tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất kem

ii

Lời cảm ơn!

Với lòng biết ơn chân thành chúng em xin gởi lời cảm ơn đến cô Trần Thị Thu Trà, người
đã tận tình hướng dẫn chúng em thực hiện đồ án tốt nghiệp này mặc dù quỹ thời gian của cô khá
bận rộn. Những hướng dẫn và gợi ý quý báu của cô là nhân tố quan trọng giúp đồ án này có thể
hoàn thành. Nếu trong quá trình làm việc chung, chúng em có điều gì sơ sót, rất mong cô bỏ qua
và chỉ dạy cho chúng em.

Chúng con xin cảm ơn cha mẹ những người luôn quan tâm chăm sóc chúng con trong
suốt thời gian học tập. Nếu không có cha mẹ chúng con đã không có được như ngày hôm nay.
Tuy nhiên, đây chỉ là những kết quả ban đầu , chúng con xin cố gắng nghiều hơn nữa để không
phụ lòng của cha mẹ và thầy cô.

Chúng em cũng xin cảm ơn những thầy cô thuộc khoa Công Nghệ Thực Phẩm, những
thầy cô thuộc trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP HCM và những thầy cô đã từng dạy dỗ
chúng em trong suốt thời gian học tập. Các thầy cô đã từng bước nâng đỡ chúng em về kiến thức
cũng như rèn luyện nhân cách con người cho hoàn thiện. Chúng em xin ghi nhớ công ơn này.

Xin cảm ơn các bạn lớp 06DTP đã giúp đỡ chúng mình trong quá trình học tập. Thời gian
được bên nhau cùng học tập và vui chơi quả thật là những kỷ niệm đẹp khó quên của chúng ta.
Hy vọng sẽ được gặp lại và cùng làm việc chung trong tượng lai.

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn sự quan tâm của tất cả mọi người để chúng
em có hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.


CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 1




CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU CHUNG
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 2


1.1. Kem là gì
Kem là sản phẩm lạnh đông của hỗn hợp nƣớc. Thông thƣờng là hỗn hợp nƣớc trái cây
hay sữa, thêm một ít chất béo. Để kem mịn và xốp, trong quá trình làm lạnh, hỗn hợp đƣợc
đánh trộn để bổ sung không khí và giảm kích thƣớc của các tinh thể đá.
1.2. Phân loại kem
Có nhiều loại kem. Bylund Gosta (1995) đề nghị phân loại kem thành bốn nhóm:
 Kem đƣợc sản xuất từ sữa.
 Kem đƣợc sản xuất từ chất khô không béo của sữa (milk solids non –fat) và dầu thực
vật.
 Kem đƣợc sản xuất từ nƣớc ép trái cây có bổ sung thêm thành phần chất béo và chất
khô không béo của sữa.
 Kem đƣợc sản xuất từ nƣớc ép trái cây và đƣờng.
Hai nhóm sản phẩm đầu tiên là phổ biến nhất và chiếm khoảng 80÷90% tổng sản lượng kem
trên toàn thế giới.
1.3. Lịch sử hình thành kem

Năm 54 sau Công Nguyên, khi lên ngôi ḥ oàng đế La Mã, Nero mở đại tiệc và quyết định
tạo nên một sự kinh ngạc cho các vị khách bằng một món tráng miệng chƣa ai nghĩ tới: tuyết
ngọt. Để làm đƣợc món này, ông đã cho ngƣời lên núi Apennine lấy tuyết về rồi ƣớp nó bằng
mật hoa, hoa quả và mật ong. Lịch sử vốn công tâm, Nero đến giờ vẫn bị ngƣời đời coi là bạo
chúa, nhƣng cái công nghĩ ra tuyết ngọt – tiền thân của kem – của ông vẫn đƣợc ghi nhận.
Hơn 500 năm sau, tại Trung Quốc, dƣới triều nhà Đƣờng (618-907), không hẹn mà nên,
món tuyết ngọt của Nero có thêm một hình hài mới. Nó là một hỗn hợp của sữa trâu, bò, dê
đă đƣợc lên men trộn với bột mỳ, sau đó đƣợc ƣớp long não cho hƣơng vị và làm lạnh bằng
băng và muối. Món quý này cũng nhƣ tuyết ngọt của Nero, chỉ đƣợc dùng trong những buổi
tiệc lớn của triều đình.
Nhƣ vậy, kem là sản phẩm đã có lâu tại Trung Quốc. Theo Campell (1980) mãi đến năm
1951, nhà máy sản xuất kem đầu tiên trên thế giới mới đƣợc ra đời và ngƣời ta bắt đầu xem
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 3

kem là một sản phẩm thƣơng mại. Ngày nay kem đã trở thành sản phẩm quen thuộc với
ngƣời tiêu dùng và đƣợc yêu thích với các lứa tuổi khác nhau.
1.4. Nhu cầu ăn kem trên thế giới và Việt Nam
1.4.1. Thế giới.
Món kem là món ăn quen thuộc và rất đƣợc ƣa chuộng ở các quốc gia nhƣ: New
Zealand, Pháp, Italy và rất nhiều quốc gia khác…
Kem đƣợc làm và ăn ở hầu hết các nƣớc trên toàn thế giới. Tổng số trên toàn
thế giới về sản xuất kem và món tráng miệng đông lạnh liên quan là 14,4 tỷ lít trong
năm 2009 tức là trung bình 24 lít cho mỗi ngƣời, trị giá 35 tỷ dollar. Unilever và
Nestle là nhà sản xuất lớn nhất trên toàn thế giới, với khoảng 17% và 12% của thị
trƣờng tƣơng ứng. Phần lớn các mùi hƣơng khác nhau là có sẵn, bao gồm cả các vị.
Sự khác nhau trong văn hóa và khí hậu tạo ra sự khác biệt lớn về khối lƣợng, chủng

