Đề tài: Sản xuất sữa tươi tiệt trùng UHT

Tổng quan về thành phần hóa học và tính chất của sữa. Quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng. Đánh giá chất lượng sản phẩm. Một số thiết bị trong quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐẠI CƯƠNG Đề tài: SẢN XUẤT SỮA TƯƠI TIỆT TRÙNG UHT Lớp 09DSH2 Vũ Thị Ngọc Xuân Đào Thị Kim Lượn Đặng Phước Lộc Đỗ Thị Nhung Nguyễn Thị Thúy Hằng Nguyễn Thị Tuyến MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Thành phần hóa học sữa 1.1.1 Nước 1.1.1.1 Nước tự 1.1.1.2 Nước liên kết 1.1.2 Chất khô .4 1.1.2.1 Chất béo sữa 1.1.2.2 Protein 1.1.2.3 Glucid 1.1.2.4 Chất khoáng 1.1.2.5 Vitamin 1.1.2.6 Enzyme 1.2 Tính chất đặc trưng .5 1.2.1 Tính chất hóa học .5 1.2.1.1 Độ acid chung 1.2.1.2 Độ acid hoạt động 1.2.1.3 Tính chất oxi hóa khử sữa 1.2.1.4 Tính chất keo sữa 1.2.2 Tính chất hóa lý 1.2.2.1 Tỷ trọng 1.2.2.2 Độ nhớt 1.2.2.3 Áp suất thẩm thấu nhiệt độ đóng băng 1.2.2.4 Sức căng bề mặt .7 1.2.2.5 Độ dẫn điện .7 1.2.2.6 Nhiệt dung .7 1.2.2.7 Độ dẫn nhiệt CHƯƠNG II CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TƯƠI TIỆT TRÙNG .8 2.1 Sơ đồ quy trình 2.2 Thuyết minh quy trình .9 2.2.1 Nguyên liệu 2.2.2 Làm 2.2.3 Chuẩn hóa 10 2.2.4 Bài khí 10 2.2.5 Đồng hóa 10 2.2.6 Tiệt trùng .11 2.2.6.1 Phương pháp gia nhiệt gián tiếp 11 2.2.6.2 Phương pháp gia nhiệt trực tiếp 11 2.2.7 Rót sản phẩm 11 2.2.8 Thành phẩm 12 CHƯƠNG III ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 13 3.1 Chất lượng sữa nguyên liệu 13 3.1.1 Độ axit chung 13 3.1.2 Chỉ số độ tươi .13 3.1.3 Chỉ tiêu vi sinh vật .14 3.1.4 Tạp chất học .14 3.1.5 Tỷ trọng 14 3.1.6 Xác định hàm lượng chất béo .14 3.1.7 Xác định chất khô sữa 15 3.2 Một số quy định kỹ thuật sữa tươi tiệt trùng .15 3.3 Một số vấn đề thường gặp sữa tươi nguyên liệu .17 3.4 Các thiết bị liên quan .17 3.4.1 Thiết bị thu nhận sữa 17 3.4.2 Thiết bị chuẩn hóa .18 3.4.3 Thiết bị đồng hóa 18 3.4.4 Thiết bị tiệt trùng UHT 19 3.4.4.1 Gia nhiệt gián tiếp .19 3.4.4.2 Gia nhiệt trực tiếp 21 3.4.5 Thiết bị rót sản phẩm 21 KẾT LUẬN 23 Tài liệu tham khảo 23 LỜI MỞ ĐẦU Sữa thực phẩm giàu dinh dưỡng, cần thiết cho sức khỏe người, thực phẩm tốt cho thể người Sữa chất lỏng màu trăng đục chảy từ tuyến vú người mẹ số động vật giống để nuôi Tương tự thịt động vật, cá trứng, sữa có nguồn đạm phong phú với đầy đủ amino acid mà thể cần Đặc biệt sữa nguồn cung cấp canxi, giúp trì hoạt động thể, phịng ngừa nguy lỗng xương, giảm cao huyết áp ngăn ngừa ung thư đại tràng Sữa loại thức uống tiêu thụ mạnh sử dụng rộng rãi giới Cũng giá trị dinh dưỡng cao mà sữa tươi khó bảo quản Ngày với tiến khoa học kỹ thuật, ngành công nghiệp chế biến sữa ngày phát triển, cho đời nhiều phương pháp bảo quản chế biến sữa Trong phổ biến bảo quản sữa phương pháp tiệt trùng, chúng vừa có ý nghĩa lớn bảo quản thực phẩm mà đáp ứng nhu cầu thị trường sữa Trong báo cáo này, chúng tơi trình bày nội dung sau: - Tổng quan thành phần hóa học tính chất sữa - Quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng - Đánh giá chất lượng sản phẩm - Một số thiết bị quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Thành phần hóa học sữa Hàm lượng thành phần sữa phụ thuộc vào khác biệt