QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ sản XUẤT sữa CHUA TRUYỀN THỐNG

Bảo quản và giữ sữa ở nhiệt độ 4 oC cho đến khi chế biến, đảm bảo mực hỗn hợp ởmức cố định giúp quá trình sản xuất được liên tục, giảm dao động của dòng sản phẩm vàtránh bọt khí lẩn vào.

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA TRUYỀN THỐNG

1 Xử lý sữa sơ bộ

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình xử lí sữa sơ bộ

Sữa tươiKiểm tra chất lượngLọc thô <300µmLàm lạnh 4 – 6oCBồn tiếp nhậnLọc tinh <300µm

Gia nhiệt sơ bộ65 – 75oC

Đồng hóa100 – 250 bar,

15s

Thanh trùng72-75oC,

15-20sLàm lạnh và đưa vào bồn

chứa lạnh

Sữa sau khi vắt có nhiệt độ khoảng 37 oC, đây là môi trường thuận lợi để vi khuẩn gây

hư hỏng sữa, do đó cần làm lạnh càng nhanh càng tốt và ổn định nhiệt độ trong suốt thờigian bảo quản

1.3 Bồn tiếp nhận

Sau khi làm sạch và làm lạnh, sữa được bảo quản trong các xitec

Mục đích

Bảo quản và giữ sữa ở nhiệt độ 4 oC cho đến khi chế biến, đảm bảo mực hỗn hợp ởmức cố định giúp quá trình sản xuất được liên tục, giảm dao động của dòng sản phẩm vàtránh bọt khí lẩn vào.

1.5 Gia nhiệt sơ bộ

Sữa sau khi được lọc tinh sẽ được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt và tại đây được nângnhiệt lên khoảng 65-75 oC

Mục đích

Tăng hiệu quả cho quá trình tiếp theo và đặc biệt là sự truyền nhiệt của quá trình thanhtrùng

1.6 Đồng hoá

Tiến hành quá trình đồng hoá 1 cấp với áp suất cấp 1 từ 100-250 bar trong 15s.

Mục đích

Giảm kích thước của các cầu béo, làm cho chúng phân bố đều chất béo trong sữa, làmcho sữa được đồng nhất Đồng hóa có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làmgiảm đáng kể quá trình oxi hóa, làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa ( tăng

độ phân tán cream, phân bố lại giữa pha chất béo và plasma, thay đổi thành phần và tínhchất của protein, tăng giá trị cảm quan), hạn chế hiện tượng tách pha và tăng độ đồng nhấtcủa sản phẩm, giúp kéo dài thời gian bảo quản Các sản phẩm sữa qua đồng hóa được cơthể hấp thu dễ dàng

1.7 Thanh trùng

Đây là giai đoạn chính trong dây chuyển sản xuất sữa tươi thanh trùng thường sử dụngthiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm và được thực hiện ở nhiệt độ từ 72-75 oC trong 15-20s

Mục đích

Tiêu diệt vi sinh vật chịu nhiệt kém và vi sinh vật gây bệnh, phá huỷ các enzyme gây

hư hỏng, ổn định các thành phẩn ảnh hưởng trức tiếp đến trạng thái sản phẩm

1.8 Làm lạnh và đưa vào bồn chứa lạnh

Mục đích

Đưa nhiệt độ sữa sau thanh trùng xuống còn 4 oC để hạn chế các vi sinh vật chưa tiêudiệt hoàn toàn phát triển mạnh, ngăn chặn các enzyme xúc tác phản ứng chuyển hoá cơchất làm hư hỏng sản phẩm

2.Sản xuất sữa chua truyền thống

Sữa tươi đã qua xử lí

Thanh trùng90 - 95

oC, 15 – 30s

Làm nguội

Ủ menPhối trộn

Làm lạnh20 -

25 oCBồn chờ rót

In date Đóng thùng

In codeXếp palet

Kho bảo quản lạnh35 oC,

trùng70-Đường, nước, chất ổn địnhSữa bột, nước

Rót hộp, dán nắp

Sơ đồ 2.1 : Sơ đồ quy trình sản xuất sữa chua truyền thống

c Thiết bị sửa dụng

Hình 2 1 Bồn trộn hòa tan Tetra almix

 Cấu tạo:

