Thử Nghiệm Qui Trình Chế Biến Sản Phẩm Sữa Tươi Đóng Chai Tiệt Trùng Có Bổ Sung Sữa Bột Tại Nhà Máy Nước Giải Khát Festi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP - TÀI NGUYÊN THIÊN TẠ ĐĂNG KHOA MSSV : DTP010797 THỬ NGHIỆM QUI TRÌNH CHẾ BIẾN SỮA TƯƠI ĐÓNG CHAI TIỆT TRÙNG CÓ BỔ SUNG SỮA BỘT TẠI NHÀ MÁY NƯỚC GIẢI KHÁT FESTI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ThS. Dương Thị Phượng Liên KS. Xuân Hiển Tháng 6 . 2005 i TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP- TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN THỬ NGHIỆM QUI TRÌNH CHẾ BIẾN SỮA TƯƠI ĐÓNG CHAI TIỆT TRÙNG CÓ BỔ SUNG SỮA BỘT TẠI NHÀ MÁY NƯỚC GIẢI KHÁT FESTI Do sinh viên: TẠ ĐĂNG KHOA thực hiện và đệ nạp Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp xét duyệt Long Xuyên, ngày 24 tháng 05 năm 2005 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1 Ths. Dương Thị Phượng Liên GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2 Ks. Trần Xuân Hiển ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP- TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm với tên đề tài: THỬ NGHIỆM QUI TRÌNH CHẾ BIẾN SỮA TƯƠI ĐÓNG CHAI TIỆT TRÙNG CÓ BỔ SUNG SỮA BỘT TẠI NHÀ MÁY NƯỚC GIẢI KHÁT FESTI. Do sinh viên: TẠ ĐĂNG KHOA Thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng ngày: ........................................... Luận văn đã được đánh giá ở mức: ............................................................................................................................ Ý kiến của Hội đồng: ............................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ Long Xuyên, ngày…. tháng… năm 2005 DUYỆT Chủ Tịch Hội đồng BAN CHỦ NHIỆM KHOA NN-TNTN iii TIỂU SỬ CÁ NHÂN Họ và tên: TẠ ĐĂNG KHOA Ngày tháng năm sinh: 15/12/1983 Nơi sinh: Thị xã Cao Lãnh, Tỉnh Đồng Tháp. Con Ông: TẠ ĐĂNG VĂN Và Bà: HUỲNH THỊ DUNG Địa chỉ: 17 Bà triệu, Phường 2, Thị Xã Cao Lãnh, Tỉnh Đồng Tháp Đã tốt nghiệp phổ thông trung học năm 2001 Vào trường Đại học An Giang năm 2001, học lớp ĐH2TP, khóa II, thuộc Khoa Nông Nghiệp - Tài Nguyên Thiên Nhiên và đã tốt nghiệp kỹ sư ngành Công Nghệ Thực Phẩm năm 2005. iv LỜI CẢM TẠ, Chân thành cảm tạ: • Cô Dương Thị Phượng Liên và Thầy Trần Xuân Hiển đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quí báu giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này. • Ban lãnh đạo, cùng toàn thể công nhân viên nhà máy nước giải khát Festi đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Thành thật biết ơn: • Ban Giám Hiệu Trường Đại Học An Giang, Ban Chủ Nhiệm Khoa Nông Nghiệp & Tài Nguyên Thiên Nhiên, cùng tất cả quí thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm đã giảng dạy, hướng dẫn để tôi có được nền kiến thức như ngày hôm nay. • Quí thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm, quí thầy cô phụ trách văn phòng khoa ,cùng tất cả các bạn sinh viên khóa ĐH2TP đã giúp đỡ, và đóng góp ý kiến cho tôi trong thời gian thực hiện đề tài. Lời cảm tạ cuối cùng xin được dành cho ba mẹ tôi. Người đã tận tụy, lo lắng, an ủi, động viên và hy sinh suốt đời cho tôi có được ngày hôm nay. Đại Học An Giang, ngày 19 tháng 05 năm 2005 TẠ ĐĂNG KHOA v TÓM LƯỢC Sữa tươi là một trong những nguồn thực phẩm dinh dưỡng quí giá cần thiết cho sức khỏe con người. Nhưng hiện nay nguồn nguyên liệu sữa bò chưa nhiều và số lượng chưa ổn định. Mặt khác giá thành của sữa bò tươi nguyên chất còn khá cao so với thu nhập bình quân của người dân, đặc biệt là giá thành của các loại sữa tươi mang tính an toàn cao như sữa tươi tiệt trùng. Đứng trước nhu cầu đó, chế biến sản phẩm sữa tươi đóng chai tiệt trùng có bổ sung sữa bột nhằm góp phần giải quyết ổn định phần nào cho khâu nguyên liệu trước chế biến, đồng thời cũng mang lại hiệu quả kinh tế, hạ giá thành sản phẩm, phù hợp với thu nhập người dân, nhưng đồng thời đảm bảo được chất lượng dinh dưỡng cần thiết mà vẫn giữ được mùi vị, màu sắc đặc trưng của sữa bò tươi, với chất lượng an toàn cao. Đề tài: “ Thử nghiệm qui trình chế biến sản phẩm sữa tươi đóng chai tiệt trùng có bổ sung sữa bột tại nhà máy nước giải khát Festi” với mục đích khảo sát các ảnh hưởng cơ bản đến chất lượng sữa đóng chai thành phẩm, nhằm tìm ra các thông số tối ưu cho sản phẩm đạt được giá trị cảm quan cao nhất . Đề tài gồm các nội dung nghiên cứu cơ bản sau: - Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến chất lượng và tính kinh tế của sản phẩm. - Khảo sát tỷ lệ phối chế hàm lượng đường và sữa bột thích hợp cho sản phẩm. - Tìm thời gian đồng hóa thích hợp cho sản phẩm. - Xác định chế độ tiệt trùng tối ưu. - Theo dõi sự thay đổi chất lượng của sữa thành phẩm theo thời gian bảo quản. Kết quả khảo sát cho thấy. - Ở tỷ lệ pha loãng 8 sữa tươi : 2 nước cho sản phẩm màu sắc đặc trưng với mức độ ưa thích cao nhất. vi - Với tỷ lệ phối chế 25% dung dịch sữa bột hoàn nguyên so với 1 lít sữa thành phẩm và bổ sung 6% đường sẽ cho sản phẩm có màu sắc, mùi vị thơm ngon, hòa hợp và hoàn toàn đặc trưng cho sản phẩm. - Sữa tươi đồng hóa ở áp suất 250 kg/cm2 trong thời gian 7 phút ở 70oC sẽ cho sản phẩm có màu trắng đục và trạng thái tốt. - Ở chế độ tiệt trùng : 28 1 14 127 − − sản phẩm sẽ không còn vi sinh vật gây hại, tổng vi sinh vật hiếu khí trong giới hạn cho phép đồng thời vẫn đảm bảo được màu sắc, mùi vị và trạng thái đặc trưng của sữa tươi. Với mẫu được chọn, độ chua và chất lượng sản phẩm vẫn ổn định trong khỏang thời gian theo dõi là 21 ngày. vii MỤC LỤC Nội dung Trang THỬ NGHIỆM QUI TRÌNH CHẾ BIẾN SỮA TƯƠI ĐÓNG CHAI TIỆT TRÙNG CÓ BỔ SUNG SỮA BỘT TẠI NHÀ MÁY NƯỚC GIẢI KHÁT FESTI ................................................................................................... i TIỂU SỬ CÁ NHÂN .....................................................................................iv LỜI CẢM TẠ, ................................................................................................v TÓM LƯỢC .................................................................................................vi MỤC LỤC ................................................................................................... viii DANH SÁCH BẢNG ..................................................................................xiii xiv DANH SÁCH HÌNH .....................................................................................ix Chương 1 GIỚI THIỆU ................