BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Tiểu luận: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
ĐỀ TÀI:
QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT
SỮA CHUA CÁC LOẠI
GVHD: NGUYỄN THỊ QUỲNH NHƯ
LỚP: 11CDTP2
NHÓM: 10
TP.HCM 24/10/2013
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
DANH SÁCH NHÓM VÀ BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC
STT HỌ VÀ TÊN CÔNG VIỆC
1 PHẠM THỊ THÁI
Quy trình sản xuất sữa lên men Kefir,
tổng hợp bài, một số ứng dụng của sữa
chua.
2 BÙI THỊ THUYỀN
Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua
uống.
3 NGUYỄN THỊ LỢI
Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua
yaourt, tổng hợp bài, kết luận.
4 HOÀNG LÊ THÙY TRÂN
Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua
đặc dạng “stirred type”
5 HỒ THỊ HUYỀN
Tình hình nghiên cứu và sản xuất yaourt,
thiết bị thường dùng trong công nghệ sản
xuất sữa chua, mở đầu.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 2
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
MỤC LỤC
A. PHẦN MỞ ĐẦU 3
B. PHẦN NỘI DUNG 4
I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT YAOURT 4
II. QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA CÁC LOẠI 6
1. QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC 6
1.1. Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua yaourt 6
1.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type” 12
1.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua uống 19
2. QUÁ TRÌNH LÊN MEN HỖN HỢP 24
Quy trình sản xuất sữa lên men Kefir 24
III. THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮACHUA
31
IV. MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA SỮA CHUA 32
C. KẾT LUẬN 35
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO 36
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 3
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
PhầnA: Phần mở đầu
Sữa là một thực phẩm giàu chất dinh dưỡng. trong đó có chứa glucid, protein, lipit,
một số khoáng chất và vitamin. Những hợp chất này rất cần thiết trong khẩu phần ăn
hàng ngày của con người. Từ sữa người ta có thể sản xuất ra nhiều loại thực phẩm
khác nhau. Trong đó sữa chua ( yaourt ) là một trong những sản phẩm của sữa. Nó
được tạo thành nhờ quá trình lên men lactic. Chính vì vậy mà yaourt có một vị chua
rất đặc trưng. Nó thường được bảo quản ở nhiệt độ thấp từ 2-4
0
C. Các vi khuẩn lactic
có trong yaourt rất có lợi cho quá trình tiêu hóa thức ăn ở cơ thể người. Ngoài các
giá trị dinh dưỡng từ sữa, yaourt còn có chức năng làm chậm quá trình lão hóa và kéo
dài tuổi thọ cho con người. Chính vì vậy mà yaourt là một sản phẩm rất phổ biến trên
thế giới.
Đôi khi đại đa số chúng ta ai cũng biết làm ra sản phẩm yaourt bằng cách lên men
sữa. Nhưng ít có ai biết cụ thể về thành phần của yaourt cũng như những vi sinh vật
đã tham gia vào quá trình lên men. Để làm sáng tỏ hơn xung quanh về vấn đề này
nhóm đã tìm hiểu về đề tài: “Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại”.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 4
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
PHẦN B: PHẦN NỘI DUNG.
I . Tình hình nghiên cứu và sản xuất yaourt:
Yaourt được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ xưa. Ngày
nay, Yaourt được tiêu thụ mạnh tại các nước vùng địa trung hải, trung tâm châu Âu
và châu Á.
Trên thị trường hiện nay sản phẩm yaourt rất đa dạng về chuẩn loại. Cấu trúc
và mùi vị luôn được các nhà sản xuất thay đổi mùi vị để phù hợp với thị hiếu và thói
quen sử dụng của khách hàng tại các nước khác nhau. Ở các nước Tây Âu, sữa chua
được sử dụng phổ biến từ đầu thế kỷ XX. Trạng thái, mùi vị của sữa chua yauort có
khác nhau ở mỗi vùng, đặc biệt độ đặc, độ loãng phụ thuộc vào thị hiếu của mỗi
nước.
Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau:
• Yaourt truyền thống (Set type): Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình
sản xuất yaourt truyền thống, sữa nguyên liệu sau khi được xử lý, cấy giống
rồi được rót vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất hiện
khối đông và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm.
• Yaourt dạng khuấy (Stirred type): khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau
quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học. Trong quy
trình sản xuất yaourt dạng khuấy, sữa nguyên liệu được xử lí và cấy giống rồi
lên men trong thiết bị chuyyên dùng tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản
phẩm vào bao bì. Yaourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng
nhất như yaourt truyền thống.
