công nghệ sản xuất kem

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO SẢN XUẤT KEM GVHD : NGUYỄN THỊ NGỌC THÚY NHÓM Nguyễn Thị Mộng Trinh Đặng Phạm Cẩm Tú Trịnh Hồng Yến TP.HCM, 08/2019 SẢN XUẤT KEM 2005160260 200516267 2005160301 Giới thiệu chung 1.1 Lịch sử phát triển kem Kem xuất phát từ tráng miệng lạnh chuẩn bị cho hoàng đế La Mã vào kỉ thứ sau cơng ngun Nó chế biến từ tuyết trái kết hợp với số nguyên liệu khác Tuy nhiên, kỉ thuật khơng phát triển, dần bị mài mòn biến Vào kỷ thứ 13, Marco Polo mang bí chế biến kem từ sữa đơng lạnh du nhập vào châu Âu, sau người Mỹ biến việc sản xuất kem thành công nghệ chế biến phát triển mạnh mẽ Năm 1846, tủ kem di động phát minh mà người sử dụng chúng để làm kem nhà Tuy nhiên đến cuối kỉ 19, quy mô ngành bán kem khơng mở rộng mấy, thay vào phát triển vượt bậc kỉ làm kem Chỉ đến 1904, hội trợ triễn lãm thành phố Louisiana, Hoa Kì, kem phổ biến rộng rãi Có nhiều loại kem khác Chúng khác thành phần dinh dưỡng, màu sắc, hương vị, hình dáng, người ta vào ngun liệu để phân loại kem thành nhóm sau: + Kem sản xuất từ sữa + Kem sản xuất từ chất khô không béo dầu thực vật + Kem sản xuất từ trái thêm chất béo chất khô không béo sữa + Kem sản xuất từ nước trái đường Ngồi sản phẩm đông lạnh từ trái cây, siro, bột đậu loại, gọi kem 1.2 Các tiêu sản phẩm: TCVN 7402:2004 a Các tiêu cảm quan: Tên tiêu Màu sắc Mùi, vị Trạng thái Yêu cầu Màu trắng sữa màu đặc trưng phụ liệu bổ sung Đặc trưng cho loại sản phẩm, khơng có mùi, vị lạ Đơng lạnh, khơng chảy rữa b Chỉ tiêu hóa lý: Chỉ tiêu Hàm lượng chất khô, % khối lượng Hàm lượng chất béo, % khối lượng Tỉ trọng sữa 20oC, g/ml Độ chua( tính theo acid lactic) Yêu cầu Không nhỏ 11,5 Không nhỏ 3,2 Khơng nhỏ 1,027 1,4-1,8 g/lít c Hàm lượng kim loại nặng: Tên tiêu Hàm lượng chì (Pb) Hàm lượng asen (As) Hàm lượng thủy ngân (Hg) Hàm lượng cadimi (Cd) Mức tối đa (mg/kg) 0,5 0,5 0,05 1,0 d Độc tố vi nấm kem thực phẩm: Hàm lượng aflatoxin M1 khơng lớn 0,5mg/lít e Chỉ tiêu vi sinh vật kem thực phẩm: Tên tiêu Mức n c M M 5.104 2,5.105 Số Coliforms 1g sản phẩm 102 103 Số Salmonella 25g sản phẩm 10 0 Tổng số vi sinh vật hiếu khí 1g sản phẩm Trong đó: n: số mẫu kiểm tra c: số mẫu tối đa cho phép giá trị nằm m M m: mức qui định M:giá trị lớn mà không mẫu vượt qua 1.3 Tổng quan nguyên liệu: Sữa tươi, sữa bột gầy, đường, chất nhũ hóa, chất ổn định, chất tạo hương a Sữa tươi nguyên liệu: ( TCVN 7405:2009) Sữa lấy từ động vật cho sữa (bò, trâu, dê, cừu ) mà không bổ sung rút bớt thành phần sữa chưa qua xử lý nhiệt độ cao 40 °C  Các tiêu cảm quan sữa tươi nguyên liệu Bảng - Các tiêu cảm quan sữa tươi nguyên liệu Tên tiêu Màu sắc Mùi, vị Yêu cầu Từ màu trắng đến màu kem nhạt Mùi, vị đặc trung sản phẩm, khơng có Trạng thái mùi, vị lạ Dịch thể đồng Bảng - Các tiêu lý - hóa sữa tươi nguyên liệu Tên tiêu Hàm lượng chất khô, %, không nhỏ Hàm lượng chất béo, %, không nhỏ Tỷ trọng sữa 20oC, g/ml, không khỏ Mức 11,5 3,2 1,026 Độ axit chuẩn độ, 0T Điểm đóng băng, oC Tạp chất lạ nhìn thấy mắt thường 16 đến 