CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM

LỜI MỞ ĐẦUKem là một thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng. Bởi vì kem là một dạng sản phẩm làm từ sữa cho nên kem có chứa các thành phần như glucid, protein, lipid, một số chất khoáng và vitamin. Đây là những hợp chất rất quan trọng trong chế độ dinh dưỡng hằng ngày của con người. Tuy nhiên ngoài giá trị về mặt dinh dưỡng thì kem còn có giá trị về thị hiếu. Đây cũng là một món ăn giúp cho chúng giải khát trong nhũng ngay hè nóng bức của thời tiết Sài Gòn. Ở Sài thành này có rất nhiều quán kem với đủ loại kích cỡ từ bình dân đến sang trọng phục vụ cho nhu cầu của mọi tầng lớp người dân ở đây. Mỗi quán kem lại có khoảng 20 hương vị kem khác nhau để thay đổi thường xuyên theo từng ngày: dâu, sôcôla, đào, sầu riêng, vani, vải, dưa gang v.v… phù hợp với khẩu vị đa dạng của khách. Rất nhiều người đã sáng tạo kết hợp hai loại mùi với nhau trong một cây kem như sôcôla và sầu riêng, dâu và dưa gang, sầu riêng và đào… Trong nguyên liệu làm kem còn có sữa tươi, sữa bột và một số nguyên liệu khác để làm cho kem thơm và dẻo nữa.Và đây để cung cấp cho quý bạn đọc hiểu biết thêm về quy trình sản xuất kem từ quy mô nhỏ đến quy mô lớn như thế nào? Nhóm chúng tôi đã tích cực tìm hiểu và tổng hợp lại từ những tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau để trình bày một cách tổng quát nhất về cách làm kem và những vấn đề xung quanh liên quan tới kem thành phẩm.Do nhiều yếu tố khách quan và chủ quan nên bài viết này sẽ không tránh khỏi thiếu sót. Mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến từ cô và các bạn để nhóm chúng tôi có thể hoàn thiện bài viết này. Xin chân trọng cảm ơn quý bạn đọc. Nhóm sinh viên thực hiệnMỤC LỤCI. GIỚI THIỆU CHUNG41. Nguồn gốc42. Phân loại43. Giới thiệu một vài loại kem nổi tiếng trên thế giới5II. NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT KEM61. Sữa và các sản phẩm từ sữa62. Dầu thực vật73. Đường74. Chất nhũ hóa85. Chất ổn định86. Chất tạo hương97. Chất màu98. Những nguyên liệu khác9III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM101. Sơ đồ quy trình sản xuất102. Thuyết minh quy trình112.1. Chuẩn bị nguyên liệu112.2. Phối trộn112.3. Đồng hóa122.4 Thanh trùng142.5. Ủ chin152.6. Lạnh đông sơ bộ162.7 Rót hộp – lạnh đông kết thúc172.8 Sản phẩm17IV. THIẾT BỊ SỬ DỤNG171. Máy trộn182. Máy đồng hóa183. Máy phối trộn184. Máy chiết rót kem185. Máy làm lạnh196. Máy đánh xốp kem liên tục197. Thiết bị thanh trùng19V. TỔNG KẾT19TÀI LIỆU THAM KHẢO20I. GIỚI THIỆU CHUNG1. Nguồn gốcMỹ tự hào với thương hiệu Breyer. Thành Rome níu chân du khách với những quán kem vỉa hè đầy lãng mạn. New Zealand hãnh diện là một trong những nước sản xuất kem nhiều nhất thế giới. Năm 54, khi lên ngôi Hoàng đế La Mã, Nero mở đại tiệc và quyết định tạo nên một sự kinh ngạc cho các vị khách bằng một món tráng miệng chưa ai nghĩ tới: tuyết ngọt. Để làm được món này, ông cho người lên núi Apennine lấy tuyết rồi về ướp nó bằng mật ong, hoa quả rồi lại mật ong. Tuyết ngọt – được coi là tiền thân của kem.Hơn 500 năm sau, tại Trung Quốc, dưới triều nhà Đường (618907), món tuyết ngọt của Nero lại được đổi mới. Đó là hỗn hợp sữa trâu, bò, dê được lên men, trộn với bột mỳ, sau đó được ướp long não cho có hương vị và làm lạnh bằng băng với muối. Năm 1295, nhà hàng hải người ItalyMarco Polo trở về từ Trung Quốc. Cuốn sách Description of the World (Diện