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề .................................................................................................1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................ 1 Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ....................................................... 3 2.1. Thành phần hóa học của sữa .................................................................. 3 2.1.1. Nước .......................................................................................................4 2.1.1.1. Plasma sữa: ........................................................................................ 4 2.1.1.2. Serum sữa: ........................................................................................ 4 2.1.2. Chất béo sữa ...........................................................................................4 2.1.3. Hợp chất chứa nitơ trong sữa .................................................................5 2.1.3.1. Protein sữa .......................................................................................... 5 2.1.3.2. Những hợp chất nitrogen phi protein .................................................6 2.1.4. Glucid .....................................................................................................6 2.1.5. Chất khoáng ........................................................................................... 7 2.1.6. Vitamin .................................................................................................. 7 2.1.7. Các enzym trong sữa ..............................................................................8 2.1.8. Các chất kháng sinh .............................................................................. 8 2.1.9. Các sắc tố trong sữa ............................................................................... 9 2.1.10. Các chất khí ........................................................................................ 9 viii 2.2. Tính chất vật lý của sữa bò tươi .......................................................... 10 2.3. Tính chất hóa học của sữa ....................................................................10 2.3.1. Độ acid chung ..................................................................................... 10 2.3.2. Độ acid hoạt động ................................................................................ 11 2.3.3. Tính chất oxi hóa khử của sữa ............................................................. 11 2.3.4. Tính chất keo của sữa .......................................................................... 11 2.3.4.1. Dung dịch thực ..................................................................................11 2.3.4.2. Dung dịch huyền phù ........................................................................11 2.3.4.3. Dung dịch nhũ tương ........................................................................ 12 2.4. Chất lượng sữa tươi ............................................................................... 12 2.5. Sữa bột ................................................................................................... 13 2.6. Sữa hoàn nguyên, sữa pha lại .............................................................. 15 2.7. Đồng hóa ................................................................................................ 16 2.7.1. Đồng hóa bằng phương pháp khuấy trộn .............................................16 2.7.2. Đồng hóa bằng phương pháp sử dụng áp lực cao ................................16 2.7.3. Đồng hóa bằng các phương pháp khác .............................................. 17 2.8. Thanh trùng và tiệt trùng .................................................................... 18 2.8.1. Thanh trùng ..........................................................................................18 2.8.1.1. Điều kiện thanh trùng sữa ................................................................. 18 2.8.1.2. Các phương pháp thanh trùng sữa .................................................... 19 2.8.2. Tiệt trùng ..............................................................................................19 2.8.3. Cơ sở khoa học của quá trình thanh trùng và tiệt trùng ...................... 20 2.8.4. Phương pháp thanh trùng hoặc tiệt trùng sữa ...................................... 21 2.9. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với chất lượng của sữa ......................... 21 2.9.1. Nhiệt độ thấp .........................................................................................21 2.9.2. Nhiệt độ cao .......................................................................................... 22 2.9.2.1. Tác động lên chất béo ....................................................................... 22 2.9.2.2. Tác động lên các chất chứa nitơ ........................................................22 2.9.2.3. Tác động lên thành phần đường lactose ............................................23 2.9.2.4. Tác động đến các enzym ...................................................................23 2.9.2.5. Tác động đến các vitamin ................................................................. 23 ix 2.10. Vi sinh vật trong sữa ...........................................................................24 2.10.1. Procaryote : nhóm vi khuẩn có nhân chưa hoàn chỉnh. ...................... 24 2.10.1.1. Nhóm vi khuẩn lactic .......................................................................24 2.10.1.2. Vi khuẩn Coliform ........................................................................... 24 2.10.1.3. Vi khuẩn gây thối ............................................................................25 2.10.2. Eucaryote nhóm vi sinh vật có nhân hoàn chỉnh ............................... 25 2.10.2.1. Nấm men (Yeasts) .......................................................................... 