21 -0,51 đến -0,58 Khơng có b Sữa bột gầy (skimmed milk powder) (Theo TCVN 7404:2004) Sản phẩm sữa bột chứa hàm lượng chất béo nhỏ 1,5 % khối lượng  Các tiêu cảm quan sữa bột gầy Bảng - Các tiêu cảm quan sữa bột gầy Tên tiêu Màu sắc Mùi, vị Trạng thái Yêu cầu Màu tự nhiên, từ màu trắng sữa đến màu kem nhạt Mùi thơm Ngọt dịu, mùi vị lạ Dạng bột, đồng nhất, khơng bị vón cục, khơng có tạp chất Bảng – Các tiêu hóa lí sữa bột gầy Tên tiêu Độ ẩm, %, không lớn Hàm lượng chất béo, %, không lớn Hàm lượng protein, tính theo hàm lượng chất khơ Mức 5,0 1,5 33 khơng có chất béo, %, khơng nhỏ Độ axit chuẩn độ, tính theo axit lactic, khơng lớn 18 Chỉ số khơng hòa tan Do nhà sản xuất công bố Bảng 5- Chỉ tiêu vi sinh vật sữa bột gầy Tên tiêu Tổng số vi khuẩn hiếu khí 1g sản phẩm Số coliforms 1g sản phẩm Số E.coli 1g sản phẩm Mức tối đa 104 10 Số Salmonella 25g sản phẩm Số Staphycococcus aureus 1g sản phẩm Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc 1g sản phẩm 0 10 Bảng Hàm lượng kim loại nặng Tên tiêu Mức tối đa (mg/kg) Hàm lượng chì (Pb) 0,05 Hàm lượng asen (As) 0,5 Hàm lượng thủy ngân (Hg) 0,05 Hàm lượng cadimi (Cd) 1,0 Độc tố vi nấm sữa bột gầy: Hàm lượng aflatoxin M1, không lớn 0,5 mg/kg c Đường saccharose Sacharose ( C12H22O11 ) gọi đường kính hay đường mía Sacharose tinh khiết thông thường hay sản xuất dạng bột kết tinh mịn màu trắng, không mùi với vị dễ chịu; tên gọi phổ biến đường hay đường ăn Các tinh thể lớn lắng xuống từ dung dịch nước chứa Sacharose thành chuỗi (hay bề mặt kết nhân khác) để tạo kẹo cứng, dạng bánh kẹo Nó bao gồm monosacarit αglucoza fructoza, kết nối liên kết glicozit nguyên tử cacbon khối glucoza với nguyên tử cacbon khối fructoza nóng chảy phân hủy 186 °C để tạo caramen (đường thắng), cháy tạo cacbon, điơxít cacbon, nước Nước phá vỡ cấu trúc Sacharose nhờ thủy phân, nhiên trình chậm Sacharose tồn dung dịch nhiều năm mà gần không thay đổi Vai trò chủ yếu: tăng hàm lượng chất khơ, tạo vị d Bột cacao Bột cacao phần nhân đặc hạt cacao nghiền mịn, ép bơ Nhiều nhà nghiên cứu gọi bột cacao vitamin mới, có tác động tích cực tim tuần hoàn máu Nồng độ cao hợp chất phenolic bảo vệ thể chống lại cô trùng mầm bệnh Là chất chống oxy hóa, hạn chế bệnh tiểu đường, hưng phấn tinh thần, làm đẹp da giúp tăng cường trí nhớ Vai trò chủ yếu: tạo hương thơm, màu sắc, tăng giá trị cảm quan e Carageenan Carrageenans phân tử lớn, linh hoạt tạo thành cấu trúc xoắn ốc Điều mang lại cho họ khả tạo thành nhiều loại gel khác nhiệt độ phòng Chúng sử dụng rộng rãi thực phẩm ngành công nghiệp khác chất làm đặc ổn định Vai trò chủ yếu: chất ổn định, liên kết phân tử nước, tạo cấu trúc tốt  Các tiêu cảm quan carageenan TCVN 10372 : 2014 Bảng Chỉ tiêu cảm quan Chỉ tiêu 1.Màu Mùi 3.Vị 4.Trạng thái Bảng Chỉ tiêu hóa lí u cầu Từ trắng đến trắng ngà Khơng mùi mùi nhẹ Không vị Mịn, đồng nhất, khơng vón cục Chỉ tiêu Hao hụt khối lượng sấy, phần trăm khối lượng, không lớn Mức 12,0 Độ tan nước nhiệt độ 80 °C, phần trăm khối lượng, không nhỏ 90 Dư lượng dung môi, gồm