mạo thế giới) của Marco Polo có nói đến có một thứ được gọi là sữa được làm khô trong một thứ bột nhão. Chính nhờ ông mà nó mới trở thành kem ở châu Âu.Trong một bữa tiệc cung đình, đầu bếp của Charles I đã dâng lên một món ăn mới. Nó lạnh và giống như những bông tuyết, nhưng mịn và ngọt hơn các món tráng miệng khác trên bàn tiệc hôm đó. Sau khi Charles I bị xử tử, công thức của món kem lạnh không còn bí mật nữa.Naêm 1946, baø Nancy Johnson ngöôøi New York ñaõ phaùt minh ra moät loaïi tuû laïnh chuyeân duøng ñeå chöùa kem, maùy laøm kem ngaøy nay ñöôïc mang teân “Johnson Patent IceCream Freezer”.Naêm 1962, coâng ngheä laøm kem thöông maïi ñaàu tieân ñöôïc caáp baèng saùng cheá.2. Phân loạiBylund Gosta (1995) đề nghị phân loại kem thành bốn nhóm như sau:•Kem được sản xuất từ sữa.•Kem được sản xuất từ chất khô không béo của sữa và dầu thực vật.•Kem được sản xuất từ nước ép trái cây có bổ sung thêm thành phần chất béo và chất khô không béo của sữa.•Kem được sản xuất từ nước trái cây và đường.Hai nhóm sản phẩm đầu tiên là phổ biến nhất và chiếm khoảng 8090% tổng sản lượng kem trên thế giới.

Công nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH SVTH : LÊ THỊ NGỌC HIỀN 061160 NGUYỄN THỊ LÊ NA 06116045 VŨ THANH TÂM 061160 ĐOÀN THỊ MINH TRANG 06116092 Thành phố Hồ Chí Minh, ngày… , tháng… , 2009 NHĨM Trang Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH LỜI MỞ ĐẦU Kem thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng Bởi kem dạng sản phẩm làm từ sữa kem có chứa thành phần glucid, protein, lipid, số chất khoáng vitamin Đây hợp chất quan trọng chế độ dinh dưỡng ngày người Tuy nhiên giá trị mặt dinh dưỡng kem có giá trị thị hiếu Đây ăn giúp cho chúng giải khát nhũng hè nóng thời tiết Sài Gòn Ở Sài thành có nhiều qn kem với đủ loại kích cỡ từ bình dân đến sang trọng phục vụ cho nhu cầu tầng lớp người dân Mỗi quán kem lại có khoảng 20 hương vị kem khác để thay đổi thường xuyên theo ngày: dâu, sô-cô-la, đào, sầu riêng, vani, vải, dưa gang v.v… phù hợp với vị đa dạng khách Rất nhiều người sáng tạo kết hợp hai loại mùi với kem sô-cô-la sầu riêng, dâu dưa gang, sầu riêng đào… Trong nguyên liệu làm kem có sữa tươi, sữa bột số nguyên liệu khác để làm cho kem thơm dẻo Và để cung cấp cho quý bạn đọc hiểu biết thêm quy trình sản xuất kem từ quy mô nhỏ đến quy mô lớn nào? Nhóm chúng tơi tích cực tìm hiểu tổng hợp lại từ tài liệu từ nhiều nguồn khác để trình bày cách tổng quát cách làm kem vấn đề xung quanh liên quan tới kem thành phẩm Do nhiều yếu tố khách quan chủ quan nên viết khơng tránh khỏi thiếu sót Mong nhận thơng cảm đóng góp ý kiến từ bạn để nhóm chúng tơi hồn thiện viết Xin chân trọng cảm ơn quý bạn đọc Nhóm sinh viên thực NHĨM Trang Công nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH MỤC LỤC I GIỚI THIỆU CHUNG Nguồn gốc Phân loại Giới thiệu vài loại kem tiếng giới II NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT KEM .6 Sữa sản phẩm từ sữa .6 Dầu thực vật .7 Đường Chất nhũ hóa Chất ổn định .8 Chất tạo hương Chất màu Những nguyên liệu khác III QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM .10 Sơ đồ quy trình sản xuất 10 Thuyết minh quy trình 11 2.1 Chuẩn bị nguyên liệu 11 2.2 Phối trộn 11 2.3 Đồng hóa 12 2.4 Thanh trùng 14 2.5 Ủ chin 15 2.6 Lạnh đông sơ 16 2.7 Rót hộp – lạnh đơng kết thúc 17 2.8 Sản phẩm 17 IV THIẾT BỊ SỬ DỤNG 17 Máy trộn 18 Máy đồng hóa 18 Máy phối trộn 18 Máy chiết rót kem 18 Máy