BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI : SỮA TIỆT TRÙNG
GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH NHƯ
SVTH:
TRẦN THỊ TUYẾT MAI
ĐỖ THỊ NGỌC MỴ
LƯƠNG THỊ NGA
LÊ THỊ BÍCH NGÂN
NGUYỄN NGỌC NGÂN
NGUYỄN THỊ BÍCH THẢO
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO
LỚP: 03CDNKN2
NIÊN KHÓA : 2010-2013
TP.HCM
03-2012
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Trong những năm gần đây, vấn đề về sữa và ATTP đã được đặt lên
hàng đầu trong những quyết định mua sản phẩm và dịch vụ của khách hàng,
đặt biệt là các thượng đế nhí vì vậy mà việc chọn lựa thận trọng hơn.
Vì thế rất nhiều nhà sản xuất hoạt động trong ngành công nghệ thực
phẩm liên tục cải tiến sản phẩm trong việc đầu tư vào dây chuyền chế biến
và đóng gói công nghệ cao đặt biệt trong ngành sữa.
Sữa được chia làm 2 loại: sữa tiệt trùng và sữa thanh trùng. Trong
đó, sữa tiệt trùng được người tiêu dùng ưa chuộng hơn, vì sữa tiệt trùng có
lợi điểm là không sử dụng đến tủ lạnh và bảo quản lâu trong thời gian từ 6
tháng đến 1 năm trong điều kiện thường mà không cần chất bảo quản và vẫn
giữ được các thành phần dinh dưỡng có trong sữa.
Trong quá trình thực hiện còn nhiều thiếu sót mong cô thông cảm, góp
ý và chỉnh sửa để nhóm thực hiện đề tài có thể hoàn thành tốt đề tài của
mình
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 2 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 3 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
MỤC LỤC
I. TỔNG QUAN VỀ SỮA 4
I.1. VỀ MẶT HÓA HỌC 4
I.2. VỀ MẶT SINH HỌC 5
II. SỮA TIỆT TRÙNG 6
III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG 7
III.1. TIỆT TRÙNG SỮA TRONG BAO BÌ 7
III.2. TIỆT TRÙNG SỮA NGOÀI BAO BÌ 9
III.3. YÊU CẦU CỦA SỮA NGUYÊN LIỆU 11
IV. THIẾT BỊ SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG 11
IV.1. MÁY TIỆT TRÙNG SỮA UHT 11
IV.2. MÁY TIỆT TRÙNG SỮA NHIỆT ĐỘ CAO 12
IV.3. MÁY TIỆT TRUNG SỮA TƯƠI 13
IV.4. MÁY TIỆT TRÙNG SỮA UHT DẠNG ỐNG 13
V. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SỮA TIỆT TRÙNG 14
V.1. CHỈ TIÊU CẢM QUAN 14
V.1. CHỈ TIÊU HÓA LÝ TRONG SỮA TIỆT TRÙNG 15
V.1. CÁC CHẤT NHIỄM BẨN 15
V.1. CHỈ TIÊU VI SINH CỦA SỮA TIỆT TRÙNG 15
VI. CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SỮA TIỆT TRÙNG 15
VI.1. YÊU CẦU KIỂM NGHIỆM VỀ HÓA VỆ SINH 16
VI.2. KIỂM TRA CÁC CHỈ TIÊU 16
VI.2.1. ĐỘ CHUA 16
VI.2.2. ĐỘ KHÔ 16
VII. CÁC SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG 16
PHỤ LỤC 17
TÀI LIỆU THAM KHẢO 31
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 4 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
I. TỔNG QUAN VỀ SỮA
Sữa là một chất sinh học được sinh ra từ tuyến vú của các loài động
vật có vú . Sữa là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng , có hàm lượn Protein cao
và cân đối , nhiều loại Vitamine , khoáng chất , enzyme, và kháng thể. Là
nguồn nguyên liệu quan trọng trong thực phẩm.
I.1. VỀ MẶT HÓA HỌC.
Sữa là sản phẩm keo đồng nhất , tất cả các thành phần đều được phân
tán trong nước dưới dạng dung dịch.
Hàm lượng các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong một
phạm vi khá rộng, phụ thuộc vào sự khác biệt về giống, điều kiện tự nhiên
và điều kiện chăn nuôi. Sữa của các động vật khác nhau là rất khác nhau.
Sữa cừu có hàm lượng Protein và chất béo cao nhất, tiếp đến là sữa trâu.
Hàm lượng Lactose trong sữa mẹ cao hơn nhiều so với sữa của cac động vật
khác.
Thành phần của một số loại sữa
Người ta đã xác nhận rằng không có một loại thực phẩm nào có nhiều
chất dinh dưỡng và chứa đầy đủ các chất quan trọng đối với sự phát triển của
cơ thể con người như sữa. Trong sữa có gần 100 chất khác nhay như : chất
béo, protein, đường, Vitamine, khoáng, enzyme, chất khí và đặc biệt có
nhiều chất miễn dịch. Trong sữa chứa 10 loại acid amine không thể thay thế,
18 loại acid béo, 12 loại vitamine, 4 loại đường và 25 loại muối khoáng….