• Yaourt uống hay yaourt dạng lỏng: Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau
quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn . Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử dụng,
người tiêu dùng không cần dùng muỗng. Điểm khác biệt là sau quá trình lên
men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phương pháp đồng hóa
để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm.
• Yaourt lạnh đông: sản phẩm có dạng tương tự như kem quá trinh lên men sữa
được thực hiện trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau khi lên men
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 5
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
sẽ được đem đi xử lí và lạnh đông để làm tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao
gói.
• Yaourt cô đặc: quy trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như: Lên
men sữa, cô đặc, làm lạnh và đóng gói sản phẩm. Trong quá trình cô đặc,
người ta tách bớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm.Yaourt cô đặc còn có tên
gọi là strained yaourt hay labneh.
Ngày nay, để đa dạng hóa sản phẩm yaourt trên thị trường, người ta có thể bổ
sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc puree trái cây vào sản phẩm. Mặt
khác phân loại yaourt dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm. Lượng chất béo
trong yaourt có thể dao động từ 0 – 10%, thông thường là từ 0.5 – 3.5%. Theo tổ
chức thế giới WHO và tổ chức nông lương FAO, sản phẩm yaourt có thể chia thành
ba nhóm sau:
Yaourt béo: Hàm lượng chất béo sản phẩm không thấp hơn 3%.
Yaourt “ Bán gầy ‘’: Hàm lượng chất béo trong khoảng 0.5- 3%.
Yaourt gầy: Hàm lượng chất béo không lớn hơn 0.5%.
Sau quá trình lên men, yaourt có chứa sinh khối vi khuẩn lactic và một số
enzyme ngoại bào do chúng tiết ra. Do đó, sản phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ
thấp ( 2 – 4
o
C ) để hạn chế những biến đổi bất lợi có thể làm thay đổi mùi, vị và các
chỉ tiêu chất lượng khác của yaourt. Các vi khuẩn lactic có trong yaourt rất có lợi
quá trình tiêu hóa thức ăn ở cơ thể người. Ngoài các giá trị dinh dưỡng thông thường,
một số nhà khoa học đã cho rằng sữa lên men yaourt còn có chức năng làm chậm
quá trinh lão hóa và kéo dài tuổi thọ cho người sử dụng.
Để kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí trong việc vận chuyển, bảo quản
sản phẩm, người ta có thể sử dụng quá trình thanh trùng hoặc tiệt trùng UHT trong
quy trình sản xuất một số dạng yaourt. Khi đó, nhóm vi khuẩn lactic và các vi sinh
vật bị nhiễm vào sản phẩm sẽ bị tiêu diệt hoặc ức chế. Yaourt uống - dạng lỏng - qua
xử lí tiệt trùng UHT có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, một số quốc gia
hiện nay không cho phép sử dụng nhiệt độ cao để tiêu diệt hoặc ức chế nhóm vi
khuẩn lactic trong sản phẩm nhằm giữ lại những nét truyền thống cho sản phẩm
yaourt và những lợi ích do nhóm vi khuẩn lactic mang đến cho người sử dụng.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 6
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Dựa theo đặc tính của sự lên men sữa, các sản phẩm sữa chua có thể chia làm hai
loại.thứ nhất là nhóm sản phẩm do kết quả của quá trình lên men lactic, ví dụ: sữa
chua yoghurt( sữa chua trắng, sữa chua uống…). thứ hai là nhóm sản phẩm của quá
trình lên men hỗn hợp: lên men lactic và lên men rượu, ví dụ: sữa chua kefir,
koumiss…
II. QUÁ TRÌNH LÊN MEN SỮA CHUA CÁC LOẠI
1. QUÁ TRÌNH LÊN MEN LACTIC
1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua yaourt
Nguyên liệu sản xuất sữa chua
Sữa tươi
Nguyên liệu chình trong sản xuất sữa chua yohurt là sữa tươi. Có thể thay thế bằng
sữa bột nguyên hoặc sữa bột gầy.
Cần phải sử dùng sữa tươi có chất lượng cao, không chứa các chất kháng sinh, chất
tẩy rửa, chất kháng khuẩn,… có khả năng ức chế quá trình lên men.
Vi khuẩn lactic
Trong sản xuất sữa chua yaourt thường sử dụng hai loại sau:
Lactobacillus bulgaricus: là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt
độ 45-50
0
C trong môi trường có độ acid cao. L. bulgaricus có thể tạo ra khối
sữa đến 2.7% acid lactic từ đường lactose. pH tối thích của chúng là 5.2-5.6.