25 2.10.2.2. Nấm mốc ..........................................................................................25 2.11. Các dạng hư hỏng của sữa do vi sinh vật .......................................... 26 2.11.1. Sữa bị acid hoá ..................................................................................26 2.11.2. Sữa bị phân giải lipid ( sữa ôi) ...........................................................26 2.11.3. Sữa có sắc tố ...................................................................................... 27 2.11.3.1. Sữa có màu đỏ .................................................................................27 2.11.3.2. Sữa xanh ..........................................................................................27 2.11.3.3. Sữa vàng ..........................................................................................27 2.11.3.4. Sữa kéo sợi ......................................................................................27 2.11.3.5. Sữa đắng và mặn .............................................................................28 Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....... 29 3.1. PHƯƠNG TIỆN ....................................................................................29 3.1.1. Địa điểm thực hiện ................................................................................29 3.1.2. Nguyên liệu ...........................................................................................29 3.1.3. Hóa chất ............................................................................................... 29 3.1.4. Dụng cụ ................................................................................................29 3.2. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 29 3.2.1. Phương pháp thí nghiệm ...................................................................... 29 3.2.2. Quy trình chế biến dự kiến: ................................................................. 30 3.3. Nội dung và bố trí thí nghiệm ..............................................................30 3.3.1. Phân tích thành phần cơ bản của nguyên liệu sữa tươi .........................30 3.3.1.1. Mục đích .......................................................................................... 30 3.3.1.2. Bố trí ................................................................................................ 31 3.3.1.3. Chuẩn bị mẫu .................................................................................... 31 x 3.3.1.4. Các chỉ tiêu cần xác định: ................................................................. 31 3.3.2. Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến chất lượng và tính kinh tế sản phẩm sữa. ..........................................................................31 3.3.2.1. Mục đích .......................................................................................... 31 3.3.2.2. Bố trí ................................................................................................ 31 3.3.2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..................................................................... 32 3.3.2.4. Chuẩn bị mẫu .................................................................................... 32 3.3.2.5. Các chỉ tiêu cần xác định .................................................................. 33 3.3.3. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của sữa bột và đường đến chất lượng sữa đóng chai thành phẩm. ................................................................... 33 3.3.3.1. Mục đích ........................................................................................... 33 3.3.3.2. Bố trí ................................................................................................ 33 3.3.3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm .................................................................... 34 3.3.3.4. Chuẩn bị mẫu ................................................................................... 34 3.3.3.5. Các chỉ tiêu cần xác định ................................................................ 35 3.3.4. Thí nghiệm 3: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian khi đồng hóa ở áp suất 250kg/cm2 đến chất lượng sữa đóng chai thành phẩm ........................... 36 3.3.4.1. Mục đích ........................................................................................... 36 3.3.4.2. Bố trí ................................................................................................ 36 3.3.4.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..................................................................... 36 3.3.4.4. Chuẩn bị mẫu .................................................................................... 36 3.3.4.5. Các chỉ tiêu cần xác định ................................................................... 37 3.3.5. Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ tiệt trùng đến chất lượng sản phẩm sữa đóng chai. .......................................................................38 3.3.5.1. Mục đích .......................................................................................... 38 3.3.5.2. Bố trí ................................................................................................ 38 3.3.5.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm .................................................................... 38 3.3.5.4. Chuẩn bị mẫu ................................................................................... 39 3.3.5.5. Các chỉ tiêu cần xác định ................................................................. 39 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................. 41 4.1. Thành phần chính của nguyên liệu ..................................................... 41 xi 4.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến chất lượng sản phẩm sữa ........42 4.3. Ảnh hưởng của sữa bột và đường đến chất lượng sữa đóng chai thành phẩm ....................................................................................................44 4.4. Ảnh hưởng thời gian đồng hóa ở áp suất 250kg/cm2 đến chất lượng sữa đóng chai thành phẩm. .......................................................................... 