Quy trình sản xuất sữa cô đặc không đường

MỤC LỤC MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH .3 DANH SÁCH BẢNG LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU SỮA VÀ SỮA CÔ ĐẶC KHÔNG ĐƯỜNG .6 1.1 Sơ lược sữa .6 1.2 Sơ lược sữa cô đặc CHƯƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẶC KHƠNG ĐƯỜNG .8 2.1 Quy trình sản xuất sữa đặc không đường .8 2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất sữa cô đặc không đường 2.2.1 Sữa nguyên liệu 2.2.2 Chuẩn hóa .11 2.2.3 Xử lý nhiệt 11 2.2.4 Cô đặc 12 2.2.5 Đồng hóa 13 2.2.6 Làm nguội bổ sung phụ gia 13 2.2.7 Chiết rót bao gói .13 2.2.8 Tiệt trùng 13 CHƯƠNG CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẶC KHƠNG ĐƯỜNG 16 3.1 Thiết bị chuẩn hóa .16 3.2 Thiết bị đồng hóa 17 3.3 Thiết bị khí .19 3.4 Thiết bị cô đặc .20 3.5 Thiết bị tiệt trùng (UHT) .23 DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Cấu tạo phân tử đường Saccarose .7 Hình 2.1 Quy trình sản xuất sữa đặc không đường Hình 3.1 Thiết bị ly tâm dạng đĩa 13 Hình 3.2 Thiết bị đồng hóa 14 Hình 3.3 Ảnh hưởng áp suất đồng hóa đến kích thước hạt béo .15 Hình 3.4 Hình dạng hạt béo sau q trình đồng hóa cấp (a) cấp (b) .16 Hình 3.5 Thiết bị khí 17 Hình 3.6 Hệ thống đặc bốc tuần hồn 18 Hình 3.7 Sơ đồ hoạt động hệ thống thiết bị bốc dạng bảng mỏng 19 Hình 3.8 Thiết bị tiệt trùng UHT 20 DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Các tiêu cảm quan sữa tươi nguyên liệu .9 Bảng 2.2 Các tiêu – hóa sữa tươi nguyên liệu .9 Bảng 2.3 Hàm lượng kim loại nặng sữa tươi nguyên liệu Bảng 2.4 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật sữa tươi nguyên liệu 10 Bảng 2.5 Dư lượng thuốc thú y sữa tươi nguyên liệu 10 Bảng 2.6 Các tiêu vi sinh vật sữa tươi nguyên liệu 11 CHƯƠNG GIỚI THIỆU SỮA VÀ SỮA CÔ ĐẶC KHÔNG ĐƯỜNG 1.1 Sơ lược sữa Sữa chất lỏng màu trắng đục tiết từ tuyến vú của động vật có vú Sữa hỗn hợp với thành phần bao gồm nước, đường lactose, protein chất béo Các thành phần khác với hàm lượng vitamin, chất khống, enzyme, chất màu khí Sữa nguồn dinh dưỡng ban đầu để ni sống động vật non trước chúng ăn loại thực phẩm khác Sữa tiết ban đầu gọi sữa non có chứa kháng thể từ mẹ để cung cấp cho non, sữa non giúp non giảm nguy bị nhiễm số bệnh Ngành công nghiệp chế biến sữa giới tập trung sản xuất ba nguồn sữa sữa bò, sữa dê sữa cừu Ở Việt Nam, sữa bò nguồn nguyên liệu chủ yếu Do đó, sữa nhắc đến tài liệu sữa bò 1.2 Sơ lược sữa đặc Sữa đặc – sữa đặc (condensed milk): nhóm sản phẩm chế biến có hàm lượng chất khơ cao (26 – 74,5%) Sữa đặc có loại: sữa đặc khơng có bổ sung thêm đường (sữa khơng ngọt) sữa đặc có bổ sung thêm đường( sữa đặc có đường hay sữa ngọt) Ngun liệu để sản xuất sữa cô đặc bao gồm: sữa tươi nguyên chất (whole