giống, điều kiện chăn nuôi môi trường Sữa động vật khác khác Ở nước ta, đa phần tiêu thụ nhiều sữa bò Bảng 1: thành phần hóa học sữa Thành phần Trung bình (%) Nước 87,4 Gluxit 4,75 Chất béo 3,78 Protein 3,2 Chất khống 0,87 Chất khơ tổng số 12,6 Các chất khác 1.1.1 Nước Nước thành phần sữa, chiếm khoảng từ 85,5 % - 89,5% Nước đóng vai trị dung mơi hịa tan, mơi trường phân tán chất vô cơ, hữu cầu nối cho phản ứng hóa học, phản ứng sinh học, phản ứng lên men; tham gia trực tiếp vào phản ứng trao đổi chất, thủy phân… 1.1.1.1 Nước tự do: - Nước tự chiếm 96% - 97% tổng lượng nước sữa - Nước tự bị bốc trình bảo quản mát bị ngưng tụ 1.1.1.2 Nước liên kết - Chiếm 3% - 4% tổng lượng nước Hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào thành phần hệ keo: protein, polysaccaride - Hàm lượng nước nước sản phẩm sữa khác - Nước liên kết đóng băng nhiệt độ 0oC, khơng hịa tan muối đường 1.1.2 Chất khơ Trừ nước chất khơ tất thành phần có sữa 1.1.2.1 Chất béo sữa - Chất béo chiếm khoảng 3,8%, thành phần quan trọng sữa Về mặt giá trị dinh dưỡng, chất béo sinh lượng cao (9kcal/g) - Trong sữa, có 18 loại acid béo.Trung bình lít sữa có khoảng 40g lipid, lipid đơn giản chiếm 35 – 40g, lipid phức tạp từ 0,3 – 0,5g - Chất béo tồn sữa dạng hình cầu nhỏ Màu trắng vàng, bảo bọc lớp màng cấu tạo từ protein phosphotit Lớp màng có vai trị bảo vệ, ngăn cản chất béo kết hợp với giữ cho chất béo không bị phân hủy enzyme có sữa 1.1.2.2 Protein Potein sữa hợp chất hữu phức tạp, gồm loại chính: casein, glabolin, lactoalbumin diện dạng keo phức tán sữa Có dạng protein chủ yếu sữa: - Phức chất casein: cấu trúc toàn thành phần casein, calciumphostphate muối khác Hầu hết protein casein tồn dạng hạt keo, kết hợp với thành phần khác, gọi micel casein - Protein nước sữa (whey): phần dịch lại chất béo casein bị kết tủa Protein whey quan trọng albumin, globulin, globulin miễn dịch globulin kháng thể 1.1.2.3 Glucid - Glucid sữa chủ yếu đường lactose hay gọi đường sữa, lít sữa chứa khoảng 50g lactose Độ lactose saccarose 30 lần, khả chịu nhiệt - Lactose nguồn dinh dưỡng quan trọng cho vi khuẩn lên men, đặc biệt vi khuẩn lactic Đường lactose có ý nghĩa quan trọng sản xuất sản phẩm lên men từ sữa 1.1.2.4 Chất khoáng Các muối khoáng diện sữa hầu hết dạng dễ đồng hóa, chiếm khoảng 0,8% sữa Có khoảng 40 loại khoáng sữa, chủ yếu muối canxi, natri, photpho magie 1.1.2.5 Vitamin: Sữa chứa nhiều vitamin, hàm lượng vitamin không cao 1.1.2.6 Enzyme Trong sữa có nhiều enzyme diện: - Lipase: phân giải glyceride giải phóng acid béo làm cho sữa sản phẩm từ sữa bị trở mùi xấu - Protease: tham gia vào trình thủy phân phân hủy protein làm cho sữa có mùi vị khó chịu - Phostphatase: phân hủy phosphate hữu 1.2 Tính chất đặc trưng: 1.2.1 Tính chất hóa học 1.2.1.1 Độ acid chung: - Độ acid chung sữa thường biểu thị độ Thorner ( oT) Độ acid chung cho biết thể tích NaOH 0,1N dùng để trung hịa acid tự có 100ml sữa - Độ acid chung phụ thuộc vào thành phần sữa muối acid acid phosphoric limonic, protein CO2 hòa tan sữa 1.2.1.2 Độ acid hoạt động: Độ acid hoạt động biểu thị tính hoạt động ion H +, gọi pH pH sữa khoảng 6,5 – 6,8 1.2.1.3 Tính chất oxi hóa khử sữa: Sữa chứa nhiều chất dễ bị