48 4.5. Ảnh hưởng của chế độ tiệt trùng đến chất lượng sản phẩm sữa đóng chai. ................................................................................................................ 49 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................60 5.1. Kết luận ...................................................................................................60 5.2. Đề nghị .................................................................................................... 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................63 PHỤ CHƯƠNG..............................................................................................1 xii DANH SÁCH BẢNG Bảng số Tựa bảng Trang Bảng 1: Thành phần trong sữa từ các nguồn động vật khác nhau (g/100g) 3 Bảng 2: Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa...............................7 Bảng 3: Thành phần các vitamin trong sữa................................................. 8 Bảng 4: Các tính chất vật lý của sữa bò tươi..............................................10 Bảng 5: Mối tương quan giữa các đơn vị đo độ acid của sữa................... 11 Bảng 6: Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng sữa tươi của..............................12 Bảng 7: Tiêu chuẩn thu mua sữa của Vinamilk.........................................13 Bảng 8: Tiêu chuẩn sữa bột theo FAO và WHO....................................... 13 Bảng 9: Các thành phần của sữa bột (g/100 gam)..................................... 14 Bảng 10: Phương pháp xác định các chỉ tiêu............................................ 31 Bảng 11: Điểm cảm quan theo thang điểm Hedonic................................. 33 Bảng 12: Điểm cảm quan của sữa theo thang điểm mô tả cho thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của sữa bột và đường đến chất lượng sữa đóng chai thành phẩm....................................................................................................35 Bảng 13: Điểm cảm quan trạng thái của sữa theo thang điểm mô tả cho thí nghiệm khảo sát thời gian đồng hóa ở áp suất 250 kg/cm2.................38 Bảng 14: Điểm cảm quan theo thang điểm mô tả cho thí nghiệm khảo sát chế độ tiệt trùng............................................................................................ 40 Bảng 15: Thành phần hóa học sữa bò tươi.................................................41 Bảng 16: Thành phần hóa học của sữa bột Cô Gái Hà Lan..................... 41 Bảng 17: Kết quả ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến màu sắc và mức độ ưa thích của sản phẩm..................................................................................42 Bảng 18:Kết quả ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế đến chất lượng cảm quan của sữa đóng chai thành phẩm.......................................................... 44 Bảng 19: Kết quả ảnh hưởng của đường đến màu sắc, mùi, vị và .......... 45 Bảng 20:Kết quả ảnh hưởng của sữa bột đến màu sắc, mùi, vị ...............45 xiii Bảng 21:Kết quả đánh giá cảm quan màu sắc và trạng thái theo thời gian đồng hóa. .......................................................................................................48 Bảng 22: Kết quả thống kê màu sắc bằng máy đo màu Photoelectric Colorimeter đối với các chế độ tiệt trùng khác nhau................................ 49 Bảng 23: Ảnh hưởng của các chế độ tiệt trùng đến mùi vị và trạng thái của sản phẩm.................................................................................................50 Bảng 24: Biến đổi mật số vi khuẩn hiếu khí của sản phẩm sau 3 tuần bảo quản, (cfu /ml)............................................................................................... 51 Bảng 25: Biến đổi mật số coliform của sản phẩm sau 3 tuần bảo quản, (cfu /ml). 52 Bảng 26: Kết quả biến đổi pH sau 3 tuần bảo quản.................................. 53 Bảng 27: Sự ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt và thời gian bảo quản đến pH ở các mẫu tiệt trùng 121oC.............................................................53 Bảng 28: Sự ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt và thời gian bảo quản đến pH ở các mẫu tiệt trùng 125oC.............................................................55 Bảng 29: Sự ảnh hưởng của thời gian giữ nhiệt và thời gian bảo quản đến pH ở các mẫu tiệt trùng 127oC.............................................................57 Bảng 30: Các chỉ tiêu của mẫu tiệt trùng ở chế độ nhiệt 127oC – 1 phút sau 4 tuần bảo quản......................................................................................59 xiv DANH SÁCH HÌNH Hình số Tựa hình Trang Hình 1: Cấu tạo micell casein trong sữa....................................................... 5 Hình 2: Công thức cấu tạo của đường lactose..............................................6 Hình 3: Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của quá trình đồng hóa............ 17 Hình 4: Sự khác biệt giữa các hạt béo sữa sau quá trình đồng hóa.........17 Hình 5: Quy trình chế biến dự kiến............................................................ 30 Hình 6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ...............................................................32 Hình 7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2................................................................34 Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3................................................................37 Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4................................................................39 Hình 10: Ảnh hưởng của tỷ lệ pha loãng đến điểm cảm quan màu sắc và mức độ ưa thích của sản phẩm. .................................................................. 