milk), sữa gầy (skimmilk) sữa tái chế (recombined milk), đường saccharose, đường lactose số phụ gia Sữa tươi sữa tái chế sử dụng sản xuất sữa cô đặc phải đạt tiêu cảm quan, hóa lý vi sinh tương tự sản phẩm khác Do q trình đặc sữa thực điều kiện chân không khoảng 65 – 67 o C nên tế bào vi sinh chịu nhiệt khơng bị tiêu diệt Vì vậy, sữa nguyên liệu phải có hàm lượng tế bào sinh dưỡng chịu nhiệt bào vi khuẩn nguyên liệu thấp tốt Ngoài ra, cần quan tâm đến ổn định protein sữa với tác nhân chịu nhiệt thấp tốt nhiệt độ đặc làm cho protein sữa bị biến tính Đối với nguyên liệu sữa gầy cần sử dụng chất béo khan từ sữa (AFM – Anhydrous milk fat) để bổ sung vào Chất béo khan sản xuất từ cream bơ với hàm lượng chất béo khoảng 99,8% Một số sản phẩm từ sữa đặc có đường bổ sung thêm dầu thực vật (dầu cọ) để tăng hàm lượng chất béo Đường saccharose (C12H22O11): disaccharide hai phân tử glucose fructose liên kết với nhau: Hình 1.1 Cấu tạo phân tử đường Sacchaose (Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thảo, 2018) Các phụ gia: + Muối sodium phosphate (Na3PO4) trisodium phosphate sodium citrate: làm cân cation anion sữa, tránh tượng kết tủa protein tiệt trùng + Các chất ổn định lectithin, caragreenan, để ổn định cấu trúc, tránh tượng tách béo, tách muối trình bảo quản + Các vitamin tan chất béo (A,D) vitamin tan nước (nhóm B): tăng giá trị dinh dưỡng sữa đặc CHƯƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẶC KHƠNG ĐƯỜNG 2.1 Quy trình sản xuất sữa đặc khơng đường Quy trình sản xuất sữa đặc khơng đường trình bày hình 2.1 Sữa ngun liệu Chuẩn hóa Xử lý nhiệt Cơ đặc Đồng hóa Phụ gia Làm nguội bổ sung phụ gia Chiết rót bao gói Bao bì Tiệt trùng Sữa đặc khơng Hình 2.1 Quy trình sản xuất sữa đặc khơng đường (Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thảo, 2018) 2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất sữa cô đặc không đường 2.2.1 Sữa nguyên liệu Ngun liệu để sản xuất sữa đặc khơng đường sữa tươi nguyên chất Sữa tươi sử dụng sản xuất sữa cô đặc phải đạt tiêu cảm quan, hóa lý vi sinh tương tự sản phẩm khác Do q trình đặc sữa thực điều kiện chân không khoảng 65 – 67 oC nên tế bào vi sinh chịu nhiệt khơng bị tiêu diệt Vì vậy, sữa nguyên liệu phải có hàm lượng tế bào sinh dưỡng chịu nhiệt tế bào vi khuẩn nguyên liệu thấp tốt Ngoài ra, cần quan tâm đến ổn định protein sữa với tác nhân chịu nhiệt thấp tốt nhiệt độ đặc làm cho protein sữa biến tính Bảng 2.1 Các tiêu cảm quan sữa tươi nguyên liệu Chỉ tiêu Yêu cầu 1.Màu sắc Màu đặc trưng sản phẩm 2.Mùi,vị Mùi, vị đặc trưng sản phẩm,khơng có mùi,vị lạ 3.Trạng thái Dịch thể đồng (Nguồn:Vanbanphapluat.co) Bảng 2.2 Các tiêu – hóa sữa tươi nguyên liệu Tên tiêu Mức 1.Hàm lượng chất khô, % không nhỏ 11,5 2.Hàm lượng chất béo, % không nhỏ 3,2 3.tỷ trọng sữa 200C,g/ml, không nhỏ 1,026 4.