Ngoài ra, sữa còn chứa lượng nước tương đối lớn vì thế đã làm giảm độ
năng lượng của sữa.
Sữa bò gồm khoảng 87% là nước và 13 % là chất khô, hàm lượng các
thành phần chính của sữa có thể dao động một cách đáng kể.
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 5 SVTH: Nhóm 5
Loại sữa Protein
%
Casein
%
Whey
Protein%
Chất béo
%
Carbonhydrate
%
Tro
%
Sữa mẹ 1.2 0.5 0.7 3.8 7.0 0.2
Sữa ngựa 2.2 1.3 0.9 1.7 6.2 0.5
Sữa bò 3.5 2.8 0.7 3.7 4.8 0.7
Sữa trâu 4.0 3.5 0.5 7.5 4.8 0.7
Sữa dê 3.6 2.7 0.9 4.1 4.7 0.8
Sữa cừu 5.8 4.9 0.9 7.9 4.5 0.8
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Thành phần chính Khoảng dao động Giá trị thực
Nước 85.5%- 89.5 % 87.0 %
Chất khô
Chất béo
Protein
Lactose
Chất khoáng
10.5 %- 14.5%
2.5% - 6.0 %
2.9% - 5.0 %
3.6 % - 5.5 %
0.6 % - 0.9 %
13.0 %
3.9 %
3.4 %
4.8 %
0.8 %
Thành phần hóa học trong sữa
I.2. VỀ MẶT SINH HỌC
Sữa là sản phẩm toàn vẹn của quá trình cho sữa của các loại bò sữa
được chăm sóc và có sức khỏe tốt.
Có 2 dạng sữa được tiết ra trong quá trình cho sữa:
• Sữa non : sữa của động vật được tiết ra sau khi sinh con non.
• Sữa bình thường.
Có 3 thời kì lấy sữa:
• Thời kì đầu: 7-10 ngày đầu của thời kì tiết sữa, sữa non không được dùng
để chế biến vì loại sữa này có hàm lượng protein cao, nhất là albumin và
globumin. Sữa có màu vàng, dễ bị kết tủa kh xử lý nhiệt. mặt khác sự phát
triển của hệ vi sinh vật bị ức chế do các chất miễn dịch, vì vậy không dùng
sữa này để sản xuất các loại sản phẩm sữa lên men.
• Thời kì giữa: kéo dài nhất, sữa này dùng để chế biến trong công nghiệp.
• Thời kì cuối: sữa già trong thời kì này không được sử dụng trong công
nghiệp chế biến vì hàm lượng chất béo thấp, sữa chứa nhiều meen lipase
làm cho sữa có vị đắng.
Có nhiều loại sữa với tên gọi khác nhau như sau:
• Sữa tươi truyền thống là loại sữa được chế biến thủ công bằng cách đơn
giản: đun sôi sữa sau khi vắt.
• Sữa thanh trùng là sản phẩm sữa nước làm hoàn toàn từ sữa tươi và được
gia nhiệt ở khoảng 72-80
o
C trong khoảng 15 giây. Điểm hạn chế của sữa
thanh trùng là có hạn sử dụng ngắn (chỉ từ 7-10 ngày) và phải bảo quản
nghiêm ngặt ở 2-5
o
C từ khâu sản xuất đến tay người tiêu dùng.
• Sữa tiệt trùng là sản phẩm sữa nước làm từ sữa tươi, sữa nguyên kem hay
sữa đã tách béo và các thành phần khác, được gia nhiệt ở 135-140
o
C trong
vòng 2-5 giây, sau đó làm lạnh ngay. Tiếp đến sữa được đóng trong hộp
giấy tiệt trùng, đảm bảo an toàn vệ sinh. Loại sữa này có thể tươi ngon
trong thời gian 6 tháng ở nhiệt độ bình thường mà không cần chất bảo
quản.
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 6 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
• Sữa hoàn nguyên là sản phẩm sữa được chế biến bằng cách phối trộn
nước và các nguyên liệu như sữa bột, chất béo sữa qua xử lý ở nhiệt độ
cao.
Như vậy, các loại sữa có tên gọi khác nhau là do được xử lý nhiệt
khác nhau, giúp đảm bảo chất lượng, vệ sinh, mùi vị, cách bảo quản tiện
lợi… Chính điều đó đã tạo nên ưu điểm cho các loại sữa tiệt trùng nhờ ứng
dụng công nghệ hiện đại.
II. SỮA TIỆT TRÙNG
Sữa tiệt trùng: Là sản phẩm sữa nước được làm từ sữa tươi, sữa
nguyên kem hay sữa đã tách béo và các thành phần khác (có thể uống trực
tiếp). Loại sữa này thường được đóng chai. Quá trình tiệt trùng gồm hai
công đoạn, trước tiên sữa được gia nhiệt (135-150
o
C) trong vòng 4-6 giây để
diệt các vi khuẩn.
