Tài liệu Tiểu luận công nghệ chế biến sữa công nghệ chế biến yaourt

VIỆN CÔNG NGHỆ  SINH HỌC & THỰC  PHẨM      TTT TIỂU LUẬN MÔN HỌC    CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN  YAOURT GVHD : Lê Văn Nhất Hoài Lớp : DHTP5TLT Nhóm SVTH : Nhóm 8 TP.HCM tháng 5 năm 2014 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. .............................................................................................................. TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng….năm 2014 Ký tên Mục lục LỜI MỞ ĐẦU Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua I. 1. GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Yêu cầu về nguyên liệu và nguyên lý chế  biến sữa chua Yêu cầu về nguyên liệu:  Tiêu chuẩn sữa bột gầy (SMP): sữa bột là sản phẩm được sản xuất từ sữa   tươi bằng phương pháp sấy gần như tách hoàn toàn nước (độ ẩm 4%).  Sữa bột có 2 loại: sữa bột gầy và sữa bột béo, trong sản xuất sữa bột gầy được  sử dụng rộng rãi. ­ Sữ dụng sữa bột có ưu điểm:  ­ Chủ động trong sản xuất. ­ Bổ sung nguyên liệu do sữa tươi còn hạn chế ( <15%). ­ Giảm giá thành sản phẫm. Yêu cầu của sữa bột: STT Các Chỉ Tiêu Các Thông Số Màu sắc Mùi vị 1 Cảm quan Trạng thái 2 3 6 Hóa lý Vi sinh vật Hàm lượng chất  béo Độ hòa tan cao Độ ẩm pH sữa hoàn  nguyên Độ Axit Hàm lượng Pb Hàm lượng As Vsv tổng số Coliform, E.coli Samonella,  staphylococcus Afltoxin Tiêu Chuẩn Màu kem nhạt,  đồng đều. Mùi thơm tự  nhiên, ngọt mát. Hạt nhỏ, mịn,  không vón cục,  không nhiễm tạp  trùng, không lẫn  tạp chất. 1% 97 ÷ 99,5% 35% 6,6 ÷ 6,7 16 ÷ 190T ≤ 0,5mg/kg ≤ 0,5mg/kg Không có Không có Không có Không có Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua Bảo quản 4 GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Nấm men và nấm  Không có mốc Đóng bao bì ín 25kg/bao, bao có khả năng chống thắm cao.  Trong điều kiện bao gói tốt, kho kín có độ ẩm 70 ÷ 75%,  nhiệt độ 100C thì có thể bảo quản được 3 năm.  Đường: Các Chỉ Tiêu STT Các Thông Số Tiêu Chuẩn Màu sắc Trắng sáng. Mùi vị Cảm quan 1 Trạng thái Hàm lượng đường  saccharose 2 Hóa lý Ngọt   đăc   trưng,  không mùi vị lạ. Các   hạt   tinh   thể  đường   đồng   đều,  không   vón   cục,  không lẫn tạp chất. >99,7% Hàm lượng tro ≤ 0,03 Hàm lượng ẩm ≤ 0,05 Tạp chất ≤ 2ppm Đường khử ≤ 0,08% Màu (420 nm) Tối đa 0,04% Hàm lượng kim  loại nặng Pb ≤ 5ppm <200 tế bào/10g Vi sinh vật 3 tổng số  VSV  <10 tế bào/10g <10 tế bào/10g 4 Bảo quản Đóng gói 50kg/bao, bao bì 2 lớp Đường lactose (đường sữa). 7 Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Hầu hết là đường α­lactoza Chỉ tiêu cảm quan. ­ Màu trắng ngà. ­ Mùi vị: hơi ngọt không có mùi vị lạ. ­ Trạng thái: mịn, đồng nhất, không vón cục, không lẫn tạp chất lạ. Chỉ tiêu hóa lý. ­ Độ ẩm ­ Hàm lượng tro ≤ 1%. ­ Đường sữa > 98%. ­ Các loại đường khác ­ Hàm lượng axit ­ Chỉ số hòa tan 1,25mg/100ml. ­ Kích thước tinh thể: < 0,4%. ≤ 50mg/kg. ≤ 0,4%.  94% tinh thể ≤ 10μm.  6% tinh thể từ 10 ÷ 25 μm.  Tiêu chuẩn về men giống: 8 ­ Chủng   sử   dụng   là:   Streptococcus   thermophilus   và   Lactobacilus   bulgarcicus.  