loại và hƣơng vị của kem đƣợc sản xuất và tiêu thụ trong các nƣớc khác nhau.
Mỹ là nhà sản xuất kem lớn nhất (khoảng 6 tỷ cho mỗi năm) và mỗi đầu ngƣời
tiêu thụ hàng năm khoảng 22 lít, chỉ New Zealands thì ăn nhiều hơn với một mức tiêu
thụ là 26 lít. Khoảng 9% tất cả các loại sữa sản xuất tại Mỹ thì đƣợc dùng để làm kem
và hơn 90% các hộ gia đình Mỹ mua nó. Kem đƣợc ăn nhƣ bánh snack, nhiều nhƣ
bánh biscuit đƣợc ăn ở Anh. Bán kem ở Mỹ trong năm 2009 là khoảng 20 tỷ đồng, nó
đƣợc bán trong các cửa hang bán lẻ, cửa hàng tạp hóa, siêu thị, nhà hàng… Hơn một
nửa số doanh thu là tiền bán kem, kem ít chất béo, yoghurt đông lạnh và nƣớc trái cây
trong một khoảng nhỏ (<10%). Vani là hƣơng vị phổ biến nhất.










CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 4


Giới thiệu một vài loại kem nổi tiếng trên thế giới:
Kem New Zealand

Hình 1.1: Kem New Zealand

Có thể coi kem là một thƣơng hiệu quốc gia của đất nƣớc này. Chỉ có 4 triệu dân,
nhƣng ngƣời New Zealand lại ăn kem nhiều chỉ sau ngƣời Mỹ. Kem New Zealand ngon ở độ
tinh khiết và tƣơi mới. Kem đƣợc làm trong môi trƣờng cực sạch, từ sữa của đàn bò quanh
năm chỉ ăn cỏ trên những cánh đồng xanh ngút mắt, từ những nguyên liệu tƣơi mới đƣợc lựa
chọn cẩn trọng nhất với công nghệ làm kem tiên tiến có tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt. Môi
trƣờng thanh khiết và sạch giúp New Zealand gần nhƣ miễn dịch với hầu hết các bệnh dịch
động vật. Chính điều này khiến ngƣời dân nƣớc này hoàn toàn vô lo khi thƣởng thức món
kem của nƣớc mình.






CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 5


Kem Pháp

Hình 1.2: Kem Pháp
Berthillon là cái tên khá quen thuộc khi nhắc tới kem Pháp. Nó có hai dạng: kem sữa
và sorbet (kem hoa quả không có kem hoặc sữa) với vô vàn mùi hƣơng: từ ngọt ngào với
chocolate tới vani, từ chanh chua sắc đến dâu thơm mát. Nhiều ngƣời từng nói, để thƣởng
thức loại kem ngon nhất thế giới, hãy đến Berthillon trên con phố Louis gần Notre Dame.
Dạo bộ bên sông Seine và tận hƣởng hƣơng vị kem tuyệt vời của Berthillon, bạn sẽ hiểu tại
sao nên đến Paris.

"Đại sứ đặc mệnh toàn quyền" của kem Pháp ở Việt Nam là Fanny. Để chắc chắn đạt chất
lƣợng cao nhất, mỗi loại kem Fanny đều có một công thức đƣợc tính toán cẩn thận. Các sản
phẩm nhập khẩu để làm kem cũng đƣợc Fanny lựa chọn kỹ càng nhƣ chocolate Bỉ, kem tƣơi
New Zealand, vani Madagascar, rhum của Antilles hay chè xanh Nhật Bản






CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 6



Kem Italy

Hình 1.3: Kem Italy
Hãy thuộc lòng chữ "Galeto". Ở đây, có những cửa hàng chuyên Galeto, những quán cà phê
bán Galeto, những cửa hàng có riêng kem Galeto của mình. Loại kem làm từ những nguyên
liệu hoàn toàn tự nhiên này có từ thời Phục Hƣng. Suốt một thời gian dài, đây là món ăn dành
riêng cho những ngƣời giàu có. Các nhà sáng tạo - dân vùng Dolomit ở phía Bắc và Sicily ở
phía Nam - không thể sống nổi vì cung lớn hơn cầu. Họ phải di cƣ tới Australia, Đức, Thuỵ
Sĩ và Pháp để bán Galeto.

1.4.2. Việt Nam
Tuy không phải là nơi sáng tạo ra kem nhƣng thị hiếu về kem của ngƣời Việt Nam

cũng rất phát triển. Kết hợp những bí quyết làm kem từ nhiều quốc gia trên thế giới và ẩm
thực Việt Nam mà nƣớc ta cũng cho ra đời nhiều loại kem mang hƣơng vị riêng đặc trƣng và
đƣợc ngƣời tiêu dùng ƣa chuộng.
Mỗi năm, ngƣời tiêu dùng Việt Nam tiêu xài gần 700 tỷ đồng cho sản phẩm kem và tốc độ
này tăng trƣởng đều hàng năm từ 15-20%, tức là khoảng 0,3 lít cho một ngƣời mỗi năm, vẫn
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 7

còn rất thấp so với thế giới. Theo kết quả điều tra ngƣời tiêu dùng trên cả nƣớc về hàng Việt
Nam chất lƣợng cao 2005, thị phần kem Việt nam đƣợc phân chia nhƣ sau: Kido’s chiếm
45,8% thị phần, Vinamilk chiếm 20,8%, và Thủy Tạ chiếm khoảng 20,8% thị phần. Ở phân
khúc trung và cao cấp, Kido’s chiếm khoảng 60% thị phần.
Kem tƣơi Tràng Tiền