Sau đó khi đóng chai sữa được gia nhiệt một lần nữa (120
o
C) trong
vòng 15-20 giây để giảm vi khuẩn tái nhiễm trong quá trình đóng chai. Các
công đoạn này không chỉ diệt phần lớn các vi khuẩn có trong sữa mà còn
giúp tạo mùi vị sữa tiệt trùng đặc trưng. Sữa tươi tiệt trùng có tuổi thọ dài
hơn (4-6 tháng) và có thể được bảo quản ở nhiệt độ thông thường.
Sữa tiệt trùng kiểu UHT: Là sản phẩm sữa nước được làm từ sữa tươi,
sữa nguyên kem, hay sữa đã tách béo và các thành phần khác (có thể uống
trực tiếp). Loại sữa này thường được đóng gói vô trùng trong hộp giấy hay
chai nhựa. Quá trình tiệt trùng kiểu UHT là sự gia nhiệt từ 140-150
o
C trong
khoảng 4-6 giây với dây chuyền công nghệ hiện đại và rất đắt tiền. Loại sữa
này có mùi vị riêng đặc trưng, thường có tuổi thọ khoảng 6 tháng và cũng có
thể được bảo quản ở hiệt độ thường.
Quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng tương tự như quy trình sản
xuất sữa thanh trùng. Điểm khác biệt quan trọng là sản phẩm sữa tiệt trùng
phải được qua sử lý ở nhiệt độ rất cao (trên 100
o
c ) , nhờ đó toàn bộ hệ vi
sinh vật và enzyme có trong sữa bị vô hoạt. sữa tiệt trùng được bảo quản ở
nhiệt độ phòng. Thời gian bảo quản sản phẩm có thể kéo dài từ 3 đến 6
tháng.
Ưu điểm lớn nhất của sản phẩm sữa tiệt trùng so với sữa thanh trùng
là các nhà sản xuất có thể tiết kiệm được chi phí cho việc bảo quản và vận
chuyển sản phẩm trong điều kiện thường . ngoài ra các nhà sản xuất có thể
chào bán sản phẩm tại những thị trường ở cách xa nhà máy. Họ không bị áp
lực phải tìm ngay nguồn tiêu thụ sản phẩm cho mỗi lô hang sản xuất.
Nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất sữa tiệt trùng phải có chất
lượng tốt. Ngoài yêu cầu cơ bản về các chỉ tiêu vi sinh, hóa lý, cảm quan,
người ta thường quan tâm đến thành phần serum-protein trong sữa tươi.
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 7 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Hàm lượng của chúng dao động 0,1-0,4g/l. Riêng sữa non chứa hàm lượng
rất cao serum-protein. Đây là những protein kém bền nhiệt. Một số phân tử
serum-albumin dễ bị đông tụ khi ta xử lý sữa ở nhiệt độ cao. Do đó, dể sản
xuất sữa tiệt trùng, hàm lượng serum-protein không vượt quá 0,4g/l. Tại nhà
máy, người ta sử dụng ethanolde để đánh giá định tính xem sữa có chứa
những protein kém bền nhiệt hay không. Trộn dung dịch ethanol và sữa theo
tỷ lệ 1:1 ( thể tích ). Nều thấy có hiện tượng đông tụ chứng tỏ trong sữa có
chứa protein kém bền. Nếu nồng độ dung dịch ethanol sử dụng trong thí
nghiệm càng cao mà không làm xuất hiện hiện tượng đông tụ thì sữa sẽ càng
ít protein kém bền nhiệt. Thông thường nếu sữa tươi không cho kết tủa với
dung dịch ethanol 75%(v/v) thì có thể sử dụng để sản xuất sữa tiệt trùng.
Ngoài ra, các nhà sản xuất cần chú ý đến hệ vi sinh vật trong sữa tươi,
đặc biệt là các vi khuẩn có khả năng sinh bào tử và enzyme bền nhiệt. Chúng
sẽ ảnh hưởng đến chế độ tiệt trùng và mức độ vô trùng công nghiệp của sản
phẩm.
III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG
Người ta có thể thực hiện quá trình tiệt trùng sữa trước hoặc sau khi
đã rót sản phẩm vào bao bì. Trên cơ sở đó, sơ đồ khái quát quy trình công
nghệ sản xuất sữa tiệt trùng có những phương án khác nhau.
III.1. TIỆT TRÙNG SỮA TRONG BAO BÌ.
Chuẩn hóa
Bài khí
Đồng hóa
Rót sản phẩm
Tiệt trùng
Sữa tiệt trùng
sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng (phương pháp tiệt trùng
sữa trong bao bì).
Quá trình tiệt trùng sữa có thể thực hiện theo hai phương pháp: gián
đoạn hoặc liên tục.
