TIỂU LUẬN
MÔN: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
& CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA CÔ ĐẶC
GVHD: ThS. LÊ VĂN NHẤT HOÀI
Sinh viên thực hiện:
Tp. Hồ Chí Minh, 28/05/2014
I. LỜI CẢM ƠN
Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Lê Văn Nhất Hoài đã tận tình hướng dẫn và giúp
đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đề tài.
Chúng em cũng xin cảm ơn quý Thầy cô Viện Công nghệ sinh học- thực phẩm đã
truyền đạt và giúp đỡ chúng em hoàn thành bài tiểu luận này.
Một lần nữa, chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy cô. Trân trọng!
MỤC LỤC
II. LỜI MỞ ĐẦU
Sữa là một loại sản phẩm thực phẩm có chứa hàm lượng dinh dưỡng cao và rất cần thiết đối
với sự phát triển của con người và đặc biệt là trẻ nhỏ. Từ rất lâu, con người đã biết cách chế
biến và bảo quản sữa để kéo dài thời gian sử dụng và đưa vào thương mại. Ngoài sữa tươi
thanh trùng, tiệt trùng, còn có sữa đặc, sữa bột và đặc biệt là các phẩm lên men như yoghurt,
kefir và pho mát,…
Sữa phần lớn được lấy từ sữa bò, bên cạnh đó còn có sữa dê, sữa trâu,…Thời gian gần đây,
thị trường sữa đang trong giai đoạn cạnh tranh rất khốc liệt. Do mặt hàng này đa dạng về
mẫu mã, chủng loại và đặc biệt là người dân biết chú trọng nhiều hơn đến vấn đề sức khỏe.
Sử dụng sữa rất tốt cho sức khỏe nhưng vấn đề bảo quản sữa không phải là dễ dàng, nhất là
sau khi bao bì đã được mở. Do trong sữa có hàm lượng dinh dưỡng cao nên vi sinh vật rất dễ
tồn tại và phát triển. Vì thế, chúng ta cần chú trọng rất nhiều đến vấn đề vệ sinh, an toàn thực
phẩm ngay cả trong sản xuất cho đến việc hướng dẫn cách bảo quản cho người tiêu dùng.
Từ việc nhìn nhận trên đây, nhóm em đã tiến hành tìm hiểu đề tài “CÔNG NGHỆ CHẾ
BIẾN SỮA CÔ ĐẶC” để có thể nắm bắt được những yêu cầu cần thiết trong quá trình chế
biến cũng như củng cố và nâng cao kiến thức về chuyên ngành thực phẩm.
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
III. NỘI DUNG
A. CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ SẢN PHẨM SỮA CÔ ĐẶC
1. 1.1. Khái niệm và phân loại
Việc phân loại sữa dựa trên cách thức sản xuất và hàm lượng chất béo. Hàm lượng
chất béo trong sữa thay đổi phụ thuộc vào loại sữa, ví dụ sữa nguyên chất (sữa béo) có hàm
lượng chất béo khoảng 4%; sữa nguyên chất đã được chuẩn hóa - mặt hàng sữa phổ biến trên
thị trường, có hàm lượng chất béo tối thiểu là 3,5%; sữa tách bơ một phần (sữa ít béo) chứa
1,7% chất béo; sữa tách bơ (sữa gầy) chứa khoảng 0,1% chất béo; và ngoài ra còn có loại sữa
với 1% chất béo.
• Phân loại sữa nói chung:
- Sữa nguyên chất (sữa béo – sữa nguyên kem)
- Sữa ít béo
- Sữa tách béo
- Sữa với 1% chất béO
- Sữa hữu cơ:
- Sữa Jersey (từ bò Jersey – Anh) và sữa Guernsey (từ bò Guernsey – Anh)
- Sữa được thêm hương vị (sữa thêm hương vị)
• Phân loại sữa qua quá trình xử lí bằng nhiệt:
Khoảng 99% sản phẩm sữa trên thị trường Anh Quốc đều trải qua quá trình xử lí bằng
nhiệt nhằm kéo dài hạn sử dụng trước khi được tung ra thị trường.
- Sữa Thanh trùng:
Thanh trùng là phương pháp xử lí bằng nhiệt sữa phổ biến nhất. Đây là một phương
pháp khử trùng ở mức tương đối thấp, nhằm loại bỏ các vi khuẩn có hại mà không làm ảnh
hưởng đến giá trị dinh dưỡng cũng như vị của sữa.
Quá trình chủ yếu là hâm nóng sữa nguyên liệu đến nhiệt độ không thấp hơn 71,7oC
trong thời gian tối thiểu là 15 giây (tối đa là 25 giây). Công đoạn này được gọi là „Nhiệt độ
cao – Thời gian ngắn“ (HTST).
Tiếp thu các khuyến cáo của Ủy ban tư vấn về an toàn vi sinh trong thực phẩm
(ACMSF) đối với Tổ chức quản lý chất lượng thực phẩm của chính phủ Anh Quốc, ngành
công nghiệp các sản phẩm sữa đã quyết định kéo dài thời gian thanh trùng đến 25 giây ở
nhiệt độ 72oC, nhằm loại bỏ khuẩn M. paratuberculosis (MAP) khỏi sữa.
5
Hình 1: Sữa đặc không đường Gloria
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Nhiệt từ sữa qua thanh trùng sẽ được truyền một phần qua hệ thống trao đổi nhiệt để
làm nóng sữa nguội đưa vào thanh trùng. Sau khi được thanh trùng, sữa được làm lạnh đột
ngột xuống nhiệt độ 6oC bằng nước lạnh. Quá trình này giúp duy trì chất lượng sữa.
- Sữa tiệt trùng:
Sữa tiệt trùng hiện diện trên thị trường ở cả 3 dòng: Sữa nguyên chất, sữa ít béo và
sữa tách béo. Sữa tiệt trùng trải qua quá trình xử lí bằng nhiệt ở mức độ cao hơn, qua đó loại
bỏ gần như hoàn toàn tất cả các vi khuẩn trong sữa đưa vào xử lí.
Trước tiên, sữa được hâm nóng lên nhiệt độ khoảng 50oC, sau đó được thuần nhất hóa
(xem phía dưới để hiểu thêm về quá trình thuần nhất sữa). Tiếp theo, sữa được đổ vào chai và
nút chặt, chống sự xâm nhập của không khí bên ngoài.
Không có quy định pháp luật nào về quá trình tiệt trùng sữa, mà thông thường, sữa
được đóng trong chai kín sẽ được truyền trên băng tải vào buồng hơi nơi chúng tiếp tục được
hâm nóng đến nhiệt độ khoảng từ 110oC cho đến 130oC trong khoảng từ 10 đến 30 phút.
Tiếp theo, việc làm lạnh sữa được tiến hành bằng cách ngâm trong bể nước, phun nước hoặc
đôi khi là bằng không khí ở nhiệt độ thường, rồi đóng thùng.
Quá trình tiệt trùng làm thay đổi khẩu vị và màu sắc cũng như làm giảm một chút giá
trị dinh dưỡng của sữa, cụ thể là các vitamin nhóm B và C bị tác động phân ra do nhiệt.
- Sữa tiệt trùng UHT:
Sữa tiệt trùng UHT là dạng sữa đã được xử lí bằng nhiệt ở nhiệt độ tối thiểu là 135oC
nhằm tiêu diệt hoàn toàn các vi sinh vật có hại trong sữa nguyên liệu. Sau quá trình xử lí
bằng nhiệt, sữa sẽ được đóng gói trong bao bì tiệt trùng.
