Tiểu luận cncb sữa và các sản phẩm từ sữa

bài tiểu luận trình bày cụ thể về quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng bao gồm các nội dung tổng quan về sữa, các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng sữa, quy trình sản xuất, ..........................................

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

MỤC LỤC MỤC LỤC 2

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

DANH MỤC BẢNG BIỂU – SƠ ĐỒ 3

MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SỮA THANH TRÙNG 5

1.1 Tìm hiểu về sữa và sữa tươi thanh trùng 5

1.1.1 Sữa 5

1.1.2 Tìm hiểu về sữa tươi thanh trùng 6

1.1.3 Chỉ tiêu chất lượng sữa thanh trùng 6

1.1.4 Công dụng của sản phẩm 7

1.2 Tìm hiểu về quá trình thanh trùng sữa 7

CHƯƠNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỮA THANH TRÙNG 8

2.1 Nhiệt độ 8

2.1.1 Nhiệt độ đun nóng 8

2.1.2 Nhiệt độ làm lạnh 9

2.1.3 Các điều kiện đun nóng và làm lạnh 9

2.2 Hệ vi sinh vật 10

2.3 Tính chất vật lý và thành phần hóa học của sữa 10

2.4 Thiết bị 10

2.5 Thời gian thanh trùng 11

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG 12

3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng 12

3.2: Thuyết minh quy trình 12

3.2.1 Gia nhiệt 1 12

3.2.2 Tiêu chuẩn hóa 13

3.2.3 Gia nhiệt 2 14

3.2.4 Bài khí 14

3.2.5 Đồng hóa 15

3.2.6 Thanh trùng giai đoạn 16

3.2.7 Làm lạnh 16

3.2.8 Rót hộp vô trùng 16

3.2.9 Sản Phẩm 17

KẾT LUẬN 18

Tài liệu tham khảo 19

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 3.1: Thiết bị trao đổi dạng tấm 11 Hình 3.2: Thiết bị ly tâm 12 Hình 3.3: Thiết bị bài khí 13

DANH MỤC BẢNG BIỂU – SƠ ĐỒ

Bảng 1.1: Thành phần trong 100g sữa bò 5

Sơ đồ 3.1: Quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng 12

MỞ ĐẦU

Sau khi chính thức ra nhập tổ chức thương mại thế giới WTO (2006), nước ta đang đứng trước nhiều cơ hội và thử thách để trở thành một nước có nền kinh tế phát triển Các ngành công nghiệp trong đó có công nghiệp thực phẩm được đầu tư mạnh

mẽ nhằm thúc đẩy kinh tế đất nước và chăm lo cho đời sống của người dân

Sữa là loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, dễ hấp thu Theo nhiều nghiên cứu thì protein trong sữa có thể đạt độ tiêu hóa tới 96 - 98%, lipit sữa cũng chứa khá nhiều nhóm acid béo khác nhau và một hàm lượng lớn các vitamin có lợi cho sức khỏe Ngoài ra, trong sữa có đầy đủ các nguyên tố khoáng, nhất là canxi và photphos giúp hình thành xương và não bộ của trẻ em Thường xuyên uống sữa tươi hàng ngày giúp tăng cương sinh lực, cải thiện sức khỏe, đẹp da, chống lão hóa, chống loãng xương…

Do đó, sữa là loại thực phẩm không thể thiếu trong thực đơn hàng ngày của mỗi gia đình

Ngành công nghiệp sữa Việt Nam đang phát triển một cách rõ rệt Nếu trước những năm 90 chỉ có 1- 2 nhà sản xuất, phân phối sữa mà chủ yếu là sữa đặc và sữa bột (nhập ngoại) thì đến nay thị trường sữa Việt Nam đã có gần 20 hãng nội địa và có thể chế biến thành 500 loại sản phẩm khác nhau Trong đó, có 5 ngành sản xuất chính

là sữa tươi thanh trùng, sữa tươi tiệt trùng, sữa chua uống, sữa chua ăn và sữa đặc

Sữa tươi thanh trùng là sản phẩm được chế biến từ 100% sữa tươi, không bổ sung thêm các thành phần khác vào trong sữa, nhiệt độ gia nhiêt thấp trong thời gian ngắn Do đó, sữa tươi thanh trùng lưu giữ được tối đa các thành phần dinh dưỡng có trong sữa Dòng sản phẩm này đang được người tiêu dùng khá ưa chuộng Sữa thanh trùng là sản phẩm giàu dinh dưỡng, dễ hấp thu và thích hợp với mọi lứa tuổi