Độ axit chuẩn độ, tính theo axit lactic 0,13 0,16 5.Điểm đóng băng,0C -0,51 đến -0,58 6.Tạp chất lạ nhìn thấy mắt thường Khơng có (Nguồn:Vanbanphapluat.co) Bảng 2.3 Hàm lượng kim loại nặng sữa tươi nguyên liệu Tên tiêu Hàm lượng Asen (As) Mức tối đa (mg/l) 0,5 Hàm lượng chì (Pb) 0,05 3.Hàm lượng thủy ngân (Hg) 0,05 Hàm lượng cadimi (Cd) 1,0 (Nguồn:Vanbanphapluat.co) Bảng 2.4 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật sữa tươi nguyên liệu Tên chất DDT Lindan Chlorpyrifos Chlorpyrifos – methyl Diazimon Mức tối đa (mg/kg) 1000 200 10 10 20 (Nguồn:Vanbanphapluat.co) Bảng 2.5 Dư lượng thuốc thú y sữa tươi nguyên liệu Tên chất Mức tối đa (mg/kg) Chloraphenicol Coumaphos Penicillin Amipicillin Amoxicillin Oxacillin 30 Cloxacillin 30 Dicloxacillin 30 Cephalexine 100 Ceftiofur 100 Gentamicin 100 Tetracylin 100 Oxytetracyllin 100 Chlortetracyllin 100 Sulfonamin 100 (Nguồn:Vanbanphapluat.co) Bảng 2.6 Các tiêu vi sinh vật sữa tươi nguyên liệu Tên tiêu Mức 1.Tổng số vi sinh vật hiếu khí 1ml sản 105 phẩm Số lượng tế bào xoma 1ml sản 4.105 phẩm Số Staphylococcus aureus 1g sản N phẩm Trong đó: n: số mẫu kiểm tra c: số mẫu tối đa cho phép giá trị nằm m M m: mức quy định; M:Giá trị lớn mà không mẫu vượt Trong năm mẫu kiểm tra cho phép tối đa mẫu có số CFU nằm khoảng 5.10-2 đến 2.103 C M M 500 2000 (Nguồn:Vanbanphapluat.co) 2.2.2 Chuẩn hóa Chuẩn hóa trình hiệu chỉnh hàm lượng chất béo chất khơ không béo sữa nguyên liệu Theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ, sản phẩm sữa đặc khơng có hàm lượng chất béo khoảng 8% hàm lượng chất khô khơng béo khoảng 18% Q trình thực hệ thống thiết bị ly tâm phối trộn điều khiển tự động Trong q trình chuẩn hóa, tiêu vật lý sữa thay đổi theo tỷ trọng, hệ số truyền nhiệt,… 2.2.3 Xử lý nhiệt Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh vi sinh vật ngoại sinh có sữa nguyên liệu, đảm bảo an toàn vi sinh cho người, đồng thời kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm sữa cô đặc khơng đường Ngồi ra, q trình xử lý nhiệt ức chế enzime sữa tươi, đặc biệt Lipase Nếu không vô hoạt enzyme lipase, enzyme hoạt động làm thay đổi nhanh chóng thành phần hóa học giá trị cảm quan sữa đặc khơng Q trình giúp ổn định thành phần protein có sữa Nhiệt độ xử lý sữa từ 100 – 120 oC, thời gian – phút Khi đó, protein bền nhiệt (protein huyết sữa - protein bền nhiệt (protein huyết sữa – whey protwhey protein) bị biến tính, muối canxi bị kết tủa Sự biến tính làm cho thành phần protein sữa thành phẩm ổn định Sau trình xử lý nhiệt, sữa làm nguội 70 oC đưa vào thiết bị cô đặc Các biến đổi: Sinh học hóa sinh: Các vi sinh vật enzyme sữa nguyên liệu bị ức chế Hóa lý: Trong