Khảo sát quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng tại công ty cổ phần sữa an sinh

NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Tên đề tài: KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SỮA AN SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Công nghệ Thực phẩm Người hướng

NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG

Tên đề tài:

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG

TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SỮA AN SINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG

Tên đề tài:

KHẢO SÁT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG

TẠI CÔNG TY CỔ PHẦN SỮA AN SINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngành: Công nghệ Thực phẩm

Người hướng dẫn:

Thái Nguyên - năm 2018

Đồng thời cho tôi gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, đặc biệt là các thầy cô giáo của khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm đã giảng dạy và trang bị cho tôi những kiến thức bổ ích trong thời gian qua

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè, những người luôn bên cạnh và động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Vì kiến thức của bản thân còn hạn chế, trong quá trình học tập, hoàn thiện đề tài tôi không tránh khỏi những sai sót Kính mong nhận được những

ý kiến đóng góp từ thầy cô cũng như phía nhà máy Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn

Thái Nguyên, tháng 5 năm 2018

Sinh viên

Nguyễn Thị Thu Hương

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

5S: SERI, SEITON, SEISO, SEIKETSU, SHITSUKE

E.coli: Escherichia Coli

FAO: Food and Agriculture Organization of the United Nations (Tổ

chức Nông nghiệp và Thực phẩm thế giới) HACCP: Hazard Analysis and Critical Control Point

OPRP: Operational prerequisite programme

QA: Quality Assurance (Đảm bảo chất lượng)

SSOP: Sanitation Standard Operating Procedures

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Tiêu chuẩn về sữa tươi nguyên liệu 15

Bảng 2.2: Tiêu chuẩn về nước sản xuất 16

Bảng 2.3: Tiêu chuẩn đường tinh luyện 17

Bảng 2.4: Tình hình tiêu thụ sữa ở một số nước trên thế giới 32

Bảng 3.1: Phân loại sữa dựa vào thời gian mất màu của xanh metylen 36

Bảng 4.1: Chỉ tiêu chất lượng sữa nguyên liệu 39

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Một số sản phầm của Công ty Cổ phần sữa An Sinh 3

Hình 2.2: Sơ đồ tổng thể mặt bằng nhà máy 4

Hình 2.3: Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng 18

Hình 2.4: Hệ thống cấp sữa nguyên liệu vào tank bảo quản 19

Hình 2.5: Hệ thống vắt sữa bò đến bảo quản sữa nguyên liệu 20

Hình 2.6: Thùng bảo quản sữa nguyên liệu trong nhà máy 21

Hình 2.7: Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu tấm bản 22

Hình 2.8: Ly tâm lọc 23

Hình 2.9: Tiêu thụ sữa bình quân đầu người tại Việt Nam 28

Hình 2.10: Cơ cấu thị trường nhập khẩu sữa và sản phẩm tháng 11 năm 2015 29

Hình 4.1: Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng 37

Hình 4.2: Thiết bị đồng hóa áp lực cao 45

Hình 4.3: Các bộ phận chính trong thiết bị đồng hóa 2 cấp 45

Hình 4.4: Cơ cấu rót kiểu van Error! Bookmark not defined Hình 4.5: Thiết bị thanh trùng kiểu đứng 49

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ii

DANH MỤC CÁC BẢNG iii

DANH MỤC CÁC HÌNH iv

MỤC LỤC v

PHẦN 1 1

MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 2

1.2.1 Mục tiêu tổng quát 2

1.2.2 Mục tiêu cụ thể 2

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài 2

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài 2

PHẦN 2 3

TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu về Công ty Cổ phần sữa An Sinh 3

2.1.1 Tên đầy đủ, thông tin liên lạc 3

2.1.2 Điều kiện tự nhiên 4

2.1.3 Quá trình hình thành và phát triển 4

2.1.4 Sơ đồ tổng thể mặt bằng nhà máy 4

2.1.5 Cơ sở vật chất, trang thiết bị sản xuất, nhân sự 5

2.2.Tổng quan sữa tươi thanh trùng 6

2.2.1 Nguyên liệu sữa tươi 7

b) Thành phần hóa học của sữa tươi 8

c) Tác dụng của sữa 13

2.2.2 Nguyên liệu phụ 15

2.2.3 Quy trình chung sản xuất sữa tươi thanh trùng 18

2.2.4 Giá trị kinh tế và sử dụng 25

Sữa tươi thanh trùng là sản phẩm sữa tươi nguyên vắt từ bò sữa nên giữ trọn vẹn các loại vitamin, khoáng chất và có giá trị dinh dưỡng cao 25

