Đồ án thiết kế nhà máy sản xuất phomai tươi năng suất 12000 tấn sp/năm

Phô mai tươi là sản phẩm từ sữa được sản xuất bằng phương pháp đông tụ bằng axit hoặc rennet không qua giai đoạn ủ chín, và phần lớn chúng được sản xuất bằng phương pháp đông tụ bằng axit ở một số quốc gia. Các loại phô mai tươi khác nhau sẽ có những mùi vị và cấu trúc khác nhau. Nguyên liệu chính để sản xuất phô mai tươi cũng khá đa dạng như: sữa bò, sữa cừu, sữa dê… do sự đa dạng về nguyên liệu, phương thức sản xuất khác nhau ở từng vùng, từng quốc gia nên về mặt chủng loại phô mai tươi có đến hàng trăm loại khác nhau. Sản phẩm phô mai tươi có thể được dùng để phối chế vào các sản phẩm thực phẩm khác hoặc dùng để phết lên bánh mì, sandwich, pizza hoặc cũng có thể làm thức ăn dinh dưỡng cho trẻ em. Phô mai tuy chưa được sử dụng phổ biến tại Việt Nam, nhưng sản phẩm phô mai đã được nhập khẩu vào Việt Nam từ vài chục năm trước đây. Đến nay, một số công ty chế biến sữa trong nước đã bắt đầu sản xuất một số loại phô mai đơn giản. Trong bài đồ án này sẽ thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 12000 tấn sản phẩm/ năm từ nguyên liệu sữa tươi.  

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về nguyên liệu 2

1.1.1 Nguyên liệu chính: Sữa tươi 2

1.1.1.1 Giới thiệu chung về nguyên liệu sữa tươi 2

1.1.1.2 Tính chất vật lí của sữa tươi 2

1.1.1.3 Cấu trúc hóa lí 3

1.1.1.4 Thành phần hóa học 3

1.1.1.5 Quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến 8

1.1.1.6 Chỉ tiêu của sữa nguyên liệu dùng để sản xuất phomat 10

1.1.2 Nguyên liệu phụ 11

1.1.2.1 Chất béo 11

1.1.2.2 Tác nhân đông tụ sữa 11

1.1.2.3 Giống vi sinh vật 11

1.1.2.4 Phụ gia và các nguyên liệu khác 12

1.2 Tổng quan về sản phẩm 12

1.2.1 Giới thiệu chung 12

1.2.1.1 Giới thiệu về phomai 12

1.2.1.2 Phân loại phomai 13

1.2.1.3 Lợi ích của phomai 13

1.2.1.4 Giới thiệu về phomai tươi 14

1.2.1.5 Các phương pháp sản xuất phomai tươi 15

1.2.2 Chỉ tiêu chất lượng của phomai tươi 15

1.2.3 Bảo quản phomai tươi 15

1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm 16

1.3.1 Ở Việt Nam 16

1.3.2 Trên thế giới 16

Chương 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 18

2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 18

2.2 Thuyết minh sơ đồ dây chuyền công nghệ 19

2.2.1 Lọc, kiểm tra 19

2.2.2 Định lượng 19

2.2.3 Gia nhiệt sơ bộ 19

2.2.4 Chuẩn hóa 19

2.2.5 Đồng hóa 20

2.2.6 Thanh trùng, làm nguội 20

2.2.7 Cấy giống, lên men 20

2.2.8 Đông tụ 21

2.2.9 Tách whey ( huyết thanh sữa) 21

2.2.10 Rót sản phẩm 21

2.2.11 Bảo quản 22

Chương 3: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 23

3.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 23

3.1.1 Kế hoạch nhập nguyên liệu 23

3.2 Tính cân bằng vật chất 23

3.2.1 Số liệu ban đầu 23

3.2.2 Tính toán 24

3.2.2.1 Công đoạn bao gói 25

3.2.2.2 Công đoạn tách huyết thanh 25

3.2.2.3 Công đoạn đông tụ (khuấy trộn) 25

3.2.2.4 Công đoạn cấy giống, lên men 26

3.2.2.5 Công đoạn thanh trùng, làm nguội 26

3.2.2.6 Công đoạn đồng hóa 26

3.2.2.7 Công đoạn chuẩn hóa 27

3.2.2.8 Công đoạn gia nhiệt sơ bộ 28

3.2.2.9 Công đoạn định lượng 28

3.2.2.10 Công đoạn lọc, kiểm tra 28

3.2.2.11 Tính tỉ trọng của sữa 28

3.2.2.12 Tính toán bao bì 29

3.3 Tổng kết cân bằng vật chất 29

Chương 4: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 31

4.1 Bảng hệ thống các thiết bị 31

4.2 Tính và chọn thiết bị 31

4.2.1 Hệ thống tiếp nhận 32

4.2.2 Thùng chứa trung gian 37

4.2.3 Thiết bị thanh trùng bản mỏng 38

4.2.4 Thiết bị tiêu chuẩn hóa 41

4.2.5 Thùng chứa cream 43

4.2.6 Thiết bị hâm nóng cream 44

4.2.7 Thiết bị đồng hóa 1 cấp 45

4.2.8 Thiết bị nhân giống vi khuẩn lactic 46

4.2.9 Thiết bị lên men 48

4.2.10 Thiết bị đông tụ sữa và tách huyết thanh thế hệ mới 49

4.2.11 Thùng chứa whey 50

4.2.12 Thiết bị rót sản phẩm 51

4.2.13 Thiết bị đóng thùng 53

4.2.14 Bồn chờ rót 54

4.2.15 Bơm 54

4.3 Bảng tổng kết thiết bị 56

KẾT LUẬN 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần của một số loại sữa 3

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi 4

Bảng 3.1 Sơ đồ thu hoạch nguyên liệu 23

Bảng 3.2 Số ngày làm việc/ số ca trong tháng (năm 2019) 23

Bảng 3.3 Bảng % tiêu hao nguyên liệu từng công đoạn trong quá trình sản xuất 24

Bảng 3.4 Tổng kết cân bằng vật chất của quá trình sản xuất phô mai tươi 30

Bảng 3.5 Tổng kết lượng nguyên liệu vào của quá trình sản xuất phô mai tươi 30

Bảng 4.1 Hệ thống các thiết bị 31

Bảng 4.2 Thông số kỹ thuật của máy phân tích sữa tươi MilkoScan Mars 35

Bảng 4.3 Thông số kĩ thuật thiết bị lọc 36

Bảng 4.4 Thông số thiết bị trao đổi nhiệt 40

Bảng 4.5 Thông số kĩ thuật của thiết bị hâm nóng cream JC-500-1 44

Bảng 4.6 Thông số thiết bị Tetra Alex-200 45

Bảng 4.7 Thông số kĩ thuật thùng hoạt hóa giống đơn lớp SSG-1,5 47

Bảng 4.8 Tính năng kỹ thuật của thiết bị lên men Tetra Alsafe Aseptic tank C2 48

Bảng 4.9 Thông số kỹ thuật thiết bị Tetra Pak Vat OST CH5 50

Bảng 4.10 Tính năng kỹ thuật của máy rót DGD-650F 52

Bảng 4.11 Thông số kỹ thuật máy đóng thùng carton tự động APL-CSS04 53

Bảng 4.12 Tính năng kỹ thuật của bơm 55

Bảng 4.13 Các công đoạn sử dụng bơm li tâm 55

Bảng 4.14 Bảng tổng kết thiết bị 56

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Sữa tươi 2

Hình 1.2 Lactococcus cremoris 12

Hình 1.3 Leuconotoc lactis 12

Hình 1.4 Phomai Ricotta 15

Hình 1.5 Phomai Blanc 15

Hình 1.6 Phomai Cottage đóng hộp 15

Hình 1.7 Phomai Blanc đóng hộp 15

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất phomai tươi bằng phương pháp chua 19