oxi hóa dễ khử 1.2.1.4 Tính chất keo sữa: Sữa dung dịch keo có pha tồn đồng thời: - Dung dịch thực: Thành phần gồm nước chất hịa tan lactose, muối khống vitamin hịa tan nước Các muối vơ hữu dạng phân tử ion hòa tan sữa mang tính chất dung dịch đệm nhờ mà sữa tươi ln có pH từ 6,5 - 6,8 Trong muối hòa tan: calciumphosphate, tribasic tồn dạng keo - Dung dịch huyền phù: Chủ yếu protein chất liên kết khác lipoprotein Do kích thước phân tử protein lớn tạo thành dung dịch keo Trên bề mặt phân tử protein thường có chứa nhóm háo nước, nên dễ dàng hút nước Khi nhóm phân li tạo thành điện tích (+) (-) với số lượng xác định Hai yếu tố háo nước có điện tích thường định bền vững protein dạng keo - Dung dịch nhũ tương: Chủ yếu chất béo dạng cầu mỡ, nhũ tương chất béo sữa bền vững đun sữa nhiệt độ cao làm lạnh sữa đến nhiệt độ thấp, tác động học bơm, cánh khuấy không làm phá vỡ màng bao cầu mỡ Vỏ bị phá hủy có tác dụng học đặc biệt với áp suất (như đồng hóa) ảnh hưởng hóa chất 1.2.2 Tính chất hóa lý 1.2.2.1 Tỷ trọng : Tỷ trọng sữa chất lỏng khác tỷ số khối lượng sữa 20°C khối lượng nước 40C có thể tích (d20/4) Phụ thuộc vào thành phần sữa, tỷ trọng dao động khoảng 1,026 1,032 g/m3 (trung bình 1,029) Một số thành phần làm tăng tỷ trọng protein, gluxit, chất khống (tỷ trọng > 1) Cịn hàm lượng chất béo lại làm giảm tỷ trọng sữa Do đó, sữa có nhiều chất béo tỷ trọng thấp 1.2.2.2 Độ nhớt: Độ nhớt sữa thường xác định theo tỷ số so với độ nhớt nước gọi độ nhớt tương đối Độ nhớt phụ thuộc vào thành phần hóa học sữa, trước hết protein muối lactoza không ảnh hưởng tới độ nhớt Hàm lượng chất béo cao độ nhớt cao Độ nhớt phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ 1.2.2.3 Áp suất thẩm thấu nhiệt độ đóng băng: - Đối với sữa, áp suất thẩm thấu tương đối ổn định trung bình 6,6 atm 0°C Áp suất thẩm thấu phụ thuộc nhiều vào hàm lượng lactoza muối phân bố dạng phân tử ion Cấc chất protein có ảnh hưởng, cịn chát béo khơng ảnh hưởng tới áp suất thẩm thấu - Nhiệt độ đóng băng sữa -0,5550C Có thể dao động từ -0,540C đến -0,590C Nhiệt độ tương đối ổn định nên dùng để xác định độ thật sữa 1.2.2.4 Sức căng bề mặt - Sức căng bề mặt sữa khơng ổn định Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà trước hết thành phần hóa học, nhiệt độ thời gian bảo quản Sức c ăng bề mặt ranh giới không khí plasma có ý nghĩa lớn q trình chế biến sữa - Sự tạo thành bọt q trình sấy, đặc sữa, tạo thành bơ hàng loạt cơng đoạn khác có mơi liên quan với sức căng bề mặt sữa 1.2.2.5 Độ dẫn điện Sữa có khả dẫn điện chúng có ion tự do, phân tử mang điện tích phân tử trung hịa Tất thành phần ảnh hưởng tới độ dẫn điện sữa với mức độ khác Lactoza khơng đóng góp tích cực vào độ dẫn điện phân tử khơng phân li thành ion khơng có điện tích Casein protein khác có điện kích thước lớn, phân tử chuyển động chậm, làm tăng ma sát bên dung dịch làm giảm độ dẫn điện Các cầu mỡ làm giảm độ dẫn điện 1.2.2.6 Nhiệt dung Khi hàm lượng chất béo tăng, nhiệt dung sữa phải giảm nhiệt dung chất béo thấp nhiệt dung nước Tuy nhiên, khoảng 100C – 200C nhiệt dung tăng hàm lượng chất béo tăng Điều dó giải thích sau : khoảng nhiệt độ này, phần mỡ sữa dạng rắn nên phần nhiệt phí cho việc chuyển trạng