1 Thùng trộn có nắp đậy (có hệ thống

điều khiển và CIP spay-ball)

2 Cánh khuấy dạng tuabine

3 Thiết bị tạo chân không

4 Hai đầu vào (đối với dạng bột)

5 Một đầu vào đối với nguyên liệu lỏng

6 Phễu nhập các nguyên liệu phụ

7 Van, đường ống

9 Các loại dây đai

Tủ điều khiển với bộ ngắt chính, nút khởi động, dừng cho bộ phối trộn

 Nguyên tắc làm việc:

Thiết bị được hiệu chỉnh thông qua tủ điều khiển, các nguyên liệu sẽ được cấp theo bađầu vào hai đầu với dạng bột và một đầu vào với dạng lỏng Quá trình khuấy trộn đượcthực hiện nhờ các cánh khuấy dạng tuabine được bố trí bên trong thùng Quá trình làmviệc trong nhiệt độ 60-650C và số vòng quay cánh khuấy 250-300v/p.

2.2 Bồn trung gian

a Mục đích

Khối nguyên liệu sau khi được hoà tan được chứa trong bồn, nếu ở bồn hạ nhiệt thìchúng được đi qua hệ thống nâng nhiệt quay về thiết bị hoà tan để hoà tan hoàn toàn.Nhằm nâng cao độ đồng nhất của khối nguyên liệu

b Cách tiến hành

Khối nguyên liệu sau khi được hòa tan được bơm vào trong bồn trung gian để ổn địnhnhiệt, nếu nhiệt độ bị giảm xuống thì được bơm ngược qua một đường ống nâng nhiệtquay về thiết bị hòa tan để hòa tan lại hoàn toàn Theo các thông số được điều chỉnh tựđộng

c Thiết bị sử dụng

Hình 2 2 Bồn trung gian của APV Đan Mạch

2.3 Lọc

c Thiết bị sử dụng

Hình 2 3 Thiết bị lọc Duplex

 Cấu tạo và nguyên tắc làm việc:

Gồm lớp vỏ bọc ngoài với đầu vào và đầu ra, bên trong lớp vỏ là lớp lưới lọc có đườngkính lỗ lọc dưới 300 μm, lưới được đặt ở vị trí cố định mà sản phẩm sẽ bơm qua Bộ phịlọc là 1 ống thép có các lỗ nhỏ được hàn dích vào một mặt bích có tay nắm Mặt bích nàygắn chặt vào vỏ bộ lọc bằng một kẹp nối Sử dụng nguyên tắc bộ lọc lớp, các lớp vật liệulọc khác nhau Có chức năng lọc túi sử dụng hiệu quả cho sản phẩm từ sữa

Hình 2 4 Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm

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

và tăng độ đồng nhất cho sản phẩm yaourt

Thực hiện ở 180-233 bar, nhiệt độ sữa từ 65 - 70°C

b Cách tiến hành

Sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao với 2 cấp hoạt động.

Trong phương pháp này, các hạt của pha phân tán sẽ bị phá vỡ và giảm kích thước khibơm hệ nhũ tương đi qua một khe hẹp với tốc độ cao Kích thước của khe hẹp có thể daođộng trong khoảng 15-300µm và tốc độ dòng của hệ nhũ tương được đẩy đến khe hẹp cóthể lên tới 50-200m/s

c Thiết bị sử dụng

Hình 2 5 Thiết bị đồng hóa Tetra Alex 2

 Cấu tạo (hình bên phải) :

Thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao gồm hai bộ phận chính: Bơm cao áp và hệ thốngtạo đối áp.

