Báo cáo công nghệ sản xuất sữa bột

Công nghệ sản xuất sữa bột GVHD PGS TS LÊ VĂN VIỆT MẪN http www ebook edu vn Trang 1 MỤC LỤC PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 3 I Nguyên liệu chính 3 II Phụ gia 3 PHẦN 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT. sdfbhfhdddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddddđ

MỤC LỤC

PHẦN 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 3

I Nguyên liệu chính 3

II Phụ gia 3

PHẦN 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT 5

A.Quy trình sản công nghệ sản xuất sữa bột nguyên cream 5

I Quy trình sản xuất 5

II Thuyết minh quy trình 6

B Quy trình sản xuất sữa bột gầy 7

C Sản xuất sữa bột tan nhanh 7

D Giới thiệu quy trình theo thiết bị 8

PHẦN 3: MỘT SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT 9

I THIẾT BỊ LY TÂM DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH CHUẨN HÓA 9

1 Phân loại theo nhiệt độ làm việc 10

1.1 Thiết bị ly tâm lạnh 10

1.2 Thiết bị ly tâm ấm 11

2 Cách phân loại khác 11

2.1.Thiết bị ly tâm loại nửa hở 11

2.2 Thiết bị ly tâm kín 12

3 Giới thiệu một số thiết bị sử dụng hiện nay 13

II THIẾT BỊ THANH TRÙNG 14

1 Thiết bị thanh trùng dùng nhiệt 14

1.1 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng 15

1.2 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống 16

1.3 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học 17 2 Thiết bị ly tâm tách VSV kết hợp trong thanh trùng 18

1.4 Hệ thống bốc hơi nhiều cấp 25

1.5 Một số thiết bị 25

2 Thiết bị cô đặc membrane 27

3 So sánh 2 nhóm thiết bị 28

IV THIẾT BỊ ĐỒNG HÓA 29

1 Một số thiết bị đồng hóa áp lực cao 29

2 So sánh giữa các nhóm thiết bị 31

V THIẾT BỊ SẤY 31

1 Thiết bị sấy trục 32

2 Thiết bị sấy phun 34

3.Sự kết tụ ứng dụng trong công nghệ sản xuất sữa tan nhanh 40

VII THIẾT BỊ BAO GÓI 42

VII THIẾT BỊ CHỨA VÀ VẬN CHUYỂN 46

PHẦN 4: SẢN PHẨM SỮA BỘT 48

I Sữa bột được sản xuất trong nuớc 48

1 Sữa gầy 48

1.1.Sữa dành cho trẻ em 50

1.2 Sữa dành cho phụ nữ mang thai 51

1.3 Sữa dành cho người cao tuổi 51

2 Sữa nguyên kem 52

II Sữa bột được sản xuất ở nước ngoài 52

1 Sữa nguyên liệu 52

2 Sữa thành phẩm 53

2.1 Sữa bột gầy 53

2.2 Sữa bột nguyên kem 54

PHẦN 5: HƯỚNG PHÁT TRIỂN SẢN PHẨM 57

PHẦN 1

TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

I Nguyên liệu chính

Nguyên liệu để sản xuất sữa bột là sữa tươi nguyên cream (whole milk) hoặc sữa gầy (skimmilk) Để sản phẩm có chất lượng tốt và ổn định, sữa nguyên liệu phải đáp ứng các

yêu cầu về chỉ tiêu hóa lý, cảm quan và vi sinh

Tùy quy trình chế biến áp dụng tại nhà máy, mỗi cơ sở sản xuất sẽ tự thiết lập các yêu cầu chỉ tiêu thích hợp

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của sữa bò (% khối lượng)

Protein tổng Casein Chất béo Carbohydrate Khoáng

Bảng 1.2 Hàm lượng một số vitamin trong sữa bò

Vitamin Hàm lượng Vitamin Hàm lượng

(mg/l)

Vitamin Hàm lượng

(μg/l)

A

D

E

K

0,2 ÷ 2,0 mg/l 0,375 ÷ 0,5 μg/l 0,75 ÷ 1,0 mg/l

80 μg/l

B1 B2

B3

B5 B6

0,44 1,75 0,94 3,46 0,5

B12

C Biotine Acid folic

4,3

20

30 2,8

II Phụ gia

Trong sản xuất sữa bột người ta có thể sử dụng một số phụ gia sau:

1.Chất ổn định

- Muối citratenatri, citratekali

- Muối chloride của kali, calci

Ngoài ra để tăng giá trị dinh dưỡng và đa dạng hóa các sản phẩm sữa bột, các nhà sản xuất còn bổ sung thêm các chất vi dinh dưỡng như vitamin, khoáng, các acid béo cần

thiết, các acid amin và chất xơ (fructose-oligosaccharide- FOS) trong quá trình chế biến

PHẦN 2 [1]

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT

A.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT NGUYÊN CREAM

I QUY TRÌNH SẢN XUẤT

Chuẩn hóa

Thanh trùng

Cô đặc

Đồng hóa

Sấy

Xử lý Sữa nguyên liệu

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa bột nguyên cream

II THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

™ Chuẩn hóa

Quá trình này có mục đích hiệu chỉnh hàm lượng chất béo có trong nguyên liệu Tùy vào chỉ tiêu chất béo trong sản phẩm để hiệu chỉnh hàm lượng béo thích hợp cho nguyên liệu và được thực hiện trên dây chuyền tự động

Sữa nguyên liệu được bơm vào máy ly tâm hoạt động theo nguyên tắc liên tục Có hai dòng sản phẩm thoát ra khỏi thiết bị là dòng sữa gầy và dòng cream Một phần cream sẽ được phối trộn trở lại với dòng sữa gầy để hàm lượng chất béo trong hỗn hợp đạt giá trị yêu cầu

™ Thanh trùng

Quá trình thanh trùng nhằm làm giảm số VSV trong sữa xuống dưới mức thấp nhất, đồng thời vô hoạt các enzyme, đặc biệt là nhóm enzyme bền nhiệt lipase

Thông thường sữa được thanh trùng ở 80 – 85oC trong vài giây Để đảm bảo tiêu diệt VSV và hạn chế các biến đổi về chất lượng sữa do nhiệt độ, hiện nay một số nhà máy sử dụng kết hợp phương pháp ly tâm hoặc vi lọc để tách bớt VSV trước khi xử lý nhiệt

™ Cô đặc

Mục đích quá trình cô đặc là tách bớt một lượng nước ra khỏi sữa để tiết kiệm chi phí năng lượng cho quá trình sấy sữa tiếp theo

Để hạ nhiệt độ cô đặc, người ta thường sử dụng phương pháp cô đặc chân không Nhiệt độ sữa trong quá trình cô đặc không vượt quá 76oC Trong sản xuất hiện nay, người

ta thường dùng thiết bị cô đặc nhiều cấp dạng màng rơi

Ngoài ra, theo phương pháp mới, người ta có thể cô đặc sữa bằng membrane

™ Đồng hóa

Sau quá trình cô đặc, hàm lượng chất béo trong sữa khá cao Một số nhà sản xuất thực hiện quá trình đồng hóa để làm giảm kích thước hạt béo và phân bố đều trong sữa Để quá trình đông hóa hiệu quả, người ta thường sử thiết bị đồng hóa hai cấp

™ Sấy

Quá trình sấy tách nước trong sữa dưới tác dụng của nhiệt độ để hàm ẩm trong sản phẩm cuối cùng không quá 5% và thu được sản phẩm dạng bột

Người ta có thể sử dụng các thiết bị sấy như: thiết bị sấy thăng hoa (freeze dryer), thiết bị sấy trục (drum/roller dryer) hoặc thiết bị sấy phun (spray dryer)

™ Xử lý

Sữa bột sau khi sấy phun sẽ được đưa qua hệ thống rây rồi vào thiết bị đóng gói

Sữa bột nguyên cream có hàm lượng béo khá cao nên khó hòa tan trong nước Vì vậy trong giai đoạn xử lý sữa, người ta có thể thực hiện quá trình lecithine hóa để khắc phục nhược điểm đó

™ Bao gói

Thông thường, sản phẩm được đựng trong bao bì giấy hoặc bao bì kim loại Yêu cầu chung của bao bì là phải hạn chế sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí và độ ẩm từ môi trường xung quanh đến sản phẩm

B QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT GẦY

Sữa gầy

Thanh trùng

Bao gói

Cô đặc

Rây Sấy

Bao bì

Sữa bột gầy

kem hay sữa bột gầy Điểm khác biệt ở đây là sau quá trình sấy phun các hạt sữa được làm ẩm trở lại để quá trình kết dính giữa chúng tạo ra những khối hạt mới diễn ra dễ dàng hơn Tiếp theo, các khối hạt ssẽ được sấy tách ẩm và làm nguội Các hạt sữa bột thông thường có kích thước từ 30 - 80μm Riêng hạt sữa bột tan nhanh sẽ có kích thước lớn hơn

từ 150 - 200 μm

D GIỚI THIỆU QUY TRÌNH THEO THIẾT BỊ

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa bột theo thiết bị

PHẦN 3

MỘT SỐ THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT

I THIẾT BỊ LY TÂM DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH CHUẨN HÓA

1- tỷ trọng kế; 2- lưu lượng kế ; 3- van điều khiển; 4- hộp điều khiển;

5- van ổn định áp suất; 6- van khóa; 7- van kiểm tra

Hình 3.1 Sơ đồ chuẩn hóa sữa

Dòng sữa nguyên liệu sau khi qua thiết bị ly tâm cho ra hai dòng sản phẩm: một dòng

là sữa gầy và dòng kia là cream

Để sản xuất sữa bột người ta phối trộn sữa gầy và cream với một tỉ lệ thích hợp ở bộ phận phối trộn (được điều khiển tự động)

Thiết bị ly tâm tách béo

Hình 3.2 Nguyên lý hoạt động của thiết bị ly tâm dạng dĩa

Để tách béo ra khỏi sữa, người ta dùng thiết bị ly tâm dạng dĩa (H.3.2) Thiết bị gồm thân máy, bên trong là thùng quay được nối với motor truyền động Các đĩa quay hình nón cụt, có đường kính dao động từ 20 – 102cm và được xếp chồng lên nhau Khoảng cách giữa các đĩa ly tâm liên tiếp từ 0,5 – 1,3mm

Thiết bị hoạt động theo phương pháp liên tục Đầu tiên, sữa nguyên liệu được nạp vào máy ly tâm theo cửa vào (ở đỉnh hoặc đáy thiết bị), tiếp theo sữa sẽ theo hệ thống kênh dẫn vào các khoảng không gian hẹp giữa các dĩa ly tâm Dưới tác dụng của lực ly tâm, sữa được phân chia thành hai phần: phần cream có khối lượng riêng thấp sẽ chuyển động hướng về phía trục của thùng quay; phần sữa gầy có khối lượng riêng cao sẽ chuyển động

về phía thành thùng quay Cả hai dòng sản phẩm sẽ theo những kênh riêng để thoát ra ngoài

1 Phân loại theo nhiệt độ làm việc

Nhìn chung có hai phương pháp ly tâm tách béo từ sữa nguyên liệu: thực hiện quá trình ly tâm ở nhiệt độ lạnh hay ở nhiệt độ ấm Sữa sau khi tiếp nhận sẽ được bảo quản ở

4oC, người ta có thể đưa trực tiếp sữa ở nhiệt độ này vào thiết bị ly tâm trong quá trình chuẩn hóa sữa – phương pháp ly tâm lạnh; theo cách khác, sữa được gia nhiệt đến 50 –

60oC trước khi đưa vào ly tâm – phương pháp ly tâm ấm

1.1 Thiết bị ly tâm lạnh

Nhiệt độ trong thiết bị: 4- 5oC

Hàm lượng béo trong sữa gầy

Hàm lượng béo tối đa trong cream (ở 4oC) thường là 45%