CÂU hỏi ôn tập chế biến sữa

• Các hợp chất chứa nitơ Protein chiếm 95%, còn lại là các hợp chất chứa nitơ phi protein Casein là thành phần protein chủ yếu trong sữa Thành phần protein hòa tan trong sữa bò: • Chất b

Câu 1: Các định nghĩa về sữa

Sữa cô đặc là nhóm sản phẩm được chế biến từ sữa và có hàm lượng chất khô rất cao ( thườngdao động từ 26.0% – 74.5%)

 Sữa đặc không đường: sữa cô đặc không có bổ sung thêm đường saccharose trong quátrình chế biến

 Sữa đặc có đường: sữa cô đặc có bổ sung thêm đường saccharose trong quá trình chế biến

Sữa hoàn nguyên: là sữa thu được khi hòa nước với sữa bột gầy hoặc sữa bột nguyên

Sữa tái chế: từ hỗn hợp sữa bột gầy, chất béo khan từ sữa và nước sao cho đạt được hàmlượng chất béo mong muốn

Whey protein: sữa nguyên kem tiến hành tách casein và béo

Sữa bột gầy: được sản xuất từ sữa gầy

Fomai: là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng được chế biến từ sữa Nta đông tụ casein trong sữasau đó tách khối đông thu được đế chế biến tiếp thành phô mai

Sữa bột nguyên kem: được sản xuất từ sữa tươi nguyên kem

Sữa gầy: sữa tươi đưa vào ly tâm tách cream

Câu 2: Một số tính chất vật lý của sữa bò:

Sữa là một chất lỏng màu trắng, đục, có độ nhớt lớn hơn 2 lần so với nước, có vị đường nhẹ và cómùi ít rõ nét

 Sữa là một chất lỏng đục, sữa bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt

 Giá trị pH của sữa:

 Giá trị pH thường được xác định ở 20oC

 Sữa tươi có pH trung bình là 6.6

 Sữa non có pH thường khoảng 6.0Khi sữa bị nhiễm vi khuẩn lactic chúng sẽ làm pH của sữa giảm

 Sữa bình thường có độ chua khoảng 7oSH hoặc 17oTh

 Các chất béo của sữa có tỷ trọng nhỏ hơn 1g/cm3 Hàm lượng chất béo trong sữa càngcao thì tỷ trọng càng thấp

 Điểm đông đặc của sữa thường dao động trong khoảng -0.54 ÷ -0.59oC

 Người ta thường sử dụng chỉ tiêu này để kiểm tra sữa tươi có bị pha loãng vớinước hay không

 Khi xử lý sữa ở nhiệt đô cao, điểm đông đặc của sữa sẽ gia tăng do một số muốiphosphat trong sữa kết tủa

Câu 3: Thế nào là độ chua của sữa? Phương pháp xác định

 Độ chua thường được xác định theo phương pháp chuẩn độ Hiện nay độ chua của sữathường được biểu diễn bằng độ Soxhlet Henkel(oSH), độ Thorner(oTh), hay độDornic(oD)

 oSH: là số ml NaOH N/4 dùng để chuẩn độ 100ml sữa

 oTh: là số ml dd NaOH N/10 dùng để chuẩn độ 100ml sữa có bổ sung 200mlnước cất

 oD: là số ml dd NaOH N/9 cần thiết để chuẩn độ 100ml sữa

 Sữa bình thường có độ chua khoảng 7oSH hoặc 17oTh

Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua:

Câu 4: Tỷ trọng của sữa:

Tỷ trọng của sữa do hàm lượng chất khô quyết định

Các chất béo của sữa có tỷ trọng nhỏ hơn 1g/cm3 Hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷtrọng càng thấp

Có thể tính được tỷ trọng của sữa theo công thức sau:

– F: hàm lượng chất béo trong sữa (%khối lượng)

)/(608.193.0

5

W SNF F

d o C







– SNF: hàm lượng các chất khô không béo trong sữa (%khối lượng)– W: hàm lượng nước trong sữa (%khối lượng)

Câu 5: Định nghĩa tổng chất khô

Tổng chất khô (TS) được hiểu là các chất còn lại trong quá trình bào khí và làm bốc hơi hết lượng

ẩm (dạng không liên kết ) có trong sữa

Chất khô không béo = TS – hàm lượng chất béo trong sữa (fat – F)

Câu 6: Thành phần hóa học của sữa

Hàm lượng nước liên kết trong sác sản phẩm sữa rất khác nhau

Đóng băng ở nhiệt độ nhỏ hơn 00C, không hòa tan muối, đường

Dạng đặc biệt của nước liên kết là nước kết tinh với lactoza dưới dạng C12H22O11.H2O

