Tổng quan hệ vi sinh vật gây hư hỏng sủa và đề xuất biện pháp hạn chế

Tổng quan hệ vi sinh vật gây hư hỏng sủa và đề xuất biện pháp hạn chế Tổng quan hệ vi sinh vật gây hư hỏng sủa và đề xuất biện pháp hạn chế Tổng quan hệ vi sinh vật gây hư hỏng sủa và đề xuất biện pháp hạn chế luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề

Ngày nay cùng với sự phát triển của nền kinh tế và sự tiến bộ của khoa học kỹthuật, ngành công nghệ thực phẩm ở nước ta đã không ngừng đổi mới, nâng cao chấtlượng cũng như đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm, nhằm đáp nhu cầu ngày càngcao của người tiêu dùng

Song song với sự phát triển của các ngành thực phẩm khác, ngành công nghệ chếbiến sữa đang giữ một vị trí quan trọng trong việc tạo ra những sản phẩm với đầy đủcác chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể con người như các axitamin không thay thế (từ protit sữa) các vitamin A, vitamin D các khoáng chất đặtbiệt như canxi, photpho… các nguyên tố vi lượng khác

Sữa được xem là sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao do đó các sảnphẩm chế biến từ sữa rất phong phú và đa dạng phù hợp với mọi lứa tuổi như sữatươi, sữa bột, sữa đặt có đường, sữa chua… và đặt biệt là sữa tươi

Sữa tươi là nguồn dinh dưỡng tự nhiên hữu ích rất giàu các chất đạm, sinh tố vàkhoáng chất cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng hàng ngày Tuy nhiên chất lượng củasữa tươi không ổn định, nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như giống bò, thời kỳ tọasữa, mùa trong năm, thời điểm trong ngày …

Mặt khác do sữa tươi chứa nhiều các thành phần dinh dưỡng nên dễ nhiễm visinh vật Quá trình thu sữa, bảo quản và chế biến sữa, đặc hiệu là các vi khuẩn gây

hư hỏng sữa và những vi sinh vật gây bệnh trong sữa Những vi sinh vật này làmthay đổi chất lượng sữa, tạo ra các sản phẩm thứ cấp làm ảnh hưởng đến sức khỏecủa người tiêu dùng Do đó, vấn đề thu sữa bảo quản và chế biến sữa là vấn đề rấtquan trọng ảnh hưởng trước hết tới sức khỏe của con người và sau đó là hiệu quảkinh tế

Với tính khoa học và ý nghĩa thực tiễn nêu trên, đồng thời để sự chấp nhận củaKhoa Môi Trường và Công Nghệ Sinh Học, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Tổng quan về hệ vi sinh vật gây hư hỏng sữa và đề suất biện pháp hạn chế”.

1.2 Mục đích

Nhằm tìm ra được nguyên nhân các vi sinh vật xâm nhập vào sữa từ đó cho tahướng khắc phục tình trạng nhiễm khuẩn vào sữa, đề ra các biện pháp hữu hiệu đểkhắc phục tình trạng nhiễm khuẩn đó

1.3 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan các vi sinh vật gây bệnh trong thực phẩm, chủ yếu là trong sữa

- Tìm hiểu các phương pháp xác định vi sinh vật này

- Các biện pháp khắc phục các tình trạng nhiễm khuẩn

- Tìm hiểu phương pháp sản xuất sữa đặc có đương

- Tìm hiểu phương pháp sản xuất sữa tươi tiệt trùng

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 2

-Chương 2: TỔNG QUAN

2.1 Giới thiệu về sữa tươi

2.1.1 Sơ lược về nguyên liệu sữa bò

Sữa bò là một sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện quahàm lượng các chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện qua tínhđặc hiệu của các thành phần dinh dưỡng đó Sữa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cơthể về acid amin không thay thế, acid béo không no, khoáng (đặc biệt là Ca và P) vàcác vitamin

Trong sữa có một số thành phần như: lipid, carbohydrate, protein, chấtkhoáng, vitamin, ngoài ra còn có chất màu và nhiều chất khác Trong các chất trên từnước và những chất bay hơi khi chế biến thì những chất còn lại gọi là chất khô củasữa Hàm lượng chất khô của sữa khoảng 10-20% tùy theo loại sữa, chất khô củasữa càng nhiều thì giá trị thực phẩm càng cao, nếu không kể đến lipit thì chất khôtrong sữa gọi là chất khô không béo

Thành phần hóa học của các loại sữa không giống nhau, chúng luôn thay đổi

và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời kỳ tiết sữa, thành phần thức ăn, phương phápvắt sữa, điều kiện chăn nuôi, sức khỏe, tuổi, độ lớn của con vật, loài, giống và nhiềuyếu khác

- Đô axit được tính bằng độ Dornic – 0D 16 - 18

( decigram axit lactic / lit sữa )

2.1.3 Thành phần hóa học của sữa bò tươi

Hình 2.1: Thành phần dinh dưỡng của sữa.

2.1.3.1 Nước

Nước là thành phần chiếm chủ yếu của sữa và đóng một vai trò quan trọng, làdung môi hòa tan các chất hưu cơ và vô cơ, là môi trường cho các phản ứng sinh hóa.Hàm lượng nước trong sữa chiếm khoảng 87%

Trong thành phần chất béo của sữa có tới 20 loại acid khác nhau, trong đó 2/3

là acid béo no và còn lại là acid chưa no Trong số những acid béo trong sữa có nhiều

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 4

-loại acid béo dễ hòa tan trong nước (ví dụ acid caproic) Chất béo của sữa cũng dễxảy ra những quá trình phân hủy làm thay đổi thành phần và tính chất như quá trìnhthủy phân, quá trình oxy hóa,… làm giảm dần chất lượng của sữa và nhiều khi làmhỏng sữa.