43 Hình 11: Ảnh hưởng của các tỷ lệ phối chế đến điểm cảm quan màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích...........................................................................44 Hình 12: Ảnh hưởng của các tỷ lệ đường đến điểm cảm quan màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích...........................................................................45 Hình 13: Ảnh hưởng của các tỷ lệ sữa bột đến điểm cảm quan màu sắc, mùi, vị và mức độ ưa thích...........................................................................46 Hình 14: Ảnh hưởng của thời gian đồng hóa đến màu sắc và trạng thái sản phẩm48 Hình 15: Ảnh hưởng của các chế độ tiệt trùng đến màu sắc sản phẩm...50 Hình 16: Ảnh hưởng của các chế độ tiệt trùng đến mùi vị và trạng thái của sản phẩm.................................................................................................51 Hình 17: Ảnh hưởng của thời gian xử lí nhiệt và thời gian bảo quản đến pH ở các mẫu 121oC.....................................................................................54 Hình 18: Ảnh hưởng của thời gian xử lí nhiệt và thời gian bảo quản đến pH ở các mẫu 125oC.....................................................................................56 ix Hình 19: Ảnh hưởng của thời gian xử lí nhiệt và thời gian bảo quản đến pH ở các mẫu 127oC.....................................................................................57 Hình 20: Qui trình công nghệ sản xuất sản phẩm sữa tươi đóng chai tiệt trùng có bổ sung sữa bột.............................................................................. 61 Hình 21: Nguyên liệu sữa tươi, sữa bột và đường....................................... 1 Hình 22: Sản phẩm sữa tươi đóng chai tiệt trùng....................................... 1 Hình 23: Bò sữa – Máy hút sữa..................................................................... 2 Hình 24: Bồn lọc sữa - Bình chứa sữa...........................................................2 Hình 25: Bồn trữ lạnh sữa............................................................................. 2 Hình 26: Máy đồng hóa sữa........................................................................... 3 Hình 27: Máy tiệt trùng sữa...........................................................................3 Hình 28: Máy so màu Photoelectric colorimeter......................................... 3 Hình 29: Màu sắc các sản phẩm tiệt trùng ở chế độ nhiệt 121oC.............. 4 Hình 30: Màu sắc các sản phẩm tiệt trùng ở chế độ nhiệt 125oC.............. 4 Hình 31: Màu sắc các sản phẩm tiệt trùng ở chế độ nhiệt 127oC.............. 4 x Chương 1 GIỚI THIỆU 1.1. Đặt vấn đề Đã từ lâu con người đã biết sử dụng sữa tươi như một loại thực phẩm thiết yếu trong đời sống hàng ngày. Bởi lẽ nhờ vào thành phần các chất dinh dưỡng cũng như mức độ hoàn hảo mà chúng cung cấp. Qua phân tích người ta thấy hiện diện một lượng lớn các chất đạm, đường, béo, các vitamin và muối khoáng hiện diện trong sữa dưới dạng dễ hấp thu. Do đó nó phù hợp với từng giai đoạn phát triển của một cơ thể, để cơ thể hoàn thiện nhất về thể chất lẫn tinh thần, không những vậy nó còn tạo cơ sở duy trì và cải thiện nòi giống tốt. Tuy sữa có nhiều ưu điểm nổi bật và cần thiết, nhưng ở Việt Nam nói chung, An Giang nói riêng nguồn nguyên liệu sữa bò chưa nhiều và số lượng chưa ổn định. Mặt khác, giá thành của một sản phẩm sữa bò tươi nguyên chất vừa mang tính an toàn, vừa đầy đủ chất dinh dưỡng còn khá cao so với thu nhập bình quân của người dân nước ta. Đó cũng chính là lý do tại sao tỉ lệ tiêu thụ sữa tươi/ người/năm của nước ta còn rất thấp so với những nước khác. Đứng trước nhu cầu đó, với mục đích nâng cao giá trị dinh dưỡng cho người dân, giải quyết ổn định phần nào cho khâu nguyên liệu trước chế biến. Sữa tươi đóng chai tiệt trùng có bổ sung sữa bột, một sản phẩm vừa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng đặc trưng của sữa tươi có giá trị cảm quan cao vừa mang tính an toàn mà vẫn đáp ứng được khả năng kinh tế của người dân với giá thành hợp lý, hấp dẫn thị hiếu người tiêu dùng. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Xuất phát từ yêu cầu trên, mục tiêu nghiên cứu được đặt ra bao gồm các vấn đề sau: Phân tích thành phần cơ bản của nguyên liệu sữa tươi Khảo sát ảnh hưởng của các tỷ lệ pha loãng đến chất lượng sản phẩm sữa. 1 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối chế giữa sữa bột và đường đến chất lượng sữa đóng chai thành phẩm Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đồng hóa đến chất lượng sữa đóng chai thành phẩm. Khảo sát ảnh hưởng của chế độ tiệt trùng đến chất lượng sản phẩm sữa đóng chai. Theo dõi sự thay đổi chất lượng của sữa thành phẩm theo thời gian bảo quản. 2 Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU Sữa là một hợp chất giàu dinh dưỡng và cần thiết đối với con người do tính hài hòa cân đối của nó. Sữa ngoài cung cấp các acid amin thiết yếu, các acid béo không no, vitamin và chất khoáng... nó còn cung cấp một lượng calci dồi dào. Do đó nó phù hợp với từng giai đoạn phát triển của một cơ thể, để cơ thể hoàn thiện nhất về thể chất lẫn tinh thần, không những vậy nó còn tạo cơ sở, duy trì và cải thiện nòi giống tốt. Có thể lấy sữa từ nhiều loài gia súc khác nhau như: dê, cừu, bò, trâu, lừa, ngựa,...Nhưng trong tất cả các loại gia súc có thể lấy sữa được, người ta chú ý nhiều nhất đến sữa bò, là loại sữa thông dụng nhất. Từ sữa bò có thể sử dụng để chế biến thành nhiều dạng sản phẩm như:sữa tươi tiệt trùng, bơ, phomat, sữa bột, yaourt.... 2.1. Thành phần hóa học của sữa Thành phần cơ bản trong sữa các loài động vật bao gồm 2 nhóm: nhóm chủ yếu như nước , protein, chất béo, đường sữa hay lactose, khoáng. Nhóm thứ yếu như vitamin, enzym, hợp chất sterol, chất màu, hợp chất nitơ phi protein, phospholipid và các khí hòa tan. Tuy nhiên các thành phần dinh dưỡng cơ bản này thường thay đổi theo giống gia súc, mùa vụ, chế độ nuôi dưỡng, tình trạng sức khỏe, giai đoạn cho sữa, kỹ thuật vắt sữa... Bảng 1: Thành phần trong sữa từ các nguồn động vật khác nhau (g/100g) Nguồn động vật Chất béo Casein Whey Lactose Tro Người 4,6 0,8 0,7 6,8 0,2 Bò 4,2÷ 4,7 2,6 0,6 4,6 0,7 Trâu 7,8 3,2 0,6 4,9 0,8 Dê 4,5 2,6 0,6 4,4 0,8 Cừu 7,6 3,9 0,7 4,8 0,9 Ngựa 1,6 1,3 1,2 6,2 0,4 Lừa 1,5 1,0 1,0 7,4 0,4 Lạc đà 4,0 2,7 0,9 5,4 0,7 (Dương Thị Phượng Liên, 2000) 3 2.1.1.Nước Nước là thành phần chính của sữa nó dao động khoảng 80,32% ÷ 90,37% . Nước đóng vai trò là dung môi hòa tan, là môi trường phân tán các chất vô cơ, hữu cơ và còn là cầu nối thực hiện các phản ứng hóa học, sinh hóa, các phản ứng lên men, tham gia trực tiếp các phản ứng trao đổi chất, thủy phân, hydro hóa và các phản ứng oxi hóa khử. Nước trong sữa được phân biệt thành 2 dạng hiện diện: Plasma sữa và Serum sữa 2.1.1.1. Plasma sữa: Chứa phần sữa không béo. Nó rất giống với sữa tách béo (Skimmed milk), do đó sữa nguyên kem là hệ mà chất béo sữa phân tán trong Plasma. 