Hình 4.1 Hệ thống tiếp nhận sữa 33

Hình 4.2 Thùng chứa sữa nguyên liệu 34

Hình 4.3 Máy phân tích sữa tươi MILKO SCAN MARS 35

Hình 4.4 Thiết bị lọc túi rới 37

Hình 4.5 Lưu lượng kế điện từ 38

Hình 4.6 Thùng chứa trung gian 38

Hình 4.7 Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng 40

Hình 4.8 Các tấm trao đổi nhiệt 40

Hình 4.9 Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng JR-8J 41

Hình 4.10 Thùng tiêu chuẩn hoá 43

Hình 4.11 Thùng chứa cream 45

Hình 4.12 Thiết bị hâm nóng cream JC-500-1 45

Hình 4.13 Thiết bị đồng hóa 46

Hình 4.14 Thiết bị nhân giống vi khuẩn lactic 47

Hình 4.15 Thùng hoạt hóa giống đơn lớp SSG 49

Hình 4.16 Thiết bị lên men Tetra Alsafe Aseptic C2 kiểu đứng 50

Hình 4.17 Thiết bị đông tụ sữa thế hệ mới 50

Hình 4.18 Thùng chứa whey 52

Hình 4.19 Máy chiết rót DGD-650F 53

Hình 4.20 Cơ cấu rót của máy chiết rót DGD-650F 54

Hình 4.21 Máy đóng thùng carton tự động APL-CSS04 54

Hình 4.22 Bồn chờ rót 55

Hình 4.23 Bơm ly tâm Master CM32-160A 56

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành “Đồ án thiết kế” này, lời đầu tiên em xin cảm ơn chân thành đến toàn thể thầy cô trong trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng nói chung và các thầy cô trong ngành Công nghệ thực phẩm nói riêng Những người đã tận tình hướng dẫn, dạy

dỗ và trang bị cho em những kiến thức bổ ích trong bốn năm vừa qua Đặc biệt em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Mạc Thị Hà Thanh, người đã tận tình hướng dẫn, trực tiếp chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án này Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, ngày 14 tháng 05 năm 2019

Sinh Viên

Hồ Thị Khánh Trang

MỞ ĐẦU

Phô mai tươi là sản phẩm từ sữa được sản xuất bằng phương pháp đông tụ bằng axithoặc rennet không qua giai đoạn ủ chín, và phần lớn chúng được sản xuất bằngphương pháp đông tụ bằng axit ở một số quốc gia Các loại phô mai tươi khác nhau sẽ

có những mùi vị và cấu trúc khác nhau Nguyên liệu chính để sản xuất phô mai tươicũng khá đa dạng như: sữa bò, sữa cừu, sữa dê… do sự đa dạng về nguyên liệu,phương thức sản xuất khác nhau ở từng vùng, từng quốc gia nên về mặt chủng loại phômai tươi có đến hàng trăm loại khác nhau Sản phẩm phô mai tươi có thể được dùng đểphối chế vào các sản phẩm thực phẩm khác hoặc dùng để phết lên bánh mì, sandwich,pizza hoặc cũng có thể làm thức ăn dinh dưỡng cho trẻ em Phô mai tuy chưa được sửdụng phổ biến tại Việt Nam, nhưng sản phẩm phô mai đã được nhập khẩu vào ViệtNam từ vài chục năm trước đây Đến nay, một số công ty chế biến sữa trong nước đãbắt đầu sản xuất một số loại phô mai đơn giản Trong bài đồ án này sẽ thiết kế phânxưởng sản xuất phô mai tươi năng suất 12000 tấn sản phẩm/ năm từ nguyên liệu sữatươi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về nguyên liệu

1.1.1 Nguyên liệu chính: Sữa tươi

1.1.1.1 Giới thiệu chung về nguyên liệu sữa tươi [1]

Sữa là chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn đểnuôi sống động vật con Sữa được lấy từ những con khỏe mạnh, có được từ một haynhiều lần vắt Sữa tươi là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng bởi nó là thực phẩm cân đối

về thành phần các chất như: protein, lipid, muối khoáng, vitamin, Ngoài ra, trong sữacòn có đầy đủ các axit amin không thay thế, đây là những axit amin cần thiết cho cơthể

Hình 1.1 Sữa tươi

1.1.1.2 Tính chất vật lí của sữa tươi [1]

Sữa là chất lỏng đục, có màu trắng đến vàng nhạt, mùi vị đặc trưng, vị ngọt nhẹ

Một số tính chất vật lí cụ thể: [2]

 Độ đục: do các chất béo, protein và 1 số khoáng có trong sữa tạo nên

 Màu sắc: trắng tới vàng nhật tùy hàm lượng β- caroten trong sữa

 pH: được xác định ở 20oC Sữa tươi có giá trị pH trung bình 6,6 Nếu sữa bịnhiễm vi sinh vật, lactose trong sữa chuyển thành axit lactic làm giảm giá trị pHcủa sữa

 Tỷ trọng: do hàm lượng chất khô trong sữa quyết đinh, chất béo có tỷ trọng

<1g/cm3 nên hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷ trọng càng thấp

 Điểm đông đặc: người ta sử dụng tiêu chí này để kiểm tra sữa có bị pha loãnghay không Tuy nhiên, khi xử lí sữa ở nhiệt độ cao, điểm đông đặc sữa sẽ giatăng do sự kết tủa một số muối photphat có trong sữa

1.1.1.3 Cấu trúc hóa lí [1]

Về phương diện hóa lí người ta coi sữa như một thể keo gồm các tiểu cầu béo (đườngkính từ 10-5-10-6m), các casein micelle (đường kính 10-7-10-8m) và các whey protein(đường kính từ 10-8-10-9m) trong pha phân tán là nước

1.1.1.4 Thành phần hóa học [3]

Hàm lượng các thành phần của sữa phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, điều kiện tựnhiên, điều kiện chăn nuôi,

Bảng 1.1 Thành phần của một số loại sữa [3]

Loại sữa Protein

%

Casein

%

Wheyprotein

%

Chất béo

%

Cacbohydrat

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của sữa tươi [1]

