Đề tài Tìm hiểu quy trình sản xuất sữa đặc có đường

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM     Institute of Biotechnology and Food Technology (IBF)QUY TRÌNH SẢN XUẤTPhụ lụcNguyên liệu và thành phần dinh dưỡng.Phân loại.Quy trình sản xuất.Chỉ tiêu đánh giá.1.Nguyên liệu và thành phần dinh dưỡng: 1.1Nguyên liệu:- Nguyên liệu chính trong sản xuất sữa đặc có đường có thể là sữa tươi, sữa bột.- Các nguyên liệu khác:  Bột sữa gầy Đường lactoza (đường tinh luyện) Đường saccaroza ( đường tinh luyện) Nước công nghệ Chất ổn định :chiếm 0.3% khối lượng gồm muối phosphat và citrate của Na, KCasein (75-85%) protein hòa tan (15-25%)Protein 95% 1.2 Thành phần dinh dưỡng của sữa.Các hợp chất có chứa Nitơ: Thành phần các hợp chất có chứa nitơ trong sữa được trình bày trong bảng: Các hợp chất chứa nitơ trong sữa bò (100%)Các hợp chất chứa nitơ phi protein 5%Acid amin tự doNucleotitUreAcid uric Glucid Glucid có ở trong sữa chủ yếu là lactose. Hàm lượng lactose trong sữa khoảng 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 GalactoseNhiệt độ dung dịch (oC)1520507090Tỷ lệ thành phần α- lactose monohydrate và β –lactose anhydrous1:1,631:1,591:1,511:1,451:1,40lipid Chiếm 3,78 %, 25 -45 g/l, gồm Lipit đơn giản chiếm 35-45g, dễ tiêu hoá. Lipit đơn giản gồm cacbon, hydro và oxy và Lipit phức tạp chiếm 0,3-0,5%; có cacbon, hydro, oxy, photpho, nitơ, lưu huỳnh. Thành phần chất béo có trong sữa bò: Thành phầnHàm lượng (% so với tổng khối lượng chất béo) ghi chúLypid đơngiản -Glyceride: triglyceride Diglyceride Monoglycerride-Cholesteride -Ceride98,595-962-30,10,030,02Estes của acid béo và cholesterol Ester của acid béo và rượu cao phân tử Lipid phức tạp 1,0Các hợp chất tan trong chất béo - Cholesterol- Acid béo tự do- Hydrocarbon- Vitamin A,D,K,E- Rượu0,50,30,10,1vếtvếtVitaminbảng thành phần vitamin trong sữaVitaminmg/lVitaminmg/lADEB1B2B6B12 0,30,0011,40,41,70,50,005B3B5CHM13200,040,052. Phân loạiDạng thành phẩm : Lon tônSữa vỉHộp giấyThanh trùngNguyên liệuGia nhiệt, chuẩn hóaTrộn tuần hoànLọcĐồng hóaCô đặc – làm nguộiKết tinhChuẩn hóaChuẩn hóaChuẩn hóaĐóng hộpSản phẩmNước SXLàm lạnhThanh trùngLactose xayTrộn sữaLọcCấy lactoseBột sữa, đường Chất béo, vitaminNguyên liệuNguyên liệu3. Quy trình sản xuấtThuyết minh quy trìnhGia nhiệt chuẩn hóaMục đích: Điều chỉnh thành phần sữa gầy, dầu bơ, đường phù hợp với từng loại sản phẩm sữa cô đặcYêu cầu kỹ thuậtThành phần của dịch sữa sau chuẩn hóa phải đạt Chất béo: 2.57 Nước: 76.54 Chất khô: 20.891001 ml sữa/17kg64% sữa tươi 36%Bột sữa gầy ++Thuyết minh quy trìnhGia nhiệtCác biến đổi chính: Vật lý: nhiệt độ tăng, tỷ trọng giảm, độ nhớt giảm. Vi sinh: 1 số loại vi sinh vật bị tiêu diệt. Hóa học: không đáng kểThuyết minh quy trìnhTrộn tuần hoànMục đích Tán, hòa tan đồng đều các thành phần, nguyên liệu. Yêu cầu kỹ thuật Nhiệt độ: 600C Thời gian: 1 giờ - 1 giờ 30 phútThiết bị Hệ thống bồn trộn có cánh khuấy Thuyết minh quy trìnhTrộn tuần hoànCác biến đổi chính: * Hóa lý :khi tăng nhiệt độ dịch trộn ( 600C), độ nhớt và hiện tượng vóncục của dịch