làm lạnh 19 Máy đánh xốp kem liên tục 19 Thiết bị trùng 19 V TỔNG KẾT 19 TÀI LIỆU THAM KHẢO .20 NHĨM Trang Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH I GIỚI THIỆU CHUNG Nguồn gốc Mỹ tự hào với thương hiệu Breyer Thành Rome níu chân du khách với quán kem vỉa hè đầy lãng mạn New Zealand hãnh diện nước sản xuất kem nhiều giới Năm 54, lên ngơi Hồng đế La Mã, Nero mở đại tiệc định tạo nên kinh ngạc cho vị khách tráng miệng chưa nghĩ tới: tuyết Để làm này, ơng cho người lên núi Apennine lấy tuyết ướp mật ong, hoa lại mật ong Tuyết – coi tiền thân kem Hơn 500 năm sau, Trung Quốc, triều nhà Đường (618-907), tuyết Nero lại đổi Đó hỗn hợp sữa trâu, bò, dê lên men, trộn với bột mỳ, sau ướp long não cho có hương vị làm lạnh băng với muối Năm 1295, nhà hàng hải người Italy-Marco Polo trở từ Trung Quốc Cuốn sách Description of the World (Diện mạo giới) Marco Polo có nói đến có thứ gọi "sữa làm khô thứ bột nhão" Chính nhờ ơng mà trở thành kem châu Âu Trong bữa tiệc cung đình, đầu bếp Charles I dâng lên ăn Nó lạnh giống bơng tuyết, mịn tráng miệng khác bàn tiệc hơm Sau Charles I bị xử tử, cơng thức kem lạnh khơng bí mật Năm 1946, bà Nancy Johnson người New York phát minh loại tủ lạnh chuyên dùng để chứa kem, máy làm kem ngày mang tên “Johnson Patent Ice-Cream Freezer” Năm 1962, công nghệ làm kem thương mại cấp sáng chế Phân loại Bylund Gosta (1995) đề nghị phân loại kem thành bốn nhóm sau: NHĨM Trang Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH • Kem sản xuất từ sữa • Kem sản xuất từ chất khô không béo sữa dầu thực vật • Kem sản xuất từ nước ép trái có bổ sung thêm thành phần chất béo chất khơ khơng béo sữa • Kem sản xuất từ nước trái đường Hai nhóm sản phẩm phổ biến chiếm khoảng 80-90% tổng sản lượng kem giới Giới thiệu vài loại kem tiếng giới 3.1 Kem New Zealand Hình 1: Một số hình ảnh kem New Zealand thị trường Có thể coi kem thương hiệu quốc gia đất nước Kem New Zealand ngon độ tinh khiết tươi Kem làm môi trường cực sạch, từ sữa đàn bò quanh năm ăn cỏ cánh đồng xanh ngút mắt, từ nguyên liệu tươi lựa chọn cẩn trọng với cơng nghệ làm kem tiên tiến có tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt Môi trường khiết giúp New Zealand gần miễn dịch với hầu hết bệnh dịch động vật Chính điều khiến người dân nước hoàn toàn tin tưởng thưởng thức kem nước 3.2 Kem Pháp NHĨM Hình 2: Một số hình ảnh kem Pháp Trang Công nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Berthillon tên quen thuộc nhắc tới kem Pháp Nó có hai dạng: kem sữa sorbet (kem hoa khơng có kem sữa) với nhiều mùi hương: từ ngào với chocolate tới vani, từ chanh chua ngắt đến dâu thơm mát Nhiều người nói, để thưởng thức loại kem ngon giới, đến Berthillon phố Louis gần Notre Dame Dạo bên sông Seine tận hưởng hương vị kem tuyệt vời Berthillon, bạn hiểu nên đến Paris."Đại sứ đặc mệnh toàn quyền" kem Pháp Việt Nam Fanny Để chắn đạt chất lượng cao nhất, loại kem Fanny có cơng thức tính tốn cẩn thận 3.3 Kem Ý Hình 3: Một số hình ảnh kem Ý thị trường Quán kem Rome giống du khách lạc đường, tìm thấy dễ dàng khắp nơi thành phố đầy ngõ ngách "Galeto"-Bạn biết tới Rome nửa chưa thưởng thức kem Ở có cửa hàng chuyên Galeto, quán cà phê bán Galeto, cửa hàng có riêng kem Galeto Loại kem làm từ ngun liệu hồn tồn tự nhiên có từ thời Phục Hưng Suốt thời gian dài, ăn dành riêng cho người giàu có II NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT KEM Sữa sản phẩm từ sữa