CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TƯƠI TIỆT TRÙNG

1. TỔNG QUAN SẢN PHẨM 2 a. Giới thiệu sản phẩm 2 b. Yêu cầu chất lượng sản phẩm, thị trường 2 c. Yêu cầu chất lượng thị trường 3 2. CÁC NGUYÊN, PHỤ LIỆU 5 I. Sữa tươi nguyên liệu 6 II. Nước 6 III. Sữa bột gầy 7 IV. Đường 8 V. Bơ ( Anhydrous Milk Fat AMF) 9 VI. Chất béo thực vật 9 VII. Hương liệu tổng hợp 9 VIII. Chất nhũ hóa 10 IX. Chất ổn định 10 X. Hỗn hợp viatmin và khoáng chất 10 XI. Chất tạo màu tổng hợp 10 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỂN HÌNH 12 a. Sơ đồ công nghệ 12 b. Sơ đồ thiết bị 13 c. Thuyết minh các quá trình 13 d. Thông số công nghệ 18 4. THIẾT BỊ 18 a. Hệ thống CIP ( hệ thống làm sạch tại chỗ) 18 b. Bồn cân bằng 19 c. Thiết bị chuẩn hóa sữa (ly tâm tách béo) 20 d. Thiết bị đồng hóa 20 e. Thiết bị phối trộn 20 f. Thiết bị bài khí 21 g. Thiết bị chiết rót đóng hộp của Tetra Park 21 h. Thiết bị tiệt trùng UHT 22 i. Các thiết bị khác 22 5. PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 22 a. Một số TCVN quy định về xác định các hàm lượng có trong sữa chế biến 22 b. Một số phương pháp kiểm tra sản phẩm và nguyên liệu 23

MỤC LỤC

1 TỔNG QUAN SẢN PHẨM 2

a Giới thiệu sản phẩm 2

b Yêu cầu chất lượng sản phẩm, thị trường 2

c Yêu cầu chất lượng thị trường 3

2 CÁC NGUYÊN, PHỤ LIỆU 5

I Sữa tươi nguyên liệu 6

II Nước 6

III Sữa bột gầy 7

IV Đường 8

V Bơ ( Anhydrous Milk Fat AMF) 9

VI Chất béo thực vật 9

VII Hương liệu tổng hợp 9

VIII Chất nhũ hóa 10

IX Chất ổn định 10

X Hỗn hợp viatmin và khoáng chất 10

XI Chất tạo màu tổng hợp 10

3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỂN HÌNH 12

a Sơ đồ công nghệ 12

b Sơ đồ thiết bị 13

c Thuyết minh các quá trình 13

d Thông số công nghệ 18

4 THIẾT BỊ 18

a Hệ thống CIP ( hệ thống làm sạch tại chỗ) 18

b Bồn cân bằng 19

c Thiết bị chuẩn hóa sữa (ly tâm tách béo) 20

d Thiết bị đồng hóa 20

e Thiết bị phối trộn 20

f Thiết bị bài khí 21

g Thiết bị chiết rót đóng hộp của Tetra Park 21

h Thiết bị tiệt trùng UHT 22

i Các thiết bị khác 22

5 PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM 22

a Một số TCVN quy định về xác định các hàm lượng có trong sữa chế biến 22

b Một số phương pháp kiểm tra sản phẩm và nguyên liệu 23

Sữa tiệt trùng có đường bổ sung vi chất được tinh chế trên dây chuyền hiện đại, tuân thủ nghiêm

ngặt các tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm, an toàn cho người sử dụng Sữa tiệt trùng Vinamilk có

đường được đóng gói nhỏ gọn, tiện dụng, là sự lựa chọn phù hợp cho cả gia đình bạn Sản phẩm là

thức uống không thể thiếu trong thực đơn mỗi ngày nếu như bạn muốn tăng sức đề kháng, phát triển chiều cao, tăng cường vitamin, canxi cho bạn và cả gia đình.