thái từ rắn sang lỏng, nhiệt độ cao hơn, khí tồn mỡ sữa trạng thái lỏng, nhiệt dung giảm hàm lượng chất béo tàng 1.2.2.7 Độ dẫn nhiệt Hệ số dẫn nhiệt lượng nhiệt qua đơn vị mặt phẳng đơn vị thòi gian chênh lệch nhiệt độ mặt phẳng vật chất l0C Độ dẫn nhiệt sữa chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa học, cấu trúc sản phẩm nhiệt độ Sữa có hàm lượng chất béo cao thường dẫn nhiệt chậm CHƯƠNG II: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG 2.1 Sơ đồ quy trình 2.1.1 Tiệt trùng UHT (gián tiếp): Hình 2.1 Sơ đồ phương pháp gia nhiệt gián tiếp 2.1.2 Tiệt trùng UHT (trực tiếp): Hình 2.2 Sơ đồ phương pháp gia nhiệt trực tiếp 2.2 Thuyết minh quy trình 2.2.1 Nguyên liệu: Sữa bò tươi Yêu cầu : - Được lấy từ bị khoẻ mạnh, khơng chứa vi khuẩn gây bệnh - Sữa có mùi vị tự nhiên, khơng có mùi lạ, khơng có chất kháng sinh - Sữa phải có thành phần tự nhiên, phải tươi làm lạnh xuống - 6oC - Sữa mang đến điểm thu mua phải lấy mẫu để kiểm tra tiêu cảm quan (mùi vị độ sạch), tiêu vi sinh, tiêu hoá lý (hàm lượng chất béo, hàm lượng protein, nhiệt độ đóng băng, độ axit chung, độ tỷ trọng, tổng chất) 2.2.2 Làm Mục đích : để loại bỏ tạp chất khối sữa Trước lọc, sữa được đun nóng đến 35 0C – 450C, nhằm làm giảm độ nhớt sữa, sau chuyển qua máy làm Cơng đoạn lọc sữa cịn gọi cơng đoạn làm sữa tiến hành qua giai đoạn: 10 - Giai đoạn 1: Tiến hành lọc tạp chất lớn qua lưới lọc kim loại, tiến hành trình sang dụng cụ chứa - Giai đoạn 2: Tiếp tục lọc vải lọc máy quay ly tâm • Lọc vải • Lọc máy li tâm: phương pháp sử dụng rộng rãi Khi máy làm việc, thùng quay xuất lực ly tâm lớn, trọng lượng riêng tạp chất lớn trọng lượng riêng sữa, tạp chất học nặng bị bắn vào thùng quay theo đường ống dẫn ngồi 2.2.3 Chuẩn hóa Mục đích: Hiệu chỉnh hàm lượng chất béo sữa Thực hiện: Quá trình thực thiết bị tự động gồm thiết bị ly tâm phận phối trộn: - Nếu hàm lượng chất béo sữa nguyên liệu thấp, ta bổ sung thêm cream - Nếu hàm lượng chất béo sữa nguyên liệu cao, ta bổ sung sữa gầy dùng trình ly tâm để tách bớt chất béo 2.2.4 Bài khí Mục đích: Khí sữa làm thể tích sữa khơng xác Gây giảm hiệu truyền nhiệt giảm độ xác tiêu chuẩn hóa sữa Có nhiều phương pháp khí: - Bài khí nhiệt: phương pháp thuận lợi đơn giản cho sản phẩm vào bao bì cịn nóng - Bài khí thiết bị chân không: dùng bơm chân không để hút khơng khí phịng máy khép kín Đây phương pháp phổ biến - Bài khí phun hơi: dùng nước nóng phun vào khoảng khơng gian bao bì trước khép kín, nước giúp đẩy khơng khí ngồi 2.2.5 Đồng hóa Mục đích: làm giảm kích thước cầu mỡ, giúp chúng phân bố sữa từ ổn định hệ nhũ tương giúp cho sữa đồng nhất, chống lại tách pha tác dụng trọng lực Cơ sở khoa học q trình đồng hóa hệ nhũ tương bao gồm phương pháp phá vỡ, làm giảm kích thước hạt thuộc pha phân tán phân bố chúng pha liên tục Việc làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữ hai pha sức căng bề mặt làm cho hệ nhũ tương ổn định tránh tượng tách pha Các phương pháp đồng hóa : - Đồng hóa phương pháp khuấy trộn - Đồng hóa phương pháp áp lực cao Sữa sau đồng hóa tăng độ nhớt lên chút làm giảm đáng kể q trình oxi hóa, thay đổi thành phần tính chất, nâng cao mức độ phân tán mỡ 11 sữa, phân bố lại pha chất béo