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SỮA THANH TRÙNG 1.1 Tìm hiểu về sữa và sữa tươi thanh trùng

1.1.1 Sữa

Khái niệm:

Sữa là dưỡng chất thu được từ một hoặc nhiều lần vặt từ tuyên vú của động vật cho sữa

Sữa tươi nguyên liệu là sữa không bổ sung hoặc tách bớt các thành phần của sữa, chưa qua xử lý ở nhiệt độ cao hơn 40 °C hoặc các biện pháp xử lý tương đương khác, dùng để tiêu thụ ở dạng sữa lỏng hoặc để chế biến tiếp theo (TCVN 11216:2015)

Bảng 1.1: Thành phần trong 100g sữa bò

1.1.2 Tìm hiểu về sữa tươi thanh trùng

a Khái niệm

Sữa tươi thanh trùng là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi nguyên liệu, có thể bổ sung đường và các loại nguyên liệu khác ví dụ như nước quả, cacao, cà phê, phụ gia thực phẩm, đã được chế biến bằng phương pháp thanh trùng (TCVN 11216:2015)

b Đặc điểm

Sữa tươi thanh trùng được sản xuất từ sữa bò tươi nguyên liệu đảm bảo chất lượng (90%) đã qua thanh trùng Giữ được các chất dinh dưỡng, hương vị và một số tính chất khác gần giống như sữa tươi

Thời gian sử dụng ngắn (7-10 ngày) và được bảo quản ở nhiệt độ thấp (4-6°C)

1.1.3 Chỉ tiêu chất lượng sữa thanh trùng

Người ta đánh giá chất lượng sữa thanh trùng thông qua các chỉ tiêu cơ bản sau:

•Chỉ tiêu hóa lý (được xác định bằng phương pháp công cụ): Tổng hàm lượng chất khô, hàm lượng chất béo, glucid, protein, và độ chua Độ chua sữa thanh trùng tường nằm trong khoảng 1,4-1,8 g/l (tính theo acid lactic)

˗ Hàm lượng chất khô không nhỏ hơn: 1,15%

˗ Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn: 3,2%

˗ Hàm lượng protein không nhỏ hơn: 3%

˗ Tỷ trọng sữa ở 20°C: 1,026 – 1,033

˗ Độ acid chung (°T): 17 - 19

˗ Điểm đóng băng: -0,51 – 0,55

•Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số vi khuẩn hiếu khí (không lớn hơn 30000 khuẩn lạc /ml); Coliform tổng số (không lớn hơn 10 khuẩn lạc/ml), không phát hiện Salmonella trong 250 ml mẫu thử Ngoài ra các thí nghiệm định tính phosphatase và lactoperoxydase phải cho kết quả âm tính

•Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi, vị Các chỉ tiêu này của sản phẩm sữa thanh trùng (không bổ xung thêm hương liệu) phải tương tự như sữa tươi như: dạng nhũ tương đồng đều, không vón cục, không có lớp bơ nổi váng trên mặt, không có rác, rơm hoặc tạp chất, có màu vàng ngà đến vàng nhạt Mùi vị thơm ngon đặc biệt của sữa, không có mùi vị lạ

1.1.4 Công dụng của sản phẩm

- Làm đẹp da

- Răng và xương chắc khỏe

- Tăng cường cơ bắp

- Phát triển cơ bắp

- Hỗ trợ miễn dịch, tăng sức đề kháng

1.2 Tìm hiểu về quá trình thanh trùng sữa

1 Khái niệm

Thanh trùng là quá trình xử lý nhiệt nhẹ (dưới 100°C) nhằm tiêu diệt vi sinh vật gây hại và bất hoạt các enzyme trong thực phẩm

2 Mục đích

+ Bảo quản: làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và ức chế hệ vi sinh vật trong thực phẩm, nhờ đó sẽ kéo dài thời gian bảo

+ Chế biến: quá trình thanh trùng được xem là một phương pháp chế biến nhiệt trong công nghiệp thực phẩm: làm chín sản phẩm

3 Phân loại

Phân loại theo sản phẩm:

+ Thanh trùng thực phẩm trong bao bì: thường áp dụng đối với các sản phẩm

đồ hộp: rau quả, thịt, đồ hộp cá

+Thanh trùng thực phẩm không có bao bì: thường áp dụng với các sản phẩm dạng lỏng như sữa, các loại nước quả có độ nhớt cao,