1 Hộp đựng khoan quay tay

+ Áp lực P1 của hệ nhũ tương trước khi vào khe hẹp thứ nhất

+ Áp lực P2 trước khi vào khe hẹp thứ hai

Sau khi qua khe hẹp thứ nhất, các hạt pha phân tán bị phá vỡ và giảm kích thước Tuynhiên chúng có thể kết hợp với nhau tạo thành chùm hạt Việc thực hiện quá trình đồnghóa tiếp theo nhằm duy trì đối áp ổn định cho giai đoạn đồng hóa cấp một, đồng thời tạo

điều kiện cho các chùm hạt của pha phân tán tách ra thành từng hạt phân tán riêng lẻ,chống lại hiện tượng tách pha trong quá trình bảo quản hệ nhũ tương sau này.

- 95℃, thời gian thanh trùng là 30 45 phút Sau đó sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ 40

-45℃ để thuận lợi cho quá trình lên men

Thực hiện ở 90-95 oC, 15 – 30s

c Thiết bị sử dụng

Hình 2 6 Cấu tạo thiết bị thanh trùng dạng tấm

 Cấu tạo :

Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật với độ dày rất mỏng vàđược làm bằng thép không rỉ Mỗi tấm bảng sẽ có 4 lỗ tại 4 góc và hệ thống các đườngrãnh trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt bề mặt

Khi ghép các tấm bảng mỏng lại với nhau trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành nênnhững đường vào và đường ra của chất tải nhiệt và chất được gia nhiệt

 Nguyên tắc hoạt động :

Việc bố trí các tấm joăng trên các tấm kim loại và cách đặt các tấm A, B lần lượtnhau, hai môi chất cần trao đổi nhiệt sẽ được dẫn qua các bề mặt đặt lần lượt nhau Ví dụchất tải nhiệt chảy qua các bề mặt lẻ, sữa chảy qua các bề mặt chẵn Vì các môi chất đượcngăn cách bởi tấm kim loại mỏng nên dòng chảy của các môi chất này sẽ theo hướngngược nhau

Trong khi chảy qua máy, chất tải nhiệt sẽ truyền năng lượng nhiệt cho các tấm kimloại mỏng đó, các tấm kim loại mỏng này bị truyền nhiệt cho sữa Như vậy môi chất ấmhơn sẽ giảm bớt nhiệt độ trong môi chất lạnh hơn sẽ được tăng lên.

a Mục đích

Cấy các giống men là lactobacillus bulgaricus và streptococus thermophilus, ủ nhằmmục đích tạo thời gian và môi trường thích hợp cho vi sinh vật phát triển, hoạt hóa vi sinhvật

Phối trộn thêm đường nước, chất ổn định, trộn đều hệ vi sinh vật trong sữa

b Cách tiến hành

Trước tiên đường nước chất ổn định được đưa vào nồi trộn hòa tan (nhiệt độ 60-65 oC)sau đó xuống bồn trung gian, trong trường hợp bị hạ nhiệt chúng ta nâng nhiệt và trở lạibồn trung gian, tiếp đó đưa qua thiết bị lọc dưới 300 µm, sau đó tiền hành thanh trùng ởnhiệt độ 70-75 oC trong vòng 30 giây, sau đó là lạnh xuống 15 oC và đưa xuống bồn phốitrộn với sữa, ủ men phối trộn (T : 40-45 oC trong 10 - 15 phút) khi sữa được làm nguộixuống khoảng 40-45 oC men từ bồn men được bơm vào bồn cấy men, lượng men bơm vàochiếm khoảng 5% tổng khối lượng sản phẩm ,và các giống men đã được cấy vào Quátrình phối trộn và ủ men được thực hiện cùng lúc trong bồn ủ men

c Thiết bị sử dụng

Thiết bị phối trộn đường nước chất ổn định: sử dụng các thiết bị như các công đoạntrước để xử lý đường nước, chất ổn điịnh trước khi vào phối trộn cùng với sữa và mentrong bồn ủ men.