Trong sản xuất kem, sử dụng dạng nguyên liệu: sữa tươi, sữa cô đặc, sữa bột nguyên cream, sữa bột gầy, chất béo từ sữa: cream, bơ, hay chất béo khan… Các nguyên liệu phải kiểm tra tiêu cảm quan, hóa lý vi sinh Chất lượng nguyên liệu cao chất lượng sản phẩm tốt ổn NHĨM Trang Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH định Việc lựa chọn dạng nguyên liệu thích hợp cho sản xuất phụ thuộc vào dạng sản phẩm kem, giá thành nguyên liệu nguồn cung ứng Mỗi nguyên liệu bảo quản điều kiện thích hợp tương ứng Dầu thực vật Có thể sử dụng dầu đậu nành, dầu dừa, dầu hướng dương dầu cài làm nguyên liệu sản xuất số loại kem Các tiêu hóa lý quan trọng dầu thực vật bao gồm số acid, số peroxide, số iod Hàm lượng dầu thực vật chiếm từ 6-10% khối lượng Một số nước sử dụng kết hợp dầu thực vật chất béo sữa để sản xuất kem Còn số quốc gia nghiêm cấm việc sử dụng chất béo thực vật sản xuất kem Dầu thực vật cần bảo quản điều kiện tương tự bơ, cream Đường Đường dùng để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô vị sản phẩm Trước sản xuất kem, ngồi đường lactose có sữa người ta thường sử dụng đường saccharose Ngày nhóm nguyên liệu đường trở nên đa dạng với đường nghịch đảo, glucose siro glucose-fructose Ngồi sử dụng số loại đường tạo nghèo lượng để phục vụ cho nhóm người bị bệnh tiểu đường béo phì Một số chất tạo phổ biến sử dụng sản xuất kem: sorbitol, aspartame, polydextrose… Chất nhũ hóa Chất nhũ hố thường phân tử có nhóm chức ưa nước ưa béo Chúng tập trung bề mặt tiếp xúc pha phân tán pha liên tục hệ nhũ tương, làm giảm sức căng bề mặt để ổn định hệ nhũ tương Trong sữa có chứa số chất nhũ hóa (lecithine, protein, phosphate…) với hàm lượng thấp Có thể sử dụng lecithine từ trứng gà chất nhũ hóa rẻ tiền mono diglyceride, ester sorbitol phân tử đường… Chất ổn định NHĨM Trang Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Trong sản xuất kem chất ổn định hợp chất ưa nước Khi cho vào nước chúng liên kết với lượng lớn phân tử nước làm giảm số phân tử nước dạng tự Các chất ổn định tạo mạng lưới không gian để hạn chế chuyển động tự phân tử nước Nhờ q trình lạnh đơng hỗn hợp nguyên liệu sản xuất kem, phân tử đá xuất có kích thước nhỏ, kem trở nên đồng Theo Campell (1980) chất ổn định có chức hạn chế lớn lên tinh thể đá kem thành phẩm có thay đổi nhiệt độ trình bảo quản Chất ổn định dùng sản xuất thường có chất protein (gelatin, casein, albumin, globulin…), cacbohydrate (agar-agar, gum arabic, carboxymethylcellulose ) Chất tạo hương Sử dụng chất mùi khác vanilla, mùi cam, sầu riêng, dâu, mùi chocolate, mùi cà phê…Chúng trích ly từ thực vật sản xuất từ phương pháp tổng hợp hóa học Để đa dạng hóa sản phẩm người ta sử dụng loại trái (phần thịt cắt nhỏ) số hạt (đậu phộng, hạt điều…) bột cacao, dịch chocolate sản xuất kem nhằm tạo hương, nâng cao giá trị cho kem thành phẩm Chất màu Chất màu có chức tạo màu sắc cho kem Tùy theo quy định sử dụng phụ gia nước mà danh mục chất màu dùng sản xuất kem thay đổi Có hai nhóm chất màu: chất màu tự nhiên chất màu hỗn hợp Chất màu tự nhiên thường có độ bền màu màu tổng hợp điều kiện sản xuất công nghiệp Những nguyên liệu khác Để tạo độ chua thích hợp cho kem, người ta thường sử dụng acid hữu acid citric, acid tatric Ngoài ra, acid hữu chức hạn chế phát triển số vi sinh vật có sản phẩm Theo Campell (1980) số địa phương người ta có sử dụng phụ gia chống vi sinh vật sản xuất kem, phổ biến benzoat natri Tuy nhiên