Phương pháp gián đoạn : sử dụng nồi hấp( autoclave) dạng hình trụ
đứng hoặc nằm ngang, bên trong có bàn xoay hoặc không. Bộ phận này giúp
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 8 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
đảo trộn sữa trong từng bao bì, nhờ đó sự phân bố nhiệt trong sản phẩm sẽ
đồng đều hơn và hiệu quả tiệt trùng sẽ cao hơn.
Sữa sau đồng hóa sẽ được gia nhiệt lên đến 80 độ c và rót vào bao bì .
Tiếp theo , sữa sẽ được đưa vào thiết bị tiệt trùng. Chế độ tiệt trùng thong
dụng : nhiệt độ 110 - 120, thời gian 15 – 40 phút.
Phương pháp tiệt trùng liên tục: sử dụng thiết bị tiệt trùng thủy lực
(hydrostatic sterilizer) dạng đứng hoặc thiết bị tiệt trùng hydrolock.
• Thiết bị tiệt trùng thủy lực : hệ thống băng tải của thiết bị sẽ đưa sữa đi từ
vùng gia nhiệt , qua vùng tiệt trùng , đến vùng làm nguội rồi ra khỏi thiết
bị. thời gian lưu một sản phẩm trong thiết bị trung gian sữa đi qua vùng
này từ 20- 30 phút.năng suất hoạt động của thiết bị loại nhỏ : 2000 sản
phẩm/giờ (bao bì dung tích 0.5l) . Cả 2 loại bao bì thủy lực và nhựa đều có
thể sử dụng được.
• Thiết bị tiệt trùng hydrolock: tương tự như trên , sữa sẽ được đưa vào
vùng tiệt trùng rồi qua những vùng làm nguội trước khi ra khỏi thiết bị.
thời gian lưu của sản phẩm trong thiết bị khoảng 30 – 35 phút. Vùng tiệt
trùng có nhiệt độ 132 - 140 với thời gian lưu sản phẩm 10 – 12 phút. Thiết
bị có thể sử dụng cho cả 2 loại bao bì thủy tinh và nhựa. năng suất hoạt
động của thiết bị có thể lên đến 12.000 sản phẩm/giờ.
Các biến đổi quan trọng diễn ra trong quá trình tiệt trùng
Do quá trình tiệt trùng sữa diễn ra ở nhiệt độ cao và thời gian dài hơn
so với quá trình thanh trùng , bên cạnh những biến đổi có lợi như tiêu diệt tế
bào sinh dưỡng, bào tử vi sinh vật, vô hoạt enzyme . … thì cũng có một số
biến đổi bất lợi xảy ra.
• Biến đổi hóa học: một số vitamin bị phân hủy, đặc biệt là vitamin B1, B2,
và C. theo Bylund Gosta (1995), trong quá trình tiệt trùng , tổn thất vitamin
B1 từ 20 – 50%, tổn thất vitamin B2 và C có thể lên đến gần 100%.
Ở nhiệt độ cao, các hợp chất khử như đường lactose tác dụng với
những hợp chất chứa nhóm -NH2 (acid amin, peptide…) theo phản ứng
Maillard hình thành nên các hợp chất khử và chất màu.
Một số protein có trong sữa (whey protein) có thể bị biến tính một
phần. tuy nhiên, biến đổi này không ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng
của sữa tiệt trùng. Thực tế cho thấy các enzyme trong cơ thể người sử dụng
sẽ dễ dàng “tấn công” những protein đã bị biến tính sơ bộ trong thực phẩm,
nhờ đó khả năng tiêu hóa của protein sẽ tốt hơn.
• Biến đổi cảm quan: sau quá trình tiệt trùng, màu sắc sữa trở nên sậm hơn
khi ta so sánh với sữa tươi. Sản phẩm thoảng mùi caramel và mùi nấu
(cooked flavor).
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 9 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
III.2. TIỆT TRÙNG SỮA NGOÀI BAO BÌ.
• Phương pháp sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT (Ultra High Temperature )
và gia nhiệt gián tiếp.
Chuẩn hóa
Bài khí
Đồng hóa
Tiệt trùng UHT
Rót sản phẩm
Sữa tiệt trùng UHT
sơ đồ quy trinh công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT sử dụng phương
pháp gia nhiệt gián tếp
Đồng hóa : quá trình đồng hóa sữa có thể thực hiện trước hoặc sau quá trình
tiệt trùng UHT. Nếu quá trình đồng hóa thực hiện sau tiệt trùng thì sản phẩm
sẽ đạt được độ đồng nhất cao, tuy nhiên cần phải thực hiện đồng hóa sữa
trong điều kiện vô trùng nên chi phí thiết bị và vệ sinh sản xuất sẽ tăng cao.
Người ta thường sử dụng thiết bị đồng hóa hai cấp bằng phương pháp áp
suất cao. Nhiệt độ của sữa khi vào thiết bị đồng hóa xấp xỉ 75. Áp suất đồng
hóa ở cấp đầu tiên ở cấp đầu tiên dao động trong khoảng 200 – 250 bar.