Kem Tràng Tiền từ lâu nổi tiếng với các hƣơng vị nhƣ kem đậu xanh béo ngậy khi ăn vào tan
chảy từ từ trong miệng cho đến kem sôcôla, cốm, sữa ngọt lịm, thơm ngon. Từ khi ra đời năm
1958 đến nay, kem Tràng Tiền luôn giữ đƣợc sự tin yêu của khách hàng nhờ vào chất lƣợng và
hƣơng vị riêng của mình. Mặc dù nổi tiếng nhƣng giá kem Tràng Tiền rất rẻ, mọi ngƣời ai cũng
có thể thƣởng thức.


Hình 1.4: Kem tuơi Tràng Tiền



CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 8


Kem Thủy Tạ
Các sản phẩm Kem Thuỷ Tạ đƣợc sản xuất trên dây chuyền hiện đại khép kín, theo công
nghệ của Italy.
Quy trình sản xuất:
Nguyên liệu

Trộn

Thanh trùng

Đồng hoá

Đông lạnh

Tạo hình (Rót khuôn)

Đông cứng

Bao gói sản phẩm, đóng thùng

Bảo quản (<= -18oC) trong kho
lạnh

Phân phối


Tới các đại lý, cửa hàng.
Nguyên liệu chủ yếu dùng trong sản xuất kem :
 Đƣờng
 Sữa
 Chất béo
 Các loại hƣơng liệu
 Các chất ổn định / nhũ hoá
 Bột ca cao, sôcôla,
 Các loại hoa quả tự nhiên, hạt khô, mứt quả, nƣớc quả…
Chủ yếu các loại nguyên liệu dùng để sản xuất kem là mua trong nƣớc, có các chất làm đông
kem là phải nhập từ các hãng sản xuất ở nƣớc ngoài.
Quy trình công nghệ: Là sự kết hợp giữa công nghệ hiện đại của nhà cung cấp thiết bị hàng
đầu Châu Âu với các hƣơng vị mang đậm tính truyền thống và hoa quả nhiệt đới phong phú
của Việt Nam.
Thiết bị máy móc: toàn bộ thiết bị máy móc do một tập đoàn hàng đầu nổi tiếng của thế giới
chuyên ngành về chế tạo máy chế biến sữa và kem cung cấp.
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 9

.
Hình 1.5: Công đoạn đóng gói kem Thủy Tạ
Đây là một dây chuyền sản xuất hiện đại khép kín - tự động hoàn toàn từ khâu đầu tới khâu
cuối, có thể sản xuất đƣợc các sản phẩm: Kem cây, kem cốc các loại, kem ốc quế và các loại
kem hộp 500ml, 1 lít, 5 lít.
Các thiết bị dùng trong phân phối kem:
o Các loại xe vận tải lạnh chuyên dụng

o Thùng chở hàng chuyên dụng
o Các loại tủ đông trƣng bầy kem trang bị cho các Đại lý phân phối (nhiều kích
cỡ) để bảo quản và trƣng bầy kem tại Đại lý
Quy trình sản xuất và phân phối đồng bộ khép kín từ sản xuất tới ngƣời tiêu dùng đảm bảo
chất lƣợng sản phẩm và "Tuyệt đối an toàn vệ sinh thực phẩm"
Nguyên liệu chọn lọc:
Để tạo ra đƣợc các sản phẩm chất lƣợng cao ngay từ nguyên liệu đầu vào đã sử dụng những
nguyên liệu chất lƣợng cao, đƣợc kiểm tra giám sát chặt chẽ về mặt chất lƣợng, với hệ thống
nhà cung cấp uy tín, ổn định. Đặc biệt góp phần làm nên hƣơng vị đặc trƣng Việt nam của
thƣơng hiệu kem Thủy Tạ là các nguồn hoa quả, sản vật nhiệt đới đƣợc tuyển chọn rất kỹ từ
các vùng đặc sản trong nƣớc: khoai môn Lạng Sơn, cốm làng Vòng, đậu xanh Hải Dƣơng,
dừa Bình định…. Hơn 80% nguyên liệu sản xuất kem từ nguồn nguyên liệu trong nƣớc.
Chỉ tiêu chất lượng vượt trội của sản phẩm so với đa số sản phẩm cùng loại:
 Các chỉ tiêu vi sinh: thấp hơn nhiều so với giới hạn cho phép và so với sản
phẩm cùng loại.
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 10