nhiều nước giới không cho phép sử dụng nhóm phụ gia NHĨM Trang Công nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH III QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM Sơ đồ quy trình sản xuất Sữa, cream, bột sữa gầy, siro đường, Chất tạo nhũ, chất ổn định, chất màu, Chuẩn bị Chuẩn bị Phối trộn Đồng hóa Thanh trùng ủ chín Lạnh đơng sơ Hộp/l y Thùn g Rót hộp/ ly Đổ khn Lạnh đơng kết thúc Lạnh đông(trung gian) Xếp vào thùng Que Vào khuôn Lạnh đông kết thúc Kem hộp/ ly Tháo khuôn Màng bao chocolate Bao bì Bao gói Thùn g Xếp vào thùng Hình 4: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất kem NHĨM Kem que Trang Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Thuyết minh quy trình 2.1 Chuẩn bị nguyên liệu: Các nguyên liệu định lượng theo công thức phối trộn cho loại kem sản xuất Nguyên liệu khô bột sữa nguyên, bột sữa gầy, số chất ổn định v v đem cân Ngược lại, nguyên liệu dạng lỏng sữa tươi, số chất màu, chất tạo nhũ v v đem cân đo thể tích để xác định hàm lượng cần sử dụng Riêng chất béo cream, bơ, dầu thực vật…phải gia nhiệt lên 35-50 oC để dễ phối trộn dễ bơm chúng đường ống dẫn nguyên liệu phân xưởng sản xuất Nguyên liệu đầu vào yếu tố ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm: Chất lượng nguyên liệu đầu vào: Nguyên liệu cần phải kiểm tra tiêu: cảm quan, hóa lý, vi sinh trước đưa vào sản xuất: • Việc sử dụng nguyên liệu có chất lượng tốt tạo sản phẩm có chất lượng tốt màu sắc, mùi vị, cấu trúc • Các ngun liệu có chất lượng tạo sản phẩm có mùi khó chịu, cấu trúc không đồng Chế độ bảo quản nguyên liệu sản xuất: Chế độ bảo quản tốt chất lượng ngun liệu bị biến đổi • Sữa tươi: bảo quản thiết bị kín, làm thép khơng rỉ, nhiệt độ ≤ 60C • Sữa bột: bảo quản bao silo lớn, để nơi thoáng mát Dầu thực vật: bảo quản thiết bị không rỉ tránh tiếp xúc oxi khơng khí để tránh tượng oxi hóa ảnh hưởng đến màu sắc mùi cho sản phẩm 2.2 Phối trộn: Mục đích: • Sử dụng phương pháp học hỗn hợp nguyên liệu trở nên đồng • Tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm NHĨM Trang 10 Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH • Phân bố nguyên liệu, chất bảo quản Tiến hành: Các nguyên liệu cho vào thiết bị phối trộn theo trình tự định Thiết bị phối trộn thường có hình trụ đứng với phận điều nhiệt cánh khuấy hoạt động tốc độ cao Trong số trường hợp, người ta lọc khí sau phối trộn hỗn hợp nguyên liệu Mục đích q trình khí làm tăng hiệu truyền nhiệt, từ cải thiện hai trình đồng hóa trùng Các biến đổi xảy ra: • Q trình phối trộn tạo điều kiện cho chất tương tác với để tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm • Tạo nên hỗn hợp đồng để chuẩn bị cho q trình đồng hóa Thơng số kỹ thuật: Nhiệt độ hỗn hợp trình phối trộn thường trì 50-65oC Thiết bị sử dụng: máy phối trộn 2.3 Đồng hóa: Mục đích: • Ổn định hệ nhũ tương • Chống lại tách pha tác dụng trọng lực • Giúp cho sản phẩm giữ nguyên cấu trúc suốt thời gian bảo quản Phương pháp thực hiện: Do hỗn hợp nguyên liệu có chứa chất béo với hàm lượng cao, q trình đồng hóa làm giảm kích thước hạt béo phân bố chúng hỗn hợp Người ta sử dụng thiết bị đồng hóa hai giai đoạn Áp lực đồng hóa giai đoạn đầu thường chọn 200bar Hỗn hợp gia nhiệt lên đến 65-75 oC trước đưa vào thiết bị đồng hóa Chất nhũ hóa đóng vai trò quan trọng q trình đồng hóa • Sử dụng phương pháp đồng hóa:  Bằng phương pháp khuấy trộn  Bằng phương pháp sử dụng áp lực cao Để sản xuất kem người ta