Ngoài chất béo thuộc nhóm lipit của sữa còn có photphatit và một số chấtkhác nhưng hàm lượng không nhiều, photphatit có khoảng 0,5 – 0.7g trong 1 lít sữa,trong đó chủ yếu là lectin

2.1.3.3 Protein

Nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất của sữa là protein Hàm lượng proteincủa các loại sữa không chênh lệch nhiều, chúng thường nằm trong giới hạn 3,0 –4,6% Riêng đối với sữa bò hàm lượng protein khoảng 3,3 – 3,5%

Trong sữa có 3 loại protein chủ yếu: casein chiếm khoảng 80%, lactalbuminchiếm 12% và lactoglobulin chiếm 6% trong toàn bộ lượng protein có trong sữa vàcòn một vài loại protein khác nhưng hàm lượng không đáng kể

a Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa Chúng tồn tại dưới dạng

micelle Mỗi micelle chứa khỏang 65% nước, phần còn lại là các loại casein vàkhoáng (gồm canxi, magie, phosphate và citrate) Trong sữa có các loại casein khácnhau như : s-casein, -casein, -casein, -casein

s-casein và -casein không tan trong sữa tươi Các protein này chứa nhómphotphate (trong đó photpho chiếm khoảng 0,8% trong toàn casein) và nhómphotphate này kết hợp với ion Ca2+ Sự trung hòa một phần lớn các điện tích âm ngănngừa s-casein và -casein kết khối và kết tủa

Hai phân tử casein có thể tồn tại một cách ổn định trong sữa là do có sự hiệndiện của casein Casein không tồn tại tự do trong sữa nhưng tồn tại dưới dạng cáchạt mixen có kích thước từ 0,003m đến 0,3m Trung bình mỗi hạt chứa hàng ngànphân tử  casein và  casein Hiệu quả bảo vệ của  casein có thể là do nó góp phầngia tăng điện tích âm của hạt mà không kết hợp với ion Ca2+

Mỗi hạt casein chứa khoảng 70% nước và 30% chất khô Trong thành phầnchất khô casein chiếm khoảng 93% và muối (chủ yếu là canxi photphat) chiếmkhoảng 7%

b Lactoglobulin còn gọi là globulin của sữa Hàm lượng lactoglobulin trong

sữa khoảng 0,1% theo khối lượng và chiếm 3% so với lượng protein chung Globulinsữa có nhiều trong sữa non, thuộc loại protein đơn giản và là protein hoàn thiện.Trong sữa, globulin tồn tại dưới dạng keo và có độ phân tán hơn so với albumin sữakhoảng 18.000

 glactoglobulin không tan trong nước, hòa tan tốt trong dung dịch muốiloãng, epglobulin tan trong nước khi có mặt muối Pseudoglobulin hòa tan trongnước nguyên chất

c Lactoalbumin còn gọi là albumin của sữa Hàm lượng lactoalbumin trong

sữa không nhiều khoảng 0,5-1,0% tùy từng loại sữa Trong sữa non có nhiềulactoalbumin hơn sữa thường

Khác với casein, lactoalbumin ở trong sữa dưới dạng hòa tan Dưới tác dụngcủa nhiệt độ cao lactoalbumin bị đông tụ Trong môi trường acid, khi tăng nhiệt độthì mức độ đông tụ nhanh và mau Các enzyme làm đông tụ casein không có khảnăng làm đông tụ lactoalbumin Sau khi đông tụ, lactoalbumin mất khả năng hòa tanlại trong nước, nó chỉ có thể hòa tan lại trong một vài loại dung môi

2.1.3.4 Carbohydrate

Carbohydrate có ở trong sữa chủ yếu là lactose Hàm lượng lactose trong sữakhoảng 4,5-5,1% tùy theo từng loại sữa Đối với sữa bò hàm lượng này khoảng 4,9%lactose ở trong sữa dưới dạng hòa tan

Lactose khó bị thủy phân hơn các loại đường khác Lactose bị thủy phân sẽcho một phân tử glucose và một phân tử galactose

C12H22O11 C6H12O6 + C6H12O6

Lactose glucose galactose

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 6

-Hình 2.2 : Công thức cấu tạo hóa học của lactose.

Ở nhiệt độ cao, lactose bị biến thành caramen Vì vậy khi khử trùng sữa, mộtphần lactose bị caramen hóa nên màu của sữa sau khi đã khử trùng thường sẫm hơnlúc chưa khử trùng, đồng thời lactose còn có thể kết hợp với các nhóm amin củaprotein sữa (casein) để tạo thành hợp chất melanoidin có màu sẫm

Dưới tác dụng của vi khuẩn lactic, lactose bị lên men thành acid lactic gọi làquá trình lên men lactic

2.1.3.6 Vitamin

Sữa là thức ăn có nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể, nhưng hàm lượngcác vitamin không cao lắm Số lượng và hàm lượng các loại vitamin trong sữa phụthuộc vào nhiều loại yếu tố như thức ăn, điều kiện chăn nuôi, giống loài và tuổi cácloại gia súc

Trong sữa bò có rất nhiều loại vitamin tan trong chất béo (vitamin A, D, E,

K ), nhóm vitamin tan trong nước (vitamin B1, B2, B12, C, PP )

Vitamin A có nhiều trong sữa, nhất là trong sữa non và có nhiều trong các sản

phẩm chế biến từ sữa nhất là trong bơ Hàm lượng vitamin A trong sữa khoảng 0,2-2mg/l sữa Hàm lượng viatamin A trong sữa nhiều hay ít thường phụ thuộc vào hàmlượng carotene có trong thức ăn gia súc

Vitamin D hàm lượng trong sữa khoảng 0,002 mg/l sữa Vitamin D không bị

biến dổi trong quá trình khử trùng sữa

Vitamin B1 trong sữa khoảng 0,4 mg/l sữa Trong quá trình khử trùng và bảoquản, hàm lượng vitamin B1 giảm dần, có thể giảm tới 15-20% hoặc hơn nữa

Vitamin B2 trong sữa khoảng 1,7 mg/l sữa hàm lượng vitamin B2 có nhiềunhất là trong sữa non, những ngày vắt sữa theo thì hàm lượng vitamin B2 giảm dần.

Vitamin PP trong sữa khoảng 1,5 mg/l thức ăn của bò không ảnh hưởng đến

hàm lượng của vitamin PP trong sữa Vitamin PP được tổng hợp ngay trong cơ thểcon bò

Vitamin C hàm lượng vitamin C trong sữa thay đổi trong một giới hạn rất

rộng, khoảng 5-20 mg/l sữa Trong sữa non có nhiều vitamin C, nhưng càng về cuốithời kỳ tiết sữa lượng vitamin C trong sữa giảm dần Trong quá trình khử trùng, hàmlượng vitamin C trong sữa giảm, đặc biệt là khử trùng có không khí thì hàm lượngvitamin C giảm nhiều

2.1.3.7 Enzyme

Enzyme là những chất xúc tác phản ứng, có bản chất là protein Sự có mặt củacác enzyme trong sữa là nguyên nhân gây biến đổi thành phần hóa học của sữa trongquá trình bảo quản, từ đó là giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng sữa Tuy nhiên, một

số enzyme có trong sữa như lactoperoxydase, lysozyme có vai trò kháng khuẩn.Chúng tham gia vào việc ổn định chất lượng sữa tươi trong quá trình bảo quản trướckhi chế biến Hàm lượng vi sinh vật trong sữa càng cao thì thành phần enzyme cótrong sữa càng đa dạng và hoạt tính enzyme sẽ càng cao

Lactoperoxydase: enzyme này luôn có trong sữa động vật, nó do tuyến vú

tiết ra Enzyme xúc tác phản ứng chuyển hóa oxy từ hydrogen peroxyde (H2O2) đếncác chất oxy hóa khác Enzyme có pH tối thích là 6.8 Trong sữa non, hàm lượngenzyme thường cao hơn Khi đun nóng sữa đến 80oC trong vài giây, lactoperoxydase

sẽ bị vô hoạt

Catalase: được tìm thấy trong protein màng bao xung quanh các hạt cầu béo.

