Công nghệ chế biến Yaourt

Nguyên lý chế biến sữa chua - Nguyên lý để làm sữa chua : dựa trên nguyên lý lên men của sữa trong một môi trường nhiệt độ, trong một thời gian thích hợp để làm cho sữa biến thành sữa ch

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM



TIỂU LUẬN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA

YAOURT

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng….năm 2014

Ký tên

Mục lục

I Yêu cầu về nguyên liệu và nguyên lý chế biến sữa chua 1

1 Yêu cầu về nguyên liệu: 1

2 Nguyên lý chế biến sữa chua 3

II Quy trình sản xuất sữa chua 4

III Chỉ tiêu chất lượng sữa chua và máy móc thiết bị 10

1 Chỉ tiêu chất lượng 10

2 Các thiết bị dùng trong quá trình sản xuất: 11

Tài liệu tham khảo 17

LỜI MỞ ĐẦU

I Yêu cầu về nguyên liệu và nguyên lý chế biến

sữa chua

1 Yêu cầu về nguyên liệu:

 Tiêu chuẩn sữa bột gầy (SMP): sữa bột là sản phẩm được sản xuất từ sữa tươi

bằng phương pháp sấy gần như tách hoàn toàn nước (độ ẩm 4%)

Sữa bột có 2 loại: sữa bột gầy và sữa bột béo, trong sản xuất sữa bột gầy được sửdụng rộng rãi

Yêu cầu của sữa bột:

 Đường:

Hàm lượng kim loại

Đường lactose (đường sữa)

Hầu hết là đường α-lactoza

 Tiêu chuẩn về men giống:

tỉ lệ tốt nhất là 1:1

- Điều kiện bảo quản: < - 180C sử dụng tối đa được 24 tháng, còn ở 50C sử dụng

hạn sử dụng

 Phụ gia: hương liệu, chất màu, chất ổn định, nhũ hoa Chúng phải là loại hòa tan

nhanh và an toàn ổn định trong suốt quá trỉnh chế biến

 Nước:

như nước uống tinh khiết

2 Nguyên lý chế biến sữa chua

- Nguyên lý để làm sữa chua : dựa trên nguyên lý lên men của sữa trong một

môi trường nhiệt độ, trong một thời gian thích hợp để làm cho sữa biến

thành sữa chua, làm thay đổi cấu trúc hóa học.của sản phẩm theo yêu cầu

có lợi cho nhu cầu của cơ thể.

- Dùng vi sinh vật có sẵn sữa ủ ở nhiệt độ thích hợp thì các vi sinh vật này hoạt động tích cực làm cho sữa lên men tạo ra axit lactic và phân giải 1 số khoáng chất và axit béo tạo thành 1 số chất có lợi cho tiêu hóa và đường ruột.

II Quy trình sản xuất sữa chua.

Sữa tươi, sữa bột gầy,

đường, chất ổn định

Phối trộn

Men cái

Sữa chuathành phẫm

Làm nguộiThanh trùng 2

Đồng hóa 2

Gia nhiệt 2AgeingLàm lạnh 1Thanh trùng 1

Đồng hóa 1

Gia nhiệt 1Lọc

Bảo quản lạnh

đóng hộp

Cặn

 Quy trình sản xuất Men cái:

Men cái

 Thuyết minh quy trình:

 Phối trộn:

buồng Lần lượt đổ bột sữa gầy, chất ổn định + đường (tỉ lệ 1/5), đường còn lạivào phểu trộn Khi mở van đáy phểu, các nguyên liệu này sẽ được hút và trộnvào sữa tươi

khuấy đều dịch sữa trong bồn trộn Sau khi trộn xong, ngừng khuấy trongkhoảng thời gian 20 phút để tách bọt và hidrat hoá

 Lọc: mục đích là để loại bỏ bã ra ngoài.

 Gia nhiệt 1: Dịch sữa từ bồn trộn sẽ được bơm qua lọc để loại bỏ tạp chất có thể

lẫn vào trong quá trình trộn, sau đó đi vào bồn cân bằng Nhờ có van phau trongbồn cân bằng nên mực sản phẩm được giữ ở mức cố định làm cho quá trình sảnxuất được liên tục, giảm dao động của dòng sản phẩm và tránh bọt khí lẫn vào hệthống Sữa từ bồn cân bằng sẽ trao đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng để nâng

người ta còn cho sữa đi qua thiết bị tách khí bằng chân không trước khi qua thiết

bị đồng hoá

 Đồng hoá 1: tại máy đồng hoá, nhờ hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ được

gia tăng áp xuất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp 1 Khi

đó các hạt chất béo sẽ được chia nhỏ kích thước Sau đó dịch sữa tiếp tục đi quavan đồng hoá cấp 2 với áp suất 50 bar để phân tán đồng đều trong dịch sữa

