Đồ án thiết kế nhà máy phân xưởng sản xuất sữa chua Hy Lạp năng suất 10000 kg sữa nguyên liệu ngày

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Viện Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ
THIẾT KẾ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA CHUA HY LẠP
HỌ TÊN:

TRẦN THỊ THU THÚY

MSSV:

20175230

Lớp:

KTTP 03-K62

E-mail:



Giảng viên hướng dẫn

:

TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Bộ mơn

:

Cơng nghệ thực phẩm

Viện

:

Công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm

Hà Nội…..

Chữ ký của GVHD


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

MỤC LỤC

2


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

LỜI NĨI ĐẦU
Sữa và các sản phẩm từ sữa luôn là nguồn dưỡng chất lý tưởng cho con người. Một
trong các sản phẩm từ sữa mà chúng ta không thể không kể đến đó là sữa chua- một
sản phẩm được biết đến nhiều nhất và phổ biến nhất trên toàn thế giới. Sữa chua là

sản phẩm lên men có thành phần dinh dưỡng cao và dễ dàng được cơ thể hấp thụ.
Tuy nhiên trạng thái, hương vị của sữa chua cũng có sự khác nhau giữa từng vùng
Sữa chua Hy Lạp (Greek Yogurt) là sản phẩm sữa chua được tách bớt nước tạo kết
cấu dẻo đặc hơn sữa chua thường và có vị chua nhẹ. Sữa chua Hy Lạp là một món
có từ lâu đời ở vùng Địa Trung Hải, Đông Á,Trung Á và Ấn Độ và nó cũng đang rất
phát triển tại Mỹ. Trải qua quá trình gạn lọc, người Hy Lạp đã đưa loại sữa chua này
lên đỉnh cao về sự tinh tế và hương vị. Bởi vậy sữa chua Hy Lạp cũng rất nổi tiếng
Sữa chua Hy Lạp là một sản phẩm vô cùng bổ dưỡng, giàu chất dinh dưỡng, ít béo,
giàu probiotic và có lượng protein cao hơn so với sữa chua thông thường.Vậy nên
sữa chua Hy Lạp đã thu hút một lượng lớn những người muốn theo chế độ nhiều
protein, ít đường hoặc chỉ đơn giản là muốn ăn uống lành mạnh hơn.
Sữa chua Hy Lạp là một sản phẩm khá mới đối với thị trường tiêu dùng Việt Nam
những năm gần đây. Tuy mới xuất hiện nhưng sữa chua Hy Lạp đã tạo nên một cơn
sốt trên thị trường tiêu thụ sữa chua.
Hiện nay, một số các công ty về sản xuất sữa và các sản phẩm sữa chua cũng đã đưa
ra hàng loạt các sản phẩm về sữa chua Hy Lạp, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng của người
sử dụng

3


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

CHƯƠNG I: LẬP LUẬN KINH TẾ
1.1. Thông tin chung về sữa chua và thị trường sữa chua Hy Lạp trên thế giới
và Việt Nam
1.1.1. Tình hình tiêu thụ sữa, sữa chua và sữa chua Hy Lạp trên thế giới
Do nhận thức về thực phẩm lành mạnh ngày càng tăng, cơ sở dân số trẻ có ý thức

về sức khỏe ngày càng tăng và xu hướng gia tăng thu nhập hộ gia đình dẫn đến
tăng thu nhập khả dụng và do đó, hỗ trợ việc bán các mặt hàng thực phẩm tùy ý
như sữa chua. Ngồi ra, sự sẵn có của sữa chua có giá trị dinh dưỡng cao, hàm
lượng protein cao, …. và những cải tiến sản phẩm khác được dự báo sẽ thúc đẩy
thị trường sữa chua toàn cầu.
Trên thế giới tình hình tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ sữa thay đổi theo từng thời
kì, phụ thuộc vào tình hình kinh tế và nhu cầu xã hội trong từng giai đoạn cụ thể.
Theo thống kê của tổ chức CLAL.it về Thị trường sữa tồn cầu năm 2020
• Tổng tiêu thụ sữa và các sản phẩm sữa trên toàn cầu năm 2020 đạt
20935174 tấn tăng 0,04% so với năm 2019 (đạt 20927343 tấn)
• Tăng 3,12% so với năm 2018 (đạt 20302087 tấn)
Theo khu vực:
• Đơng Nam Á tiêu thụ các sản phẩm từ sữa ít hơn 2.27% trong năm 2020 so
với năm 2019 nhưng vẫn chiếm 6% thị phần toàn cầu tiếp tục đứng thứ 4 thế
giới
Bắc Mỹ là khu vực tăng trưởng mạnh mẽ nhất và vẫn giữ vững tăng trưởng
trong 3 năm liên tiếp tăng 12.81% trong năm 2020 so với năm 2019, tiếp đến
là khu vực châu âu EU-27 cũng tăng trưởng 1.18% trong năm 2020 so với
năm 2019 và vẫn là khu vực đứng đầu trong tiêu thụ sữa và các sản phẩm từ
sữa.
• Do ảnh hưởng của Covid 19 những khu vực đang trong giai đoạn phát triển
và kém phát triển chịu tổn thất nặng nề làm giảm tốc độ tăng trưởng như: các
quốc gia ở khu vực châu Phi tốc độ tăng trưởng ít hơn 16,95% trong năm
2020 so với năm 2019 và vẫn là khu vực có tiêu thụ sữa thấp nhất thế giới
tiếp đến là Đông Nam Á, châu Âu (trừ EU) và Châu Đại Dương cũng có tốc
độ tăng trưởng ít đi

4

SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Bảng 1.1. Tiêu thụ sữa toàn cầu giai đoạn 2018-2020