 Tổng chất khô

• Lactose

Lactose là một disaccharide do glucose và galactose liên kết với nhau tạo thành

Lactose là đường khử, có độ ngọt thấp hơn nhiều so với các loại đường khác (khoảng 16)

Lactose bị thủy phân bởi enzym lactase tạo thành glucose và galactose

Sữa là nguồn thực phẩm tự nhiên duy nhất chứa lactose

• Các hợp chất chứa nitơ

Protein chiếm 95%, còn lại là các hợp chất chứa nitơ phi protein

Casein là thành phần protein chủ yếu trong sữa

Thành phần protein hòa tan trong sữa bò:

• Chất béo

Thành phần chất béo trong sữa gồm lipit đơn giản (Triglycerit, Diglycerit, Cholesterid,…) và lipitphức tạp

• Khoáng

Hàm lượng khoáng trong sữa dao động từ 8 ÷ 10mg/l

Các chất khoáng chủ yếu trong sữa là Ca, P, Mg…

Thông thường vào cuối thời kỳ tiết sữa, đặc biệt khi con vật bi viêm vú, hàm lượng NaCl tăng vọt

 Vitamin

Vitamin hòa tan trong nước: B1, B2, B3, B5, B6, C…

Vitamin hòa tan trong chất béo: A, D, E

• Enzym

Enzyme đầu tiên tìm thấy trong sữa là lactoperoxydase

Đến nay đã tìm thấy hơn 60 enzym trong sữa

Sự có mặt của enzym trong sữa là nguyên nhân gây biến đổi thành phần hóa học của sữa có thểdẫn đến hư hỏng sữa, tuy nhiên một số enzym có trong sữa lại có khả năng kháng khuẩn nhưlysozym

Hàm lượng VSV trong sữa càng cao thì hệ enzym càng đa dạng

Câu 7: Ưu điểm của sữa đặc so với sữa tươi:

Thời gian bảo quản sản phẩm kéo dài, sản phẩm có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng

Tiết kiệm được chi phí cho việc vận chuyển và kho chứa sản phẩm

Phục vụ cho đối tượng người tiêu dùng ở xa nơi thu hoạch và chế biến sữa

Sữa cô đặc còn là nguyên liệu cho một số ngành công nghiệp sản xuất thực phẩm.

Câu 8: Nguồn gốc hệ vi sinh vật trong sữa bò

 Bầu vú động vật cho sữa

 Trên cơ thể động vật có nhiều VSV khác nhau

 Trong quá trình vắt sữa, một số loại rơi vào bình chứa sữa

 Một số VSV tại khu vực bầu vú có thể chui vào tuyến sữa

 Người và thiết bị vắt sữa

 Người vắt sữa phải có sức khỏe tốt và không mắc bệnh truyền nhiễm

 Tình trạng vệ sinh và thao tác kỹ thuật cũng ảnh hưởng đến số lượng VSV trongsữa

 Thiết bị vắt sữa cũng cần phải đảm bảo vệ sinh

 Thiết bị chứa sữa

 Các thiết bị, dụng cụ chứa cũng cần vệ sinh sạch sẽ

 Môi trường chuồng trại nơi vắt sữa

Câu 9: Hệ vi sinh vật trong sữa

Câu 10: Vì sao sữa rất dễ bị hư hỏng

Hàm lượng chất khô thấp nên ít bị tác dụng của áp suất thẩm thấu

Hàm ẩm cao, chất dinh dưỡng cao

Vi sinh vật từ trong quá trình sản xuất rất dễ bị xâm nhập

Sự có mặt của enzym trong bản thân sữa là nguyên nhân gây biến đổi thành phần hóa học của sữa

có thể dẫn đến hư hỏng sữa

Vì vậy, đây là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển gây hư hỏng làm biến đổi tính chấtcủa sữa

Câu 11: Những điểm đặc biệt cần chú ý của cấu trúc sữa trong quá trình bảo quản và chế biến

Chất khoáng dễ bị tác động bởi môi trường đặc biệt là dưới tác dụng của nhiệt độ

Qúa trình xử lý nhiệt gây đông tụ protein làm mất ổn định cấu trúc

Thành phần của sữa rất phức tạp, chất béo có nhiệt độ kết tinh khác nhau nên gây ra hiện tượngcác chất kết tinh trước sẽ bọc lấy các chất chưa kịp kết tinh gây hiện tượng không đồng nhất trongsữa