Không chỉ có hương vị thơm ngon, thành phần canxi có trong Sữa tiệt trùng Vinamilk có

đường còn giúp hỗ trợ phát triển cho hệ xương, giúp hệ xương chắc khỏe, dẻo dai, đồng thời giúp

răng chắc khỏe Ngoài những dưỡng chất trên, trong thành phần dinh dưỡng của sữa có nguồn

vitamin phong phú, đó là các nhóm: vitamin A, vitamin B, vitamin B2, vitamin B12 Trong đó, nguồn

vitamin A bổ sung dưỡng chất cho cơ thể giúp phát triển thị lực, hỗ trợ phát triển não bộ; nhóm

vitamin B giúp thúc đẩy tiêu hóa, kích thích vị giác, ăn ngon miệng, ngủ ngon; vitamin B12 là thành

phần thiếu hụt trong thực phẩm chay, do vậy giúp bổ sung cho cơ thể lượng vitamin cần thiết.

Hướng dẫn sử dụng: Ngon hơn khi uống lạnh, lắc đều trước khi sử dụng

Hướng dẫn bảo quản: Bảo quản nơi khô ráo và tránh ánh nắng mặt trời

Thành phần: Nước, đường tinh luyện, sữa bột, dầu thực vật, chất béo sữa, chất ổn định, hương liệu

(theo QCVN 5-1:2010/BYT về sữa dạng lỏng)

Việc bổ sung, hay còn gọi là tăng cường vi chất dinh dưỡng vào thực phẩm làviệc chủ động đưa thêm một hay nhiều vi chất dinh dưỡng vào một số thựcphẩm với hàm lượng nhất định mà cơ thể cần để phòng ngừa, khắc phục tìnhtrạng thiếu hụt vi chất dinh dưỡng của người dân trong cộng đồng

(theo Nghị định 09/2016/ND-CP quy định về tăng cường vi chất dinh dưỡngvào thực phẩm)

Từ đó có thể tổng kết rằng sữa tươi tiệt trùng có đường bổ sung vi chất dinhdưỡng là sản phẩm sữa được chế biến chủ yếu từ sữa tươi nguyên liệu, được bổsung đường, một số phụ gia thực phẩm và các vi chất dinh dưỡng mà cơ thểcần nhằm phòng ngừa, khắc phục tình trạng thiếu hụt vi chất dinh dưỡng trongcộng đồng

Các sản phẩm sữa tươi tiệt trùng thường có hạn sản xuất kéo dài, dao độngkhoảng 6 tháng đến 1 năm

b. Y êu cầu chất lượng sản phẩm , thị trường

Một số chỉ tiêu chất lượng quan trọng cần đạt được của sản phẩm sữa tươi tiệttrùng có đường bổ sung vi chất dinh dưỡng:

(theo TCVN 7028:2009 về Sữa tươi tiệt trùng)

Chỉ tiêu cảm quan

Yêu cầu

1 Màu sắc Màu đặc trưng của sản phẩm

2 Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng của sản phẩm, không có mùi, vị lạ

3 Trạng thái Dịch thể đồng nhất

Bảng – Các chỉ tiêu cảm quanChỉ tiêu hóa lý

Chỉ tiêu Mức yêu cầu

3 E coli, số khuẩn lạc trong

c. Y êu cầu chất lượng thị trường

Các sản phẩm sữa nói chung không chỉ là một dòng sản phẩm nước giải khát,

mà còn mang lại nhiều lợi ích khác cho cơ thể: cải thiện sự ngon miệng, giúp

cơ thể phát triển chiều cao, cân nặng, sức đề kháng, giải độc, tăng cường sứclao động và trí tuệ…

Các sản phẩm sữa là nguồn cung cấp dưỡng chất cho mọi đối tượng, từ trẻ nhỏđến người trưởng thành và người cao tuổi Vì lý do thành phần đặc thù, sảnphẩm không phù hợp với đối tượng không dung nạp được đường lactose

Theo số liệu thống kê từ bảng số liệu trên, ngành sữa đang tăng trưởng khá ổnđịnh ở mức 2 con số và còn có xu hướng tăng thêm trong tương lai.