 Thanh trùng 1: dịch sữa đựơc thanh trùng ở 650C trong 20 phút Qua trình nâng

dạng tấm nhờ trao đổi nhiệt với nước nóng Nhiệt độ thanh trùng được điềukhiển theo giá trị đã cài đặt nhờ bộ kiểm soát nhiệt độ tự động

 Làm lạnh 1: Dịch sữa sau thanh trùng1 đựơc làm lạnh xuống 4 – 80C trong thiết

bị trao đổi nhiệt dạng tấm qua 3 giai đoạn

- Giai đoạn 1: Sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi

nhiệt dạng tấm Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữachuẩn bị đi vào quá trình đồng hoá 1

- Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ 3 của

thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm

- Giai đoạn 3:Sữa ra khỏi ngăn thứ 3 sẽ đi vào ngăn thứ 4 của thiết bị trao đổi

 Ageing (ủ chín): Dịch sữa sẽ được giữ ở 4 – 80C trong 5 – 20 giờ để ổn địnhchất lượng dịch sữa, làm cho các chất khoáng đạt đến trạng thái cân bằng ổn

định Bồn ageing là loại bồn 2 vỏ có bảo ôn, sử dụng nước lạnh 1-30C

 Gia nhiệt 2: Dịch sữa từ bồn ageing được bơm qua lọc để đi tới bồn cân bằng,

sau đó sẽ được trao đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng 2 để nâng nhiệt lên 70 –

 Đồng hoá 2: Tại máy đồng hoá, nhờ hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ được

gia tăng áp suất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp 1 Sau đó

dich sữa tiếp tục đi qua van đồng hoá cấp 2 với áp suất là 50 bar Do đó các hạtchất béo sẽ được chia nhỏ kích thước và phân tán đồng đều trong dung dịch sữa

 Thanh trùng 2: Dịch sữa sau khi ra khỏi thiết bị đồng hoá 2 sẽ đi vào ngăn thứ

nhất của thiết bị trao đổi nhiệt để trao đổi nhiệt với nước nóng và nâng nhiệt độ

kiểm soát nhiệt độ tự động Nếu nhiệt độ thanh trùng không đạt, dịch sữa sẽ

được tuần hoàn về lại bồn cân bằng cho đến khi nào nhiệt độ thanh trùng đạt

 Làm nguội: Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 450C qua 2 giai

đoạn rồi đưa vào bồn ủ

- Giai đoạn 1: sữa thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi nhiệt

dạng tấm Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa chuẩn bị

đi vào quá trình đồng hoá 2

- Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ 3 vànước lạnh ở ngăn thứ tư của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để đạt nhiệt độ 450C

 Lên men: Men cái được bơm từ bồn men sang bồn ủ với tỉ lệ 3 - 5% và được

khuấy đều, tắc cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra Sau khoảng 3 – 5 giờ pHcủa dịch sữa sẽ giảm xuống 4.7- 4.8 thì ngưng ủ

 Làm lạnh 2: Mở cánh khuấy từ 2 – 3 phút, sau khi ngưng ủ, làm lạnh sữa xuống

suất điều chỉnh khoảng 1,5 đến 2,5 bar để làm mịn sửa chua Sữa chua sau khilàm lạnh được đưa vào bồn trữ để chuẩn bị đóng hộp

 Đóng hộp: Đối với sữa chua trắng: sữa từ bồn trữ được đưa đến máy rót để đóng

hộp

 Bảo quản lạnh: Bảo quản ở 2 đến 50C ít nhất là 6 giờ trước khi đưa ra tiêu thụ

Đây là giai đoạn rất quan trọng để tạo cho sản phẩm có mùi, vị và trạng thái cần

 Các quá trình sản xuất men cái sữa chua.

 Phối trộn: nước được nâng nhiệt lên 600C và sau đó đựợc đưa vào bộ phận địnhlượng để đưa vào bồn men Bột sữa gầy sữa được trộn hoà tan với nước ở trong

bồn nhờ cánh khuấy

 Lọc: mục đích là để loại bỏ bã ra ngoài.