Câu 12: Những phương pháp vắt sữa

Vắt sữa thủ công khả năng nhiễm khuẩn

cao

Khả năng nhiễm khuẩn thấp vì hệ thốngvắt liên tục sau đó đưa về một bồn chungNếu một con bị nhiễm bệnh thì sẽ lâynhiễm cho cả khối sữa lớn

Câu 13: Bài toán về chuẩn hóa

100kg sữa nguyên kem có cream 3.8% đem ly tâm thu được cream (40%) và sữa gầy ( 0.05%) đểchuẩn hóa thành sữa nguyên kem có cream 3%

- Sự chênh lệch khối lượng riêng giữa pha liên tục và pha phân tán

(Đối với nguyên liệu sữa, đường kính hạt phân tán, sự chênh lệch khối lượng riêng của cáccấu tử rất ít thay đổi nên rất ít ảnh hưởng đến hiệu quả ly tâm )

- Độ nhớt pha liên tục

- Bán kính quay, tốc độ vòng quay của thiết bị:

Nếu V cao => hiệu quả ly tâm cao, tuy nhiên bán kính thiết bị lớn, chi phí tốn kém

 Tùy vào mục đích và điều kiện mà lựa chọn thông số phù hợp

- Nhiệt độ quá trình

Đặc điểm:

Ly tâm Sữa nguyên Cream ( 30 – 40% béo)

Sữa gầy ( 0.05% béo)

Bài toán chuẩn hóa:

100 kg sữa nguyên liệu (3.8%) => ly tâm => ? Cream (40%) => Phối trộn => Sữa 3%

 Đây là phương pháp đơn giản nhất

 Hiệu quả của phương pháp đồng hóa này là không cao

 Trong CNCB sữa phương pháp này chỉ dùng nhằm mục đích chuẩn bị sơ bộ trước khi đồng hóa bằng phương pháp sử dụng áp lực cao

- Đồng hóa bằng phương pháp sử dụng áp lực cao:

 Các hạt của pha phân tán sẽ bị phá vỡ và giảm kích thước khi bơm hệ nhũ tương quakhe hẹp dưới áp lực cao

 Kích thước khe hẹp có thể dao động từ 15 ÷ 300µm

 Tốc độ dòng của hệ nhũ tương được đẩy đến khe hẹp có thể lên tới 50 ÷ 200m/s

Phân biệt đồng hóa:

- Đồng hóa 1 phần:

Một phần sữa gầy + cream => đồng hóa

Phối trộn không cần đồng hóaPhần sữa gầy còn lại

 Giảm chi phí cho quá trình đồng hóa

- Đồng hóa toàn phần : đồng hóa tổng hỗn hợp sữa gầy và cream

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồng hóa:

- Tỷ lệ thể tích giữa pha phân tán so với toàn bộ hệ nhũ tương: tỷ lệ này nhỏ thì quá trình đồng hóa sẽ dễ dàng

Trong quá trình đồng hóa, yêu cầu [béo] < 10%

Nếu [béo] > 10%, tỉ số pha phân tán / hệ nhũ tương lớn => sự va chạm của các giọt cao, cóthể xảy ra xu hướng hợp giọt, hiệu quả đồng hóa không cao

- Nhiệt độ: thường thực hiện trong khoảng 55 ÷ 80oC

Nhiệt độ càng cao => độ nhớt dung dịch giảm => khả năng đồng hóa tăng

Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao => biến tính => suy giảm giá trị dinh dưỡng

- Áp suất: thường thực hiện trong khoảng 100 ÷ 250bar

Nếu P tăng, khả năng đồng hóa xảy ra dễ dàng P>> => hao tốn thiết bị

- Chất nhũ hóa

4 Quá trình thanh trùng, tiệt trùng:

Mục đích:

- Tiêu diệt vi sinh vật

- Vô hoạt enzyme

- Tiệt trùng: Trong bao bì : 110 – 115oC , 1000 – 2000s

Ngoài bao bì : 135 – 150oC , 1 – 10s bao gồm: p2 trức tiếp

p2 gián tiếp

Phân biệt thanh trùng và tiệt trùng:

- Thanh trùng: xử lý nhiệt ở nhiệt độ thấp, thời gian dài, cấu trúc và giá trị dinh dưỡng của

sản phẩm ít bị biến đổi, thời gian bảo quản ngắn

- Tiệt trùng: xử lý nhiệt ở nhiệt độ cao, thời gian ngắn, cấu trúc và giá trị dinh dưỡng dễ bị

biến đổi hơn, thời gian bảo quản kéo dài

Phân biệt

UHT ngoài bao bì trức tiếp và gián tiếp:

UHT ngoài bao bì trực tiếp UHT ngoài bao bì gián tiếpCác công

đoạn

- Gia nhiệt sơ bộ

- Gia nhiệt dòng sữa bằng dònghơi nóng ( tiếp xúc trực tiếp)