 Các chỉ tiêu hoá lý:
o Độ tan chảy: đồng đều và lâu hơn sản phẩm cùng loại tại cùng một điều
kiện.
o Độ mịn: Cao hơn rất nhiều sản phẩm cùng loại.
 Chỉ tiêu cảm quan: Thơm ngon và có mùi vị đặc trƣng đối với từng loại sản
phẩm hơn so với sản phẩm cùng loại.
Chất lƣợng kem công nghiệp Thủy Tạ đã đƣợc ngƣời tiêu dùng công nhận - Tiêu chí chất
lƣợng là tiêu chí đƣợc ngƣời tiêu dùng coi trọng hơn cả khi mua kem ăn. Theo cảm nhận của
ngƣời tiêu dùng, trên thị trƣờng chỉ có 3 thƣơng hiệu kem đƣợc đánh giá chất lƣợng cao là:

kem Thủy Tạ, kem Wall's (nay đã bán cho Kinh Đô) và kem Vinamilk (theo nguồn nghiên
cứu thị trƣờng của Công ty Thủy Tạ). Kem công nghiệp Thủy Tạ đã nhận đƣợc nhiều giải
thƣởng, huy chƣơng vàng qua các kỳ hội chợ, các cuộc bình chọn, và liên tục đƣợc ngƣời tiêu
dùng bình chọn là hàng Việt nam chất lƣợng cao.
Ngoài ra, còn có các loại kem khác cũng khá nổi tiếng của Việt Nam nhƣ:
Kem Vinamilk

Hình 1.6: Sản phẩm kem Vinamilk
Kem Vinamilk có nhiều hƣơng vị trái cây tự nhiên: dâu, sầu riêng, dừa, khoai môn, đậu xanh
và nhiều hƣơng vị khác đƣợc đóng trong bao bì hộp 1 lít hoặc 450ml tiện lợi cho ngƣời sử
dung. Bạn có thể ăn ngay với bánh côn kem, hoặc cho thêm mứt, đậu phộng hoặc siro để có
một ly kem ngon tuyệt theo đúng sở thích của mình.
Kem Vinamilk còn có loại ly và cây rất phù hợp với các em thiếu nhi.

CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 11

Kem Kido’s

Hình 1.7: Sản phẩm kem Kido’s
Hiện nay, Kido’s đang có hai nhãn hàng chính đó là: Merino và Kido’s Celano với hơn 50
sản phẩm gồm các chủng loại: kem hộp, kem hũ, kem bánh và kem que. Đồng thời, KIDO
cũng thực hiện chiến lƣợc đa dạng hóa sản phẩm phù hợp với khẩu vị ngƣời việt nhƣ: Kem
Xoài, Kem Mãng Cầu bên cạnh những khẩu vị quen thuộc của quốc tế nhƣ: Kem Chocolate,
kem dâu, kem vani.

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 12









CHƢƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 13


2.1. Nguyên liệu trong sản xuất kem
2.1.1. Sữa và các sản phẩm từ sữa
Trong sản xuất kem, ngƣời ta sử dụng các dạng nguyên liệu nhƣ sữa tƣơi, sữa cô đặc,
sữa bột nguyên cream, sữa bột gầy, chất béo từ sữa nhƣ cream, bơ hay chất béo khan
(anhydrous milk fat)….
Sữa là một loại thực phẩm có nhiều chất bổ và chứa đầy đủ các chất quan trọng đối với sự
phát triển của con ngƣời.Trong sữa có gần 100 chất khác nhau nhƣ chất béo, protein, đƣờng,
vitamin, khoáng ,enzyme, chất khí và đặc biệt có nhiều chất miễn dịch. Trong sữa có 10 loại
acid không thay thế, 18 loại ạcid béo và 25 loại muối khoáng, 12 loại vitamin, 4 loại
đƣờng….Ngoài ra sữa còn chứa một lƣợng nƣớc tƣơng đối lớn vì thế đã làm giảm độ năng
lƣợng sữa.
Sữa bò gồm khoảng 87% là nƣớc và 13% là chất khô. Và hàm lƣợng sữa có thể dao động một
cách đáng kể. Số liệu trong bảng 2.1 cho biết giới hạn của dao động hàm lƣợng các thành
phần trong sữa.
Bảng 2.1: Thành phần hóa học của sữa
Thành phần chính
Khoảng dao động
Giá trị thực
 Nƣớc

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 %

Các nguyên liệu trên phải đƣợc kiểm tra những chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và vi sinh. Chất
lƣợng của nguyên liệu càng cao thì chất lƣợng sản phẩm sẽ càng tốt và ổn định. Việc lựa
chọn dạng nguyên liệu thích hợp cho sản xuất sẽ phụ thuộc vào dạng sản phẩm kem, giá
thành nguyên liệu và nguồn cung ứng.
Mỗi loại nguyên liệu sẽ đƣợc bảo quản trong những điều kiện thích hợp tƣơng ứng.
Ví dụ nhƣ sữa tƣơi đƣợc bảo quản trong các thiết bị kín đƣợc làm bằng thép không rỉ ở nhiệt
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 14

độ không lớn hơn 6
o
C. Sữa bột có thể đƣợc đựng trong các bao rồi xếp vào nơi thoáng mát
trong kho bảo quản hoặc đƣợc chứa trong các silo lớn. Riêng đối với nhóm nguyên liệu có
hàm lƣợng chất béo cao, ta cần hạn chế đến mức tối thiểu sự thủy phân và oxy hóa chất béo
trong quá trình bảo quản. Ví dụ nhƣ các nhà sản xuất bảo quản cream trong thiết bị kín bằng
thép không rỉ, dƣới lớp khí trơ (N
2
), tránh sự tiếp xúc giữa cream với ánh sáng mặt trời,
đồng…
Một số loại cream thường dùng trong sản xuất kem:

Hình 2.1 Một số loại cream thường dùng

2.1.2. Dầu thực vật
Ngƣời ta có thể sử dụng dầu đậu nành, dầu dừa, dầu hƣớng dƣơng hoặc dầu cải làm
nguyên liệu sản xuất một số loại kem. Các chỉ tiêu hóa lý quan trọng của dầu thực vật bao
gồm chí số acid, chỉ số peroxyde và chỉ số iod. Hàm lƣợng dầu thực vật có thể chiếm từ 6÷10
% khối lƣợng kem thành phẩm. Melonin là loại kem nổi tiếng đƣợc sản xuất từ nguồn chất
béo thực vật. Ở một số nƣớc ngƣời ta sử dụng kết hợp dầu thực vật vào chất béo của sữa để
sản xuất kem. Tuy nhiên có một số quốc gia nghiêm cấm việc sử dụng chất béo thực vật
trong sản xuất kem.
Dầu thực vật cần đƣợc bảo quản trong các điều kiện tƣơng tự nhƣ đối với nhóm
nguyên liệu cream, bơ.
2.1.3. Đƣờng
Đƣờng đƣợc dùng để hiệu chỉnh hàm lƣợng chất khô và vị ngọt của sản phẩm. Trƣớc đây
trong sản xuất kem, ngoài đƣờng lastose có trong sữa ngƣời ta thƣờng sử dụng đƣờng
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 15


saccharose. Ngày nay, nhóm nguyên liệu đƣờng trở nên đa dạng hơn với đƣờng nghịch đảo,
glucose và siro glucose-fructose. Đƣờng góp phần tạo vị ngọt cho sản phẩm và ngăn chặn sự
phát triển của vi sinh vật trong quá trình bảo quản.
Đƣờng saccharose C
12
H
22
O
11
đƣợc sản xuất từ mía hoặc củ cải đƣờng. Đối với nhóm sản
phẩm đƣờng tinh luyện, hàm lƣợng saccharose chiếm hơn 99,8 % tổng khối lƣợng sản phẩm.
Các chỉ tiêu hóa lý quan trọng của đƣờng là độ ẩm, hàm lƣợng saccharose, độ tro và độ màu.
Đƣờng nghịch đảo là hỗn hợp glucose và fructose với tỷ lệ mol 1:1. Ngƣời ta nghịch
đảo đƣờng từ nguyên liệu saccharose bằng chất xúc tác acid (acid citric, acid tatric, acid
phosphoric…) hoặc chế phẩm enzyme invertase. Hiệu suất thủy phân có thể lên đến 95%.
Đƣờng glucose đƣợc sử dụng dƣới dạng tinh thể hoặc dung dịch thủy phân tinh bột
với chất xúc tác là hệ enzyme a-amylase và glucoamylase.
Siro glucose-fructose đƣợc sản xuất từ tinh bột với hai giai đoạn chính. Giai đoạn đầu
sử dụng chế phẩm enzyme a-amylase và glucoamylase để thủy phân tinh bột thành glucose.
Giai đoạn sau là quá trình chuyển hóa một phần đƣờng glucose trong dịch thủy phân thành
fructose, sử dụng chế phẩm gluco-isomerase.
Theo Moll (1992), nếu nhƣ độ ngọt của saccharose là 100 thì độ ngọt của fructose là
170, glucose là 70 và đƣờng nghịch đảo là 130. Nhƣ vậy, việc sử dụng những loại đƣờng
khác nhau cho phép các nhà sản xuất thay đổi độ ngọt, vị ngọt và điểm đông đặc của sản
phẩm mà hàm lƣợng chất khô trong kem vẫn không đổi Khi nồng độ đƣờng tăng thì se làm

độ ngọt và vị ngọt tăng, và điểm đông đặc của kem sẽ giảm.
Hiện nay ở Mỹ và một số nƣớc châu Âu, ngƣời ta sử dụng các chất tạo ngọt nghèo
năng lƣợng trong sản xuất kem để phục vụ cho nhóm ngƣời tiêu dùng bị bệnh tiểu đƣờng và
bệnh béo phì. Một số chất tạo ngọt đƣợc sử dụng phổ biến trong sản xuất kem là sorbitol,
aspartam, polydextrose…
2.1.4. Chất nhũ hóa
Các chất nhũ hóa thƣờng là những phân tử có nhóm chức ƣa nƣớc và ƣa béo .Chúng
tập trung tại bề mặt tiếp xúc giữa pha phân tán và pha liên tục trong hệ nhũ tƣơng ,làm giảm
sức căng bề mặt để ổn định hệ nhũ tƣơng .Trong sữa có chứa một số chất nhũ hóa
(lecithine,protein,phosphate…) nhƣng với hàm lƣợng thấp.Trong sản xuất kem ,lòng đỏ
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 16


trứng là một chất nhũ hóa thông dụng nhƣng có giá thành cao .Các chất nhũ hóa rẻ tiền hơn
đƣợc sử dụng trong sản xuất kem là mono hoặc diglyceride, các ester của sorbitol hoặc của
các phân tử đƣờng.

Monoglyceride là chất nhũ hóa thông dụng đƣợc sử dụng trong sản xuất kem. Chất nhũ hóa
đóng vai trò rất quan trọng trong việc duy trí sự ổn định của hệ, tránh hiện tƣợng phân tách
lớp làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Nó có tác dụng tạo thành lớp phim membrane
mỏng bao quanh các giọt béo có trong sữa và từ đó giúp tăng và ổn định về mặt tiếp xúc của
các giọt béo này trong quá trình đồng hóa.
Tuy nhiên chất nhũ hóa polysaccharide thƣợng liên kết với chất béo của kem để làm giảm
khả năng tạo thành tinh thể đá lớn trong quá trình bảo quản cũng nhƣ duy trì cấu trúc mong
muốn cuối cùng của sản phẩm.