Tất cả các sản phẩm sữa được phân phối trên thị trường qua hệ thông siêu thị và người
đưa sữa đều phải được thanh trùng, tức là hâm nóng đến 71,7oC nhằm đảm bảo an toàn cho
người sử dụng và kéo dài hạn sử dụng. Tuy vậy, sữa tiệt trùng UHT nhờ việc xử lí ở nhiệt độ
rất cao và bảo quản trong bao bì tiệt trùng cho thời gian sử dụng lâu hơn.
Sữa tiệt trùng UHT hiện diện ở cả 3 dòng: Sữa nguyên chất, sữa ít béo và sữa tách béo.
- Sữa qua xử lí bay hơi (sữa đặc không đường)
Sữa đặc không đường là sản phẩm sữa đã qua quá trình cô đặc và tiệt trùng. Nó có
hàm lượng các chất gấp đôi so với sữa tiêu chuẩn.
6
Hình 2: Sữa đặc có đường DUTCH LADY
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Quá trình sản xuất sữa đặc không đường bao gồm các quá trình chuẩn hóa, xử lí bằng
nhiệt và cô đặc thông qua việc làm bay hơi nước ở áp suất thấp trong khoảng nhiệt độ từ 60-
65
o
C.
Sữa được cô đặc sau đó được đổ vào bình và đóng kín. Các bình này sẽ được tiệt trùng
trong 10 phút tại phòng tiệt trùng.
Sau đó, các bình được làm mát và dán nhãn, đóng thùng.
Do trải qua quá trình làm bay hơi nước, sản phẩm sữa này có mùi vị kiểu được nấu
cũng như màu sắc đặc trưng.
Thời gian bảo quản của sản phẩm sữa đặc không đường thường được tuyên bố là 1
năm ở nhiệt độ môi trường, nhưng trên thực tế, sản phẩm có thể giữ được lâu hơn.
- Sữa đặc (sữa đặc có đường):
Sữa đặc có đường được cô đặc theo đúng phương pháp áp dụng với sữa đặc không
đường, rồi sau đó được bổ sung thêm đường.
Sữa đặc có đường không được tiệt trùng và có khả năng bảo quản bằng chính nồng độ
đường cao có trong nó. Sữa đặc có đường có thế được sản xuất từ sữa nguyên chất, sữa ít béo
hay sữa tách béo.
Quá trình xử lí nhiệt được sử dụng đối với sữa đặc có đường chỉ là giữ sữa đã qua
chuẩn hóa ở nhiệt độ 110-115oC trong khoảng từ 1 đến 2 phút.
Sau đó, sữa được thuần nhất, thêm đường rồi tiến hành làm bay hơi nước ở nhiệt độ
thấp (giữa 55oC-60oC). Hàm lượng các chất trong sữa có đường cao hơn 3 lần so với sữa
thông thường.
Tiếp đó, sữa được làm lạnh nhanh xuống 30oC rồi đóng thùng.
Sữa đặc có đường thường được sử dụng trong ngành công nghiệp bánh kẹo có đường,
cho các sản phẩm kẹo đường có bơ, caramen và kẹo mềm. Ngoài ra theo cách truyền thống,
sữa đặc có đường cũng được sử dụng để pha sữa uống.
2. 1.2.Nguồn gốc
Kỹ nghệ sữa đặc bắt đầu với Gail Borden vào thập niên 1850 ở Hoa Kỳ. Vì sữa tươi
không thể giữ được lâu nên ông quyết tìm cách biến chế sữa để có thể giữ được lâu ngày.
Công ty Eagle Brand của Borden sau đó đã thành công với
7
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
sữa đặc đóng hộp. Bằng phát minh của Gail Borden được chính phủ Hoa Kỳ ghi nhận bản
quyền và cấp số U.S. Patent No. 15,553 ngày 19 Tháng Tám, 1856.
3. 1.3.Tiêu chuẩn chất lượng về sản phẩm sữa cô đặc
TCVN 5539-2002 sữa đặc có đường- quy định kỹ thuật. Tiêu chuẩn này áp dụng cho sữa đặc
có đường được chế biến từ sữa tươi hoặc sữa bột, chất béo sữa, có bổ sung đường.
- Định nghĩa: sản phẩm cô đặc được chế biến từ sữa tươi và đường kính hoặc từ sữa
bột, chất béo sữa ( kể cả dầu thực vật) và đường kính.
- Chỉ tiêu cảm quan: Bảng 1: Chỉ tiêu cảm quan của sữa đặc có đường
Tên chỉ
tiêu
Đặc trưng của sữa đặc có đường
Màu - Màu tự nhiên của sữa đặc có đường từ vàng kem nhạt sang vàng
kem đậm.
- màu đặc trưng của sản phẩm đối với sữa có bổ sung phụ liệu.
Mùi, vị Thơm, ngọt đặc trưng của sản phẩm. Không có mùi vị lạ.
Trạng thái Mịn, đồng nhất, không vón cục, không bị lắng đường.
- Chỉ tiêu hoá lý: Bảng 2 : Chỉ tiêu hóa lý của sữa đặc có đường
Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu
Hàm lượng chất khô, % khối lượng ≥ 71.0
Hàm lượng chất béo, % khối lượng ≥ 6.5
Hàm lượng sacaroza, % khối lượng ≥ 43.0
Độ acid,
o
T ≤ 50.0
Tạp chất không tan trong nước, mg/kg ≤ 5.0
- Các chất nhiễm bẫn: Bảng 3: Hảm lượng kim loại và độc tố vi nấm cho phép
8
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Asen, mg/kg 0.5
Chì, mg/kg 0.5
Cadimi, mg/kg 1.0
Thuỷ ngân, mg/kg 0.05
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
- Chỉ tiêu vi sinh:
Bảng 4: Chỉ tiêu vi sinh cỉa sản phẩm sữa đặc có đường
Tên chỉ tiêu Mức cho phép
Tống vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10
4
Nhóm Coliform, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 10
Ecoli, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0
Salmonela, số vi khuẩn trong 25g sản phẩm 0
Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0
Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10
- Dư lượng thuốc bảo vệ thực vật và dư lượng thuốc thú y theo quyết định
867/1998/QĐ-BYT ngày 4/4/1998 của Bộ Y tế về “danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối
với lương thực, thực phẩm”.
- Phụ gia thực phẩm theo “ Quy định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng
trong thực phẩm” ban hành kèm theo quyết định 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31/1/2001
của Bộ Y tế.
4. 1.4. Tình hình tiêu thụ sữa trong và ngoài nước.
a) Hiện trạng sản xuất sữa trong nước
• Sản xuất sữa tươi nguyên liệu trong nước
Số lượng bò sữa năm 2012 tăng trưởng cơ học cáo đáng kể so với năm 2011 vì một số
công ty sản xuất sữa lớn như TH True Milk và VINAMILK nhập khẩu một số lượng lớn bò
sữa từ nước ngoài về như Australia và New Zealand. Theo số lượng thống kế của Tổng cục
Thống kê ngày 01.4.2012 thì số lượng bò sữa cả nước tăng từ 1.387 con từ 156.979
(01.4.2011) lên 158366 (01.4.2012), tăng 0,88%. Tuy nhiên, số liệu này phản ánh chưa chính
xác điều kiện thực tế vì trong gần 01 năm thì số lượng bò sữa tăng chỉ tương ứng với số bò
mà 2 công ty nếu trên nhập về. Vậy, đàn bò cả nước trong một năm đều không sinh sản? Vấn
đề thống kê về chăn nuôi cần phải được cải tiến thông qua tăng cường tổng điều tra và tăng
số lần điều tra thường xuyên (điều tra theo mẫu) 4 lần (lần/quý).
9
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Theo số liệu thống kê 01.10.2012 của Tổng cục Thống kê thì tổng đàn bò sữa cả nước
đạt 166.989 con, tăng 24.278 con, với tốc độ tăng trưởng đạt 17%/năm.
Trong tổng đang bò này thì số lượng bò cái sữa là 98372 con, chiếm 58,91%.
