành chuẩn hóa a) Mục đích: Quá trình chuẩn hóa là quá trình điều chỉnh thành phần chất khô với chất béo nhằm cân đối tỉ lệ các chất theo yêu cầu của sản phẩm Như vậy quá trình chuẩn hóa ở đây cũng nhằm mục đích là chuẩn bị

Để có được tỉ lệ giữa chất béo và chất khô của thành phẩm đúng tiêu chuẩn thì ngay từ khi phối chế, tỉ lệ này phải được bảo đảm Theo tính toán kỹ thuật, người ta sử dụng chỉ tiêu sau:

Chất khô không mỡ 27%

Tỉ lệ chất béo/chấtkhô không mỡ 0,37

Nguyên liệu dùng chuẩn hoá: sữa gầy và cream

b) Các biến đổi của sữa trong quá trình chuẩn hóa:

• Biến đổi hóa học:

Quá trình chuẩn hóa là bổ sung sữa gầy và cream làm cho thành phần các chất

có trong sữa đều thay đổi như thành phần chất béo, chất khô, nước…

• Biến đổi vật lý:

Sự thay đổi thành phần của sữa sau quá trình chuẩn hóa làm cho khối lượng các chất có trong sữa thay đổi và do đó độ nhớt của sữa cũng sẽ thay đổi

3 Quá trình đồng hóa:

a) Mục đích:

Bản chất của quá trình đồng hóa là sự phá vỡ các hạt cầu béo thành nhiều hạt cầu béo nhỏ hơn Do đó nó làm giảm số lượng các khối kem và đồng thời cũng làm giảm khả năng đông tụ hay kết dính lại của các hạt cầu

Các hạt cầu béo trước và sau quá trình đồng hóa

b) Các biến đổi của nguyên liệu:

- Quá trình này được thực hiện bằng các phương tiện cơ học, sữa được bơm và đẩy đi qua các lỗ hẹp với tốc độ cao Các hạt cầu béo ban đầu bị phá vỡ là do sự chuyển động hỗn loạn và sự va chạm Kết quả là đường kính các hạt cầu béo giảm còn khoảng 1µm và kèm theo đó là số lượng các hạt cầu béo tăng lên gấp từ 4 đến 6 lần

-Trong quá trình đồng hóa, trạng thái vật lý và sự liên kết của chất béo sẽ ảnh hưởng đến kích cỡ và sự phân tán của các hạt cầu Ở nhiệt độ mà chất béo của sữa

bị hóa rắn (khoảng 30 đến 45oC), thì đồng hóa sẽ không hiệu quả và không phân tán hoàn toàn được các hạt cầu béo Quá trình đồng hóa xảy ra hiệu quả nhất khi các chất béo tồn tại ở pha lỏng và liên kết bình thường với sữa Các sản phẩm có hàm lượng béo cao cho thấy sự đông tụ của chất béo một cách rõ rệt Kem có hàm lượng béo cao hơn 12%, không thể đồng hóa ở áp suất cao như các loại sản phẩm khác vì các khối kem được hình thành là do thiếu lớp màng Casein Để quá trình đồng hóa diễn ra tốt và mạnh, cần có xấp xỉ 0,2g Casein trong 1g chất béo Ở áp suất cao, quá trình đồng hóa sẽ tạo ra các hạt cầu béo nhỏ và sự phân tán của các phân tử Lipid sẽ tăng lên cùng với sự gia tăng nhiệt độ đồng hóa Bên cạnh đó độ nhớt của sữa sẽ

giảm khi nhiệt độ ngày càng cao Thường nhiệt độ đồng hoá từ 55oC đến 80oC, ở áp

suất từ 10MPa đến 25MPa tùy thuộc từng loại sản phẩm

c) Hiệu quả của quá trình đồng hóa:

- Tạo các hạt cầu béo nhỏ hơn để ngăn chặn sự tạo thành các khối kem

- Màu sắc của sữa trắng nhìn ngon hơn, ăn ngon miệng hơn

- Hạn chế quá trình oxy hóa chất béo

- Làm cho cấu trúc sản phẩm sữa bền vững hơn

Tuy nhiên, đồng hóa cũng gây ra một số bất lợi sau:

- Sữa đã đồng hóa không thể thực hiện phân tách (nếu cần) một cách hiệu quả

- Làm tăng sự nhạy cảm của sữa với ánh sáng

- Giảm độ bền nhiệt, đặc biệt trong trường hợp đồng hóa một cấp

- Sữa đã đồng hóa không thích hợp để sản xuất các sản phẩm như phomai cứng vì khối đông tụ quá mềm

4 Quá trình thanh trùng sữa :

a) Mục đích:

Phương pháp thanh trùng sữa là phương pháp xử lý sữa sử dụng nhiệt hợp lý mà không gây ra biến tính lớn về thành phần hóa học, cấu trúc vật lý của sữa Thanh trùng nhằm mục đích:

- Biến đổi cấu trúc của các vi sinh vật có mặt trong sữa để loại bỏ hay tiêu dịêt các vi sinh vật gây bệnh cho con người và các vi sinh vật thông thường nhằm kéo dài thời gian bảo quản

- Tạo một nhiệt độ cần thiết để khi đưa vào nồi cô đặc, sữa có thể bốc hơi ngay, tránh sự chênh lệch nhiệt độ cao trong nồi cô đặc chân không

b) Các biến đổi của sữa trong quá trình thanh trùng :

*Biến đổi sinh học:

- Nhiệt độ và thời gian thanh trùng cần thiết tuỳ thuộc vào tính chất thành phần của nguyên vật liệu, đặc biệt là loại và số lượng vi sinh vật bị nhiễm

- Quá trình thanh trùng đòi hỏi phải phá hủy được các cấu trúc của các trực khuẩn chịu nhiệt, các vi khuẩn gây bệnh và loại bỏ một lượng đáng kể các tạp trùng nhằm làm cho sữa sau khi thanh trùng đáp ứng được các tiêu chuẩn cho phép về vi sinh vật

+ Nếu các loài vi sinh vật nhiễm vào sữa không phải hoàn toàn đều có khả năng sinh bào tử hoặc có khả năng chịu nhiệt thì hệ vi sinh vật trong sữa sau thanh trùng giảm nhanh Ở 80 - 85oC trong 20s đủ làm giảm số lượng vi sinh vật xuống dưới mức cho phép

+ Nếu vi sinh vật nhiễm vào sữa có phần lớn là các loài có khả năng sinh bào tử hoặc chịu nhiệt thì sữa sau thanh trùng vẫn tồn tại các bào tử và các vi sinh vật chịu nhiệt cho dù sử dụng chế độ nhiệt cao hơn Các vi sinh vật này có khả năng sinh ra các loại enzim phân giải các casein trong Prôtêin sữa dẫn đến sự thối rữa của sữa Sự thối rữa của sữa tạo ra nhiều sản phẩm độc do sự phân hủy các hợp chất chứa Nitơ gây nguy hiểm cho trẻ sơ sinh Tuy nhiên ở nhiệt độ cao, cũng tồn tại các vi khuẩn có khả năng lên men lactic, làm tăng độ acid trong sữa, ngăn chặn sự phát triển của một số vi sinh vật gây thối rửa trong quá trình bảo quản Tuy nhiên nó lại không có lợi cho việc sản xuất một số sản phẩm như sữa đặc có đường

- Quá trình thanh trùng làm ảnh hưởng trầm trọng đến thành phần và cấu trúc của sữa Khi nhiệt độ càng tăng lên thì xảy ra các sự biến đổi về vật lý, hóa học một cách sâu sắc

*Biến đổi vật lý: nhiệt độ sữa tăng lên, tỉ trọng thay đổi, độ nhớt thay đổi

*Biến đổi hóa học: xảy ra các phản ứng hóa học không có lợi:

- Phản ứng phân hủy các Vitamin

- Sự mất cân bằng về các thành phần Nitơ, các loại muối khoáng và vitamin

- Các phản ứng tạo màu không có lợi cho sản phẩm sữa đặc có đường

- Các phản ứng thủy phân trong môi trường acid hoặc kiềm

*Biến đổi hóa lý: các Protein trong sữa ở nhiệt độ cao dễ dàng bị đông tụ nhưng do