thường tiến hành đồng hóa giai đoạn: NHĨM Trang 11 Công nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH • Giai đoạn đầu: tiến hành sử dụng cánh khuấy để đồng hóa hệ nhũ tương • Giai đoạn sau: sử dụng phương pháp đồng hóa áp lực cao Hệ nhũ tương sau qua khe hẹp phân tán, bị xé nhỏ Thiết bị: Sử dụng thiết bị đồng hóa khuấy trộn thiết bị đồng hóa áp lực cao Các biến đổi xảy ra: Dưới tác dụng cánh khuấy hạt pha phân tán bị va đập làm giảm kích thước Giai đoạn để chuẩn bị sơ cho trình đồng hóa áp lực cao Khi cho hệ nhũ tương qua khe hẹp với tốc độ cao (50÷200m/s) hạt pha phân tán bị phá vỡ giảm kích thước Q trình làm tăng nhiệt độ giúp cho q trình đồng hóa trở nên dễ dàng Lúc độ nhớt giảm, phân tử chuyển động nhanh hơn, sức căng bề mặt giảm  hệ nhũ tương tạo thành dễ dàng ổn định Thơng số kỹ thuật: • Nhiệt ng húa: 55ữ800C p sut: 200bar Cỏc yu tố ảnh hưởng: • Tỉ lệ phần trăm pha phân tán hệ nhũ tương: Pha phân tán có tỉ lệ nhỏ  tạo hệ nhũ tương dễ dàng, có độ bền cao Pha phân tán chiếm tỉ lệ lớn để phân bố pha liên tục khó khăn Các hạt có xu hướng liên kết với tạo thành phân tử lớn hơn, gây nên tượng tách pha Với hàm lượng chất béo ≤ 12% sử dụng phương pháp đồng hóa áp lực cao • Nhiệt độ:  Nhiệt độ hệ nhũ tương nhỏ q trình đồng hóa khó khăn: chất béo chuyển sang trạng thái rắn gây khó khăn cho q trình đồng hóa NHĨM Trang 12 Cơng nghệ sản xuất kem  GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Nhiệt độ cao xảy số biến đổi bất lợi cho trình sản xuất chất lượng sản phẩm sau • Áp suất: Áp lực lớn tượng xâm thực khí, tượng chảy rối dễ xảy làm cho hạt pha phân tán tạo thành có kích thước nhỏ hệ nhũ tương có độ bền cao • Chất nhũ hóa: Lựa chọn chất nhũ hóa phù hợp với sản phẩm Các chất nhũ hóa phải có giá trị cân ưa nước-ưa béo phù hợp 2.4 Thanh trùng: Mục đích: • Thanh trùng tiêu diệt ức chế vi sinh vật enzyme ngun liệu • Giúp cho q trình bảo quản chất lượng sản phẩm sau Thực hiện: Chế độ trùng thường gặp 83-85oC 15s, 630C 30phút Trong thực tế q trình đồng hóa trùng tiến hành xen kẽ Đầu tiên hỗn hợp nguyên liệu đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt để hiệu chỉnh nhiệt độ, sau dẫn vào thiết bị đồng hóa Tiếp theo, hỗn hợp nguyên liệu quay trở thiết bị trao đổi nhiệt để trùng làm nguội Trong trường hợp sử dụng chất béo dạng cream, bơ, dầu thực vật…người ta trùng riêng nhóm nguyên liệu 70 oC thời gian 30 phút Sau đó, nguyên liệu giàu chất béo phối trộn với nguyên liệu lại qua trùng Cuối cùng, hỗn hợp đưa vào máy đồng hóa làm nguội Yếu tố ảnh hưởng: • Hệ vi sinh vật:  Nếu lượng vi sinh vật nhiều phải chọn nhiệt độ thời gian thích hợp để tiêu diệt phần lớn vi sinh vật nguyên liệu Do cần thực tốt việc kiểm sốt lượng vi sinh vật nguyên liệu ban đầu trình sản xuất, phải đảm bảo điều kiện vơ trùng để tránh tạp nhiễm  Lượng vi sinh vật việc xử lý trở nên dễ dàng hơn, tùy loại vi sinh vật hàm lượng vi sinh vật mà chọn chế độ trùng phù hợp NHĨM Trang 13 Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH • Thành phần hóa học thực phẩm:  Các thành phần béo sản phẩm chi phối đến chất lượng kem chế độ trùng  Trong kem, hàm lượng béo cao, chất béo có hệ số dẫn nhiệt thấp khả dẫn nhiệt kém, cần phải tăng nhiệt độ thời gian xử lý • Tính chất vật lý thực phẩm: Đối với sản phẩm kem chủ yếu tồn dạng rắn, q trình trùng chủ yếu tượng dẫn nhiệt Dẫn nhiệt lâu q trình truyền nhiệt, cần có thời gian đủ dài để đạt nhiệt độ quy định • Chế độ trùng:  Chế độ nhiệt độ thời gian lựa chọn phải đảm bảo lượng vi sinh vật bị hạn chế tối đa mà giữ giá trị dinh dưỡng Nguyên liệu chứa béo trùng riêng nhiệt độ thấp nguyên liệu khác, sau cho vào nguyên liệu khác trùng nhiệt độ cao 2.5 Ủ chín: Mục đích: Q trình ủ chín làm cho hỗn hợp ngun liệu đạt số tính chất hóa lý cần thiết, ổn định chất lượng sản phẩm, chuẩn bị cho q trình lạnh đơng Kết kem thu sau q trình lạnh đơng có cấu trúc mịn đồng Tiến hành: Cho hỗn hợp nguyên liệu trùng vào thiết bị ủ tiến hành ủ Thiết bị ủ chín hình trụ đứng, chế tạo thép khơng rỉ Bên thiết bị lớp vỏ áo để làm lạnh lớp cách nhiệt để hạn chế tổn thất lượng trình sử dụng Bên có cánh khuấy, hoạt động liên tục với tốc độ chậm Hỗn hợp nguyên liệu làm lạnh 2-4oC trước đưa vào thiết bị ủ chín Thơng số kỹ thuật: • Q trình ủ chín thực nhiệt độ 2- 4oC • Tùy vào thành phần, tỷ lệ chất hỗn hợp loại chất ổn định sử dụng mà thời gian ủ chín dao động tối thiểu 4h tối đa khơng q 24h Các q trình quan trọng xảy q trình ủ chín: • Chất ổn định protein hydrate hóa hồn tồn • Một phần chất béo kết tinh NHĨM Trang 14 Cơng nghệ sản xuất kem • GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Một số phân tử protein hấp phụ lên bề mặt tiếp xúc hạt béo pha liên tục hỗn hợp 2.6 Lạnh đông sơ bộ: Mục đích: • Thổi lượng khơng khí vào hỗn hợp ngun liệu để làm tăng thể tích • chúng Lạnh đông phần nước hỗn hợp tạo tinh thể đá với kích thước thật nhỏ đồng nhất, đồng thời phân bố tinh thể đá hỗn hợp Tiến hành: Hỗn hợp sau trình ủ chín có nhiệt độ 0-4 0C bơm vào thiết bị lạnh đông Tại cửa vào, hỗn hợp phối trộn với khơng khí vơ trùng theo tỉ lệ quy định Tùy loại sản phẩm mà lượng khí thổi vào hỗn hợp q trình lạnh đơng khác Thơng thường, thể tích hỗn hợp sau nạp khí tăng từ 80-100% Các bọt khí thật mịn xuất tạo nên cấu trúc đặc trưng cho kem Khơng khí sử dụng phải qua xử lý hệ thống lọc nhằm loại tạp chất: bụi, vi sinh vật… tránh ô nhiễm Theo Luquet (1985) giai đoạn lạnh đơng sơ có khoảng 30-70% lượng nước bị kết tinh Tùy thuộc vào phương pháp tạo hình kem mà người ta hiệu chỉnh tỷ lệ nước bị kết tinh giai đoạn cho phù hợp Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ hỗn hợp: -2 ÷ -70C 2.7 Rót hộp – lạnh đơng kết thúc: Kem bán thành phẩm thiết bị định lượng theo thể tích cho vào hộp chứa Sau hộp chứa đóng nắp đưa vào thiết bị lạnh đơng Có thể sử dụng phương pháp sau: • Sử dụng bồn chứa có tác nhân lạnh • Sử dụng phòng lạnh đơng:  Khơng khí phòng: -400C  Tốc độ: 3÷8 m/s  Thời gian lạnh đơng: 45 phút ÷ tùy vào thể tích hộp đựng kem • Sử dụng phương pháp lạnh đông tiếp xúc: Các hộp kem đặt hai bề mặt truyền nhiệt có nhiệt độ -400C Chiều cao hộp kem ≤ 60-70 cm (đảm bảo độ cứng cho kem thành phẩm) 2.8 Sản phẩm: Bảo quản nhiệt độ -300C Nếu nhiệt độ cao  kem có cấu trúc không ổn định Nếu tiến hành bảo quản tốt giữ sản phẩm vòng 6÷9 tháng Đánh giá chất lượng kem thông qua tiêu: vi sinh, cảm quan hóa lý NHĨM Trang 15 Công nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Bảng đánh giá cảm quan kem thành phẩm Chỉ tiêu đánh giá TênYêu cầu tiêu Mức tối đa (mg/kg) Màu sắc Màu đặc trưng phụ liệu bổ sung Pb trắng sữa màu0.5 Mùi vị Đặc sản phẩm, khơng có mùi vị lạ As trưng cho loại 0.5 Trạng thái Hg 0.05rửa Đông lạnh, không chảy Bảng Cd 1.0 tiêu kem thành phẩm Tên tiêu Mức n c m M Tổng vi khuẩn hiếu khí/1g sp 5.104 25.105 Số Coliform/1g sp 102 103 Số Samonella 10 0 Bảng giới hạn hàm lượng kim