I. Thiết kế nhà mỏy chế biến sữa
1.3. Lựa chọn và thuyết minh qui trỡnh cụng nghệ
Sơ đồ qui trỡnh cụng nghệ sản phẩm sữa tươi tiệt trựng UHT và sữa chua uống tiệt trựng UHT (hỡnh 3.1)
Trần Thị Võn Hằng -56- CN Sau thu hoạch – K46
Sơ đồ 3.1 Quy trỡnh cụng nghệ sản xuất sữa tươi và sữa chua uống tiệt trựng UHT
Thu nhận-Bài khớ- Lọc-Đo định
lượng
Sữa tươi nguyờn liệu
Làm lạnh
Chứa đệm
Gia nhiệt
Ly tõm TCH Sữa tươi tiệt
trựng UHT
Sữa chua uống tiệt trựng UHT Cream Bảo quản lạnh Xuất Gia nhiệt Đồng húa Tiệt trựng Làm nguội Chứa vụ trựng Rút vụ trựng Bao gúi Bảo quản Thanh trựng Hũa trộn Đường E440 Gia nhiệt Đồng húa Thanh trựng Làm nguội
Lờn men Cấy men
Phối trộn Gia nhiệt Đồng húa Làm nguội Chứa vụ trựng Tiệt trựng Rút vụ trựng Bao gúi Bảo quản
Đõy là sơ đồ đó được lựa chọn Hóng chế tạo và sản xuất nổi tiếng ở Chõu Âu cũng như trờn thế giới: Hóng TETRA PAK của Thụy Điển chuyển giao thiết bị và dõy chuyền cụng nghệ sản xuất sữa tươi tiệt trựng và sữa chua uống.
Hóng TETRA PAK là hóng chuyờn sản xuất và chế tạo thiết bị sữa và sau sữa cũng như cỏc loại bao bỡ kốm theo mỏy nổi tiếng Chõu Âu và thế giới. Họ đó hội đủ cỏc điều kiện sau đõy:
- Chất lượng sản phẩm đạt tiờu chuẩn Chõu Âu (E.U – European Union). - Giỏ thiết bị mỏy múc hợp lớ.
- Cụng nghệ thiết bị hiện đại nhất hiện nay, chế tạo hoàn toàn bằng thộp khụng rỉ.
- Khả năng mở rộng cụng suất dễ và tiết kiệm. - Chuyển giao dõy chuyền cụng nghệ sản xuất. - Cụng ty cú đầy đủ uy tớn và tin cậy.
Thuyết minh kỹ thuật sản xuất
Cỏc cụng đoạn chung cho hai sản phẩm
*Thu nhận - Kiểm tra chất lượng
Sữa được thu gom tại cỏc trạm trung gian ở vựng nguyờn liệu. Tại đõy, sữa được bảo quản ở nhiệt độ 4 – 6oC nhằm đảm bảo cho sữa khụng bị biến chất do vi sinh vật nhiễm vào sữa trong quỏ trỡnh vắt và thu nhận gõy ra. Vỡ ở nhiệt độ này, hoạt động sinh trưởng và phỏt triển của phần lớn cỏc loại vi sinh vật nhiễm vào bị ức chế. Sau đú, sữa được vận chuyển về nhà mỏy bằng xe chuyờn dụng. Thường việc thu nhận sữa được tiến hành 2 lần/ngày vào buổi sỏng từ 8h – 10h, buổi chiều từ 16h – 18h. Nhiệt độ của sữa khi đến nhà mỏy phải dưới 12oC.
Trước tiờn, cỏn bộ kĩ thuật của nhà mỏy sẽ lấy mẫu tiến hành kiểm tra nhanh một số chỉ tiờu chất lượng dịnh giỏ trị và cú cho phộp nhận sữa hay khụng. Cỏc chỉ tiờu kiểm tra nhanh là: Cảm quan, độ tươi. Sữa khụng đạt yờu cầu được loại bỏ. Sau đú lại tiến hành kiểm tra tiếp độ acid, tỷ trọng, độ khụ, hàm lượng chất bộo, chỉ tiờu vi sinh vật, chỉ tiờu dư lượng khỏng sinh. Sữa đủ
Trần Thị Võn Hằng -58- CN Sau thu hoạch – K46
tiờu chuẩn được bơm từ xe qua bộ bài khớ rồi đi qua bộ lọc để loại bỏ tạp chất thụ cũn lẫn trong sữa. Sau đú qua bộ định lượng xỏc định lượng sữa nhận được vào thựng cõn bằng. Tiếp đú, sữa được làm lạnh xuống 4 – 6oC và đưa vào bồn chứa lạnh để bảo quản chờ đem đi chế biến. Ở điều kiện này, sữa ngưyờn liệu cú thể giữ tốt nhất trong vũng 2 ngày.