Enzyme này xúc tác phản ứng phân hủy hydrogen peroxydase thành nước và oxy tự

do Sữa tươi từ những con vật khỏe mạnh chứa một lượng catalase rất thấp Sữanhiễm vi sinh vật thường có hoạt tính catalase rất cao Catalase bị vô hoạt ở 75oC sauthời gian 1phút hoặc vô hoạt ở 65-68oC sau 30phút

Lipase: người ta tìm thấy một hệ enzyme lipase trong sữa bò Chúng xúc tác

thủy phân liên kết ester trong triglycerid và giải phóng ra các acid béo tự do Sự thủy

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 8

-phân triglycerid làm tích lũy các acid béo tự do trong sữa Quá trình -phân giải tiếpcác acid béo này làm cho sữa có mùi ôi khét và mùi kim loại.

Phosphatase: Các phosphatase tìm thấy trong sữa chủ yếu thuộc về nhóm

phosphomonoesterase Chúng xúc tác phản ứng thủy phân liên kết ester giữa acidphosphoric và glycerin Có hai dạng phosphomonoesterase trong sữa : phosphatasekiềm và phosphatase acid

Phosphatase kiềm có pH tối thích là 9.6 Một trong những tính chất đặc trưngcủa phosphatase kiềm là khả năng tái hoạt hóa của nó Sau quá trình thanh trùng, nếu

ta kiểm tra ngay mẫu sữa thì không phát hiện thấy hoạt tính phosphatase kiềm Tuynhiên, sau một thời gian bảo quản, trong sữa sẽ xuất hiện trở lại hoạt tính enzymenày Người ta gọi đây là hiện tượng tái hoạt hóa của phosphatase kiềm và đến nayvẫn chưa tìm được lời giải thích rõ ràng về hiện tượng này Để tránh hiện tượng hoạthóa của phosphatase kiềm, ta cần làm lạnh nhanh sữa sau quá trình thanh trùng vàbảo quản sữa ở nhiệt độ thấp (2oC) Một số nghiên cứu cho rằng, sự có mặt của ion

Ca2+ và Mg2+ thúc đẩy quá trình tái hoạt hóa enzyme, ngược lại, các ion cobalt, đồng

và niken lại kìm hãm hiện tượng này

Phosphatase acid: enzyme này có pH tối thích là 4,7 và là enzyme bền nhiệtnhất trong sữa Để vô hoạt nó hoàn toàn, ta cần gia nhiệt sữa đến 96oC và giữ ở nhiệt

độ này trong thời gian tối thiểu là 5phút Phosphatase acid bị vô hoạt bởi NaF

Protease: Theo Humber và Alais (1979) thì có hai loại enzyme: protease acid

và protease kiềm được tiết ra từ tuyến vú Chúng thường liên kết với casein và cũng

bị kết tủa ở pH = 4,6 Các enzyme protease xúc tác phản ứng thủy phân protein, tạocác sản phẩm như proteose-peptone, peptide và các acid amin tự do Sản phẩm thủyphân là -casein và các phân đoạn proteose-peptone có phân tử lượng khác nhau.Các protease acid có trong sữa có pH tối thích là 4,0, còn protease kiềm hoạt độngmạnh nhất ở pH = 7,58,0 Chúng bị vô hoạt hoàn toàn ở 80oC sau 10 phút

2.1.3.8 Các chất khí

Trong sữa bò còn chứa các chất khí, chủ yếu là CO2, O2 và N2 Tổng hàmlượng của chúng chiếm từ 5% đến 6% thể tích sữa Các chất khí thường tạo thànhcác bọt khí ở trong sữa, chính những bọt khí này là nơi thích hợp cho các loại vi sinh

vật ‘ẩn nấp’ và phát triển Vì vậy sữa càng có nhiều chất khí càng không có lợi.Trong quá trình khử trùng, hàm lượng các chất khí ở trong sữa giảm.

2.1.3.9 Các chất miễn dịch

Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau Các chất miễn dịch có tác dụngbảo vệ sữa khỏi sự hư hỏng Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng đóngvai trò quan trọng đối với cơ thể Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy bởi nhiệt độ (65 -

700C)

2.2 Các chỉ tiêu chất lượng của sữa

Khi đánh giá chất lượng của sữa tươi, người ta thường tiến hành đánh giáđồng thời các chỉ tiêu như sau :

- Các chỉ tiêu về cảm quan gồm có: trạng thái, màu sắc, mùi vị,

- Các chỉ tiêu về lý hóa bao gồm tỷ khối, hàm lượng chất khô, hàm lượng chấtbéo, hàm lượng protein, độ acid,

- Các chỉ tiêu về vi sinh gồm tổng số vi sinh vật (tạp trung) trong 1ml sữa, vitrùng gây bệnh, nấm mốc,

2.2.1 Chỉ tiêu cảm quan

2.1.1.1 Trạng thái

Ở điều kiện bình thường sữa tươi là một khối chất lỏng đồng nhất, không vóncục, không có lớp chất béo nổi trên mặt, có độ nhớt khoảng 1,1-2,5 đơn vị, không cócặn, không có tạp chất lạ, không có rác bẩn

Thông qua trạng thái bên ngoài của sữa có thể tổng quát về chất lượng củasữa Chẳng hạn khi các chất protein của sữa bị đông tụ thì sữa tạo thành những vóncục lợn cợn, khi chất béo của sữa ít thì độ nhớt của sữa thấp, khi sữa bị biến đổi đitác dụng của các loại vi khuẩn như vi khuẩn lactic, vi khuẩn butyric, cũng làm chosữa bị vón, độ nhớt thay đổi

2.1.1.2 Màu sắc

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 10

-Sữa tươi có màu sắc thay đổi từ trắng ngà đến vàng nhạt Qua màu sắc của sữa

có thể phán đoán sơ bộ được chất lượng của sữa Sữa có nhiều chất béo thì màu vànghơn những loại sữa bình thường, ngược lại khi sữa đã bị lấy đi một phần chất béohoặc bị pha thêm nước thì thường có màu vàng nhạt hơn có màu vàng ánh xanh, sữa

có màu xám hoặc ánh hồng có thể do vú bò bị viêm hoặc do ảnh hưởng của thức ănlạ

Một số loại vi sinh vật phát triển ở sữa cũng có thể làm thay đổi màu sắc của

sữa Ví dụ như vi khuẩn Pseudomonas synantha, Bacterium synxantha phát triểntrong sữa đã đun sôi không còn vi khuẩn lactic sinh màu vàng kim loại trên mặt sữa