Hình 2 8 Bể thép cấy men vi sinh

 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động:

Hệ thống khuấy lên men được điều khiển nội bộ bởi dạng quạt cánh khuấy, nhằm loại

bỏ hiện tượng bong bóng khí trong quá trình lên men, bể và thân bồn được làm bằng thépinox không gỉ, bồn chưa tích hợp bóng CIP vệ sinh, tự phun hóa chất vệ sinh sau quá trìnhsản xuất theo tiêu chuẩn GMP

c Thiết bị sử dụng

Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm tương tự các công đoạn trên, với tác nhân làdòng nước lạnh tuần hoàn

2.10 Bồn chờ rót

a Mục đích, cách tiến hành

Sau làm lạnh, sữa được chuyển sang

bồn rót để chuẩn bị rót hộp và đóng gói

Các thiết bị rót sản phẩm đều làm việc

trong điều kiện vô trùng để tránh nhiễm vi

sinh vật từ môi trường bên ngoài vào sữa

chất thơm Đóng nắp còn tránh cho sản phẩm không bị tác động bởi độ ẩm không khí, ánhsáng cũng như các vi khuẩn bên ngoài.

b Cách tiến hành

Cuộn nhựa được tiệt trùng ở 115 oC, đem dập khuôn và chuyển đến bồn rót Sữa chuađược rót vào bằng thiết bị chiết rót và dán nhãn (nhãn được tiệt trùng bằng tia hồngngoại)

Máy rót hoạt động theo những chương trình được định sẵn và hoàn toàn khép kín Môitrường rót được đảm bảo hoàn toàn vô trùng Sản phẩm được rót và đóng gói tiệt trùngbằng thiết bị rót tiệt trùng TBA

6 Phễu chứa nguyên liệu

7 Cơ cấu bơm nguyên liệu bằng Piston

8 Vòi chiết rót

Hình 2 10 Máy chiết rót, ghép màng nhôm

Cơ cấu chiết rót: Cơ cấu chiết rót sẽ có số lượng vòi khác nhau tùy theo môi cấu hình

của thiết bị Cơ cấu này sẽ có phiếu chứa liệu, bơm piston, ống dẫn và van Khi hộp đãđịnh hình theo băng tải đến cơ cấu cấu chiết rót, nhờ thiết bị cảm ứng nó sẽ biết tiến hành

mở van chiết, lúc đó bơm piston đẩy xuống làm cho nguyên liệu được rót vào hộp Đốivới thể tích mỗi hộp khác nhau thì lượng nguyên liệu sẽ được bơm khác nhau Máy sẽđược định lượng bằng áp lực của piston Sau khi chiết rót xong piston sẽ đường nâng lên

để thực hiện quá trình tiếp theo

Cơ cấu dán miệng hộp: Ngay sau khi được chiết rót đầy hộp được chuyển qua máy

dán miệng Một tấm nhôm đã được in sẵn các thông tin của sản phẩm sẽ được cấp vàomáy dán Tấm nhôm được ép sát miệng hộp cơ cấu dán sẽ nâng lên hàn miệng chặt lại.Sau đó chúng sẽ được chuyển đến máy cắt thành từng lốc khác nhau

2.12 In date, đóng thùng, in code thùng

a Mục đích

Cho biết NSX, HSD của sản phẩm và mã số của lô hàng, thuận tiện trong việc kiểm tra

b Cách tiến hành

Sữa chua sau khi được ghép nắp sẽ được băng tải vận chuyển và đi qua máy in date để inNSX, HSD Tiếp đó sẽ được vận chuyển và xếp vào thùng gồm 12 vỉ Các thùng sau khiđóng gói xong sẽ được xếp lên các palet và được vận chuyển vào kho bảo quản lạnh.

b Cách tiến hành

Trong kho bảo quản lạnh có quá trình ủ chín ở nhiệt độ 35 oC trong vòng 30 phút Khi

pH giảm xuống 4,5 – 4,6 thì tiến hành bảo quản lạnh ở nhiệt độ 18 – 20 oC trong vòng 30– 40 phút