thực phẩm theo yêu cầu của pháp luật
Theo TCVN 7030:2002 về sữa chua - quy định kỹ thuật do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
Bảng 5. 3. Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1. Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổsung 2. Mùi, vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm
3. Trạng thái Mịn, đặc, sệt
Về phụ gia: Phụ gia thực phẩm: Theo “Quy định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm” Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31/8/2001 của Bộ Y tế.
Bao gói: Sản phẩm được bao gói trong bao bì chuyên dùng cho thực phẩm.
Ghi nhãn: Theo Quyết định 178/1999/QĐ- TT " Qui chế ghi nhãn hàng hoá lưu thông trong nước và hàng hoá xuất khẩu, nhập khẩu"
Bảo quản: Đối với sản phẩm không qua xử lý nhiệt : Bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ nhỏ hơn 10C và thời gian bảo quản không quá 30 ngày tính từ ngày sản xuất.
Vận chuyển: Sản phẩm sữa chua không qua xử lý nhiệt được vận chuyển đến nơi tiêu thụ bằng xe lạnh có nhiệt độ nhỏ hơn 10C. Sữa chua đã qua xử lý nhiệt được vận chuyển bằng phương tiện thông thường.
CHƯƠNG 6: XÂY DỰNG CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ SẢN PHẨM 6.1. Xây dựng các thông số thiết kế sản phẩm
Các chỉ tiêu được xác định dựa theo các quy định cụ thể trong Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 7030:2002 về sữa chua- quy định kĩ thuật do Bộ Khoa học và Công nghệ ban hành.
Bảng 6. 1. Các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm
STT Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1 Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung 2 Mùi, vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm
3 Trạng thái Mịn, đặc sệt
Bảng 6. 2. Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm
STT Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu
1 Hàm lượng chát khô
không chứa chất béo 8,2
2 Hàm lượng chất béo,
% khối lượng >2,0
3 Độ axit, OT 75-140
Bảng 6. 3. Hàm lượng kim loại nặng của sản phẩm
STT Tên chỉ tiêu Mức tối đa
1 Asen, mg/l 0,5
2 Chì, mg/l 0,5
3 Cadimi, mg/l 1,0
Bảng 6. 4. Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm
STT Tên chỉ tiêu Mức cho phép
Không xử lý nhiệt Xử lý nhiệt 1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 104 10 2 Nhóm coliform, số vi khuẩn 1 g sản phẩm 10 0 3 Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1 g sản phẩm 0 0
4 E. Coli, số vi khuẩn trong 1 g sản
phẩm 0 0
5 Salmonella, số vi khuẩn trong 25 g
sản phẩm 0 0
6 Nấm men và nấm mốc, số khuẩn
lạc trong 1 g sản phẩm 10 0
Bảng 6. 5. Bảng các thông số/ chỉ tiêu thiết kế sản phẩm
STT Thông số/ chỉ tiêu Giá trị Lý do
1 Khối lượng 1 hộp sữa chua 100g/ 1 hũ Dựa trên kết quả khảo sát của 101 người thì có 65 người chọn khối lượng tịnh của mỗi
hũ sữa chua là 100g, chiếm 64,4% tỉ lệ bình chọn. 2 Năng lượng cung cấp 96 kcal Thành phần nguyên liệu sẽ
đáp ứng về một mặt và đáp ứng về mặt công nghệ cũng tương đối cao để không làm biến tính và giảm giá trị dinh
dưỡng của các chất sau quá trình lên men
3 Carbonhydrate 15 g
4 Hàm lượng đạm 3 g
5 Hàm lượng béo 2,5 g
6 Canxi 115 mg
bí đỏ kết hợp vị chua đặc trưng
của sữa chua
có vị chua nhẹ đặc trưng và khi kết hợp với bí đỏ tạo ra vị chua ngọt, béo đặc trưng 8 Hình dạng, kích thước Hũ thủy tinh nắp
nhựa vặn cách, mẫu mã cho NTD lựaTạo sự phong phú về kiểu chọn. Theo khảo sát mục đích
sử dụng sữa chua của 101 người thì mục đích để cho,
biếu, tặng làm quà chiếm 23,8%.