plasma sữa, làm giảm lên cầu mỡ (do tốc độ cầu mỡ tỷ lệ thuận với bình phương bán kính cầu mỡ) Từ làm tăng cải thiện chất lượng, màu sắc, trạng thái, cấu trúc sữa sản phẩm sữa… 2.2.6 Tiệt trùng Mục đích: tiêu diệt tồn hệ vi sinh vật (bao gồm toàn vi sinh vật gây bệnh không gây bệnh) vơ hoạt khơng thuận nghịch enzym có thực phẩm 2.2.6.1 Phương pháp gia nhiệt gián tiếp Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng ống lồng Khi sữa có nhiệt độ 40C bơm từ thùng tạm chứa vào thùng cân từ thùng qua bơm đưa vào ngăn hoàn nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt nâng nhiệt độ lên 750C hấp thụ nhiệt sữa tiệt trùng Từ sữa qua thiết bị đồng hoá với áp suất 180 - 250 bar Tiếp sữa đưa qua ngăn tiệt trùng thiết bị đạt 1370C, giữ nhiệt độ vài giây ống lưu nhiệt dùng để điều chỉnh lượng nước nóng nhiệt độ Sữa làm lạnh cách trao đổi nhiệt với nước với sữa lạnh vào Kết làm giảm nhiệt độ sữa tiệt trùng xuống 200C Cuối sữa đưa đến bồn chờ rót vơ trùng 2.2.6.2 Phương pháp gia nhiệt trực tiếp - Sữa sau q trình chuẩn hóa, sữa có nhiệt độ 40C từ thùng cân qua bơm vào ngăn hoàn nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt dạng khung nâng nhiệt độ lên 800C Áp suất sữa nâng lên bar bơm qua vịi phun Hơi nóng nâng nhiệt độ sữa lên khoảng 140 0C (với áp suất bar ngăn không làm cho sữa bị sôi) giữ nhiệt độ vài giây ống lưu nhịêt Quá trình làm lạnh nhanh xảy tháp, độ chân khơng điều chỉnh bơm cho lượng nước bốc cân với lượng dùng để tiệt trùng Sữa đưa sang thiết bị đồng hố vơ trùng bơm li tâm Sau đồng hoá, sữa làm lạnh đến 200C thiết bị trao đổi nhiệt đưa đến máy rót vơ trùng đến thùng tạm chứa trung gian chờ rót - Nước lạnh dùng cho ngưng tụ chuyển từ thùng cân bằng, sau khỏi tháp bốc dùng tác nhân gia nhiệt sau khỏi vịi phun 2.2.7 Rót sản phẩm Trước rót sữa phải kiểm tra tiêu chuẩn hố lý, tiêu chuẩn cảm quan Có thể dùng loại bao bì khác chai thuỷ tinh, bao giấy, túi plolyetylen, bi đông … để đựng sữa Việc rót sản phẩm tiến hành thiết bị chuyên dùng, dây chuyền tự động công suất lớn bao gồm nhiều máy 12 Sản phẩm đóng chai : - Dây chuyền tự động rót sữa vào chai cơng suất l200 chai làm việc theo nguyên tắc sau: Chai đựng sọt đưa lên băng tải máy tự động nhấc chai khỏi sọt đưa tới máy rửa chai Chai sau rửa qua sát trùng đưa đến máy rót chai Trên đường (băng tải) người ta kiểm tra độ loại trừ chai bị sứt mẻ - Máy rót đống nắp chai gồm hai phận liên quan tới nhau, phận rót phận đóng nắp Đầu tiên chai đưa đến máy rót làm việc theo cấu rót chân khơng đến ngấn quy định Theo cấu loại trừ trường hợp rót sữa khơng vào chai sứt mẻ Đó sữa chảy vào chai áp suất chai thùng chứa sữa máy rót chai Trong chai sứt mẻ, chân khơng khơng thể có sữa khơng rót vào chai - Chai rót sữa chuyển qua máy ghép nắp Máy tự đặt lên chai miếng giấy nhơm sau dập kín miệng chai Trên nắp có đóng dấu tên sản phẩm, ngày sản xuất, thể tích, tên nhà máy Trong thời gian trên, giỏ đựng chai đem rửa, sấy sau chuyển tới nơi đựng sản phẩm Sản phẩm đóng bao bì giấy : - Ngun liệu làm bao bì loại giấy nhiều lớp mặt ngồi có tráng lớp paraphin mỏng, mặt màng polyetylen khơng thấm nước khơng khí - Máy rót sữa có cơng suất 3600 gói/h - dung tích 0,5 lít 4500 gói/h - dung tích 0,25 lít Trong thiết bị có rulơ giũ, từ băng giấy qua lăn Trên đường đi, giấy tiệt trùng loại đèn đặc biệt Sau băng giấy qua phận tạo thành ống giấy hàn đường theo chiều dọc Que hàn điện có nhiệt độ 2000C làm chảy màng polyetylen hai mép giấy dán chúng lại với - Sữa theo ống dẫn vào phận tạo thành ống giấy Nếu ống giấy khơng có khơng kín phận điều chỉnh tự động ngắt không cho sữa vào, ống giấy có đầy sữa bên tiếp tục chuyển qua phận tạo thành đường dán ngang Hai đôi kẹp sau thời gian định cặp chặt ống giấy theo hướng vng góc tạo thành dây dài liên tục bao sữa Đưịng dán vng góc tạo thành nhờ tác dụng que hàn đặt kẹp Tiếp dùng dao cắt rời bao Theo băng tải, bao sữa đến phận xếp tự động vào giỏ sắt 2.2.8 Thành phẩm: Sản phẩm đồng không bị tượng trầy xướt bao bì 13 CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 3.1 Chất lượng sữa nguyên liệu Các hộ nơng dân ni bị sữa: + Thức ăn: Thức ăn thô, thức ăn tinh, chế phẩm sinh học phải có phối hợp loại cách có hiệu để tăng chất lượng sữa, không bổ sung dư lượng kháng sinh + Chuồng trại: thoáng mát hạn chế phát triển vi sinh vật có hại + Giống: bị khỏe mạnh cho nhiều sữa, sức đề kháng tốt Các tiêu sữa nguyên liệu: Sữa sau vắt nhanh chóng đưa đến hệ thống bảo quản lạnh vịng 1h, sau sữa cán nhà máy tiến hành kiểm tra tiêu sau: + Phân tích độ tủa cồn 750 + Cảm quan mùi vị + Chỉ tiêu vi sinh: theo dõi thời gian màu xanh metylen + Lên men lactic: để phát dư lượng kháng sinh  Các thử nghiệm thực đặn vào lần thu mua sữa sáng chiều Sữa sau đạt chất lượng chuyển phịng thí nghiệm nhà máy để phân tích tiêu Các tiêu cần xác định: Chất khô, đạm tổng số, hàm lượng chất béo, hàm lượng lactose pH Chất lượng sữa tươi phụ thuộc vào nhiều yếu tố có việc kiểm tra chất lượng nguyên liệu ban đầu, điều kiện bảo quản, quy trình cơng nghệ, điều kiện trang thiết bị Trong việc kiểm tra chất lượng sữa tươi ban đầu ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thành phẩm, việc kiểm tra nguyên liệu điều quan trọng quy trình sản xuất sữa tươi tiệt trùng UHT Trong sản xuất người ta thường kiểm tra số tiêu sau: độ axit, độ nhiễm khuẩn, tỷ trọng, hàm lượng chất khô, hàm lượng protein, đường sữa, chất béo, khả lên men… 3.1.1 Độ axit chung Cho 10 ml sữa tươi vào bình tam giác tích 100ml, thêm 20ml nước cất, giọt phenolphtalein, lắc trung hòa hỗn hợp NaOH 0.1N hồng nhạt không màu 30 giây Lượng NaOH 0.1 N dùng để trung hòa nhân với 10 cho độ Thorner 3.1.2.Chỉ số độ tươi: Đo lượng ml NaOH 0.1N để trung hòa axit tự cộng với lượng H2SO4 0.1 N để đơng tụ protein có 100 ml sữa • Phương pháp xác định độ tươi axit sunfuaric 0.1 N Lấy 10ml sữa tươi, thêm 20ml nước cất cho vào erlen đem chuẩn độ H2SO4 0.1 N đến xuất kết tủa 14 Lượng H2SO4 0.1 N nhân với 10 số đông tụ Chỉ số tươi không thấp 60 sữa tốt • Phương pháp xác định độ tươi sữa cồn: - Cồn chất háo nước, cho vào sữa , sữa khơng tươi phân tử protein liên kết lại dễ dàng sữa bị đông tụ 3.1.3 Chỉ tiêu vi sinh vật Dựa vào tính khử enzyme reductaza làm màu xanh chất thị xanh metylen Cách tiến hành: - Cho 10ml sữa vào ống nghiệm có nút 1ml xanh metylen, lắc Đặt ống nghiệm vào nồi cách thủy có nhiệt độ 38 – 40 0C nhiệt độ thích hợp reductaza Quan sát màu