Streptococus thermophilus: phát triển tốt ở nhiệt độ 50
0
C và sinh sản tốt ở
nhiệt độ 37-40
0
C. đây cũng là vi khuẩn lactic lên men điển hình có khả năng
chịu nhiệt đến 65
0
C trong 30 phút; pH tối thích của chúng là 6.6-6.8.
Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp hai loại vi khuẩn này cho kết quả tốt
hơn chỉ riêng là từng loại. L. bulgaricus có chứa enzyme phân giải protein nên có khả
năng amino acid từ casein. Các amino acid này, quan trọng nhất là valine, có vai trò
như các chất kích thích hoạt động cho S. thermophilus. Kinh nghiệm cho thấy sữa
chua sẽ đạt tiêu chuẩn tốt nhất khi tỷ lệ S. thermophilus/L. bulgaricus bằng 1/1.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 7
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Khi sử dụng hỗn hợp hai loại vi khuẩn lactic trên, người ta thấy: ở giai đoạn đầu
của quá trình lên men. pH thích hợp cho S. thermophilus hoạt động chiếm ưu thế và
đảm bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. hoạt độ của các enzyme phân hủy
casein của L. bulgaricus kích thích sự phát triển của S. thermophillus và đôi khi cũng
làm cho độ acid tăng lên. Việc làm cho S. thermophillus khá phát triển, L. bulgaricus
thay thế.
Sự phát triển
Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của hỗn hợp hai loại vi khuẩn này( tỷ
lệ 1/1) là 43-45
0
C
Trong công nghiệp người ta sử dụng hỗn hợp S. thermophillus và L.
bulgaricus dưới dạng bột đóng gói kín.
Các chất ổn định
Chất ổn định được sử dụng nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua cũng như
tạo dạng gel bền vững làm cho sữa không bị tách whey trong quá trình bảo quản.
Chất ổn định là một nhóm chất phụ gia đưa vào thực phẩm phải đạt được các
yêu cầu sau:
- Không mang tính chất dinh dưỡng.
- Không độc hại đối với sức khỏe con người.
- Được làm từ nguyên liệu đã được lực chọn cẩn thận. chể phẩm này phải
hoàn toàn tuân theo những quy định về tính đồng nhất và độ tinh khiết theo
tiêu chuẩn của Hội đồng chung châu Âu, Mỹ, Tổ chức lương thực thế giới
FAO…
- Trước khi sử dụng cần kiểm tra kỹ lưỡng và phải được phép sử dụng tùy
theo luật của mỗi nước
Thành phần chính của chất ổn định bao gồm:
- Polysaccharide Là những chất có vai trò làm đặc( tạo gel) làm cho sản
phẩm tuy ở dạng rắn nhưng vẫn mềm, phù hợp với sở thích người tiêu
dùng.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 8
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
- Monodiglyceride E471 có tác dụng làm bền nhũ tương. Nó là chất hoạt
động bề mặt có vai trò ngăn chặn sự tập hợp của các cấu tử cùng pha nên
có khả năng đồng nhất sản phẩm.
Ở Việt Nam, thường sử dụng chất ổn định có mã hiệu 5846 có thành phần chủ yếu là
pectin, gelatin…
Ngoài ra, trong sản xuất sữa chua còn sử dụng đường, bơ, hương và màu thực
phẩm…
Cơ chế quá trình lên men, tạo sản phẩm
a. Cơ sở lí thuyết của quá trình lên men yaourt:
Lactose được coi là nguồn năng lượng cần thiết cho vi khuẩn trao đổi chất, cũng như
là nguồn gốc tạo nên hàng loạt các phản ứng tổng hợp các chất.
Trong các sản phẩm lên men từ sữa người ta nhận thấy có 3 dạng lên men chính:
• lên men rượu
• lên men lactic
• lên men butyric
Các dạng lên men khác cũng xảy ra trong quá trình sản xuất sữa chua được coi là sự
phối hợp của các dạng lên men chính.Bên cạnh đó còn có những quá trình lên men
đặc trưng riêng cho từng sản phẩm. ví dụ như: lên men axetic, propionic…
Lên men lactic
Lên men lactic là quá trình lên men chủ yếu của các sản phẩm sữa chua dựa
vào thành phần của sản phẩm lên men mà người ta chia thành: lên men lactic
điển hình và lên men lactic không điển hình.
Trong môi trường sữa vi khuẩn lactic tổng hợp enzyme lactose.
Emzyme lactose
Lactose Glucose + Galactose
Đường Galatose chuyển hóa thành glucose
Galactose + ATP Galactose-1-phosphate + ADP.