9 Bao bì, chất liệu Hũ thủy tinh Theo khảo sát trên 101 người, trong đó có 56 người bình chọn bao bì bằng hũ thủy tinh.
Loại vật liệu thủy tinh giúp bảo quản sản phẩm tốt hơn. Ngoài ra hủ thủy tinh mang lại
tính thẩm mĩ cao hơn, tinh tế và sang trọng khi làm
10 Hạn sử dụng 30 ngày kể từ
ngày sản xuất chất bảo quản trong quá trìnhDo hạn chế và không dùng lên men, phối trộn nên hạn sử dụng bị giới hạn và về bản chất sản phẩm và sự cải tiến công nghệ với sự phù hợp với
danh mục Codex thì việc không dùng chất bào quản cũng như phụ gia để tạo ra một sản phẩm sữa chua an
toàn. 11 Điều kiện bảo quản (nhiệt
độ, ánh sáng) Bảo quản ở nhiệtđộ từ 4-6oCvà tránh ánh nắng
trực tiếp
Đây là sản phẩm lên men, nên được bảo quản trong điều kiện lạnh. Nếu không sẽ dễ bị mất chất dinh dưỡng và có thể sinh
ra độc tố. Ngoài ra, việc bảo quản lạnh giúp giữ được hương vị, cấu trúc của sản phầm và đảm bảo được lợi
6.2. Xây dựng các thông số, chỉ tiêu kĩ thuật
Các thông số chỉ tiêu và công thức sản xuất sữa chua bí đỏ được tham khảo trong Tài liệu hướng dẫn thực hành Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa
Bảng 6. 6. Bảng thông số chỉ tiêu kĩ thuật
STT Mô tả Yêu cầu
1 Tiêu chuẩn hóa sữa tươi nguyên
liệu Chất khô từ sữa: 15±0,2%Đường Sacharose: 9±0,2%
2 Trộn hòa tan Gia nhiệt sữa ở 60-65oC, cho đường vào hòa tan
3 Gia nhiệt-đồng hóa Nâng nhiệt độ của hỗn hợp lên 65-70oC Đồng hóa ở áp suất 200 bar-50 bar 4 Thanh trùng Thanh trùng ở 95oC trong thời gian 10
phút.
5 Làm nguội-cấy men Làm nguội hỗn hợp xuống 43-45oC Cấy 10% men cái
6 Rót hủ, đóng nắp Rót bí đỏ vào với tỉ lệ đã được khảo sát Rót sữa chua vào
Đóng nắp
7 Lên men Nhiệt độ: 43-45oC
Thời gian: 3-4 giờ pH kết thúc: 4,7
8 Làm lạnh, hoàn thiện sản phẩm Làm lạnh xuống 4-6oC
CHUƠNG 7: XÂY DỰNG CÁC PHƯƠNG ÁN NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM SẢN PHẨM
7.1. Quy trình công nghệ sản xuất dự kiến
Sữa tươi Tiêu chuẩn hóa
Lên men Bí đỏ Bóc vỏ Hấp Đồng hóa Làm nguội Chiết rót và đóng nắp Cấy men Làm sạch Xay nhuyễn Làm lạnh Đường Men cái Vỏ Sữa chua bí đỏ Gia nhiệt Hoạt hóa Bảo quản lạnh Bao bì Trộn_hòa tan Thanh trùng
Xử lý bí đỏ
Bí đỏ được lựa chọn những quả không bị hỏng, có độ chín đồng đều . Sau đó đem đi làm sạch để loại bớt các tạp chất cơ học ( đất, cát, bụi ,..) và làm giảm lượng vi sinh vật trên bề mặt quả. Sau đó, bí sẽ được bóc vỏ, loại bỏ phần ruột và hạt. Thịt bí đỏ được hấp chín và xay nhuyễn với đường.
Tiêu chuẩn hóa và trộn hòa tan
Quá trình chuẩn hóa sẽ hiệu chỉnh nồng độ chất béo trong sữa tươi nguyên liệu theo yêu cầu về hàm lượng béo trong sản phẩm sữa chua. Nếu sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo thấp, ta sẽ bổ sung thêm sữa đặc vào. Ngược lại, nếu như sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo cao, ta có thể bổ sung sữa gầy hoặc sử dụng quá trình ly tâm để tách bớt chất béo ra khỏi sữa.
Sữa tươi nguyên liệu được định lượng đưa vào bồn nâng nhiệt lên 45-50◦C, sau đó hòa tan với lượng sữa đặc/sữa bột gầy đã được tính toán trước. Sau đó, khi nhiệt độ của hỗn hợp tăng lên 60-65◦C cho đường vào tiếp tục hòa tan.