Năm 2018

Năm 2019

Năm 2020

Tổng tiêu
thụ (nghìn
tấn)

Thị
phần
tồn cầu

Tổng tiêu
thụ (nghìn
tấn)

Thị
phần
tồn cầu

Tăng
trưởng

20182019

Tổng tiêu
thụ (nghìn
tấn

Thị
phần
tồn
cầu

Tăng
trưởng

Châu ÂuEU-27

7213

35%

7773

37%

7.7%

7919

38%

1.88%

Châu Đại
Dương

4044

20%

4291

21%

6.11%

4186

20%

-0.78%

Châu Âu
(trừ
EU27)

3218

16%

3277

16%

1.83%

3209

15%

-2.08%

Bắc Mỹ

2295

11%

2178

10%

5.10%

2457

12%

12.81%

Đông Nam

Á

1587

8%

1718

6%

8.25%

1679

6%

-2.27%

Châu Phi

342

2%

348

2%

1.75%

289

1%

16.95%

Khu vực

Sữa và các sản phẩm từ sữa rất là đa dạng, bao gồm: sữa bột, sữa đặc, sữa nước,
váng sữa, phomai, bơ, sữa chua…. Trong những sản phẩm đó, sữa chua ngày càng
được ưa chuộng và thị phần ngày càng tăng trong các sản phẩm về sữa từ những lợi
ích cao về sức khỏe của nó.
Theo báo cáo của IMARC GROUP ngày 14 tháng 9 năm 2021 về dự báo giá trị thị
trường sữa chua tồn cầu 2020-2024
• Quy mơ thị trường sữa chua tồn cầu đạt 38,7 tỉ USD vào năm 2018. Đạt
40.5 tỉ USD vào năm 2020 (tăng 4.65% so với năm 2018) và dự báo đạt
khoảng 51.2 tỉ USD vào năm 2024 (tăng 32.3% so với năm 2018)
Tốc độ tăng trưởng sữa chua toàn cầu hàng năm khoảng 6%
Những yếu tố tác động tới sự tăng trưởng sữa chua
• Các sản phẩm sữa chua ngày càng được đa dạng hóa về hương vị cũng
như chất lượng tốt
• Tốc độ đơ thị hóa nhanh, người tiêu dùng đặc biệt các bạn trẻ chuyển
hướng sang các món ăn nhẹ, giàu dinh dưỡng
5

20192020


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

• Sữa chua chứa nhiều men vi sinh giúp duy trì huyết áp, cải thiện đường
ruột, cải thiện khả năng miễn dịch,.. trong tình hình covid vẫn đang diễn
ra thì người tiêu dùng càng quan tâm và lựa chọn các sản phẩm từ sữa
chua thúc đẩy sự tăng trưởng
• Hệ thống mua bán hàng online ngày càng được ưa chuộng cũng góp phần
thúc đẩy sự tăng trưởng của sữa chua

Hình 1.1. Dự báo giá trị thị trường sữa chua trên toàn thế giới giai đoạn 2020-2024

Theo báo cáo của “Priya, Onkar Ambegaonkar & Roshan Deshmukh, Roshan
Deshmukh” vào tháng 5 năm 2020 về thị trường sữa chua Hy lap và phân tích cơ hội
tồn cầu cho biết:
• Quy mơ thị trường sữa chua Hy Lạp được định giá 7.2 tỉ USD vào năm 2019
và dự kiến đạt 11.9 tỉ USD vào năm 2027
• Dự kiến tăng trưởng với tốc độ là 10.9% giai đoạn 2020-2027
• hị trường sữa chua Hy Lạp được phân khúc dựa trên sản phẩm, hương vị,
chủng loại. Sự phát triển giữa các phân khúc cũng tạo nên sự đa dạng của
sữa chua Hy Lạp cũng sẽ thúc đẩy sự tăng trưởng mạnh mẽ của nó.

6


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

1.1.2. Sữa chua Hy Lạp và thị trường sữa chua Hy Lạp tại Việt Nam
Việt Nam là một quốc gia đang phát triển, mức độ đơ thị hóa ngày càng tăng,. nhu

cầu tiêu thụ các sản phẩm sữa (đặc biệt là sữa chua) tại Việt Nam đang có những
chuyển biến tích cực do dân số trẻ, thu nhập bình quân tăng, nhu cầu bổ sung dinh
dưỡng lớn hơn.
Chính vì vậy, các cơng ty về sữa ở Việt Nam đã không ngừng cải tiến chất lượng và
đa dạng hóa sản phẩm để đáp ứng nhu cầu trong nước.
1.1.2.1. Sữa chua Hy Lạp
Sữa chua Hy Lạp là sữa chua thường được gạn bớt nước tạo nên kết cấu sánh mịn
như kem và đặc dẻo hơn so với sữa chua thơng thường. Ngồi ra, sữa chua Hy Lạp
có vị chua nhẹ và thanh đặc trưng của sản phẩm
Để làm sữa chua Hy Lạp phải trải qua q trình lên men. Muốn có được độ thơm
ngon bắt buộc nguồn sữa nguyên liệu phải là nguồn sữa tươi ngon chất lượng nhất
để làm ra sữa chua rồi mới mất nhiều thời gian để cô đọng và chắt lọc những gì tinh
túy nhất làm ra sữa chua Hy Lạp.
Sữa chua Hy Lạp là sản phẩm lên men lactic từ sữa nguyên liệu, không chứa chất
bảo quản và chất phụ gia. Bản chất của sữa chua Hy Lạplà sữa chua thường được
loại bớt nước, whey và đường tạo ra sản phẩm sữa chua đặc, quánh mịn như kem,
màu trắng sữa, mùi chua nhẹ, vị ngọt dịu, ngậy mà không ngán. Sản phẩm có thể
dùng chung với mật ong, mứt, trái cây tươi, các loại hạt khô… Và đây cũng là điểm
khác biệt cơ bản của sữa chua Hy Lạp so với sữa chua thường. Sữa chua Hy Lạp là
một sản phẩm vô cùng bổ dưỡng. Sữa chua Hy Lạp khơng chỉ chứa đầy đủ những
lợi ích của sữa chua thường mà nó cịn có thêm những lợi ích vượt trội khác tạo nên
sự khác biệt cho chính nó.
Sữa chua Hy Lạp thường có 3 loại:
• Sữa chua Hy Lạp khơng đường
• Sữa chua Hy Lạp có đường
• Sữa chua Hy Lạp có hương
Đặc điểm nổi bật về giá trị dinh dưỡng của sữa chua Hy Lạp
• Hệ vi khuẩn có lợi cho sức khỏe con người:
Giúp cải thiện sức khỏe và tăng miễn dịch, tăng sức đề kháng
Lượng men vi sinh trong sữa chua tạo ra sự cân bằng sinh thái trong ruột,