Hình 2.2: Cấu tạo của lecithin

2.1.5. Chất ổn định
Trong sản xuất kem , chất ổn định là những hợp chất ƣa nƣớc .Khi cho vào nƣớc,
chúng có thể liên kết với một số lƣợng lớn các phân tử nƣớc và làm giảm số phân tử nƣớc ở
dạng tự do.Các chất ổn định sẽ tạo ra mạng lƣới không gian để hạn chế sự chuyển động tự do
của các phân tử nƣớc. Nhờ đó, trong quá trình lạnh đông hỗn hợp nguyên liệu sản xuất kem,
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 17


các tinh thể đá xuất hiện sẽ có kích thƣớc nhỏ, kem trở nên đồng nhất. Theo Campell (1980),
chất ổn định còn có chức năng hạn chế sự lớn lên của các tinh thể đá trong kem thành phẩm
khi có sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình bảo quản sản phẩm.
Chất ổn định dùng trong sản xuất kem thƣờng có bản chất là protein (gelatin, casein,
albumin, globuline…) hoặc carbohydrate (agar-agar, gum arabic, carboxymethylcellulose…).

2.1.6. Chất tạo hƣơng
Để tạo hƣơng cho sản phẩm, ngƣời ta sử dụng các chất có mùi khác nhau nhƣ vanilla,
mùi cam, sầu riêng, dâu, mùi chocolate, mùi cà phê….Chúng có thể đƣợc trích ly từ thực vật
hoặc đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp tổng hợp hóa học. Ở một số quốc gia nhƣ Pháp chỉ
đƣợc sử dụng các chất mùi có nguồn gốc tự nhiên trong sản xuất kem.
Để đa dạng hóa sản phẩm, ngƣời ta sử dụng các loại trái cây ( phần thịt quả đã đƣợc
cắt nhỏ) hoặc có một số hạt (đậu phộng, điều …), bột ca cao, dịch chocolate trong sản xuất
kem. Những nguyên liệu này ngoài mục đích tạo hƣơng còn góp phần nâng cao giá trị dinh
dƣỡng cho kem thành phẩm.

2.1.7. Chất màu
Chất màu có chức năng tạo màu sắc hấp dẫn cho kem. Tùy theo quy định sử dụng phụ
gia ở mỗi nƣớc mà danh mục các chất màu dùng trong sản xuất kem có thể thay đổi. Có hai
nhóm chất màu: chất màu tự nhiên và chất màu tổng hợp. Các chất màu tự nhiên thƣờng có
độ bền màu kém hơn chất màu tổng hợp trong các điều kiện sản xuất công nghiệp.
2.1.8. Những nguyên liệu khác
Để tạo độ chua thích hợp cho kem. Ngƣời ta thƣờng sử dụng các acid hữu cơ nhƣ acid
citric hoặc acid tatric. Ngoài ra, các acid hữu cớ còn có chức năng ức chế sự phát triển của
một số vi sinh vật (VSV) có trong sản phẩm. Theo Campell (1980), ở một số địa phƣơng,
ngƣời ta có sử dụng phụ gia chống VSV trong sản xuất kem, phổ biến nhất là benzoat natri.
Tuy nhiên, nhiều nƣớc trên thế giới không cho phép sử dụng nhóm phụ gia này.[2]

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 18


2.2. Quy trình công nghệ sản xuất kem
Quy trình công nghệ sản xuất kem đƣợc trình bày theo sơ đồ khái quát nhƣ sau:

Hình 2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất kem
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 19

2.2.1. Chuẩn bị nguyên liệu
Đầu tiên, các nguyên liệu sẽ đƣợc định lƣợng theo đúng công thức phối trộn cho mỗi
loại kem sản xuất. Nguyên liệu khô nhƣ bột sữa nguyên, bột sữa gầy, một số chất ổn định
sẽ đƣợc đem cân. Ngƣợc lại, nguyên liệu dạng lỏng nhƣ sữa tƣơi, một số chất màu, chất tạo
nhũ có thể đem cân hoặc đo thể tích để xác định hàm lƣợng cần sử dụng.
Riêng các chất béo nhƣ cream, bơ, dầu thực vật phải đƣợc gia nhiệt lên 35 ÷50
o
C để
dễ phối trộn và dễ bơm chúng trong các đƣờng ống dẫn nguyên liệu của phân xƣởng sản xuất.
2.2.2. Phối trộn
Các nguyên liệu sẽ đƣợc lần lƣợt cho vào thiết bị phối trộn. Mục đích của quá trình là
sử dụng phƣơng pháp cơ học để làm cho hỗn hợp nguyên liệu trở nên đồng nhất. Thiết bị
phối trộn thƣờng có dạng hình trụ đứng với bộ phận điều nhiệt và cánh khuấy hoạt động ở tốc
độ cao. Nhiệt độ hỗn hợp trong quá trình phối trộn thƣờng đƣợc duy trì ở 50÷65
o
C.
Trong một số trƣờng hợp, ngƣời ta sẽ lọc và bài khí sau khi phối trộn hỗn hợp nguyên
liệu. Mục đích của quá trình bài khí là làm tăng hiệu quả truyền nhiệt, từ đó cải thiện hiệu quả
hai quá trình tiếp theo là đồng hóa và thanh trùng.
2.2.3. Đồng hóa
Do hỗn hợp nguyên liệu có chứa chất béo với hàm lƣợng cao, quá trình đồng hóa sẽ làm giảm
kích thƣớc các hạt béo và phân bố đều chúng trong hỗn hợp. Ngƣời ta sử dụng thiết bị đồng
hóa hai giai đoạn. Áp lực đồng hóa của giai đoạn đầu thƣờng đƣợc chon là 200bar. Hỗn hợp
đƣợc gia nhiệt lên đến 65 ÷75
o
C trƣớc khi vào thiết bị đồng hóa.
2.2.4. Thanh trùng
Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt hoặc ức chế hệ VSV và enzyme trong nguyên liệu. Chế
độ thanh trùng thƣờng gặp là 83 ÷85