*Gia nhiệt
Sữa nguyờn liệu được bơm từ bồn tạm chứa tới khu vực sản xuất ở nhiệt độ thấp. Để tiến hành chế biến, sữa được gia nhiệt tới nhiệt độ yờu cầu của cụng đoạn tiếp theo. Để tận dụng nguồn nhiệt trong hệ thống một cỏch tối đa và hiệu quả nhằm giảm chi phớ nhiệt, chi phớ lạnh, sữa được gia nhiệt tại ngăn hoàn nhiệt của cỏc thiết bị thanh trựng.
*Ly tõm tiờu chuẩn hoỏ chất bộo
Mục đớch chủ yếu của cụng đoạn này là để điều chỉnh hàm lượng chất bộo như đó định sẵn, đồng thời thực hiện nhiệm vụ làm sạch tinh.
Để thực hiện đồng thời hai nhiệm vụ làm sạch và tiờu chuẩn hoỏ, lựa chọn phương phỏp ly tõm tự động. Cụng nghệ của hóng TETRA PAK cung cấp cho phộp ly tõm tự động để làm sạch triệt để và tiờu chuẩn hoỏ toàn bộ sữa nguyờn liệu rất hiệu quả, hoàn toàn kớn, khụng tiếp xỳc với mụi trường , do đú giảm nguy cơ nhiễm khuẩn. Hiệu quả của quỏ trỡnh này cao nhất khi sữa cú nhiệt độ 40 – 45oC.
(1) Thiết bị phõn tỏch (2) (6) Van điều chỉnh
(3) Bộ phận kiểm soỏt van điều chỉnh (4) Bộ phận xỏc định tỉ trọng
(5) (7) Bộ phận đo dũng chảy
Hỡnh 3.1 Sơ đồ tiờu chuẩn hoỏ sữa.
Sản phẩm thu được sau quỏ trỡnh tiờu chuẩn hoỏ là sữa cú hàm lượng chất bộo theo yờu càu và cream. Cream được bảo quản lanh, chờ xuất xưởng trong điều kiện nhà mỏy chưa cú dõy chuyền chế biến cỏc sản phẩm từ bơ sữa. Sữa đó tiờu chuẩn hoỏ được bơm sang bồn chứa đệm rồi từ đú tiếp tục đi sang cụng đoạn chế biến tiếp theo.
Trần Thị Võn Hằng -60- CN Sau thu hoạch – K46 Cỏc cụng đoạn sản xuất sữa tươi tiệt trựng
*Quỏ trỡnh đồng hoỏ, tiệt trựng, làm nguội
- Đồng hoỏ: nhằm mục đớch làm đồng đều cỏc thành phần (chủ yếu là cỏc cầu bộo) trong sữa khụng để chỳng kết lắng với nhau. Cỏc cầu mỡ sẽ bị xộ nhỏ, khụng cú khả năng kết hợp lại với nhau và phõn bố đều trong toàn khối sữa. Hiệu quả đồng hoỏ đạt cao nhất khi sữa ở nhiệt độ 70 – 75oC. Vỡ thế, nờn tiến hành đồng hoỏ ngay trong giai đoạn nõng nhiệt tiệt trựng.
Tiệt trựng UHT giỏn tiếp: nhằm tiờu diệt hết vi sinh vật, enzym tồn tại trong dịch sữa đảm bảo giữ được chất lượng sữa lõu dài. Chế độ thực hiện quỏ trỡnh tiệt trựng là 137oC trong 4 giõy.
- Sau tiệt trựng dịch sữa được hạ tới nhiệt độ mụi trường và bơm vụ trựng tới bồn tạm chứa vụ trựng chờ rút sản phẩm.
Do chế độ tiệt trựng ở nhiệt độ cao nờn cú thể xuất hiện hiện tượng biến chất gõy keo tụ tạo nờn cỏc cục, hạt làm giảm chất lượng cảm quan. Để loại bỏ khả năng trờn, ngoài việc kiểm soỏt chặt chẽ chế độ nhiệt độ, cú thể thực hiện biện phỏp lọc khối sản phẩm trước khi đúng gúi. Lựa chọn biện phỏp lọc trờn đường ống.
