Trong quá trình sản xuất sữa đặc có đường, cô đặc đóng vai trò chế biến. bản chất của nó là làm bay hơi nước nhằm đạt được một độ khô nhất định và một độ nhớt thích hợp. Đồng thời trong quá trình cô đặc, một lượng đường được bổ sung vào để điều chỉnh độ ngọt, nâng cao hàm lượng lactose và tạo một áp suất thẩm thấu đủ lớn để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản sữa mà không cần tiệt trùng khi đóng sữa vào bao bì. Đây cũng là đặc điểm riêng của sữa đặc có đường. b. Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng màng rơi
Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng màng rơi được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp chế biến sữa. Theo nguyên lý chung, sữa được gia nhiệt sơ bộ (65-700C) rồi đi vào trong thiệt bị (2) từ phía trên sẽ chảy xuống tạo một lớp màng mỏng bao lấy bề mặt truyền nhiệt. Bề mặt truyền nhiệt là thân các ống hình trụ đứng được đặt trong thiết bị bốc hơi hoặc là những tấm bảng mỏng được đặc sát với nhau. Để tiết kiệm năng lượng, hơi gia nhiệt từ buồng (2) sẽ đi vào buồng (1) ngưng tụ để gia nhiệt cho sữa. Sữa được đun sôi trong buồng (2) sẽ đi vào buồng (3) tách hơi thứ. Sữa cô đặc thoát ra ngoài theo cửa đáy thiết bị (3).
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 26 -
1
2
Buồng gia nhiệt sơ bộ sữa nhờ hơi ngưng tụ Buồng gia nhiệt sữa đến nhiệt độ sôi
Buồng tách hơi thứ và sữa cô đặc
Sản phẩm cô đặc Nước
Hơi thứ Sản phẩm vào
Tác nhân gia nhiệt (hơi) 1
2
Hình 3.6: Hệ thống bốc hơi một cấp dạng màng rơi
Đối với sữa đường các nhà sản xuất thường chọn thiết bị cô đặc 3 nồi xuôi chiều sử dụng thiết bị nén hơi thứ. Điều này có nghĩa là các nồi sau có đô chân không không cao hơn các nồi trước nhưng nhiệt đô các nồi sau giảm dần như (hình 3.7).
Sữa đi vào nồi đầu tiên (4) có áp suất chân không ứng với nhiệt độ sôi 700C được gia nhiệt và bốc hơi. Hơi thứ tách ra từ buồng bốc bên dưới có áp suất thấp hơn được đưa vào nồi thứ 2 (5) làm tác nhân gia nhiệt. Sữa sau nồi 1 được bơm rút ra nồi sau. Tương tự sữa sau hệ thống được cô đặc đến nồng độ thích hợp và được bơm ra ngoài qua thiết bị trao đổi nhiệt (8) để làm nguội bằng cách trao đổi nhiệt với dòng sữa lạnh đưa vào thiết bị cô đặc. Tất cả không khí không ngừng được bơm chân không (2) thải ra ngoài, hơi thứ từ nồi 3 (6) sẽ được nén bởi máy nén cơ học (3) đưa lên áp suất và nhiệt độ cao hơn và tận dụng làm nguồn cung cấp nhiệt cho nồi thứ nhất. như vậy có sự tuàn hoàn hơi nước trong thiết bị làm gia tăng hiệu suất sử dụng nhiệt, tiết kiệm hơi nước, giảm chi phí vận hành.
GVHD:Huỳnh Văn Thành
SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương - 27 -
Máy nén
Bơm chân không Buồng nén hơi Nồi 1
Nồi 2 Nồi 3
Hình 3.7: Hệ thống cô đặc sữa ba nồi liên tục xuôi chiều.
c. Các biến đổi của vật liệu
Biến đổi hóa lý
Trong quá trình cô đặc có sự chuyển pha của nước từ dạng lỏng sang dạng hơi, một lượng lớn hơi nước được bốc ra từ sản phẩm làm cho nồng độ chất khô của sữa tăng nhanh kèm theo đó là sự gia tăng về khối lượng riêng, tỷ trọng, nhiệt độ sôi và đặc biệt là độ nhớt. Quá trình này quyết định độ nhớt sau cùng của sản phẩm. Tỷ trọng của sữa sẽ được đo liên tục để kiểm tra hàm lượng chất khô của sản phẩm. Khi nồng độ chất khô đạt đúng tiêu chuẩn, giá trị này ở khoảng 1,3 cho sản phẩm làm từ sữa tươi và khoảng 1,35 cho sản phẩm làm từ sữa gầy.
Cùng với sự gia tăng trên cũng có sự giảm đi về thể tích của khối sữa ban đầu. nhiệt độ trong được điều chỉnh không được vượt quá 700C để tránh sự biến tính của đường và sự tăng lên về độ nhớt của sản phẩm trong quá trình bảo quản.
Biến đổi hóa học
Sữa đặc có màu hơi vàng là kết quả tất yếu của sự tiếp xúc với nhiệt độ khá cao và thường xuyên của sữa. Đây là do những phản ứng tạo màu, phản ứng maillard, do sự ngưng tụ của các acid amin có rất nhiều trong sữa và các phân tử đường với nhau ở nhiệt độ cao làm cho sữa đặc hóa nâu. Để giảm thiểu các phản ứng làm chất lượng của sữa đồng thời tránh sự phá hủy một số vitamin kém bền nhiệt, ngoài việc cô đặc ở nhiệt đô áp suất thấp ta phải tiến hành sao cho thời gian lưu của sữa trong thiết bị là ngắn nhất.
GVHD:Huỳnh Văn Thành
Biến đổi sinh học
Khi ta cho siro đường nồng độ khoảng 63%, sẽ làm tăng nồng độ đường trong sữa làm tăng áp xuất thẩm thấu do đó có tác dụng ức chế sự hoạt động của các vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản.
Biến đổi cảm quan (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Quá trình này không được làm thay đổi sâu sắc cấu trúc của các cấu tử trong sữa ban đầu. Tuy nhiên dưới tác động của nhiệt độ và các thiết bị gia nhiệt sữa bị mất mùi vị, thay vào đó là mùi vị của sữa đã qua chế biến. Về màu sắc cũng có sự thay đổi, từ màu trắng đục sữa chuyển sang có màu vàng sáng.