Hiện nay, Tổng cục Thống kê đã công bố số liệu thống kê 01.10.2012 về sản lượng
sữa tươi nguyên liệu. Theo đó, tổng sản lượng sữa tươi nguyên liệu sản xuất năm 2012 đạt
khoảng 381.740 tấn, tăng khoảng 10,5% so với năm 2011, đáp ứng khoảng 22% tổng lượng
sữa tiêu dùng cho cả nước với nhu cầu tiêu dùng khoảng 14 lít/người/năm.
• Tình hình sản xuất sữa
Theo báo cáo tháng 12/2012 của Bộ Công thương, chỉ số sản xuất công nghiệp đối với
chế biến sữa và các sản phẩm sữa tăng 40,2% so với tháng bình quân năm gốc 2005; tăng
5,8% với với tháng 11/2012; tăng 6,6% so với cùng kỳ năm 2011. Hết tháng 12/2012, cả
nước sản xuất được 6.400 tấn sữa bột, giảm 11,5% so với tháng 11/2012 và giảm 4,3% so với
cùng kỳ năm 2011. Lũy kế đến hết tháng 12/2012, cả nước ta sản xuất được khoảng 75,1
ngàn tấn sữa bột, đạt 107,3% kế hoạch đề ra cho năm 2012 (sản xuất 70 ngàn tấn sữa bột).
Tính đến 01/11/2012, chỉ số tồn kho đối với sữa và sản phẩm sữa giảm 2,4% và giảm 7,0%
so với cùng kỳ năm 2011.
Hiện tại đây ngành chế biến sữa là ngành cho tỷ lệ tồn kho thấp nhất so với các ngành
khác. Trong 10 tháng năm 2012, Công ty Vinamilk đã tiêu thụ trên 3 tỷ 343 triệu sản phẩm,
tăng 18,4% so với cùng kỳ năm 2011. Trong 10 tháng đầu năm 2012, Vinamilk thu mua 134
triệu lít sữa bò tươi nguyên liệu của bà con nông dân và từ 5 trang trại của Vinamilk, trị giá
1.480 tỷ đồng, tăng 14.53% về sản ượng so với cùng kỳ năm 2011. Sản lượng sữa do
Vinamilk thu mua chiếm gần 60% sản lượng sữa được khai thác trên cả nước. Dự kiến đến
hết năm 2012, Vinamilk sẽ tiêu thụ trên 4 tỷ sản phẩm. Hiện nay thị phần sản xuất sữa trên
thị trường Việt Nam của một số công ty lớn như sau: Vinamilk chiếm 40%, Dutch Lady là
25, Mộc Châu là 10%, IDP là 5%, Hanoimilk là 5% và các công ty khác 15%.
b) Biến động giá sữa trên thị trường quốc tế
Phân tích giá sữa (FOB) và sản phẩm sữa tháng 11/2012 cho cả thị trường châu Đại
Dương và châu Âu do Cơ quan Tiếp thị nông nghiệp, Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ công bố đều
giảm giá 1,45% đối với sữa bột gày và tăng giá 0,70% đối với sữa bột nguyên kem so với
tháng 10/2012 và tăng 3,51% đối với sữa bột gày và giảm 4,86% đối với sữa bột nguyên kem
so với cùng kỳ năm 2011.
10
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Trên thị trường châu Đại Dương, biến động giá bơ, sữa bột gầy, sữa bột nguyên kem
và phó mát Cheddar tháng 11/2012 tương ứng 0,00%, 1,10%, 2,27% và 0,64% so với tháng
10/2012; so với cùng kỳ năm 2011 thì biến động tương ứng là -15,03%, -1,10%, -5,92% và
0,16%. Tương tự như thị trường châu Đại Dương, trên thị trường châu Âu, biến động giá bơ,
sữa bột gầy, sữa bột nguyên kem, dầu bơ và váng sữa tháng 11/2012 so với tháng 10/2012
tương ứng -5,83%, 1,81%, 0,65%, -5,06% và 0,47%; so với cùng kỳ năm 2011 thì thay đổi
tương ứng -11,24%, 8,43%, -3,91%, 26,93% và 0,96%.
Như vậy, giá FOB đối với bơ, sữa bột gày và sữa bột nguyên kem tháng 11/2012 ở thị
trường châu Âu cao hơn thị trường châu Đại Dương tương ứng là 35,19%, 2,97% và 13,70%.
Giá trung bình đối với bơ, sữa bột gầy và sữa bột nguyên kem của 2 thị trường vào tháng
11/2012 so với tháng 10/2012 tăng tương ứng 3,47%, -1,45% và 0,70% và thay đổi tương
ứng -12,89%, 3,51% và -4,86% so với cùng kỳ năm 2011
Theo dự báo của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ thì giá sữa và sản phẩm sữa bán lẻ sẽ tăng
3,5-4,0% trong năm 2012 do tác động của lạm phát trung bình khoảng 2-3%/năm, do nền
kinh tế thế giới đã hồi phục, đi cùng với sức ép về gia tăng dân số, đô thị hóa, thu nhập được
cải thiện và nhận thức của công đồng về vai trò dinh dưỡng của sữa và sản phẩm sữa đối với
sự phát triển của còn người, đặc biệt là trẻ em. Theo báo cáo của Bộ Công thương, chỉ số giá
sữa và các sản phẩm từ sữa tăng cao nhất trong tháng 9, tăng 7% so với tháng 8, lên 187,7
điểm so với 175,6 điểm trong tháng 8, mức tăng mạnh nhất kể từ trước tháng 1/2011. Nhu
cầu 5 toàn cầu về các sản phẩm từ sữa vẫn duy trì khá vững trong khi giá thức ăn chăn nuôi
tăng cao là nguyên nhân làm giá tăng mạnh. Giá sữa kỳ hạn loại III của Mỹ trong tháng 9
tăng 5,6% tại Chicago, sau khi tăng 7,9% trong tháng 8, đây là mức tăng tháng thứ 5, và tăng
23% kể từ đầu năm
c) Thuận lợi và khó khăn trong sản xuất, kinh doanh, tiêu dùng sữa
• Thuận lợi
- Tăng trưởng kinh tế cao kéo theo thu nhập của người dẫn được cải thiện, tăng dân số
và tốc độ đô thị hóa cao sẽ kéo theo việc tiêu dùng sữa và sản phẩm sữa ngày càng tăng. Sữa
11
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
và sản phẩm sữa có vai trò quan trọng trong nhu cầu dinh dưỡng của người tiêu dùng, đặc
biệt là trẻ em và người già. Hiện nay tiêu dùng sữa quy đổi ở Việt Nam là 14 lít/người/năm
- Nước ta có những vùng có khí hậu phù hợp với chăn nuôi bò sữa như Mộc Châu,
Sơn La; Đà Lat, Lâm Đồng; Ba Vì, Hà Nội là nơi có thể phát triển chăn nuôi bò sữa quy
mô lớn;
- Cả nước đã và đang hình thành các doanh nghiệp tham gia vào chuỗi giá trị khép kín
sản phẩm chăn nuôi như Vinamilk, TH True Milk, Mộc Châu là những doanh nghiệp hàng
đầu và là mô hình mẫu cho phát triển ngành sữa.
• Khó khăn
- Chăn nuôi bò sữa không phải là nghề truyền thống ở Việt Nam, trong khi phần lớn
sản lượng sữa tươi nguyên liệu do các hộ chăn nuôi bò sữa có quy mô nhỏ từ 4-10 con, vì
vậy chi phí sản xuất cao, sức cạnh tranh sản phẩm chưa cao, chất lượng và vệ sinh an toàn
thực phẩm chưa đáp ứng tốt yêu cầu của doanh nghiệp chế biến sữa và chưa xử lý môi
trường phù hợp;
- Nguồn nguyên liệu thức ăn để chăn nuôi bò sữa vẫn phải nhập khẩu chiếm 80% (cỏ
khô có hàm lượng nên phụ thuộc rất nhiều vào biến động giá thế giới, ảnh hưởng đến chi phí
đầu vào và ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm.