*Rút vụ trựng
Hệ thống rút được đặt trong phũng kớn vụ trựng và được tự động hoỏ. Để đảm bảo sự vụ trựng của phũng rút, phải thực hiện nghiờm ngặt cỏc qui định đề ra. Giấy gúi được vụ trựng bằng nước H2O2
*Bảo quản
Sản Phẩm sữa tươi tiệt trựng được đúng gúi trong bao bỡ giấy gồm 7 lớp như hinh minh họa dưới đõy.
Hỡnh 3.2 Cấu tạo bao bỡ bao gúi sản phẩm sữa
Giấy gúi được dỏt mỏng, cứng. Lớp màng nhụm cú vai trũ ngăn cản ỏnh sỏng và oxy xõm nhập. Lớp polyethylene cú tỏc dụng ngăn chặn sự thấm cỏc chất từ bờn ngoài vào bờn trong cũng như từ thực phẩm ra bờn ngoài. Giấy gúi cú khả năng ngăn chặn vi sinh vật trong một thời gian nhất định. Do đú, chỳng cú thời hạn sử dụng . Thường thời gian bảo quản là 6 thỏng sau ngày sản xuất ở điều kiện bỡnh thường.
Cỏc qui trỡnh cụng nghệ sản xuất sữa chua uống tiệt trựng
*Đồng hoỏ – Thanh trựng – Làm nguội
Mục đớch: Tiờu diệt vi sinh vật, enzym và một phần bào tử cú trong dịch sữa trỏnh mọi trường hợp nhiễm tạp trong quỏ trỡnh lờn men (chủng thuần khiết). Sau đú đưa về làm nguội đến nhiệt độ thớch hợp cho quỏ trỡnh lờn men.
Chế độ thanh trựng: to= 95oC, trong thời gian 300 giõy.
*Lờn men
Chế phẩm được sử dụng dạng bột DSV (Direct Vat Set) của hóng Rhodia (France) cấy trực tiếp vào dịch sữa cần lờn men. Chế phẩm này chứa 2 loại vi khuẩn là: Streptococcus thermophilus, Lactobacillus bulgaricus. Đõy là hai chủng lờn men lactic điển hỡnh trong chế biến sữa. Chỳng đều cú khoảng nhiệt độ hoạt động tối ưu là 40 – 45oC.
Phương phỏp sử dụng trực tiếp cú nhiều ưu điểm như giảm tối đa nguy cơ nhiễm tạp, thuận tiện trong sử dụng. Tỉ lệ sử dụng là 1g men cho 10 lớt sữa cần
Trần Thị Võn Hằng -62- CN Sau thu hoạch – K46
lờn men. Tuy vậy, nú cú nhược điểm là hoạt tớnh của men khụng cao nờn thời gian lờn men kộo dài đến 6 – 7h. Nhiệt độ lờn men cần giữ ổn định ở 43oC nhờ thựng lờn men cú lớp bảo ụn. Khi quỏ trỡnh lờn men đạt tới độ pH= 4,0 thỡ tiến hành việc phối trộn với dịch xiro ở nhiệt độ cao và tiến hành tiệt trựng. Nhờ đú hoạt động của vi khuẩn lactic và cỏc enzym sẽ bị vụ hoạt. Quỏ trỡnh lờn men ngừng.
*Chuẩn bị dịch siro.
Là phối trộn cỏc loại phụ gia như đường, chất ổn định, tinh dầu và màu thực phẩm vào dịch sữa sau lờn men.
Đun núng nước đến nhiệt độ 70 – 80oC bổ sung chất ổn định vào, sau 2 – 3 phỳt thỡ cho đường vào. Sau đú bổ sung tinh dầu và màu thực phẩm, đem thanh trựng ở nhiệt độ 90oC trong 15 giõy.
*Phối trộn dịch sữa lờn men
Làm phõn bố đồng đều thành phần trong hỗn hợp. Sau đú lấy mẫu của dịch sữa, đem đỏnh giỏ cảm quan và kiểm tra thành phần cỏc chất, cú đảm bảo như đó đăng ký hay khụng. Nếu đạt thỡ chuyển qua cụng đoạn tiếp theo, nếu khụng đạt thỡ bổ sung cho thớch hợp.
Cỏc cụng đoạn tiếp theo được tiến hành tương tự như với sản phẩm sữa tươi tiệt trựng.