Quy trình sản xuất bơ từ sữa

MUC LUC Mục lục I) Định nghĩa 35 2) 3) 4) Tài liệu tham khảo 5) I/ TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUÂT Bơ: 1) Nguyên liệu: 1.1 Cream: 6) Nguyên liệu sản xuất bơ cream Các nhà máy sản xuất bơ thu nhận cream từ nguyên liệu sữa tươi phương pháp ly tâm thu mua cream từ nhà máy chế biến sữa khác 7.7.7 Các tiêu chất lương cream: 7) > Để đánh giá chất lượng cream, người ta dựa vào ba nhóm tiêu: cảm quan, hóa lý, vi sinh ❖ Chì tiêu cảm quan: hai tiêu quan trọng là: • Mùi • Vị 8) => Không có mùi vị lạ, đặc biệt mùi ôi chất béo bị oxy hóa 9) ♦♦♦ Chỉ tiêu hóa lý: • Hàm lượng chất béo: thường dao động khoảng 35 - 40%, 12% • Chỉ sô" iod: - Nếu số iod cao (lớn 42), bơ thành phẩm có câu ưúc mềm - Nếu sô" iod thấp (nhỏ 28), bơ trở nên cứng khó phết lên bánh sử dụng 10) => Dựa vào giá trị sô" iod nguyên liệu, nhà sản xuất thay đổi thông sỏ" công nghệ thích hợp để chất lượng bơ thành phẩm ổn định đạt yêu cầu • Dư lượng kháng sinh, chất tẩy rửa công nghiệp: không chứa chất => Do chất ức chê" hoạt động vi khuẩn lactic kéo dài thời 11) gian lên men Hơn nữa, hàm lượng sản phẩm trao đổi chất vi khuẩn giông tạo không cân đô"i ảnh hưởng không tốt đến hương vị sản phẩm ❖ Chỉ tiêu vi sinh: hàm lượng vi sinh vật (VSV) cream thấp tốt • Nhóm vi khuẩn ưa lạnh: người ta thường ý đến nhóm vi khuẩn chúng có khả sinh tổng hợp enzym lipase chịu nhiệt Trong trình trùng cream, hầu hết vsv bị tiêu diệt Tuy nhiên, lipase từ vi khuẩn ưa lạnh giữ hoạt tính nhiệt độ 100°c (Luquet, 1986) Enzym xúc tác trình thủy phân chất béo, làm thay đổi thành phần chất béo nguyên liệu 12) => Giải pháp: tiến hành trùng sữa tươi nhập nhà máy bảo quản sữa nhiệt độ thấp ( - 4°C) trước đem vào chê" biến Chê" độ trùng 63 - 65°c 15 giây Khi nhóm vsv ưa lạnh - nguồn sinh tổng hợp lipase chịu nhiệt - bị tiêu diệt hoàn toàn Nếu nhà máy điều kiện trùng sữa tươi thu mua phải tiến hành làm lạnh bảo quản sữa 13) - 4°c Trong thời gian tối đa 24 tiếp theo, ta phải thực trình thnah trùng 14) sữa 15) 1.1.2 Xử ly cream có đô chua cao: 16) > Trong trường hợp nhà máy mua cream nguyên liệu có chất lượng không tốt, độ chua 17) cao (15 - 20°D) cần tiến hành xử lý cream trước đưa vào sản xuất bơ 18) ♦♦♦ Các phương pháp: • Rửa cream nước với tỉ lệ cream/nước 1/2 (v/v), sau tiến hành ly tâm để tách nước • Trung hòa để làm giảm độ chua nguyên liệu cream, hóa chất thường dùng CaO, Ca(OH) 1.2.Vi sinh vật; 19) Trong sản xuất bơ lên men, người ta sử dụng vi khuẩn lactic dạng LD Thường gặp Streptococcus diacetylactỉs Leuconostos cỉtrovorum Trong trình lên men, acid lactic, chúng sinh tổng hợp hợp chất dễ bay aldehyde acetic, diacetyl, acetoin Các hợp chất tạo cho sản phẩm bơ hương vị đặc trưng 1.3.Các phụ gia; 20) Chất màu: 21) Màu sắc bơ hợp chất