2.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa tươi thanh trùng tại Việt Nam và trên thế giới 26 2.3.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa tươi thanh trùng trong nước 26

2.3.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa tươi thanh trùng trên thế giới 29

PHẦN 3 33

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT 33

3.1 Đối tượng và phạm vi khảo sát 33

3.1.1 Đối tượng khảo sát 33

3.1.2 Địa điểm và thời gian khảo sát 33

3.2 Nội dung khảo sát 33

3.3 Phương pháp khảo sát 34

3.3.1 Phương pháp thu thập thông tin 34

3.3.2 Phương pháp phân tích 34

- Kết quả: 36

PHẦN 4 37

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37

4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi thanh trùng tại Công ty Cổ phần sữa An Sinh 37

4.1.1 Sơ đồ quy trình 37

4.1.2 Thuyết minh quy trình 38

a) Nguyên liệu sữa 38

Đối với sữa thanh trùng, sữa tươi nguyên liệu là yếu tố quyết định ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm Sữa tươi dùng để sản xuất sữa thanh trùng đòi hỏi phải lựa chọn loại nguyên liệu tốt nhất 38

c) Tiếp nhận sữa tươi 39

4.2 Khảo sát một số công đoạn chính trong dây chuyền sản xuất 41

4.2.1 Kháo sát công đoạn gia nhiệt 41

a) Mục đích 41

4.2.2 Khảo sát công đoạn đồng hóa 42

- Hàm lượng chất béo: Hàm lượng chất béo trong dịch sữa càng cao thì hiệu quả đồng hóa càng giảm, sự liên kết của chất béo càng lớn thì kích cỡ các hạt cầu béo càng lớn 43

4.2.3 Khảo sát công đoạn thanh trùng 43

4.3 Khảo sát một số thiết bị trong dây chuyền sản xuất 45

4.3.1 Thiết bị đồng hóa 45

45

11- Bộ phận sinh lực thuộc hệ thống tạo đối áp 45

12- Vòng đập 45

13- Bộ phận tạo khe hẹp 45

14- Hệ thống thủy lực đối áp 45

15- Khe hẹp 45

Hình 13: Các bộ phận chính trong thiết bị đồng hóa 2 cấp 45

4.3.2 Thiết bị chiết rót, dán màng cốc 47

4.3.3 Thiết bị thanh trùng 49

PHẦN 5 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 52

5 1 Kết luận 52

5.2 Kiến nghị 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO 53

PHẦN 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Sữa là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao Trong sữa có đầy

đủ các chất dinh dưỡng như: Protein, glucid, lipid, các vitamin, khoáng và dễ được hấp thu khi sử dụng

Với sự phát triển không ngừng và những thành tựu quan trọng đạt được ngành công nghệ chế biến sữa đã chứng minh vai trò cũng như vị trí quan trọng của mình trong sự phát triển nền kinh tế quốc dân Sữa được chế biến và

sử dụng rộng khắp ở nhiều quốc gia và ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong khẩu phần dinh dưỡng trong bữa ăn của mỗi gia đình

Hiện nay trên thị trường sữa có rất nhiều dòng sữa khác nhau phục vụ nhu cầu người tiêu dùng như: sữa chua, sữa tươi thanh trùng, tiệt trùng, sữa đặc… của nhiều thương hiệu nổi tiếng như Vinamilk, Mộc Châu, Ba Vì, TH True milk…đang cạnh tranh nhau khốc liệt Trong đó sữa tươi thanh trùng An Sinh được làm hoàn toàn từ sữa tươi sạch nguyên chất của trang trại, không

sử dụng chất bảo quản, sử dụng công nghệ thanh trùng hiện đại Điều khác biệt cơ bản của sữa tươi thanh trùng so với các loại sữa khác là sữa tươi thanh trùng được xử lý ở nhiệt độ thấp nên giữ được gần như nguyên vẹn các chất dinh dưỡng từ thiên nhiên

Vì vậy việc tìm hiểu quy trình sản xuất sữa tại nhà máy là cần thiết Đây thực sự là cơ hội cho sinh viên sắp tốt nghiệp được làm quen với công việc thực tế, có được cái nhìn trực quan hơn về công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa với môi trường làm việc chuyên nghiệp, dây chuyền thiết bị hiện đại Ngoài ra còn giúp chúng ta có cái nhìn toàn diện hơn, đánh giá được chất lượng sữa thành phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Xuất phát từ

thực tế trên tôi tiến hành đề tài: “Khảo sát quy trình sản xuất sữa tươi thanh

trùng tại Công ty Cổ phần sữa An Sinh ”

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục tiêu tổng quát

Khảo sát được quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng tại Công ty Cổ phần sữa An Sinh