tăng cường phát triển của vi khuẩn có lợi giúp cho đường ruột lành mạnh
thực hiện tốt chức năng tiêu hóa và hấp thụ
• Là nguồn cung cấp protein tuyệt vời:
7


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Lượng protein trong sữa chua Hy Lạp cao hơn nhiều so với sữa chua thơng
thường vì đã được loại bớt nước.
1.1.2.2. Thị trường sữa chua Hy Lạp tại Việt Nam
Theo số liệu thống kê từ tổng cục thống kê năm 2019 cả nước sản xuất được khoảng
390 nghìn tấn sữa chua tăng 17,67% so với năm 2018. Trong đó sữa chua uống đóng
38% vào cơ cấu sản lượng và doanh thu của thị trường sữa chua việt nam (theo
Euromonitor)
Thị phần sữa ở Việt Nam bao gồm: Vinamilk, FrieslandCampina, TH True Milk,
Abbott, Nutifood, Moc Chau Milk, Vinasoy
• Vinamilk là doanh nghiệp hàng đầu công nghiệp chế biến chiếm thị phần cao
nhất ngành sữa với 43.3%. Nếu tính thêm cả Mộc Châu milk thì 2 doanh
nghiệp này đã chiếm hơn 45% thị trường.
Vinamilk chiếm khoảng 33.9% thị phần sữa chua uống và chiếm đến 84.5%
thị phần sữa chua ăn trên tồn quốc
• Theo sau đó FrieslandCampina chiếm 15.8% thị trường. tiếp đến là TH True
Milk chiếm 6.1% thị trường

Hình 1.2. Thị phần Sữa tại Việt Nam
Theo như đánh giá của công ty cổ phần chứng khốn Phú Hưng (PHS) và đánh giá
của cơng ty chứng khoán SSI (SSI Research) đều cho rằng ngành sữa ít bị tác động

của Covid-19:
• Sữa và các sản phẩm sữa ở khu vực thành thị tăng 10% và ở khu vực nơng
thơn tăng 15%
• Doanh thu các sản phẩm sữa tại Việt Nam năm 2020 đạt 135 nghìn tỉ đồng
tăng 8.3% so với năm 2019 nhờ tốc độ tăng trưởng nhanh của ngành sữa chua
và sữa uống. Các ngành tăng trưởng cao hơn: sữa uống (tăng 10%), sữa chua
(tăng 12%), phô mai (tăng 11%), bơ (tăng 10%)
8


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

• Doanh thu từ sữa và các sản phẩm sữa ở Việt Nam dự kiến sẽ duy trì ở mức
7-8%/năm giai đoạn 2021-2025, đạt tổng giá trị khoảng 93.8 tỉ đồng vào năm
2025. Trong đó sữa chua được kì vọng có tốc độ tăng trưởng cao nhất với tốc
độ CAGR là 12%/năm
• Sữa uống ở Việt Nam vẫn chiếm 46,7% thị phần các sản phẩm về sữa.

Hình 1.3. Cơ cấu doanh thu thị trường sữa ở Việt Nam
Một số sản phẩm sữa chua Hy Lạp có mặt trên thị trường Việt Nam
Sản phẩm sữa chua Hy Lạp của công ty
cổ phần ẩm thực Lucas Việt Nam (thành
lập tháng 11 năm 2015):

Hình 1.4 Sữa chua Hy Lạp của cơng ty
cổ phần Lucas

9

• Là đơn vị đầu tiên sản xuất và
phân phối sữa chua Hy Lạp
(nhãn hiệu Lucas Dessert) tại
Việt Nam.
• Sữa chua Hy Lạp Lucas Dessert
là sữa chua đầu tiên được sản
xuất theo công thức chuẩn của
người Hy Lạp tại Việt Nam


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Sản phẩm sữa chua Hy Lạp Vinamilk
• Sữa chua Vinamilk Greek Yoghurt
Style được lên men tự nhiên với
chủng men thuần khiết Hy Lạp
• Giàu dinh dưỡng với cơng nghệ lên
men chuẩn Châu Âu gấp đôi Protein
cho cơ thể săn chắc không làm tăng
cân

Hình 1.5. Sữa chua Vinamilk Greek Yogurt style

10


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Hình 1.6. Sữa chua Hy Lạp nhập khẩu từ Úc
Farmers Union

11

Hình 1.7.Sữa chua Hy Lạp Nestle


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Hình 1.8. Sữa chua Hy Lạp nhập khẩu từ Mỹ