loại nặng kem thành phẩm IV THIẾT BỊ SỬ DỤNG NHÓM Hình 5: Sơ đồ thiết bị sử dụng dây chuyền sản xuất kem Trang 16 Công nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Máy phối trộn Chất liệu: 304 thép khơng rỉ Dung tích: 500L Cơng suất: 0.55kw Tốc độ xoay: 36vòng xoay/phút Đường kính đầu ,vào: 32mm Hình 6: Hệ thống bồn phối trộn Máy đồng hóa Chất liệu: 304 thép khơng rỉ Dung tích: 200L Cơng suất: 0,70 kw Thiết bị trùng Hình 7: Máy đồng hóa Thiết bị sử dụng nhiệt độ cao thời gian ngắn nên chất lượng kem đạt giá trị dinh dưỡng cao, tổn thất Sử dụng nhiệt độ 83-850C 15s Hình 8: Thiết bị trùng HTST Máy chiết rót kem Chất liệu: 304 thép không rỉ Sản lượng: 3900 - 4800cốc/h Cơng suất: 2kw NHĨM Hình 9: Máy chiết rótTrang kem 17 Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Công suất tăng nhiệt: 0.4kw Lượng khí hao tổn: 0.15m3/min Phương thức chuyển động: điện khí Thiết bị lạnh đơng sơ Chất liệu: 304 thép không rỉ Công suất: 0,55kw Sản lượng: 375L Hình 11: Máy làm lạnh Sử dụng thiết bị lạnh đơng có ống chảy, làm việc với chế độ liên tục Hình 10: Thiết bị lạnh đơng sơ bộlà Bộ phận quan trọng hệ thống làm lạnh sơ ống barrel freezer Đây ống dài có nhiều lớp, lớp cách nhiệt, lớp tải lạnh phần lõi chứa hỗn hợp nguyên liệu Trong phần lõi có cánh khuấy Ở đầu ống có thêm dao cạo khe để đẩy kem Thiết bò làm việc chế độ liên tục, thời gian để nguyên liệu chảy suốt đường ống khoảng 15-20 phút Ống đóng băng khoảng 50-70% nước nguyên liệu Hỗn hợp nguyên liệu vào ống vừa lạnh đông, vừa khuấy trộn kó Điều làm cho tinh thể đá nhỏ, tạo nên độ xốp cho sản phẩm Mặt khác, nước sản phẩm chưa đóng băng hết nên nguyên liệu khỏi thiết bò độ sệt, độ mềm đònh Máy đánh xốp kem liên tục Nhiệt độ nguyên liệu đầu vào: 2–40C Nguyên liệu đầu ra: -50C Sản lượng: 300L/H Hình 11: Máy đánh xốp kem liên tục NHĨM Trang 18 Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH Công suất bơm hỗn hợp: 0.75kw Công suất máy trộn: 3kw V TỔNG KẾT Qua thời gian tìm hiểu giúp cho nhóm có kiến thức cơng nghệ sản xuất kem Ngồi ơn lại kiến thức sữa thành phần sữa biết thiết bị cần thiết để sản xuất kem quy mơ lớn Tiểu luận cung cấp kiến thức sản xuất kem tương lai điều giúp ích cho chúng em người quan tâm đến lĩnh vực công nghệ sản xuất kem TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Việt Mẫn – Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa (tập 1) – NXB Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh – 2004 Nhật An, Việt Hoa - Đường vào nghề-Công nghệ thực phẩm - NXB Trẻ- 2007 Robert T Marshall, H Douglas Goff, Richad W.Hartel, Ice Cream, 6th edition, Kluwerr Academic/Pleum Publishers, May 2003 www.hoanamjsc.com www.thietbimaysb.com www.whiteysicecream.com.facility.asp NHÓM Trang 19 ... bốn nhóm sau: NHĨM Trang Cơng nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH • Kem sản xuất từ sữa • Kem sản xuất từ chất khơ khơng béo sữa dầu thực vật • Kem sản xuất từ nước ép trái có bổ sung... Lạnh đông kết thúc Kem hộp/ ly Tháo khn Màng bao chocolate Bao bì Bao gói Thùn g Xếp vào thùng Hình 4: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất kem NHĨM Kem que Trang Công nghệ sản xuất kem GVHD: Th.S... công nghệ sản xuất kem TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Việt Mẫn – Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa (tập 1) – NXB Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh – 2004 Nhật An, Việt Hoa - Đường vào nghề-Công