- Phân loại theo tác nhân:

+ Thanh trùng bằng áp suất cao

+ Thanh trùng tia ion hóa

+ Thanh trùng xung điện từ

+ Lọc thanh trùng

+ Thanh trùng bằng nhiệt

Các phương pháp trên có thể sử dụng độc lập hoặc kết hợp phương pháp này với phương pháp khác, nhằm nâng cao hiệu quả thanh trùng thương phẩm

Hiện nay phương pháp thanh trùng thương phẩm phổ biến nhất là thanh trùng bằng nhiệt

Các phương pháp thanh trùng bằng nhiệt sử dụng trong thanh trùng sữa:

Thanh trùng từng mẻ

+ Nhiệt độ 62-65°C trong 30 phút

+ Được thực hiện trong nồi hở

+ Dễ bị nhiễm tạp chất, hiện nay hầu như không được sử dụng

HTST (Hight temperature - short time)

+ Nhiệt độ thanh trùng 72-76 °C trong 15-40 giây

+ Thực hiện trong thiết bị trao đổi nhiệt

- Thanh trùng nhiệt độ cao

+ Nhiệt độ thanh trùng 85-90 °C trong 15 giây

+ Thực hiện trong thiết bị trao đổi nhiệt

- Thanh trung nhiệt độ siêu cao

+ Nhiệt độ thanh trùng 125-138°C trong 2-4 giây

+ Thời gian bảo quản sữa được kéo dài 30-40 ngày

Sử dụng phương pháp thanh trùng nhiệt độ cao (80°C trong 10-15 giây) để

giữ được chất lượng ổn định cho các loại sữa

CHƯƠNG 2: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỮA THANH TRÙNG 2.1 Nhiệt độ

2.1.1 Nhiệt độ đun nóng

Đầu tiên cần phải xác định nhiệt độ đun nóng có nghĩa là xác định nhiệt độ và thời gian kéo dài cần thiết

Nhiệt độ đun nóng đòi hỏi phải phá hủy được cấu trúc của trực khuẩn chịu nhiệt, các vi khuẩn gây bệnh và loại ra với một tỷ lệ đáng kể tạp trùng nhằm làm cho sữa sau đáp ứng được các tiêu chuẩn cho phép về vi sinh vật

2.1.2 Nhiệt độ làm lạnh.

Hệ vi sinh vật có trong sữa rất đa dạng và với số lượng tăng lên nếu chế độ bảo quản sữa tươi không thích hợp Vi khuẩn lactic ưa ẩm có thể phát triển bình thường ở nhiệt độ từ 30°C đến khoảng 60°C Vì vậy không giữ sữa đã được thanh trùng trong khoảng nhiệt độ 30°C đến khoảng 60°C để tránh hình thành nhanh axit lactic

Mặt khác, một vài loài vi sinh vật chịu nhiệt có thể tăng số lượng ở nhiệt độ môi trường do đó để tiêu diệt các loài này cần thiết phải làm lạnh sữa rất nhanh đến nhiệt

độ 3-4°C Tuy nhiên sữa được thanh trùng không hoàn toàn ổn định bởi các bào tử còn tồn tại vẫn phát triển được ở nhiệt độ rất thấp Thế nhưng, sự phát triển của các bào tử trong điều kiện nhiệt độ thấp có tốc độ chậm nên sữa sau thanh trùng nếu được bảo quản trong các điều kiện thích hợp thì vẫn có thể ổn định chất lượng trong thời gian ngắn

2.1.3 Các điều kiện đun nóng và làm lạnh.

Muốn làm thay đổi ít nhất thành phần và cấu trúc của sữa, cần phải xác định các chế độ tối ưu khi đun nóng hoặc làm lạnh

Điều quan trọng đầu tiên là tất cả các thành phần có trong sữa có khả năng chịu được nhiệt độ thanh trùng thích hợp Nếu nhiệt độ thanh trùng không phù hợp sẽ dẫn đến những thay đổi đáng kể Có thể nói tóm lại là sử dụng chế độ nhiệt sao cho đảm bảo sự đồng nhất hóa trong khi xử lý sữa ở nhiệt độ cao

Khi đun nóng một vài thành phần của sữa bị thoát ra dưới tác động nhiệt, dù với một lượng nhỏ cũng gây nên sự kém phẩm chất Mặt khác, nếu ứng dụng chế độ nhiệt quá cao sẽ dẫn đến sự thay đổi đồng thời về thành phần và cấu trúc, trong một số trường hợp gây sự xuất hiện vị khó chịu