o
C trong thời gian 15 giây.
Trong thực tế sản xuất, quá trình đồng hóa và thanh trùng đƣợc tiến hành xen kẽ nhau. Đầu
tiên hỗn hợp nguyên liệu đƣợc đƣa vào thiết bị trao đổi nhiệt để hiệu chỉnh nhiệt độ, sau đó
đƣợc dẫn vào thiết bị đồng hóa. Tiếp theo, hỗn hợp nguyên liệu đƣợc quay trở về thiết bị trao
đổi nhiệt để thanh trùng và làm nguội.
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 20


Trong trƣờng hợp sử dụng chất béo ở dạng cream, bơ, dầu thực vật ngƣời ta thanh trùng
riêng nhóm nguyên liệu này ở 70
o
C trong thời gian 30 phút. Sau đó, nguyên liệu giàu chất
béo sẽ đƣợc phối trộn với các nguyên liệu còn lại đã qua thanh trùng. Cuối cùng, hỗn hợp sẽ
đƣợc đƣa vào máy đồng hóa và làm nguội.
2.2.5. Ủ chín (ageing)
Mục đích của quá trình ủ chín là làm cho hỗn hợp nguyên liệu đạt đƣợc một số tính chất hóa
lý cần thiết, chuẩn bị cho quá trình lạnh đông tiếp theo.
Các biến đổi quan trọng diễn ra trong quá trình ủ chín bao gồm:
 Các chất ổn định protein sẽ đƣợc hydrate hóa hoàn toàn
 Một phần chất béo sẽ kết tinh
 Một số phần tử protein sẽ hấp thu lên bề mặt tiếp xúc giữa các hạt béo và pha liên tục
trong hỗn hợp
Kết quả là kem thu đƣợc sau quá trình lạnh đông sẽ có cấu trúc mịn và đồng nhất. Quá trình ủ
chín đƣợc thực hiện ở nhiệt độ 2÷4
o

C. Tùy thuộc vào thành phần và tỷ lệ các chất có trong
hỗn hợp nguyên liệu cũng nhƣ loại chất ổn định sử dụng mà thời gian ủ chín có thể dao động
trong một khoảng rộng, tối thiểu là 4 giờ và tối đa không quá 24 giờ.
Thiết bị ủ chín có hình dạng trụ đứng và đƣợc chế tạo bằng thép không rỉ. Bên ngoài
thiết bị là lớp vỏ áo để làm lạnh và một lớp cách nhiệt để hạn chế sự tổn thất năng lƣợng
trong quá trình sử dụng. Bên trong thiết bị có cánh khuấy và hoạt động liên tục với tốc độ
chậm trong suốt giai đoạn ủ chín. Hỗn hợp nguyên liệu phải đƣợc làm lạnh về 2÷4
o
C trƣớc
khi đƣa vào thiết bị ủ chín.
2.2.6. Lạnh đông sơ bộ
Quá trình lạnh đông sơ bộ có hai mục đích quan trọng sau đây:
 Thổi một lƣợng không khí vào hỗn hợp nguyên liệu để làm tăng thể tích của
chúng.
 Lạnh đông một phần nƣớc trong hỗn hợp tạo các tinh thể đá với kích thƣớc thật
nhỏ và đồng nhất, đồng thời phân bố đều các tinh thể đá này trong hỗn hợp.
Tùy thuộc vào loại sản phẩm mà lƣợng không khí cần thổi vào hỗn hợp trong quá trình lạnh
đông sẽ khác nhau. Thông thƣờng thể tích hỗn hợp sau khi đã nạp không khí tăng từ 80
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 21


÷100%. Các bọt khí thật mịn xuất hiện trong kem sẽ tạo nên cấu trúc đặc trƣng cho sản phẩm.
Cần lƣu ý là không khí sử dụng phải đƣợc qua xử lý bởi hệ thống lọc với kích thƣớc lỗ từ lớn
đến nhỏ nhằm loại các tạp chất nhƣ bụi, VSV tránh gây ô nhiễm cho kem thành phẩm.
Theo Luquet (1985), trong giai đoạn lạnh đông sơ bộ có khoảng 30 ÷ 40% lƣợng
nƣớc bị kết tinh. Tùy thuộc vào phƣơng pháp tạo hình kem mà ngƣời ta sẽ hiệu chỉnh tỷ lệ

nƣớc bị kết tinh ở giai đoạn này cho phù hợp.
2.2.7. Tạo hình và lạnh đông cuối
Sau quá trình lạnh đông sơ bộ, hỗn hợp kem ở dạng huyền phù, đặc và xốp, có độ
nhớt cao sẽ đƣợc rót khuôn hay rót hộp và đƣợc tiến hành quá trình lạnh đông cuối,
mục đích là để cho các phần còn lại của nƣớc đƣợc đông lại, giúp sản phẩm tăng giá
trị cảm quan, và tăng thời hạn sử dụng.