Hình 1.9: Sữa chua Hy Lạp nhập khẩu từ

Chobani

Thụy Điển- Emmi

1.1.3. Phân tích mơ hình SWOT của sữa chua Hy Lạp
Bảng 1.0.1. Bảng SWOT của sữa chua Hy Lạp
S (strengths)

W (Weaknesses)

• Lợi ích về sức khỏe

• Hàm lượng protein cao hơn sữa
chua thơng thường

• Nhận biết thương hiệu
• Giá thành cao
• Mạng lưới phân phối

O (Opportunities)

T (Threats)

• Đa dạng hóa sản phẩm
• Thị hiếu khách hàng

• Chất lượng sữa nguyên liệu
• Sự cạnh tranh từ các thương hiệu
nước ngoài

1.1.3.1.Strengths
Sữa chua Hy Lạp là sữa chua đã được loại bỏ váng sữa nên chúng có kết cấu kem
đặc hơn và hương vị phong phú.
Loại bỏ váng sữa cũng làm cho sản phẩm lành mạnh hơn sữa chua thơng thường
• Lượng Đường ít hơn 40%
• Natri ít hơn 38% (tốt hơn cho thận và hệ thống thần kinh)
• Protein cao hơn gấp đơi
Là sản phẩm bổ dưỡng và mang lại nhiều lợi ích sức khỏe
• Lợi khuẩn trong sữa chua Hy Lạp giúp tăng men vi sinh trong đường ruột,
cải thiện sức khỏe đường ruột
• Kiểm soát huyết áp cao: sữa chua Hy Lạp là nguồn cung cấp canxi,
magie, kali vô cùng quan trọng giúp cải thiện tình hình huyết áp

• Quản lý cân nặng: Lượng protein trong sữa chua Hy Lạp gấp đôi so với
sữa chua thơng thường. Vì cơ thể mất nhiều thời gian hơn để tiêu hóa
protein nên sẽ giúp bạn cảm giác no lâu hơn
1.1.3.2. Weaknesses
• Là một sản phẩm của thương hiệu mới trên thị trường nên sẽ gây khó khăn
trong việc đạt được sự thừa nhận từ người tiêu dùng
12


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

• Sữa chua Hy Lạp có giá thành cao hơn các sản phẩm sữa chua thông thường
khác nên là một cản trở khi tiếp cận tầng lớp thu nhập trung bình và thấp
(tầng lớp chiếm đa số trong tổng dân số Việt Nam)
Ví dụ như: Sữa chua Hy Lạp Lucas có giá 34000 đồng/100g cao hơn gấp 5
lần so với sữa chua TH True Milk có đường giá 6400 đồng/100g
• Là sản phẩm mới du nhập vào Việt Nam nên mạng lưới phân phối sản phẩm
cịn hạn chế, cũng chính vì vậy làm giảm sự tiếp cận của khách hàng với sản
phẩm
1.1.3.3. Oppotunities
Do đang trong đại dịch Covid-19, người tiêu dùng càng quan tâm về vấn đề sức
khỏe tạo nên cơ hội rất lớn phát triển Sữa chua Hy Lạp
Mặt khác tại Việt Nam, sữa chua Hy Lạp cũng mới du nhập do vậy có nhiều khơng
gian để phát triển sản phẩm cũng như đạt được sự chú ý từ người tiêu dùng
Sự đa dạng hóa sản phẩm:
• Thị trường sữa chua Hy Lạp được phân khúc dựa trên sản phẩm, hương
vị, chủng loại. Tại Việt Nam, sản phẩm sữa chua Hy Lạp chủ yếu là các
sản phẩm có hương vị truyền thống

• Vậy nên sự đa dạng hóa sản phẩm (về hương vị, chủng loại, ...) sẽ là cơ
hội và tiềm năng lớn trong thị phần sữa chua của sữa chua Hy Lạp
Thị hiếu khách hàng
• Thị hiếu, sở thích và sự khác biệt của người tiêu dùng ngày càng tăng là một
lý do chính làm cho có rất nhiều sự đổi mới về cơng thức, bao bì và thúc đẩy
thị trường sữa chua Hy Lạp
1.1.3.4. Threats
Sự cạnh tranh từ các thương hiệu nước ngồi:
• Người tiêu dùng thường có xu thế dùng các sản phẩm nước ngoài hơn hàng
nội địa nên đây cũng là thách thức to lớn đối với các sản phẩm sữa chua Hy
Lạp từ các thương hiệu Việt Nam
Nguồn sữa tươi nguyên liệu:
• Chất lượng sữa nguyên liệu chưa được cao so với chất lượng sữa từ nước
ngoài cũng như là sữa đến từ các trang trại được đầu tư thiết bị công nghệ cao
1.2. Cơ sở lý thuyết
1.2.1. Men giống trong sản xuất sữa chua
Trong sản xuất sữa chua Hy Lạp, sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn Streptococus
thermophilus và Lactobacillus bulgaricus.
13


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Trong sản xuất sữa chua, việc sử dụng kết hợp hai loại vi khuẩn này cho kết quả tốt
hơn là sử dụng từng loại. Lactobacillus bulgaricus có chứa enzym phân giải protein
nên có khả năng phân tách được một số amino axit từ casein. Các amino axit này có
vai trị như các chất kích thích hoạt động Streptococcus thermophilus.
Cấy vi khuẩn khác:

• Lợi khuẩn Bifido thêm vào sữa chua như một khuẩn propiotic.
• Có lợi cho sức khỏe con người bằng cách cải thiện tiêu hóa lactose, chức
năng đường tiêu hóa và kích thích hệ thống miễn dịch
1.2.1.1. Lactobacillus bulgaricus
• Lactobacillus bulgaricus là trực khuẩn gram dương, không di chuyển được
và không hình thành bào tử.
• Vi khuẩn này sử dụng đường sữa để sản sinh axit lactic, là vi khuẩn ưa nhit
(40 ữ 45oC), pH thớch hp: 5,2-5,6
ã Cú kh nng lên men glucose, lactose, galactose. Không lên men được đường
fructose, maltose, sucrose
• Chủng này có vai trị quan trọng trong lên men sản xuất sữa chua, có thể tạo
ra 2,7 % axit lactic từ đường lactoza và tạo raacetaldehyd - một chất thơm
trong sữa chua.