carotenoides định Thông thường, vào mùa đông hàm lượng hợp chất sữa thấp mùa hè nên bơ thành phẩm có màu nhạt 22) Người ta cho phép sử dụng sô" chất màu thực phẩm sản xuất bơ Ví dụ Pháp, chất màu có nguồn gô"c thiên nhiên sau phép sử dụng: • Curcumine (E100) • Lactorìavin (E101) • Cochenille (E120) • Caramel (E150) • Carotenoides (E160) • Indigotine (E132) 23) Chlorophylle(E140) Carbomedicinalis vegetalis (E153) 24) • Anthocyane (E160) 25) ❖ Muối NaCỈ: yêu cầu độ tinh không thấp 99,7% 26) ♦♦♦ Chất chống oxy hóa: phổ biến làgallat propyle, gallate octyl, gallate dodecyl, butyl hydroxy anisol (BHA) butyl hydroxy toluen (BHT) Hàm lượng sử dụng thường không 0,01% 27) ♦♦♦ Các gia vị khác: 28) Để đa dạng hóa sản phẩm bơ thị trường, nhà sản xuất sử dụng sô" gia vị khác 29) Việc lựa chọn gia vị phụ thuộc vào thị hiếu người tiêu dùng quy định nước Ví dụ Pháp, người ta cho phép sử dụng gia vị tiêu, tỏi, mùi tây, củ đinh hương sản xuất bơ 2) Quy trình công nghệ sản xuất bơ: 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất bơ lên men: 30) 2.1.1 Thanh trùng: 31) Mục đích: tiêu diệt hệ vsv ức chế hoạt tính enzym cream 32) Phương pháp thực hiện: • Nhiệt độ trùng thường sử dụng 90 - 95°c thời gian tối đa 15 - 20 giây Nếu cream có chất lượng tốt, người ta thường gia nhiệt nhanh nguyên liệu đến 95°c làm nguội 33) Nếu tăng nhiệt độ thời gian trùng hiệu trình tăng Tuy nhiên, cream có mùi nấu ảnh hưởng xấu đến chất lượng bơ thành phẩm • Trường hợp cream có mùi lạ: - Sử dụng phương pháp khí điều kiện chân không để tách cấu tử dễ bay khỏi cream Quá trình khí kết hợp thực với trình trùng cream - Quy trình thực hiện: ■ Đầu tiên, cream bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng để gia nhiệt lên đến 78°c ■ Tiếp theo, cream đưa vào bồn chân không để thực trình khí Áp lực chân không cần hiệu chỉnh cho nhiệt độ sôi cream bồn dao động quanh giá trị 62°c Khi cấu tử dễ bay tách khỏi cream ■ Cuối cùng, cream đưa trở lại hệ thông trao đổi nhiệt mỏng để gia nhiệt tiếp lên đên 95°c làm nguội 34) Ớ châu Âu, vào mùa hè sữa tươi thường có mùi hành nhóm họ hành mọc phổ biến đồng cỏ Khi trình khí cream sản xuất bơ cần thiết Cream 35) 36) 37) 38) Vi khuẩn Thanh trùng 39)lactic 40) 41) 42) 43) Nhân giông cấy giống 44) 45) 46) 47) Lên men xử lý 48) 49) nhiệt - lạnh 50) 51) 52) 53) Tạo hạt bơ (churning) 54) Sữa bơ xử lý 55) (buttermilk) 56) 57) Bao gói Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bơ lên men 58) 59) 60) 61) 62) 63) 64) 65) 66) 67) 68) 2.7.2 Cấy giống vi sinh vât: 69) Các nhà máy sản xuất bơ sử dụng sinh khôi vi khuẩn lactic dạng sấy thăng hoa hãng chuyên sản xuất giông YSV cung cấp Nếu không, họ tự nhân giông để phục vụ sản xuất ❖ Cấy giôhg VSV: • Môi trường nhân giông: phổ biến sữa gầy Trước nhân giông, sữa gầy trùng 