Chúng ta biết rằng khi CO2 thoát ra trong quá trình đun nóng sẽ làm thay đổi cân bằng muối khoáng của sữa Chúng ta cũng đã biết rõ vai trò của oxy trong việc phá hủy cấu trúc vitamin bởi nhiệt Để đồng thời loại bỏ tác động của oxy và hạn chế sự mất mát CO2 cần tiến hành đun nóng sữa trong điều kiện chân không Cuối cùng chúng ta biết rằng sự có mặt của một số kim loại có vai trò xúc tác quá trình oxy hóa các vitamin và chất béo gây phá hủy các chất này Vì vậy, cần tránh để sữa tiếp xúc trực tiếp với bề mặt kim loại, không những hạn chế được quá trình oxy hóa mà còn giảm hàm lượng muối kim loại nặng trong sữa sản phẩm

2.2 Hệ vi sinh vật.

Số lượng tế bào VSV trong sữa sẽ ảnh hưởng đến việc chọn giá trị nhiệt

Nếu hàm lượng VSV càng nhiều, ta phải chọn chế độ xử lý nhiệt phải nghiêm ngặt với nhiệt độ cao hơn và thời gian dài hơn Như vậy, việc hạn chế số lượng VSV ban đầu trong mẫu trước khi thanh trùng là rất cần thiết thông qua việc tuân thủ chặt chẽ các quy định từ khâu vắt sữa, vận chuyển, chế biến, …

2.3 Tính chất vật lý và thành phần hóa học của sữa

Một số chỉ tiêu vật lý như hàm lượng chất khô, độ nhớt, điểm đông đặc của sữa cũng ảnh hưởng ít nhiều đến hệ số truyền nhiệt và hiệu quả quá trình thanh trùng Khi xử lý ở nhiệt độ cao, điểm đông đặc của sữa sẽ gia tăng do sự kết tủa của một số muối photphat có trong sữa, ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng

Độ nhớt càng cao thì khả năng truyền nhiệt sẽ giảm

Đối với sữa, việc lựa chon thời gian thanh trùng phụ thuộc vào giá trị pH của sữa.

Do pH ảnh hưởng đến hoat độ của enzyme nên pH đóng vai trò kích thích hoặc kìm hãm sự sinh trưởng, thậm chí có thể tiêu diệt một số VSV trong sữa

Các hợp chất trong sữa có hệ số dẫn nhiệt khác nhau Ví dụ lipid có hệ số dẫn nhiệt rất thấp Do đó khi tiến hành thanh trùng chúng ta cần tăng giá trị nhiệt độ và thời gian xử lý

Một số protein đông tụ làm ảnh hưởng quá trình thanh trùng

2.4 Thiết bị

Thiết bị thanh trùng ở nhiệt độ thấp: trong thùng sữa được làm nóng lên 63°C và giữ ở nhiệt độ này trong 30 phút trước khi làm lạnh, tuy nhiên vi sinh vật ưa nhiệt có thể còn tồn tại và phát triển gây ảnh hưởng hiêu suất thanh trùng và chất lượng sữa Thiết bị thanh trùng sữa ở nhiệt độ cao: sữa thường đươc đun nóng 75-85°C trong vòng 15s, ít làm thay đổi đặc tính của sữa, tuy nhiên albumin và globulin có thể

bị đông tị một phần

Thiết bị thanh trùng nhiệt độ cao dạng parabon: sự không đồng nhất về tác dụng nhiệt kéo theo hiện tượng đun nóng cục bộ làm thay đổi một phần cấu trúc sữa

Thiết bị thanh trùng nhiệt độ cao dạng ống: thiết bị có bề mặt trao đổi nhiệt tốt, ít làm thay đổi thành phần sữa

Thiết bị thanh trùng nhiệt độ thấp: đun nóng chậm, gián đoạn, tương đối giữ được tính chất sữa

Hiện nay, nhiều loại thiết bị thanh trùng hoặc tiệt trùng được thiết kế với bộ phận đảo trộn sản phẩm trong quá trình xử lý nhiệt Điều đó sẽ làm xuất hiện các dòng đối lưu và cải thiện hệ số truyền nhiệt cũng như mức độ đồng nhất của sản phẩm sau thanh trùng – tiệt trùng

Đối với phương pháp tiệt trùng ngoài bao bì, người ta sẽ thiết kế các thiết bị truyền nhiệt sao cho làm xuất hiện các dòng chảy rối cũng nhằm mục đích giúp quá trình diễn ra nhanh và hiệu quả hơn