đã đồng hóa nên tránh được biến đổi này

*Biến đổi hóa sinh: ở nhiệt độ cao gây vô hoạt các enzim trong sữa

*Biến đổi cảm quan: sự thay đổi về màu, mùi vị, trạng thái

c) Các phương pháp thanh trùng sữa :

Có 2 phương pháp thanh trùng chính:

• Phương pháp thanh trùng sữa ở nhiệt độ thấp: phương pháp chậm và gián đoạn

- Chế độ nhiệt: 63oC trong 30 phút

- Ưu điểm: không làm thay đổi đặc tính sữa, thành phần các Protein như albumin, globulin không bị đông tụ và trạng thái các hạt cầu béo không đổi

- Nhược điểm: Các vi sinh vật ưa nhiệt có thể phát triển ở nhiệt độ này, do đó có thể làm tăng số lượng vi sinh vật cho sữa sau quá trình thanh trùng

• Phương pháp thanh trùng sữa ở nhiệt độ cao: phương pháp thanh trùng UHT (Ultra High Temperature)

- Chế độ nhiệt: 135 –150oC trong 4 - 15s

- Ưu điểm: Tiết kiệm thời gian lao động, năng lượng và không gian

Tiêu diệt hết các vi sinh vật và phân tử

- Nhược điểm : Chi phí thiết bị cao

Các phản ứng caramel hóa xảy ra

5 Quá trình bốc hơi (cô đặc) :

a) Mục đích :

Trong quá trình sản xuất sữa đặc có đường, cô đặc đóng vai trò chế biến Bản chất của nó là làm bay hơi nước nhằm đạt được một độ khô nhất định và một độ nhớt thích hợp Trong quá trình cô đặc, một lượng đường được bổ sung vào để điều chỉnh độ ngọt, nâng cao hàm lượng đường lactoza và tạo một áp suất thẩm thấu đủ lớn để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản sữa mà không cần tiệt trùng khi đóng sữa vào bao bì Đây cũng là đặc điểm riêng của sữa đặc có đường

Lượng đường kính (được chế biến thành dạng siro) cho vào phải tính toán thế nào để sản phẩm cuối cùng có hàm lượng đường saccaroza không ít hơn 40-50% theo khối lượng sản phẩm tùy theo tiêu chuẩn quy định

Hàm lượng các chất sau cô đặc :

Chất béo : 8%

Chất khô (không tính đường và béo): 20%

b) Các biến đổi của vật liệu :

Sữa là một sản phẩm rất nhạy với những biến đổi của nhiệt độ Do đó để tránh những biến đổi làm thay đổi sâu sắc các thành phần có trong sữa ta phải tiến hành cô đặc ở nhiệt độ và áp suất thấp Nhờ đó sau quá trình bốc hơi, sữa có những biến đổi về hoá lý và sinh học là chủ yếu Những biến đổi khác, nhất là về hoá học và cảm quan được đặc biệt hạn chế

• Biến đổi hoá lý :

Trong quá trình cô đặc có sự chuyển pha của nước từ dạng lỏng sang dạng hơi, một lượng lớn hơi nước được bốc ra từ sản phẩm làm cho nồng độ chất khô của sữa tăng nhanh kèm theo đó là sự gia tăng về khối lượng riêng, tỉ trọng, nhiệt độ sôi và đặc biệt là độ nhớt Quá trình này quyết định độ nhớt sau cùng của sản phẩm Tỉ trọng của sữa sẽ được đo liên tục để kiểm tra hàm lượng chất khô của sản phẩm Khi nồng độ chất khô đạt đúng tiêu chuẩn, giá trị này sẽ ở khoảng 1,3 cho sản phẩm làm từ sữa tươi và khoảng 1,35 cho sản phẩm làm từ sữa gầy

