Công nghệ sản xuất các chế phẩm từ sữa

MỤC LỤC

Các muối

Do trong sữa có mặt các cation K+, Na+, Mg2+, Ca2+, và các anion của các axit phosphoric, limonic, chlohydric nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau. Nhiệt độ cao sẽ thay đổi các thành phần muối của sữa, các muối hoà tan của axit phosphoric và axit limonic chuyển thành không hòa tan.

Axit hữu cơ

Các muối của axit limonic đặc biệt có ý nghĩa đối với sự tạo thành các chất thơm trong các sản phẩm sữa lên men, các loại bơ. Trong đó, axit xitric là axit cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm của các sản phẩm bơ nhờ sự tạo thành axetoin, diaxetyl và 2,3-butylen-glycol.

Chất khoáng

Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như tới chất lượng các sản phẩm.

Các chất khí và sắc tố của sữa

Các chất khí trong sữa thường tồn tại 3 dạng: dạng hoà tan, dạng liên kết hoá học với các chất khác và dạng phân tán. Trong số các khí có mặt trong sữa chỉ có oxy là ảnh hưởng xấu vì nó có thể là nguyên nhân phát triển các quá trình oxy hoá.

Hormon

Sữa mới vắt ra chứa một lượng lớn khí sau đó sẽ giảm dần và đạt mức bình thường. Khi sữa được gia nhiệt khí CO2, N2, và O2 bị bay hơi và hàm lượng của chúng trong sữa giảm không ít hơn 20%.

Tính chất vật lý của sữa

    Nhiệt độ đóng băng của sữa là -0,555 0C; khi độ chua của sữa tăng thì sẽ làm giảm nhiệt độ đóng băng do tăng lượng phân tử tạo thành khi phân giải lactoza. - Sự tạo thành bọt trong quá trình sấy, cô đặc sữa, sự tạo thành bơ và hàng loạt các công đoạn khác nữa đều có mối liên quan với sức căng bề mặt của sữa.

    Tính chất hoá học

    Độ axit chung

    - Nhiệt dung riêng được xác định bằng lượng nhiệt cần để đun nóng 1 đơn vị khối lượng 1kg lên 1 0C. Độ dẫn nhiệt của sữa phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hoá học, cấu trúc sản phẩm và nhiệt độ.

    Giá trị dinh dưỡng của sữa

    Khác với các loại mỡ động vật và thực vật khác, mỡ sữa chứa nhiều nhóm axit béo khác nhau, chứa nhiều vitamin, mỡ sữa có độ tiêu hoá cao. Hàm lượng muối canxi và phospho trong sữa cao giúp cho quá trình tạo thành xương, các hoạt động của não.

    Hệ vi sinh vật sữa

    Vi khuẩn

    Vi khuẩn Clostridium chuyển hoá đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau như axit butyric, butanol, ethanol, khí CO2, H2..làm thay đổi thành phần hoá học và giá trị cảm quan của sữa trong quá trình bảo quản. Các giống vi khuẩn gây thối thường gặp trong sữa là Pseudomonas, Brevibacterium, Achromobacter, Alcaligenes, Bacillus, Micrococcus..Chúng có dạng hình cầu hoặc hình gậy, thuộc nhóm hiếu khí lẫn kị khí, có khả năng sinh tổng hợp proteaza ngoại bào trong môi trường sữa.

    Nấm men

    Trong sữa, vi khuẩn Coliform sẽ chuyển hoá đường lactose tạo axit lactic và các axit hữu cơ khác, khí CO2, H2,..Chúng cũng phân giải protein trong sữa tươi tạo ra các sản phẩm khí làm cho sữa có mùi khó chịu. Là vi khuẩn Gram (+), thuộc nhóm kị khí bắt buộc, Clostridium có khả năng sinh bào tử.

    Nấm mốc

    Tất cả các nấm mốc đều hô hấp mạnh và phát triển trên bề mặt của môi trường nuôi cấy. Phần đông các nấm mốc tiết ra enzym lipaza có khả năng thuỷ phân chất béo và enzym proteaza có vai trò phân huỷ các chất chứa nitơ.