- Trong khi, nước ta chủ động được nguồn sữa tươi nguyên liệu thì việc nhập khẩu sữa
hộp, đặc biệt là sữa hộp cho trẻ em vẫn đang bị chi phối mạnh từ các doanh nghiệp nước
ngoài kinh doanh sản phẩm này ở Việt Nam.
12
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
B. CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SỮA CÔ
ĐẶC
1. 2.1.Nguyên liệu
a) 2.1.1.Sữa tươi
Bảng 5 : Thành phần hóa học của sữa bò
Thành phần Hàm lượng (%)
Nước 87,5
3,3
3,8
4,7
0,7
Đạm
Béo
Đường
Khoáng
I. Nước
Nước là thành phần chiếm chủ yếu của sữa và đóng một vai trò quan trọng, là dung
môi hòa tan các chất hữu cơ và vô cơ, là môi trường cho các phản ứng sinh hóa. Hàm lượng
nước trong sữa chiếm khoảng 87%/lit sữa.
Phần lớn lượng nước ở trong sữa có thể thoát ra ngoài khi đun nóng, người ta làm bốc
hơi nước ở sữa tươi để chế biến thành sữa đặc, sữa bánh hoặc sữa bột là những sản phẩm dễ
vận chuyển và dễ bảo quản hơn sữa tươi.
Nước trong sữa tồn tại ở hai dạng là nước tự do và nước liên kết.
II. Lipid:
Chất béo là một trong những thành phần quan trọng nhất của sữa. Lipid của sữa bao
gồm chất béo, các photphatit, glicolipid, steroit.
Hàm lượng chất béo của sữa thay đổi trong một phạm vi khá rộng. Có loại sữa ít béo,
khoảng 3g trong 100ml sữa, có loại sữa nhiều chất béo khoảng 5-6g trong 100ml sữa. Đối
với sữa bò hàm lượng béo khoảng 3.9%. Chất béo của sữa dưới dạng những hạt hình cầu rất
nhỏ. Kích thước của những hạt chất béo phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loài giống, tùy từng
con vật, thời gian khác nhau trong thời kỳ tiết sữa … Các hạt chất béo kích thước lớn thì dễ
tách ra khỏi sữa hơn là những hạt chất béo có kích thước nhỏ. Khi để sữa yên lặng một thời
gian, các hạt chất béo của sữa sẽ nổi lên trên mặt thành một lớp váng mỏng gọi là váng sữa.
Trong thành phần chất béo của sữa có tới 20 loại acid béo khác nhau, trong đó 2/3 là acid béo
13
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
no và còn lại là acid béo chưa no. Trong số những acid béo trong sữa có khá nhiều acid béo
dễ hòa tan trong nước (ví dụ acid caproic).
Chất béo của sữa cũng dễ xảy ra những quá trình phân hủy làm thay đổi thành phần và
tính chất như quá trình thủy phân, quá trình oxy hóa,… làm giảm dần chất lượng của sữa và
nhiều khi làm hỏng sữa. Ngoài chất béo thuộc nhóm lipid của sữa còn có photphatit và một
số chất khác nhưng hàm lượng không nhiều, photphatit có khoảng 0.5-0.7g trong một lít sữa,
trong đó chủ yếu là lexitin.
III. Protein:
Nhóm hợp chất hữu cơ quan trọng nhất cửa sữa là protein. Protein là một trong những
hợp chất hữu cơ quan trọng của sữa có giá trị dinh dưỡng cao. Hàm lượng protein của các
loại sữa không chênh lệch nhiều, chúng thường nằm trong giới hạn 3.0-4.6%. Riêng đối với
sữa bò hàm lượng protein khoảng 3.3-3.5%. Các protein của sữa là những protein hoàn thiện.
Trong thành phần protein của sữa có đến 19 loại axit amin khác nhau, trong đó có đầy đủ các
acid aminn không thay thế được như: valin, lơxin, izolơxin, metionin, treonin, phenylalanin,
triptophan và lyzin.
Trong sữa có 3 loại protein chủ yếu : Casein chiếm khoảng 80%, lactalbumin chiếm
12% và lactoglobulin chiếm 6% trong toàn bộ lượng protein có trong sữa và còn một vài loại
protein khác nhưng hàm lượng không đáng kể. Casein là nhóm protein chủ yếu trong protein
của sữa. Nó bao gồm nhiều loại casein khác nhau, αcasein, β casein, κ- casein, α- casein là
thể phức hợp phosphoryl gồm có αs1, αs2, αs3, αs4, αs5, αs6 – casein. β-casein là thành
phần chủ yếu có trong sữa bò nhưng lại là thứ yếu trong sữa người. κ-casein là một
glycoprotein và nó hiện diện khắp nơi trong thể mixen casein. Chính vì vậy mà mixen ở
trạng thái ổn định.
α-casein và β- casein không tan trong sữa tươi. Các protein này chứa nhóm photphat
(photpho chiếm khoảng 0.8% trong toàn casein) và nhóm photphat này kết hợp với ion Ca2+.
Sự trung hòa một phần lớn các điện tích âm ngăn ngừa α- casein và β- casein kết khối và kết
tủa.
Hai phân tử casein có thể tồn tại một cách ổn định trong sữa là do có sự hiện diện của
γ casein. Casein không tồn tại tự do trong sữa nhưng tồn tại dưới dạng các hạt mixen có kích
thước từ 0.003fm đến 0.3fm. Trung bình mỗi hạt chứa hàng ngàn phân tử α- casein và β-
14
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
casein. Hiệu quả bảo vệ của γ- casein có thể là do nó góp phần gia tăng điện tích âm của hạt
mà không kết hợp với ion Ca2+.
Mỗi hạt casein chứa khoảng 70% nước và 30% chất khô. Trong thành phần chất khô
casein chiếm khoảng 93% và muối (chủ yếu là canxi photphat) chiếm khoảng 7%.
Lactoglobulin còn gọi là globulin của sữa. Hàm lượng lactoglobulin trong sữa khoảng 0,1%
theo khối lượng và chiếm tỉ lệ 3% so với lượng protein chung. Globulin sữa có nhiều trong
sữa non, thuộc loại protein đơn giản và là protein hoàn thiện. Trong sữa, globulin tồn tại dưới
dạng keo và có độ phân tán kém hơn so với albumin sữa khoảng 18.000
Globulin có 3 dạng đồng phân: β glactoglobulin, epglobulin và pseudogglobulin.
Chúng khác nhau về khả năng hòa tan nước và tính kháng trùng.
β lactoglobulin không tan trong nước, hòa tan tốt trong dung dịch muối loãng,
epglobulin tan trong nước khi có mặt muối. Pseudoglobulin hòa tan trong nước nguyên chất.
Lactoalbumin còn gọi là albumin của sữa. Hàm lượng lactoalbumin trong sữa không nhiều
khoảng 0.5-1.0% tùy từng loại sữa.
Trong sữa non có nhiều lactoalbumin hơn sữa thường. Khác với casein, lactoalbumin
ở trong sữa dưới dạng hòa tan. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao lactoalbumin bị đông tụ.
Trong môi trường acid, khi tăng nhiệt độ thì mức độ đông tụ nhanh và mau. Các enzyme làm
đông tụ casein không có khả năng làm đông tụ lactoalbumin. Sau khi đông tụ, lactoalbumin
mất khả năng hòa tan lại trong nước, nó chỉ có thể hòa tan lại trong một vài loại dung môi.