Cùng với sự gia tăng trên cũng có sự giảm đi về thể tích của khối sữa ban đầu Nhiệt độ trong được điều chỉnh không được vượt quá 70oC để tránh sự biến tính của đường và sự tăng lên về độ nhớt của sản phẩm trong quá trình bảo quản

• Biến đổi hoá học :

Sữa đặc có màu hơi vàng là kết quả tất yếu của sự tiếp xúc với nhiệt độ khá cao và thường xuyên của sữa Đây là do những phản ứng tạo màu, phản ứng maillard, do sự ngưng tụ của các acid amin có rất nhiều trong sữa và các phân tử đường với nhau

ở nhiệt độ cao làm cho sữa đặc hoá nâu Để giảm thiểu các phản ứng làm giảm chất lượng của sữa đồng thời tránh sự phá huỷ một số vitamin kém bền nhiệt, ta phải tiến hành ở nhiệt độ, áp suất thấp và thời gian lưu của sữa trong thiết bị là ngắn nhất

• Biến đổi sinh học:

Vì thời hạn sử dụng sữa phụ thuộc rất lớn vào áp suất thẩm thấu, do đó lượng đường được đòi hỏi là chứa ít nhất 62.5% trong pha nước để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản

• Biến đổi cảm quan:

Dưới tác động của nhiệt độ và qua các thiết bị gia nhiệt, sữa bị mất mùi vị, thay vào đó là mùi vị của sữa đã qua chế biến Về màu sắc: từ màu trắng đục sữa chuyển sang có màu vàng sáng

6 Quá trình làm lạnh và kết tinh :

a) Mục đích-phương pháp :

Sau cô đặc sữa mất đi một hàm lượng nước rất lớn làm cho các chất hoà tan trong nước đạt trạng thái quá bão hoà Do đó sẽ có một lượng lớn đường tách ra và tạo tinh thể, đây là quá trình không thể tránh được và rất khó điều khiển để đảm bảo chất lượng của sản phẩm sau cùng Quá trình làm lạnh và kết tinh sẽ giúp cho sữa sau cô đặc có một trạng thái đặc mịn và tránh quá trình kết tinh đường có thể xảy ra trong quá trình bảo quản

Để tạo ra hàng loạt mầm kết tinh, ta bổ sung nhân kết tinh Nhân kết tinh tốt nhất là đường lactoza dùng ở dạng bột có kích thước hạt từ 2-3 µm hoặc ở dạng dung dịch (1 ml dung dịch có khoảng 400.000 tinh thể lactoza với kích thước không quá 2,2µm) Tỷ lệ sử dụng nhân kết tinh là 0,02% so với lượng sản phẩm Tác nhân kết tinh càng nhỏ, càng nhiều bao nhiêu thì hiệu quả tác dụng của chúng càng lớn bấy nhiêu Nhiệt độ thích hợp cho kết tinh là 25-35 oC phụ thuộc thành phần của sữa và chế độ làm lạnh

Một số phương pháp làm lạnh sữa cô đặc có đường:

• Phương pháp tiếp xúc (qua bề mặt làm lạnh): sản phẩm được làm lạnh ở áp suất thường Có 2 loại thiết bị làm lạnh: liên tục và gián đoạn

-Thiết bị làm việc gián đoạn có tốc độ làm lạnh chậm, quá trình tinh thể hoá kéo dài 4 – 7h Khi làm lạnh lâu có thể xảy ra sự khử đường saccaroza, trương nở protein lúc bảo quản và tăng độ nhiễm bẩn Trong quá trình làm lạnh saccaroza chưa kết tinh hoàn toàn, do đó trong quá trình bảo quản sẽ tiếp tục kết tinh

- Để khắc phục hạn chế trên, người ta dùng thiết bị làm việc liên tục để làm lạnh

• Phương pháp chân không (do kết quả của sự bốc hơi sản phẩm nóng trong chân không) Trong thiết bị này, ở áp suất 1995 N/m2, sản phẩm được đưa vào ở trạng thái quá nóng, nhiệt lượng đó đủ làm bốc hơi nước trong sản phẩm một cách nhanh chóng Việc sôi mạnh và làm lạnh nhanh sản phẩm làm cho lactoza kết tinh ở dạng tinh nhỏ Sau 25 –50 phút, sản phẩm hạ nhiệt độ từ 60oC xuống 20oC

b) Các biến đổi của vật liệu :