trình xử lí nhiệt, phân tử protein bền nhiệt, đặc biệt nhóm protein huyết sữa (whey protein) bị biến tính, muối canxi kết tủa Sự biến tính có lợi cho chất lượng thành phẩm làm ổn định thành phần protein sữa Tùy theo nhiệt độ xử lí (nhiệt độ thời gian) mà mức độ biến tính phân tử protein khác Hóa học: Nhiệt độ tăng làm cho phản ứng hóa học xảy dễ dàng Tùy theo giá trị nhiệt độ thời gian xử lí mà phản ứng hóa học xảy với mức độ khác Quan trọng phản ứng Mallard nhóm khử đường lactose peptide có sữa nguyên liệu Vật lý: Tỉ trọng độ nhớt sữa thay đổi q trình xử lí nhiệt 2.2.4 Cơ đặc Mục đích q trình tách bớt nước khỏi sữa tác dụng nhiệt độ cao Q trình đặc thường thực điều kiện chân không để không nâng nhiệt cao, hạn chế tổn thất chất dinh dưỡng sữa Nhiệt độ cô đặc không vượt 70 oC Thiết bị cô đặc thường sử dụng loại nhiều nồi sữa chảy theo màng mỏng Sữa qua ống đun nóng sơi 50 – 60 oC Nước bốc độ khô sữa tăng lên Cô đặc sữa nguyên kết thúc tỷ trọng đạt 1,077 – 1,09 tương ứng với hàm lượng chất khơ 37 – 38% Còn đặc sữa gầy kết thúc tỷ trọng đạt 1,09 – 1,1 tương ứng với hàm lượng chất khô 37 – 38% Các biến đổi: Khi sử dụng phương pháp nhiệt để cô đặc sữa, biến đổi nguyên liệu tương tự q trình xử lí nhiệt Mức độ biến đổi phụ thuộc vào giá trị nhiệt độ thời gian cô đặc sữa ( nhiệt độ cao sản phẩm bị sậm màu) 2.2.5 Đồng hóa Làm giảm kích thước phân bố lại hạt béo sữa Thiết bị đồng hóa thường sử dụng thiết bị đồng hóa cấp Áp suất đồng hóa thường sử dụng 150 – 250 bar Kích thước hạt béo sau đồng hóa không lơn μm Các biến đổi: Vật lý: Kích thước hạt cầu béo giảm Hóa lý: Diện tích bề mặt tiếp xúc pha phân tán pha liên tục hệ nhũ tương tăng lên, xảy phân bố lại hạt thuộc pha phân tán pha liên tục 2.2.6 Làm nguội bổ sung phụ gia Mục đích cơng nghệ: Chuẩn bị cho q trình rót sản phẩm Sau làm nguội, bổ sung thêm số phụ gia chất ổn định protein,… Để hạn chế tượng kết tủa, nên bổ sung muối potassium với tỉ lệ 2g/kg Sữa làm nguội đến 14 oC bổ sung thêm chất phụ gia disodium phosphat trisodium phosphat, vitamin, 2.2.7 Chiết rót bao gói Thường chứa đựng bao bì kim loại Yêu cầu chung bao bì bao bì phải vệ sinh vơ trùng cẩn thận trước gót sản phẩm để hạn chế tán nhiễm vi sinh vật bụi từ khơng khí lẫn vào sữa Đối với bao bì kim loại, sử dụng phương pháp nhiệt để tiệt trùng bao bì Ngồi ra, quy trình rót, đóng nắp thiết bị sử dụng phải hoạt động điều kiện vô trùng 2.2.8 Tiệt trùng Giúp tiêu diệt vi sinh vật, vơ hoạt enzyme, có sản phẩm Chế độ tiệt trùng sữa đặc không thường 110 – 120 oC 15 – 20 phút Trong trình tiệt trùng, hộp sữa ln ln chuyển động Nhờ vậy, protein sữa bị kết tủa bị hòa tan sữa Do tác động nhiệt độ cao thời gian dài nên sữa xảy phản ứng Mailard làm cho sữa có màu vàng nhạt Có thể