Đề tài Quy trình sản xuất sữa

BÀI BÁO CÁO QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN HÙNG ANH. LỚP: 08SH1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU PHẦN 1. THÀNH PHẦN VÀ CÁC TÍNH CHẤT CỦA SỮA. I.Giới thiệuII. Thành phần vật lý của sữaII. Thành phần hóa học của sữaIV. Các chỉ tiêu chất lượng của sữaV. Những biến đổi thành phần của sữaVI.Các phương pháp bảo quản sữa PHẦN 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA ĐẶC CÓ ĐƯỜNG. I. Quy trình công nghệ II. Thuyết minh quy trình công nghệ PHẦN 3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA CHUA. Quy trình công nghệ II. Thuyết minh quy trình PHẦN 1:THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA SỮA. I.Giới thiệu - Như chúng ta đã biết sữa tươi được lấy từ động vật như bò, cừu, dê,….là thức uống cung cấp hầu như đầy đủ dưỡng chất cho người và vật con, bao ngồm các vitamin, khoáng chất, lipid, gluxit, protein, enzyme,…vì vậy sữa cũng là môi trường để vi sinh vật dể phát triển. Tùy từng vùng điều kiện kỹ thuật chăn nuôi mà cho ra chất lượng,sảng lượng sữa khác nhau. Trong thành phần tự nhiên của sữa tươi luông có một lượng chất béo sữa (kem). - Lượng chất béo này thường xuyên thay đổi theo mùa và chế độ dinh dưỡng của con bò,nhưng trong khoảng 3-4% -Tùy theo mục đích sử dụng, sữa tươi được chia ra làm 3 loại như sau. + Sữa nguyên kem có hàm lượng chất béo trên 3,2% . + sữa ít béo có hàm lượng chất béo từ 1-1,8%. + Sữa ngầy là sữa tách bơ hàm lượng chất béo không quá 1%. - Các loại sữa trên được đưa đến chế biến thành sữa tươi sữa đặc, sữa bột,… và những sản phẩm từ sữa. II. Thành phần vật lý của sữa. Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét. Sữa có những tính chất sau: +Mật độ quang ở 15 0 C: 1.030 ÷ 1.034 + Tỷ trọng ở 15,5 0C: 1.0306 (g/cm3) + Điểm đông: - 0.54 0C ÷ -0.59 0C + pH : 6.5 ÷ 6.7+ Độ acid tính bằng độ Dornic (0D) 16 ÷ 18 (decigam acid lactic/ 1 lít sữa) + Chỉ số khúc xạ ở 20 0C 1.35 III. Thành phần hóa học của sữa. 3.1.Protein. - Protein tồn tại trong sữa dưới 3 dạng : cazein, anbumin, và globumin. + Hàm lượng trung bình của cazein là 2,7% không bị thay đổi khi sữa bị đun nóng hoặc đun sôi. anbumin là 0,4% bi đun nóng ở 800c thì đông tụ globumin là 0,2%cũng bị đông tụ khi đun nóng sữa lên800c. 3.2.Lipit. - Chiếm 4% trong đó lipit đơn giản chiếm 35-45g, lipit phức tạp chiếm 0,3-0,5%.Lượng lipit trunh bình có trong một lít sữa khoảng trên dưới 40g, trong đó, lipit đơn giản (glixerit, sterit…) chiếm 35 – 45g, lipit phức tạp ( lexithin, xefalin…) chỉ chiếm từ 0,3 – 0,5g. 2.3.Gluxit. - Gluxits của sữa là lacto hay còn gọi là đường sữa. Trung bình mỗi lít sữa chứa 50g lacto. Lacto bị thủy phân sẽ cho ra một phân tử gluco và 1 phân tử galacto. 2.4.Chất khoáng. - Các muối khoáng trong sữa hầua hết ở dạng dễ đồng hóa. Trong 100g sữa bò thường thấy có 125mg canxi, 85mg fotfo, 40mg natri, 15mg magie, 0,15mg sắt. Ngoài ra còn có một số nguyên tố vi lượng như đồng, kẽm, nhôm, mangan, thiếc, bạc… 2.5.Các vitamin. - Sữa là thức ăn chứa rất nhiều loại vitamin, nhưng hàm lượng các vitamin không cao lắm. Người ta thường chia vitamin sữa ra làm hai nhóm, nhóm tan trong chất béo (gồm các vitamin A,D,E, ) và nhóm tan trong nước (vitamin B1, B2, PP, C…). 2.6. Các chất miễn dịch. - Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau, các chất miễn dịch này có tác dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng chúng đóng vai trò quan trọng đối với cơ thể. .Trong sữa có các chất miễn dịch như antioxin, opsonin, bacteriolyzin, precipitin, aglutimin, ngoài ra sữa còn chứa một lượng nhỏ bạch cầu. 3.7. Các chất khí. - Trong sữa tồn tại các chất khí như  CO2 (chiếm 50 – 70%), O2 (chiếm 5 – 10%), NO2 (chiếm 20 – 30%). Ngoài ra trong sữa còn phát hiện có Ca2NH3. - Các vi sinh vật bình thường của sữa: + Vi khuẩn:          ·Nhóm vi khuẩn lactic         · Nhóm trực khuẩn đường ruột Coli-aerogenes         · Vi khuẩn butyric (Clostridium)         . Vi khuẩn propionic         . Vi khuẩn gây thối       · Các vi khuẩn hoại sinh khác trong sữa : đa số các vi khuẩn này có hại cho việc bảo quản sữa.   +Tụ cầu khuẩn Staphylococcus làm đông sữa rất nhanh.   +Tetracoccus phát triển kém trong sữa và không thể làm đông sữa được.   + Bacillus megatherium, Bacilluemycoides phát triển tốt trong sữa, hoà tan các cục sữa. + Bacillus sporogenes phát triển trong sữa gây pepton hóa nhanh chóng casein của sữa nhưng không làm đông sữa. - Nấm men.   + Các loài nấm men trong sữa gồm có Saccharomyces, Mycoderma, Torula. - Nấm mốc + Một số loài nấm mốc có trong sữa như Endomyces lactic, giống Mucor, Aspergillus, Penicillium, Oidium. - Các vi sinh vật không bình thường trong sữa.  + Các vi khuẩn gây hư hỏng sữa chủ yếu thâm nhập vào sữa từ hệ vi sinh vật ở vú. - Vi sinh vật gây bệnh. + Các vi sinh vật chủ yếu từ động vật cho sữa truyền sang người tiêu dùng. Như Mycobacterium tuberculosis bovines, do sữa bò có chứa Brucella abortus bovis, do vi rút lỡ mồm long móng của động vật được lấy sữa. Bệnh viêm vú: do Streptococcus agactine ở bò, Micrococus mastitidis ganfraenosae ovis và B. mastitidis ovis ở cừu gây ra. IV . Các chỉ tiêu chất lượng của sữa - Thành phần dinh dưỡng trong sữa tươi ở Bò. + Protein: 3,20(gm), chất béo: 4,10(gm), carbohydrate: 4,40(gm), năng lượng: 67 (kcal), calcium: 120(mg) , photpho: 90 (mg), sắt: 0,20 (mg), vitamin B :0,05 (mg), vitamin B2: 0,19 (mg), vitamin C: 2(mg), vitamin B12: 0,14(mg). Bảng 1 – Các chỉ tiêu cảm quan của sữa bột. Bảng 2 – Các chỉ tiêu lý - hoá của sữa bột Các chất nhiễm bẩn Bảng 3 – Hàm lượng kim loại nặng của sữa bột Bảng 2 – Các chỉ tiêu lý - hoá của sữa bột Bảng 4 – Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa bột. V . Những biến đổi thành phần của sữa.- Những yếu tố chính ảnh hưởng thành phần của sữa như sau: - Yếu tố không phải dinh dưỡng: Kỹ thuật vắt sữa có thể ảnh hưởng đến hàm lượng béo, Khoảng cách thời gian không đều. Các bệnh đặc biệt như bệnh viêm vú Giống bò Ayshire, Friesan, Jernesey và Shorthorn. Yếu tố giống, dòng, cá thể, tuổi: Thành phần của sữa thay đổi tùy theo giống bò,( Bảng 5) cho thấy có sự khác biệt về thành phần sữa giữa các. Bò cao sản có thành phần sữa kém hơn bò có năng suất thấp. Sữa của bò Friesan cao sản có tỉ lệ. lactose cao hơn và protein thấp hơn sữa của giống bò năng suất thấp Guernesey. Có sự khác biệt về thành phần cấu tạo về chất khô. Bảng 5. Sự biến đổi thành phần của sữa bò giữa các giống (g/kg) (Rook 1961) - Ảnh hưởng của tuổi trên thành phần của sữa VI . Các phương pháp bảo quản sữa. - Phương pháp vật lý. Sự ướp lạnh. Sữa ướp lạnh và ướp đông + Sự đun nóng. Sữa Pasteur hóa và sữa khữ khuẩn +Sự đun nóng và sấy khô một phần. Sữa đặc khữ khuấn + Sự đun nóng và sấy khô một phần có thêm đường. Sữa đặc có đường + Sự đun nóng và sấy khô hoàn toàn. Sữa bột khô - Phương pháp: Pasteur hóa sữa là cách dùng nhiệt một cách đúng mức để tiêu diệt hầu hết hay tiêu diệt một phần hệ vi sinh vật có trong sữa, chúng chỉ làm thay đổi một ít thành phần hóa học của sữa hoặc không thay đổi thành phần của sữa. - Phương phap hóa học. + Phương pháp hóa học dung trong công nghiệp độc nhất là phương pháp sư dụng oxy để chống lại những vi sinh vật yếm khí hoặc vi hiếu khí. - Bảo quản bằng phức chất LPS. - Phương pháp sinh học. + Phương pháp sinh học chủ yếu là nhờ quá trình lên men lactic để ức chế sự phát triển của vi sinh vật khác. PHẦN 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA ĐẶC CÓ ĐƯỜNG I.Quy trình công nghệ gia nhiệt chuan hóa Lọc Đóng hộp Trộn tuần hoàn Đồng hóa Thanh trùng Cô đặc làm nguội Kết tinh Chuẩn hóa Bột sữa đường Chất béo vitamin Lactose xay Trộn rửa Lọc Cấy lacsose Làm lạnh Thanh trùng Nước sản xuất Sản phẩm Nguyên liệu II.Thuyết minh quy trình công nghệ 1 Nguyên liệu. +Nguyên liệu chính: Bột sữa gầy, Sữa tươi. +Nguyên liệu phụ: Dầu bơ, Đường, Nước. +Phụ gia : Chất ổn định  +Muối phosphat và citrat của Natri , Kali. 2 Thuyết minh quy trình. + Gia nhiệt chuẩn hóa  Mục đích: Điều chỉnh thành phần sữa gầy, dầu bơ, đường… phù hợp với từng loại sản phẩm sữa cô đặc  Yêu cầu kỹ thuật;  Thành phần của dịch sữa sau chuẩn hóa phải đạt: Chất béo: 2.57, Nước: 76.54, Chất khô: 20.89, 1001 ml sữa/17kg, 64% sữa tươi, 36%Bột sữa gầy. +Trộn tuần hoàn  Mục đích: Tán, hòa tan đồng đều các thành phần, nguyên liệu. Yêu cầu kỹ thuật:Nhiệt độ: 60 0C, Thời gian: 1 giờ - 1 giờ 30 phút Thiết bị:Hệ thống bồn trộn có cánh khuấ. +Lọc  Mục đích:Loại bỏ những cặn bã hay tạp chất có trong nguyên liệu.   Yêu cầu kỷ thuật:Kích thước lỗ lọc <300µm, Cặn được tách ra, Không có sự biến đổi nào của sữa.  Thiết bị: Lọc dạng túi tháo rời. + Đổng hóa  Mục đích:Đồng hóa là quá trình xử lý cơ học, dùng lực tác dụng lên các hạt béo.  Yêu cầu kỷ thuật: Nhiệt độ: 70 0C, Áp suất: 100-110 bar Kích thước hạt béo giảm, các hạt chất béo phân phối đồng đều trong khối sữa làm cho trạng thái hệ nhũ tương trong sữa bền hơn.  Thiết bị:Thiết bị đồng hóa hai cấp. + Thanh trùng  Mục đích: Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh cho người và tăng thời gian bảo quản.Cải thiện tính ổn định của protein, tạo cấu trúc cho sản phẩm.  Yêu cầu kỷ thuật: Nhiệt độ: 150 0c, Áp suất làm việc: 9 Bar, Thời gian: 5 phút ở nhiệt độ thanh trùng.Chất béo hoàn toàn bị nóng chảy và xuất hiện màng cream, Sữa sẫm màu, tuy nhiên do lượng nước trong sữa khá lớn nên khó quan sát đuợc.VSV bị phá hủy hoàn toàn, ức chế hoạt động các bào tửVô hoạt hoàn toàn các enzyme trong sữa.  Thiết bị: Vỉ trao đổi nhiệt PHE(plate heat exchanger).  + Cô đặc, làm nguội  Mục đích: Tăng nồng độ chất khô của sữa từ nồng độ chất khô của dịch trộn ban đầu 23,46% lên giá trị yêu cầu của sản phẩm sữa đặc(72-73%).  Loại bỏ khí hòa tan trong dịch sữa nhờ quá trình bốc hơi trong điều kiện chân không.  Yêu cầu kỷ thuật: Nhiệt độ : < 44 0c, Áp suất: chân không, Sữa có màu vàng kem  Thiết bị: Tháp cô đặc hoạt động ở áp suất chân khôn. + Kết tinh.  Mục đích: Tạo điều kiện cho lactose trong sữa kết tinh một cách triệt để,  Hoàn thiện sản phẩm, giúp cho sữa sau cô đặc có một trạng thái đặc mịn.Yêu cầu kỷ thuật: Nhiệt độ: 30 – 32 0c  Thời gian: nhanh, Có sự chuyển pha của đường từ dạng hòa tan thành tinh thể.Tinh thể lactose tạo thành thật nhỏ và không thể phát hiện khi cảm quan.  Thiết bị: Bồn chứa vô trùng có áo cách nhiệt và cánh khuấy . + Chuẩn hóa  Mục đích: Kiểm tra các tính chất hóa lý của sữa đặc như độ nhớt, hàm lượng chất khô,  khô, chất béo cao hơn yêu cầu thì phải định chuẩn lại bằng nước Yêu cầu kỷ thuật: Hàm lượng các chất sau cô đặc, Chất béo: 8% , Đường: 45%, Nước: 27%, Chất khô: 20%.+ Đóng hộp  Quá trình rót và đóng hộp phải hạn chế tối đa việc để sữa tiếp xúc trực tiếp với không khí chưa được khử trùng. Hộp sữa và nắp sữa phải được tiệt trùng trước khi đóng hộp   Nhiệt độ đầu rót:12,5-190c  Thiết bị chiết rót.  Chỉ tiêu cảm quan. + Màu sắc.  Màu tự nhiên của sữa đặc có đường từ vàng kem nhạt đến vàng kem đậm. Màu đặc trưng của sản phẩm đối với sữa có bổ sung phụ liệu+ Mùi, vị.  Thơm, ngọt đặc trưng của sản phẩm, không có mùi vị lạ+ Trạng thái.  Mịn, đồng nhất, không vón cục, không bị lắng đường- Chỉ tiêu hóa lý. + Hàm lượng chất khô, % khối lượng, không nhỏ hơn 71,02. + Hàm lượng chất béo, % khối lượng, không nhỏ hơn 6,53.  + Hàm lượng sacaroza, % khối lượng, không nhỏ hơn 43,0+ Độ axit, 0T, không lớn hơn 50,0+ Tạp chất không tan trong nước, mg/kg, không lớn hơn 5,0  Chất nhiểm bẩn.  Kim loại năng: Asen 0,5 mg/kg, Chì 0,5 mg/kg, Cadimi 1,0 mg/kg, Thuỷ ngân 0,05 mg/kg.  Vi sinh vật: Tổng số vi sinh vật hiếu khí 104, Nhóm Coliform 10, E.Coli 0,Salmonella 0, Staphylococcus aureus 0, Nấm men và nấm mốc 10, Độ nhớt, Nhiệt độ, Nguyên liệu sử dụng, Đường saccharose, Chất béo, pH, Áp suất đồng hóa cao, Sự khuấy trộn. PHẦN 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA CHUA 3.1. Quy trình công nghệ. Nguyên liệu Phối trộn Đồng hóa 2 Cấy men Thanh trùng Gia nhiệt Hạ nhiệt Đồng hóa 1 Làm lạnh Ageing Bồn rót Làm lạnh Ủ Đóng ngói 3.2 Nguyên liệu. + Nguyên liệu: Nếu nguyên liệu là sữa bột không đường thì thêm đường để đạt nồng độ 8 - 10 % 3.3.Thuyết minh quy trình. + Phối trộn: Bột sữa, đường, bơ, chất ổn định phối ở nhiệt độ 45 0C để quá trình hoà tan đồng đều + Gia nhiệt: nâng nhiệt độ lên 60 0C cho thích hợp quá trình đồng hoá + Đồng hoá: được thực hiện trong máy đồng hoá tạo áp suất cao khoảng 200 bar bằng hệ thống bơm pitton để phá vỡ các hạt béo vào trong nguyên liệu và phân tán các chất khác nhau tạo thành hỗn hợp đồng nhất. + Làm lạnh: Dòng sữa được cho qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng vĩ có nước lạnh bên ngoài để nhiệt độ còn 5 0C. Dẫn tới bồn ageing. + Ageing: Sữa để yên trong bồn 1-2 giờ, ở 5 0C + Thanh trùng: nâng nhiệt lên 95 0C trong 1 phút + Đồng hoá 2: ở  95 0C, 200 bar + Hạ nhiệt: tới nhiệt độ thích hợp quá trình lên men của vi khuẩn lactic (43 0C) + Cấy men: Men được sử dụng là giống vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus (hình que) và Streptococus thermophilus (hình cầu) thuộc chủng Streptococea, họ Lactobacteriaceas. Sữa sau khi được hạ nhiệt xuống còn 43 0C (pH lúc này phải đạt khoảng 4,4 – 4,5) cùng lúc men từ bồn men được bơm vào bồn cấy men. Lượng men bơm vào chiếm 5% tổng khối lượng sản phẩm. + Giai đoạn ủ: 43 0C; 4 -5 giờ, pH sau ủ khoảng 4,7 - 4,8. Ủ nhằm mục đích tạo đủ thời gian, tạo điều kiện thích hợp cho quá trình lên men chuyển hoá đường lactose thành acid lactic. + Làm lạnh: Dòng sữa được cho qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng vĩ có nước lạnh bên ngoài để nhiệt độ còn 5 0C. Dẫn tới bồn ageing. + Bồn rót: Sau làm lạnh, sữa được chuyển sang bồn rót để chuẩn bị đóng gói + Đóng gói, dán nhãn: Cuộn nhựa được tiệt trùng ở 115 0C, đem dập khuôn và chuyển đến bồn rót. Sữa chua được rót vào và dán nhãn (nhãn được tiệt trùng bằng tia hồng ngoại). THIẾT BỊ SẢN XUẤT SỮA CHUA THIẾT BỊ SẢN XUẤT SỮA CHUA  Yêu cầu Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung Mịn, đặc sệt Đặc trưng cho từng loại sản phẩm Các chỉ tiêu cảm quan của sữa chua. Bảng 8 – Các chỉ tiêu lý - hoá của sữa chua Một số hình anh về san phẩmsữa KẾT LUẬN Sữa là một thức ăn bổ dưỡng, có thể dùng như một thức uống giải khác. Lợi ích do sữa mang lại là rất lớn, vừa cung cấp năng lượng, vitamin, khoáng chất cần thiết vừa tăng sức đề kháng cho cơ thể. Hàng ngày rất nhiều người thích ăn sữa. Sữa cũng thường là một khẩu phần sữa thường xuyên của các em nhỏ. Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng việt [1 ] Nguyễn Lân Dũng, 2003, Vi sinh vật học, NXB nông nghiệp. [2 ] Lê Xuân Phương, 2001, Vi sinh học công nghiệp, NXB Xây dựng. [3 ] Nguyễn Xuân Thành, 2005, Giáo trình vi sinh vật học công nghiệp, NXB Giáo dục. Tài liệu internet [1] [2] www.hoahocvietnam.com [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] _quan_sua_bo.html [12] [13] [8] [9] [10] [11] _quan_sua_bo.html [12] [13]