2.5 Thời gian thanh trùng

Trong quá trình thanh trùng sữa, thời gian thanh trùng cũng là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm thong thường ta có thể chọn

chế độ thanh trùng ở nhiệt độ thấp (63°C trong 30 phút) hay thanh trùng ở nhiệt độ cao (72°C đến 75°C trong 15 giây)

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG 3.1: Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng

Tùy thuộc vào chất lượng sữa nguyên liệu và yêu cầu về hàm lượng chất béo trong sản phẩm mà quy trình công nghệ sản xuất sữa thanh trùng có thể thay đổi

Sơ đồ 3.1: Quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng

3.2: Thuyết minh quy trình

3.2.1 Gia nhiệt 1

 Mục đích: Nâng nhiệt độ sữa nguyên liệu lên 40 – 45℃ để chuẩn bị cho công đoạn tiêu chuẩn hóa

 Thực hiện: Bơm hút sữa từ bồn chứa đưa sữa nguyên liệu vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, tại đây sữa được nâng nhiệt độ lên 40 – 45℃

Hình 3.1: Thiết bị trao đổi dạng tấm

3.2.2 Tiêu chuẩn hóa

 Mục đích: Hiệu chỉnh hàm lượng béo của sữa nguyên liệu thành 3,5% , chuẩn

bị cho quy trình thanh trùng

 Thực hiện:

- Tiêu chuẩn hóa chất béo trong sữa bằng thiết bị tiêu chuẩn hóa tự động, vì có thể thực hiện đồng thời hai nhiệm vụ: ly tâm làm sạch và tiêu chuẩn hóa chất béo của sữa

- Người ta dùng bơm đưa sữa cần tách chất béo và thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để gia nhiệt sữa lên 40 – 45℃ rồi chuyển sang thiết bị ly tâm tiêu chuẩn hóa tự động Sau khi điều chỉnh đến hàm lượng cần thiêt sẽ được đưa đi thực hiện các quá trình công nghệ tiếp theo để sản xuất sữa tươi thanh trùng

Hình 3.2: Thiết bị ly tâm

 Các biến đổi chính: khối lượng riêng tăng, độ nhớt giảm, nhiệt độ tăng, …

3.2.3 Gia nhiệt 2

 Mục đích: Nâng nhiệt độ sữa nguyên liệu lên 65 – 68℃ để chuẩn bị cho công đoạn bài khí

 Thực hiện: Sữa sau khi tiêu chuẩn hóa, được đưa vào ngăn thứ 3 thiết bị trao đổi nhiệt, tại đây sữa được nâng nhiệt lên 65 – 68℃

3.2.4 Bài khí

 Mục đích: Tăng hiểu quả cho các quá trình tiếp theo, đặc biệt là sự truyền nhiệt của quá trình thanh trùng

 Thực hiện: Sữa nguyên liệu đã được tiêu chuẩn hóa được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm được gia nhiệt sơ bộ lên 65 – 68℃ Đây là nhiệt độ thích hợp cho quá trình bài khí, sau đó được đưa vào thiết bị bài khí

Hình 3.3: Thiết bị bài khí

 Các biến đổi chính:

- Vật lí: thể tích giảm

- Hóa lí: nước bay hơi

- Cảm quan: cải thiện mùi của sữa

Lưu ý: Quá trình này là bắt buộc khi sữa chứa nhiều khí, đặc biệt khi hàm lượng các

chất dễ bay hơi trong sữa tăng cao

3.2.5 Đồng hóa

 Mục đích: giảm kích thước của các cầu béo, làm cho chúng phân bố đều chất béo trong sữa, làm cho sữa được đồng nhất

- Đồng hóa có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm đáng kể quá trình oxi hóa, làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa (tăng độ phân tán cream, phân bố lại giữa pha chất béo và plasma, thay đổi thành phần

và tính chất của protein, tăng giá trị cảm quan) Các sản phẩm sữa qua đồng hóa được cơ thể hấp thu dễ dàng

- Nhiệt độ thích hợp cho quá trình đồng hóa là 55 – 80℃

 Thực hiện: Sữa tươi đã tiêu chuẩn hóa được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để gia nhiệt sơ bộ lên 65 – 68℃, rồi được đưa vào thiết bị đồng hóa

 Các biến đổi chính:

- Vật lý: giảm kích thước của pha phân tán, nhiệt độ tăng, thể tích thay đổi