Quá trình làm nguội kết tinh chỉ ảnh hưởng lên nhiệt độ dung dịch và sự chuyển pha của đường từ dạng hoà tan thành tinh thể, không gây biến đổi sâu sắc nào lên các chất có trong sữa Do đó những biến đổi chủ yếu là về mặt hoá lý của dung dịch

Sau khi cô đặc, sữa được làm lạnh và kết tinh Đây là khâu quyết định và quan trọng trong cả quá trình Đường lactose tồn tại trong dung dịch quá bão hoà khoảng 40%, nước trong sữa đặc chỉ giữ một nửa lượng đường lactose dưới dạng hoà tan, một nửa lượng còn lại sẽ kết thành tinh thể Nếu đường lactose có dư cũng sẽ được phép cho kết tinh tự do Nếu quá trình làm lạnh diễn ra chậm thì một vài tinh thể bắt đầu hình thành ở nhiệt độ 40-50OC, sau đó các tinh thể lớn dần lên theo sự tăng dần quá trình làm lạnh Cuối cùng làm cho sữa có dạng hạt sạn Hiện tượng kết tinh sạn đường xảy ra trong quá trình làm lạnh đột ngột ở nhiệt độ 30-320C Ở nhiệt độ này, tốc độ kết tinh là cực đại Sự kết tinh còn tăng nhanh nếu cho thêm sữa trong quá trình làm lạnh

Thông thường, trong quá trình này, người ta mong muốn điều khiển sự kết tinh của lactose để tạo thành những tinh thể thật nhỏ Kích thước lớn nhất cho phép trong sữa của lactose là 10µm và những tinh thể này sẽ phân tán trong sữa ở nhiệt độ bảo quản 15-250C và sẽ không thể bị phát hiện bởi lưỡi của người uống

Sự kết tinh phải được thực hiện bằng cách làm lạnh nhanh hỗn hợp dưới tác dụng của cánh khuấy công suất lớn, không có sự hiện diện của khí Để thúc đẩy quá trình kết tinh xảy ra nhanh ta cho vào các mầm tinh thể lactose cực nhỏ với tỉ lệ 0.05% toàn hỗn hợp ở dạng bột hay dạng huyền phù khi sữa đã được làm nguội xuống nhiệt độ kết tinh (khoảng 30oC) Sau đó toàn khối hỗn hợp tiếp tục được làm nguội xuống nhiệt độ 15-18oC càng nhanh càng tốt và liên tục khuấy trong 1 giờ để phân tán các hạt tinh thể thật đều trong toàn hệ và tăng nhanh quá trình thay đổi nhiệt độ Trong quá trình kết tinh này không có sự xuất hiện của các tinh thể đừơng saccharose bởi

vì nó đã hoà tan hoàn toàn trong dung dịch quá bão hoà

7 Các quá trình còn lại: Cho vào bồn bán thành phẩm – Chiết rót – Ghép nắp – Dán nhãn- Đóng thùng –Bảo quản :

Hầu hết các công đoạn còn lại đều nhằm mục đích hoàn thiện và bảo quản sản phẩm truớc khi phân phối đến tay người tiêu dùng Trong đó, cho vào bồn bán thành phẩm có mục đích hoàn tất quá trình kết tinh, hoàn thiện sản phẩm; ghép nắp dán nhãn đóng thùng để giúp sản phẩm có thể bảo quản lâu tránh những tác động từ các yếu tố của môi trường, tác động của oxy không khí và đặc biệt là nhiệt độ, ánh sáng, đồng thời tránh nhiễm khuẩn…

Sau khi sữa đã được làm lạnh, nó sẽ được bơm đến bồn chứa và giữ ở đây trong khoảng thời gian 1 ngày để cho phép quá trình kết tinh hoàn tất và ổn định sản phẩm