1.2.2 Mục tiêu cụ thể

- Tìm hiểu được sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất

- Khảo sát được một số công đoạn chính trong dây chuyền sản xuất

- Khảo sát được một số thiết bị trong dây chuyền sản xuất

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.3.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Thực hiện đề tài giúp sinh viên bổ sung, học hỏi thêm được nhiều kiến thức trong thực tiễn, nhằm nâng cao củng cố lý thuyết đã học, có thêm kinh nghiệm trong việc quan sát, làm việc ở thực tế

- Tìm ra quy trình phù hợp nhất cho quy trình sản xuất sữa thanh trùng

ở Công ty Cổ phần sữa An Sinh

1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Tạo ra sản phẩm thanh trùng có chất lượng tốt, thời gian bảo quản được kéo dài

- Đây là sản phẩm làm hoàn toàn từ sữa tươi nguyên liệu, không sử dụng chất bảo quản, có chất lượng tốt cho người tiêu dùng

- Giúp cho sinh viên có thêm kĩ năng làm việc thực tế sau này về cách quản lí chất lượng, quan sát, đánh giá sản phẩm

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu về Công ty Cổ phần sữa An Sinh

2.1.1 Tên đầy đủ, thông tin liên lạc

Tên Công ty: CÔNG TY CỔ PHẦN SỮA AN SINH

Địa chỉ: Khu Đìa Mối- phường An Sinh- thị xã Đông Triều- tỉnh Quảng Ninh

Mã số thuế: 5701426324

Điện thoại: 02033592345

Fax: 0333604221

Lĩnh vực sản xuất kinh doanh chủ yếu:

Sản xuất kinh doanh các sản phẩm sữa như:

- Sữa tươi thanh trùng

- Sữa chua ăn có đường

- Sữa chua uống

- Sữa chua dẻo

- Sữa chua nếp cẩm

- Sữa bánh

Hình 2.1: Một số sản phầm của Công ty Cổ phần sữa An Sinh

2.1.2 Điều kiện tự nhiên

Được thành lập năm 2010, Công ty cổ phần Sữa An Sinh đã thu mua sữa

của các hộ gia đình tại địa bàn các phường An Sinh, Bình Khê, Việt Dân Ngay từ những ngày đầu bước vào hoạt động công ty đã thực hiện đầu tư mua sắm, lắp đặt dây chuyền sản xuất sữa hiện đại, công nghệ tiến tiến như: Máy phân tích sữa Ekomilk, máy gói bánh sữa, máy chiết rót, dán màng cốc, máy đồng hóa sữa,…

2.1.3 Quá trình hình thành và phát triển

Công ty cổ phần Sữa An Sinh có mã số thuế 5701426324 được cấp ngày

14/09/2010, cơ quan Thuế đang quản lý: Chi cục Thuế thị xã Đông Triều Ban đầu tại xã Bình Khê công ty có tên gọi là Công ty Cổ phần sữa tươi Đông Triều; sau khi thu mua, được đổi tên và hoạt động cho đến nay dưới tên Công

ty Cổ phần sữa An Sinh Thị trường tiêu thụ chính của công ty gồm nội tỉnh

và lân cận, cụ thể tại các trường mầm non, tiểu học; một số đại lí; và điểm dừng chân OCOP tại cổng tỉnh Quảng Ninh,…

2.1.4 Sơ đồ tổng thể mặt bằng nhà máy

Hình 2.2: Sơ đồ tổng thể mặt bằng nhà máy

2.1.5 Cơ sở vật chất, trang thiết bị sản xuất, nhân sự

2.1.5.1 Cơ sở vật chất

+ Nhà xưởng có tổng diện tích là: ≈ 1300 m2

+ Khuôn viên có diện tích là: ≈ 200m2

Tổng diện tích mặt bằng của Công ty là: ≈ 1500m2

2.1.5.2 Trang thiết bị sản xuất

Từ khi bắt đầu khởi công xây dựng Công ty đã lên kế hoạch mua dây chuyền hiện đại, công nghệ tiên tiến của các hãng nổi tiếng, công suất thiết kế

từ 438000 – 547500 lít/năm

Một số trang thiết bị như:

- Tank bảo quản sữa nguyên liệu

- Lò hơi

- Nồi thanh trùng sữa

- Nồi nấu bánh sữa

- Hệ thống làm lạnh cưỡng bức

- Kho lạnh

- Kho ủ sữa chua

- Máy phân tích sữa

- Máy chiết rót, dán màng cốc

- Máy gói bánh sữa

- Máy đồng hóa

2.1.5.3 Nhân sự

Tổng số lao động trực tiếp là: 50 người

Trình độ của cán bộ, công nhân viên trong Công ty từ cao đẳng trở lên Công nhân được đào tạo kỹ thuật và đánh giá nghiêm ngặt trước khi vào làm việc