    Yêu cầu của sữa nguyên liệu

    Chúng phát triển thích hợp trên môi trường axit và trong sữa tạo ra axit lactic.

    Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của sữa nguyên liệu

    LÊN MEN

    Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất sữa chua uống tách nửa chất béo

      Trước khi hoạt hoá giống, môi trường cần phải được thanh trùng ở nhiệt độ 90 ÷ 95 0C trong 30 ÷ 45 phút nhằm tiêu diệt hoàn toàn, loại trừ các chất kìm hãm, biến tính protein, loại bỏ oxy hoà tan. Mục đích: phá vỡ cấu trúc gel của khối đông, giảm kích thước các cầu mỡ, phân bố chúng đồng đều, tránh hiện tượng nổi lên của các cầu mỡ, giảm độ nhớt và tăng độ đồng nhất cho sản phẩm ở dạng sữa chua uống.

      Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất bơ lên men

        Để khắc phục hiện tượng này, sau khi giảm nhiệt độ cream để kết tinh một phần chất béo, người ta nâng dần nhiệt độ lên để các triglyxerit có điểm nóng chảy thấp sẽ hoá lỏng và tách ra khỏi “tinh thể hỗn hợp”. Thiết bị này có cấu tạo gồm 2 vít tải, mỗi vít tải quay được nhờ motor tương ứng và cuối vít tải 1 có hệ thống rây để tách sữa bơ, tiến hành cho vào thiết bị một lượng nước gấp đôi so với lượng cream rồi quay 5 ÷ 6 vòng sau đó tháo nước đi.

        CÂN BẰNG VẬT CHẤT

        • Kế hoạch sản xuất của nhà máy
          • Tính cân bằng vật chất
            • Lượng sữa sau khi rót vô trùng
              • Lượng cream trước khi kiểm tra

                Trong đó G7: là lượng sữa sau khi phối trộn có bổ sung chất ổn định và sirô 70%. Hao hụt nguyên vật liệu trong công đoạn bao gồm hao hụt về ẩm và hao hụt về khối lượng trong quá trình sản xuất. Giả sử trong quá trình rửa, khối lượng nguyên liệu không thay đổi độ ẩm.

                Sản phẩm bơ lên men được bao gói trong các hộp nhựa plastic với trọng lượng mỗi hộp bơ là 200g.

                Bảng 4.1:  Biểu đồ sản xuất trong năm của nhà máy
                Bảng 4.1: Biểu đồ sản xuất trong năm của nhà máy

                TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ

                • Các thiết bị dùng chung cho cả hai dây chuyền sản xuất
                  • Chọn và tính toán thiết bị
                    • Thiết bị rót hộp
                      • Máy rót sản phẩm bơ

                        Chọn thùng có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, vỏ thùng được làm bằng thép không gỉ, với hệ số chứa đầy của thùng là 0,8. Chọn thùng phối trộn có dạng thân trụ đáy cầu giống như mục 5.2.1.1 bên trong có cánh khuấy với hệ số chứa đầy 0,8. Chọn thùng chứa men giống có dạng hình trụ đứng, được chế tạo từ vật liệu thép không rỉ, bên trong có cánh khuấy.

                        Chọn bồn chờ rót có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, được làm bằng thép không gỉ và bên trong có cánh khuấy. Chọn thùng có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, thùng được làm bằng thép không gỉ, bên ngoài thiết bị là lớp áo hơi để đảm bảo nước được lưu giữ ở nhiệt độ t = 14÷16 0C. Chọn thùng có dạng hình trụ đứng, đáy hình chỏm cầu, thùng được làm bằng thép không gỉ, bên ngoài thùng là lớp áo hơi để đảm bảo nước được lưu giữ ở nhiệt độ t = 14÷16 0C.