ethanol, isopropanol methanol, đơn lẻ kết hợp, phần trăm khối lượng, không lớn 0,1 Trị số pH (dung dịch % khối lượng) Độ nhớt dung dịch 1,5 % khối lượng 75 °C, Cp, không nhỏ ¸ 11 Sức đông dung dịch 1,5 % khối lượng dung dịch kali clorua 0,2 %, 20 °C, g/cm2, không nhỏ 300 Hàm lượng tro tổng số theo khối lượng khô, phần trăm khối lượng chất khơ 15 ¸ 40 Hàm lượng tro không tan axit, phần trăm khối lượng, không lớn 1,0 Chất không tan axit, phần trăm khối lượng, không lớn 2,0 10 Hàm lượng sulfat 15 ¸ 40 , phần trăm khối lượng chất khô Bảng Chỉ tiêu vi sinh vật Chỉ tiêu Tổng vi sinh vật hiếu khí, khơng lớn Salmonella spp E coli Giới hạn 000 cfu/g Khơng có Khơng có/1 g f Lecithin Lecithin loại phụ gia thực phẩm phổ biến EU cơng nhận an tồn lecithin có đặc tính nhũ hóa chất bơi trơn , chất hoạt động bề mặt Chúng chuyển hóa hồn tồn (xem inositol ) người, người dung nạp tốt không độc hại ăn vào, số chất nhũ hóa khác tiết qua thận Các bước tiến hành: 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ Nguyên liệu Chất béo 8% Đường 10% Tiêu chuẩn hóa CMC 0,5% Chất khơ 34% Sữa bột, đường, nước,CMC, lecithin… Phối trộn – hoà tan Lecithin 0.05-0.1% Chất khơ 34% Gia nhiệt Nhiệt độ 70 ÷ 750C Đồng hoá Áp suất 200bar Thanh trùng Nhiệt độ 850C Thời gian 10 phút Ageing (ủ chín) Bao bì Nhiệt độ 40C Đơng kem – thổi khí Nhiệt độ -180C Đơng gói – làm lạnh Bảo quản -180C Sản phẩm 2.2 Các bước tiến hành Bước 1: Tiêu chuẩn hóa Mục đích Mỗi loại kem có cơng thức u cầu chất lượng khác Dựa vào để tính tốn ngun liệu, thành phần bổ sung thích hợp theo yêu cầu chất lượng sản phẩm Các tiến hành Từ nguyên liệu: sữa bột gầy, whipping cream, đường RE, nước; tiến hành tính tốn ngun liệu để tiêu chuẩn hoá chất béo = 8% ± 0,2, hiệu chỉnh hàm lượng chất khô: 34% ± 0,2, đường: 14% ± 0,2, chất ổn định 1% (lecithin 0,5%; CMC 0,5%) Bước 2: Phối trộn – hồ tan Mục đích Q trình trộn, hồ tan tạo đồng cho dung dịch nhằm chuẩn bị cho công đoạn Cách tiến hành: Tiến hành trộn hoà tan sau: + Rót nước nhiệt độ 600 C vào máy xay sinh tố + Cho lượng đường (đã tính) từ từ vào máy sinh tố khuấy đường tan hết Thời gian khoảng 30 giây đến phút + Cho chất ổn định trộn đường vào hỗn hợp khuấy tan + Sau cho lecithin vào hỗn hợp khuấy phút + Cho sữa bột từ từ vào xen kẽ whipping khuấy 10 phút Bước 3: Gia nhiệt – đồng hố Mục đích Sữa tiêu hố gia nhiệt lên 65 ÷ 700C nhiệt độ thích hợp cho q trình đồng hố Mục đích đồng hố làm giảm kích thước cầu mỡ, làm cho chúng phân bố sữa, tránh tượng tách chất béo tạo váng sữa q trình bảo quản Đồng hố làm tăng độ nhớt sữa lên chút làm giảm đáng kể q trình oxi hố, làm tăng chất lượng sữa sản phẩm sữa (tăng mức độ phân tán cream, thay đổi thành phần tính chất protein, tăng giá trị cảm quan) Các sản phẩm sữa qua đồng hoá thể hấp thu dễ dàng Cách tiến hành + Nâng nhiệt độ hỗn hợp đến 650C ÷ 700C + Lọc qua rây lần + Vệ sinh máy đồng hoá + Dịch sữa sau đồng hố khơng tách lớp, bề mặt khơng có váng sữa Q trình đồng hố sử dụng thiết bị đồng hoá áp lực cao cấp, áp lực 150 ÷ 200 bar Ở