Được đào tạo định kỳ hàng năm và đánh giá trình độ tay nghề toàn bộ công nhân viên trong công ty

Trong công tác kiểm tra sức khoẻ của cán bộ, công nhân viên, công ty phối hợp với Trung tâm Y tế dự phòng Quảng Ninh tổ chức khám sức khoẻ định kỳ cho toàn bộ đội ngũ cán bộ công nhân viên trong công ty, phải đảm bảo sức khoẻ tốt

Hàng năm công ty cũng tạo điều kiện cho công nhân nghỉ lễ, giao lưu văn hoá văn nghệ - thể dục thể thao với các đoàn thanh niên của các doanh nghiệp bên ngoài công ty nhằm tăng thêm sức khoẻ, học hỏi, tăng tính đoàn kết cộng đồng

2.2.Tổng quan sữa tươi thanh trùng

Sữa thanh trùng (pasteurized milk) là một trong những sản phẩm chế biến từ sữa tươi có quy trình công nghệ sản xuất đơn giản nhất Hiện nay sản phẩm sữa thanh trùng có thể được đựng trong hộp giấy, chai thủy tinh hoặc chai nhựa kín Sản phẩm phải bảo quản ở nhiệt độ thấp (5-7oC) Trong điều kiện không mở bao bì , sữa thanh trùng có thể bảo quản trong khoảng thời

gian tối đa từ 8-10 ngày

Hiện nay, để ổn định chất lượng sản phẩm, các nhà sản xuất thường thực hiện quá trình chuẩn hóa – hiệu chỉnh hàm lượng chất béo cho các sản phẩm sữa thanh trùng

Để phân loại sữa thanh trùng người ta thường dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm:

 Sữa nguyên kem (whole milk) là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi, không hiệu chỉnh hàm lượng chất béo Thông thường, lượng lipid trong sữa dao động trong khoảng 3,0 – 3,7%

 Sữa gầy (skim milk) là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi đã tách bớt một phần chất béo Hàm lượng lipid trong sữa gầy thường dao động

quanh giá trị 1,5% Tuy nhiên, một số sản phẩm thương mại có hàm lượng chất béo chỉ có 0,5%, thậm chí 0,1%

Ngoài sữa tươi, người ta còn sản xuất sữa thanh trùng từ sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế

 Sữa hoàn nguyên là sản phẩm sữa thu được khi ta hòa tan sữa bột nguyên cream hoặc sữa bột gầy vào nước Thành phần hóa học của sản phẩm thì tương tự như sữa nguyên cream hoặc sữa gầy

 Sữa tái chế được thu nhận bằng cách hòa tan sữa bột gầy vào nước ở nhiệt độ 40-50oC, sau đó bổ sung chất béo có nguồn gốc từ sữa, rồi tiến hành khuấy trộn hỗn hợp và đồng hóa bằng phương pháp sử dụng áp suất cao Sản phẩm này có thành phần hóa học tương tự như sữa nguyên cream ngoại trừ hàm lượng phospholipid trong màng bao xung quanh các hạt cầu béo bị giảm đi

2.2.1 Nguyên liệu sữa tươi

a) Tính chất vật lý

Sữa tươi có màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước, có

vị đường nhẹ và có mùi rõ nét Sữa thường có những tính chất sau [4]:

phân tử, ở nhiệt độ cao hơn độ nhớt lại tăng do sự thay đổi hóa lý của protein khiến cho các phân tử của chúng lớn lên

- Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng:

+ Đối với sữa áp suất thẩm thấu tương đối ổn định và trung bình 6,6 at

ở 0oC Áp suất thẩm thấu phụ thuộc vào hàm lượng lactose và muối phân bố ở dạng phân tử và ion

+ Áp suất thẩm thấu và nhiệt độ đóng băng sẽ thay đổi khi sữa bị thêm nước hoặc khi sữa lấy ra từ gia súc bị ốm, từ gia súc có mang,…

b) Thành phần hóa học của sữa tươi

 Nước

Trong sữa nguyên liệu hàm lượng nước chiếm 85-89,5% khối lượng nguyên liệu, trong đó chủ yếu là nước tự do, một tỷ lệ nhỏ là nước liên kết [4]

Nước tự do chiếm 96-97% tổng lượng nước Nước tự do ở dạng các hạt

có kích thước khác nhau, phân bố tương đối đồng đều trong sản phẩm và thường bị bay hơi trong quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô [4]

Hàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa rất khác nhau như [4]:

- Trong sữa gầy: 2,13-2,59%

- Trong sữa non: 4,15%

- Nước tách ra trong sản xuất bơ: 1,75%

Trong sữa tồn tại 2 kiểu protein khác nhau [13]:

+ Protein hòa tan :

𝛼 − 𝑙𝑎𝑐𝑡𝑜𝑎𝑙𝑏𝑢𝑚𝑖𝑛, 𝛽 − 𝑙𝑎𝑐𝑡𝑜𝑔𝑙𝑜𝑏𝑢𝑙𝑖𝑛, 𝑙𝑖𝑧𝑜𝑧𝑖𝑚, 𝑙𝑎𝑐𝑡𝑜𝑓𝑒𝑟𝑖𝑛 …

+ Protein ở trạng thái keo không bền gồm một phức hệ mixen hữu cơ của caseinat và canxi phosphat

Sữa bò có hai loại protein [12] :

+ Whey protein (protein huyết thanh của sữa), chỉ bao gồm các protein trong Whey thu được trong quá trình sản xuất fomat, chiếm gần 20% protein trong sữa, nhạy cảm với nhiệt độ (80oC bắt đầu biến tính)

+ Casein tên của một nhóm protein trong sữa Casein có mặt trong tất

cả các sữa động vật, bao gồm cả sữa người Trong sữa bò casein chiếm khoảng 80% tổng số protein hay khoảng 26g cho 1lít sữa, đông tụ tốt nhất ở

pH 4,6 và rất bền với nhiệt độ (ở 140oC/20 giây casein mới bắt đầu biến tính)

Sữa tươi có độ pH vào khoảng 6,5-6,7, độ pH sẽ giảm nếu bổ sung axit hoặc sữa có chứa vi khuẩn sinh axit Khi đó phosphat caxi có trong micell sẽ hòa tan và tạo liên kết nội bền vững, pH của sữa tiến đến điểm đẳng điện của từng loại casein Hai quá trình này dẫn đến sự tăng kích thước của micell qua quá trình kết tụ, cuối cùng tạo thành một khối kết tụ đặc [4]

 Chất béo

Hàm lượng chất béo trong sữa chiếm khoảng 2,5-5% khối lượng của sữa, sự thay đổi này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như : Chế độ dinh dưỡng, giống, chế độ chăm sóc…chất béo trong sữa tồn tại ở dạng các hạt nhỏ lơ lửng trong dịch sữa [9]

Chất béo là thành phần quan trọng, về mặt dinh dưỡng : Chất béo sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo như vitamin A, D,

E, K Với các sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái của sản phẩm Trong chất béo, 98-99% là triglixerit, 1-2% là các phosphatlipit, cholesterol, caroten, vitamin A, D, E, K [4]

Khi để yên sữa, một lớp váng sữa sẽ được tạo thành trên bề mặt, đó là các cầu mỡ nổi tự do trong sữa Trong 1ml sữa có khoảng 3000 - 4000 triệu cầu mỡ, mỗi cầu mỡ được bao bọc bằng một màng mỏng (tạo thành chủ yếu

từ protein và các phosphatit) Màng bao của các cầu mỡ rất bền, có tác dụng bảo vệ , giữ cho các cầu mỡ không bị phá hủy bởi enzym có trong sữa [4]

Chất béo của sữa khác với mỡ của động vật là có chứa nhiều axit béo

no có khối lượng phân tử thấp [4]

Các phosphatit và glicolipit đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng các màng cầu mỡ, trong thành phần của chúng có chứa cả axit béo hòa tan trong chất béo và trong nước Hàm lượng các phosphatit và glicolipit trong sữa đầu gấp 2-3 lần trong sữa bình thường [4]

 Enzym và các sắc tố của sữa

Enzym trong sữa bò được sinh ra từ tuyến sữa của bò hay từ vi sinh vật

có trong môi trường bên ngoài

Một số enzym của sữa được sử dụng nhằm mục đích kiểm nghiệm và kiểm soát chất lượng Trong đó peroxidase, phosphatase và lipase là những enzym quan trọng hơn cả

Lipase có khả năng phân cắt chất béo thành glicerol và các axit béo tự

do Sự dư thừa các axit béo trong sữa và các sản phẩm từ sữa sẽ gây ra vị ôi thiu Sẽ không có phản ứng nào xảy ra giữa lipase của sữa với chất béo khi bề mặt giọt chất béo còn nguyên vẹn, nhưng ngay khi bề mặt bị phá vỡ lipase sẽ tìm đến cơ chất và các axit béo tự do được giải phóng Enzym lipase hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ 0-40oC, pH = 7,3-7,8 Lipase hòa tan tốt trong chất béo, dễ dàng xâm nhập vào các cầu mỡ [8]

Sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoit, màu trắng của sữa là

do sự khuyếch tán ánh sáng bởi các mixen [8]

 Vitamin

Trong sữa chứa nhiều vitamin với một hàm lượng nhỏ nhưng lại đa dạng.Vitamin trong sữa gồm 2 nhóm [9] :

+ Nhóm vitamin hòa tan trong chất béo: Vitamin A, D, E, K

+ Nhóm vitamin hòa tan trong nước: Vitamin B1, B2, B12, C

Quá trình gia nhiệt làm ảnh hưởng đến các vitamin trong sữa, đặc biệt

là vitamin C Tùy theo phương pháp gia nhiệt mà hao tổn ít hay nhiều, nếu thanh trùng thì giảm 10-17%, nếu tiệt trùng thì giảm đến 60%

Để thành phần các vitamin được cân đối, người ta đã bổ sung thêm một

số loại vitamin trong quá trình chế biến các sản phẩm sữa

Khi gia nhiệt ở nhiệt độ trên 100oC thì biến đổi đầu tiên của lactose là tạo thành lactulose, sau đó sự phân giải đường tạo ra một loạt các sản phẩm của sự phân giải này (axit lactic, axit formic…) kết quả làm cho sữa có màu nâu và làm tăng độ chua của sữa lên 1-2oT [4]

 Chất khoáng

Người ta quy định chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro [4]

Bao gồm các nguyên tố Ca, Mg, Fe, Cu, Co, Ni, P, Sn,…

 Hệ vi sinh vật trong sữa

Trong cơ thể động vật, sữa tươi được tuyến vú tổng hợp không chứa các vi sinh vật Tuy nhiên, khi kiểm tra sữa vừa mới vắt đựng trong các bình chứa (phương pháp vắt sữa thủ công hoặc cơ giới hóa), ta thường phát hiện có rất nhiều vi sinh vật khác nhau Nguồn gốc các vi sinh vật trên xuất phát từ: bầu vú của động vật cho sữa, người vắt sữa, thiết bị vắt sữa, thiết bị chứa, môi trường chuồng trại nơi diễn ra quá trình vắt sữa [9]

Hệ vi sinh vật trong sữa và số lượng của chúng trong sữa luôn thay đổi tùy thuộc vào mức độ nhiễm vi sinh vật trong quá trình vắt sữa, một số vi sinh vật thường lây nhiễm như [9]:

+ Nấm men: Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước 5-10 𝜇m Phần lớn loại này chuyển đường thành rượu và sinh sản theo kiểu nảy chồi Các loại

nấm men có trong sữa bao gồm: Sacchoromyces, Mycorderma và Torula

+ Nấm mốc: Chủ yếu là Mucor và Rhizopus Các loại nấm mốc này gây

ra những biến động khi sản xuất fomat, bơ Ngoài ra còn có Penicilium, Aspergillus

+ Vi khuẩn: Có kích thước từ 0,5-5 𝜇m, có nhiều loại như: Lactic,

Coliform, E.coli, vi khuẩn sinh axit Butyric, Propionic…quan trọng là vi khuẩn Lactic Các liên cầu khuẩn lactic (Streptococus lactic) có thể làm đông

tụ sữa ở 30-35oC, có khả năng tạo hương cho sữa và có vai trò quan trọng trong sản xuất các sản phẩm sữa lên men

 Các hợp chất khác

Trong sữa có nhiều loại muối khác nhau do có mặt của nhiều cation K+,

Na+, Mg+, Ca+ và các anion của các axit phosphoric, limonic, clohydric

Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm từ sữa Khi sữa có hàm lượng canxi thấp sữa sẽ không bị đông tụ nếu có đông tụ thì quá trình cũng xảy ra chậm

Muối kali và natri có tác dụng giữ trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình thường [8]

Trong sữa bò có chứa hormone, chúng được chia làm ba nhóm là protein hormone, hormone pepitde và hormone steroid, trong số đó prolactine

là được biết đến nhiều hơn hết, hàm lượng trung bình prolactine trong sữa bò

là 50 𝜇g/l, trong sữa non là 230 𝜇g/l [7] [ 3]

Ngoài ra, trong sữa bò còn chứa các chất khí như CO2, O2 và N2 Tổng hàm lượng của chúng chiếm 5-6% thể tích sữa Chúng thường tồn tại ở trạng thái hòa tan, dạng liên kết hóa học với chất khác và dạng phân tán