Sữa đặc thường được vô lon và ghép mí Trong trường hợp này, ta sẽ phải tiệt trùng lon trước khi rót sữa vào vì sẽ không có quá trình tiệt trùng sau khi đã đóng lon

Quá trình rót sữa vào lon được rót theo trọng lượng Trọng lượng tịnh mỗi lon là 397g Bao bì bằng sắt tráng thiếc trắng và được ghép mí Một vài năm gần đây còn được cho vào hộp đóng kín có trọng lượng 175 hoặc 330g và bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 10oC để tránh độ nhớt tăng lên

Sau đó, ta tiến hành đóng thùng carton lớn, mỗi thùng chứa 24 hộp và sau đó được chuyển xuống kho bảo quản

Trong quá trình bảo quản, người ta tiến hành kiểm tra thống kê chất lượng sản phẩm bằng cách lấy mẫu một số lon để đưa ra chất lượng chung của sản phẩm, phù hợp với yêu cầu chung đặt ra Sữa sẽ được kiểm tra về hàm lượng chất khô, độ nhớt,

tỉ trọng Trong quá trình này, việc kiểm kích thước tinh thể rất quan trọng vì nó có ảnh hưởng lớn đến giá trị cảm quan của sữa đặc có đường

IV Sản phẩm sữa đặc có đường:

1.Tiêu chuẩn đối với sữa đặc có đường:

(Theo TCVN 5539-2002)

1.1 Các chỉ tiêu cảm quan:

- Màu sắc: sữa có màu kem nhạt đến màu kem đồng nhất trong toàn bộ lượng sữa

- Trạng thái: Sau khi khuấy đều, toàn bộ lượng sữa có trạng thái đồng nhất, hơi sệt (dễ chảy), không vón cục Cho phép có hạt nhỏ trên lưỡi và cặn không đáng kể

- Mùi vị: có vị ngọt đặc trưng của sữa đặc có đường và không có mùi, vị lạ như mùi chua, mùi hôi, mùi khét, vị chua, vị mặn, vị đắng,

1.2 Các chỉ tiêu hóa lý :

- Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 8.0% khối lượng

- Hàm lượng chất khô (trừ đường): không nhỏ hơn 28%

- Hàm lượng đường thường khoảng 42 - 47% khối lượng tổng

- Hàm lượng nước: 25 -27% khối lượng tổng

- Độ acid không lớn hơn 50 ml NaOH 0.1N dùng trung hòa 100g sản phẩm

- Hàm lượng kim loại nặng: Asen (≤0,5mg/kg), chì ( 0,5mg/kg), cadimi ( 1mg/kg), Hg ( 0,05mg/kg)

- Chỉ tiêu đối với vi sinh vật:

+ Tổng số vi khuẩn trong 1g: không lớn hơn 10000

+ Vi khuẩn đường ruột không được có trong 0.1g

+ Các vi khuẩn gây bệnh khác: không được có

2 Bảo quản sữa đặc có đường:

Qua thời gian bảo quản, dự trữ, chất lượng của sữa có thể bị thay đổi như: hộp sữa bị phồng, trạng thái của sữa đặc hơn, màu sắc sẫm hơn, mùi vị kém thơm ngon dần, có nhiều nguyên nhân làm giảm chất lượng sữa, trong đó chủ yếu là do hoạt động của vi sinh vật và do ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm trong thời gian bảo quản

Vì vậy cần có chế độ bảo quản sữa hợp lý

Để giữ được chất lượng của sữa đặc có đường trong thời gian bảo quản, một mặt phải khống chế được độ ẩm, nhiệt độ của kho và phải quy định thời gian bảo quản dự trữ Nên bảo quản sữa ở nhiệt độ 0 – 100C, tốt nhất là ở 4 – 50C, độ ẩm tương đối của không khí phải dưới 85%, tốt nhất là ở 75%, thời gian bảo quản dự trữ không quá 6 tháng Biện pháp tốt nhất là bảo quản trong các kho lạnh Trường hợp không có kho lạnh, phải chọn nơi thoáng mát, khô ráo, sạch sẽ, không bảo quản ở kho mái tôn, không để mưa nắng ảnh hưởng đến hộp sữa