Do thành phần hóa học của sữa phụ thuộc vào điều kiện thời tiết chăn nuôi vàchế độ vắt sữa, nên tỉ khối của sữa thay đổi theo thời tiết Về mùa lạnh và khô thì tỉkhối của sữa thường lớn hơn mùa nóng và ẩm

2.2.2.2 Độ acid

Độ acid của sữa là số ml dung dịch NaOH hay KOH nồng độ 0,1N cần thiết

để trung hòa lượng acid có trong 100ml sữa tươi, với chất chỉ thị phenolphthalein

Độ acid của sữa kí hiệu là 0T

Độ acid của sữa tươi mới vắt khoảng 16-180T, sau khi vắt một thời gian vikhuẩn lactic ở trong sữa phát triển làm tăng lượng aicd lactic ở trong sữa nên độ acidcủa sữa tăng dần Khi bảo quản hay vận chuyển, nhất là trong điều kiện khí hậu nóng

ẩm của nước ta, độ acid của sữa sẽ tăng dần lên, có thể tới 20-250T

Đối với sữa tươi dùng để uống trực tiếp thường khống chế độ acid trong phạm

vi không lớn hơn 200T Đối với sữa tươi dùng đế chế biến ra các sản phẩm khác thìkhống chế độ acid lớn hơn một chút không sao, nhưng tối đa chỉ đạt từ 23-250T

Ngoài việc tính độ acid theo độ T người ta còn tính theo lượng acid lactic nhưsau :

Độ acid = Độ T * 0.009(%)

2.2.3 Các chỉ tiêu vi sinh

Sữa là môi trường rất thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật, do đó khi visinh vật xâm nhập vào sữa chúng phát triển rất nhanh chóng, đặc biệt là trong điềukiện khí hậu nóng ẩm ở nước ta

Những vi sinh vật này chúng xâm nhập vào sữa và gây ra những hư hại như:làm chua sữa, làm biến đổi màu của sữa, gây ra mùi hôi,

Vì thế khi thu nhận nguyên liệu sữa tươi người ta thường kiểm tra rất cẩn thậnbằng cách thử hoạt lực của enzim reductaza và phân loại sữa ra thành nhiều loại tốt,trung bình hay xấu để đưa vào chế biến cho phù hợp và có năng suất cao

2.3 Các biến đổi của sữa tươi trước khi chế biến

Trong quá trình bảo quản sữa, các biến đổi vật lý, hóa học, sinh học, hóa lý vàhóa sinh có thể diễn ra Tuy nhiên tốc độ các biến đổ trên phụ thuộc vào thành phầnhóa học và hệ vi sinh vật có trong sữa sau khi vắt cũng như phụ thuộc vào các điềukiện bảo quản (nhiệt độ, sự có mặt của oxy…)

2.3.1 Các biến đổi sinh học

Sự trao đổi chất của hệ vi sinh vật có trong sữa được xem là biến đổi sinh họcquan trọng nhất Trong quá trình bảo quản, hệ vi sinh vật sẽ phân giải và sử dụngmột số chất dinh dưỡng có trong sữa Sự sinh trưởng của VSV sẽ làm thay đổi sâusắc thành phần hóa học và các tính chất cảm quan của sữa (màu sắc, mùi, vị…) Đểhạn chế những biến đổi sinh học trong quá trình bảo quản sữa, ta cần sử dụng ba biệnpháp kết hợp dưới đây:

- Đảm bảo các điều kiện vệ sinh trong giai đoạn vắt và vận chuyển sữa tươi từnơi thu hoạch về nhà máy chế biến, nhằm giảm đến mức tối đa hàm lượng vi sinh vậtban đầu có trong sữa

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 12

Tại nhà máy, nếu sữa tươi chưa được đưa vào chế biến ngay thì có thể tiếnhành thanh trùng sữa (nhiệt độ 63oC, thời gian 15 giây).

- Quá trình bảo quản sữa từ sau khi vắt đến trước khi chế biến phải được thựchiện trong điều kiện nghiêm ngặt: nhiệt độ sữa không được lớn hơn 6oC, tránh sựkhuấy trộn và sự có mặt của oxy trong sữa

2.3.2 Các biến đổi hóa học và hóa sinh

a Thủy phân chất béo (lipolysis)

Có 97 - 98% khối lượng chất béo trong sữa thuộc về nhóm triglyceride Các

hợp chất này có thể bị thủy phân dưới xúc tác của hệ enzym lipase tạo sản phẩm làcác acid béo tự do, mono- hoặc triglyceride Việc thủy phân chất béo, giải phóng racác acid béo tự do, đặc biệt là các acid béo có phân tử lượng thấp như acid butyric,acid caproic…làm cho sữa có mùi ôi khét Thông qua hàm lượng các acid béo tự do

có trong sữa, ta có thể đánh giá mức độ quá trình thủy phân chất béo Sữa tươi đượcxem là có chất lượng tốt khi chỉ số acid không lớn hơn 0,50,8 meq/100g chất béo

b Oxy hóa chất béo

Các acid béo không bão hòa có trong sữa rất dễ bị oxy hóa tại vị trí các nốiđôi trong phân tử của chúng Kết quả của quá trình oxy hóa này sẽ tạo ra cáchydroperoxyde và làm cho sữa có mùi kim loại

Để khống chế quá trình oxy hóa chất béo, ta cần hạn chế hàm lượng oxy hòatan trong sữa bằng phương pháp bài khí sữa trước khi bảo quản Bên cạnh đó, trongquá trình bảo quản cần tránh cho sữa tiếp xúc với oxy và ánh sáng mặt trời Ta cũng

có thể sử dụng các chất chống oxy hóa như dodecyl gallate (E 312) Ngoài ra, quátrình thanh trùng sữa ở nhiệt độ trên 800C cũng hạn chế được quá trình oxy hóa chấtbéo

c Thủy phân protein

Quá trình thủy phân protein được xúc tác bởi hệ enzym protease Các sản

phẩm thu được sẽ phụ thuộc vào mức độ thủy phân và có thể là các polypeptide vớiphân tử lượng khác nhau, peptide hoặc acid amin Một số peptide làm cho sữa có vịđắng Tuy nhiên, chính các protease do vi sinh vật nhiễm vào sữa tiết ra (chủ yếu lànhóm vi khuẩn cận ưa lạnh) mới gây nên những biến đổi sâu sắc về thành phầnprotein lẫn mùi vị của sữa Mức độ thủy phân protein càng sâu sắc thì mùi vị của sữacàng bị biến đổi

d Phân hủy các acid amin

Các phản ứng phân hủy acid amin thường gặp là desamin hóa, decarboxylhóa… Sản phẩm thu được từ các phản ứng trên là acid không bão hòa, acid béo bãohòa, khí NH3, CO2…Chúng làm thay đổi sâu sắc thành phần hóa học hoặc và mùi vịcủa sữa

e Các biến đổi hóa học và hóa sinh khác liên quan đến trao đổi chất của

hệ vi sinh vật có trong sữa

Các vi sinh vật khác nhau có thể có những con đường trao đổi chất khác nhaunhưng đều nhằm mục đích tạo ra năng lượng ATP và vật chất tế bào để phục vụ cho

sự tồn tại và sinh trưởng của chúng trong môi trường sữa Kết quả của những chuyểnhóa này cũng làm thay đổi sâu sắc thành phần hóa học của sữa