IV. 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%. Nó thuộc nhóm
chất hydratcacbon, là disaccharide chứa hai monosaccharit là galactose và glucose. Đường
lactose tan trong nước dưới dạng phân tử trong dung dịch. Lactose ít ngọt hơn 30 lần so với
đường mía. Lactose ở trong sữa dưới dạng hòa tan. Lactose khó bị thủy phân hơn các loại
đường khác. Lactose bị thủy phân sẽ cho một phân tử glucose và một phân tử galactose
C
12
H
22
O
11
C
6
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
6
Ở nhiệt độ cao, lactose bị biến thành caramen. Vì vậy khi khử trùng sữa, một phần
lactose bị caramen hóa nên màu của sữa sau khi đã khử trùng thường sẫm hơn lúc chưa khử
trùng, đồng thời lactose còn có thể kết hợp với các nhóm amin của protein sữa (casein) để tạo
15
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
thành hợp chất melanoidin có màu sẫm. Dưới tác dụng của vi khuẩn lactic, lactose bị lên men
thành acid lactic gọi là quá trình lên men lactic. Dưới tác dụng của vi khuẩn propionic, acid
lactic có thể chuyển hóa thành acid propionic, acid acetic và khí cacbonic. Phản ứng này là
cơ sở của quá trình chế biến một số loại phômai. Sự lên men lactic được ứng dụng rộng rãi
vào việc sản xuất ra các sản phẩm chế biến của sữa như sữa chua, phômai…
V. Chất khoáng:
Nhiều công trình nghiên cứu đã xác nhận lượng chất khoáng của sữa có thể thỏa mãn
đầy đủ nhu cầu về chất khoáng cho cơ thể. Hàm lượng chất khoáng trong sữa khoảng 0.6-
0.8% tùy từng loại sữa. Hàm lượng khoáng trong sữa bò khoảng 0.7%.
Chất khoáng trong sữa có rất nhiều loại như: kali, canxi, natri, magiê, sắt, mangan,
iốt, nhôm, crôm,… Trong đó kali và canxi nhiều nhất. Các loại muối khoáng ở trong sữa có
nhiều loại, phổ biến là muối photphat, clorua, citrat, caseina
VI. Vitamin:
Sữa là thức ăn có chứa rất nhiều loại vitamin cần thiết cho cơ thể, nhưng hàm lượng
các vitamin không cao lắm. Số lượng và hàm lượng các loại vitamin trong sữa phụ thuộc vào
nhiều yếu tố như thức ăn, điều kiện chăn nuôi, giống loài và tuổi của các loại gia súc. Trong
sữa bò có rất nhiều loại vitamin tan trong chất béo (vitamin A, D, E, K…), nhóm vitamin tan
trong nước (vitamin B1, B2, B12, C, PP…)
Vitamin A có nhiều trong sữa, nhất là trong sữa non và có nhiều trong các sản phẩm
chế biến từ sữa nhất là trong bơ. Hàm lượng vitamin A trong sữa khoảng 0.2-2 mg/l sữa.
Hàm lượng vitamin A trong sữa nhiều hay ít thường phụ thuộc vào hàm lượng carotene có
trong thức ăn của gia súc. Vitamin D hàm lượng vitamin D trong sữa khoảng 0.002 mg/l sữa.
Vitamin D không bị biến đổi trong quá trình khử trùng sữa. Vitamin B1 trong sữa khoảng
0.4 mg/l sữa. Trong quá trình khử trùng và bảo quản, hàm lượng vitamin B1 giảm dần, có thể
giảm tới 15-20% hoặc hơn nữa. Vitamin B2 trong sữa khoảng 1.7 mg/l sữa. Hàm lượng
vitamin B2 có nhiều nhất là trong sữa non, những ngày vắt sữa tiếp theo thì hàm lượng
vitamin B2 giảm dần. Vitamin B12 trong sữa khoảng 0.1-0.3 mg/l sữa.
Vitamin PP trong sữa khoảng 1.5 mg/l sữa. Thức ăn của bò không ảnh hưởng đến hàm
lượng của vitamin PP trong sữa. Vitamin PP được tổng hợp ngay trong cơ thể con bò.
Vitamin C hàm lượng vitamin C trong sữa tahy đổi trong một giới hạn rất rộng, khoảng 5-20
16
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
mg/l sữa. Trong sữa non có nhiều vitamin C, nhưng càng về cuối thời kỳ tiết sữa lượng
vitamin C trong sữa giảm dần. Trong quá trình khử trùng, lượng vitamin C trong sữa giảm,
đặc biệt là khử trùng có không khí thì hàm lượng vitamin C giảm nhiều.
VII. Enzyme:
Các enzyme là các protein có khả năng kích hoạt các phản ứng hóa học và ảnh hưởng
đến giai đoạn và tốc độ của phản ứng. Enzyme xúc tác phản ứng mà không bị biến đổi về
lượng nên được gọi là xúc tác sinh học. Hai yếu tố ảnh hưởng mạnh đến tính chất của
enzyme là nhiệt dộ và pH. Nhiệt độ thích hợp của enzyme là 25-500C, nhiệt độ thấp làm
ngừng hoạt động của enzyme, nhiệt độ cao làm phân hủy enzyme. Trong sữa có nhiều loại
enzyme khác nhau, chúng ảnh hưởng tới chất lượng của sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa.
Enzyme lipaza có tác dụng xúc tác quá trình thủy phân chất béo của sữa, tạo thành
glixerin, acid béo và một số sản phẩm khác. Những chất này gây cho sữa có mùi vị lạ và làm
giảm chất lượng của sữa. Nhiều vi sinh vật có khả năng sản xuất enzyme lipaza, đặc biệt là vi
khuẩn bacillus sản xuất ra enzyme lecithinase tấn công vào hợp chất licethin, một loại
phospholipids chứa trong màng hạt béo.
Lecithin là hợp chất của glycerol hai acid béo, acid phosphoric và choline, enzyme
lecithinase hydrate hóa hợp chất này thành diglycerid và phosphoryl choline. Lớp màng chất
béo do đó bị phá hủy, các hạt béo kết tụ lại tách thành lớp kem trên bề mặt dịch sữa. Enzyme
photphataza có trong sữa tươi, nó có tác dụng xúc tác quá trình thủy phân photpho glycerin
của sữa, tạo thành glycerin, acid béo, acid photphatrit và một số một số sản phẩm khác. Sự
hiện diện của enzyme phosphataza trong sữa được xác định bằng cách thêm vào sữa ester của
acid photphoric và chất chỉ thị màu có màu sắc thay đổi khi tác dụng với rượu được giải
phóng. Phosphataza bị phân hủy bởi nhiệt độ cao trong thời gian ngắn.
Enzyme peroxidaza trong sữa tươi mới vắt chưa khử trùng đã có mặt của enzyme
peroxidaza. Enzyme này có tác dụng xúc tác quá trình oxi hóa chất béo của sữa, làm cho chất
lượng của sữa giảm dần. Enzyme peroxidaza bị phá hủy ở nhiệt độ 800C trong vài giây. Vì
vậy, người ta dựa trên sự có mặt của enzyme này ở trong sữa để xác định xem sữa đã qua
khử trùng hay chưa. Nếu đã qua khử trùng, sữa không còn hoạt tính enzyme peroxidaza.