Tiệt trùng UHT bằng phương pháp gia nhiệt gián tiếp
Ta có thể sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng hoặc ống
lồng. tác nhân gia nhiệt là nước nóng và hơi. Tác nhân làm nguội là nước
lạnh. Chế độ tiệt trùng UHT thường dung là nhiệt độ 143 - 145, thời gian 4 –
5 giây.
Trong thưc tế sản xuất, trên các dây chuyền tự động, sự gia nhiệt hoăc
làm nguội cho từng quá trình: chuẩn hóa, bài khí, đồng hóa và tiệt trùng
được bố trí sắp xếp theo một trật tự nhất định nhất.
Năng suất hoạt động của hệ thống tiệt trùng UHT bằng phương pháp
gia nhiệt gián tiếp thường từ 1.000 – 30.000 lít/giờ.
Quá trình tiệt trùng UHT sử dụng nhiệt độ cao trong thời gian rất ngắn
nên hạn chế được ở mức tối thiểu những biến đổi ảnh hưởng xấu đến chất
lượng sản phẩm. cụ thể như hàm lượng vitamin B1 chỉ tổn thất 3%, hàm
lượng lysine bị giảm 0.4 – 0.8% so với giá trị ban đầu. các chỉ tiêu của sữa
tiệt trùng UHT tương tự như sữa thanh trùng. Sản phẩm không bị sậm màu
và không có sự thay đổi đáng kể về mùi vị so với sữa tươi.
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 10 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Rót sản phẩm: hiện nay sữa tiệt trùng UHT được rót trong bao bì giấy.
điểm khác nhau quan trọng giữa bao bì giấy dành cho sữa tiệt trùng so với
bao bì dành cho sữa thanh trùng là ép sát bên trong lớp giấy , có đến 2 lớp
polyethylene mỏng được ngăn cách nhau bởi một lớp nhôm. Cấu trúc này
giúp ngăn cản triệt để ánh sang và oxy không khí từ môi trường bên ngoài có
thể xâm nhập vào bên trong hộp. nhờ vậy, sản phẩm có thể bảo quản ở nhiệt
độ phòng trong thời gian dài.
Các nhà máy luôn bố trí một thiết bị vô trùng đề chứa sản phẩm bên
cạnh thiết bị rót và đống nắp. khi thiết bị rót gặp sự cố kỹ thuật , sữa sau tiệt
trùng sẽ được bơm vào thiết bị dự trữ nói trên. Ngoài ra, thiết bị dự trữ còn
cho phép các nhà sản xuất có thể bố trí lịch rót hai sản phẩm trên cùng một
thiết bị rót.
• Tiệt trùng sữa ngoài bao bì: phương pháp sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT
(Ultra high temperature) và gia nhiệt trực tiếp.
Sữa sau quá trình chuẩn hóa để hiệu chỉnh hàm lượng chất béo sẽ
được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng hoặc ống lồng để gia
nhiệt sơ bộ lên đến 80. Tiếp theo, để phối trộn sữa với hơi,người ta sử dụng
thiết bị dạng ống nằm ngang với đầu phun hơi hoặc thiết bị phối trộn dạng
hình trụ đáy côn. Nhiệt độ hỗn hợp sữa và hơi sau khi phối trộn sẽ nằm trong
khoảng 140- 150 thời gian tiệt trùng chỉ kéo dài trong vài giây. Sau đó, hỗn
hợp sữa và hơi nước sẽ được đưa vào thiết bị làm nguội sơ bộ trong môi
trường chân không. Khi đó, một phần nước trong hỗn hợp sữa và hơi nước
sẽ được tách ra ngoài. Ngoài ra quá trình làm nguội sơ bộ trong môi trường
chân không còn có mục đích bài khí. Nhiệt độ của sữa khi thoát ra khỏi thiết
bị làm nguội chân không đạt xấp xỉ 80. Tiếp theo, sữa sẽ được đưa vào thiết
bị đồng hóa hai cấp và làm việc trong điều kiện vô trùng. Cần lưu ý là khi
gia nhiệt sữa lên đến 140 -150 bằng phương pháp gia nhiệt trực tiếp, một số
micelle có thể kết hợp với nhau và tạo nên các khối micelle có kích thước
lớn. hiện tượng này làm xuất hiện cặn trong sữa trong quá trình bảo quản.
quá trình đồng hóa ngoài mục đích làm giảm kích thước các hạt cầu béo và
phân bố đều chúng trong pha liên tục thì còn có chức năng phá vỡ các khối
micelle có kích thước lớn, hạn chế hiện tượng sữa có cặn. trong một số
trường hợp, các nhà sản xuất tăng giá trị áp suất đồng hóa lên rất cao. Áp
suất sử dụng cấp đầu tiên trong thiết bị đồng hóa có thể lên đến 400 bar.
Cuối cùng, sữa sau quá trình đồng hóa sẽ được tiếp tục làm nguội
trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng hoặc ống lồng về 20rồi đi vào
bồn trữ vô trùng hoặc máy rót sản phẩm. năng suất hoạt động của thiết bị tiệt
trùng UHT bằng phương pháp gia nhiệt trực tiếp thường dao động trong
khoảng 2.000 – 30.000 lit/giờ.