Nước liên kết chiếm một tỷ lệ nhỏ, khoảng 3-4% Hàm lượng nước liên kết nó phụthuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo như protein, photphatit, polysacarit Nướcliên kết thường được gắn với các nhóm như –NH2, -COOH, OH,

b Chất khô [3]

Chất khô của sữa bao gồm: chất béo, protein, đường, muối khoáng, vitamin, acid,enzym,

Chất béo sữa được coi là thành phần quan trọng

Về mặt dinh dưỡng chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa vitamin hòa tan trongchất béo ( A, D, E) Đối với sản phẩm sữa lên men thì chất béo ảnh hưởng tới mùi vị,trạng thái của sản phẩm Có tới 99% là các triglixerit, còn lại là các photpholipit,vitamin A,D,E,K

Các axit béo chủ yếu trong sữa

Axit béo no: butiric, caproic,miristic, palmitic, lauric, stearic,

Axit béo không no: oleic, linoleic, linolenic

Chất béo có trong sữa tồn tại ở dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình cầu bao bọc mộtmàng mỏng chủ yếu là protein và các phosphatit, màng bao bọc các cầu mỡ rất bền cótác dụng bảo vệ chúng không bị phá hủy bởi các enzym có trong sữa

Khi để yên, một lớp váng sữa( cream) sẽ được tạo thành trên bề mặt gồm các cầu sữanổi tự do với các kích thước khác nhau Trong 1ml sữa có khoảng 3000-4000 triệu cầu

mỡ, nhẹ nhất trong sữa nên có xu hướng nổi trên bề mặt

 Protein

Protein trong sữa là chất đạm hoàn thiện bởi vì nó chứa hầu hết các acid amin đặc biệt

là các acid amin không thay thế Các acid amin chủ yếu có mặt trong sữa tính theo %chất khô như sau:

Trong dung dịch sữa chứa 2 kiểu protein khác nhau:

Protein hòa tan (15-22%): gồm albumin, imunoglobulin, lisozim, lactoferin,

Protein ở trạng thái keo không bền (mixen casein): gồm một phức hệ mixen hữu cơcủa các casein (18-25%) và canxi phosphat

Về mặt cấu trúc, casein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 20 – 300 nm là mộttập hợp của các tiểu mixen 15-20nm

Sữa tươi luôn có pH xấp xỉ 6,6-6,7 và các casein mang điện tích âm nên chúng đẩynhau nên các mixen casein tồn tại dạng keo Khi giảm độ pH các ion H+ liên kết vớicác mixen casein mang điện tích âm, khi tới điểm đẳng điện thì sẽ đông tụ tạo thànhgel Theo lí thuyết thì điểm đẳng điện của casein là 5,1-5,3 Trong dung dịch muối nhưđiều kiện của sữa, casein đông tụ tốt nhất ở pH 4,6

Do trong sữa có mặt các cation K+, Na+, Mg2+, Ca2+… và các anion của các axitphosphoric, limonic, clohydryt nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau Nhưngchủ yếu là các muối clorua (KCl, NaCl ), phosphate(KH2PO4, ), xitrat (K2C6H6O7),cacbonat.

Trong các muối trên, muối canxi có ý nghĩa lớn đối với người, đặc biệt là trẻ em Nếuhàm lượng canxi thấp, sữa sẽ không bị đông tụ hoặc bị đông tụ rất chậm Trong sữa,canxi nằm trong các hợp chất canxi caseinat, canxi photphat, canxi limonat,

Muối K,Na có tác dụng giữ trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thấm thấu

Nhóm vitamin hòa tan trong nước: C (20mg/l), B1,2,6(2,6mg/l)

Khi thanh trùng thì lượng vitamin C giảm đi 17% Khi để lọt không khí, có ánh sángvitamin C bị phân hủy hoàn toàn

Người ta quy ước chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro, nó bao gồm các nguyên tố

Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Co, Ni, I, Cl, P, S, Al, Pb, Sn, Ag, As, trong đó các nguyên tố

Ca, Mg, Na, K, P, S và Cl chiếm tỷ lệ cao hơn cả

Các nguyên tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như tớichất lượng sản phẩm

 Các enzym [4]

Các enzyme tồn tại trong sữa có ý nghĩa lớn trong công nghệ chế biến sữa và các sảnphẩm từ sữa cũng như bảo quản sữa, các enzyme trong sữa được chia thành 2 nhómchính:

+ Nhóm enzyme thủy phân: lipaza, photphataza, galactaza, proteaza, amylaza Trong

đó, vai trò của các enzyme lipaza có tính quyết định đến quá trình chế biến và bảoquản sữa

 Lipaza: có từ tuyến sữa, khi gặp điều kiện thuận lợi, lipaza phân hủy 1 phầnchất béo của sữa làm cho sữa và sản phẩm từ sữa có vị đắng, mùi ôi Nó bị pháhủy ở 75oC.

 Photphataza kiềm: vào sữa theo tuyến sữa, thủy phân các loại este photphat

 Galactaza hoặc Proteaza: proteaza tuyến sữa, phá hủy ở 75oC, phân hủy proteinđến axit amin

 Amylaza: thủy phân tinh bột thành các dextrin

+ Nhóm enzyme oxy hóa: Reductaza, lactoperoxydaza, catalaza Các enzyme này cóvai trò quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa

 Reductaza: làm mất màu xanh etylen

 Lactoperoxydaza: phân hủy oxy già thành oxy hoạt động

 Catalaza: phân hủy oxy già giải phóng oxy tự do không hoạt động

 Các chất khí và sắc tố của sữa

Lượng chất khí hòa tan trong sữa khoảng 70ml/l trong đó 50-70% CO2, 5-10% O2, 30% N2, sự có mặt của oxi là nguyên nhân phát triển các quá trình oxi hóa

20-Trong sữa có sắc tố xanh clorofin, màu xanh vàng của sữa do lactoflavin

Màu trắng của sữa là do sự khuếch tán bởi các mixen casein

 Vi sinh vật và vai trò của nó

Gồm: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc

Nguồn gốc: [1]

Sữa trong cơ thể động vật: không nhiễm VSV

Sữa tươi sau thu hoạch: nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau

Nguồn lây nhiễm:

- Bầu vú động vật cho sữa

- Người/ thiết bị vắt sữa

- Thiết bị chứa sữa sau khi vắt

- Môi trường, chuồn trại nơi vắt sữa

Vi khuẩn: hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, không vượt quá vài micromet Các

vi khuẩn trong sữa: Lactic, Coccus, Bacterium, Clostridium, Vitrion…

Loài Streptococcus thermophilus: tác nhân của sự hình thành axit và quá trình chín của

Nấm men: có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2 – 9 µm Phần đông các

loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo kiểu nảy chồi, bao gồm Sacharomyces,

Mycorderma, Torula.