- Làm nguội ( sd bồn bốc hơichân không 70 – 80oC)

- Làm nguội

- Làm lạnh

- Bồn chứa or chiết rót

- Bồn chứa or chiết rót

Ưu điểm TĐN ( trao đổi nhiệt ) nhanh

Ít thay đổi thành phần sữa

Đơn giản Không yêu cầu cao về dònghơi dùng trong TĐN

Nhược

điểm

Yêu cầu về dòng hơi cao

Dễ nhiễm VSV (do đồng hóasau)

Tốn kém chi phí, đảm bảo vệsinh thiết bị cao ( do đồng hóasau)

Giai đoạn làm nguội phải baogồm cô đặc do dòng hơi làmloãng sữa

TĐN kém Thành phần cấu trúc sữa dễ bịbiến đổi hơn

Đồng hóa trước và đồng hóa sau:

Đơn giản

Chỉ yêu cầu thiết bị đảm bảo vệ sinh công

nghiệp

Cấu trúc kém ổn định hơn( xử lý nhiệt độ

cao sau, dễ gây ra kết tủa trở lại của các

thành phần sữa)

Phức tạp Thiết bị luôn ở chế độ vô trùng Sản phẩm có cấu trúc ổn định

5 Bài khí:

Mục đích:

Các khí phân tán trong sữa có thể gây ra một số khó khăn sau đây:

- Giảm mức độ chính xác khi định lượng sữa bằng phương pháp thể tích

- Giảm hiệu quả hoạt động của thiết bị truyền nhiệt

- Giảm hiệu suất phân riêng trong thiết bị tách béo

- Giảm độ chính xác trong dây chuyền tự động chuẩn hóa sữa

Cách tiến hành: thường dùng nhiệt độ cao kết hợp áp suất chân không Các yếu tố ảnh hưởng:

- Nhiệt độ của sữa

- Áp lực chân không :

Đối với sản phẩm sữa: hàm lượng chất khí trogn sữa không cao, dòng sữa đã trải quanhiều giai đoạn sử lý nhiệt như gia nhiệt sơ bộ, đồng hóa… => đuổi 1 phần khí Giai đoạnnày ít được quan tâm nhiều

6 Cô đặc:

Giới thiệu chung

- Cô đặc là quá trình sử dụng nhiệt độ cao làm bay hơi 1 phần nước trong sản phẩm

- Thường sử dụng hơi nước để gia nhiệt sữa và nâng nhiệt độ của sữa đến điểm sôi

- Cùng với nước, các cấu tử dễ bay hơi cũng bị mất đi

- Năng lượng sử dụng cao hơn so với các kỹ thuật khác nhưng hàm lượng chất khô trong mẫu qua cô đặc nhiệt có thể đạt được giá trị rất cao

Các yếu tố ảnh hưởng đến tố đến quá trình cô đặc sữa:

- Sự chênh lệch giữa hơi gia nhiệt và nhiệt độ sôi của sữa

 Bay hơi 1 số thành phần sữa

- Hiện tượng cặn bám trên bề mặt trao đổi nhiệt

- Hiện tượng màng biên

- Độ nhớt của nguyên liệu

- Hiện tượng tạo bọt

 TĐN khó khăn, gây cháy cục bộ

Khắc phục: khuấy đảo và điều chỉnh dòng chảy

- Hiện tượng tổn thất chất khô do bị lôi cuốn bởi hơi thứ

7 Sấy phun:

Giới thiệu:

- Sấy là quá trình bốc hơi nước ra khỏi vật liệu dưới tác dụng của nhiệt

- Trong quá trình sấy phun:

o Nguyên liệu được phun thành những hạt nhỏ li ti đưa vào buồng sấy và được tiếp xúc với tác nhân sấy

o Hơi nước bốc nhanh chông, sản phẩm dạng bột được tạo thành

- Quá trình sấy phun có một số khác biệt:

o Mẫu đưa vào sấy phun có dạng lỏng

o Sản phẩm thu được ở dạng bột

Ưu nhược điểm:

- Quá trình sấy phun có một số ưu điểm sau:

o Thời gian tiếp xúc giữa các hạt lỏng và tác nhân sấy ngắn do đó nhiệt độ của nguyên liệu sấy không bị tăng cao

o Sản phẩm thu được có kích thước và hình dạng tương đồng

o Thiết bị sấy phun thường có năng suất cao và hoạt động theo nguyên tắc liên tục