Enzyme lactaza đường lactose thuộc nhóm hydratcacbon, là nguồn năng lượng lớn
trong chế độ ăn. Nó phân hủy thành những hợp chất có năng lượng cao, có thể tham gia vào
17
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
các phản ứng sinh học, hydratcacbon là nguyên liệu tổng hợp nên các hợp chất hóa học quan
trọng trong cơ thể. Lactose bị tấn công bởi vi khuẩn lên men lactic, vi khuẩn này sản sinh ra
enzyme phân hủy lactose gọi là lactaza thành glucose và galactose. Galactose chuyển thành
các acid khác nhau trong đó có acid lactic rất quan trọng. khi sữa bị chua tức là đã có sự lên
men lactose thành acid lactic. Nếu sữa bị xử lý nhiệt độ cao và lưu ở nhiệt độ đó, nó trở nên
có màu nâu và có vị caramel, quá trình này gọi là caramel hóa và là kết quả của phản ứng
giữa lactose và protein gọi là phản ứng maillard
VIII. Lactose:
Sữa bò chứa khoảng 4.6% đường lactose, là loại đường chỉ tìm thấy trong thành phần
của sữa. Nó thuộc nhóm chất hydratcacbon, là disaccharide chứa hai monosaccharit là
galactose và glucose. Đường lactose tan trong nước dưới dạng phân tử trong dung dịch.
Lactose ít ngọt hơn 30 lần so với đường mía.
IX. Các chất khí:
Trong sữa tươi thường có chứa một số chất khí như khí nitơ, khí cacbonic, khí oxi…
Hàm lượng các chất khí trong sữa không nhiều: trong một lít sữa có khoảng 50-90 ml các
chất khí. Các chất khí thường tạo thành các bọt khí ở trong sữa, chính những bọt khí này là
nơi thích hợp cho các loại vi sinh vật “ẩn nấp” và phát triển. Vì vậy sữa càng có nhiều chất
khí càng không có lợi. Trong quá trình khử trùng, hàm lượng các chất khí ở trong sữa giảm.
X. Các chất miễn dịch:
Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn dịch có tác dụng bảo vệ
sữa khỏi sự hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều nhưng nó đóng vai trò quan
trọng đối với cơ thể. Chất miễn dịch rất dễ bị phá hủy bởi nhiệt độ (65-700C). Ngoài ra sũa
còn chứa một lượng bạch cầu.
b) 2.1.2.Nguyên liệu khác
Bột sữa gầy: Hỗn hợp của sữa gầy và chất béo thực vật ở dạng bột, được chế biến
bằng cách loại bỏ nước ra khỏi các thành phần sữa có bổ sung dầu thực vật, mỡ thực
vật hoặc hỗn hợp của chúng.
Đường tinh luyện: được biết đến với cái tên “thị trường” là đường kính, được tinh chế
chủ yếu từ Mía hoặc các loại thực vật có độ ngọt khác như củ cải đường (phổ biến ở
18
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Châu Âu), ép lấy nước. Sau quá trình xử lý để đạt độ tinh khiết cao, nước đường sẽ
kết tinh thành hạt, thường thấy như hạt cát nên hay được gọi là đường cát.
Trên thị trường, có 2 loại đường tinh luyện là RE (refined extra) và RS (refined
standard).
Chất ổn định : chiếm 0.3% khối lượng gồm muối phosphat và citrate của Na, K.
2. 2.2.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG NGUYÊN
LIỆU SỮA TƯƠI
Giống: tuỳ theo giống bò khác nhau sẽ cho sữa có hàm lượng sữa khác nhau.
Chế độ nuôi dưỡng và chăm sóc:
Khẩu phần nhiều thức ăn thô, sữa có tỉ lệ chất béo cao. Khẩu phần nhiều thức ăn tinh,
sữa có tỉ lệ chất béo thấp. Hàm lượng đạm trong khẩu phần cao sẽ nâng cao tỉ lệ đạm trong
sữa. Gây stress cho bò, trời nắng nóng, cung cấp thiếu nước cho bò sữa thì sản lượng sữa sẽ
giảm. Sản lượng sữa cao, tỉ lệ chất béo thấp.
Tuổi, tình trạng sức khoẻ và vệ sinh thân thể bò :
Bò trưởng thành sản lượng sữa cao hơn bò cái tơ (lứa thứ nhất).
Bò có tầm vóc lớn sản xuất sữa cao hơn bò có tầm vóc nhỏ. Tình trạng sức khoẻ tốt
sau khi sinh thì sự sản xuất sữa sẽ cao và kéo dài hơn.
Bò có thể mắc phải các bệnh truyền nhiễm nguy hiểm đến sức khoẻ người tiêu dùng
sữa như: bệnh lao hoặc vật mang vi trùng sẽ truyền mầm bệnh cho sữa và người vắt sữa hoặc
ảnh hưởng đến chất lượng và sản lượng sữa.
Vệ sinh thân thể kém lúc vắt sữa, môi trường vắt sữa và dụng cụ vắt sữa kém vệ sinh,
không vệ sinh bầu vú trước khi vắt là những điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn từ môi trường
xâm nhập vào sữa.
Giai đoạn cho sữa :
Sữa đầu chu kì thì tỉ lệ béo cao, sau đó giảm dần và cuối chu kì tăng dần lên. Thông
thường tỉ lệ chất béo cao vào tháng thứ nhất, nhì và tháng thứ 9, 10 của chu kì tiết sữa.
Vắt sữa :
Người vắt sữa: tay chân, áo quần, ý thức vệ sinh kém tạo điều kiện cho vi khuẩn lây
nhiễm sang sữa. Không loại bỏ những tia sữa đầu, vắt không kịp sữa sẽ làm ảnh hưởng chất
19
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
lượng. Sự thải sữa có liên quan mật thiết đến thần kinh nội tiết. Gây stress cho bò, hay mắc
bệnh đều ảnh hưởng đến chất lượng sữa. Những tia sữa đầu vắt ra từ bầu vú có tỉ lệ chất béo
rất thấp, trái lại những tia sữa cuối chất béo rất cao (6 ÷ 7%).
Dụng cụ chứa sữa và môi trường xung quanh :
Dụng cụ chứa sữa và môi trường xung quanh đóng vai trò quan trọng trong việc đảm
bảo chất lượng sữa.
Thời gian khai thác, vận chuyển, bảo quản :
Thời gian khai thác và thu sữa kéo dài trong điều kiện nhiệt độ thời tiết nắng nóng sẽ
tạo điều kiện tốt cho vi khuẩn trong sữa phát triển. Bảo quản lạnh ức chế sự phát triển của vi
khuẩn trong sữa, nên đảm bảo chất lượng sữa trước khi đến nhà máy.
Sữa có mùi vị không tự nhiên:
Nguyên nhân có thể là do thức ăn, cỏ, mùi của việc xử lý thức ăn, thuốc tẩy rửa,
thuốc sát khuẩn. Khi sữa bị nhiễm vi khuẩn đường ruột và vi khuẩn huỳnh quang từ rơm, cỏ
có thể làm cho sữa có mùi lạ. Nấm men và trực khuẩn đường ruột có thể làm cho sữa bị sủi
bọt.
Các quá trình sinh hóa xảy ra trong sữa
Ở điều kiện bình thường sữa tươi là một khối chất lỏng đồng nhất, không vón cục,
không có lớp chất béo nổi trên mặt, có độ nhớt khoảng 1.1-2.5 đơn vị (lấy độ nhớt của nước
là một đơn vị), không có cặn, không có tạp chất lạ, không có rác bẩn,… Thông qua trạng thái
bên ngoài của sữa có thể nhận xét tổng quát về chất lượng sữa. Chẳng hạn khi các chất
protein của sữa bị đông tụ thì sữa tạo thành những vón cục lợn cợn, khi chất béo của sữa ít
thì độ nhớt của sữa thấp, khi sữa bị biến đổi do tác dụng của các loại vi khuẩn như vi khuẩn
lactic, vi khuẩn butyric,… cũng làm cho sữa bị vón, độ nhớt thay đổi…
Sữa tươi có màu sắc thay đổi từ trắng ngà đến vàng nhạt. Qua màu sắc của sữa có thể
phán đoán sơ bộ được chất lượng của sữa. Sữa có nhiều chất béo thì màu vàng hơn những
loại sữa bình thường, ngược lại khi sữa đã bị lấy đi một phần chất béo hoặc bị pha thêm nước
thì thường có màu vàng nhạt hơn sữa bình thường hoặc có màu vàng ánh xanh, sữa có màu
xám hoặc ánh hồng có thể do vú bò bị viêm hoặc do ảnh hưởng của thức ăn lạ.