Với tỉ lệ tốt nhất là 1:1. ­ Men giống túi được đóng thành túi, bao bì 3 lớp. Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua ­ GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Điều kiện bảo quản: < ­ 180C sử  dụng tối đa được 24 tháng, còn  ở  50C sử  dụng tối đa trong 6 tuần. men nhập được bảo quản lạnh < 5 0C và phải còn ít  nhất 2/3 hạn sử dụng.  Phụ gia: hương liệu, chất màu, chất ổn định, nhũ hoa. Chúng phải là loại hòa   tan nhanh và an toàn ổn định trong suốt quá trỉnh chế biến.  Nước: Là thành phần quan trọng trong sãn xuất các sản phẩm sữa cà phải đạt tính   chất như nước uống tinh khiết. Các chỉ tiêu:  ­ Cảm quan: không màu, không mùi vị. ­ Hóa lý:  độ cứng ≤ 70mg/l.  lượng Clo dư ≤ 30mg/l.  sắt: ≤ 0,1mg/l.  ammonia ≤ 0,5mg/l.  axit cacbonic ăn mòn: không có.  Hàm lượng CaC3 < 100mg/l.  Lượng đồng ≤ 0,5mg/l. 9 ­ Vi sinh: nước không chứa vi khuẩn gây bệnh. tổng số  vi khuẩn hiếu khí ≤  1000CFU/ml. Coliform ≤ 1/l00ml. 2. Nguyên lý chế biến sữa chua ­ Nguyên lý để  làm sữa chua : dựa trên nguyên lý lên men của sữa trong  một môi trường nhiệt độ, trong một thời gian thích hợp để  làm cho sữa  biến thành sữa chua, làm thay đổi cấu trúc hóa học.của sản phẩm theo   yêu cầu có lợi cho nhu cầu của cơ thể. ­ Dùng vi sinh vật có sẵn sữa  ủ   ở  nhiệt độ  thích hợp thì các vi sinh vật  này hoạt động tích cực làm cho sữa lên men tạo ra axit lactic và phân  giải 1 số khoáng chất và axit béo tạo thành 1 số chất có lợi cho tiêu hóa   và đường ruột.  Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua GVHD: Lê Văn Nhất Hoài II. Quy trình sản xuất sữa chua. 10 Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua  11 Quy trình sản xuất Men cái: GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua  GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Thuyết minh quy trình: Phối trộn: ­ Sữa tươi được nâng nhiệt lên 55 – 60 0C và qua bộ  phận định lượng để  đưa  vào buồng. Lần lượt đổ bột sữa gầy, chất ổn định + đường (tỉ lệ 1/5), đường   còn lại vào phểu trộn. Khi mở van đáy phểu, các nguyên liệu này sẽ được hút   và trộn vào sữa tươi. Trong quá trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy trong bồn trộn được hoạt động   để khuấy đều dịch sữa trong bồn trộn. Sau khi trộn xong, ngừng khuấy trong   khoảng thời gian 20 phút để tách bọt và hidrat hoá. Lọc: mục đích là để loại bỏ bã ra ngoài. Gia nhiệt 1: Dịch sữa từ bồn trộn sẽ được bơm qua lọc để loại bỏ tạp chất   có thể  lẫn vào trong quá trình trộn, sau đó đi vào bồn cân bằng. Nhờ  có van  phau trong bồn cân bằng nên mực sản phẩm được giữ ở mức cố định làm cho   quá trình sản xuất được liên tục, giảm dao động của dòng sản phẩm và tránh  bọt khí lẫn vào hệ thống. Sữa từ bồn cân bằng sẽ  trao đổi nhiệt với sữa sau   thanh trùng để nâng nhiệt lên 600C nhờ thiết bị trao đổi nhiệt giảm tấm. Trong  một số nhà máy, người ta còn cho sữa đi qua thiết bị tách khí bằng chân không   trước khi qua thiết bị đồng hoá. Đồng hoá 1: tại máy đồng hoá, nhờ  hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ  được gia tăng áp xuất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp   1. Khi đó các hạt chất béo sẽ được chia nhỏ kích thước. Sau đó dịch sữa tiếp   tục đi qua van đồng hoá cấp 2 với áp suất 50 bar để phân tán đồng đều trong  dịch sữa. Thanh trùng 1: dịch sữa đựơc thanh trùng  ở  650C trong 20 phút. Qua trình  nâng nhiệt độ sữa lên 650C thực hiện trong ngăn thứ nhất của thiết bị trao đổi  nhiệt dạng tấm nhờ trao đổi nhiệt với nước nóng. Nhiệt độ thanh trùng được  điều khiển theo giá trị đã cài đặt nhờ bộ kiểm soát nhiệt độ tự động. 12 Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Làm lạnh 1: Dịch sữa sau thanh trùng1 đựơc làm lạnh xuống 4 – 80C trong  thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm qua 3 giai đoạn  ­ Giai đoạn 1: Sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi   nhiệt dạng tấm. Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa   chuẩn bị đi vào quá trình đồng hoá 1. ­ Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường  ở  ngăn thứ  3   của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. ­ Giai đoạn 3:Sữa ra khỏi ngăn thứ 3 sẽ đi vào ngăn thứ  4 của thiết bị trao đổi   nhiệt dạng tấm để làm lạnh dịch sữa xuống 4 – 80C Ageing (ủ chín): Dịch sữa sẽ được giữ ở 4 – 80C trong 5 – 20 giờ để ổn định  chất lượng dịch sữa, làm cho các chất khoáng đạt đến trạng thái cân bằng ổn  định. Bồn ageing là loại bồn 2 vỏ có bảo ôn, sử dụng nước lạnh 1­30C. Gia nhiệt 2: Dịch sữa từ  bồn ageing được bơm qua lọc để  đi tới bồn cân   bằng, sau đó sẽ  được trao đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng 2 để  nâng nhiệt  lên 70 – 750C là nhiệt độ thích hợp cho quá trình đồng hoá 2  Đồng hoá 2:  Tại máy đồng hoá, nhờ  hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ  được gia tăng áp suất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp   1. Sau đó dich sữa tiếp tục đi qua van đồng hoá cấp 2 với áp suất là 50 bar. Do   đó các hạt chất béo sẽ được chia nhỏ kích thước và phân tán đồng đều trong  dung dịch sữa . Thanh trùng 2: Dịch sữa sau khi ra khỏi thiết bị đồng hoá 2 sẽ  đi vào ngăn   thứ  nhất của thiết bị  trao đổi nhiệt để  trao đổi nhiệt với nước nóng và nâng  nhiệt độ sữa tới 950C .Nhiệt độ thanh trùng được điều khiển theo giá trị đã cài   đặt nhờ bộ kiểm soát nhiệt độ  tự  động. Nếu nhiệt độ  thanh trùng không đạt,  dịch sữa sẽ  được tuần hoàn về  lại bồn cân bằng cho đến khi nào nhiệt độ  thanh trùng đạt. Sữa 950C sẽ  đựơc dẫn vào  ống lưu nhiệt trong thời gian 5  phút. Làm nguội: Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 450C qua 2 giai  đoạn rồi đưa vào bồn ủ . ­ 13 Giai đoạn 1: sữa thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ  2 của thiết bị  trao đổi  nhiệt dạng tấm. Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa   chuẩn bị đi vào quá trình đồng hoá 2. Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua ­ GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ  3 và   nước lạnh ở ngăn thứ tư của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để đạt nhiệt độ  450C.  