Nấm mốc: Chủ yếu là Muco và Rhizopus Các loại nấm mốc này gây nên những biến

động xấu đến quá trình sản xuất sản phẩm phomat dạng nhão Ngoài ra còn có:

Penicilium, Aspergillus, Geotrichum…Các nấm mốc tiết ra enzym lipaza phân hủy

chất béo và proteaza phân hủy protein

1.1.1.5 Quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến [3]

Trong quá trình bảo quản sữa, các biến đổi vật lý, hóa học, sinh học, hóa lý và hóa sinh

có thể diễn ra Tuy nhiên tốc độ các biến đổi trên phụ thuộc vào thành phần hóa học và

hệ VSV có trong sữa sau khi vắt cũng như phụ thuộc vào các điều kiện bảo quản (nhiệt

độ, sự có mặt của oxy…)

- Các biến đổi sinh học:

Sự trao đổi chất của hệ VSV có trong sữa được xem là biến đổi sinh học quan trọngnhất Sự trao đổi chất là tập hợp tất cả các phản ứng hóa sinh diễn ra ở tế bào VSV.Trong quá trình bảo quản, hệ VSV sẽ phân giải và sử dụng một số chất dinh dưỡng cótrong sữa Tốc độ của quá trình sinh trưởng và trao đổi chất của hệ VSV có trong sữaphụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là nhiệt độ bảo quản sữa: mỗi nhóm VSV

có một khoảng nhiệt độ sinh trưởng tối ưu

Sự sinh trưởng của VSV sẽ làm thay đổi sâu sắc thành phần hóa học và các tính chấtcảm quan của sữa (màu sắc, mùi, vị…) Để hạn chế những biến đổi sinh học trong quátrình bảo quản sữa, ta cần sử dụng các biện pháp kết hợp sau:

Đảm bảo các điều kiện vệ sinh trong giai đoạn vắt và vận chuyển sữa từ nơi thu hoạch

về nhà máy chế biến, nhằm giảm đến mức tối đa hàm lượng VSV ban đầu có trongsữa

Quá trình bảo quản sữa từ sau khi vắt đến trước khi chế biến phải được thực hiện trongđiều kiện nghiêm ngặt: nhiệt độ sữa không lớn hơn 4oC, tránh sự khuấy trộn và sự cómặt của oxy trong sữa

- Các biến đổi hóa học và hóa sinh:

Các biến đổi hóa học trong quá trình bảo quản sữa nguyên liệu bao gồm những phảnứng giữa các chất có trong thành phần của sữa và tạo ra nhiều hợp chất mới Biến đổihóa học xảy ra nhờ xúc tác của các enzyme gọi là biến đổi hóa sinh

Thủy phân chất béo: 97-98% khối lượng chất béo trong sữa thuộc về nhómtriglyceride Các hợp chất này có thể bị thủy phân dưới xúc tác của hệ enzyme lipase

tạo sản phẩm là các acid béo tự do, mono- hoặc diglyceride Việc giải phóng các acidbéo tự do làm cho sữa có mùi ôi khét Thông qua hàm lượng các acid béo tự do cótrong sữa ta có thể đánh giá mức độ quá trình thủy phân chất béo.

Oxy hóa chất béo: các acid béo không no có trong sữa rất dễ bị oxy hóa tại các vị trínối đôi trong phân tử của chúng, tạo ra các hydroperoxyde và làm cho sữa có mùi kimloại Các phản ứng oxy hóa acid béo không no càng tăng cường khi có mặt muối sắt vàđồng, nhiệt độ cao, để trực tiếp ngoài ánh nắng mặt trời thì tốc độ phản ứng tăng.Thủy phân protein: xúc tác bởi hệ enzyme protease, tạo ra các polypeptide, peptidehoặc acid amin, một số peptide làm cho sữa có vị đắng Các protease do VSV nhiễmvào sữa tiết ra gây nên những biến đổi sâu sắc về thành phần protein lẫn mùi vị củasữa Mức độ thủy phân protein càng sâu sắc thì mùi vị của sữa càng bị biến đổi Biệnpháp: xử lý nhiệt để vô hoạt các enzyme và tiêu diệt hệ VSV nhiễm vào sữa

Thủy phân các acid amin: desamin hóa, decarboxyl hóa… thu được cetoacid, acidkhông no, acid béo no, NH3, CO2… chúng làm thay đổi sâu sắc về thành phần hóa học

và mùi vị của sữa

- Các biến đổi vật lý:

Một số chỉ tiêu vật lý như tỉ trọng, độ khúc xạ ánh sáng, độ nhớt của sữa phụ thuộc vàonhiệt độ Nhìn chung, các biến đổi vật lý của sữa trong quá trình bảo quản là khôngđáng kể

- Các biến đổi hóa lý:

Sự thay đổi cấu trúc micelle: cấu trúc micelle của sữa chủ yếu do các casein (α, β, casein) cùng hai nguyên tố vô cơ (calci và phosphore) tạo nên Một số phân tử β-casein, ion calci, phosphate thoát ra khỏi cấu trúc micelle dưới tác dụng của nhiệt độthấp sẽ làm giảm kích thước micelle trong sữa Song song đó, mức độ hydrate hóa củacác micelle sẽ tăng, trạng thái keo của micelle trở nên bền hơn Tuy nhiên, sự giảmkích thước micelle và sự giảm hàm lượng phosphate calci trong micelle sẽ gây ranhững khó khăn nhất định cho quá trình đông tụ casein trong sản xuất một số loại phômai

κ-Sự thay đổi hệ nhũ tương: quá trình làm lạnh, sự khuấy trộn làm tổn thương đến cấutrúc màng bảo vệ của các giọt béo trong sữa, làm thay đổi hệ nhũ tương

1.1.1.6 Chỉ tiêu của sữa nguyên liệu dùng để sản xuất phomat [1]

Sữa dùng để sản xuất phomat không những phải là sữa tốt, đạt các tiêu chuẩn hóa lí,sinh học mà còn có các yêu cầu đặc biệt khác như khả năng đông tụ bằng renin và khảnăng tách whey của hạt phomat

Không chứa kháng sinh và Bacteriophage.

Không bị nhiễm bẩn các chất tẩy rửa, chất sát trùng từ dụng cụ chứa và hệ thốngđường ống vận chuyển sữa

Hàm lượng axit citric, protein cao, tạo thành chất thơm, hiệu suất thu hồi phomai trongsản xuất càng cao

(Theo TCVN 7405:2009 đối với sữa tươi nguyên liệu)

Các chỉ tiêu cảm quan:

- Màu sắc: từ màu trắng đến màu kem nhạt

- Mùi vị: mùi đặc trưng của sữa tươi tự nhiên, không có mùi vị lạ

- Trạng thái: dịch thể đồng nhất

Các chỉ tiêu lý- hóa:

- Hàm lượng chất khô không nhỏ hơn 11,5%

- Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 3,2%

- Hàm lượng protein không nhỏ hơn 2,8%

- Tỷ trọng 20oC không nhỏ hơn 1,026 g/ml

- Độ axit chuẩn độ 16-21oT

- Điểm đóng băng -0,51 đến -0,58 oC

- Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường: không được có

Các chỉ tiêu kim loại nặng:

- Hàm lượng asen (As) không quá 0,5 mg/l

- Hàm lượng chì (Pb) không quá 0,05mg/l

- Hàm lượng thủy ngân (Hg) không quá 0,05 mg/l

- Hàm lượng Cadimi (Cd) không quá 1,0 mg/l

Các chỉ tiêu vi sinh vật

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí trong 1ml sản phẩm không quá 105

-Số lượng tế bào xôma trong 1ml sản phẩm không quá 4,105

- Số Staphylococcus aureus trong 1 gam sản phẩm

Trong đó:

n: số mẫu được kiểm tra

c: số mẫu tối đa cho phép nằm giữa giá trị m và M

m: mức quy định

M: giá trị lớn nhất mà không mẫu nào được vượt quá

- Cream không có mùi lạ, đặc biệt là mùi ôi do chất béo bị oxy hóa

- Không chứa các chất kháng sinh và không nhiễm các chất tẩy rửa công nghiệp

- Hàm lượng vi sinh vật trong cream càng thấp càng tốt

- Độ chua: <15oD

1.1.2.2 Tác nhân đông tụ sữa [1][5]

Tác nhân đông tụ sữa phổ biến nhất là rennet Renet là hỗn hợp của chymosin vàpepsin và quá trình đông tụ diễn ra ngay sau khi renet dược thêm vào Qúa trình đông

tụ diễn ra 2 giai đoạn:

+ Sự biến đổi các casein thành paracasein dưới ảnh hưởng của renet

+ Sự kết tủa của paracasein với sự có mặt của các ion canxi

Khả năng đông tụ sữa của rennet được đánh giá thông qua hoạt tính đông tụ sữa Cácchế phẩm rennet thương mại có dạng bột mịn hoặc dạng lỏng Hoạt tính đông tụ sữacủa chúng thường dao động 1:10000 – 1:15000 có nghĩa là một phần của renet có thểđông lại 10000-15000 phần sữa trong 40 phút ở 35oC Renet của dạng bột thường gấp

10 lần renet của dạng lỏng Chế phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (4 – 6oC)

vi khuẩn lactic còn tạo ra các sản phẩm phụ từ quá trình lên men như CO2,acetaldehyde, diacetyl… Một số chủng vi khuẩn lactic tham gia vào quá trình chuyểnhóa acid citric, quá trình phân giải protein… để tạo nên giá trị cảm quan và các chỉ tiêuhóa lý đặc trưng cho phô mai thành phẩm

Hình 1.2 Lactococcus cremoris Hình 1.3 Leuconotoc lactis

1.1.2.4 Phụ gia và các nguyên liệu khác

 CaCl2: ion Ca2+ có vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ casein Người ta

bổ sung Ca2+ vào sữa dưới dạng muối CaCl2 để hiệu chỉnh thời gian đông tụ vàcấu trúc, độ cứng của khối đông

 CO2: rút ngắn thời gian đông tụ casein do làm giảm pH về điểm đẳng điện, tiếtkiệm lượng renet cần sử dụng

 NaNO3 hoặc KNO3: ức chế hệ vi sinh vật nhiễm trong sữa nhưng hiện nay bịcấm sử dụng

 Nguyên liệu phụ khác: chất màu,đường saccharose, nước ép trái cây, mật ong,

sử dụng sản xuất phomai tươi

1.2 Tổng quan về sản phẩm

1.2.1 Giới thiệu chung

1.2.1.1 Giới thiệu về phomai [6]

Phô mai (tiếng Anh – cheese, tiếng Pháp – fromage) là một sản phẩm rất giàu dinhdưỡng được chế biến từ sữa Theo phương pháp sản xuất truyền thống, người ta tiếnhành đông tụ casein trong sữa, sau đó tách khối đông thu được (curd) để chế biến tiếpthành phô mai

Hiện nay, trên thế giới có hàng trăm loại phô mai Các sản phẩm phô mai khác nhau vềcấu trúc, mùi, vị, màu sắc, các chỉ tiêu hóa lý và vi sinh Quy trình công nghệ sản xuấtphô mai cũng rất đa dạng Người ta có thể sử dụng các nguyên liệu sữa và giống VSVkhác nhau để sản xuất phô mai

Phô mai được tiêu thụ nhiều nhất ở châu Âu Ở Pháp, trung bình hàng năm mỗi người

sử dụng 26 – 28 kg phô mai các loại Sản phẩm phô mai đã được nhập khẩu vào ViệtNam từ vài chục năm trước đây Đến nay, một số công ty chế biến sữa trong nước đãbắt đầu sản xuất vài loại phô mai đơn giản

1.2.1.2 Phân loại phomai [6]

Có nhiều phương pháp phân loại phomai:

+ Dựa vào hàm lượng nước trong phomai (MFFB)

+ Dựa vào hàm lượng béo trong phomai (FDB)

Phomai có hàm lượng béo rất cao (>60%)

Phomai có hàm lượng béo cao (45-60%)

Phomai có hàm lượng béo trung bình (25-45%)

Phomai có hàm lượng béo thấp (10-25%)

Phomai gầy (<10%)

+ Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất phomai

Phomai tươi: không có giai đoạn ủ chín

Phomai có giai đoạn ủ chín: có sự tham gia của hệ vi sinh vật: vi khuẩn, nấm mốc

1.2.1.3 Lợi ích của phomai [7]

Phomai chứa rất nhiều giá trị dịnh dưỡng cần thiết cho cơ thể, trong đó có canxi vàprotein chất lượng cao, ngoài ra còn là thực phẩm cung cấp photpho, kẽm, vitamin A,B12,

Phomai là một loại thực phẩm được biết đến có khả năng ngừa ung thư Trong phomai

có chất axit linoleic và sphingolipod có khả năng ngăn ngừa bệnh ung thư

Phomai chứa nhiều protein, chất béo, canxi, vitamin, đóng vai trò quan trọng trongviệc duy trì, phát triển cơ bắp và xương, giúp cơ thể luôn khỏe mạnh, giúp xương chắckhỏe Chứa nhiều vitamin B nên có ích cho người bị cao huyết áp

1.2.1.4 Giới thiệu về phomai tươi [8]

Phomai tươi là một sản phẩm sữa có giá trị dinh dưỡng cao Hàm lượng protein

khoảng 15-20% gồm có đầy đủ các axit amin quan trọng

Phô mai tươi là sản phẩm từ sữa được sản xuất bằng phương pháp đông tụ bằng axit hoặc rennet không qua giai đoạn ủ chín; và phần lớn chúng được sản xuất bằng

phương pháp đông tụ bằng axit ở một số quốc gia

Phô mai tươi thuộc vào nhóm phô mai mềm, phô mai mềm có độ ẩm rất cao Điểm đặc trưng của phô mai mềm không qua giai đoạn ủ chín là quá trình bảo quản được

thực hiện ở nhiệt độ thấp và thời gian bảo quản ngắn hơn khi ta so sánh với các loại phô mai khác.