Hình 2.1. Lactobacillus bulgaricus
1.2.1.2. Streptococus thermophilus
• Streptococus thermophilus (hình cầu) là vi khuẩn gram dương, lên men yếm
khí tùy tiện
• Phát triển tốt ở nhiệt độ 50oC, sinh sản tốt ở nhiệt độ 37-40oC. Là vi khuẩn
lên men lactic điển hình, có khả năng chịu nhiệt 65oC trong 30 phút.
• pH thích hợp: 6,6-6,8

14


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

•

Loại này cũng đóng vai trị quan trọng trong lên men sản xuất sữa chua. Đây
là một trong những vi khuẩn được sử dụng phổ biến nhất trong ngành cơng
nghiệp sữa.
• Có khả năng lên men glucose, fructose, lactose, sucrose, khi lên men thường
tạo một lượng nhỏ aceton và các hơp chất tạo hương.

Hình 1.. Streptococus thermophilus
1.2.2.Cơ sở lý thuyết của quá trình lên men lactic
Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa lên men, là q
trình sinh hóa đặc trưng của sữa dưới tác động của vi khuẩn lactic lên men đường
lactoza để tạo thành axit lactic
Dựa vào sản phẩm của quá trình lên men chia vi khuẩn thành:
• Vi khuẩn lên men lactic đồng hình:
Chuyển hóa đường thành axit lactic là chủ yếu (chiếm hơn 95%)
Ngồi ra cịn một số sản phẩm phụ: rượu, acxit acetic, aceton, các chất
tạo hương như di-acetyl, acetaldehyt.
• Vi khuẩn lên men lactic dị hình:
Sản xuất lượng axit lactic ít hơn (Khoảng 40-60%)
Cịn lại là sinh sản phẩm phụ: axit piruvic, CO2, rượu,…
Cơ chất chính của q trình lên men lactic là đường sữa – lactoza. Dưới tác dụng
của enzym lactaza, từ một phân tử lactoza cho đường glucoza và đường galactoza.
Sau đó các đường này sẽ đi vào các chu trình chuyển hóa tạo sản phẩm trung gian là
axit pyruvic. Trong quá trình lên men lactic, axit pyruvic dưới tác dụng của lactat
dehydrogenaza của vi khuẩn tạo thành axit lactic

15


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Hình 1.11 Quá trình lên men lactic
Ở giai đoạn đầu của quá trình lên men:
• pH = 6,5 – 6,6 thích hợp cho sự phát triển của loài Streptococcus
thermophilus và đảm bảo cho q trình lên men được bắt đầu.
• Hoạt độ của các enzym phân hủy casein của Lactobacillus kích thích sự phát
triển của Streptococcus và độ axit tăng.
• Khi mơi trường pH của sữa thay đổi (môi trường axit) làm cho lồi
Streptococcus khó phát triển. Lúc này lồi Lactobacillus sẽ thay thế và chiếm
ưu thế.
Trong môi trường axit các ion H+ sẽ tác dụng với các casein mang điện tích
dương và các mixen casein sẽ đông tụ.
Trong lên men sản xuất sữa chua, các vi khuẩn lactic ngoài việc tạo ra axit lactic là
sản phẩm chính thì chúng cịn tạo ra các hợp chất hữu cơ khác. Các hợp chất hữu cơ
này là sản phẩm phụ hoặc sản phẩm trung gian của quá trình lên men. Hàm lượng
của chúng rất ít nhưng chúng đóng vai trị quan trọng trong việc góp phần hình
thành nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm lên men lactic cũng như trong sữa chua.
Đáng chú ý nhất là diaxetyl và axetaldehyt là hợp chất quan trọng quyết định đến
hương vị sản phẩm sữa chua.
1.2.3. Cơ chế đơng tụ sữa
Casein là tên một nhóm protein chủ yếu trong sữa. Casein có mặt trong tất cả các
sữa động vật. Trong sữa bò, casein chiếm gần 80% tổng số protein, khoảng 26g/L
Mecille Casein là tập hợp các siêu mixen có đường kính từ 15-20nm. 1 mecille
casein với kích thước trung bình có tới 400-500 siêu mixen.
16


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Hình 1.12 Cấu tạo Mecille Casein
Đơng tụ casein là q trình chuyển casein từ trạng thái keo sang khối đông với cấu
trúc gel
Để tiến hành đông tụ casein trong sữa, người ta sử dụng 2 phương pháp:
• Chỉnh giá trị pH về điểm đẳng điện của casein
• Sử dụng enzyme đơng tụ sữa
Trong sản xuất sữa chua:
• Axit lactic được tạo ra trong quá trình lên men sẽ tác động đến sự đơng tụ sữa
trong q trình sản xuất sữa chua đặc
• Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và
khiến chúng tồn tại dưới dạng keo
• Axit Lactic làm giảm pH của sữa và khi pH =pI của casein thì các micelle
casein bị trung hịa về điện tích và chúng sẽ đơng tụ tạo thành gel
• Khi pH ở pH=4.5
• Acid Lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quyện sữa

• Các calcium phosphate keo sẽ làm hịa tan và tạo ra Ca 2+. Các ion này làm cho
khối sữa đông tụ bền chặt hơn