Tổng doanh thu ngành sữa đến năm 2015 ước đạt 92.000 tỷ đồng, và 2016 làtrên 95.000 tỷ đồng

Tính riêng sản phẩm sữa tươi tiệt trùng có đường bổ sung vi chất dinh dưỡng

có thể liệt kê một số sản phẩm sau: Sữa dinh dưỡng tiệt trùng có đườngVinamilk ADM Gold Bổ sung vi chất, Sữa tươi tiệt trùng có đường bổ sungVitamin A & D3, Sữa tươi tiệt trùng có đường Cô gái Hà lan Active 20+, Sữatươi sạch tiệt trùng TH true MILK bổ sung Canxi…

Thị phần của các công ty sữa có thể được thể hiện bằng biểu đồ dưới đây:

nganhsuavietnam.com

Ta có thể thấy là Vinamilk và Friesland Campina (còn gọi là Cô gái Hà Lan)chiếm thị phần lớn trong thị phần sữa nước ở Việt Nam (tổng khoảng 74%).Phần còn lại được chia cho TH True Milk và một số công ty khác

Lượng tiêu thụ sữa bình quân đầu người ở Việt Nam nói chung khá thấp so vớikhu vực như Thái Lan 34L/người/năm hay Trung Quốc 25L/người/năm

Trung bình năm 2010, mỗi người Việt tiêu thụ khoảng 14.4L sữa/năm Tuynhiên mức tiêu thụ này đã có sự cải thiện đáng kể Năm 2013, bình quân tiêuthụ sữa là 18L/người/năm Dự báo đến năm 2020, con số này sẽ tăng gấp đôi,đến 28L/người/năm.

Điều này có thể là do đời sống vật chất cũng như tinh thần của người Việt Nam

đã được nâng cao Họ ngày càng quan tâm nhiều hơn giá trị cuộc sống, đến sứckhỏe và dinh dưỡng bản thân Và sữa là một trong những lựa chọn hàng đầucho sức khỏe con người

2 CÁC NGUYÊN, PHỤ LIỆU

Nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất sữa tiệt trùng phải có chất lượng rất tốt Ngoài yêu cầu cơ bản về các chỉ tiêu vi sinh, hóa lý và cảm quan, người ta thường quan tâm đến thành phần serum- protein trong sữa tươi, nó rất dễ bị đông tụ khi xử lý ở nhiệt độ cao Thông thường, nếu sữa tươi không cho kết tủa với dung dịch ethanol 75% (v/v) thì có thể sử dụng để sản xuất sữa tiệt trùng Ngoài

ra, các nhà sản xuất cần chú ý đến hệ VSV trong sữa tươi, đặc biệt là các vi khuẩn có khả năng sinh bào tử và enzyme bền nhiệt Chúng sẽ ảnh hưởng đến chế độ tiệt trùng và mức độ vô trùng công nghiệp của sản phẩm Người ta có thể thực hiện quá trình tiệt trùng sữa trước hoặc sau khi đã rót sản phẩm vào bao bì.

Để tạo ra những nét riêng của thương hiệu, ngoài những thành phần chính như sữa nguyên liệu,

nước, sữa bột gầy, chất béo, đường mỗi công ty sẽ có những thành phần riêng để tạo nên mùi vị,

hương thơm đặc trưng cho sản phẩm của mình Ví dụ như:

 Dutch Lady: lactose, chất nhũ hóa (471), chất ổn định (407), hương vani tổng hợp, hồn hợp

vitamin ( niacin, B6, Bl, A, axit folic, D3)

 Vinamilk: dầu thực vật, chất ổn định, carrageenan(E407), gôm gua (E412), hương tổng hợp

 Nuti Food: chất béo thực vật, chất xơ thực phẩm (FOS/Inulin), maltodextrin, hương liệu tổng

hợp,màu tổng hợp (E110), chất nhũ hóa (E471),chất ổn định(E407), lysine, hổn hợp vitamin,và khoáng chất, muối, taurine.