 Thanh trùng: dich sữa sau trộn và hoà tan được thanh trùng ở 900C trong 30

phút để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh

 Lên men: Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra Sau khoảng 5 – 7giờ ở 43 –

 Làm lạnh: Mở cánh khuấy, làm lạnh men cái xuống đến 4 – 80C Men cái sẽ

được lưu giữ ở nhiệt độ này không quá 48 giờ

 SỰ KHÁC NHAU GIỮA CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA CHUA VỚI

CÁC SẢN PHẨM CÙNG LOẠI.

 Quy trình sản xuất sữa chua dạng cánh khuấy:

Sữa nguyênliệu

Hiệu chỉnh hàm lượng

chất khôChuẩn hóa

 Quy trình sản xuất sữa chua uống:

Sữa nguyên liệu

Chuẩn hóa, hiệu chỉnh

thương mại

Chất ổn

định

Đường,hương liệu

sữa chuauốngRót sản phẩm

III Chỉ tiêu chất lượng sữa chua và máy móc thiết bị

1 Chỉ tiêu chất lượng

 Chỉ tiêu cảm quan:

Tên tiêu chuẩn Yêu cầu

 Các chỉ tiêu hóa lý:

Tên chỉ tiêu

Mức yêu cầu Sữa chua Sữa chua đã tách

1 phần chất béo Sữa chua gầy

nhiệt

Xử lý nhiệt

2 Các thiết bị dùng trong quá trình sản xuất:

động cơ thành chuyểnđộng tịnh tiến của piston

trong xilanh ở áp suất

cao Chúng được chế tạo

từ những vật liệu có độbền cơ học cao Bêntrong thiết bị còn có hệthống dẫn nước vào nhằmmục đích làm mát chopiston trong suốt quátrình làm việc

được đưa vào thiết bị đồng hóa bởi piston Bơm sẽ tăng áp lực cho hệ nhũ tương

từ 3 bar lên đến 100 – 250 bar hoặc cao hơn tại đầu vào của khe hẹp Người ta sẽtạo một đối áp lên hệ nhũ tương bằng cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trongcác thiết bị giữa bộ phận sinh lực và bộ phận tạo khe hẹp Đối áp này được duytrì bởi một bơm thủy lực sử dụng dầu Khi đó, áp suất đồng hóa sẽ cân bằng với

This image cannot currently be displayed.

trong khoảng 10 – 15 giây Trong suốt thời gian này, toàn bộ năng lượng áp suất

được cung cấp từ bơm piston sẽ được chuyển thành áp suất để đẩy hệ nhũ tương

đi tiếp sau khi rời khe hẹp Một phần khác được thoát ra dưới dạng nhiêt năng

Theo tính toán chỉ 1% năng lượng sử dụng phục vụ cho mục đích đồng hóa: phá

vỡ các hạt của pha phân tán

khe hẹp và một hệ thống thủy lực tạo đối áp Trong công nghiệp chế biến sữa,thiết bị đống hóa một cấp được sử dụng khi sản phẩm có hàm lượng chất béothấp hoặc hệ nhũ tương sau đồng hóa có độ nhớt cao

hẹp và hai hệ thống thủy lực tạo đối áp Tuy nhiên người ta thường dùng chungmột bể dầu cho hai hệ thống thủy lực trên Sau khi qua khe hẹp thứ nhất, các hạtpha phân tán bị phá vỡ và giảm kích thước Tuy nhiên chúng có thể bị kết dínhvới nhau tạo thành chum hạt Việc thực hiện giai đoạn đồng hóa tiếp theo nhằmduy trì đối áp ổn định cho giai đoạn đồng hóa cấp 1, đồng thời tạo điều kiện chocác chum hạt của pha phân tán tách ra thành từng hạt phân tán riêng lẻ, chống lạihiện tượng tách pha trong quá trình bảo vệ hệ nhũ tương sau này

đối với nhóm sản phẩm có hàm lượng chất béo cao hoặc tổng hàm lượng chất

khô cao và các sản phẩm yêu cầu có độ nhớt thấp

 a Thiết trao đổi nhiêt:

Đây là loại thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, được ứng dụng rộng rãi để thanh

trùng hay gia nhiệt/làm lạnh các loại chất lỏng trong công nghệ sữa, thứcuống,thực phẩm dạng lỏng hay nhớt

 Nguyên lý hoạt động.