sử dụng thiết bị tiệt trùng UHT để tiệt trùng sữa đặc Sau làm nguội, sữa bổ sung thêm chất ổn định (natri limonat natri phosphat) tiệt trùng 140 oC giây, làm nguội, chiết gót vào bao bì tetra pak điều kiện vơ trùng bảo quản 10 CHƯƠNG CÁC THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẶC KHƠNG ĐƯỜNG 3.1 Thiết bị chuẩn hóa Ly tâm (centrifugation) trình phân riêng cấu tử có khối lượng riêng khác hỗn hợp lỏng không đồng tác dụng lực ly tâm Trong công nghiệp chế biến sữa, trình ly tâm thực với mục đích chủ yếu tách chất béo khỏi sữa để hiệu chỉnh hàm lượng chất béo sản phẩm Phần lớn chất béo sữa tồn dạng hạt hình cầu phân tán pha liên tục (pha nước) Tuy nhiên, có khoảng 0,025% chất béo sữa không tồn dạng hạt cầu (Walstra cộng sự, 1999) Phần chất béo khơng thể thu hồi dòng cream lẫn vào sữa gầy Bên cạnh đó, hạt cầu béo có kích thước nhỏ 0,7µm khó thu hồi q trình ly tâm tách béo Do đó, hàm lượng chất béo sữa gầy giá trị 0% Sữa tươi đưa vào thiết bị ly tâm thu dòng sản phẩm cream (chứa nhiều chất béo) có khối lượng riêng nhỏ sữa gầy (chứa chất béo) có khối lượng riêng lớn hơn.Thiết bị ly tâm thường sử dụng thiết bị ly tâm dạng đĩa (Hình 3.1).Trước đưa vào thiết bị ly tâm, sữa tươi gia nhiệt đến khoảng 55 – 65 oC Hình 3.1 Thiết bị ly tâm dạng đĩa (Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thảo, 2018) 11 Sữa đưa vào qua ống trục giữa, chảy theo rãnh khe đĩa phân bố thành lớp mỏng đĩa Các đĩa quay có đường kính từ 20 – 102 cm xếp chồng lên Các lỗ đĩa ly tâm tạo nên kênh dẫn theo phương thẳng đứng Khoảng cách hai đĩa liên tiếp khoảng 0,15 – 1,3 mm Khi thùng quay quay, sữa thùng quay chuyển động Dưới tác dụng lực ly tâm sữa phân chia thành phần: phần cream có khối lượng riêng thấp chuyển động phía trục thùng quay nhờ gia tốc hướng tâm, phần sữa gầy có khối lượng riêng cao chuyển động phía thùng quay Dòng cream dòng sữa gầy di chuyển theo kênh riêng Hàm lượng chất béo sữa gầy trung bình khoảng 0,04 – 0,05 % Các tạp chất học sữa (nếu có) có khối lượng riêng cao bắn vào phía thành thùng quay tập hợp vào khoảng không gian để chứa tạp chất 3.2 Thiết bị đồng hóa Thiết bị đồng hóa trình bày hình 3.2 Hình 3.2 Thiết bị đồng hóa 12 (Nguồn: www.cacthietbicuaquatrinhchebiensuadac) Q trình đồng hóa thực phương pháp khuấy trộn, phương pháp sử dụng áp lực cao số phương pháp khác (sóng siêu âm, dùng dòng chảy xốy tâm…) Trong cơng nghiệp chế biến sữa, q trình đồng hóa sử dụng nhiều đồng hóa áp lực cao Q trình đồng hóa phương pháp khuấy trộn phương pháp đơn giản Trong trình hoạt động, hạt pha phân tán va đập vào cánh khuấy giảm kích thước hiệu khơng cao Trong công nghệ chế biến sữa, phương pháp đươc sử dụng để đồng hóa sơ bơ t ̣ rước chuyển sang giai đoạn đồng hóa phương pháp sử