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 11 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Chuẩn hóa
Gia nhiệt sơ bộ bằng phương pháp gián tiếp
Gia nhiệt trực tiếp
Làm nguội sơ bộ trong môi trường chân không
Đồng hóa trong điều kiện vô trùng
Làm nguội
Rót sản phẩm
Sữa tiệt trùng UHT
sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT sử dụng phương
pháp gia nhiệt trực tiếp.
III.3. YÊU CẦU CỦA SỮA NGUYÊN LIỆU
• Được lấy từ những con bò khoẻ mạnh, không chứa vi khuẩn gây bệnh.
• Sữa có mùi vị tự nhiên, không có mùi lạ, không có chất kháng sinh
• Sữa phải có thành phần tự nhiên, phải tươi và được làm lạnh xuống
4-6
o
C.
• Sữa mang đến điểm thu mua phải được lấy mẫu để kiểm tra chỉ tiêu cảm
quan (mùi vị và độ sạch), chỉ tiêu vi sinh, chỉ tiêu hoá lý (hàm lượng chất
béo, hàm lượng protein, nhiệt độ đóng băng, độ axit chung, độ tỷ trọng,
tổng chất
• Đồng hoá : nhằm làm giảm kích thước các cầu mỡ, phân bố chúng đồng
đều tạo cho sữa có trạng thái đồng nhất. Sữa được đồng hoá ở 70-75 C,
p =250 bar.
IV. THIẾT BỊ SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG
IV.1. MÁY TIỆT TRÙNG SỮA UHT
Thông số kỹ thuật
• Ký hiệu: SGS-1000
• Vật liệu: inốc 304, ống tăng nhiệt SUS 304
• Phương thức: dạng ống đĩa hình khí
• Điều khiển: Tự động điều khiển áp lực
• Nhiệt độ: tiếp liệu 135
O
C xuất liệu 85
O
C
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 12 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
• Có thể điều tiết nhiệt độ và áp lực
• Thời gian diệt khuẩn: 6-15S
• Sản lượng: 1T/h
• Công suất: 0.55KW
IV.2. MÁY TIỆT TRÙNG NHIỆT ĐỘ CAO
Đối với các sản phẩm đồ uống cần bảo quản thời gian dài mà không
cần dùng chất bảo quản thì quy trình thanh khử tiệt trùng phải làm thật tốt
cùng với quy trình chiết rót tự động sẽ đạt được thời gian sử dụng lâu dài
mong muốn. Đối với các sản phẩm sữa đóng hộp, tương dịch, nước hoa quả,
…thì đây là thiết bị lý tưởng. Tiệt trùng ở nhiệt độ cao 120 – 1400C trong
khoảng thời gian ngắn vừa đảm bảo khử khuẩn.
Ưu điểm: không bắt dính, cháy; bền; điều khiển tự động PLC, màn
hình hiển thị, CIP tự động.
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 13 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
IV.3. MÁY TIỆT TRÙNG SỮA TƯƠI
Thông số kỹ thuật
• Lượng hơi nước tiêu hao ( 0,6 kg): 1000 kg/h
• Lượng nước làm mát ≤30 : 10000 kg/h
• Công suất: 80 kw
• Yêu cầu diện tích nhà xưởng : ≥800 m2
IV.4. MÁY TIỆT TRÙNG SỮA UHT DẠNG ỐNG
Thông số kỹ thuật
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 14 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Máy tiệt trùng UHT dạng ống dành cho chiết rót nóng:
• Công suất: 4.5m3/giờ
• Năng suất:7000 chai/giờ loại chai 500ml
• Nhiệt độ tiệt trùng: 85-1370C.
• Thời gian tiệt trùng: 5,10,30 giây.
• Nhiệt độ đầu ra: 900C ± 10C
• Độ chính xác nhiệt độ chiết rót: ± 10C
• Có chức năng SIP nước nóng
• Có chức năng ghi nhớ nhiệt độ SIP, nhiệt độ tiệt trùng và nhiệt độ đầu ra.