- Một số nhược điểm của sấy phun

o Không sử dụng được cho các sản phẩm có độ nhớt cao

o Mỗi thiết bị sấy phun thường được thiết kế để sản xuất một số sản phẩm với những tính chất và chỉ tiêu đặc thù riêng

o Vốn đầu tư thiết bị sấy phun lớn

Quá trình sấy phun bao gồm 3 giai đoạn cơ bản sau:

- Giai đoạn phun sương

- Giai đoạn trộn mẫu với không khí nóng

- Giai đoạn thu hồi sản phẩm

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun

o Nồng độ chất khô của nguyên liệu

 Nồng độ chất khô cao thì sẽ tiết kiệm được thời gian sấy

 Nếu nồng độ chất khô quá cao sẽ gây khó khăn cho quá trình phun sương dotăng độ nhớt nguyên liệu

 Trong công nghệ sản xuất sữa bột nồng độ chất khô của nguyên liệu vào khoảng 45 ÷ 52%

o Nhiệt độ tác nhân sấy

 Nhiệt độ cao sẽ rút ngắn thời gian sấy

 Nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây hao hụt dinh dưỡng trong sản phẩm

 Trong sản xuất sữa bột nhiệt độ không khí vào buồng sấy khoảng 170÷230oC và nhiệt độ ra khoảng 70÷ 100oC

Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong buồng sấy

o Cấu trúc phun sương khác nhau sẽ cho sản phẩm có kích thước khác nhau và như vậy tiêu hao năng lượng sẽ khác nhau

8 Đông tụ:

Giới thiệu chung:

- Đông tụ casein trong sữa là quá trình chuyển casein từ trạng thái keo sang khối đông với cấu trúc gel

- Để tiến hành đông tụ casein người ta thường sử dụng một trong 2 phương pháp sau:

o Chỉnh pH sữa về điểm đẳng điện của casein (4.6 – 4.8)

o Sử dụng enzym đông tụ sữa (cắt K – casein )

Cấu tạo micelle casein:

Cơ sở khoa học của quá trình đông tụ casein

- Đông tụ casein sữa bằng phương pháp sử dụng điểm đẳng điện:

o Casein trong sữa tồn tại dưới dạng micelle

o Điểm đẳng điện của casein sữa: pI = 4.6

o Sữa bảo quản trong thời gian dài sẽ có hàm lượng casein hòa tan tăng cao Quá trình đông tụ casein hòa tan sẽ khó khăn hơn khi chúng tồn tại dưới dạng micelle

o Nếu đưa pH sữa về điểm đẳng điện thì các casein sẽ chuyển sang trạng thái không hòa tan và xuất hiện khối đông tụ trong sữa

Đông tụ casein bằng phương pháp sử dụng enzyme:

- Giai đoạn 2: đông tụ casein:

o Các micelle sau khi bị mất phân đoạn caseinomacropeptide trong phân tử k - casein bắt đầu liên kết lại với nhau

o Trong quá trình đông tụ, các micelle sẽ kéo theo một số thành phần khác có trong sữa như lipid, lacto, vitamin…

o Các nhà nghiên cứu cho rằng, quá trình đông tụ chỉ xảy ra khi có hơn 85% k-caseintrong micelle bị thủy phân bởi enzym

- Giai đoạn 3: kết thúc quá trình đông tụ và tách huyết thanh sữa:

o Khi casein đông tụ hoàn toàn, người ta thực hiện giai đoạn tách khối đông ra khỏi huyết thanh sữa

Ở giai đoạn này nhìn chung sự xúc tác của enzym chymosin không làm thay đổi đáng kểcấu trúc khối đông

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đông tụ

- Hàm lượng enzym sử dụng:

o Hàm lượng enzym chymosin sẽ ảnh hưởng đến tốc độ thủy phân liên kết peptid đặchiệu trong k – casein

o Trong thực tế sản xuất, với chymosin có hoạt lực 1:10000÷1:15000 người ta

thường sử dụng 30ml enzym cho 100kg sữa tươi

- pH:

o Hoạt tính enzym phụ thuộc pH

o Giá trị pH tối ưu của chymosin là 6.0

- Nhiệt độ: nhiệt độ tối ưu cho quá trình đông tụ sữa khoảng 42,5 ÷ 45,0oC

o Bổ sung CO2 sẽ cho phép chúng ta tiết kiệm được enzym

9 Nhân giống vi sinh vật:

Liên kết peptide bị

bẻ gãy bởi chymosin

đầ

u am ino

1 0 5

P h e

M e t

C O O H

đầu carb oxyl đầu

paracase

in không tan

hướng

về tâm micelle

đầu caseinoma cropeptide tan

hướng ra vùng biên micelle