20
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Do sự phát triển của vi sinh vật nên trong sữa tươi có xảy ra nhiều quá trình sinh hóa
phức tạp, trong đó có biến đổi có lợi như sự lên men lactic, nhưng chủ yếu là các quá trình
biến đổi có hại, làm giảm chất lượng của sữa và cuối cùng là dẫn đến hư hỏng.
Một số quá trình biến đổi chủ yếu xảy ra trong bảo quản sữa tươi:
+ Sự lên men lactic: hay còn gọi là sự lên men chua của sữa. Chúng phân giải đường lactose
thành nhiều chất phức tạp, chủ yếu là tạo thành acid lactic. Sự lên men lactic được ứng dụng
trong việc sản xuất sữa chua. Sự lên men lactic xảy ra chủ yếu do tác động của vi khuẩn
lactic.
+ Sự lên men butiric: là quá trình biến đổi không có lợi của sữa. Dưới tác động của vi khuẩn
này, đường lactose và các muối của acid lactic bị lên men tạo thành acid butyric, một số chất
khí, một số hợp chất acid… làm giảm chất lượng của sữa. Vi khuẩn butyric hoạt động mạnh
ở nhiệt độ khoảng 400C.
+ Sự thối rữa: hiện tượng sữa tươi bị thối rữa là do nhiều loại vi sinh vật phát triển phân hủy
các hợp chất protein của sữa thành những sản phẩm có mùi thối khó chịu. Ngoài ra, bản thân
các loại vi khuẩn gây thối rữa có thể tự tiết ra các chất độc hoặc phân giải protein thành các
chất độc làm cho sữa bị nhễm độc, chất lượng của sữa giảm dần, thậm chí không còn dùng
làm thực phẩm được nữa.
Một số loại vi sinh vật phát triển ở sữa cũng có thể làm thay đổi màu sắc của sữa. Ví
dụ như vi khuẩn pseudomonas synantha, Bactricum synxanthum phát triển trong sữa đã đun
sôi không còn vi khuẩn lactic sinh màu vàng kim loại trên mặt sữa. Mùi vị Sữa tươi có mùi
thơm đặc trưng dễ chịu, vị hơi ngọt. Khi sữa có mùi vị lạ chứng tỏ sữa đã bị biến đổi chất
lượng.
Sữa là môi trường rất thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật, do đó khi vi sinh vật
xâm nhập vào sữa chúng phát triển rất nhanh chóng, đặc biệt là trong điều kiện khí hậu nóng
ẩm ở nước ta. Những vi sinh vật này chúng xâm nhập vào sữa và gây ra những hư hại như:
làm chua sữa, làm biến đổi màu của sữa, gây ra mùi hôi,… Vì thế khi thu nhận nguyên liệu
sữa tươi người ta thường kiểm tra rất cẩn thận bằng cách thử hoạt lực của enzyme reductaza
và phân loại sữa ra thành nhiều loại tốt, trung bình hay xấu để đưa vào chế biến cho phù hợp
và có năng xuất cao.
21
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Do thành phần hóa học của sữa phụ thuộc vào điều kiện thời tiết chăn nuôi và chế độ
vắt sữa, nên tỉ khối của sữa cũng thay đổi theo thời tiết. Về mùa lạnh và khô thì tỉ khối của
sữa thường lớn hơn mùa nóng và ẩm.
Độ acid của sữa là số ml dung dịch NaOH hay KOH nồng độ 0.1N cần thiết để trung
hòa lượng acid có trong 100ml sữa tươi, với chất chỉ thị phenolphthalein. Độ acid của sữa
được ký hiệu là
0
T. Độ acid của sữa tươi mới vắt khoảng 16-18
0
T, tuy vậy có loại sữa tươi
mới vắt có độ acid thấp hơn 16
0
T hoặc cao hơn 18
0
T. Sau khi vắt một thời gian vi khuẩn
lactic ở trong sữa phát triển làm tăng lượng acid lactic ở trong sữa nên độ acid của sữa tăng
dần. Khi bảo quản hay vận chuyển, nhất là trong điều kiện khí hậu nóng ẩm của nước ta, độ
acid của sữa sẽ tăng dần lên, có thể tới 20-25
0
T hay hơn nữa. Đối với sữa tươi dùng để uống
trực tiếp thường khống chế độ acid trong phạm vi không lớn hơn 20
0
T. Đối với sữa tươi dùng
để chế biến ra các sản phẩm khác thì khống chế độ acid lớn hơn một chút không sao, nhưng
tối đa chỉ đạt là từ 23-25
0
T.
Chất béo và protein sữa bị thay đổi hóa học trong quá trình bảo quản. Những thay đổi
này có 2 dạng: sự ôi hóa và sự phân giải lipid. Sản phẩm tạo nên có mùi khó chịu .
Sự ôi hóa chất béo: xảy ra tại các nối đôi của các acid béo không no tạo nên mùi kim loại,
trong đó lecithin là chất dễ tấn công nhất.
- Sự ôi hóa protein: do sự ôi hóa amino acid dưới tác dụng của ánh sáng, gây ra mùi
khó chịu. Chỉ một vài phút để dưới ánh sáng cũng đủ gây ra phản ứng này, do đó sữa
không nên để trực tiếp dưới ánh sáng.
- Sự phân giải lipid: là sự phân cắt chất béo thành glycerol và acid béo, tạo mùi vị chua,
mùi này gây ra bởi sự hiện diện của các acid béo tự do thấp phân tử. Sự phân cắt này
tạo ra dưới tác dụng của enzyme lipaza. Tuy nhiên quá trình này không xảy ra cho đến
khi lớp màng của hạt béo bị phá hủy và chất béo bị lộ ra. Trong công nghệ sữa sự phá
hủy màng rất dễ xảy ra dưới tác dụng cơ học như: bơm, khuấy, đánh sữa
• Ảnh hưởng của xử lý nhiệt lên các thành phần hóa học:
• Chất béo:
Chất béo không bị ảnh hưởng ở nhiệt độ dưới 100
0
C. Sự kết tụ các hạt béo xảy ra ở
nhiệt độ cao. Sự phân tách chất béo bị giảm nếu sữa bị gia nhiệt cao hơn 75
0
C. Casein không
thấy bị thay đổi ở nhiệt độ dưới 100
0
C, nhưng rất dễ thấy sự biến đổi của casein micelle khi
nhiệt độ của sữa trên 65
0
C. Protein dịch sữa bị biến tính ở nhiệt độ trên 65
0
C và hầu như bị
biến tính hoàn toàn ở nhiệt độ 90
0
C trong 60 phút. Vài protein có thể khôi phục một phần
22
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
tính chất của nó trong thời gian lưu trữ vài ngày hoặc vài tuần sau khi bị xử lý nhiệt. Sau khi
xử lý nhiệt ở nhiệt độ 75
0
C và lưu nhiệt ở đó trong một phút hoặc ít hơn sữa bắt đầu có mùi
nấu, đó là do sự giải phóng hợp chất chứa sulphur từ f-lactoglobulin và các protein chứa
sunphur khác.