* Ảnh hưởng của xử lý nhiệt lên các thành phần hóa học:

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 14

Chất béo: không bị ảnh hưởng ở nhiệt độ dưới 100oC Sự kết tủa các hạt béoxảy ra ở nhiệt độ cao Sự phân tách chất béo bị giảm nếu sữa bị gia nhiệt cao hơn

độ 75oC và lưu nhiệt ở đó trong 1 phút hoặc ít hơn, sữa bắt đầu có mùi nấu, đó là do

sự giải phóng hợp chất chứa sulphur từ -lactoglobulin và các protein chứa sulphurkhác

- Enzyme: các enzyme bị vô hoạt bởi nhiệt Nhiệt độ vô hoạt phụ thuộc vàokiểu enzyme

- Vitamin: vitamin C rất nhạy với nhiệt độ, đặc biệt khi có mặt của không khí

và kim loại Thanh trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn trong thiết bị trao đổinhiệt dạng đĩa hầu như không làm mất vitamin C Các vitamin khác chịu ảnh hưởnghoặc không bị ảnh hưởng dưới sự xử lý nhiệt vừa phải

- Lactose:ở nhiệt độ cao trên 100oC lactose phản ứng với protein gây ra màunâu của sữa

2.3.3 Các biến đổi vật lý

Một số chỉ tiêu vật lý như tỷ trọng, độ khúc xạ ánh sáng, độ nhớt của sữa phụthuộc vào nhiệt độ Khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp, các chỉ tiêu trên sẽ thay đổi đôichút khi ta so sánh với sữa vừa thu hoạch từ cơ thể bò mẹ Nhìn chung các biến đổivật lý của sữa trong quá trình bảo quản là không đáng kể

2.3.4 Các biến đổi hóa lý

a Sự thay đổi cấu trúc micelle

Cấu trúc micelle của sữa chủ yếu do các casein (, , -casein) cùng hainguyên tố vô cơ (kali và phosphore) tạo nên

Theo Mahieu (1985), khi ta giảm nhiệt độ của sữa, hàm lượng -casein trongmicelle cũng sẽ bị giảm Đó là do một số phân tử -casein đã thoát ra khỏi cấu trúcmicelle và hòa tan vào trong dung dịch sữa.

Như vậy, một số phân tử -casein, ion calci, phosphate thoát ra khỏi cấu trúcmicelle dưới tác dụng của nhiệt độ thấp sẽ làm giảm kích thước micelle trong sữa.Song song đó, mức độ hydrate hóa của các micelle sẽ tăng Trạng thái keo củamicelle sẽ trở nên bền hơn

Tuy nhiên, sự giảm kích thước micelle và sự giảm hàm lượng phosphate calcitrong micelle sẽ gây ra những khó khăn nhất định cho quá trình đông tụ casein trongsản xuất một số loại phô mai

b Sự thay đổi hệ nhũ tương

Các giọt cầu béo trong sữa có đường kính thông thường từ 210m và đượcbao bọc bên ngoài bởi một màng (membrane) có các gốc ưa nước với mục đích ổnđịnh hệ nhũ tương trong sữa

Các acid béo khác nhau sẽ có nhiệt độ đông đặc khác nhau Khi ta giảm nhiệt

độ của sữa, sự kết tinh của các triglycerid sẽ được tăng cường Nếu quá trình làmlạnh sữa diễn ra nhanh sẽ làm xuất hiện các tinh thể chất béo với kích thước nhỏ vàchúng không làm tổn thương đến cấu trúc màng bảo vệ giọt béo Ngược lại nếu quátrình làm lạnh diễn ra chậm (từ 20 phút trở lên) sẽ xuất hiện các tinh thể lớn và chúng

sẽ làm membrane bị rách, nứt

Triglycerid cũng có thể thoát ra khỏi các hạt cầu béo và tập trung lại với nhauhoặc đóng vai trò chất kết dính các hạt béo tạo thành một lớp chất béo trên bề mặtsữa Trường hợp này thường xảy ra nếu sữa tươi sau thu hoạch không được qua xử lýđồng hóa

Các tác động cơ học như sự khuấy trộn với tốc độ quá cao có thể làm thay đổicấu trúc màng bảo vệ các giọt béo trong sữa Các va chạm cơ học sẽ làm cho một sốphospholipid trong membrane thoát ra khỏi giọt cầu béo, từ đó làm cho cáctriglycerid dễ tách khỏi hạt cầu và dễ tiếp xúc với enzym lipase hơn Khi đó, thànhphần và kích thước các giọt béo sẽ thay đổi

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 16

-Nhìn chung, sự khuấy trộn với tốc độ vừa phải có tác dụng nhũ hóa các chấtbéo tự do có trong sữa Tuy nhiên, các màng bảo vệ giọt béo có thể thay đổi cấu trúcvới những mức độ khác nhau.

Chương 3 : CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA BÒ 3.1 Công nghệ sản xuất sữa đặc có đường

- Đường lactose (đường tinh luyện)

- Đường saccharose (đường tinh luyện)

- Nước công nghệ

- Chất ổn định : chiếm 0.3% khối lượng gồm muối phosphat và citrat của

Na, K

3.1.1.1 Đường lactose

Lactose là loại đường chủ yếu có trong sữa tươi và đây là đường được bổ sungchủ yếu trong quá trình sản xuất sữa đặc có đường vì đây là loại đường dể tiêu hóa

và ít xảy ra sự tái kết tinh hơn đường saccharose Tuy nhiên trong quá trình sản xuất

có bổ sung saccharose là vì hiện nay trên thị trường nguồn lactose vẫn còn hiếm,lượng đường lactose được sản xuất ra còn khá ít do đó giá thành của nó cao hơn sovới saccharose, hơn nữa độ ngọt của lactose khá bé không đủ ngọt cho sản phẩm nếucùng một khối lượng với saccharose

3.1.1.2 Đường saccharose

Đường saccharose được bổ sung vào trong sản phẩm sữa đặc có đường nhằmmục đích tăng độ ngọt, giá trị dinh dưỡng và giá trị áp lực thẩm thấu bên trong sảnphẩm Nhờ đó sản phẩm sữa đặc có đường không qua tiệt trùng nhưng vẫn có thể bảoquản được trong thời gian dài