90 - 95°c thời gian - phút • Nhân giông: - Ta sử dụng phương pháp nhân giông theo nhiều cấp để có đủ sô" tế bào vi khuẩn cấy vào cream - Các thông sô" kỹ thuật: ■ Nhiệt độ: 20°c ■ Thời gian nhân giỏng cho cấp: - - Canh trường vsv thu có độ chua 18 - 20°SH, sô" tê" bào vi khuẩn lên đến 10 tê" bào/ml Những sản phẩm trao đổi chất quan trọng nhâ"t vi khuẩn canh trường acid lactic, diacetyl acid acetic Chúng ảnh hưởng đến hương vị bơ thành phẩm • Tỉ lệ giống cấy: phụ thuộc sô" iod nguyên liệu nhiệt độ lên men, tỉ lệ giông cấy thường khoảng - % (v/v) 2.7.5 Lên men xử lý nhiêt lanh: 70) Quá trình lên men xử lý nhiệt - lạnh diễn song song 2.1.3 L Lên men: ❖ Mục đích: sử sụng vi khuẩn lactic để sinh tổng hợp acid lactic sản phẩm trao đổi chất tạo độ chua hương vị đặc trưng cho cream ❖ Điều khiển trình lên men: • Tô"c độ acid hóa cream chế độ xử lý nhiệt ảnh hưởng đến câu trúc bơ thành phẩm • Yêu cầu kỹ thuật: Sau trình lên men - Độ chua phần không béo cream cần đạt quanh giá trị 36°SH - Hàm lượng diacetyl cream khoảng 1,0 - l,5ppm ❖ Thiết bị: thiết bị hình trụ có cánh khuấy phận hiệu chỉnh nhiệt độ 2.I.3.2 Xử lý nhiệt lạnh: ❖ Mục đích: kết tinh lượng chất béo có cream ❖ Nguyên tắc thực hiện: Do cream chứa hỗn hợp chất béo có điểm nóng chảy khác nên nhiệt độ kết tinh chúng khác Tô"c độ kết tinh độ tinh khiết tinh thể phụ thuộc vào chê" độ xử lý nhiệt Thông thường, người ta dựa vào sỏ" iod cream để chọn chê" độ xử lý nhiệt - lạnh ưu Khi bơ thành phẩm cấu trúc cứng mềm 71) Bảng : Chế độ xử lý nhiệt lạnh lượng giống cấy cho trình lên men cream tương 72) ứng với số ỉod khác nguyên liệu (Bylund Gosta, ỉ995) 2) Chỉ số ỉod 5) 3) Chế độ xử lý nhiệt - lạnh (°C) 6) 8-21-20 9) 8-21-16 12) - - 15) - - 18) - - 1 21) - - 24) - - 1 4) Lượng giông (%v/v) 7) 10) - 13) 16) 19) 22) 25) 26) 73) 74) 27) Bảng : Anh hưởng tỷ lệ chất béo lỏng chất béo rắn cream đến độ cứng bơ 75) thành phẩm ịLuquet, 1985) Lượng chất béo lỏng 28) (% TF) 32) 85 35) 55 38) 65-78 29) Lượng chất béo rắn 30) (% TF) 33) 15 36) 45 39) 22-35 31) phẩm Cấu trúc bơ thành 34) Bơ mềm 37) Bơ cứng 40) Bơ có độ cứng vừa phải, dễ phết lên bánh 41) 76) 77) ♦♦♦ Phương pháp thực hiện: 78) • Các tượng: - Làm nguội chậm: Trong trình trùng cream 90 - 95°c, tất hạt cầu béo trạng thái lỏng Khi làm nguội cream xuống 40°c, sô" phân tử chất béo bắt đầu kết tinh Nếu ta làm nguội cream xuống nhiệt độ thấp với tốc độ chậm, trình kết tinh kéo dài tinh thể béo xuất với độ tinh khiết cao Tuy nhiên thời gian dài nên hàm lượng sản phẩm tạo vị chua hương cho bơ sinh tổng hợp vi khuẩn lactic cream không đạt tỷ lệ cân đôi mong muôn Trong thực tế sản xuâ"t, ta cần phải rút ngắn thời gian kết tinh chất béo phương pháp làm nguội nhanh - Làm nguội nhanh: Khi làm nguội nhanh, trình kết tinh chất béo cream