Trong sữa người ta còn phát hiện ra một số chất hóa học như: Kháng sinh, chất tẩy rửa, kim loại nặng, nguyên tố phóng xạ,…các chất đó đều là chất độc cho người sử dụng Hàm lượng của chúng trong sữa ở dạng vết, chúng nhiễm vào sữa do thức ăn, thiết bị vắt sữa, nguồn nước, môi trường chuồng trại…Các chất này cần được loại bỏ ra khỏi sữa để đảm bảo an toàn

vệ sinh thực phẩm cho người sử dụng [7] [3]

c) Tác dụng của sữa

Sữa được coi là thực phẩm lành mạnh, giàu chất dinh dưỡng, là nguồn thực phẩm hoàn hảo phù hợp với mọi lứa tuổi từ người già cho đến trẻ sơ sinh Sữa tươi chứa tất cả các loại chất dinh dưỡng thiết yếu cần thiết cho con người như các vitamin, khoáng chất, protein, carbonhydrat, và chất béo…là nguồn thực phẩm quan trọng, thiết yếu trong cuộc sống Sữa tươi sạch được khuyến khích sử dụng trong tài liệu dinh dưỡng của nhiều quốc gia trên thế giới, nhờ vào các dưỡng chất tự nhiên, sữa tươi không những chỉ giúp sự phát triển ở trẻ em mà còn tốt cho sức khỏe và vẻ đẹp của phụ nữ cũng như nam giới

Carbohydrate và chất béo giúp cung cấp năng lượng cho sự phát triển

và các hoạt động thể chất Protein có vai trò xây dựng, duy trì và phục hồi các

mô trong cơ thể Hai dưỡng chất này cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và quá tình sản xuất năng lượng ở người lớn Hơn nữa, chất béo còn có vai trò quan trọng đối với sự phát triển trí não và hệ thần kinh ở trẻ em Trẻ em cần năng lượng để học tập, người lớn cần năng lượng để làm việc thì sữa chính là nguồn cung cấp năng lượng mà mọi thành viên trong gia đình đang cần Trong sữa có khoảng 3,5% chất béo, 4,7% carbonhydrate, 3,3% protein

Sự đa dạng các loại Vitamin và khoáng chất thiết yếu giúp duy trì sự cân bằng và hoạt động bình thường của cơ thể Vitamin A thúc đẩy cho sự phát triển của xương, duy trì cấu trúc của răng, tăng cường tầm nhìn ban đêm, ngoài ra nó còn giúp cho các bà mẹ, chị em phụ nữ có được làn da, mái tóc khỏe đẹp Vitamin D hổ trợ sự hấp thụ canxi trong cơ thể, duy trì hoạt động của hệ thần kinh và tim, phòng chống còi xương Nhóm vitamin B3, B2, B12 giúp chuyển hóa thức ăn để sản sinh năng lượng cho cơ thể Hỗn hợp vitamin

B hổ trợ cơ thể tiêu thụ chất béo và glucose

Uống sữa tươi mỗi ngày là cách tốt nhất để bổ sung lượng chất khoáng

đa dạng như canxi, photspho, magie, kẽm - những loại chất khoáng không thể thiếu cho hoạt động sống của các cơ quan trong cơ thể Canxi cần thiết cho

sự hình thành răng, cho hoạt động của tim và cơ chế đông máu, đặc biệt cho

sự phát triển chiều cao ở trẻ em, ngăn chặn sự mất xương và loãng xương ở người lớn tuổi Magie giúp cho cơ bắp khỏe mạnh, có ích cho xương và tim đồng thời có tác dụng như một loại thuốc an thần tự nhiên Kẽm là thành phần của một số enzym và isulin, kẽm giúp làm lành vết thương, tăng trưởng, hồi phục mô và phát triển giới tính

Sữa chứa một lượng nước lớn nên đó là loại thức uống lý tưởng để bù đắp nước sau khi tập thể dục hoặc chơi thể thao, một ly sữa có thể giúp khôi phục năng lượng của bạn và đồng thời giữ ấm cho cơ thể

Uống sữa tươi đều đặn sẽ giúp tăng cường sức khỏe Chỉ khi mạnh khỏe, chúng ta mới có thể làm việc với năng suất cao, phát huy khả năng sáng tạo tốt hơn và tận hưởng cuộc sống một cách trọn vẹn hơn Đó là lý do tại sao bạn nên duy trì thói quen uống sữa, ăn sữa và chia sẻ thói quen này đến những người thân thương của mình

d) Yêu cầu về nguyên liệu dùng trong sản xuất

 Sữa tươi

Cảm quan: Ở trạng thái đồng nhất, không bị tách bơ, không có tạp chất,

có màu trắng ngà đến vàng nhạt, có mùi đặc trưng, không có mùi lạ (chất kháng sinh, chất tẩy rửa…), hương vị tự nhiên