theo thời gian Bảng 2: Phân loại sữa theo thời gian màu xanh metylen Thời gian Lượng vi sinh vật Chất lượng sữa Xếp loại màu (phút) 1ml sữa ≤ 20 ≥ 20 triệu Rất tồi IV 20 – 120 – 20 triệu Tồi III 120 – 330 500000 – triệu Trung bình II > 330 < 500000 Tốt I 3.1.4 Tạp chất học: Lấy miếng giấy lọc cho vào phễu, sau đổ 100 – 150ml sữa chảy qua, lấy giấy lọc ra, làm khô so sánh với mẫu chuẩn: - Loại I: Trên giấy lọc khơng có có vài đốm nhỏ, sữa tốt - Loại II: Trên giấy lọc có đốm bẩn, sữa loại trung bình - Loại III: Trên giấy lọc có nhiều đốm bẩn, sữa chất lượng 3.1.5 Tỷ trọng: đo tỷ trọng kế Khi tỷ trọng sữa 200C lớn 1.03 do: - Sữa bị tách bớt chất béo - Sữa bị pha thêm chất khô vào(bột) Khi tỷ trọng sữa 200C nhỏ 1.026 sữa bị pha thêm nước 3.1.6 Xác định hàm lượng chất béo - Đặt mỡ kế lên giá, rót định lượng vào mỡ kế 10ml H 2SO4 có tỷ trọng 1.81 – 1.82 Lấy tiếp vào mỡ kế 10.77ml sữa 1ml rượu isoamilic Nút chặt nút cao su, quấn vải xung quanh mỡ kế, lắc từ từ mỡ kế chuyển màu đen, đặt mỡ kế vào nồi cách thủy 700C/5 phút Lấy mỡ kế nút chặt lại, đặt vào máy li tâm 1000 vịng/phút trọng phút Sau đó, dừng máy ly tâm, lấy mỡ kế đặt vào nồi cách thủy 700C/5 phút, ý để đầu có nút cao su phía Lấy mỡ kế điều chỉnh 15 cho chất béo vị trí số để đọc Chỉ số đọc mỡ kế hàm lượng phần trăm chất béo sữa - Bản chất phương pháp: sữa chất béo dạng hình cầu, phía ngồi cầu mỡ có màng bao bọc, muốn phá vỡ màng cầu mỡ phải dùng axit đậm đặc để chuyển muối canxi caseinat thành hợp chất casein – sunfuric, cho rượu vào để tạo thành ester tách hoàn toàn chất béo 3.1.7 Xác định chất khô sữa Cân vào cốc thủy tinh khoảng 20 – 25g cát mẫu đũa thủy tinh Cho cốc vào tủ sấy sấy 1020C – 1050C Khoảng nửa giờ, sau làm nguội cốc bình hút ẩm, tiếp lấy đem cân lại cân với độ xác 0.001g Dùng pipet hút 10ml sữa vào cốc vừa cân xong Hiệu số lần cân trọng lượng 10ml sữa Đặt cốc có cát, thủy tinh sữa lên nồi cách thủy đun đến bốc hết nước đặt vào tủ sấy sấy 1020C – 1050C/2h Sau 2h lấy cốc cho vào bình hút ẩm làm nguội khoảng 25 – 30 phút, lấy đem cân lần 1, cân xong cho lại vào tủ sấy sấy tiếp khoảng 1h, sau lấy làm nguội bình hút ẩm khoảng 20 phút, đem cân lại lần 2, sai khác lần không vượt 0.004g Nếu hiệu số vượt 0.004g lại cho cốc vào tủ sấy sấy tiếp khoảng 30 phút, làm nguội, cân lại lần 3, lần cân cuối có trọng lượng xấp xỉ  Cách tính: Hàm lượng chất khơ sữa (%) x = (b-a)*100/c Trong đó: x: Hàm lượng chất khơ sữa (%); a: Trọng lượng chén + cát + đũa (%); b: Trong lượng chén + cát + đũa + sữa (%); c: Trọng lượng mẫu phân tích (g); 3.2 Một số quy định kỹ thuật sữa tươi tiệt trùng Bảng 3: Phương pháp xác định tiêu Chỉ tiêu Phương pháp Chất khô Phương pháp sấy đến khối lượng không đổi Đạm tổng số Phương pháp Kjeldahl Hàm lượng béo Phương pháp Gerber Hàm lượng lactose Phương pháp thể tích pH Dùng pH kế điện tử Bảng 4: Các tiêu cảm quan sữa tươi tiệt trùng Chỉ tiêu Yêu cầu Màu sắc Màu đặc trưng sản phẩm Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng sản phẩm, khơng có mùi, vị lạ 16 Trạng thái Dịch thể đồng Bảng 5: Các tiêu lý - hoá sữa tươi tiệt trùng Tên tiêu Mức yêu cầu Hàm lượng chất khô, % khối lượng, 11,5 không nhỏ Hàm lượng chất béo, % khối lượng, không 