diễn nhanh Tuy nhiên, trườn hợp này, sô" tinh thể chất béo thu không đạt độ tinh khiết cao gọi “tinh thể hỗn hợp” (mỉxed crystals) Đó phân tử triglycerid có điểm nóng chảy thấp bị nhốt tinh thể triglycerid có điểm nóng chảy cao Khi tỷ lệ khôi lượng chất béo thể lỏng so với tổng khôi lượng chất béo (TF) cream giảm bơ thành phẩm có cấu trúc cứng, khó phết lên bánh sử dụng 79) => Giải pháp kỹ thuật: 80) Để khắc phục tượng trên, sau giảm nhiệt độ cream để kết tinh phần chất béo, người ta nâng dần nhiệt độ lên để triglycerid có điểm nóng chảy thấp hóa lỏng tách khỏi “tinh thể hỗn hợp” Cuôl cùng, tiến hàn hạ nhiệt độ cream không thấp lần hạ nhiệt độ để tái kết tinh chất béo Khi sô" triglycerid tiếp tục kết tinh, nhiên độ tinh khiết tinh thể cream tăng, sô" “tinh thể hỗn hợp” giảm Ta đạt tỷ lệ phần trăm lượng châ"t béo lỏng so với tổng khôi lượng chất béo cream (TF) mong muôn 81) Sau cùng, người ta hạ nhiệt độ hỗn hợp xu ông - 6°c giữ khoảng 82) Theo Luquet (1985), giải pháp kỹ thuật làm giảm độ tổn thất chat béo theo sữa bơ giai đoạn tạo hạt bơ 83) 42) Acid béo 54) A butyric 61) A caproic 68) A caprylic 75) A capric 82) A lauric 89) A myristic 96) A palmitic 103)A stearic 110)A oleic 117)A linoleic 124)A linolenic 131)A arachidonic 138) 84) 2.1.4 85) 43) Bảng 3: Thành phần acid béo sữa % tổng ỉưựng acid béo 55) 3,0-4,5 62) , - 2 69) 0,8 - 2,5 76) , - , 83) - , 90) 7,0- 11,0 97) 25,0 - 29,0 104) - , 111) 30,0 - 40,0 118) - , 125) < 1,0 132) [...]... hạt bơ và xử lý bơ thành phẩm 93) Hình 2: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bơ không lên men Thanh trùng Xử lý nhiệt lạnh Tạo hạt bơ (churning) và xử lý Bao gói Sữa bơ (buttermilk) 3) Bơ thành phẩm: 3.1 Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm; 94) ♦t4 Chỉ tiêu cảm quan: • Màu sắc: phải đồng đều trong cả khôi bơ, từ vàng nhạt đến vàng hơi sậm tùy sản phẩm • Mùi: mùi thơm đặc trưng (mùi hạnh nhân do quá trình. .. ngành công nghiệp sản xuất bơ hiện đại nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước cũng như phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu 3.2 Phương pháp chế biến: 3.2.1 Không lên men: Bơ ngọt (sweet cream butter) hay bơ không lên men: trong quy trình sản xuất bơ không có lên men lactic được thực hiện nhờ nhóm vi khuan lactic 3.2.2 Lên men: Bơ chua (sour cream butter) hay bơ lên men (cultured cream butter): trong quá trình lên men... Xlb 3) So sánh 3.1 Sản phẩm trong nước và ngoài nước 3.1.1 Các dạng sản phẩm bơ nước ngoài: 222) +Bơ ngày nay đã và đang là một sản phẩm được sử dụng rộng rãi ở các nước phương Tây các nước Đông Âu và châu Mĩ Bơ cũng đã và đang được sản xuất với qui mô công nghiệp ở nhiều nước trên thế giới với sản lượng lớn và ngày càng được mở rộng Bảng 5: Bảng thống kê sản lượng bơ được sản xuất