Galactose-1-phosphate Glucose-1-phosphate
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 9
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Glucose-6-phosphate Glucose + H
3
PO
4
Đường Glucose chuyển hóa thành acid pyruvic theo chu trình glycolisis của
Embden-Meyerhof
Acid pyruvic tiếp tục chuyển thành acid lactic dưới tác dụng của enzyme
lactate dehydrogennase
CH
3
CH
3
C O
Lactate dehydrogenase
CH OH
COOH COOH
Bên cạnh đó, dưới tác dụng của enzym decarboxylase của các vi khuẩn lactic
acidpyruvic cũng chuyển thành andehit axetic.
CH
3
CH
3
C O
Decarboxylase
C O
COOH H
Acid pyruvic andehit axetic
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 10
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Cơ chế đông tụ sữa trong sản xuất sữa chua đặc.
Acid lactic đóng vai trò rất quan trọng đối với sự đông tụ sữa trong quá trình sản
xuất sữa chua đặc.
Bình thường các micelle casein trong sữa tích điện âm nên chúng đẩy nhau và
điều đó làm cho các micelle casein tồn tại dưới dạng keo.
Acid lactic tạo ra từ quá trình lên men sẽ làm giảm pH của sữa, khi pH của sữa
bằng pH của casein(4.7) các micelle bị trung hòa về điện tích và micelle casein sẽ
đông tụ tạo thành gel, khi pH giảm xuống pl, các micelle casein được tái hòa tan. Và
cơ sở này được ứng dụng trong sản xuất sữa chua khi dừng quá trình lên men của sữa
chua đặc ở pH = 4.7. còn ở sữa chua uống pH=4.1.
Acid lactic còn tham gia phản ứng với caseinate calcium tạo quện sữa.
NH
2
-
R(COO)
2
Ca + 2CH
3
CHOHCOOH NH
2
-R(COOH)
2
+ (CH
3
CHOH
COO)
2
Ca
Caseinnate Acid lactic Acid ceiseic Lacteta calcium
Calcium ( Quyện sữa)
Các calcium phosphate keo sẽ làm hòa tan và tạo ra Ca
2+
. Các ion này làm cho
khối đông tụ bền chặt hơn.
b. Quy trình sản xuất sữa chua yaourt:
Sữa tươi:
nguyên liệu chính dùng trong sản xuất sữa chua yaourt là sữa tươi, có thể thay
thế bằng sữa bột nguyên hay sữa bột gầy.
cần phải sử dụng sữa tươi có chất lượng cao, không chứa các chất kháng sinh,
chất tẩy rữa, chất sát khuẩn… có khả năng ức chế quá trình lên men.
Vi khuẩn lactic:
Vi khuẩn lactic có vai trò rất quan trọng trong sản xuất sữa chua. Nó lên men đường
lactose tạo acid lactic làm cho sữa chua đông tụ, đồng thời còn tạo ra chất thơm đặc
trưng cho sản phẩm.
Trong sản xuất sữa chua yaourt thường sử dụng 2 dạng sau:
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 11
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Lactobacilllus bulgaricus là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển ở nhiệt độ
45-50
0
C trong môi trường có độ acid cao. L. bulgaricus có thể tạo ra trong
khối sữa đến 2,7% acid lactic từ đường lactose. pH tối thích của L. bulgaricus
là 5,2-5,6
Streptôccus thermophiles (S. thermophiles): Phát triển tốt ở nhiệt độ 50
0
C và
sinh sản tốt ở nhiệt độ 37-40
0
C. Đây cũng là vi khuẩn lactic lên men điển hình
có khả năng chịu nhiệt đến 65
0
C trong 30 phút. pH tối thích của S.
thermophiles là 6.6-6.8.
Trong sản xuất sữa chua, việc cấy hỗn hợp 2 loại vi khuẩn này cho kết quả tốt hơn là
chỉ sử dụng riêng từng loài. L. bulgaricus có chứa enzyme phân giải protein nên có
khả năng phân tách một số amino acid từ casein. Các aminoacid này quan trọng nhất
là valine, có vai trò như các chất kích thích hoạt động S. thermophiles. Kinh nghiệm
cho thấy sữa chua sẽ đạt tiêu chuẩn tốt nhất khi tỉ lệ S. thermophiles/ L. bulgaricus
bằng 1/1.
Khi sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn lactic trên, người ta thấy: Ở giai đoạn đầu của
quá trình lên men, pH thích hợp cho S. thermophiles hoạt động chiếm ưu thế và đảm
bảo cho quá trình lên men lactic được bắt đầu. Hoạt độ của enzyme phân hủy casein
của L.bulgaricus kích thích sự phát triển của S.thermophilus khó phát triển, L.
bulgaricus thay thế
Khi sử dụng hỗn hợp 2 loại vi khuẩn thì nhiêt độ thích hợp cho quá trình lên men phụ
thuộc vào tỉ lệ giữa hai loại vi khuẩn đó.