Bảng 2.1: Tiêu chuẩn về sữa tươi nguyên liệu

Bảng 2.2: Tiêu chuẩn về nước sản xuất

Bảng 2.3: Tiêu chuẩn đường tinh luyện

2.2.3 Quy trình chung sản xuất sữa tươi thanh trùng

Hình 2.3: Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng

Thuyết minh quy trình

a) Nguyên liệu sữa tươi:

- Phải được lấy từ những con bò khỏe mạnh, không chứa vi khuẩn gây bệnh

- Sữa phải có mùi tự nhiên, không có mùi vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chất tẩy rửa

- Sữa có thành phần tự nhiên

- Sữa nguyên liệu phải tươi và được làm lạnh ngay từ 4-6oC sau khi vắt

Nguyên liệu sữa tươi

Kiểm tra chất lượng sữa nguyên liệu Làm lạnh bảo quản Gia nhiệt

Ly tâm làm sạch Tiêu chuẩn hóa Đồng hóa

Rót Bảo quản

Hình 2.4: Hệ thống cấp sữa nguyên liệu vào tank bảo quản Chú thích

1 Thiết bị loại khí

2 Bơm

3 Lọc

4 Thiết bị đo thể tích

b) Kiểm tra chất lượng sữa nguyên liệu

- Kiểm tra độ axit

- Kiểm tra chỉ số độ tươi

- Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật

- Kiểm tạp chất cơ học

- Kiểm tra tỷ trọng

- Xác định hàm lượng chất béo

- Xác định chất khô của sữa

c) Làm lạnh bảo quản sữa nguyên liệu

-Mục đích:

+ Làm giảm các phản ứng hóa học xảy ra

+ Làm giảm hoặc ngừng sự hoạt động của các enzyme trong sữa đến khả năng phân giải thành phần hóa học của sữa

+ Làm chậm hoặc ngăn sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật trong sữa

+ Giúp kéo dài thời gian của sữa để chuẩn bị cho quá trình chế biến

- Tiến hành: Quá trình được thực hiện qua 2 giai đoạn

+ Giai đoạn 1(làm lạnh sữa nguyên liệu): Sữa sau khi được vắt từ con

bò (hoặc thu mua ) được đưa đi làm lạnh bằng thiết bị làm lạnh kiểu tấm bản đến nhiệt độ 2-4oC Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu tấm bản để làm lạnh sữa, có

ưu điểm làm lạnh nhanh , kín đảm bảo an toàn vệ sinh, thiết bị có 2 ngăn làm lạnh bằng nước lạnh và nước muối (hoặc nước đá), mỗi ngăn gồm nhiều tấm bản xếp lại với nhau Sữa làm lạnh được bơm đưa vào qua ngăn làm lạnh bằng nước lạnh, trên bề mặt của tấm bản xảy ra sự trao đổi nhiệt với nước lạnh, sau đó sữa được đưa sang ngăn làm lạnh 2 để làm lạnh bằng nước muối (hoặc nước đá) đến nhiệt độ khối sữa 2 – 4oC thì đưa sang quá trình bảo quản

Hình 2.5: Hệ thống vắt sữa bò đến bảo quản sữa nguyên liệu

+ Giai đoạn 2 (bảo quản sữa nguyên liệu) : Sữa sau khi được làm lạnh đến nhiệt độ 2-4oC được đưa sang tank bảo quản, yêu cầu trong quá trình bảo quản sữa nguyên liệu:

+) Sữa nguyên liệu được bảo quản ở nhiệt độ 4 – 6oC trong suốt thời gian bảo quản

+) Trong thời gian bảo quản phải thường xuyên kiểm tra nhiệt độ của sữa trong xitec và có biện pháp xử lý kịp thời

+) Tank bảo quản phải có lớp cách nhiệt và có cánh khuấy, mặt bên trong phải làm bằng thép không gỉ (hoặc nhôm)

+) Khi sử dụng hết sữa trong tank, cần phải làm vệ sinh sạch các tank ngay

Sữa nguyên liệu được bơm vào các ngăn gia nhiệt, trên bề mặt tấm bản xảy ra quá trình trao đổi nhiệt làm cho nhiệt độ khối sữa tăng lên đến nhiệt độ 40-45oC trong thời gian ngăn, sau khi sữa được gia nhiệt đến nhiệt độ yêu cầu được đưa sang giai đoạn ly tâm làm sạch

Hình 2.7: Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu tấm bản