dung áp lực cao Đối với phương pháp sử dụng áp lực cao, ̣ nhũ tương bơm qua khe hẹp với tốc đô ̣cao làm cho hạt pha phân tán bi ̣phá vỡ giảm kích thước Kích thước khe hẹp dao động từ 15 – 300 µm tốc độ nhũ tương đến khe hẹp 50 – 200 m/s Kích thước cầu mỡ sau đồng hóa phu ̣thuộc nhiều vào áp suất đồng hóa Áp suất cao kích thước cầu béo nhỏ (Hình 3.2) Nhiệt ̣của sữa đồng hóa khoảng 55 – 75 oC áp suất khoảng 100 – 250 bar Hình 3.3 Ảnh hưởng áp suất đồng hóa đến kích thước hạt béo (Nguồn: Bylund G., 1995) Trong cơng nghiệp, máy đồng hóa áp lực cao thiết kế dạng cấp hai cấp Thiết bi ̣đồng hóa cấp có khe hẹp, thiết bi ̣đồng hóa cấp có khe hẹp Thiết bi ̣đồng hóa cấp đươc sử dụng sản phẩm sữa có hàm lượng chất béo thấp ̣nhũ tương sau đồng hóa cần có độ nhớt cao Trong cơng nghiệp chế biến sữa, thiết bi ̣đồng hóa cấp sử dụng phổ biến hơn, đăc biêṭ sản phẩm có tổng hàm lượng chất béo cao tổng làm lượng chất khô cao sản phẩm yêu cầu đô ̣ nhớt thấp Sau qua khe hẹp thứ nhất, hạt phân tán bi ̣vỡ giảm kích thước Tuy nhiên, chúng bi ̣ kết dính với 13 tạo thành chùm Khi chúng tiếp tục qua khe hẹp thứ hạt pha phân tán đươc tách thành hạt riêng lẻ, chống lại tượng tách pha, bảo vê ̣nhũ tương sau đồng hóa Hình dạng hạt béo sữa sau q trình đồng hóa cấp hai cấp đươc thể hình 3.3 (b) (a) Hình 3.4 Hình dạng hạt béo sau q trình đồng hóa cấp (a) hai cấp (b) (Nguồn: Bylund G., 1995) 3.3 Thiết bị khí Trong chế biến sữa, trình khí thực nhằm mục đích chủ yếu tách khí phân tán hòa tan khỏi sữa tươi nguyên liệu sữa vừa vắt có hàm lượng CO2 cao (3,5 – 4,9 %), N2 (1 %) O2 (0,1 %) Các chất khí dạng phân tán làm giảm hiệu truyền nhiệt, giảm hiệu suất tách béo, giảm mức độ xác q trình chuẩn hóa định lượng sữa,… Vì vậy, chất khí cần loại bỏ Trước hết, sữa nâng nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt vào thiết bị khí Thiết bị khí nối với hệ thống tạo áp suất chân không Áp suất chân khơng phải điều chỉnh thích hợp cho nhiệt độ sữa giảm khoảng – oC Khi đó, khí dạng phân tán, hòa tan phần nước hợp chất dễ bay khác khỏi thiết bị Tồn hỗn hợp Táchơi nhân lạnh vào đưa vào phận ngưng tụ đặt thiết bị khí Ở đó, nước cấu tử chuyển sang dạng lỏng tự chảy xuống phía đáy thiết bị, khí cấu tử khơng ngưng tụ bơm chân khơng hút ngồi (Hình 3.5) Kết nối với bơm chân khơng 14 Sữa vào Sữa – Bộ phận ̣ ngưng tụ – Sữa vào – Sữa Hình 3.5 Thiết bị khí (Nguồn: Bylund G., 1995) 3.4 Thiết bị đặc Cơ đặc nhiệt q trình sử dụng nhiệt độ cao làm bay phần nước nhằm làm tăng nồng độ chất khô mẫu Các sản phẩm từ sữa sữa bột, sữa đặc, sữa lên men,… có cơng đoạn đặc để đạt nồng độ chất khô cần thiết Trong q trình đặc, sử dụng làm tác nhân truyền nhiệt để nâng nhiệt độ sữa đến nhiệt độ sơi Khi đó, nước từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái thoát ngồi Cùng với nước, chất khí cấu tử dễ bay có sữa bị Khi chênh lệch nhiệt độ nhiệt độ sơi sữa cao tốc độ truyền nhiệt lớn Vì vậy, cần phải tăng nhiệt độ giảm nhiệt độ sơi sữa Có thể giảm nhiệt độ sôi sữa phương pháp cô đặc mơi trường chân khơng Còn tăng nhiệt độ áp lực gia nhiệt số cấu tử sữa bị biến đổi làm giảm chất lượng sữa Ở áp suất khí quyển, nhiệt độ bay nước tinh khiết 100 oC Khi tạo mơi trường có độ chân khơng sâu nhiệt độ bay nước giảm xuống Trong q trình đặc, nồng độ chất khô sữa tăng dần theo thời gian làm nhiệt độ sơi sữa tăng Khi đó, để giảm nhiệt độ sơi sữa cần tạo độ chân khơng sâu Trong q trình đặc, tiêu tốn lượng lớn Để tiết kiệm lượng kỹ thuật đặc nhiều cấp áp dụng Khi đó, nhiều thiết bị đặc nối tiếp Hơi thứ thiết bị cô đặc trước làm tác nhân truyền nhiệt thiết bị sau Tuy nhiên, nhiệt độ sôi tác nhân gia nhiệt phải cao nhiệt độ sôi sữa nên giá trị áp lực chân khơng trì thiết bị hệ thống cô đặc phải giảm dần từ thiết bị đến thiết bị cuối 15 Thiết bị cô đặc bốc tuần hoàn thường sử dụng trường hợp cần làm bay lượng nhỏ nước sữa Sữa tươi có hàm lượng chất khơ từ 10,5 – 11% Trong sản xuất sữa chua, hàm lượng chất khô sữa trước lên men từ 13 – 16% Khi đó, u cầu mức độ đặc không cao nên thiết bị bốc cô đặc tuần hồn sử dụng trường hợp (Hình 3.6) Sữa nguyên liệu Hơi thứ Tác nhân lạnh Tác nhân gia nhiệt Chú thích: Sữa nguyên liệu 2, Bơm Gia nhiệt sơ sữa/ ngưng tụ thứ Gia nhiệt đến nhiệt độ sôi Làm nguội/ ngưng tụ thứ 6, Buồng chân khơng Hình 3.6 Hệ thống đặc bốc tuần hoàn (Nguồn: Bylund G., 1995) Sữa từ bồn (1) bơm (2) đưa vào ngăn (3) (4) thiết bị gia nhiệt dạng bảng mỏng Tại ngăn (3) (4) sữa gia nhiệt đến nhiệt độ khoảng 90 oC vào buồng chân không (6) Buồng chân khơng (6) có cấu tạo tương tự thiết bị khí Khi vào buồng chân khơng nhiệt độ sữa giảm xuống, phần nước bị bốc ngồi để vào ngăn ngưng tụ (3) (5) thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng Khơng khí cấu tử khơng ngưng tụ thứ thải bỏ nhờ bơm chân không (8) Sữa sau cô đặc ngồi theo ống tháo sản phẩm đáy thiết bị Một phần sản phẩm bơm 16 hồi lưu trở lại ngăn gia nhiệt (4) để hiệu chỉnh nhiệt độ vào buồng chân không (6) Lượng sản phẩm cần hồi lưu phụ thuộc vào mức độ cô đặc sữa cần đạt Thiết bị cô đặc bố dạng bảng mỏng (Hình 3.12) có cấu tạo tương tự thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng Thiết bị gồm bảng mỏng ghép sát tạo nên bề mặt truyền nhiệt Dòng sữa ngun liệu đưa vào phía thiết bị đến đầu phun (1) chảy thành màng vào khoảng bảng mỏng Tác nhân gia nhiệt truyền nhiệt gián tiếp qua bảng mỏng, nhiệt độ sữa tăng lên làm cho nước bốc Hỗn hợp vào buồng tách thứ sản phẩm (2) Hơi thứ bốc ngồi phía trên, sản phẩm sau đặc phía đáy thiết bị Sữa