17


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

1.3. Lựa chọn địa điểm xây dựng nhà máy
Để thiết kế và xây dựng một nhà máy sản xuất sữa chua Hy Lạp hoạt động có hiệu
quả, việc đầu tiên là phải lựa chọn một địa điểm thích hợp. Địa điểm được lựa chọn
cần đáp ứng được các yêu cầu sau:
•
•
•
•
•
•
•
•

Phù hợp với quy hoạch chung của tỉnh, thành phố.
Gần nguồn cung cấp nguyên liệu và nơi tiêu thụ sản phẩm.
Đảm bảo nguồn nhiên liệu ln sẵn có, khơng q khan hiếm
Gần cung cấp điện, nguồn cung cấp nước, có hệ thống thốt nước hợp lý, xử
lý nước thải đảm bảo khơng ảnh hưởng đến vệ sinh môi trường, đến sức khỏe
của người dân trong vùng.
Thuận tiện về mặt giao thông vận tải, dễ vận chuyển nguyên-nhiên-vật liệu và
sản phẩm song chi phí vận chuyển là tối ưu.
Gần nơi đơng dân cư để có nguồn nhân lực dồi dào, tiêu thụ sản phẩm thuận
lợi.
Địa hình bằng phẳng, địa chất ổn định, khơng có chấn động.
Đủ diện tích để bố trí thiết bị và khu vực trong nhà máy, sản xuất, giao
thông nội bộ thuận tiện, có đất dự trữ cho mở rộng sản xuất.

Dựa vào tiêu chí trên nên em chọn xây dựng nhà máy ở xã Tản Lĩnh, huyện Ba Vì,
Hà Nội

Hình 1.10. Bản đồ xã Tản Lĩnh, Ba Vì, Hà Nội
1.3.1. Nguồn cung cấp nguyên liệu
• Xã Tản Lĩnh nằm ở phía Tây Nam, huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội. Phía Bắc
giáp xã Cẩm Lĩnh và xã Thụy An, phía đơng giáp thị xã Sơn Tây, phía nam
giáp xã Ba Vì
18


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

• Là nơi có điều kiện về địa hình, khí hậu thuận lợi cho sự sinh trưởng và phát
triển ngành chăn nuôi, đặc biệt là chăn ni bị sữa
Việc chăn ni bị sữa tại Ba Vì đã được nhiều gia đình triển khai từ nhiều năm
trước và phát triển mạnh số lượng đàn bị của huyện tính đến năm 2017 khoảng
7500 con (chiếm 65% tổng đàn bò của thành phố) tập trung chủ yếu ở 3 xã Tản
Lĩnh, Yên Bài, Vân Hòa.
Tại xã Tản Lĩnh có tổng 519 hộ chăn ni bị sữa với số bò sữa hiện nay khoảng
2500 con (chiếm 1/3 đàn bò sữa của huyện) với giống bò chủ yếu là bị lai HF trong
đó bị sữa trưởng thành chiếm 75% tổng đàn, bò đang cho sữa chiếm khoảng 64%
(1600 con). Bị lai HF cho lượng sữa bình qn khoảng 14-15 kg sữa/con/ngày. Giá
thu mua sữa nguyên liệu khoảng 10100-12000 đồng/kg. Tạo nên sự thuận lợi trong
việc thu gom sữa tươi nguyên liệu từ các trang trại bò sữa và hộ dân chăn nuôi.
1.3.2. Hệ thống giao thông
Hệ thống giao thơng xã Tản Lĩnh, Ba Vì, Hà Nội
• Trên địa bàn xã có tuyến đường giao thơng quan trọng: đường tỉnh 87A
(DT87A), đường tỉnh 87
• Từ trung tâm xã Tản Lĩnh đến quốc lộ 2 (tuyến chạy qua địa bàn 5 tỉnh, thành
phố: Hà Nội, Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Tuyên Quang, Hà Giang) và quốc lộ 32C

(đi qua 4 tỉnh: Hà Nội, Phú Thọ, Yên Bái, Lào Cai) cách khoảng 13km
• Đi tới trung tâm thành phố Hà Nội cách khoảng 62km (khoảng 20 phút di
chuyển)
• Tới sân bay Nội Bài khoảng 57km (khoảng 25phut di chuyển)
1.3.3. Hệ thống cung cấp điện-hơi-nước
Hệ thống cung cấp điện cho nhà máy đến từ hệ thống điện cao áp ở xã Tản Lĩnh
Nguồn nước: Nhà máy sử dụng nguồn nước do nhà máy nước cung cấp, ngồi ra
cịn sử dụng nước từ các giếng khoan phục vụ cho quá trình tưới tiêu trong nhà máy
1.3.4. Hệ thống xử lý nước thải và vệ sinh mơi trường
Nước thải trong q trình sử dụng phục vụ sản xuất và sinh hoạt sẽ được xử lý cục
bộ đạt tiêu chuẩn theo TCVN 5945:2010 sau đó được thải ra mơi trường
Hệ thống thốt nước phải đảm bảo thốt hết nước, khơng bị ứ đọng và khơng ảnh
hưởng đến mơi trường
Đạt tiêu chuẩn vì: nhà máy sản xuất gần khu dân cư và khu sản xuất nông nghiệp.
Nguồn nước thải sẽ thải trực tiếp tới hệ thống kênh mương và sơng suối tại đây.
Người dân có thể dử dụng nguồn nước liên quan đến sinh hoạt, tưới tiêu nên cần áp
dụng công nghệ xử lý nước thải công nghiệp và nước thải sinh hoạt đảm bảo chất
lượng
19