trộn giảm giúp cho tốc độ chuyển động và phân tán củacác thành phần nguyên liệu nhanh và dễ dàng hơn. Nhờ vậy mà các thành phần được hòa tan đồng đều. * Hóa học : không đáng kểThuyết minh quy trìnhLọcMục đích Loại bỏ những cặn bã hay tạp chất có trong nguyên liệu. Yêu cầu kỷ thuật Kích thước lỗ lọc <300µm Cặn được tách ra. Không có sự biến đổi nào của sữa.Thiết bị Lọc dạng túi tháo rờiThuyết minh quy trìnhĐồng hóaMục đích Đồng hóa là quá trình xử lý cơ học, dùng lực tác dụng lên các hạt béoYêu cầu kỷ thuật Nhiệt độ: 700C Áp suất: 100-110 bar Kích thước hạt béo giảm, các hạt chất béo phân phối đồng đều trong khối sữa làm cho trạng thái hệ nhũ tương trong sữa bền hơn.Thuyết minh quy trìnhĐồng hóaThiết bị Thiết bị đồng hóa hai cấpThuyết minh quy trìnhĐồng hóaCác biến đổi chính: Vật lý: có sự giải phóng năng lượng dưới dạng nhiệt năng ( do các cầu béo bị phá vỡ) làm tăng nhiệt độ của khối sữa Hóa lý: kích thước hạt béo giảm, các hạt chất béo phân phối đồng đều trong khối sữa làm cho trạng thái hệ nhũ tương trong sữa bền hơn.Thuyết minh quy trìnhThanh trùngMục đích Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh cho người và tăng thời gian bảo quản. Cải thiện tính ổn định của protein, tạo cấu trúc cho sản phẩm.Yêu cầu kỷ thuật Nhiệt độ: 1500C Áp suất làm việc: 9 Bar Thời gian: 5 phút ở nhiệt độ thanh trùng Chất béo hoàn toàn bị nóng chảy và xuất hiện màng cream Sữa sẫm màu, tuy nhiên do lượng nước trong sữa khá lớn nên khó quan sát đuợc. VSV bị phá hủy hoàn toàn, ức chế hoạt động các bào tử Vô hoạt hoàn toàn các enzyme trong sữa. Thuyết minh quy trìnhThanh trùngThiết bị Vỉ trao đổi nhiệt PHE(plate heat exchanger) Thuyết minh quy trìnhThanh trùngCác biến đổi chính: Vật lý: nhiệt độ sữa tăng, tăng thể tích sữa , độ nhớt giảm Hóa lý: Chất béo hoàn toàn bị nóng chảy và xuất hiện màng cream đồng thời gây ra sự kết dính ở bề mặt tiểu cầu béo. Hóa học: Xảy ra phản ứng melanoidin làm sữa sẫm màu, tuy nhiên do lượng nước trong sữa khá lớn nên khó quan sát đuợc. Phản ứng phân hủy các vitamin xảy ra trong điều kiện có khí oxy hay có mặt kim loại: đồng , sắt Sinh học : các tế bào VSV bị phá hủy hoàn toàn, ức chế hoạt động các bào tử Hóa sinh : vô hoạt hoàn toàn các enzyme trong sữa. Cảm quan: sự thay đổi về màu, mùi, vị, trạng thái, Thuyết minh quy trìnhCô đặc, làm nguộiMục đích Tăng nồng độ chất khô của sữa từ nồng độ chất khô của dịch trộn ban đầu 23,46% lên giá trị yêu cầu của sản phẩm sữa đặc(72-73%). Loại bỏ khí hòa tan trong dịch sữa nhờ quá trình bốc hơi trong điều kiện chân không.Yêu cầu kỷ thuật Nhiệt độ : < 440C Áp suất: chân không Sữa có màu vàng kemThuyết minh quy trìnhCô đặc, làm nguộiThiết bị Tháp cô đặc hoạt động ở áp suất chân không.Thuyết minh quy trìnhCô đặc, làm nguộiCác biến đổi chính: Hóa lý: có sự chuyển pha của nước từ lỏng sang hơi, làm cho nồng độ chất khô của sữa tăng nhanh kèm theo là tăng khối lượng riêng, tỷ trọng, nhiệt độ sôi, đặc biệt là độ nhớt. Giảm thể tích của khối sữa ban đầu. Sinh học: quá trình cô đặc làm giảm lượng nước trong nguyên liệu, đồng thời