Chi tiết về các nguyên liệu:

I Sữa tươi nguyên liệu

Sữa tươi nguyên liệu: Sữa tươi dùng để sản xuất sữa tiệt trùng có thể dùng loại sữa tươi có chất lượng bình thường, nhưng bảo đảm các yêu cầu quy định, màu sắc, mùi vị phải đặc trưng của sữa tươi, sữa không bị vón cục, không bị đục, không tạp chất, không tách váng sữa…

 Tổng số tạp trùng < 62.103 vsv/ml sữa tươi (sau 24h làm lạnh)

 Các loại nấm mốc : không được có

 Các loại vi khuẩn gây bệnh : không được có

II Nước

Vai trò

- Là nguyên liệu chính trong sản xuất sữa nước (chiếm khoảng 80% trong sữa)

- Giúp phối trộn dễ dàng Quyết định trạng thái sản phẩm

- Tạo pH ổn định

- Làm sạch, tẩy rửa, vệ sinh

- Tác nhân làm lạnh

Chỉ tiêu cảm quan

 Màu sắc : trong suốt, không màu

 Mùi : không mùi

 Hàm lượng nitrat NO3: 30 mg/l

 Hàm lượng nitrit NO2: 3 mg/l

 Hàm lượng sunfatSO4: 200 mg/l

 Hàm lượng nhôm: 0,2 mg/l

 Hàm lượng hydro sunfua: 0,05 mg/l

 Tổng vi khuẩn hiếu khí: 100 cfu/100ml

 E Coli hoặc coliform: Không phát hiện

III Sữa bột gầy

SMO: Skim Milk Powder.

SMP : Skim Milk Powder

Xuất xứ

Được tách béo từ sữa bò tươi Khi chất béo được tách khỏi sữa tươi để sản xuất cream hay butter, chất lỏng còn lại giàu lactose và protein được gọi là sữa gầy, sau khi sấy khô, ta thu được SMP, thường nhập từ New Zealand, Úc được vào bao với khối lượng tịnh 25kg/bao

Vai trò: là nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất sữa hoàn nguyên

Chỉ tiêu cảm quan

 Màu sắc : màu trắng sữa đến màu kem nhạt, không xỉn màu, không màu lạ

 Mùi : thơm đặc trưng của sữa bột không béo, không chua, không hôi, không mốc, không mùi lạ

 Vị : lạt, đặc trưng của sữa không béo, không đắng hay vị lạ khác

 Trạng thái

- Dạng khô : bột đồng nhất, có thể có cục nhỏ, dễ dàng vỡ vụn khi bóp bằng tay, không tạp chất lạ

- Dạng hòa tan : dung dịch đồng nhất, không vón cục, không lắng cặn

 Maltose dextrin: Là disaccharide cấu tạo từ 2 - glucose liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 glucozide Kết tinh dạng tinh thể trắng Khi hòa tan trong nước tạo dung dịch không màu trong suốt

 Glucose: Là monodextrose khi hòa tan trong nước tạo dung dịch không màu trong suốt

Chỉ tiêu cảm quan

 Màu sắc : màu trắng, không xỉn màu, không màu lạ

 Mùi : không mùi chua, không hôi, không mốc, không mùi lạ Vị : ngọt, không chua, không đắng hay vì lạ

 Trạng thái :

- Dạng khô : dạng tinh thể, khô, tơi xốp, không vón cục, không tạp chất lạ, không phát hiện côn trùng

- Dạng hòa tan : dung dịch trong suốt, không lắng cặn

- Cung cấp hàm lượng chất béo cho sữa

- Sinh năng lượng chứa các vitamin hòa tan trong chất béo

- Là thành phần quan trọng quyết định mùi vị,trạng thái của sản phẩm

Chỉ tiêu cảm quan

 Màu sắc : màu vàng bơ, không xỉn màu, không màu lạ

 Mùi : thơm đặc trưng của bơ, không chua, không hôi, không mùi lạ

 Màu sắc : màu vàng đực trưng, không màu lạ, không xỉn màu

 Mùi : có mùi thơm đặc trưng, không mùi chua, không hôi, không mùi lạ

 Trạng thái : tồn tại ở 2 pha dạng đặc và lỏng

VII Hương liệu tổng hợp

Vai trò: tạo hương vị đặc trưng cho từng loại sản phẩm, đa dạng hóa sản phẩm Thường có nhiều loại

thương hiệu khác nhau (dâum vani, chocolate) và thường nhập từ Pháp, Mỹ, Úc

Chỉ tiêu hóa lý

 Hàm lượng ẩm: ≤ 5%

 pH: 6.8 -7.2

Chỉ tiêu vi sinh

 Tổng vi sinh vật hiếu khí: < 500 khuẩn lạc/g.