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

1.3.5. Nguồn nhân lực
Dân số huyện Ba Vì năm 2018 khoảng 282600 người, số người trong độ tuổi lao
động chiếm 69% tổng dân số đây là nguồn nhân lực dồi dào cho nhà máy sau này.
Cùng với đó lực lượng lao động tại các huyện và tỉnh lân cận cũng lên tới hàng triệu
người

Đối với các kỹ sư, cán bộ trong nhà máy có thể tuyển dụng từ các trường đại học
trong cả nước như: Đại học Bách Khoa Hà Nội, Học viện nông nghiệp Việt Nam, …
1.3.6 Thị trường tiêu thụ
Sản phẩm sau khi hoàn thiện sẽ được tiêu thụ trên địa bàn thành phố Hà Nội, sang
thị trường các tỉnh lân cận như Vĩnh Phúc, Phú Thọ, Hịa Bình, Bắc Giang,… sau đó
sẽ mở rộng sang thị trường các tỉnh xa hơn và các nước lân cận.
Sản phẩm hướng tới thị trường sữa chua tầm trung và phục vụ những người trẻ,
những người có lối sống ăn uống lành mạnh cũng như là không dung nạp lactose.

20


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU VÀ THUYẾT MINH DÂY
TRUYỀN CÔNG NGHỆ
2.1. Nguyên liệu trong sản xuất sữa chua Hy Lạp
2.1.1. Sữa tươi nguyên liệu
Sữa tươi nguyên liệu được thu mua từ các hộ chăn ni bị sữa cần đảm bảo các u
cầu về chất lượng theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7405:2018: về Sữa tươi nguyên
liệu
• Sữa phải được bảo quản lạnh từ 2-6oC và sử dụng khơng q 48 giờ.
• Sữa ngun liệu được vận chuyển trong xe chuyên dụng cho thực phẩm, bảo
đảm chất lượng và vệ sinh an toàn cho thực phẩm.
2.1.1.1. Chỉ tiêu cảm quan
Bảng 2.1. Chỉ tiêu cảm quan về sữa tươi nguyên liệu
Tên chỉ tiêu

Yêu cầu

1.Màu sắc

Từ màu trắng ngà đến màu kem nhạt

2.Mùi vị

Mùi, vị đặc trưng tự nhiên của sữa tươi;
khơng có mùi, vị lạ

3.Trạng thái

Dung dịch đồng nhất

4.Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường

Khơng được có

2.1.1.1. Chỉ tiêu hóa-lý
Bảng 2.2. Chỉ tiêu hóa lý về sữa tươi nguyên liệu
Tên chỉ tiêu

Yêu cầu

1.Hàm lượng chất khô, % khối lượng,
không nhỏ hơn

11,5

2. Hàm lượng chất béo, % khối lượng,
không nhỏ hơn

3,2

3..Hàm lượng protein, % khối lượng,
không nhỏ hơn

2,8

4. Tỷ trọng của sữa ở 20 oC, g/ml, không
nhỏ hơn

1,026

5. Độ axit chuẩn, oT

Từ 16 đến 21

6. Điểm đóng băng, oC

Từ -0,50 đến -0,58
21


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

2.1.1.1. Chỉ tiêu vi sinh vật

Bảng 2.3. Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi nguyên liệu
Tên chỉ tiêu

Kế hoạch lấy mẫu
n

Giới hạn tối đa

c

1.Số lượng vi khuẩn hiếu khí tổng số
đếm được tại 30oC

m

M

5*102

2*103

3*106

2.Staphylococus aureus

5

2

Trong đó:

•

n là số mẫu cần lấy từ lộ hàng để kiểm tra.

•

c là số mẫu tối đa có kết quả nằm giữa m và M, tổng số mẫu có kết quả
nằm giữa m và M vượt q c là khơng dạt.

•

m là mức giới hạn mà các kết quả không vượt quá mức này là đạt, nếu
các kết quả vượt q mức này thì có thể đạt hoặc khơng đạt.

•

M là mức giới hạn tối đa mà khơng có mẫu nào được phép vượt q

2.1.2. Men giống
Men giống trong sản xuất sữa chua Hy Lạp là: chế phẩm YOFLEX
Hasen

®

của chr

Thích hợp lên men ở nhiệt độ: 40-43oC trong tối đa 5 giờ
2.1.3. Nguyên liệu phụ
2.1.3.1. Đường RE
Trong quá trình sản xuất sữa chua Hy Lạp, đường được bổ xung vào ở công đoạn

phối trộn dưới dạng bột tăng độ ngọt, tạo độ sánh và tăng giá trị cảm quan của sản
phẩm.

22


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Đường RE là đường tinh luyện, là đường Saccarose được tinh chế và kết tinh, là sản
phẩm đường cao cấp, được sản xuất trực tiếp từ mía, từ đường thơ hoặc từ các
nguyên liệu khác.
Trong sản xuất, đường RE được mua tại nhà máy đường Đức Trọng, xã Phú Hội,
tỉnh Lâm Đồng.
Đường RE đảm bảo các yêu cầu về chất lượng theo tiêu chuẩn quốc gia “ TCVN
7968:2008 về Đường”
Bảng 2.4: Chỉ tiêu chất lượng đường RE
Chỉ tiêu

Mức quy định
Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối
đồng đều, tơi khơ, khơng vón cục

Ngoại hình
Chỉ tiêu
Mùi, vị
cảm quan

Vị ngọt, khơng có mùi lạ

Tinh thể trắng óng ánh. Khi pha vào nước
cất cho dung dịch trong suốt.