3.1.2 Sơ đồ công nghệ

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 18

-Thanh trùngLàm nguội

Cô đặcLàm nguội – kết tinh

Bồn chứa bán thành

phẩmChiết rótGhép nắpDán nhãnĐóng thùngBảo quản

Đồng hóaSữa gầy

Tiệt trùng t=3000C

Mầm

tinh thể

t = 5580oC p=1025MPa

t = 137oC  = 4s t= 48oC

Hình 3.1 : Công nghệ sản xuất sữa đặc có đường

3.1.3 Thuyết minh quy trình

Sữa tươi sau khi được vắt qua sữa lý sơ bộ, được bảo quản lạnh nhờ vậnchuyển tới nhà máy Khi sữa được vận chuyển tới nhà máy, sữa sẽ được sữ lý có tínhcông nghiệp nghĩa là được kiểm tra chất lượng bằng cách lấy mẫu để thực hiện việckiểm tra chất lượng hay tiến hành khâu phân loại chất lượng ban đầu sữa sau khiđược kiểm tra nếu đạt chất lượng thì sẽ đưa vào chế biến Sau đây là trình tự các quátrình chế biến sữa đặc có đường:

3.1.3.1 Quá trình lọc

a Mục đích

Quá trình lọc nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất, cặn đá sữa, cặn dơ…ra khỏidịch sữa, đảm bảo dịch sữa sau khi đi qua quá trình thanh trùng đồng hóa không còn

các cặn dơ, các cặn đá, hạt đen…có kích thước lớn để sản phẩm đạt yêu cầu chấtlượng, giá trị cảm quan cao hơn.

b Yêu cầu kĩ thuật của hệ thống lọc

Kích thước lưới lọc phải <=300µm, để sau quá trình lọc sản phẩm sữa khôngthấy cặn dơ về phương diện cảm quan không còn thấy các cặn đen, sữa đều, mịn

Hệ thống lọc phải đảm bảo quá trình lọc được diễn ra liên tục đều đặn, đểcung cấp đầy đủ dịch sữa cho bơm cấp đồng hoá hoạt động ổn định (người ta thườngdùng hai ống lọc để có thể thay đổi khi lọc bị nghẹt)

c Những biến đổi của sữa sau quá trình lọc

Sau quá trình lọc sữa sẽ không còn tạp chất về mặt vật lí, về mặt cảm quan sẽthấy sữa mịn hơn, không còn cặn đen, tạp chất trên bề mặt Sữa mịn và trắng hơn

+ Sau đó được lọc lại bằng một túi lọc đường kính  2mm

+ Sau đó được chứa ở bồn cân bằng

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 20

-Dịch sữa(sau quá trình trộn)

Ống lọc

Túi lọcVan

Bồn cân bằng

Hình 3.2: Cấu tạo thiết bị lọc

3.1.3.2 Quá trình chuẩn hóa

Sữa sau khi được lọc để loại bỏ các tạp chất, cặn bẩn sẽ được tiến hành chuẩnhóa

a Mục đích

Quá trình chuẩn hóa là quá trình điều chỉnh thành phần chất khô với chất béonhằm cân đối tỷ lệ các chất theo yêu cầu của sản phẩm

b Các biến đổi của sữa trong quá trình chuẩn hóa

 Biến đổi hóa học

Quá trình chuẩn hóa trong công nghệ cụ thể ở đây là bổ sung sữa gầy làm chothành phần các chất có trong sữa điều thay đổi như thành phần chất béo, chất khô,nước…

Hình 3.3: Các hạt cầu béo trước và sau quá trình đồng hóa

a Các biến đổi của nguyên liệu

Các hạt cầu béo ban đầu bị phá vỡ là do sự chuyển động hỗn loạn và sự vachạm Kết quả là đường kính các hạt cầu béo giảm còn khoảng 1m và kèm theo đó

là số lượng các hạt cầu béo tăng lên gấp từ 4 đến 6 lần Bên cạnh đó độ nhớt của sữa

sẽ giảm đi khi nhiệt độ ngày càng tăng

- Va đập giữa các hạt phân tán với bong bóng khí: tốc độ dòng cao còn làmxuất hiện những bong bóng khí, va đập vào hạt phân tán làm giảm kích thước hạt

- Va đập giữa các hạt phân tán vào bề mặt cứng của thiết bị

Chế độ: Nhiệt độ đồng hóa là 700C là nhiệt độ thích hợp để phân tán hoàntoàn được các hạt cầu béo, các cầu béo tồn tại ở pha lỏng và liên kết bình thường vớisữa Lúc này đồng hóa xảy ra hiệu quả nhất Đồng thời ở nhiệt độ này, sự biến đổithành phần hóa học xảy ra không đáng kể Áp suất:<100 bar, tuỳ thuộc vào độ nhớtyêu cầu của sữa bán thành phẩm Áp suất được điều chỉnh sao cho độ nhớt sữa sau

cô đặc đạt 1800cP Để tăng độ nhớt bán thành phẩm, cần tăng áp suất đồng hóa, tuynhiên áp suất này không được vượt quá 110 bar để đảm bảo độ an toàn của thiết bị

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 22

-Trục nén Sản phẩm đã

đồng hóa

Khe 0.1 mm

Sản phẩm chưa đồng hóa

Hình 3.4: Cầu béo được phá vỡ qua khe hẹp của thiết bị

đồng hoá dưới áp suất cao.

3.1.3.4 Quá trình thanh trùng sữa

a Mục đích

Thanh trùng sữa làm biến đổi cấu trúc của các vi sinh vật có mặt trong sữa

Do đó có thể loại bỏ hay tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh cho con người và các visinh vật thông thường Bên cạnh đó việc thanh trùng còn có tác dụng ức chế hệ visinh vật vô hại có trong thực phẩm nhằm mục đich kéo dài thời gian bảo quản

b Các biến đổi của sữa trong quá trình thanh trùng

 Biến đổi sinh học: Quá trình thanh trùng đòi hỏi phải phá hủy được các cấutrúc của các trực khuẩn chịu nhiệt, các vi khuẩn gây bệnh và loại một lượng đáng kểcác tạp trùng nhằm làm cho sữa sau khi tiệt trùng đáp ứng được các tiêu chuẩn về visinh vật

 Biến đổi vật lý: nhiệt độ tăng lên, tỷ trọng thay đổi, độ nhớt thay đổi

 Biến đổi hóa học: xảy ra các phản ứng hóa học không có lợi:

- Phản ứng phân hủy các vitamin

- Sự mất cân bằng về thành phần Nito, các muối khoáng va vitamin

- Các phản ứng tạo màu không có lợi cho sản phẩm sữa đặc có đặc cóđường

- Các phản ứng thủy phân trong môi trường acid hoặc kiềm

 Biến đổi hóa lý: Các Protein trong sữa ở nhiệt độ cao dễ dàng bị đông tụnhưng do đã đồng hóa nên tránh được biến đổi này

 Biến đổi hóa sinh: ở nhiệt độ cao gây vô hoạt các enzyme trong sữa

 Các biến đổi cảm quan: sự thay đổi về mùi vị màu sắc trạng thái

c Các phương pháp thanh trùng sữa và thiết bị thanh trùng

Các phương pháp thanh trùng: có hai phương pháp thanh trùng chính:

 Phương pháp thanh trùng sữa ở nhiệt độ thấp: phương pháp chậm và giánđoạn

- Chế độ nhiệt: 630C trong 30 phút

- Ưu điểm: không làm thay đổi đặc tính sữa, thành phần các Protein nhưalbumin, globumin không bị đông tụ và trạng thái các hạt cầu béo không đổi

- Nhược điểm: Các vi sinh vật ưa nhiệt có thể phát triển ở nhiệt độ này, do

đó có thể làm tăng số lượng vi sinh vật cho sữa sau quá trình thanh trùng

Phương pháp thanh trùng sữa ở nhiệt độ cao: phương pháp thanh trùngUHT (Ultra high Temperature)

Phương pháp thanh trùng UHT:

Phương pháp này sữ dụng cho các sản phẩm thực phẩm dạng lỏng, để tiêu diệtcác vi sinh vật trong sản phẩm Các quá trình xảy ra sau khi thanh trùng điều phảithực hiện trong điều kiện vô trùng Vì vậy mà quá trình UHT còn được gọi là quátrình vô trùng Các sản phẩm thành phần dạng lỏng hay sữa được thanh trùng UHTđược sữ dụng một cách rộng rãi

Có hai loại hệ thống xữ lý UHT:

- Hệ thống trực tiếp: sữ dụng hơi nước tiếp xúc với sản phẩm

- Hệ thống gián tiếp: sữ dụng phương pháp trao đổi nhiệt qua đĩa, trao đổinhiệt bằng hệ thống ống…

Và cũng có thể kết hợp các phương pháp trao đổi nhiệt gián tiếp với nhau tùytừng loại sản phẩm và yêu cầu của quá trình

 Thiết bị thanh trùng

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 24

-Trong quy trình sản xuất sữa đặc có đường này chúng tôi xin trình bày biệnpháp thanh trùng theo phương pháp trao đổi nhiệt gián tiếp bằng hệ thống ống đểthanh trùng sữa nguyên liệu.

Hệ thống xử lý UHT gián tiếp sử dụng trao đổi nhiệt dạng ống

Hệ thống xử lý nhiệt UHT gián tiếp sử dụng phương pháp trao đổi nhiệt bằngống thường dùng cho quá trình xử lý UHT đối với các sản phẩm có độ nhớt thấphoặc trung bình, với lưu lượng dòng chảy từ 1000 – 30.000 l/h

Nguyên tắc hoạt động của hệ thống

Hệ thống trao đổi nhiệt bằng ống gồm nhiều ống nối tiếp hoặc song song saocho có thể trao đổi nhiệt tốt nhất

Dòng sữa ở nhiệt độ thấp được bơm từ thùng chứa vào thùng cân bằng của hệthống UHT rồi đi qua bơm để đến vùng gia nhiệt Ở vùng này, sữa được gia nhiệt lênkhoảng 75 oC sau đó đi vào vùng thanh trùng Tại đây sữa được gia nhiệt lên 137 oCnhờ hơi nước Sữa di chuyển trong ống giữ nhiệt, đoạn ống này có kích thước saocho sữa đi qua trong khoảng 4s Tiếp theo sữa được làm nguội từ từ qua từng vùnglàm mát đến khoảng 48 oC cho quá trình tiếp theo

Hình 3.5: Hệ thống thanh trùng UHT trao đổi nhiệt bằng ống

3.1.3.5 Quá trình bốc hơi (cô đặc)

a Mục đích

Trong quá trình sản xuất sữa đặc có đường, cô đặc đóng vai trò chế biến bảnchất của nó là làm bay hơi nước nhằm đạt được một độ khô nhất định và một độ nhớtthích hợp Đồng thời trong quá trình cô đặc, một lượng đường được bổ sung vào đểđiều chỉnh độ ngọt, nâng cao hàm lượng lactose và tạo một áp suất thẩm thấu đủ lớn

để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản sữa mà không cầntiệt trùng khi đóng sữa vào bao bì Đây cũng là đặc điểm riêng của sữa đặc có đường

b Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng màng rơi

Thiết bị cô đặc bốc hơi dạng màng rơi được sử dụng rất phổ biến trong côngnghiệp chế biến sữa Theo nguyên lý chung, sữa được gia nhiệt sơ bộ (65-700C) rồi

đi vào trong thiệt bị (2) từ phía trên sẽ chảy xuống tạo một lớp màng mỏng bao lấy

bề mặt truyền nhiệt Bề mặt truyền nhiệt là thân các ống hình trụ đứng được đặt trongthiết bị bốc hơi hoặc là những tấm bảng mỏng được đặc sát với nhau Để tiết kiệmnăng lượng, hơi gia nhiệt từ buồng (2) sẽ đi vào buồng (1) ngưng tụ để gia nhiệt chosữa Sữa được đun sôi trong buồng (2) sẽ đi vào buồng (3) tách hơi thứ Sữa cô đặcthoát ra ngoài theo cửa đáy thiết bị (3)

Hình 3.6: Hệ thống bốc hơi một cấp dạng màng rơi

Đối với sữa đường các nhà sản xuất thường chọn thiết bị cô đặc 3 nồi xuôichiều sử dụng thiết bị nén hơi thứ Điều này có nghĩa là các nồi sau có đô chânkhông không cao hơn các nồi trước nhưng nhiệt đô các nồi sau giảm dần như (hình3.7)

Sữa đi vào nồi đầu tiên (4) có áp suất chân không ứng với nhiệt độ sôi 700Cđược gia nhiệt và bốc hơi Hơi thứ tách ra từ buồng bốc bên dưới có áp suất thấp hơnđược đưa vào nồi thứ 2 (5) làm tác nhân gia nhiệt Sữa sau nồi 1 được bơm rút ra nồisau Tương tự sữa sau hệ thống được cô đặc đến nồng độ thích hợp và được bơm rangoài qua thiết bị trao đổi nhiệt (8) để làm nguội bằng cách trao đổi nhiệt với dòngsữa lạnh đưa vào thiết bị cô đặc Tất cả không khí không ngừng được bơm chânkhông (2) thải ra ngoài, hơi thứ từ nồi 3 (6) sẽ được nén bởi máy nén cơ học (3) đưalên áp suất và nhiệt độ cao hơn và tận dụng làm nguồn cung cấp nhiệt cho nồi thứnhất như vậy có sự tuàn hoàn hơi nước trong thiết bị làm gia tăng hiệu suất sử dụngnhiệt, tiết kiệm hơi nước, giảm chi phí vận hành