• Enzyme:
Các enzyme bị vô hoạt bởi nhiệt. Nhiệt độ vô hoạt phụ thuộc kiểu enzyme. Vitamin:
vitamin C rất nhạy với nhiệt độ, đặc biệt là khi có mặt của không khí và kim loại. Thanh
trùng nhiệt độ cao trong thời gian ngắn trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng đĩa hầu như không
làm mất vitamin C. Vitamin khác chịu ảnh hưởng hoặc không bị ảnh hưởng dưới sự xử lý
nhiệt vừa phải. Lactose: ở nhiệt độ cao trên 1000C lactose phản ứng với protein gây ra màu
nâu của sữa.
• pH:
pH môi trường cũng gây ảnh hưởng lên độ nhớt của sản phẩm do sự thay đổi pH có
thể làm biến tính protein. Phần lớn protein bị biến tính ở pH quá cao hay quá thấp vì ở pH
cực trị này sẽ tạo ra lực đẩy tĩnh điện giữa các nhóm bị ion hóa. Do đó làm giãn mạch phân
tử protein. - Với sản phẩm sữa đặc thì pH của dung dịch gần như là trung tính nên cũng
không ảnh hưởng nhiều đến độ nhớt. Ở pH = 6.3 – 6.5 thì sự kết tụ casein xảy ra ở nhiệt độ
120-150C, nhiệt độ này cao hơn so với nhiệt độ thanh trùng sữa đặc hiện nay đang sản xuất
nên ta có thể tạm thời bỏ qua sự ảnh hưởng của pH môi trường lên độ nhớt.
3. 2.3. TIÊU CHUẨN CỦA NGUYÊN LIỆU DÙNG TRONG SỮA CÔ
ĐẶC
a) 2.3.1.Bột sữa gầy
Bột sữa gầy là nguyên liệu thường được sử dụng trong sản xuất.
Mỗi ứng dụng có một yêu cầu đặc trưng đối với bột sữa, khi hòa tan vào nước thì bột
sữa phải dễ tan và có mùi vị cũng như chất lượng dinh dưỡng thích hợp. Sự caramel hóa
đường lactose trong chừng mực nào đó là thích hợp đối với bột sữa dùng để sản xuất các sản
phẩm chocolate. Do vậy đối với bột sữa hòa tan thì sự sấy phun dịch sữa cô đặc thành sữa
bột là cần thiết, trong khi đó đối với bột sữa dùng trong sản xuất chocolate thì bột sữa thường
được xử lý nhiệt sâu trong thiết bị sấy. Hai phương pháp sấy thường được dùng là sấy phun
và sấy thùng quay.
Các chỉ tiêu chất lượng của bột sữa gầy tham khảo TCVN 7404-2004:
23
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Chỉ tiêu cảm quan
- Màu sắc: có màu trắng ngà hay màu vàng nhạt
- Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng của sữa, dễ chịu, có vị hơi ngọt
- Trạng thái: ở dạng bột mịn, không đóng vón
• Chỉ tiêu lý hóa:
- Hàm lượng ẩm : < 4%, Béo : ≤ 1%
- Độ acid (độ chua) : 180T
- Độ hòa tan : 90 – 99%
• Chỉ tiêu vi sinh:
- Tổng số tạp trùng : 1000 – 10.000 vsv/gam sữa bột
- Các loài vi khuẩn gây bệnh (E.coli, Coliform…): không được có
b) 2.3.2.Sữa tươi
Sữa tươi dùng để sản xuất sữa đặc có đường có thể dùng loại sữa tươi có chất lượng bình
thường, nhưng bảo đảm các yêu cầu quy định, màu sắc, mùi vị phải đặc trưng của sữa tươi,
sữa không bị vón cục, không bị đục, không tạp chất, không tách váng sữa…
Các chỉ tiêu chất lượng đối với sữa tươi nguyên liệu :
• Chỉ tiêu cảm quan
- Màu sắc: có màu trắng ngà
- Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng của sữa, dễ chịu, có vị hơi ngọt
- Trạng thái: lỏng, đồng nhất.
• Chỉ tiêu lý hóa:
- Khối lượng riêng ở 15.50C: d = 1.032g/ml
- pH = 6.6
- Hàm lượng béo: 3.2 – 4.2 g/100ml sữa tươi
- Hàm lượng chất khô: 12%
- Tỷ lệ chất béo/chất khô không mỡ: 0.425
- Độ chua: 16 – 18
0
T
- Độ nhớt ở 20
0
C là 1.8cP
• Chỉ tiêu vi sinh:
- Tổng số tạp trùng < 62.103 vsv/ml sữa tươi sau 24h làm lạnh
- Các loại nấm mốc : không được có
- Các loại vi khuẩn gây bệnh : không được có Trước khi đưa vào sản xuất sữa tươi phải
được bảo quản ở nhiệt độ nhỏ hơn 40C và đã thanh trùng.
c) 2.3.3.Dầu - bơ:
Tùy theo từng loại sản phẩm sữa đặc có đường mà có thể bổ sung dầu hoặc bơ hoặc cả
hai. Cũng như các nguyên liệu khác, chất lượng của dầu bơ ảnh hưởng rất nhiều đến chất
lượng của sữa đặc thành phẩm. Trước khi đưa vào sản xuất, dầu bơ phải được kiểm tra các
chỉ tiêu về độ ẩm, hàm lượng béo, chỉ số xà phòng hóa, chỉ số peroxyt… dầu bơ màu từ vàng
kem đến vàng kem sậm, mùi thơm đặc trưng, dạng sệt ở nhiệt độ thường.
24
Tiểu luận: Công nghệ chế biến sữa & các sản phẩm từ sữa GVHD: ThS. Lê Văn Nhất
Hoài
Được sản xuất từ mỡ sữa và có nhiều loại. Sử dụng trong chế biến sữa để tiêu chuẩn
hóa lượng chất béo đạt yêu cầu.
Có 2 loại hay sử dụng: dầu bơ 99.5% chất béo và chất béo sữa nguyên chất 99.9%.
Bảng 6: Tiêu chuẩn về các chỉ tiêu dầu bơ
STT Các chỉ tiêu Các thông số Tiêu chuẩn
1 Cảm quan
Màu Vàng sáng
Mùi Mùi thơm đặc trưng của bơ sữa
Trạng thái Dạng sệt
2 Hóa lý
Hàm lượng chất béo >99.5%
Chỉ số peroxit ≤1%
Độ chua ≤6
O
C
Độ ôi khét Âm tính
Chỉ số iod 40
Hàm lượng Pb <0.1mg/kg
Hàm lượng As <0.1mg/kg
3 Vi sinh
VSV tổng số <50000
Samonella, Aureus 0
Coliform 0
( Tham khảo TCVN 8434:2010)
d) 2.3.4.Đường tinh luyện phù hợp với TCVN 6958:2001
Mục đích của việc cho thêm đường vào không những làm tăng giá trị dinh dưỡng của
sản phẩm mà còn làm tăng áp suất thẩm thấu đến mức có thể hạn chế sự hoạt động và phát
triển của một bộ phận vi sinh vật có trong sữa đặc. Hiệu quả này đạt được khi hàm lượng
đường trong pha nước ít nhất là 62.5% và không vượt quá 65.5% để tránh bị kết tinh.
e) 2.3.5.Nước theo quy định 1329/2002/BYT/QĐ về “ tiêu chuẩn
vệ sinh nước ăn uống”
Nước được sử dụng trong nấu sữa đặc có đường phải thỏa mãn các yêu cầu như: pH,
độ cứng. Độ cứng cao sẽ ảnh hưởng đến cân bằng muối trong dung dịch sữa hoàn nguyên
gây ra các phản ứng không mong muốn trong quá trình thanh trùng. Hàm lượng Cu
2+
và Fe
2+
cao sẽ gây ra mùi lạ do phản ứng ôi hóa chất béo. pH ảnh hưởng đến sự kết tụ casein sữa giai
đoạn thanh trùng, tùy vào độ pH thì kết tụ ở những nhiệt độ khác nhau.
25