Màu sắc
Độ Pol (oZ)

Chỉ tiêu
Lý- hóa

≥ 99,70

Hàm lượng sacharoso và
đường khử (% khối lượng tính
theo saccharose)

≥97,0

Tro dẫn điện, % khối lượng
(m/m)

≤ 0,02

Độ ẩm, % khối lượng (m/m)

≤ 0,05

Độ màu, đơn vị ICUMSA

≤ 60

Dư lượng SO2, ppm

≤ 20

2.1.4.2. Chất ổn định
Trong sản xuất sữa chua Hy Lạp, chất ổn định đưa vào nhằm mục đích:
• Làm giảm sức căng bề mặt của các pha trong hệ nhũ tương
• Tạo trạng thái bền cho sữa, tránh hiện tượng tách lớp, tách béo, kết lắng
• Hình thành một màng bảo vệ bao bọc xung quanh các hạt pha phân tán làm
cho chúng không kết hợp với nhau được để không tạo nên các hạt phân tán có
kích thước lớn hơn
• Cải thiện kết cấu, tăng độ mịn cho sản phẩm
Chất ổn định E407 (carageenan) là sản phẩm có tính gel, ưa nước thu được từ một
số loài thuộc lớp tảo biển đỏ Rhodophyceae
23


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

• Thành phần chính: ester của đường galactose và 3,6-anhydrogalactose
polysaccharide với (NH4)2SO4, CaSO4, MgSO4, K2SO4 và Na2SO4. Các
đường hexoza này có liên kt -1,3 v ò-1,4 trong copolymer
ã Trng thỏi: Mu vng nhạt tới vàng nâu. Dạng bột thô, bột mịn và gần như
khơng mùi
• Độ tan: Khơng tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ khoảng 80°C tạo
thành một dung dịch sệt hay dung dịch màu trắng đục có tính chảy.
• Phân tán dễ dàng trong nước hơn nếu ban đầu được làm ẩm với cồn, glycerol,
hay dung dịch bão hịa glucose và sucrose

Tính chất đặc trưng nhất của carageenan là khả năng phản ứng với protein. Do
carrageenan tích điện âm nên liên kết với protein (với ion Ca 2+, K+ trong sữa) tạo gel
ở nhiệt độ thấp. Chính vì vậy Carageenan được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp
sữa.
Carageenan phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật theo tiêu chuẩn việt nam TCVN
10372:2014 “Yêu cầu kĩ thuật Carrageenan”
Bảng 2.5. Chỉ tiêu cảm quan Carrageenan
Chỉ tiêu

Yêu cầu

1.Màu

Từ trắng đến trắng ngà

2. Mùi

Không mùi hoặc mùi tanh nhẹ

3. Vị

Không vị
Bảng 2.6. Chỉ tiêu hóa lý Carrageenan
Chỉ tiêu

Yêu cầu

1.Hao hụt khối lượng khi sấy, % khối lượng

≤ 12,0

2. Độ tan trong nước ở nhiệt độ 80oC, % khối lượng

≥ 90

3. Dư lượng dung môi, gồm etanol, isopropal, methanol,
đơn lẻ hoặc kết hợp, % khối lượng

≤0,1

4. pH (dung dịch 1% khối lượng)

8-11

5. Độ nhớt của dung dịch 1,5% khối lượng, 75oC, Cp

≥5

6. Hàm lượng tro tổng số theo khối lượng khô, % khối
lượng chất khô

15-40

7.Hàm lượng tro không tan trong axit, % khối lượng

≤1,0

8.Chất không tan trong axit, % khối lượng

≤ 2,0

9. Hàm lượng Sunfat (SO42-), % khối lượng chất khô

15-40

24


SVTH: Trần Thị Thu Thúy

GVHD: TS. Nguyễn Chính Nghĩa

Bảng 2.7. Giới hạn kim loại nặng trong Carrageenan
Chỉ tiêu

Yêu cầu

1.Hàm lượng Asen (As), mg/kg

≤ 3,0

2.Hàm lượng chỉ (Pb), mg/kg)

≤ 5,0

3. Hàm lượng cadimi (Cd), mg/kg

≤ 2,0

4. Hàm lượng thủy ngân (Hg), mg/kg

≤ 1,0

Bảng 2.8. Chỉ tiêu vi sinh của Carrageenan
Chỉ tiêu

Yêu cầu

1.Tổng số vsv hiếu khí

≤ 5000 cfu/g

2. Salmonella ssp.

Khơng được có

3. E.coli

Khơng được có/1g

*Chất ổn định E440 (Pectin): Pectin là một hợp chất polysaccharide tự nhiên có
nhiều trong trái cây chín: táo, mâm xơi, cam, trái cây họ qt. Pectin được chiết xuất
từ vỏ táo và vỏ cam có bột màu trắng đến nâu nhạt. Được sử dụng như một chất tạo
gel, chất làm dày và chất ổn định trong thực phẩm
Pectin sử dụng trong sản xuất phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật theo tiêu chuẩn
quốc gia “TCVN 12100:2017 Phụ gia thực phẩm-Pectin”
*Chỉ tiêu cảm quan:
• Pectin có bột màu trắng, vàng nhạt, xám nhạt, nâu nhạt.
Bảng 2.9.Chỉ tiêu lý-hóa của Pectin
Chỉ tiêu

Yêu cầu

1.Hao hụt khối lượng sau khi sấy, % khối lượng

≤ 12

2.Hàm lượng SO2, mg/kg

≤ 50

3.Hàm lượng tro không tan trong axit, % khối lượng

≤1

4.Hàm lượng chất không tan tổng số, % khối lượng

≤3

5.Hàm lượng Nito (sau khi rửa bằng axit và etanol), %
khối lượng

≤ 2,5

6.Mức độ amid hóa, % tổng số các nhóm Carboxyl của
pectin

≤ 25

25