                        Hình 5.2.Cân sữa tươi GHJ–15
                        Hình 5.2.Cân sữa tươi GHJ–15

                        TÍNH TỔ CHỨC VÀ XÂY DỰNG

                        • Tính tổ chức
                          • Tính xây dựng
                            • Tính khu đất xây dựng nhà máy

                               Vệ sinh công nghiệp: Khu đất nằm ở cuối hướng gió chủ đạo, cách xa và sau khu dân cư đảm bảo không ảnh hưởng đến hoạt động cũng như sức khỏe của người dân vùng lân cận, đặc biệt khi xây dựng, nhà máy sẽ tạo khuôn viên cây xanh giúp tạo môi trường thoáng mát thích hợp cho người lao động và tạo thêm vẻ đẹp mỹ quan cho nhà máy. Chúng ta biết nhà một tầng tuy chiếm nhiều diện tích nhưng lại dễ xây dựng, cho phép bố trí tự do và di chuyển dễ dàng thiết bị khi cần hiện đại hóa đồng thời thuận lợi trong việc bố trí thiết bị vận chuyển cũng như khá thuận lợi trong việc tổ chức chiếu sáng tự nhiên cho phân xưởng, đặc biệt đối với nhà máy sữa, nguyên liệu lại ở dạng lỏng vận chuyển chủ yếu trong dây chuyền bằng đường ống, thiết bị phần. Phòng thường trực bảo vệ có nhiệm vụ kiểm tra việc xuất trình giấy tờ khi ra- vào nhà máy, nghe và trả lời các cuộc gọi đến, giám sát chung và báo cáo những trường hợp lạ khi vào nhà máy.

                              Nhà được bố trí ở cuối hướng gió và được chia ra nhiều phòng dành cho nam và cho nữ: phòng vệ sinh nam, phòng tắm nam, phòng để và thay áo quần nam, phòng vệ sinh nữ, phòng tắm nữ, phòng để và thay áo quần nữ, phòng giặt là, phòng phát áo quần và bảo hộ lao động.

                              BẢNG TỔNG KẾT CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TOÀN NHÀ MÁY
                              BẢNG TỔNG KẾT CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG TOÀN NHÀ MÁY

                              TÍNH HƠI - NƯỚC

                              • Tính cấp thoát nước
                                • Tính hơi và nhiên liệu

                                  Các ống cao su có Φ= 40 mm, nước chữa cháy lấy trên đường ống dẫn nước chính bằng cách lắp thêm van dẫn nước.  Loại nước không sạch: bao gồm nước từ khu vệ sinh, nước rửa thiết bị, nước rửa nền,…Loại nước này chứa nhiều chất bẩn, vi sinh vật. Tuỳ theo mức độ nhiễm bẩn, yêu cầu về chất lượng nước trước khi thải ra sông mà ta có biện pháp xử lí riêng, rãnh thoát nước này phải có nắp đậy.

                                  Hệ thống cống được bố trí xung quanh phân xưởng chính để thoát nước kịp thời khi có mưa to, nền nhà phân xưởng sản xuất chính có một độ nghiêng thích hợp để nước dễ dàng chảy ra ngoài.

                                  KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ SẢN PHẨM

                                    - Hóa lí: hàm lượng chất béo, hàm lượng chất khô, độ tạp chất, khối lượng. Khi nhập về kho và trước khi đưa vào sản xuất, hoặc khi có yêu cầu.

                                    AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH XÍ NGHIỆP

                                    • An toàn lao động
                                      • Vệ sinh xí nghiệp

                                         Công nhân vận hành máy phải thực hiện đúng chức năng của mình và phải chịu trách nhiệm nếu máy móc bị hư hỏng do quy trình vận hành của mình. - Nguyên nhân xảy ra cháy nổ là do tiếp xúc với lửa, do tác động của các tia lửa điện, do cạn nước trong lò hơi hoặc các ống hơi bị co giãn, cong lại gây cháy nổ. Nếu tiêu chuẩn vệ sinh trong nhà máy không đảm bảo sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây bệnh phát triển, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và sức khoẻ của người tiêu dùng và công nhân.

                                        Nước thải được thải ra từ nhiều nơi trong nhà máy, thường chứa nhiều tạp chất hữu cơ nên vi sinh vật dễ phát triển gây ô nhiễm cho môi trường sống của con người.