Lên men: Men cái được bơm từ bồn men sang bồn ủ với tỉ lệ 3 ­ 5% và được  khuấy đều. Nhiệt độ  của dịch sữa trong bồn  ủ  lúc này là 43 – 440C. Sau khi  khuấy đều, tắc cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 3 – 5 giờ pH   của dịch sữa sẽ giảm xuống 4.7­ 4.8 thì ngưng ủ . Làm lạnh 2:  Mở  cánh khuấy từ  2 – 3 phút, sau khi ngưng  ủ, làm lạnh sữa   xuống 15 – 200C. Trên đường sữa đưa đi làm lạnh có sử dụng một van tiết lưu   với áp suất điều chỉnh khoảng 1,5 đến 2,5 bar để làm mịn sửa chua. Sữa chua   sau khi làm lạnh được đưa vào bồn trữ để chuẩn bị đóng hộp. Đóng hộp: Đối với sữa chua trắng: sữa từ bồn trữ được đưa đến máy rót để  đóng hộp. Bảo quản lạnh: Bảo quản  ở 2 đến 50C ít nhất là 6 giờ trước khi đưa ra tiêu  thụ. Đây là giai đoạn rất quan trọng để tạo cho sản phẩm có mùi, vị và trạng  thái cần thiết. Sản phẩm sữa chua có thể bảo quản 20 đến 30 ngày ở nhiệt độ  2 đến 50C.  Các quá trình sản xuất men cái sữa chua. Phối trộn: nước được nâng nhiệt lên 600C và sau đó đựợc đưa vào bộ phận  định lượng để đưa vào bồn men. Bột sữa gầy sữa được trộn hoà tan với nước   ở trong bồn nhờ cánh khuấy. Lọc: mục đích là để loại bỏ bã ra ngoài. Thanh trùng: dich sữa sau trộn và hoà tan được thanh trùng  ở  90 0C trong 30  phút để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh . Làm nguội: dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 43 0C là nhiệt độ  thích hợp cho quá trình lên men. Cấy men: Men giống khô sẽ được cho vào buồng và khuấy đều trong 10 phút. Lên men: Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 5 – 7giờ ở 43  – 450C, pH của men cái sẽ  giảm xuống 4.3 – 4.5 thì tiến hành làm lạnh men   cái. Làm lạnh: Mở cánh khuấy, làm lạnh men cái xuống đến 4 – 80C. Men cái sẽ  được lưu giữ ở nhiệt độ này không quá 48 giờ. 14 Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua  GVHD: Lê Văn Nhất Hoài SỰ   KHÁC   NHAU   GIỮA   CÔNG   NGHỆ   CHẾ   BIẾN   SỮA   CHUA   VỚI CÁC SẢN PHẨM CÙNG LOẠI. Quy trình sản xuất sữa chua dạng cánh khuấy: 15 Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua Quy trình sản xuất sữa chua uống: 16 GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua GVHD: Lê Văn Nhất Hoài  So sánh 3 quy trình: điểm khác biệt giữa quy trình sản xuất sữa chua và 2 quy  trình còn lại là quy trình sản xuất sữa chua có công đoạn ủ chín, giúp ổn định  sản phẩm. 17 Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua Chỉ tiêu chất lượng sữa chua và máy móc thiết  bị III. 1. GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Chỉ tiêu chất lượng  Chỉ tiêu cảm quan: Tên tiêu chuẩn Yêu cầu Màu sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng phụ liệu bổ sung Mùi, vị Đặc trưng cho từng loại sản phẩm Trạng thái Mịn, đặc sệt.  