nguyên liệu Hơi thứ Tác nhân lạnh Tác nhân gia nhiệt Chú thích: Đầu phun buồng tách thứ sản phẩm Hình 3.7 Sơ đồ hoạt động hệ thống thiết bị bốc dạng bảng mỏng (Nguồn: Bylund G., 1995) 3.5 Thiết bị tiệt trùng (UHT) Thiết bị tiệt trùng UHT thể hình 3.8 17 Hình 3.8 Thiết bị tiệt trùng UHT (Nguồn:Lâm Xuân Thanh, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội ) Phương pháp tiệt trùng UHT phương pháp gia nhiệt gián tiếp: Thiết bị sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng ống lồng Tác nhân truyền nhiệt nước nóng Tác nhân làm nguội nước lạnh Quá trình tiệt trùng UHT sử dụng nhiệt độ cao 143 – 145 oC thời gian ngắn 45 giây nên hạn chế biến đổi ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm (hàm lượng Vitamin B1 tổn thất khoảng 3%, hàm lượng lysine giảm 0,4 – 0,8% so với ban đầu) Các tiêu cảm quan giống sữa trùng sữa không bị sậm màu mùi vị sữa không thay đổi đáng kể so với sữa tươi Phương pháp tiệt trùng UHT phương pháp gia nhiệt trực tiếp: Sữa sau q trình chuẩn hóa bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng ống lồng để gia nhiệt sơ lên 80 oC Sữa tiếp tục gia nhiệt trực tiếp cách cho qua thiết bị dạng ống nằm ngang với đầu phun thiết bị trộn dạng hình trụ đáy côn để phối trộn sữa với (nhiệt độ sữa sau phối trộn khoảng 140 – 150oC) Thời gian tiệt trùng kéo dài thời gian, sau đưa qua thiết bị làm nguội sơ môi trường chân khơng, phần nước bị tách Nhiệt độ 18 sữa sau làm nguội khoảng 80oC Tiếp đến, sữa vào thiết bị đồng hóa cấp (q trình phải đảm bảo vơ trùng) Cuối cùng, sữa làm nguội đến khoảng 20oC thiết bị bảng mỏng ống lồng, vào bồn trữ vơ trùng chiết rót 19 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Sữa đặc không đường sữa nguyên chất, sản xuất 60% lượng nước sữa loại bỏ, nên sữa đặc so với sữa ngun chất Sữa đặc khơng đường thích hợp cho người ăn kiêng, giảm béo để giữ gìn vóc dáng Dùng cho người mắc bệnh tiểu đường, mỡ máu Nếu bạn có nhu cầu giảm cân, kiêng gia đình có người bệnh tiểu đường sữa đặc không đường lựa chọn tốt Chúc bạn có sức khỏe thật tốt với sữa đặc không đường !!! 20 ... 2.1 Quy trình sản xuất sữa đặc không đường (Nguồn: Nguyễn Thị Thu Thảo, 2018) 2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất sữa đặc khơng đường 2.2.1 Sữa ngun liệu Ngun liệu để sản xuất sữa cô đặc không đường. .. (26 – 74,5%) Sữa đặc có loại: sữa đặc khơng có bổ sung thêm đường (sữa khơng ngọt) sữa đặc có bổ sung thêm đường( sữa đặc có đường hay sữa ngọt) Ngun liệu để sản xuất sữa đặc bao gồm: sữa tươi nguyên... trình bảo quản + Các vitamin tan chất béo (A,D) vitamin tan nước (nhóm B): tăng giá trị dinh dưỡng sữa đặc CHƯƠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẶC KHƠNG ĐƯỜNG 2.1 Quy trình sản xuất sữa đặc khơng đường