Quá trình li tâm tách béo sữa được tiến hành theo quy trình đã trình bày ở mục 2.1.1. trong thiết bị li tâm lắng được mô tả cụ thể ở hình 3.2, với mỗi lần gồm 6 ống li tâm có khối lượng trung bình khoảng 48,96 g/ống li tâm; mỗi ống li tâm chứa trung bình khoảng 201,04 g sữa. Trong một lần li tâm, tổng khối lượng sữa và ống là 250 g/ống li tâm.
Hình 3.2 Thiết bị li tâm và các ống li tâm
Do không có thiết bị li tâm tách béo sữa chuyên dụng nên để hiệu suất tách béo đạt được tối đa, chọn chế độ làm việc của máy li tâm lắng ở điều kiện tối đa của thiết bị tại phòng thí nghiệm với chế độ li tâm thực hiện ở 4 0C trong 20 phút với tốc độ 6000 vòng/phút.
Hình 3.3 Chế độ li tâm sữa được thực hiện trên máy li tâm lắng tại phòng thí nghiệm.
Nhờ tác dụng của lực li tâm, béo có khối lượng riêng nhỏ hơn nên được tách ra khỏi sữa như hình 3.4 và dễ dàng loại bỏ bằng thủ công.
Trong quá trình xử lí nguyên liệu, sữa thất thoát chủ yếu là do quá trình li tâm tách béo nên có thể tính hiệu suất xử lí nguyên liệu theo lượng béo tách ra. Theo đó, lượng sữa ban đầu tôi sử dụng là 5754 g, lượng sữa thu nhận sau xử lí nguyên liệu là 5274 g. Vậy, hiệu suất xử lí sữa nguyên liệu được xác định là:
5274
5754× 100 = 91,66 (%)
Hàm lượng chất béo xác định được trong sữa nguyên ban đầu là 3,65 % và hàm lượng béo trong sữa sau li tâm là 0 % (kết quả từ bảng 3.2) nên tính được trong 5754 g
sữa nguyên có chứa khoảng 210 g béo, do đó hiệu suất xử lí nguyên liệu tính theo lý thuyết là 96,35 % ˃ 91,66 % (hiệu suất thực tế). Kết quả này là hoàn toàn phù hợp do quá trình loại bỏ béo sau li tâm hoàn toàn bằng thủ công, vì vậy để đảm bảo lượng béo tách ra tối đa chấp nhận loại bỏ một lượng sữa cùng với béo.
Hình 3.4 Mẫu sữa có sự phân riêng béo rõ rệt sau khi li tâm
Sữa đã tách béo (sữa gầy) được đưa đi thanh trùng ở 85 0C trong 1 phút [19]
trong các cốc thủy tinh 500 ml bằng bể ổn nhiệt được mô tả ở hình 3.5. Mục đích thanh trùng sữa chủ yếu là tiêu diệt hệ vi sinh vật trong sữa và ức chế các quá trình sinh tổng hợp của chúng. Chọn thanh trùng ở 85 0C trong 60 giây vì ở nhiệt độ trên 80
0C, phần lớn hệ vi sinh vật gây bệnh trong sữa đều bị tiêu diệt, bao gồm cả vi khuẩn lactic, đồng thời ở chế độ này, thành phần dinh dưỡng cũng như chất lượng của sữa hầu như được đảm bảo. Bên cạnh đó, thời gian bảo quản sữa nguyên liệu không yêu cầu lâu dài do ở nhiệt độ thấp, các mixen sẽ bị phân li một phần thành các tiểu mixen, theo đó các phân tử β-casein sẽ tách ra khỏi cấu trúc mixen, trong một thời gian dài hàm lượng casein hòa tan trong sữa sẽ tăng, quá trình đông tụ casein hòa tan sẽ khó khăn và kém triệt để hơn so với các casein tồn tại dưới dạng mixen [2]. Vì vậy, chế độ thanh trùng này là phù hợp.
Hình 3.5. Thanh trùng sữa bằng bể ổn nhiệt.
bằng H2O2 nồng độ 3 %) như hình 3.6 rồi đưa đi cấp đông ở -15 0C để bảo quản.
Hình 3.6 Sữa sau thanh trùng được rót vào các chai nhựa 297 ml để thuận lợi cho quá trình bảo quản
Sau quá trình li tâm và thanh trùng sữa, tiến hành xác định lại một số thành phần hóa học của sữa gầy để đảm bảo chất lượng sữa là phù hợp cho sử dụng làm nguyên liệu của các thí nghiệm phía sau.
Bảng 3.2 Một số thành phần hóa học của sữa tươi đã tách béo
STT Chỉ tiêu Đơn vị đo Kết quả
1 Protein* g/l 25,66
2 Chất béo** % 0,00
3 Độ chua 0SH 8,25
Ghi chú: (*) Gửi mẫu tại Trung tâm Môi trường – Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng; (**) Gửi mẫu tại nhà máy Vinamilk Đà Nẵng.
Qua bảng kết quả 3.2 cho thấy quá trình li tâm tách béo sữa đạt hiệu quả cao, lượng béo đo trong sữa gầy thu được là 0 %, sữa được tách béo hoàn toàn. Điều này phù hợp với yêu cầu của sữa nguyên liệu để sản xuất casein là sữa gầy có hàm lượng béo ít hơn 0,05 % [6].
Trong quá trình xử lí nguyên liệu, không thể tránh khỏi việc bị thất thoát một lượng protein nhất định, do đó sữa gầy có hàm lượng protein thấp hơn sữa nguyên là hợp lí. Trong khi đó, độ chua của sữa gần như không khác so với sữa nguyên nên có thể kết luận hàm lượng chất béo không ảnh hưởng đến độ chua của sữa.