Các chỉ tiêu hóa lý: Tên chỉ tiêu Sữa chua Hàm   lượng   chất  khô   không   chứa  chất béo, % khối  lượng Hàm   lượng   chất  béo,   %   khối  lượng Độ axit, 0T Mức yêu cầu Sữa chua đã tách  1 phần chất béo Sữa chua gầy 8,2 8,2 8,2 >2 0,5 ­ 2 <0,5 75 ­ 140  Các chất nhiễm bẩn Tên chỉ tiêu Mức tối đa 0,5 0,5 1,0 0,05 Asen, mg/l Chì, mg/l Cadimi, mg/l Thủy ngân, mg/l  Chỉ tiêu vi sinh vật: Tên chỉ tiêu 18 Mức cho phép Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua Tổng số VSV hiếu khí, CFU/1g sản phẩm Nhóm coliform, số vi khuẩn 1g sản phẩm Staphylococcus aureus, số vi khuẩn/1g sản phẩm E.Coli, số vi khuẩn/1g sản phẩm Salmonella, số vi khuẩn/25g sản phẩm Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc/1g sản phẩm GVHD: Lê Văn Nhất Hoài Không xử lý  nhiệt 104 10 0 0 0 10 2. Các thiết bị dùng trong quá trình sản xuất:  Thiết bị đồng hóa: Xử lý  nhiệt 10 0 0 0 0 0 Thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao gồm 2 bộ phận chính: bơm cao áp và hệ  thống tạo đối áp. ­ Bơm piston cao áp được  vận   hành   bởi   động   cơ  điện thông qua trục quay  và   bộ   truyền   động   để  chuyển   động   quay   của  động   cơ   thành   chuyển  động   tịnh   tiến   của  piston. ­ Các piston chuyển động  trong   xilanh   ở   áp   suất  cao. Chúng được chế tạo  từ  những vật liệu có độ  bền   cơ   học   cao.   Bên  trong thiết bị  còn có hệ  19 Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa Chua GVHD: Lê Văn Nhất Hoài thống dẫn nước vào nhằm mục đích làm mát cho piston trong suốt quá trình   làm việc. ­ Đầu tiên mẫu nguyên liệu được đưa vào thiết bị đồng hóa bởi piston. Bơm sẽ  tăng áp lực cho hệ nhũ tương từ 3 bar lên đến 100 – 250 bar hoặc cao hơn tại   đầu vào của khe hẹp. Người ta sẽ tạo một đối áp lên hệ nhũ tương bằng cách   hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trong các thiết bị giữa bộ phận sinh lực và bộ  phận tạo khe hẹp. Đối áp này được duy trì bởi một bơm thủy lực sử  dụng  dầu. Khi đó, áp suất đồng hóa sẽ cân bằng với áp suất dầu tác dụng lên piston  thủy lực. ­ Thông thường người ta chọn khe hẹp có chiều rộng khoảng 100 lần lớn hơn   đường kính hạt của pha phân tán. Đi ngang qua khe hẹp, tốc độ chuyển động  của hệ nhũ tương chỉ có thể tăng đến 100 – 400 m/s và quá trình đồng hóa chỉ  diễn ra trong khoảng 10 – 15 giây. Trong suốt thời gian này, toàn bộ  năng  lượng áp suất được cung cấp từ bơm piston sẽ được chuyển thành áp suất để  đẩy hệ  nhũ tương đi tiếp sau khi rời khe hẹp. Một phần khác được thoát ra   dưới dạng nhiêt năng. Theo tính toán chỉ 1% năng lượng sử dụng phục vụ cho  mục đích đồng hóa: phá vỡ các hạt của pha phân tán. Trong công nghiệp, máy đồng hóa có thể được thiết kế cấp bậc hạ cấp. ­ Thiết bị  đống hóa 1 cấp ba gồm 1 bơm piston để  đưa nguyên liệu vào máy,  một khe hẹp và một hệ  thống thủy lực tạo đối áp. Trong công nghiệp chế  biến sữa, thiết bị  đống hóa một cấp được sử  dụng khi sản phẩm có hàm  lượng chất béo thấp hoặc hệ nhũ tương sau đồng hóa có độ nhớt cao. ­ Thiết bị  đồng hóa 2 cấp bao gồm 1 piston để  đưa nguyên liệu vào máy, hai  khe hẹp và hai hệ thống thủy lực tạo đối áp. Tuy nhiên người ta thường dùng   chung một bể  dầu cho hai hệ  thống thủy lực trên. Sau khi qua khe hẹp thứ  nhất, các hạt pha phân tán bị  phá vỡ và giảm kích thước. Tuy nhiên chúng có   thể  bị  kết dính với nhau tạo thành chum hạt. Việc thực hiện giai đoạn đồng   hóa tiếp theo nhằm duy trì đối áp ổn định cho giai đoạn đồng hóa cấp 1, đồng   thời tạo điều kiện cho các chum hạt của pha phân tán tách ra thành từng hạt   20