2.1.1.2. Serum sữa: Chứa dung dịch còn lại sau khi chất béo và casein bị tách ra. Nó rất giống whey tuy nhiên whey vẫn còn chứa một số chất béo và casein nguyên thủy của sữa. 2.1.2. Chất béo sữa Chất béo là thành phần quan trọng nhất trong sữa, hơn 95% chất béo hiện diện trong sữa dưới dạng phân tán ở kích thước nhỏ từ 0,1÷15µm. Mỗi hạt chất béo được bao bằng một màng bao gồm lớp mỏng protein, phospholipid, đồng nguyên tố, và khoảng 3/4 là enzym phosphatase có chiều dài 8÷10nm nhằm bảo vệ chất béo, ngăn cản chúng kết hợp lại với nhau, nếu cấu trúc màng chất béo bị biến đổi các hạt chất béo có thể tiến lại gần rồi kết dính lại với nhau, làm mất đi tính đồng nhất của sữa. Trung bình trong một lít sữa có khoảng 40 gam lipid, trong đó lipid đơn giản ( công thức phân tử chỉ có C, H, O, gồm những ester của acid béo no và không no, trong đó quan trọng nhất là acid Oleic C18 không bảo hòa, acid Palmitic C16 bão hòa và acid Stearic C18 bão hòa, 3 acid này chiếm 70÷ 75% tổng số acid béo) chiếm từ 35÷40 g. Lipid phức tạp ( công thức phân tử ngoài C, H, O còn có P, N, S và các nguyên tố khác: Leucithin, Cefalin...) chiếm 0,3÷0,5 g 4 2.1.3. Hợp chất chứa nitơ trong sữa Thành phần nitơ trong sữa chiếm khoảng 3÷4 %, trong đó 3,3% là protein và 0,1% là chất phi protein. 2.1.3.1. Protein sữa Là các hợp chất hữu cơ phức tạp gồm 3 loại chính là: casein, globulin và lactoalbumin được hiện diện ở dạng keo phân tán trong sữa (trong đó casein chiếm tỷ lệ cao nhất là 80%). Có 2 dạng protein chủ yếu trong sữa là: a) Phức chất casein: phức chất casein là cấu trúc toàn bộ các thành phần casein, calciumphosphate và các muối khác được biết như phức chất calcium caseinate – calciumphosphate. Các cấu tử casein quan trọng gồm alpha (S1) casein, alpha (S2) casein, β- casein và kappa casein. Hầu hết protein casein này hiện diện trong một thể hạt keo do sự kết hợp với một số thành phần khác được gọi là micell casein Hình 1: Cấu tạo micell casein trong sữa Hệ keo casein này mang một lượng lớn calcium, phospho không có khả năng hòa tan cho cơ thể động vật sơ sinh ở dạng thể lỏng. Dưới tác dụng của nhiệt trong thời gian dài hay ở nhiệt độ cao sẽ làm thay đổi tính chất của phức hệ casein và phá hủy amino acid, hình thành sự thay đổi màu và mùi trong quá trình nấu. 5 b) Protein nước sữa (whey) Whey là phần dịch còn lại khi chất béo và casein bị kết tủa, tuy nhiên trong whey vẫn còn chứa một số chất béo và casein nguyên thủy trong sữa. Protein whey quan trọng là albumin, globulin, globulin miễn dịch và globulin kháng thể. 2.1.3.2. Những hợp chất nitrogen phi protein Sự hiện diện của nitrogen là một trong những đặc tính chủ yếu của protein, vết của các nitrogen phi protein cũng được tìm thấy trong sữa như các creatin, acid uric, poly peptid, urê... Chúng có lẽ là những sản phẩm phụ của sự trao đổi chất protein. 2.1.4. Glucid Glucid của sữa chủ yếu là đường lactose hay còn gọi là đường sữa, trung bình mỗi lít sữa chứa khoảng 50g lactose. Lactose là 1 disaccharide của 2 đường đơn là glucose và galactose. Lactose trong sữa có ý nghĩa rất quan trọng vì nó dễ bị một số vi sinh vật gây lên men, chuyển hóa lactose thành acid lactic và những sản phẩm phụ khác (acetyl, metyl, diacetyl). Độ ngọt của lactose kém saccarose 30 lần, độ hòa tan trong nước cũng kém hơn. Khi gia nhiệt đến 100oC không làm thay đổi lactose. Ở nhiệt độ cao hơn, xảy ra sự biến màu do sự xuất hiện các melanoid tạo thành khi các acid amin của sữa tác dụng với lactose. Ngoài ra khi ở nhiệt độ cao hơn 100oC, lactose bị phân giải 1 phần, tạo thành các acid lactic, acid formic...mà kết quả làm tăng độ chua của sữa lên 1÷2oT. Sự tạo thành melanoid còn có thể xảy ra khi bảo quản sữa bột trong thời gian dài, ở nơi có độ ẩm cao. Đó là do các nhóm acid amin tự do đã tác dụng với lactose làm cho sữa có thể bị sậm màu. Hình 2: Công thức cấu tạo của đường lactose 6 2.1.5. Chất khoáng Các muối khoáng hiện diện trong sữa hầu hết ở dạng dễ đồng hóa và chiếm khoảng 0,72%. Có khoảng 40 loại khoáng trong sữa chủ yếu là các nguyên tố: Ca, P, Na, K, Mg, Fe... ngoài ra còn có các nguyên tố vi lượng khác như: Cu, Zn, Mn, Al, Ag... chiếm hàm lượng rất nhỏ nhưng có giá trị sinh học rất lớn đối với cơ thể người. Bảng 2: Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa Thành phần mg/l Thành phần µg/l Kali Calci Natri Magie Phospho Clo Lưu hùynh 1500 1200 500 120 3000 1000 100 Kẽm Nhôm Sắt Đồng Molipden Mangan Niken Silic Brom Bo Flo Iot 4000 500 400 120 60 30 25 1500 1000 200 150 60 (Lâm Xuân Thanh, 2003) 2.1.6. Vitamin Sữa chứa hầu hết các vitamin cần thiết cho cơ thể người, ngoài các vitamin tan hoặc kết hợp với chất béo sữa như vitamin A, vitamin D, vitamin E, vitamin K. Tất cả các vitamin tan trong nước cũng được tìm thấy trong plasma sữa. Những vitamin quan trọng thuộc nhóm này là vitamin C, và phức vitamin B. Vitamin C là nguồn quan trọng trong sữa, với một lượng lớn acid ascorbic (50 ppm) chúng hoạt động như chất chống oxi hóa. Tuy nhiên chúng rất dễ bị mất hoặc biến tính khi chế biến ở nhiệt độ cao. 7 Bảng 3: Thành phần các vitamin trong sữa Vitamin mg/l Vitamin mg/l Vitamin A (retinol) Vitamin B (canciferol) Vitamin E (tocoferol) Vitamin B1 (thiamin) Vitamin B2(riboflavin) Vitamin B6(pyridoxin) VitaminB12(xyanocobalamin) Vitamin K 0,3 0,001 1,4 0,4 1,7 0,5 0,005 0.05 Vitamin PP (Niacin) Vitamin B3 (Acid pantothenic) Vitamin C Vitamin H (Biotin) Vitamin Bc (Acid folic) 1 3,5 20 0,04 0,05 (theo Lâm Xuân Thanh, 2003; nguồn từ tài liệu internet) 2.1.7. Các enzym trong sữa Trong sữa có nhiều nhóm enzym hiện diện như: Lipase: có thể làm cho sữa và các sản phẩm sữa bị trở mùi xấu đi do chúng phân giải glyceride và giải phóng acid béo tự do. Enzym lipase vẫn còn hoạt tính ở nhiệt độ thấp (khoảng 4÷5oC ). Đa số lipase