- Phomat tươi được chia làm 3 loại chính: béo, ít béo và không béo

Một số loại phô mai tươi phổ biến: Blanc (Pháp); Mascarpore, Ricotta (Ý); Quarg (một

số nước Tây Âu và Đông Âu); Cottage, Bakers và Neufchatel (Anh, Mỹ)

Hình 1.4 Phomai Ricotta Hình 1.5 Phomai Blanc

Hình 1.6 Phomai Cottage đóng gói Hình 1.7 Phomai Blanc đóng gói

1.2.1.5 Các phương pháp sản xuất phomai tươi [3]

Phomai tươi được làm từ sưa tươi theo 2 phương pháp: phương pháp chua và phương pháp men chua

Theo phương pháp chua, quện sữa tạo thành do kết quả của quá trình lên men lactic ápdụng với phomat không béo, để sản xuất phomat ít béo và béo, người ta sử dụng phương pháp men chua

• Phương pháp chua

Độ chua không quá 21oT Nhiệt độ lên men 28-30oC, ở nhiệt độ này người ta cho một lượng chủng VSV thường là axit lactic vào khuấy đều rồi cho lên men trong 6-8h rồi tách huyết thanh.

• Phương pháp men chua

Chủng VSV thêm vào thường là loại Streptococcus lactic, S Diacetylactic, khuấy đều

cứ 30-40 phút khuấy một lần, sau 3-4h độ chua đạt 32-35oT, sau đó cho dung dịch CaCl2 vào rồi renin Sau khi cho men sữa thì lại khuấy dều Thời gian lên men khoảng6-8h Sau đó tách huyết thanh tương tự như phương pháp chua

 Phương pháp chua có quá trình đơn giản hơn, dễ thực hiện hơn, thời gian lên men ngắn hơn, không sử dụng men từ nhiều loài VSV nên đỡ tốn chi phí và phân lâp Giống vi khuẩn lactic cũng phổ biến hơn Nên trong bài này tìm hiểu về quy trình sản xuất phomai từ phương pháp chua

1.2.2 Chỉ tiêu chất lượng của phomai tươi

( Theo QCVN 5-3:2010/BYT Quy chuẩn kĩ thuật quốc gia đối với các sản phẩm

1.2.3 Bảo quản phomai tươi.

Bảo quản phomai tươi trong kho lạnh ở 4-6oC trong thời gian rất ngắn từ 7-10 ngàynên cần sử dụng ngay sau khi sản xuất

1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm [2]

1.3.1 Ở Việt Nam

Phô mai tuy chưa được sử dụng phổ biến tại Việt Nam, nhưng sản phẩm phô mai đãđược nhập khẩu vào Việt Nam từ vài chục năm trước đây Đến nay, một số công tychế biến sữa trong nước đã bắt đầu sản xuất một số loại phô mai đơn giản

- Hơn 3 năm sau giai đoạn năm 2009, thị trường Việt Nam đã có sự chuyển biếnngoạn mục đối với phân khúc phô mai khi Bel đột phá trở thành đơn vị dẫn đầu vớitổng thị phần đạt gần 70 % với 4 nhãn hàng chính là Con bò cười, Kiri, Babybel vàLeerdammer Trong đó, Con bò cười đã chính thức khẳng định được vị trí đầu bảngtrong những thương hiệu phô mai đầu tiên đến Việt Nam

- Công ty TNHH Bel Việt Nam là chi nhánh của tập đoàn Bel chuyên cung cấp cácnhãn hiệu phô mai nổi tiếng thế giới như phô mai Con bò cười, Kiri, Babybel, RegalPicon… với hơn 100 nhân viên làm việc tại văn phòng Hồ Chí Minh và nhà máy BìnhDương.

- Dù được đánh giá là sản phẩm không phổ biến ở Việt Nam, nhưng thị trường ViệtNam vẫn được các nhãn hiệu hàng đầu thế giới trong ngành phô mai như Fonterra Co-operative, Lactalis, Bel chú trọng đặc biệt

Cuối năm 2009, cùng với sự hợp tác với đối tác Việt Nam, Tập đoàn Lactalis (Pháp),đơn vị đứng thứ 2 thế giới về ngành công nghiệp sữa và đứng đầu châu Âu về sữa vàphô mai với khoảng 119 nhà máy trên toàn thế giới đã chính thức chỉ định Công tyTNHH TM Hoàng Lan (Hoang Lan Group) tại TP.HCM làm nhà phân phối bơ, sữa,phô mai tại Việt Nam sau gần 10 năm thâm nhập thị trường này

- Nhà máy đặt tại KCN Mỹ Phước 3, Bình Dương với số vốn đầu tư 5 triệu euro, sảnxuất các dòng sản phẩm phô mai và que sữa Goodi Công suất dự kiến trung bình

4000 tấn/năm và có thể đạt đến 8000 tấn/năm Nhà máy sử dụng công nghệ UHT đạttiêu chuẩn cao về mức độ vệ sinh và chất lượng sản phẩm, quy trình sản xuất và đónggói sản phẩm tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt của châu Âu Đây là nhà máy sảnxuất phô mai đầu tiên tại Việt Nam

1.3.2 Trên thế giới

- Phô mai thời trung cổ, chưa có chứng thực nào là phô mai đầu tiên được phát minh

ra từ đâu, tại châu Âu, Trung Á hay Trung Đông, chỉ biết là trong khoảng thời gian

3000 năm đến 8000 năm trước công nguyên, khi người ta dùng dạ dày hay bao tử cáccon vật phơi khô làm nơi chứa sữa, thì cách chế biến phô mai được tình cờ phát minhkhi chất sữa từ dạng lỏng, gặp chất men dịch vị trong bao tử các loài vật, tự dưngđông lại thành dạng đặc

- Trong thời La Mã cổ đại, phô mai được sản xuất và tiêu dùng rất rộng rãi, sau đó landần ra toàn châu Âu Chất men dịch trong bụng các loài thú đã được chế biến trongcác phòng thí nghiệm vào những năm 1860, nên ngày nay, các sản phẩm phô mai cóthể được chế biến chuyên nghiệp hơn và với số lượng lớn hơn rất nhiều so với cáchlàm thủ công truyền thống ngày xưa Có hàng trăm loại phô mai khác nhau đủ màusắc và mùi vị đặc trưng

- Mỹ, Đức, Pháp, Ý và Hà Lan là năm quốc gia có tổng sản lượng phô mai lớn nhấtthế giới, nhưng Hy Lạp, Ý và Pháp lại là nước tiêu thụ phô mai nhiều nhất Rất nhiềumón ăn của Hy Lạp, Ý và Pháp có thành phần phô mai trong cách chế, trái ngược hẳn

với châu Á là nơi mà hầu biến như món phô mai ít hiện diện nhất trong mỗi bữa ăn.Tuy nhiên, cùng với sự du nhập ào ạt của các món ăn nhanh hay trào lưu ẩm thực tâyphương, các món ăn như pizza, mì ống, bánh hambuger… được giới trẻ ưa chuộng vàtiêu thụ rất nhiều, người Á Đông đã dần dần làm quen với phô mai qua các món ănyêu thích đó.

CHƯƠNG 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ [1]

(Cck=18%) (C= 40%, 2-4oC)

(65-70oC, 100-250 bar)

(72oC, 15s)

(W=82%) (18-22oC,4-6h, pH=4,6)

(8-20h)

Loại bỏ tạp chất, cặn bẩn có trong sữa nguyên liệu

Kiểm tra pH, độ sạch, tỉ trọng, chỉ tiêu VSV, xác định hàm lượng chất béo và chất khôtrong sữa nguyên liệu

- Tiến hành: sữa đi qua lưới lọc, tạp chất có kích thước lớn hơn sẽ bị giữ lại

- Thiết bị: Hệ thống lưới lọc trên đường ống tiếp nhận sữa

2.2.2 Định lượng

- Mục đích: xác định lưu lượng sữa đi vào sản xuất

- Thiết bị: Hệ thống thiết bị lưu lượng kế lắp trên đường ống tiếp nhận sữa

- Tiến hành: sữa sau khi được lọc và định lượng được bơm vào thùng chứa trung gian chuẩn bị cho sản xuất

Chuẩn hóa Cream

Leuconotoc lactic, Lactococcuss cremoric

Đồng hóa

Thanh trùng, làm nguội

Cấy giống Lên men

Rennet, CaCl2 Đông tụ

Whey Tách khối đông và whey

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất phomai tươi bằng phương pháp chua

2.2.3 Gia nhiệt sơ bộ

- Mục đích: Tiêu diệt và ức chế hệ VSV và enzyme có trong sữa

- Thiết bị: Thiết bị thanh trùng bản mỏng

- Tiến hành: sữa từ thùng chứa trung gian được bơm li tâm bơm vào thiết bị trao đổinhiệt bản mỏng tiến hành gia nhiệt sơ bộ để tiêu diệt vi sinh vật

- Thông số công nghệ: 55 – 65oC/ 15 – 20 giây

2.2.4 Chuẩn hóa

- Mục đích: Hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa nguyên liệu (12,8% đến 18%).Tùy thuộc vào hàm lượng béo trong sản phẩm mà ta có thể sử dụng sữa gầy hoặc sữa

có hàm lượng béo cao thông qua việc bổ sung cream hoặc bơ sữa vào sữa tươi

Sử dụng sữa gầy : có thể bỏ qua giai đoạn đồng hóa sữa

Sữa có hàm lượng béo cao (85g/l): phải thực hiện quá trình đồng hóa sau giai đoạnchuẩn hóa

- Tiến hành: sữa sau khi gia nhiệt sơ bộ được bơm vào thùng phối trộn cùng với cream40% được hâm nóng trở thành dạng lỏng rồi bơm vào thùng tiêu chuẩn hóa với tỷ lệ đãđịnh trước, cánh khuấy thùng hoạt động liên tục làm tăng khả năng phân tán mỡ sữatrong khối sữa ngăn chặn quá trình tách pha, tăng hiệu quả quá trình đồng hóa

- Thiết bị: Sữa tươi nguyên liệu sẽ được bổ sung cream vào thiết bị tiêu chuẩn hóathường là thiết bị phối trộn

2.2.5 Đồng hóa

- Mục đích: Giảm kích thước các hạt béo và phân bố đều chúng trong sữa

Tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và làm tăng

độ đồng nhất cho sản phẩm phô mai

- Tiến hành: sữa sau chuẩn hóa được bơm li tâm bơm vào thiết bị đồng hóa, sữa đi quakhe hẹp làm giảm kích thước của các hạt và phân tán đồng nhất hỗn hợp

- Thiết bị: Thiết bị đồng hóa 1 cấp vì lượng chất béo thấp

- Thông số công nghệ: áp lực đồng hóa 100 – 250 bar, nhiệt độ sữa khi vào thiết bịđồng hóa 65 – 70oC

- Tiến hành: dịch sữa sau khi đồng hóa được bơm vào thiết bị thanh trùng bản mỏng đểtiêu diệt vi sinh vật sau đó làm nguội về 22-24 oC.

- Thông số công nghệ:

Chế độ thanh trùng: nhiệt độ 72- 75oC, thời gian 15 giây

Sau đó sữa được làm nguội về 22 – 24oC

2.2.7 Cấy giống, lên men

- Mục đích: Tạo lượng giống vi khuẩn lactic chuẩn bị cho quá trình lên men

Giảm pH, tạo môi trường thích hợp cho quá trình đông tụ, tổng hợp các hợp chất manglại hương vị cho sản phẩm

- Thiết bị: Thiết bị nhân giống vi khuẩn lactic

Lên men ở thiết bị lên men hoặc ngay trong thiết bị đông tụ sữa

- Tiến hành: sữa sau khi làm nguội về nhiệt độ 24-25oC, sau đó cho men giống vào rồikhuấy trộn sau đó lên men trong vòng 1-2h

- Thông số công nghệ:

Vi khuẩn lactic thường được nhân giống hoặc hoạt hóa trên môi trường sữa tái chế vớihàm lượng chất khô 10 – 11% Chế độ tiệt trùng môi trường là 110 – 115oC trong 10phút

Sử dụng nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm như Lactococcus cremoris, Leuconotoc lactis,

leuconotoc cremoris… Quá trình nhân giống thường được thực hiện ở 22oC, tỷ lệ cấyvào là 1 – 3% (v/v)

Sau khi cấy giống, hỗn hợp sữa và canh trường giống được khuấy trộn đều để đồngnhất

Quá trình lên men lactic được thực hiện ở 20 – 22oC trong 1 – 2 giờ Sau lên men pHsữa giảm xuống 5,8 thì kết thúc

2.2.8 Đông tụ

- Mục đích: tạo khối đông

- Tiến hành: Lượng chế phẩm rennet cần sử dụng trung bình là 5 – 10 g/100kg sữa,người ta hòa tan rennet với nước theo tỉ lệ 1:10 rồi cho vào bồn đông tụ cùng với muốiCaCl2. Vi khuẩn lactic tiếp tục lên men tạo acid lactic và làm giảm pH trong hỗn hợp.Chúng cũng sinh tổng hợp nhiều sản phẩm phụ khác nhau, góp phần tạo nên hương vịđặc trưng cho sản phẩm phô mai tươi

Hỗn hợp được khuấy đảo mạnh để đạt được độ mịn và độ đồng nhất theo yêu cầu.Hoàn thiện sản phẩm, cải thiện cấu trúc và giá trị cảm quan của phô mai thành phẩm

- Thiết bị: Thiết bị đông tụ sữa thế hệ mới có dạng hình trụ, nằm ngang, với hệ thốngkhuấy đảo, cắt khối đông và huyết thanh được tách nhờ một ống hình trụ có đục lỗ nhỏnhờ đó khối đông được giữ lại còn huyết thanh được bơm ra ngoài.

- Thông số công nghệ:

Nhiệt độ đông tụ: 18 – 22oC, thời gian 4 – 6 giờ Tại thời điểm kết thúc quá trình đông

tụ giá trị pH giảm xuống 4,50 – 4,55

2.2.9 Tách whey ( huyết thanh sữa)

- Mục đích: Tách sơ bộ và tách kiệt huyết thanh sữa ra khỏi khối đông

- Thiết bị: Thông qua lưới lọc và lỗ thoát ở gần đấy thiết bị đông tụ sữa thế hệ mới với

hệ thống khuấy đảo, cắt khối đông và tách huyết thanh Huyết thanh được tách nhờmột ống hình trụ có đục lỗ nhỏ nhờ đó khối đông được giữ lại còn huyết thanh đượcbơm ra ngoài

CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

3.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

3.1.1 Kế hoạch nhập nguyên liệu

Bảng 3.1 Sơ đồ thu hoạch nguyên liệu

Số ngày 26 17 22 24 26 25 23 27 24 27 22 26

- Ngày sản xuất 2 ca, mỗi ca làm việc 8h, tuy nhiên các thiết bị phải mất 0,5 giờ đểnghỉ giữa ca và vệ sinh thiết bị Do đó tính thời gian hoạt động cho các thiết bị là 7,5giờ

- Số ngày nghỉ trong năm: 76 ngày (bao gồm 1 ngày tết dương lịch, 7 ngày tết âmlịch, 1 ngày dỗ tổ Hùng Vương, 3 ngày giải phóng miền Nam và quốc tế lao động, 1ngày Quốc Khánh 2-9, 52 ngày chủ nhật, 12 ngày bão dưỡng)

- Tu sửa máy móc thiết bị: vào 4 ngày cuối tháng 3,7,11

- Tổng số ngày làm việc trong 1 năm: 289 ngày

- Tổng số ca làm việc trong 1 năm: 578 ca

3.2 Tính cân bằng vật chất

3.2.1 Số liệu ban đầu

Năng suất 12000 tấn sản phẩm/ năm từ nguyên liệu sữa tươi

Nguyên liệu sữa tươi có hàm lượng chất khô 12,8% và hàm lượng chất béo 3,5 %Yêu cầu về sản phẩm phomai tươi: hàm lượng chất khô 40%

Tiêu hao nguyên liệu từng công đoạn

Bảng 3.3 Bảng % tiêu hao nguyên liệu từng công đoạn trong quá trình sản xuất

STT Tên công đoạn % hao hụt về

khối lượng

% haohụt ẩm

Tổng %hao hụt

- Năng suất dây chuyền sản xuất phô mai tươi từ sữa tươi là 12000 tấn sản phẩm/năm.

- Năng suất trong 1 ca:

Mv: lượng nguyên liệu vào của mỗi công đoạn (tấn)

Mr: lượng bán thành phẩm tạo thành của mỗi công đoạn (tấn)

x: hao hụt của mỗi công đoạn (%)

3.2.2.1 Công đoạn bao gói:

Lượng bán thành phẩm ra: Mr10 = M = 20,761 (tấn/ca)

Lượng nguyên liệu vào: Mv10 = 20,761×100100−1.5 =21,077 (tấn/ca)

Nồng độ chất khô của sản phẩm: C10= 40%

3.2.2.2 Công đoạn tách huyết thanh:

Lượng bán thành phẩm ra: Mr9 = Mv10 = 21,077 (tấn/ca)

Tỷ lệ hao hụt: x9 = 1.5% khối lượng , 55% ẩm

Trước khi tách huyết thanh, khối đông có độ ẩm x % Sau khi tách huyết thanh độ ẩm giảm còn 60%, hao hụt ẩm trong quá trình tách huyết thanh 55%

55% = W 1−W 2 100−W 2 x 100 = 100−60x−60 x 100

 Hàm lương ẩm trước khi tách huyết thanh: W9= x = 82%

Lượng nguyên liệu vào :Mv9 =

Mv10×100 100−1,5 ×

 Mv9 = 47,551 ( tấn/ca)Lượng huyết thanh sữa được tách ra là:

Mhuyết thanh = Mv9× 0,55= 26,153 (tấn/ca)

Hàm lượng chất khô trước khi tách huyết thanh: C9=100-82= 18%

3.2.2.3 Công đoạn đông tụ (khuấy trộn):

Lượng bán thành phẩm ra: Mr8 = Mv9 = 47,551 (tấn/ca)

Lượng nguyên liệu vào: Mv8 = 47,551 ×100100−2 = 48,521 (tấn/ca) (baogồm cả sữa, renet và CaCl2)

Tổng khối lượng chất khô : = 18% x 48,521=¿ 8,734 tấn

- Lượng rennet cho vào : 5 - 10g rennet/100kg sữa (chọn 10g) tức là 100g/1 tấn sữa.Suy ra : 48,521 tấn sữa cần bổ sung = 48,521 ×100=¿ 4852,1(g) = 4,852 (kg)

- Lượng CaCl2 cho vào : 0.05g/l

Khối lượng riêng của sữa : 1.034 kg/l

Thể tích sữa = 48,521 ×10001.034 =46925,532 (lít)

Suy ra lượng CaCl2 cần dùng = 46925,532× 0.051 = 2346,277 (g) = 2,346 (kg/ca)

Lượng sữa nguyên liệu vào trước khi khuấy trộn

3.2.2.4 Công đoạn cấy giống, lên men:

Lượng bán thành phẩm ra: Mr7 = 48,514 (tấn/ca)

Tỷ lệ hao hụt lên men: x7 = 1%

Lượng nguyên liệu vào: Mv7 =48,514 ×100100−1 = 49,004 (tấn/ca)

- Lượng vi khuẩn lactic cấy vào : 3% (v/v)

Thể tích sữa vào = 49,004 103

Suy ra lượng vi khuẩn cấy vào = 47392,689 ×3 %1 =1421,781 (lít) (sau khi nhân giống)

- Cấy giống hao hụt 0.5% :

Suy ra lượng giống gốc thực tế sau nhân giống = 1421,781 x 100100−0.5 =1428,925(lít)

Vậy lượng men giống cần dùng = 0.1% x 1428,925= 1,429 (lít)

Lượng sữa đem đi hoạt hóa =1428,925 x 99,9 % = 1427,496 (lít)

Vì lượng giống cấy vào rất nhỏ so với nguyên liệu sữa nên nồng độ chất khô

C7 = C8 18 %

3.2.2.5 Công đoạn thanh trùng, làm nguội:

Lượng bán thành phẩm ra : Mr6 = Mv7 = 49,004 (tấn/ca)

Lượng nguyên liệu vào: Mv6 =49,004 ×100100−1 =¿49,499 (tấn/ca)

Nồng độ chất khô không thay đổi C6 18 %

3.2.2.6 Công đoạn đồng hóa:

Lượng bán thành phẩm ra: Mr5 = Mv6 = 49,499 (tấn/ca)

Lượng nguyên liệu vào: Mv5 =49,499 ×100100−0.5 =¿ 49,748 (tấn/ca)

Nồng độ chất khô không thay đổi C5 18 %

3.2.2.7 Công đoạn chuẩn hóa:

Lượng bán thành phẩm ra: Mr4 = Mv5 = 49,748 (tấn/ca)