2.2.8. Thiết bị dùng trong sản xuất kem
Hiện nay có nhiều loại thiết bị khác nhau đƣợc sử dụng để làm lạnh đông sơ bộ hỗn
hợp nguyên liệu trong sản xuất kem. Hình 2.3 giới thiệu thiết bị lạnh đông thƣờng gặp hoạt
động theo phƣơng pháp liên tục.

CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 22


Hình 2.4: Thiết bị lạnh đông sử dụng trong sản xuất kem
Hỗn hợp nguyên liệu sau quá trình ủ chín có nhiệt độ 0 ÷ 4
o
C đƣợc bơm vào thiết bị
lạnh đông. Tại cửa vào, hỗn hợp sẽ đƣợc phối trộn với không khí vô trùng theo một tỷ lệ quy
định.
Phần chính của thiết bị lạnh đông là hai ống hình trụ nằm ngang, một lớn, một nhỏ,
đồng trục và đƣợc đặt lồng vào nhau. Mặt ngoài thân ống trụ lớn là lớp vỏ áo chứa tác nhân
lạnh và lớp cách nhiệt. Tại vị trí trục hình trụ là trục khuấy với các thanh khuấy có gắn dao
cạo. Chúng có chức năng cạo sạch phần hỗn hợp nguyên liệu bị đóng dính trên bề mặt trong
của ống hình trụ lớn. Thân ống hình trụ nhỏ đƣợc đục lỗ có chức năng giúp cho hỗn hợp

nguyên liệu đạt đƣợc trạng thái xốp và đồng nhất.
Quá trình lạnh đông sơ bộ diễn ra rất nhanh. Hỗn hợp nguyên liệu sau khi đƣợc phối
trộn với không khí sẽ đi vào khoảng không gian trống giữa hai thân trụ. Nhiệt độ hỗn hợp
đƣợc hiệu chỉnh về (-2
o
C) ÷ (-7
o
C) nhờ tác nhân lạnh trong vỏ áo thiết bị. Cánh khuấy sẽ
chuyển động liên tục nhờ một motor đặt ở bên ngoài. Các dao gắn trên thanh khuấy sẽ cạo
liên tục phần nguyên liệu đóng dính trong thiết bị.
Sau quá trình lạnh đông sơ bộ ta thu đƣợc kem bán thành phẩm với cấu trúc rất mềm
và xốp. Tiếp theo, tùy thuộc vào dạng sản phẩm mà quá trình tạo hình sẽ thực hiện theo
nhũng phƣơng pháp khác nhau.
2.2.8.1. Sản xuất kem que
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 23



Hình 2.5: Dây chuyền sản xuất kem que
Kem bán thành phẩm với nhiệt độ từ (-2
o
C) ÷ (-4
o
C) đƣợc đem đi đổ khuôn .Các
khuôn chứa kem đƣợc đặt lên trên một băng tải. Tiếp theo, băng tải sẽ đƣa qua các khuôn
kem vào bồn chứa tác nhân lạnh có nhiệt độ -40

o
C để thực hiện quá trình lạnh đông làm tăng
độ cứng cho sản phẩm. Trong giai đoạn này, các que kem sẽ đƣợc cho vào khuôn. Thời gian
lƣu của kem trong bồn lạnh đông từ 3 ÷ 8 phút. Sau đó băng tải đƣa các khuôn chứa kem đến
bồn chứa nƣớc ấm (30
o
C) để làm chảy lớp kem ngoài cùng trong khuôn. Nhờ đó quá trình
tách kem ra khỏi khuôn đƣợc thực hiện dễ dàng. Sau cùng, que kem có thể đem nhúng trong
dung dịch chocolate (40
o
C) để tạo một lớp áo chocolate cho sản phẩm rồi đƣa vào thiết bị bao
gói. Ngƣời ta thƣờng sử dụng bao bì giấy cho sản xuất kem que. Kem que đã bao gói sẽ đƣợc
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ QTCNSX KEM
GVHD: Th.s Trần Thị Thu Trà

SVTH: Lê Vũ Thanh Hiếu
Văn Thị Ngọc Hƣơng 24


xếp vào thùng carton rồi đem bảo quản. Nhiệt độ phòng bảo quản tại cơ sở sản xuất không
đƣợc lớn hơn -28
o
C.

Hình 2.6: Các sản phẩm kem que
Trong thực tế, dây truyền sản xuất kem que tự độnh thƣờng có năng suất từ
8000÷25000 sản phẩm /giờ. Các khuôn sau khi đƣợc tháo kem sẽ đƣợc vệ sinh lần lƣợt bằng
chất tẩy rửa công nghiệp, nƣớc nóng và nƣớc lạnh rồi theo băng tải rồi theo băng tải quay về
vị trí rót kem bán thành phẩm để chuẩn bị cho một chu trình mới.
2.2.8.2. Sản xuất kem hộp

Kem bán thành phẩm sẽ đƣợc một thiết bị định lƣợng theo phƣơng pháp thể tích cho
vào hộp chứa. Tiếp theo các hộp kem sẽ đƣợc đóng nắp và rồi đƣa vào thiết bị lạnh đông.
Ngoài phƣơng pháp lạnh đông bằng cách nhúng các hộp kem trong bồn chứa tác nhân lạnh
tƣơng tự nhƣ trong quá trình sản xuất kem que đã đƣợc trình bày ở trên, ngƣời ta có thể thực
hiện quá trình trong phòng lạnh đông hoặc sử dụng phƣơng pháp lạnh đông tiếp xúc.

Hình 2.7: Các sản phẩm kem hộp