ở một số nước 295)... thước các hạt bơ, độ ẩm của bơ và lượng chất béo trong sữa bơ đạt yêu cầu 188) Vùng tách hạt bơ và sữa bơ: 189) Vùng này có dạng hình trụ nằm ngang , có thể xoay quanh trục của nó và dược chia thành hai khu vực: • Khu vực 1: có bô" trí các tấm ngăn để thực hiện tiếp các quá trình xử lý cơ học hỗn hợp hạt bơ và sữa bơ • Khu vực 2: - Thường được thiết kế như một thiết bị rây để tách sữa bơ Kích thước... thiết bị gồm hai phần: các hạt bơ (butter grains) và sữa bơ Çbutter milk) 176) Trong sữa bơ có chứa một lượng chất béo Giá trị này càng nhỏ chứng tỏ độ tổn thât châ"t béo trong quá trình tạo hạt bơ sẽ càng thâ"p Ớ các nước châu Âu, vào mùa hè hàm lượng chat béo ừong sữa bơ thường cao hơn khi ta so sánh với các mùa khác trong năm 177) ❖ Xử lý hạt bơ: • Rửa: Sau khi tách sữa bơ ra khỏi thiết bị, người ta...2.2 Quy trình công nghệ sản xuất bơ không lên men; 92) Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bơ khổng lên men tương tự như đối với sản phẩm bơ lên men nhưng đơn giản hơn Ta bỏ qua hai giai đoạn cấy giông và lên men Như vậy nguyên liệu cream sau khi qua thanh trùng sẽ được đem... một quốc gia chưa có nghành công nghiệp sản xuất bơ nhưng ở Việt Nam sản phẩm bơ ngày càng trở nên quen thuộc và bắt đầu được sử dụng phổ biến, và các loại bơ hiện nay ở Việt Nam chủ yếu được nhập từ nước ngoài.Trong tương lai, khi bơ đã trở thành một loại sản phẩm thực phẩm thông dụng được sử dụng rộng rãi, cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến sữa chúng ta tin tưởng rằng chúng ta có... ẩm cho khôi bơ • Bài khí: - Nhằm làm giảm lượng khí tự do có trong khôi bơ (nếu cần) 179) Trong các sản phẩm bơ được sản xuất bằng phương pháp thủ công, thông thường lượng khí chiếm 5 - 7%(v/v) Hàm lượng khí trong bơ càng thấp thì câ"u trúc bơ sẽ càng cứng - Để tách khí, người ta thực hiện khuấy đảo khối bơ trong điều kiện chân không Khi đó, lượng khí có thể giảm xuống 1% so với thể tích bơ thành phẩm... lượng khí trong bơ thành phẩm • Khối bơ rời khu vực I của vùng (3) được nén qua hai tấm bảng đục lỗ để làm tăng tổng diện tích bề mặt của toàn bộ khôi bơ Dưới áp lực chân không, quá trình tách khí trong khối bơ diễn ra nhanh và hiệu quả • Với phương pháp này, lượng khí trong sản phẩm không quá 0,5%(v/v) 194) Sau cùng, bơ rời khỏi khu vực II của vùng (3) qua đầu phun Bơm (5) sẽ vận chuyển bơ vào silo bảo... men (cultured cream butter): trong quá trình lên men lactic được thực hiện sau quá trình thanh trùng nguyên liệu cream trong quy trình sản xuất nhằm tạo ra hương vị đặc trưng cho sản phẩm 225) + Ưu điểm lên men lacitc:Các vi khuẩn lactic dị hình làm đa dạng hoá các chỉ tiêu về màu sắc mùi vị sản phẩm Mùi của sản phẩm được quy t định bởi những họp chất dễ bay hơi, đáng chú ý nhất là acetaldehyde, có vị