 E.Coli: Không phát hiện.

 Men: < 50 khuẩn lạc/g.

 Mốc: <50 khuẩn lạc/g.

 Clostridium: Không phát hiện.

 Bacillus: <100 khuẩn lạc/g.

VIII Chất nhũ hóa

Vai trò: chất nhũ hóa có 2 chức năng: Làm giảm sức căng bề mặt giữa 2 pha trong hệ nhũ tương và

hình thành nên một màng bảo vệ bao boc xung quanh các hạt của pha phân tán, làm cho chúng không thể kết hợp với nhau để tạo nên các hạt phân tán mới có thể tích lớn hơn

Phân loại : các chất nhũ hóa có thể được chia thành 2 nhóm chính: chất nhũ hóa có nguồn gốc thiên

nhiên: một số protein thực, động vật, phospholipids, sterol… chất nhũ hóa tổng hợp: ester của glycerol, propylene glycol, ester giữa sorbitan và các acid béo, cellulose ether, carboxymethyl

cellulose (CMC)… ngoài ra, một số chất rắn dạng hạt mịn như bentonite, carbon black… cũng có chức năng ổn định hệ nhũ tương

Đặc điểm

Chất ổn định là những chất béo có cực tính gồm 2 phần: phần có cực sẽ thu hút pha nước ( liên kết với nước), không có cực sẽ thu hút pha béo Hầu hết những chất ổn định là những este một phần của rượu bậc cao như glycerol và acid béo Có dạng bột, dễ hòa tan

Chỉ tiêu cảm quan

 Trạng thái: dạng bột mịn, không vón cục, không chứa tạp chất

 Màu sắc: trắng ngà đặc trưng, không sỉn màu, không mùi lạ

 Mùi đặc trưng, không hôi, không mốc

Xử lý: Cho chất ổn định vào bồn khuấy tan với nước rồi đưa vào phối trộn

 Trạng thái: dạng bột,khô rời,đồng nhất

Tính chất: dễ hút ẩm, dễ bị oxy hóa, thủy phân nên có khả năng làm giảm hàm lượng vitamin, thay đổi

cảm quan.

Bảo quản: bảo quản trong phòng hương liệu, khô ráo, thoáng mát (t=15-200C, độ ẩm < 55%, tránh

ánh sáng trực tiếp

XI Chất tạo màu tổng hợp

Nguồn gốc: có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp

Cấu tạo và tính chất: Dạng bột mịn, dễ hút ẩm, do đó có khả năng biến đổi màu và bị oxy hóa Yêu cầu chất lượng

 Mùi: mùi đặc trưng, không hôi, không mốc,không mùi lạ

 Trạng thái: dạng bột, khô, rời, đồng nhất

 Ổn định trong quá trình sản xuất Không biến đổi trong thời gian sản xuất Không độc hại

Bảo quản Bao bì kín, dán chặt bao sau khi sử dụng, các túi cần phải cột chặt, kín chờ chế biến Lưu kho

đúng điều kiện nhiệt độ và độ ẩm.

Tình hình nguồn nguyên liệu sữa bò

Nguồn nguyên liệu: Đối với các công ty sản xuất sữa trong nước, nguyên liệu trong nước chỉ đáp ứng được 30% nhu cầu sản xuất, trong khi đó 70% còn lại phải nhập khẩu (Somers, 2009)

Nguồn nguyên liệu trong nước: Nguồn nguyên liệu trong nước phụ thuộc chính vào tiềm năng phát triển của ngành chăn nuôi bò sữa Trong tổng đàn bò sữa của cả nước hiện có trên 75% tập trung ở TP

Hồ Chí Minh và các tỉnh phụ cận như: Đồng Nai, Bình Dương và Long An v.v , khoảng 20% ở các tỉnh phía Bắc, dưới 2% ở các tỉnh miền Trung và trên 2% ở Tây Nguyên