• Áp lực nguồn hơi: 4-4.5 bar
Thiết bị điều khiển điện và tủ điều khiển:
• Điều khiển bằng PLC
• Màn hình cảm ứng
• Bộ điều khiển điện
• Tủ điều khiển được chế tạo bằng thép
V. CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SỮA TIỆT TRÙNG
V.1. CHỈ TIÊU CẢM QUAN
Ch tiêuỉ Yêu c uầ
Màu s cắ Màu đ c tr ng c a s n ph mặ ư ủ ả ẩ
Mùi, vị Mùi, v đ c tr ng c a s n ph m, không có mùi, v lị ặ ư ủ ả ẩ ị ạ
Tr ng tháiạ D ch th đ ng nh tị ể ồ ấ
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 15 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
V.2. CHỈ TIÊU HOÁ LÝ TRONG SỮA TIỆT TRÙNG
Ch tiêuỉ Yêu c uầ
Hàm l ng ch t khô, % kh i l ng, không nh h nượ ấ ố ượ ỏ ơ 11,5
Hàm l ng ch t béo, % kh i l ng, không nh h nượ ấ ố ượ ỏ ơ 3,2
T tr ng c a s a 20 o C, g/ml, không nh h nỷ ọ ủ ữ ở ỏ ơ 1,027
axit, o TĐộ 16-18
V.3. CÁC CHẤT NHIỄM BẨN
Ch tiêuỉ Yêu c uầ
Asen, mg/l 0,5
Chì, mg/l 0,5
Cadimi, mg/l 1,0
Thu ngân, mg/lỷ 0,05
V.4. CHỈ TIÊU VI SINH CỦA SỮA TIỆT TRÙNG
Ch tiêuỉ Yêu c uầ
T ng s vi sinh v t hi u khí, s khu n l c trong 1 ml s n ổ ố ậ ế ố ẩ ạ ả
ph mẩ
10
Coliforms, s vi khu n trong 1 ml s n ph mố ẩ ả ẩ 0
E.Coli, s vi khu n trong 1 ml s n ph mố ẩ ả ẩ 0
Salmonella, s vi khu n trong 25 ml s n ph mố ẩ ả ẩ 0
Staphylococcus aureus, s vi khu n trong 1 ml s n ph mố ẩ ả ẩ 0
Clostridium perfringens, s vi khu n trong 1 ml s n ph mố ẩ ả ẩ 0
VI. CÁC PHƯƠNG PHÁP KIỂM TRA SỮA TIỆT TRÙNG
Sữa tươi là sản phẩm của quá trình vắt sữa liên tục, không đứt quãng,
đều đặn của bò cái cho sữa, hoặc của một con riêng lẻ, hoặc tổng hợp của
nhiều con, hoặc của một lần vắt, hoặc tổng hợp của nhiều lần vắt trong ngày,
không được cho thêm gì vào.
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 16 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Khi gọi là danh từ sữa, người ta hiểu đó là sữa bò. Sữa của động vật
khác phải gọi kèm với tên động vật cho sữa.
Sữa có thể cung cấp thẳng, khi dùng, tuỳ theo người tiêu thụ, đun sôi
hoặc hấp để tiệt trùng, nhưng phần lớn là tiệt trùng bằng cách hấp để giữ cho
sữa khỏi hỏng trong thời gian chuyên chở và cung cấp. Muốn ăn thẳng sữa
tươi sống, phải kiểm tra sữa thật chặt chẽ về phương diện vi sinh vật.
VI.1. YÊU CẦU KIỂM NGHIỆM VỀ HOÁ VỆ SINH
• Dựa vào trạng thái của sữa, sơ bộ biết sữa bẩn hay sạch, còn tốt hat đã
hỏng.
• Dựa vào thành phần của sữa, phòng ngừa sữa bị pha thêm nữa, lấy bớt bơ
cần xác định tỷ trọng các chất đường, đạm, béo, muối khoáng trong sữa
• Dựa trên tính chất của sữa tươi dễ bị lên men lactic, chuyển lactóe thành
axit lactic, làm sữa bị chua, cần kiểm nghiệm độ chua của sữa.
Ngoài ra cần xác định sữa có bị gian dối không, như sữa đã bị chua,
được trung hoà lại, cho thêm tác dụng bảo quản vào sữa để kéo dài thời gian
bảo quản, pha lẫn các loại sữa với nhau.
VI.2. KIỂM TRA CÁC CHỈ TIÊU
VI.2.1. ĐỘ CHUA
Kiểm tra theo phương pháp ghi trong chương 1, với phenolphtalein
làm chỉ thị. Kết quả tính ra độ Thorner còn gọi là độ T, nghĩa là số mol ml
NaOH 0,1 N dùng để trung hoà 100 ml sữa.
Thử nghiệm bằng cồn:
Nguyên lý: Chất đạm của axit sẽ được kết tủa bởi cồn. Sữa tươi có độ
chua dưới 20 độ T sẽ không bị vón tủa khi tiếp xúc với cồn, nhưng trên 20
độ T sẽ bị vón tủa.
Tiến hành thử: Hút 5 ml sữa vào ống nghiệm sạch, rồi cho cùng một
thể tích 68o trung tính, lắc đều và theo dõi độ vón. Nếu không thấy vón tủa
là độ chua của sữa không quá 20 độ T.
VI.2.2. ĐỘ KHÔ
Độ khô = 100 – độ ẩm
Độ khô không bơ: Là hiệu của độ khô trừ đi hàm lượng bơ.
Tổng số muối khoáng hay là độ tro: Theo phương pháp định lượng tro
toàn phần. Trong trường hợp kali bicromat, kết quả cần trừ đi lượng kali
bicromat cho vào bảo quản.
VII. CÁC SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 17 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Để đánh giá chất lượng sữa tiệt trùng, người ta sử dụng các chỉ tiêu
hóa lý, vi sinh và cảm quan tương tự như đối với sản phẩm sữa thanh trùng.