5 khu vực trao đổi nhiệt riêng biệt

cùng thiết bị có 2 tấm kim loại dày hơn, to hơn tấm nối, gồm, thứ nhất là tấm

khung được hàn chặt và bắt ốc vào bộ khung, thứ hai là tấm chịu áp Người ta bố

trí các thanh kim loại ở 2 bên thiết bị, có đai ốc ép chặt tấm khung và tấm chịu

áp để giữ cho các tấm trao đổi nhiệt ép kín lại với nhau

khe song song ngược nhau

giữa 2 dòng lưu chất chuyển động ngược chiều theo 2 cơ chế:

 Truyền nhiệt đối lưu trong lòng mỗi dòng lưu chất

 Truyền nhiệt do dẫn nhiệt qua tấm kim loại

truyền nhiệt

- Tấm trao đổi nhiệt là chi tiết quan trọng nhất trong thiết bị, đóng vai trò quyết

định khả năng và hiệu quả truyền nhiệt của dòng chảy

không rỉ AISI 316 có pha titan hay SMO Tấm này không chỉ cứng, chắc và

tránh được ăn mòn mà còn có khả năng truyền nhiệt tốt từ môi trường ấm hơn

qua bề mặt kim loại đến môi trường kia

chạy qua Phần còn lại được gia công lượn sóng để:

 Viền ngoài tấm trao đổi nhiệt có các rãnh để ghép vòng đệm cao su vào, khi ép

chặt hai tấm (một tấm có miếng đệm và một tấm không có miếng đệm) thì đệmnày vừa có tác dụng bịt kín vừa có tác dụng định hướng dòng chảy vào nhữngkênh xen kẽ nhau

 Giúp tăng cường (nhất là kết cấu hình chữ V), nâng cao độ bền của tấm kim loạidưới áp suất cao của dòng chảy.

 Tăng diện tích bề mặt tiếp xúc để tăng hiệu quả truyền nhiệt

 Tấm A: có các rãnh hình chữ V đặt xuôi

 Tấm B: có các rãnh hình chữ V đặt ngược

ta sẽ được tấm B và ngược lại Khi lắp ghép, người ta ghép tấm A và tấm B xenkẽ

nhiệt cần thiết, tốc độ dòng chảy, tính chất vật lý của lưu chất, độ giảm áp và chế

độ nhiệt độ của quy trình công nghệ

 Thiết bị lên men:

trình lên men thông qua 2 thông số quan trọng là nhiệt độ và độ chua Chất tảinhiệt thường dùng là hơi nước bão hòa bên trong thùng có cánh khuấy ngoài racòn có các thiết bị theo dõi và điều khiển nhiệt độ nhằm đảm bảo nhiệt độ trong

thùng phải kín đảm bảo trong điều kiện yếm khí Đồng thời phải có điều khiển

 Chi tiết thiết bị:

Đối với môi trường người ta sử dụng thiết bị lên men dang hình trụ đứng được

chế tạo từ vât liệu thép ko rỉ bên trong cánh khuấy có gắn các đầu dò nhiệt độ

pH… có thể theo dõi trực tiếp các thông số trong suất quá trình lên men Trong

sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa do không cần cung cấp oxi cho các vi sinhvật khi lên men các thiết bị không có hệ thống sục khí Motor chính cho thiết bị

thường được đặt ở trên nóc thiết bị còn các cửa nạp và tháo được lắp ở đáy thiết

bị ngoài ra thiết bị còn có cửa quan sát và van lấy mẫu

 Máy trộn: Thiết bị dùng để khấy trộn cho đều các thành phần có trong sữa

chua

 Thiết bị thanh trùng.

sữa, giúp sữa giữ nguyên hương vị và giá trị dinh dưỡng, kéo dài thời hạn sửdụng

nước đó

- Tuy nhiên, yêu cầu thông thường là nhiệt độ thanh trùng phải đủ để đảm bảo tiêudiệt vi sinh vật có hại và vi trùng gây bệnh, trong khi không ảnh hưởng đến chất

lượng & mùi vị sản phẩm

 Thiết bị đóng gói: Thiết bị đóng hộp, đóng block, đóng thùng giúp quá trình vận

chuyển và bảo quan

Tài liệu tham khảo

1 Đồ án tốt nghiệp – Đinh Thị Nhu Hoa – STH K47 – Trường Đại Học Bách Khoa

Hà Nội

2 Quy trình lên men sữa chua – Lớp 07 DSH4 – Trường Đại Học Kỹ Thuật CôngNghệ TP HCM

3 Bài giảng công nghệ chế biến sữa – Giãng Viên Lê Văn Nhất Hoài – Trường

Đại Học Công Nghiệp TP HCM

4 Quy trình sản xuất sữa chua – Lớp CTP12B – Trường Cao Đẳng Kinh Tế KỹThuật Cần Thơ