hàm lượng chất khô tăng, dẫn đến tăng áp suất thẩm thấu, do đó ngăn chặn sự phát triển cua VSV. Hóa sinh: xảy ra các phản ứng Maillard, Caramel do sự ngưng tụ các acid amin có nhiều trong sữa và các phân tử đường làm cho sữa có màu vàng kem.Thuyết minh quy trìnhKết tinhMục đích Tạo điều kiện cho lactose trong sữa kết tinh một cách triệt để, Hoàn thiện sản phẩm, giúp cho sữa sau cô đặc có một trạng thái đặc mịn.Yêu cầu kỷ thuật Nhiệt độ: 30 – 320C Thời gian: nhanh Có sự chuyển pha của đường từ dạng hòa tan thành tinh thể. Tinh thể lactose tạo thành thật nhỏ và không thể phát hiện khi cảm quan Thuyết minh quy trìnhKết tinhThiết bị Bồn chứa vô trùng có áo cách nhiệt và cánh khuấy Thuyết minh quy trìnhKết tinhCác biến đổi chính: 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. Hạt tinh thể lactose thật nhỏ được tạo thànhThuyết minh quy trìnhChuẩn hóaMục đíchKiểm tra các tính chất hóa lý của sữa đặc như độ nhớt, hàm lượng chất khô, chất béo, nếu đạt mới cho đi đóng hộp.Trường hợp chất khô, chất béo cao hơn yêu cầu thì phải định chuẩn lại bằng nước Yêu cầu kỷ thuậtHàm lượng các chất sau cô đặc: Chất béo: 8% Đường: 45% Nước: 27% Chất khô: 20%Thuyết minh quy trìnhĐóng hộpQuá trình rót và đóng hộp phải hạn chế tối đa việc để sữa tiếp xúc trực tiếp với không khí chưa được khử trùng Hộp sữa và nắp sữa phải được tiệt trùng trước khi đóng hộp Nhiệt độ đầu rót:125-190CThiết bị chiết rót4. Chỉ tiêu đánh giá. 4.1 Các chỉ tiêu cảm quan :- Maøu saéc : söõa coù maøu kem nhaït ñeán maøu kem ñoàng nhaát trong toaøn boä löôïng söõa .- Traïng thaùi : Sau khi khuaáy ñeàu , toaøn boä löôïng söõa coù traïng thaùi ñoàng nhaát , hôi seät ( deã chaûy) , khoâng voùn cuïc . Cho pheùp coù haït nhoû treân löôõi vaø caên khoâng ñaùng keå .- Muøi vò : coù vò ngoït ñaëc tröng cuûa söõa ñaëc coù ñöôøng vaø khoâng coù muøi, vị lạ 4.2 Các chỉ tiêu hóa lý:- Haøm löôïng chaát beùo khoâng nhoû hôn 8.0% khoái löôïng- Haøm löôïng chaát khoâ ( tröø ñöôøng ) : khoâng nhoû hôn 28%- Haøm löôïng ñöôøng thöôøng khoaûng 42 - 47% khoái löôïng toång.- Haøm löôïng nöôùc : 25 -27% khoái löôïng toång .- Ñoä acid khoâng lôùn hôn 50 ml NaOH 0.1N duøng trung hoøa 100g saûn phaåm.- Haøm löôïng kim loaïi naëng : khoâng aûnh höôûng ñeán söùc khoeû con ngöôøi nhöng khoâng ñöôïc lôùn hôn möùc bình thöôøng trong coâng nghieäp .- Haøm löôïng chaát oån ñònh :thaønh phaàn khoâng lôùn hôn 0.3% toång khoái löôïng  4.3 Các chỉ tiêu vi sinh- Caùc vi sinh vaät gaây beänh cho ngöôøi coù trongsöõa: Mycobacterium tuberculosis bovirus gaây beänh lao , vi khuaån Brucella gaây nhieàu beänh nguy hieåm , vi khuaån Salmonella typhi truyeàn beänh thöông haøn , vi khuaån Vibrico cholerae , E. coli , Shigella Shiga gaây beänh ñöôøng ruoät .- Chæ tieâu ñoái vôùi vi sinh vaät : Toång soá vi khuaån trong 1g : khoâng lôùn hôn 250000 Vi khuaån ñöôøng ruoät khoâng ñöôïc coù trong 0.1g .-Caùc vi khuaån gaây beänh khaùc : khoâng ñöôïc coù  Tài liệu tham khảo:.Quy trình công nghệ sản xuất sữa đặc có đường và sữa chua- ĐH Bách Khoa TpHCM. ( ). . duong.174009.html..