bị phá hủy ở nhiệt độ thanh trùng HTST ( high temperature short time) hay cao hơn. Protease: protease tham gia vào quá trình thủy phân hay phá hủy protein tạo thành mùi vị không dễ chịu trong sữa và các sản phẩm sữa. Protease được hình thành tự nhiên trong sữa và chúng không bị thủy phân hoàn toàn ở nhiệt độ thanh trùng HTST ( high temperature short time). Phosphatase: có thể phân hủy phosphate hữu cơ. Có 2 loại enzym phosphatase kiềm và phosphatase acid. Trong đó loại kiềm có pH tối ưu là 9,6 rất quan trọng trong công nghiệp chế biến sữa. (Dương Thị Phượng Liên, 2000) 2.1.8. Các chất kháng sinh Sự có mặt các chất kháng sinh trong sữa có nguồn gốc xuất phát từ: • Các chất kháng sinh dùng điều trị cho gia súc. • Cho các chất kháng sinh vào sữa với mục đích bảo quản. • Do các vi sinh vật trong sữa tiết ra. 8 • Do bản thân tuyến sữa tiết ra (kháng thể do các hạch lâm ba của tuyên sữa tiết ra). Sự có mặt các chất kháng sinh trong sữa nói chung là không có lợi vì nó gây ảnh hưởng tới chất lượng sữa và các sản phẩm của sữa. Tuy vậy một số vi sinh vật lactic có khả năng tổng hợp 1 số chất kháng sinh trong sản phẩm sữa chua có tác dụng chữa bệnh tốt. 2.1.9. Các sắc tố trong sữa Sữa thường có màu trắng đục đến hơi vàng. Màu trắng sữa là do sự khuếch tán ánh sáng bởi các micell protein. Sữa màu vàng là do hiện diện của carotenoid trong chất béo sữa, hàm lượng caroten này phụ thuộc vào loại động vật cho sữa, thức ăn gia súc, giống, thời vụ... Nước sữa có màu trắng hơi xanh là do hàm lượng chất béo trong sữa thấp, do các hạt casein trong sản phẩm không béo. Ngoài ra nuớc sữa có màu vàng xanh là có liên quan đến riboflavin, trong sữa còn có hợp chất chlorophyl màu xanh lá cây nhưng không nhiều. 2.1.10. Các chất khí CO2, O2, N2 là các chất khí chủ yếu có trong sữa (ở dạng hòa tan). Trong quá trình chế biến chất khí thay đổi. Khi đun nóng chất khí giảm, kết quả của việc bài khí này khiến cho độ acid của sữa giảm 0,5÷2oT. Chất khí tăng khi có sự phát triển của vi sinh vật. Trong số các chất khí có mặt trong sữa chỉ có oxi là ảnh hưởng xấu vì nó có thể là nguyên nhân phát triển các quá trình oxi hóa. 9 2.2. Tính chất vật lý của sữa bò tươi Bảng 4: Các tính chất vật lý của sữa bò tươi Tính chất vật lý Giá trị Nhiệt độ tương ứng Tỷ trọng (D) 1,026-1,023g/m3 20oC Áp suất thẩm thấu 6,6at 0oC Tỷ nhiệt (nhiệt dung C) 0,94 Kcal/kgoC 30oC Độ dẫn nhiệt 0,426Kcal/mhoC 18-22oC Hệ số dẫn nhiệt (a) 0,122m2/s 15oC Mật độ quang 1,030-1,034 15oC Chỉ số khúc xạ 1,35 20oC pH 6,5-6,8 Độ nhớt 1,8 centipoa Nhiệt độ đóng băng -0,555oC Sức căng bề mặt 42,4-46,5 dyn/cm Độ dẫn điện 46,10-4Ω (Dương Thị Phương Liên,2000; Lâm Xuân Thanh,2003; Lê Thị Liên Thanh và Lê Văn Hoàng,2002) 2.3. Tính chất hóa học của sữa 2.3.1. Độ acid chung Độ acid chung của sữa thường được biểu thị bằng độ Thorner (oT). Độ acid chung cho ta biết lượng mililit NaOH 0,1N đã dùng để trung hòa acid tự do có trong 100 ml sữa. Độ acid chung phụ thuộc vào các thành phần của sữa chủ yếu là các muối acid của acid phosphoric và limonic, các protein (casein, albumin, globulin) và CO2 tồn tại dưới dạng hòa tan trong sữa. Giá trị trung bình độ acid của sữa bò là 16÷18oT. Ngoài ra ta còn có thể biểu thị độ acid chung theo độ Soxhlet-Henkel (oSH) dùng dung dịch NaOH 0,25N; độ Dornic (oD) với dung dịch NaOH 0,125N hoặc theo % acid lactic. 10 Bảng 5: Mối tương quan giữa các đơn vị đo độ acid của sữa oSH oT oD % Acid lactic 1 0,4 4/9 2,5 1 10/9 2,25 0,9 1 0,0225 0,009 0,01 (Lâm Xuân Thanh, 2003) 2.3.2. Độ acid hoạt động Độ acid hoạt động biểu thị tính hoạt động của các ion H+. Giá trị này được gọi là pH , thông thường độ pH của sữa khoảng 6,5-6,8. Độ pH không đặc trưng cho độ tươi của sữa, độ acid hoạt động biến đổi rất chậm so với độ acid chung. 2.3.3. Tính chất oxi hóa khử của sữa Sữa là 1 chất lỏng phức tạp mà trong đó ngoài các thành phần chính là protein, lipid, và lactose, sữa còn chứa hàng loạt các chất khác rất dễ bị oxi hóa và bị khử như: vitamin C, vitamin E, vitamin B2, các enzym, chất màu... (Trần Văn Chương,2001; Lâm Xuân Thanh,2003) 2.3.4. Tính chất keo của sữa Sữa là một dung dịch keo có 3 pha tồn tại đồng thời: dung dich thực, dung dịch huyền phù và dung dịch nhũ tương. 2.3.4.1. Dung dịch thực Thành phần gồm nước và các chất hòa tan như lactose, muối khoáng và vitamin hòa tan trong nước. Các muối vô cơ và hữu cơ ở dạng phân tử ion hòa tan trong sữa mang tính chất là những dung dịch đệm nhờ đó mà sữa tươi luôn có pH từ 6,5-6,8. Trong khi các muối kém hòa tan : calciphosphate, tribasic tồn tại ở dạng keo. 2.3.4.2. Dung dịch huyền phù Chủ yếu là protein và các chất liên kết khác như lipoprotein. Do kích thước phân tử protein lớn tạo thành dung dịch keo. Trên bề mặt các phân tử protein thường có chứa các nhóm háo nước, nên rất dễ dàng hút nước. Khi các nhóm này phân li sẽ tạo thành các điện tích (+) và (-) với số lượng xác 11 định. Hai yếu tố háo nước và có điện tích thường quyết định sự bền vững của protein ở dạng keo. 2.3.4.3. Dung dịch nhũ tương Chủ yếu là chất béo ở dưới dạng các cầu mỡ, nhũ tương chất béo của sữa khá bền vững dù đun sữa đến nhiệt độ cao hoặc làm lạnh sữa đến nhiệt độ thấp, tác động cơ học của bơm, cánh khuấy... vẫn không làm phá vỡ được màng bao cầu mỡ. Vỏ này chỉ có thể bị phá hủy khi có tác dụng cơ học đặc biệt với áp suất ( như đồng hóa) hoặc do ảnh hưởng của hóa chất. 2.4. Chất lượng sữa tươi Muốn chế biến sữa hoặc bất cứ sản phẩm sữa nào ta cũng phải bắt đầu từ chất lượng sữa tươi nguyên liệu. Công việc tuy đơn giản nhưng ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Chỉ có thể chế biến ra các sản phẩm sữa tốt khi chất lượng nguyên liệu tốt. Sữa tươi có chất lượng cao nên có trạng thái bên ngoài tốt, mùi vị đặc trưng, có ít vi sinh vật và không có tạp chất nhiễm từ ngoài vào: a) Trạng thái bên ngoài của sữa: sữa thường có màu trắng đục đến màu hơi vàng. b) Mùi vị: sữa tươi có vị ngọt nhẹ thơm dịu Bảng 6: Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng sữa tươi của nhà máy sữa Thống Nhất Chỉ tiêu Yêu cầu Màu sắc Mùi vị Chất béo Vật chất khô Độ acid Nhiệt độ sữa Thời gian mất màu xanh metylen Thử lên men với vi khuẩn lactic Vàng kem nhạt Mùi đặc trưng của sữa