3,2 nhỏ Tỷ trọng sữa 200C, g/ml, không nhỏ 1,027 Độ axit, 0T 16-18 Bảng 6: Hàm lượng kim loại nặng sữa tươi tiệt trùng Tên tiêu Mức tối đa Asen, mg/l 0,5 Chì, mg/l Cadimi, mg/l Thuỷ ngân, mg/l 0,5 1,0 0,05 Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật dư lượng thuốc thú y sữa tươi tiệt trùng: Theo định 867/1998/QĐ-BYT Bảng 7: Các tiêu vi sinh vật sữa tươi tiệt trùng Tên tiêu Mức cho phép Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc ml 10 sản phẩm Coliforms, số vi khuẩn ml sản phẩm E.Coli, số vi khuẩn ml sản phẩm Salmonella, số vi khuẩn 25 ml sản phẩm Staphylococcus aureus, số vi khuẩn ml sản phẩm Clostridium perfringens, số vi khuẩn ml sản phẩm Phụ gia thực phẩm: theo "Quy định danh mục chất phụ gia phép sử dụng thực phẩm" ban hành kèm theo Quyết định 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31/8/2001 Bộ Y tế 3.3 Một số vấn đề thường gặp sữa tươi nguyên liệu: 17 - Sữa từ bị bị bệnh: nhiễm vi khuẩn gây bệnh - Sữa có mùi khơng tự nhiên (mùi lạ): nguyên nhân thức ăn nhiễm vi khuẩn đường ruột, nấm men… - Sữa bị biến chất do: +Vi sinh vật: chủ yếu vi khuẩn lactic làm độ axit sữa, gây đông tụ sữa, phân hủy chất béo, làm thay đổi màu sắc sữa, tăng độ nhớt Một số vi khuẩn làm cho sữa có mùi lạ, biến màu… + Các yếu tố lý hóa: quan trọng biến đổi vị sữa bị oxy hóa Thơng thường người ta nhóm lại vị như: vị kim loại, dầu, mỡ, giây, cactông + Pha thêm nước vào sữa: làm giảm thành phần chất khô sữa, ảnh hưởng đến thấm lọc chất lỏng + Cho thêm chất bảo quản hóa học: sử dụng: • Nhóm thứ nhất: chất nhằm mục đích trung hịa axit lactic hình thành q trình axit hóa sữa, là: carboonat bicarbonat • Nhóm thứ hai chất sát trùng cho phép kìm hãm hay đình hoạt động vi sinh vật, là: nước oxy già, axit boric, muối salixilat…Trong chất oxy già sử dụng nhiều khơng tồn lâu sữa dễ loại q trình xử lí 3.4 Các thiết bị liên quan 3.4.1 Thiết bị thu nhân sữa: Nhà sản xuất: Tetra Pa Hình 3.1 Thiết bị thu nhận sữa Ứng dụng: thu nhận sữa Thiết bị khí, định lượng bơm sữa cho trình xử lý Vật liệu: Tất phần tiếp xúc với nước làm thép khơng rỉ số hiệu AISI 304 316, làm kín cao su EPDM Thiết bị bao gồm: - Bình chứa chân khơng có cửa quan sát kính CIP - Bơm ly tâm liên tục - Bộ phận truyền lưu lượng điện từ, hiển thị tủ điều khiển 18 - Ống van, bao gồm ống lọc, van kiểm tra - Tủ điều khiển với hệ thống SattCon OP45 điều khiển chung 3.4.2 Thiết bị chuẩn hóa: Nhà sản xuất Tetra Pak Hình 3.2 Thiết bị chuẩn hóa Sữa gầy cream từ Tetra Centri chuẩn hóa đến hàm lượng béo thích hợp điều khiển Tetra Alfast Plus Thơng số kĩ thuật • Lưu lượng sữa thơ: 5000 - 75000l/h • Hàm lượng béo sữa chuẩn hố: ≥ 0.2 % F • Nhiệt độ tiêu chuẩn sữa nóng: 450C - 650C • Dữ liệu tiêu thụ: • Điện tiêu thụ: 0.5KW • Áp suất không khí: 600kPa, 200Nl/phút • Nguồn điện 200 - 400VAC, 50 - 60Hz • Trọng lượng tịnh: 200kg • Tổng trọng lượng: 430kg • Thể tích 3.3 m3 3.4.3 Thiết bị đồng hóa: Nhà sản xuất Lihong (China) 19 Hình 3.3 Thiết bị đồng hóa Nhà sản xuất: APV (Denmark) Hình 3.4 Thiết bị đồng hóa áp lực cao Thiết bị đồng hóa cấp cấp (tùy thuộc yêu cầu khách hàng) Năng suất: 10 – 6000l/h (tùy thuộc yêu cầu khách hàng) Áp suất: 2000bar Kích thước pha phân tán sau đồng hóa: