Quaù trình Ñaïi hoïc Quoác gia Tp Hoà Chí Minh Tröôøng Ñaïi hoïc Baùch khoa Khoa Coâng ngheä Hoùa hoïc BOÄ MOÂN COÂNG NGHEÄ THÖÏC PHAÅM PHAÂN TÍCH HACCP CUÛA QUY TRÌNH SAÛN XUAÁT SÖÕA CHUA GVHD Coâ ÑO[.]
Trang 1Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh
Trường Đại học Bách khoa Khoa Công nghệ Hóa học BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
PHÂN TÍCH HACCP CỦA QUY TRÌNH
SẢN XUẤT SỮA CHUA
GVHD: Cô ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO SVTH : HC07TP
Tháng 5 năm 2011
Trang 2PHẦN 1: Mô tả sản phẩm
1 Thành phần, cấu trúc:
Sữa nguyên liệu: có thể là sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc…
Chất tạo ngọt: Glucid, sweetener
Chất ổn định: Gelatin, pectin, Agar-agar
Vi khuẩn lên men lactic: Streptococus thermophilus,
Lactobacillus bulgaricus
Thành phần
Thành phần Nồng
độ Đơn vị
yoghurt
yoghurt Carbonhydrat 4,3 g/100g
yoghurt Khoáng
chất Sodium 56 mg/100g yoghurt
Potassium 196,8 mg/100g
yoghurt Magnesium 13,6 mg/100g
yoghurt Calcium 133,6 mg/100g
yoghurt Vitamin
và
chole
sterol
Alpha – tocopherol 76,7 yoghurtg/100g
13 – cis - retin cól 3,1 yoghurtg/100g Trans – retinol 3,3 g/100g
yoghurt Carotene 11,1 g/100g
yoghurt cholesterol 10,3 g/100g
yoghurt
Trang 2
Trang 3 Cấu trúc: dạng paste được phối trộn giữa sữa û,
cấu trúc đồng nhất, không bị tách pha, màu sắc tươi sáng, mùi vị đặc trưng của sản phẩm
2 Đặc điểm hoá lý, vi sinh:
Hoá lý: tổng hàm lượng chất khô: 14 – 16%, hàm
lượng chất béo: 0,5 – 3,5%, pH = 4,6
Chỉ tiêu vi sinh: không có vi sinh vật gây bệnh,
không chứa quá nhiều tế bào vi khuẩn lactic 0,9%
3 Bao bì, phương pháp đóng bao bì:
Hũ nhựa polypropylene và giấy nhôm phải được tiệt trùng trước khi sử dụng
Sản phẩm được rót vô trùng vào hũ
4 Bảo quản, vận chuyển, phân phối:
Được chứa trong thùng carton trong quá trình vận
chuyển và luôn được bảo quản lạnh
Bảo quản ở nhiệt độ 2 – 4oC, trong vòng 5 tuần
Trang 4PHẦN 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA
CÓ XÁC ĐỊNH CÁC CCP
Trang 4
Sữa nguyên liệu
CCP 1
Bài khí
Sản phẩm
Sữa nguyên liệu Sữa
gầy,
cream
Đường,
sữa cô
đặc
Bảo quản lạnh
Rót vô trùng
& hàn kín
Lên men
Thanh trùng
Đồng hoá
Hiệu chỉnh
Chuẩn hoá
Giống
VSV
Hộp
nhựa,
nắp
nhôm
Trang 5Bài khí
Sản phẩm
Sữa
gầy,
cream
Đường,
sữa cô
đặc
Bảo quản lạnh
Rót vô trùng
& hàn kín
Lên men
Thanh trùng
Đồng hoá
Hiệu chỉnh
Chuẩn hoá
Giống
VSV
Hộp
nhựa,
nắp
nhôm
CCP 2
CCP 3
SSO P
SSO P SSO PSS
Trang 62.1 Chuẩn hoá:
+ Mục đích:điều chỉnh hàm lượng chất béo
Hàm lượng béo cao rất dễ gây ra hiện tượng tách pha ở sản phẩm sữa chua
+ Thông số: Hàm lượng chất béo trong yaourt thành phẩm thường dao động trong khoảng 0,5 – 3,5%
+ Ngyên tắc thực hiện:
Nếu hàm lượng béo thấp ta tiến hành tính toán và bổ sung thêm cream
Nếu hàm lượng béo cao ta tiến hành tính toán và tách bớt cream ra
2.2 Hiệu chỉnh SNF:
+ Mục đích :xác định hàm lượng chất khô có trong sữa Thông thường sưã tươi có hàm lượng chất khô khoảng 11,5 – 12,7% Yếu tố này rất quan trọng Nó quyết định đến độ cứng của sản phẩm sữa chua tạo thành Theo Bourgeois và Larpent (1989), tổng hàm lượng chất khô tôí
ưu cho quá trình lên me trong sản xuất yaourt là từ 14 – 16% Thực tế, mỗi nhà sản xuất sẽ chọn một giá trị thích hợp cho sản phẩm của mình
Nếu hàm lượng chất khô quá thấp thì khả năng đông tụ của sản phẩm sữa chua sẽ rất thấp
Nếu hàm lượng chất khô quá cao thì sản phẩm sữa chua tạo thành có độ cứng cao
+ Giải pháp kỷ thuật:
- Cô đặc chân không: để làm bay hơi đi một lượng nhất định Các nhà sản xuất có thể sử dụng thiết bị bài khí, kết hợp cô đặc sưã trong điều kiện chân không hoặc thiết bị cô đặc sưã dạng màng rơi
Thể tích sữa sau quá trình cô đặc thường giảm đi từ 10 – 20% Khi đó, tổng hàm lượng chất khô trong sưã sẽ tăng từ 1,5 – 3,0%
- Bổ sung bột sữa gầy vào sữa tươi : hàm lượng bột sữa gầy sử dụng thường không cao hơn 3% so với khối lượng sữa tươi
- Bổ sung sữa cô đặc vào sữa tươi
- Siêu lọc Xử lý sữa gầy bằng phương pháp siêu lọc (ultra-filtration) trên thiết bị membrane Dùng sản
phẩm không qua màng (retentate) thoát ra từ thiết bị siêu lọc có hàm lượng chất khô cao sẽ được sử dụng để bổ sung vào sữa tươi
Trang 6
Trang 72.3 Bài khí:
+ Mục đích:
Trong sữa có nhiều khí lạ cần được loại trừ nếu không sẽ phá vỡ mùi hương đặc trưng của sữa chua
Khi trong sữa có nhiều khí nóù sẽ làm giảm khả năng truyền nhiệt nghĩa là làm tăng chi phí cho quá trình sản xuất như bước thanh trùng, đồng hoá,………
Trong trường hợp thanh trùng sau khi đã đóng hộp, tại nhiệt độ thanh trùng thể tích của khí sẽ tăng lên làm vỡ hộp
Nếu bổ sung bột sữa gầy vào sữa tươi để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô, sự khuấy trộn hỗn hợp sẽ làm gia tăng lượng khí hoà tan trong sữa Khi đó, trong qui trình sản xuất bắt buộc phải có quá trình bài khí
-> Hàm lượng chất khí hoà tan trong sữa nguyên liệu càng thấp càng tốt
+ Nguyên tắc thực hiện: kết hợp giữa nhiệt độ với áp lực chân không
+ Thông số kỷ thuật: T=70oC, áp suất tương ứng
+ Thiết bị gia nhiệt: ống lồng ống, bản mỏng tác nhân gia nhiệt là hơi nước
2.4 Đồng hoá:
+ Mục đích: ổn định hệ nhủ tương, hạn chế tách pha chất béo trong quá trình lên men sữa và tăng độ đồng nhất cho sản phẩm
+ Nguyên tắc thực hiện: sử dụng áp lực cao
+ Thông số kỷ thuật: T=55-70oC, P = 100-250 bar
+ Phương pháp thực hiên:
Đồng hoá toàn phần : 1 cấp hoặc 2 cấp
Đồng hoá một phần: dòng cream ( 10% max), dòng sữa gầy
+ Thiết bị: rất đơn giản chỉ cần có sự thay đổi tiết diện đột ngột tạo nên sự va đập, hiện tượng chảy rối, hiện tượng xâm thực
2.5 Thanh trùng:
Trang 8+ Mục đích: là tiêu diệt vi si vật gây bệnh và ức chế đến mức tối đa hệ vi sinh vật và các enzym có trong sữa Ngoài ra, quá trình này còn làm biến tính sơ bộ các protein sữa, đặc biệt là các whey protein Nhờ đó, trong quá trình lên men lactic, khối đông được hình thành với cấu trúc ổn định, hạn chế sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu trúc gel khi bảo quản yaourt Theo Bylund Gosta (1995), đó là do b-lactoglobulin – thành phần chính trong whey protein-đã tương tác với k-casein trong cấu trúc mecille làm cải thiện cấu trúc đông của yaourt
+ Phương pháp thực hiện: Chế độ xử lý là 90 – 95oC trong 3 – 5 phút
+ Thiết bị thanh trùng: ống lồng ống, bản mỏng
2.6 Cấy giống:
Trong sản xuất yaourt, người ta sử dụng nhóm vi khuẩn lactic lên men đồng hình Hai loài phổ biến nhất là Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus Trong thực tế, chúng có thể sống cộng sinh với nhau (symbiosis) Hiện nay, các nhà máy sản xuất yaourt với năng suất lớn thường mua chế phẩm vi khuẩn lactic để sử dụng
+ Nguyên tắc thức hiện:
Dung dịch sữa sau khi thanh trùng cần được làm nguội xuống đến khoảng 420C (nhiệt độ này sẽ không làm ảnh hưởng đến chất lượng giống ) rồi tiến hành cấy giống vào với tỉ lệ 0.5 -7 %
2.7 Hoạt hóa
+ Mục đích: để rút ngắn thời gian lên men và tiết kiệm lượng chế phẩm vi khuẩn cần dùng
+ Nguyên tắc: hoạt hoá vi khuẩn giống trên môi trường được pha chế từ bột sữa gầy
+ Thông số:
Hàm lượng chất khô trong môi trường hoạt hoá dao động từ 9 – 12%
Trước khi hoạt hoá giống, môi trường cần phải được thanh trùng ở 90 – 95oC trong thời gian 30 – 45 phút
Quá trình được xem là kết thúc khi độ chua canh trường đạt 85 – 90oD
Nhiệt độ hoạt hoá được duy trì ở 43oC
Trang 8
Trang 9+ Thiết bị: vô trùng có dạng hình trụ, đáy côn và được chế tạo bằng vật liệu thép không rỉ Sử dụng cánh khuấy trong một khoảng thời gian nhấât định để phân bố đều các tế bào vi khuẩn lactic trong môi trường sữa để quá trình lên men sẽ diễn ra nhanh và đồng đều hơn
* Chú ý: Sau quá trình nhân giống hoặc hoạt hoá giống, nếu chưa sử dụng ngay ta cần làm lạnh, giống để hạn chế sự gia tăng độ chua của canh trường gây ức chế hoạt tính lên men của vi khuẩn lactic
Trường hợp giống được sử dụng trong 6 giờ tiếp theo, ta chỉ cần làm lạnh canh trường về nhiệt độ 10 – 12oC Nếu thời gian bảo quản giống dài hơn 6 giờ, nhiệt độ canh trường nên được duy trì ở 5oC
2.8 Lên men:
Quá trình lên men được thực hiện trong bioreactor có các bộ phận điều khiển: nhiệt độ tự động, pH môi trường tự động
Quá trình lên men được thực hiện ở nhiệt độ T = 42oC,
thời gian lên men t = 5 -6 h , pH = 4,5 – 4,6.
2.9 Rót sản phẩm:
Bao bì thường được sử dụng: nhựa ( sữa chua đặc), giấy (sữa chua uống)
Yêu cầu của bao bì: + Kín
+ Phải vô trùng Thiết bị rót: cũng phải vô trùng
2.10 Làm lạnh :
+ Mục đich: làm lạnh môi trường lên men để ổn định
cấu trúc gel của sản phẩm, đồng thời làm chậm tốc độ sinh tổng hợp acid lactic của vi khuẩn
+ Nguyên tắc: Các bao bì chứa yaourt sẽ được đưa vào phòng làm lạnh để đưa yaourt về nhiệt độ 18 – 20oC
trong vòng 30 – 40 phút
2.11 Bảo quản : cuối cùng, ta hạ nhiệt độ yaourt
xuống 4oC và bảo quản sản phẩm trong kho lạnh ở
nhiệt độ 2 – 4oC
Trang 10PHẦN 3: PHÂN TÍCH HACCP CỦA QUY TRÌNH SẢN
XUẤT SỮA CHUA DẠNG KHUẤY
3.1. Phân tích các mối nguy có trong quy trình sản xuất
3.1.1. Mối nguy từ nguyên liệu
Trang 10
Trang 11Bảng 1: Các mối nguy tiềm ẩn trong nguyên liệu sản xuất yoghurt
Các
nguye
ân
liệu
Mối nguy tiềm ẩn Nguyên nhân Mối nguy
có được hình thành?
Biện pháp kiểm soát
Sữa
(trữ
lạnh)
Sinh học: vsv gây
bệnh như
Staphylococcus,
Mycobacterium,
Listeria…
Vsv gây bệnh, sự sinh sôi của các mầm bệnh có trong sữa chưa chế biến
Cĩ Sữa sẽ được thanh trùng
trong quá trình chế biến
Hoá học: thuốc
bảo vệ thực vật,
thuốc kháng sinh,
hoormon…
Thuốc bảo vệ thực vật, kháng sinh và hoormon không theo giới hạn cho phép
Cĩ Nhà sản xuất kiểm soát
thông qua hồ sơ và kết quả chứng nhân phân tích
Vật lý: kim loại,
thuỷ tinh, gỗ Sữa có thể chứa những mảnh kim loại, gỗ hay
thuỷ tinh
Cĩ Sữa dược lọc trước khi bảo
quản chế biến
Sữa
bột Sh: các bào tử kháng nhiệt như
Bacillus cereus,
Clostridium
perfringen
Bào tử có thể có trong không khí và trong sữa bột
Không có Nhà sản xuất kiểm soát
qua hồ sơ và chứng nhân phân tích
Mua sữa bột từ công ty đạt HACCP
Xây dựng SSOP để giảm nhiễm bẩn
Hh: thuốc bảo vệ
thực vật Thuốc bảo vệ thực vật không nằm trong giới
hạn cho phép
Không có Nhà sản xuất kiểm soát
thông qua hồ sơ và chứng nhận phân tích
Trang 12đất đá đất đá, thuỷ tinh, kim
loại… thông qua hồ sơ và chứng nhận phân tích
Chất
ổn
định
Sh: bào tử của
Bacillus, Clostridium Chất ổn định có thể bị nhiễm bẩn bởi các bào
tử trong không khí
Không có Nhà sản xuất kiểm soát
thông qua hồ sơ và chứng nhận phân tích
Vl: kim loại và thuỷ
tinh Kim loại, thuỷ tinh và cácvật lạ khác có thể xuất
hiện
Không có Nhà sản xuất kiểm soát
thông qua hồ sơ và chứng nhận phân tích
Đườn
g Vl: kim loại, xơ sợi, đất đá Đường chứa kim loại lẫn, các xơ sợi từ bao đường Cĩ Đường sẽ được sàng qua sàng tách từ và sàng
tách tạp chất trước khi sử dụng
Puree Sh: Samonella, E.coli Puree có thể chứa vsv
gây bệnh Không có Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ và chứng
nhận phân tích
Vl: kim loại, tạp
chất Puree có thể chứa tạp chất lơ lửng Không có Puree sẽ được mua từ nhà sản xuất có chứng nhân
HACCP Hũ
nhựa Sh: bào tử Bacillus, Clostridium và các
vsv gây bệnh
khác
Hũ có thể nhiễm bẩn bởi bào tử và vki khuẩn có trong không khí
Cĩ Hũ nhựa sẽ được tiệt
trùng bằng H2O2 và rót vô trùng
Vl: mảnh nhựa Mảnh nhựa vỡ có thể
xuất hiện Không có Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ và chứng
nhận phân tích
Giấy
nhô
m
Sh: bào tử Bacillus
và clostridium Bề mặt có thể bị nhiễm bởi bào tử và vi
khuẩn trong không khí
Cĩ Hũ nhựa sẽ được tiệt
trùng bằng H2O2 và rót vô trùng
Trang 12
Trang 13Mảnh nhựa Mảnh nhựa và kim loại
có thể xuất hiện Không có Nhà sản xuất kiểm soát thông qua hồ sơ và chứng
nhận phân tích
Môi
trườn
g
nuôi
cấy
Sh: E coli, Bacillus,
Clostridium và các
vsv gây bệnh
khác
Môi trường nuôi cấy có thể bị nhiễm chéo trong sản xuất
Cĩ
Nước Sh: vi sinh vật trong
nước Nước có thể chứa chất bẩn sinh học và hoá học
như thuốc bảo vệ thực vật và các chất hoá học công nghiệp khác
Không có Sử dụng nước đã xử lý
Kiểm tra vi sinh và hoá chất
Hoá học: hoá
chất từ môi
trường
3.1.2. Các mối nguy trong từng quá trình sản xuất
Bảng 2: Các mối nguy có trong quy trình sản xuất sữa chua dạng khuấy
không ?
Biện pháp kiểm
soát
Bài khí Mối nguy vật
lý: vỡ hộp Thể tích khí còn lạitrong bao bì tăng lên Không (SSOP) T=70oC, áp suất
chân không tương ứng
Đồng hoá Mối nguy vật
lý: sự nhiễm bẩn ngẫu nhiên
Sữa tiếp xúc với các bộ phận của thiết bị Không (SSOP) Vệ sinh thiết bị
Thanh trùng Mối nguy sinh
học: các vi khuẩn chịu nhiệt
Một số vi khuẩn chịu nhiệt có thể tồn tại
ở nhiệt độ cao
Nước nóng không thể đạt đến nhiệt độ
Cĩ (CCP) Nhiệt độ phải đạt
đến 95oC và giữ trong 5 phút
Kiểm tra nhiệt độ đầu vào và đầu ra
Trang 14Cặn làm ngăn cản quá trình truyền nhiệt
Lên men Mối nguy sinh
học: các VSV gây bệnh
Mối nguy hoá học: còn sót lại các chất CIP
Mối nguy vật lý: các cặn lắng
Thiết bị lên men có thể có các VSV gây bệnh và các cặn lắng dính trên thành thiết bị, còn sót lại các hoá chất CIP
Không (SSOP) Thiết bị lên men
phải được làm vệ sinh sạch sẽ sau mỗi mẻ lên men
Rót vô
trùng Mối nguy sinhhọc: các VSV
gây bệnh có trong không khí
Mối nguy vật lý: bụi
Tủ rót vô trùng có thể chứa không khí chưa tiệt trùng và có lẫn bụi bẩn
Không (SSOP) Duy trì điều kiện vô
trùng bên trong tủ rót
Hàn kín Mối nguy sinh
học: các VSV gây bệnh
Mối nguy vật lý: bụi
Mối hàn bị hỏng có thể dẫn đến việc bị nhiễm bẩn vào sản phẩm trong quá trình vận chuyển
Cĩ (CP) Tiến hành kiểm tra
các mối hàn bị hỏng bằng cách lấy các mẫu một cách ngẫu nhiên trong mỗi mẻ sản xuất
Bảo quản
lạnh sản
phẩm
Mối nguy sinh học: sự phát triển của các VSV gây bệnh
Các vi sinh vật ưa ấm có thể phát triển như
Listeria.
Cĩ (CCP) Nhiệt độ bảo quản
không được vượt quá 5oC
Thời gian sử dụng không quá 3 tuần Vận
chuyển lạnh Mối nguy sinhhọc: sự phát
triển của các VSV gây bệnh
Quá trình bảo quản lạnh không đúng qui định có thể tạo điều kiện cho các VSV gây
Cĩ (CP) Xe trữ đông phải
có nhiệt độ thấp hơn 5oC trước khi vận chuyển
Trang 14
Trang 15bệnh phát triển
Tủ lạnh
trưng bày
sản phẩm
Mối nguy sinh học: sự phát triển của các VSV gây bệnh
Quá trình bảo quản lạnh không đúng qui định có thể tạo điều kiện cho các VSV gây bệnh phát triển
Không Cửa hàng có trách
nhiệm về tủ lạnh trưng bày sản phẩm
Bảo quản
lạnh cho
đến khi tới
tay người
tiêu dùng
Mối nguy sinh học: sự phát triển của các VSV gây bệnh
Quá trình bảo quản lạnh không đúng qui định có thể tạo điều kiện cho các VSV gây bệnh phát triển
Không Người tiêu dùng
có trách nhiệm bảo quản lạnh (4oC)
do có ghi trên bao bì sản phẩm
3.2. Phân tích các điểm kiểm soát tới hạn trogn quy trình sản xuất