bò, không có mùi lạ. ≥ 3,5 % ≥ 12% 0,13-0,16% 30-35oC > 4h < 4h Sữa không tủa khi thử với cồn 75o. Sữa không pha trộn với bất kỳ chất nào khác. 12 Bảng 7: Tiêu chuẩn thu mua sữa của Vinamilk Tiêu chuẩn Loại A Loại B Loại C Loại D Loại E Chất béo (%) Chất khô (%) Vi sinh (h) >3,5 >12 >3h 30’ 3,3 – 3,5 11,7 – 12 3h –3h30’ 3,0 – 3,3 11,4 -11,7 2h30’- 3h 2,7-3,0 11 - 11,4 2h - 2h30’ <2,7 <11 <2h (nguồn: Báo cáo công ty sữa Vinamilk, 2001) 2.5. Sữa bột Sản xuất sữa khô hay còn được gọi là sữa bột đã được Parmentier đưa ra đầu tiên vào năm 1805 nhưng mãi đến năm 1855 mới được đưa vào sản xuất ở qui mô công nghiệp, 1902 Just Hatmaker đăng ký bằng phát minh sáng chế về thiết bị sấy trục để sản xuất sữa bột. Sữa bột là sản phẩm nhận được từ sữa lỏng làm mất nước gần như hoàn toàn bằng cách sấy phun hay sấy màng. Chế biến sữa bột rất có lợi về kinh tế bởi chất khô tăng cao tiết kiệm bao bì, vận chuyển dễ dàng và có thời gian bảo quản lâu (sữa bột nguyên kem trung bình bảo quản được 6 tháng, còn sữa bột gầy có thể lên đến 3 năm). Đây là một ưu điểm lớn của sữa bột so với sữa tươi. Các dạng sữa bột hiện có: a) Sữa bột nguyên béo (whole milk power). b) Sữa bột tách béo một phần. c) Sữa bột tách béo toàn phần (skim milk power). Bảng 8: Tiêu chuẩn sữa bột theo FAO và WHO Sản phẩm Hàm lượng chất béo (%) Độ ẩm (%) Sữa bột nguyên béo Sữa bột tách béo một phần Sữa bột tách béo toàn phần 26-40 15-26 ≤ 15% ≤ 5 ≤ 5 ≤ 5 (Dương Thị Phượng Liên, 2000) Sự có mặt của chất béo làm tăng đáng kể sự oxi hóa và sự ôi khét trong quá trình bảo quản sữa bột. Vấn đề quan trọng trong sản xuất sữa bột là khả năng hòa tan hoàn toàn của sữa bột trong nước sau khi sấy sao cho gần giống với sữa tươi tự nhiên. 13 Qui trình sản xuất sữa bột: Nguyên liệu phối chế gia nhiệt sơ bộ lọc đồng hóa bốc hơi gia nhiệt sấy làm mát rây vô bao bì bảo quản sản phẩm. (Dương Thị Phượng Liên,2000). Nguyên liệu để sản xuất sữa bột có thể là sữa tươi nguyên kem, sữa tách béo một phần hay sữa tách béo toàn phần. Tất cả nguyên liệu này phải đảm bảo chất lượng tốt về các chỉ tiêu hóa lí, cảm quan, cũng như về các chỉ tiêu vi sinh vật, với độ acid giới hạn từ 0,1% - 0,15%. Nguyên liệu sữa lần lượt qua các công đoạn phối chế, gia nhiệt, lọc, đồng hóa để chuẩn bị thì được đem đi bốc hơi trong thiết bị chân không đến độ khô yêu cầu. Sau đó sữa tiếp tục được gia nhiệt để chuẩn bị cho quá trình sấy. Có 2 phương pháp sấy: a) Phương pháp sấy Just- Hatmaker có thiết bị dạng hình trụ tiêu biểu. b) Phương pháp sấy phun dạng sương mù (spray). Sữa bột sau khi sấy được làm mát, rây, đóng gói kỹ ( bao bì đóng gói phải hạn chế sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí, và độ ẩm từ môi trường xung quanh đến sữa bột. người ta thường đóng gói ở điều kiện chân không hoặc thổi hổn hợp 90% nitơ và 10% hydro nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm), và bảo quản ở nơi khô ráo, mát nhiệt độ tốt nhất để bảo quản sữa bột thường thấp hơn 10oC, độ ẩm không khí không quá 85%. Bảng 9: Các thành phần của sữa bột (g/100 gam) Thành phần g% Thành phần mg% Nước Đạm hữu cơ protein Lipid Glucid Khoáng 2,0 27,0 28,0 37,0 6,0 Ca P Fe Vitamin A Vitamin B1 Vitamin B2 Vitamin PP 900 750 0,8 0,47 0,15 0,61 0,6 (Trần Thị Thanh, 2003) Trong sản xuất, sữa bột cung cấp nguồn nguyên liệu có chất lượng tương đương với sữa tươi nhưng với giá rẻ, mặt khác sữa bột đóng vai trò cân 14 đối lại thành phần protein với chất béo, đường, nhằm làm cho sản phẩm đạt yêu cầu dinh dưỡng đồng thời hạ được giá thành sản xuất. Thông thường cứ 1000 lít sữa nguyên chất thu được 130 kg sữa bột, như vậy cứ 130g sữa bột toàn phần hòa với 900 ml nước ta có được 1 lít sữa có thành phần gần giống như sữa tươi. 2.6. Sữa hoàn nguyên, sữa pha lại Do nhu cầu sử dụng các sản phẩm sữa ngày càng cao mà năng lực sản xuất sữa tươi không phải lúc nào cũng đáp ứng đầy đủ.Vì vậy việc sử dụng sữa bột nguyên kem, sữa bột gầy và dầu bơ để sản xuất là giải pháp tích cực. Sữa hoàn nguyên (reconstituted milk) là sữa thu được khi hòa nước với sữa bột gầy hoặc sữa bột nguyên kem. Sữa pha lại (recombined milk) là sữa thu đươc khi hòa nước với sữa bột gầy và bổ sung chất béo sữa sao cho đạt được hàm lượng béo mong muốn. Sữa pha lại được sản xuất từ sữa bột có mùi thơm tự nhiên, không có mùi lạ, màu trắng, mịn, đồng nhất. Với công nghệ tiên tiến và thiết bị phù hợp các sản phẩm sữa hoàn nguyên và sữa pha lại hoàn toàn đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng cả về mặt chất lượng cũng như chủng loại sản phẩm. Qui trình sản xuất sữa hoàn nguyên: Nguyên liệu sữa bột kiểm tra chất lượng hòa tan làm lạnh ủ hoàn nguyên lọc đồng hóa xử lí nhiệt làm nguội rót chai bảo quản. ( Lâm Xuân Thanh, 2003). Người ta dùng nước ấm 45÷50oC để hòa tan sữa bột. Không nên dùng nước lạnh vì nước lạnh làm giảm tốc độ hòa tan. Ngược lại nước nóng quá sẽ làm cho sữa bị vón cục khó hòa tan. Hoàn nguyên sữa ở 4÷6oC trong thời gian 6h với mục đích để sữa trở lại trạng thái ban đầu (protid trương nở, hòa tan triệt để hơn, các muối trở lại trạng thái cân bằng ...) Đối với sữa pha lại cũng được sản xuất giống như sữa hoàn nguyên nhưng để sản xuất sữa pha lại người ta thường sử dụng sữa bột gầy và dầu bơ, cream hoặc chất béo sữa nguyên chất (anhydrous milk fat- AMF) thay vì 15 dùng sữa nguyên kem như trong sản xuất sữa hoàn nguyên. (Lâm Xuân Thanh, 2003). 2.7. Đồng hóa Mục đích của quá trình đồng hóa (homogenisation) trong công nghệ chế biến sữa là làm giảm kích thước của các cầu mỡ, giúp chúng phân bố đều trong sữa từ đó ổn định được hệ nhũ tương (emulsion) giúp cho sữa được đồng nhất, chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực. Nếu hiểu theo nghĩa rộng quá trình đồng hóa còn được sử dụng với mục đích ổn định hệ huyền phù. Cơ sở khoa học của quá trình đồng hóa hệ nhũ tương bao gồm các phương pháp phá vỡ, làm giảm kích thước những hạt thuộc pha phân tán và phân bố đều chúng trong pha liên tục. Việc làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữ hai pha và sức căng bề mặt sẽ làm cho hệ nhũ tương ổn định hơn tránh được hiện tượng tách pha. Trong thực tế sản xuất, người ta thường sử dụng các chất nhũ hóa trong quá trình đồng hóa, khi các hạt phân tán bị phá