Tuy nhiên, các yêu cầu về chỉ tiêu vi sinh của sữa tiệt trùng sẽ nghiêm ngặt
hơn. Các mức giá trị cụ thể phụ thuộc vào mỗi cơ sở sản xuất và những quy
định chung của từng quốc gia.
Hiện nay, trên thị trường xuất hiện nhiều loại sản phẩm sữa tiệt trùng,
như sữa bổ sung hương dâu, cam, vanile, cacao…, sữa tiệt trùng bổ sung
thêm đường saccharose, sữa tiệt trùng bổ sung đườngsaccharose và bột
cacao, sữa tiệt trùng bổ sung vitamin…
Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm trên cũng tương tự như
quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT. Quá trình phối trộn nguyên
liệu sữa và các nguyên liệu phụ, phụ gia… luôn được thực hiện trước giai
đoạn đồng hóa và tiệt trùng.
Hàm lượng các nguyên liệu phụ (đường, bột cacao…) và các phụ gia
cần bổ sung phụ thuộc vào các giá trị các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan mà
những nhà sản xuất mong muốn. Chúng được xác định bằng phương pháp
thực nghiệm.
Ngoài ra, để ổn định chất lượng sản phẩm người ta còn sử dụng thêm
các phụ gia làm bền hệ nhũ tương, phụ gia tạo độ nhớt… để sản phẩm đạt
được các giá trị cảm quan theo yêu cầu.
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 18 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
PHỤ LỤC
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 19 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 20 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 21 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 22 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 23 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 24 SVTH: Nhóm 5
Tr ng H Công Nghi p Th c Ph mườ Đ ệ ự ẩ tài : s a ti t trùngĐề ữ ệ
Khoa Công Ngh Th c Ph mệ ự ẩ
Nhiều loại sữa nước đóng hộp được gọi là “sữa tươi tiệt trùng”
thực chất được chế biến chủ yếu từ sữa bột. Để bảo đảm chất lượng như
sữa tươi nguyên chất, các nhà sản xuất phải bổ sung các vitamin,
khoáng chất nhưng mức độ bổ sung đến đâu thì chưa ai kiểm soát
được.
Theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 7028:2002: Để được công nhận là
sữa tươi tiệt trùng, sản phẩm phải được chế biến từ sữa tươi nguyên liệu và
qua xử lý ở nhiệt độ cao. Nếu có bổ sung sữa bột hoặc chất béo sữa để chuẩn
hóa nguyên liệu thì hàm lượng pha chế thêm cũng không quá 1%, tính theo
khối lượng của sữa tươi nguyên liệu. Các nhà chuyên môn đánh giá: Nếu áp
theo tiêu chuẩn này, thì hầu hết sữa uống đóng hộp bày bán trên thị trường
được gọi là “sữa tươi tiệt trùng” là hoàn toàn sai biệt.
Chỉ 22% sữa tươi
Số liệu của Cục Chăn nuôi cho thấy: Trong 5 tháng đầu năm 2006,
các đơn vị sản xuất sữa đã nhập khẩu 137,7 triệu USD bột sữa gầy và ước
tính cả năm 2006 sẽ nhập khoảng 330 triệu USD bột sữa gầy, tăng gần 20
triệu USD so với năm trước. Nguyên nhân phải nhập nguyên liệu sữa bột vì
trên thực tế, tổng sản lượng nguyên liệu sữa tươi do các hộ chăn nuôi bò sữa
cung cấp khoảng 200.000 tấn, chỉ đáp ứng được 22% nhu cầu trong nước.
Với số lượng nguyên liệu sữa tươi ít ỏi này chủ yếu chỉ đủ để các đơn vị sản
xuất dùng chế biến yaourt, phô mai “Với tỉ lệ 78% là sữa bột, 22% sữa
tươi, cho thấy người tiêu dùng VN đang phải sử dụng một tỉ lệ sữa không tốt
đối với sức khỏe. Trong khi đó tại Thái Lan sử dụng 99% sữa tươi; Nhật
Bản, Hàn Quốc, Đài Loan sử dụng sữa tươi 100%” - một chuyên gia về dinh
dưỡng tại TPHCM nhận xét.
Nguyên nhân chủ yếu khiến nguyên liệu sữa tươi không đủ đáp ứng
nhu cầu trong nước là do giá thu mua sữa tươi thấp, không khuyến khích
người chăn nuôi phát triển đàn. Giá thu mua sữa tươi tại nhà máy thường chỉ
4.200 đồng/kg, trong khi giá thu mua sữa tươi (tính theo VNĐ) ở Thái Lan
là 4.950 đồng/kg, Trung Quốc: 5.200 đồng/kg, Hàn Quốc: 8.500 đồng/kg và
Đài Loan: 8.000 – 11.000 đồng/kg
GVHD : Nguy n Th Qu nh Nhễ ị ỳ ư 25 SVTH: Nhóm 5