Hiện tại, trong cơ cấu giống đàn bò sữa cả nước bò HF thuần chiếm khoảng 10% và bò lai chiếm khoảng 90%

Chăn nuôi bò sữa hiện tại chủ yếu là các hộ gia đình (95%), ngoài ra có một số ít cơ sở chăn nuôi Nhà nước và liên doanh

Các công ty sản xuất sữa lớn trong nước như VINAMILK hoặc Friesland Campina Việt Nam (Dutch Lady), tuy đã bắt đầu phát triển vùng nguyên liệu riêng của mình Điển hình là VINAMILK, ngoài việc thu mua sữa ở các trang trại nhỏ lẻ của nông dân, đã xây dựng 5 trang trại nuôi bò, với Nghệ An là trang trại bò sữa lớn nhất Việt Nam hiện nay Song nhìn chung, Việt Nam không có các điều kiện thuận lợi để chăn nuôi bò sữa, do khí hậu nhiệt đới và quĩ đất chật hẹp Do đó, tuy nhà nước và các công ty sữa đã chú trọng phát triển nguồn nguyên liệu trong nước, nhưng hiện hơn 70% đầu vào sản xuất của các công ty sữa Việt Nam đến từ nhập khẩu Nguồn nguyên liệu nhập khẩu Cùng với sự phát triển của ngành sữa về cả sản xuất và tiêu dùng, nhu cầu nhập khẩu các sản phẩm từ sữa tăng lên nhanh chóng qua các năm Việt Nam nhập khẩu sữa bột chủ yếu từ các nước châu Úc (như New Zealand, Úc), Mỹ, Hà Lan Bên cạnh đó, giá trị nhập khẩu từ các nước Đông Nam Á như Thái Lan, Malaysia cũng chiếm một phần không nhỏ, chủ yếu là sữa bột thành phẩm nhập từ các nhà máy chế biến sữa của các công ty sữa đa quốc gia đặt tại đây như Dumex, Dutch Lady…Việt Nam trong những năm qua nhập khẩu nhiều nhất từ New Zealand, tiếp đó là Hà Lan, các sản phẩm về sữa Công ty sản xuất sữa lớn nhất Việt Nam – VINAMILK cũng nhập phần lớn nguyên liệu sữa đầu vào từ Fonterra – một tập đoàn đa quốc gia của New Zealand (nắm giữ 1/3 thương mại sữa bột trên thế giới)

Trong định hướng quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu đến năm 2020, số lượng bò sữa cả nước sẽ đạt 426.088 con và đến năm 2025, số lượng bò sữa sẽ đạt 601.436 con Bên cạnh đó, dự kiến sản lượng sữa đến năm 2020 sẽ đạt 934,5 ngàn tấn và đến năm 2025 đạt sẽ đạt 1.344,7 ngàn tấn Theo đánh giá của các chuyên gia, mặc dù tốc độ phát triển đàn bò sữa ở nước ta hiện vẫn đang ở mức khá cao nhưng theo dự báo, đến năm 2020, tổng sản lượng sữa bò nước ta mới đáp ứng được 35-36% và năm 2025 mới chỉ đáp ứng được gần 40% nhu cầu trong nước Do đó, các cơ sở chế biến sữa vẫn phải phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu (VEN, 2009) Thành phần của sữa tươi (Sữa bò): Sữa là loại thực phẩm rất giàu chất dinh dưỡng Trong sữa có đầy đủ các chất cần thiết cho việc tạo thành các tổ chức cơ thể và cơ thể có khả năng hấp thụ sữa rất cao Trong sữa có đầy đủ các chất dinh dưỡng như chất béo , đường lactoza , các vitamin , chất khoáng , các enzym , Ngoài ra trong sữa còn

có đầy đủ các axit amin không thay thế Đây là các axit amin rất cần thiết cho cơ thể Có thể nói rất ít loại thực phẩm nào mà toàn diện về các chất như sữa.

3 QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐIỂN HÌNH

a. S ơ đồ công nghệ

Sơ đồ quy trình

(Fortification Basics – Milk DSM)

b. S ơ đồ thiết bị

c. T huyết minh các quá trình