phòng thí nghiệm sử dụng thiết bị đồng hoá để thay Bước 4: Thanh trùng Mục đích Thanh trùng nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật, vơ hoạt enzyme có sản phẩm để ổn định thành phần, chất lượng, làm tăng độ bền sinh học kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Cách tiến hành + Cho toàn sữa vào ca inox + Tiến hành trùng nhiệt độ 850C 10 phút Bước 5: Ageing (ủ chín) Mục đích Q trình ủ chín nhằm tạo điều kiện cho protein, chất ổn định hút nước làm cho trạng thái kem tốt hơn, đồng thời làm đông đặc chất béo Cách tiến hành: Tiến hành ủ chín sau: + Làm lạnh dịch kem xuống ÷ 40C + Giữ ổn định 60 phút Bước 6: Đơng kem, thổi khí Mục đích Dịch kem làm đơng nhanh -3 ÷ -6 0C thiết bị lạnh đơng Q trình đơng kem xảy nhanh nhằm mục đích làm cho tinh thể đá tạo thành nhỏ Điều quan trọng chất lượng cảm quan kem Trong q trình đơng kem, người ta dựa vào lượng khơng khí (0,8 ÷ 1,0 lít/1 lít dịch kem) để tạo độ xốp cho kem Kết làm cho thể tích dịch kem thường tăng lên khoảng gấp đôi, tỷ lệ phần trăm thành phần dịch kem giảm nửa Cách tiến hành: Tiến hành đơng kem – thổi khí sau: + Dùng máy đánh trứng, đánh với tốc độ mạnh hỗn hợp đến hỗn hợp gấp đơi thể tích + Cho hỗn hợp vào máy đông kem, nhiệt độ thích hợp -160C Bước 7: Đóng gói – làm lạnh sâu Mục đích Tạo hình bảo quản sản phẩm Cách tiến hành + Kem định hình thành cốc, ốc quế đóng hộp + Tiến hành bao gói bảo quản -200C Tính tốn Kiểm tra kết quả, nhận xét, giải thích Đánh giá cảm quan sản phẩm Những yếu tố ảnh hưởng đến kem Nguyên liệu : Là yếu tố tham gia trực tiếp cấu thành thực thể sản phẩm Nguyên liệu phải đạt chất lượng tốt,đạt yêu cầu tiêu cảm quan, hóa lý, vi sinh vật Nếu chất lượng nguyên liệu làm ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm Dụng cụ, thiết bị : Trong q trình thực phải lâu khơ thiết bị, máy đồng hóa phải vệ sinh sạch, tránh ảnh hưởng đến sản phẩm Nhiệt độ : gia nhiệt để phối trộn nguyên liệu không nên để nhiệt độ cao làm cho sản phẩm bị sẫm màu Nhiệt độ bảo quản : nhiệt độ tăng cao bảo quản, làm cho lớp kem bề mặt chảy ra, gây biến dạng sản phẩm ảnh hưởng đến cấu trúc kem Khi ta tiến hành lạnh đông trở lại, phần đường lactose sữa bị kết tinh, người tiêu dùng cảm nhận tinh thể sử dụng kem Trả lời câu hỏi Câu Mục đích q trình làm lạnh trước thổi nén? - Làm lạnh giúp cho hỗn hợp nguyên liêu đạt số tính chất hóa lí (hàm lượng chất khơ, tỷ trọng ) Chuẩn bị cho q trình thổi khí - Tạo độ xốp cho kem - Kem có cấu trúc mịn đống Câu Vai trò chất phụ gia sản phẩm kem? Phụ gia nhóm sử dụng sản phẩm kem hương vani, lecithin carrageenan Tên phụ gia Hương vani Vai trò - Tạo hấp dẫn cho sản phẩm - ta sử dụng hương vani caramen Nhóm sử dụng hương vani - ổn định nhũ tương, tăng độ bền Lecithin - giúp tăng cường trình hấp thu chất béo, chống oxy hóa - mơi trường hòa tan tốt vitamin A, D, E, K - Tham gia chất tạo đông - Làm bền nhũ tương, giúp cho dung dịch trạng thái Carrageenan nhũ tương cân với mà không bị tách lớp - Tạo mạng lưới không gian, hạn chế chuyển động phân tử nước