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 27

-Máy nén Bơm chân không Buồng nén hơi Nồi 1

Nồi 2Nồi 3Buồng tách hơi thứ và sữa

Hình 3.7: Hệ thống cô đặc sữa ba nồi liên tục xuôi chiều.

c Các biến đổi của vật liệu

 Biến đổi hóa lý

Trong quá trình cô đặc có sự chuyển pha của nước từ dạng lỏng sang dạnghơi, một lượng lớn hơi nước được bốc ra từ sản phẩm làm cho nồng độ chất khô củasữa tăng nhanh kèm theo đó là sự gia tăng về khối lượng riêng, tỷ trọng, nhiệt độ sôi

và đặc biệt là độ nhớt Quá trình này quyết định độ nhớt sau cùng của sản phẩm Tỷtrọng của sữa sẽ được đo liên tục để kiểm tra hàm lượng chất khô của sản phẩm Khinồng độ chất khô đạt đúng tiêu chuẩn, giá trị này ở khoảng 1,3 cho sản phẩm làm từsữa tươi và khoảng 1,35 cho sản phẩm làm từ sữa gầy

Cùng với sự gia tăng trên cũng có sự giảm đi về thể tích của khối sữa ban đầu.nhiệt độ trong được điều chỉnh không được vượt quá 700C để tránh sự biến tính củađường và sự tăng lên về độ nhớt của sản phẩm trong quá trình bảo quản

 Biến đổi hóa học

Sữa đặc có màu hơi vàng là kết quả tất yếu của sự tiếp xúc với nhiệt độ khácao và thường xuyên của sữa Đây là do những phản ứng tạo màu, phản ứngmaillard, do sự ngưng tụ của các acid amin có rất nhiều trong sữa và các phân tửđường với nhau ở nhiệt độ cao làm cho sữa đặc hóa nâu Để giảm thiểu các phản ứnglàm chất lượng của sữa đồng thời tránh sự phá hủy một số vitamin kém bền nhiệt,ngoài việc cô đặc ở nhiệt đô áp suất thấp ta phải tiến hành sao cho thời gian lưu củasữa trong thiết bị là ngắn nhất

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 28

- Biến đổi sinh học

Khi ta cho siro đường nồng độ khoảng 63%, sẽ làm tăng nồng độ đường trongsữa làm tăng áp xuất thẩm thấu do đó có tác dụng ức chế sự hoạt động của các visinh vật, kéo dài thời gian bảo quản

 Biến đổi cảm quan

Quá trình này không được làm thay đổi sâu sắc cấu trúc của các cấu tử trongsữa ban đầu Tuy nhiên dưới tác động của nhiệt độ và các thiết bị gia nhiệt sữa bị mấtmùi vị, thay vào đó là mùi vị của sữa đã qua chế biến Về màu sắc cũng có sự thayđổi, từ màu trắng đục sữa chuyển sang có màu vàng sáng

3.1.3.6 Quá trình làm lạnh và kết tinh

a Mục đích

Hoàn thiện sản phẩm Sau cô đặc sữa mất đi một hàm lượng nước rất lớn làmcho các chất hòa tan trong nước đạt trạng thái quá bảo hòa Do đó sẽ có một lượnglớn đường tách ra và tạo tinh thể Đây là quá trình không thể tránh được và rất khóđiều khiển để đảm bảo chất lượng của sản phẩm sau cùng Nên quá trình này sẽ giúpcho sữa sau cô đặc mịn và tránh quá trình kết tinh đường có thể xảy ra trong quátrình bảo quản

b Thiết bị kết tinh

Việc làm lạnh và kết tinh được thực hiện trong thùng chứa có cấu tạo hai lớp

có dòng nước lạnh đi qua giữa hai thành Do sữa lúc này có độ nhớt rất cao nên cầnphải có một thiết bị khuấy thật mạnh công xuất lớn trong thùng

Hình 3.8: Thùng kết tinh

c Các biến đổi của vật liệu

Quá trình làm nguội kết tinh chỉ ảnh hưởng lên nhiệt độ dung dịch và sựchuyển pha của đường từ dạng hòa tan thành tinh thể, không gây những biến đổi sâusắc nào lên các chất có trong sữa.

3.1.3.7 Một số quá trình còn lại

a Mục đích

Hầu hết các công đoạn còn lại điều nhằm mục đích hoàn thiện và bảo quảnsản phẩm trước khi phân phối đến tay người tiêu dùng Trong đó, cho vào bồn bánthành phẩm có mục đích hoàn tất quá trình kết tinh, hoàn thiện sản phẩm; ghép nắpdán nhãn đóng thùng để giúp sản phẩm có thể bảo quản lâu tránh những tác động từcác yếu tố môi trường, tác động của oxy không khí và đặc biệt là nhiệt độ, ánh sángdồng thời tránh nhiễm khuẩn…

b Các biến đổi của vật liệu

Sau khi sữa đã được làm lạnh, nó sẽ được bơm tới bồn chứa và giữ ở đâytrong khoảng thời gian là một ngày để cho phép quá trình kết tinh hoàn tất và ổn địnhsản phẩm

Sữa đặc thường được vô lon và ghép mí trong trường hớp này, ta sẽ tiệt trùnglon, trước khi rót sữa vào vì không có quá trình tiệt trùng sau khi đã đóng lon

Quá trình rót sữa vào lon được rót theo trong lượng trọng lượng tịnh mỗi lon

là 397g bao bì bằng sắt tráng thiết trắng và được ghép mí Một vài năm gần đây còndược cho vào hộp đóng kín có trọng lượng 175 hoặc 330g và bảo quản ở nhiệt độthấp hơn 100C để tránh đô nhớt tăng lên

Sau đó ta tiến hành đóng thùng carton lớn, mỗi thùng chứa 24 hộp và sau đóđược chuyển xuống cho kho bảo quản

Trong quá trình bảo quản, người ta tiến hành kiểm tra thống kê chất lượng sảnphẩm bằng cách lấy mẫu một số lon để đưa ra chất lượng chung của sản phẩm, phùhợp với yêu cầu chung đặt ra Sữa sẽ được kiểm ta hàm lượng chất khô, đô nhớt, tỷtrọng… trong quá trình này, việc kiểm tra kích thước tinh thể rất quan trọng vì nóảnh hưởng lớn đến giá trị cảm quan của sữa đặc có đường

c Thiết bị đóng và rót lon

GVHD:Huỳnh Văn Thành

SVTH: Phạm Thị Ngọc Hương 30