Các biến đổi của nguyên liệu, thiết bị và thông số công nghệ: trong quá trình chuẩn hóa, các chỉ tiêu vật lý của sữa sẽ thay đổi như tỷ trọng, hệ số truyền nhiệt,…
Gia nhiệt
Sữa tươi sẽ được gia nhiệt 65-70◦C bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Sau đó, sữa sẽ đi vào thiết bị bài khí dạng hình trụ đứng với đỉnh hình nón. Tại đây phần hơi thứ, khí và một số cấu tử dễ bay hơi trong sữa sẽ thoát ra khỏi thiết bị theo cửa đỉnh. Chúng sẽ đi vào một bộ phận làm lạnh để ngưng tụ. Riêng phần khí và các cấu tử không ngưng tụ sẽ được một bơm chân không hút ra bên ngoài thiết bị. Còn phần sữa đã được bài khí và làm tăng hàm lượng chất khô sẽ thoát ra khỏi thiết bị tại cửa đáy.
Đồng hóa
Quá trình đồng hóa làm cho sản phẩm trở nên đồng nhất, các hạt béo sẽ bị giảm kích thước và được phân bố đều trong sản phẩm.Thiết bị và các thông số công nghệ: Sử dụng thiết bị đồng hóa áp suất cao, nhiệt độ sữa trong quá trình đồng hóa là 55 - 60oC. Tại máy đồng hóa, nhờ hoạt động của ba piston, dịch sữa sẽ được gia tăng áp suất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hóa cấp 1. Khi đó các hạt chất béo sẽ được chia nhỏ kích thước. Sau đó dịch sữa tiếp tục đi qua van đồng hóa cấp 2 với áp suất 50 bar để phân tán đồng đều trong dung dịch sữa.
Thanh trùng
Dung dịch sữa sau khi được đồng hóa sẽ được đưa qua thiết bị trao đổi nhiệt. Quá trình xử lý nhiệt sẽ ức chế một số vi sinh vật và enzyme trong sữa , nhờ đó giống vi khuẩn lactic sẽ phát triển tốt hơn trong quá trình lên men. Ngoài ra, quá trình này còn làm biến tính sơ bộ một số protein trong sữa, nhờ đó mà sự đông tụ protein trong quá trình lên men diễn ra nhanh hơn và cấu trúc gel của sản phẩm sẽ ổn định hơn. Hơn nữa, quá trình xử lý nhiệt này sẽ giúp cải thiện các chỉ tiêu vi sinh vật cho sản phẩm, đặc biệt là các chỉ tiêu liên
quan đến nhóm vi sinh vật gây bệnh. Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống. Nhiệt độ sữa trong quá trình xử lý là 95oC, thời gian kéo dài 10 phút.
Làm nguội
Làm nguội có mục đích là chuẩn bị cho quá trình lên men, nếu sữa nguyên liệu nóng quá sẽ làm chết men. Là giai đoạn chuẩn bị cuối cùng để đưa sữa vào giai đoạn lên men, tạo điều kiện môi trường (nhiệt độ) tối thích cho quá trình phát triển của giống vi sinh vật. Ở giai đoạn này chủ yếu xảy ra biến đổi vật lý: nhiệt độ của khối sữa giảm từ từ đến nhiệt độ 43-45o.
Ủ men và cấy men
Sau khi làm nguội đến nhiệt độ yêu cầu, sữa dược chuyển tới bồn ủ để cấy men và thực hiện quá trình lên men. Men cái là giống vi khuẩn lactic được hoạt hóa trong môi trường sữa gầy. Sữa gầy đã được thanh trùng ở 90 - 95oC trong thời gian 30 - 45 phút. Hàm lượng chất khô trong môi trường sữa gầy là 9 - 12%. Nhiệt độ hoạt hóa là 43oC. Quá trình hoạt hóa được xem là kết thúc khi độ chua của canh trường đạt 85 – 90oD. Men cái được bơm từ bồn cấy sang bồn ủ, sau khi được khuấy đều, quá trình lên men thực hiện và kết thúc khi pH của hỗn hợp đạt khoảng 4,7.
Quá trình lên men làm thay đổi thành phần hóa học và giá trị cảm quan của sữa tươi, chuyển hóa sữa tươi thành sản phẩm chua. Trong quá trình lên men, acid lactic được sinh tổng hợp và làm giảm giá trị pH của sữa. Giá trị pH thấp có tác dụng ức chế vi sinh vật (kể cả vi khuẩn lactic giống), góp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
Chiết rót và đóng nắp
Quá trình chiết rót và đóng nắp có mục đích là hoàn thiện. Các thiết bị rót và đóng nắp hiện nay đều hoạt động theo phương pháp liên tục và tự động hóa. Cho tỉ lệ bí đỏ vào hủ thủy tinh sau đó tiến hành rót sữa chua vào.
Làm lạnh
Quá trình làm lạnh sẽ cải thiện cấu trúc và độ bền gel của sản phẩm. Khi giảm nhiệt độ, sự sinh trưởng và trao đổi chất của vi khuẩn lactic bị ức chế, nhờ đó làm chậm sự thay đổi các chỉ tiêu cảm quan và hóa lý của sản phẩm trong quá trình bảo quản. Trong sản xuất công nghiệp người ta thường sử dụng tủ lạnh hoặc phòng lạnh. Các bao bì chứa sản phẩm đã lên men sẽ được đặt trên các xe đẩy với giá đỡ rồi được đưa vào phòng lạnh. Quá trình làm lạnh cần được thực hiện càng nhanh càng tốt. Nhiệt độ của yaourt sau quá trình làm lạnh sẽ xấp xỉ 4oC.
Lý do lựa chọn quy trình sản xuất trên:
Đây là quy trình cơ bản dùng để sản xuất sữa chua, đảm bảo đủ các công đoạn để cho chất lượng sản phẩm tốt nhất, đảm bảo an toàn vệ sinh,…
Thiết bị trong quá trình sản xuất sản phẩm có sẵn, dễ vận hành, các thông số trên thiết bị có thể điều chỉnh được trong phạm vi kiểm soát, quy trình sản xuất không quá phức tạp Kết quả khảo sát về câu hỏi “Anh chị mong muốn sữa chua bí đỏ có cấu trúc như thế nào?” có 55,4% tỉ lệ người tiêu dùng bình chọn hỗn hợp tách lớp (lớp trên cùng là sữa
chua, lớp phía dưới là bí đỏ) nên trong quy trình sản xuất bí đỏ được xử lý, làm chín và rót vào bao bì tạo nên lớp bí đỏ phía dưới và sữa chua ở phía trên.
7.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm dự kiến
Sơ đồ bố trí thí nghiệm dự kiến của sữa chua bí đỏ
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ đường phối trộn với bí đỏ
Khảo sát nhu cầu thị trường về sản phẩm sữa chua bí đỏ
Khảo sát ảnh hưởng tỉ lệ đường phối trộn với bí đỏ
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men cái
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian lên men
Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ bí đỏ
Mục đích: Tìm ra tỉ lệ đường để phối trộn với bí đỏ tạo được vị ngọt phù hợp, nâng cao chất lượng của sản phẩm.
Các thí nghiệm xác định tỉ lệ đường cho vào bí đỏ được thực hiện theo sơ đồ như trên. Thí nghiệm được tiến hành với các tỷ lệ đường là: 2%; 4%; 6%. Trong đó các thông số cố định là:
- Tổng thời gian lên men là 4h
- Nhiệt độ lên men là là 430C-450C
Các mẫu sữa chua sau khi hoàn thiện tiến hành đánh giá chất lượng để chọn tỉ lệ đường thích hợp, xử lý số liệu bằng phần mềm SPSS .
Bố trí thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ men cái
Bí đỏ
Làm sạch Bóc vỏ xay nhuyễn
Đường được trộn với tỉ lệ
2%
Đường
4% 6%
Vỏ
Đánh giá chất lượng cảm quan chọn tỉ lệ đường phù hợp
Mục đích: Tìm ra tỉ lệ men cái tối ưu để thực hiện quá trình lên men đạt được chất lượng tốt nhất.
Sữa tươi
Tiêu chuẩn hóa Trộn -hòa tan Gia nhiệt Đồng hóa Thanh trùng Làm nguội Cấy men
Tỉ lệ men cái cho vào
5% 10% 15%
Đánh giá chất lượng cảm quan chọn tỉ lệ men cái phù hợp
- Thí nghiệm được tiến hành với tỷ lệ men cái lần lượt là : 5% ;10% ; 15%
- Nhiệt độ lên men cố định là : 450C
- Thời gian lên men cố định là 4h
Sau khi quá trình lên men kết thúc, ta cho lần lượt bí đỏ và dung dịch sữa đã lên men vào hũ thủy tinh. Các mẫu được tiến hành đánh giá cảm quan, xử lý số liệu bằng phần mềm SPSS.
Các thí nghiệm xác định thời gian lên men được thực hiện theo sơ đồ như trên :
Mục đích: Tìm ra được thời gian lên men tối ưu nhất cho sản phẩm có vị chua phù hợp với thị hiếu của khách hàng.
Sữa tươi
Tiêu chuẩn hóa Trộn -hòa tan Gia nhiệt Đồng hóa Thanh trùng Làm nguội Cấy men
Khảo sát thời gian lên men
4 giờ 8 giờ 12 giờ
Đánh giá chất lượng cảm quan chọn tỉ lệ men cái phù hợp