Ví dụ:
Nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của hỗn hợp 2 loại vi khuẩn này là 43-
45
0
C
Quan hệ giữa nhiệt độ lên men và tỉ lệ S. thermophiles/L. bulgaricus. Trong
công nghiệp người ta sử dụng hỗn hợp S.thermophilus và L. bulgaricus dưới
dạng bột đóng gói kín.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 12
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Sự hình thành chất thơm trong sản phẩm sữa chua trước đây người ta cho rằng
chỉ có vai trò của S.thermophilus. Nhưng các nghiên cứu gần đây cũng đã
nhấn mạnh đến vai trò của L. bulgaricus trong việc tạo nên hương thơm cho
sản phẩm, trong đó thành phần của acctaldehyde được coi là thành phần quan
trọng góp phần tạo nên hương thơm đặc trưng của sữa chua.
1.1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type”
Sữa chua dạng khuấy (stirred type): Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau
quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấy trộn cơ học. Trong quy trình sản
xuất, sữa nguyên liệu được xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bị chuyên
dùng, tiếp theo là quá trình làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì. Sữa chua dạng
khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như sữa chua truyền thống .
Chuẩn bị men cái là công đoạn rất quan trọng trong sản xuất sữa chua vì nó
làm tăng hoạt tính của chủng vi khuẩn sử dụng.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 13
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Sơ đồ công nghệ sản xuất men cái sữa chua.
Men giống
Nước + bột sữa gầy
Trộn – Hòa tan
Thanh trùng
Làm nguội
Lên men
Làm lạnh
Men cái
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 14
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
a. Các quá trình sản xuất men cái sữa chua
• Trộn – hòa tan:
Nước được nâng nhiệt lên 60
o
C và sau đó được đưa vào bộ phận định lượng
để đưa vào bồn men. Bột sữa gầy sẽ được trộn hòa tan với nước ở trong bồn nhờ
cánh khuấy.
• Thanh trùng:
Dịch sữa sau trộn và hòa tan được thanh trùng ở 90
o
C trong 30 phút để tiêu
diệt vi sinh vật gây bệnh.
• Làm nguội:
Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 43
o
C là nhiệt độ thích hợp
cho quá trình lên men.
• Cấy men:
Men giống khô sẽ được cho vào bồn và khuấy đều trong 10 phút.
• Lên men:
Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 5 – 7 giờ ở 43 - 45
o
C,
pH của men cái sẽ giảm xuống 4.3 – 4.5 thì tiến hành làm lạnh men cái.
• Làm lạnh:
Mở cánh khuấy, làm lạnh men cái xuống 4 – 8
o
C. Men cái sẽ được lưu giữ ở
nhiệt độ này không quá 48 giờ.
• Sản xuất sữa chua
b. Các quá trình sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type”
• Trộn – hòa tan:
- Sữa tươi được nâng nhiệt lên 55 – 60
o
C và qua bộ phận định lượng để đưa vào
bồn.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 15
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
- Lần lượt đổ bột sữa gầy, chất ổn định + đường (tỉ lệ 1/5), đường còn lại vào
phễu trộn. Khi mở van đáy phễu, các nguyên liệu sẽ được hút và trộn vào sữa
tươi.
- Trong quá trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy trong bồn trộn được hoạt động
để khuấy đều dịch sữa trong bồn trộn. Sau khi trộn xong, ngừng khuấy trong
khoảng thời gian 20 phút để tách bọt và hydrat hóa.
- Dầu bơ được cho vào sau cùng, cho cánh khuấy hoạt động để trộn đều.
• Gia nhiệt sơ bộ 1:
Dịch sữa từ bồn trộn sẽ được bơm qua lọc để loại bỏ tạp chất có thể lẫn vào
trong quá trình trộn, sau đó đi vào bồn cân bằng. Nhờ có van phao trong bồn cân
bằng nên mực sản phẩm được giữ ở mức cố định làm cho quá trình sản xuất được
liên tục, giảm dao động của dòng sản phẩm và tránh bọt khí lẫn vào hệ thống. Sữa từ
bồn cân bằng sẽ trao đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng để nâng nhiệt lên 60
o
C nhờ
thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Trong một số nhà máy, người ta còn cho sữa đi qua
thiết bị tách khí bằng chân không trước khi qua thiết bị đồng hóa.
• Đồng hóa 1:
Tại máy đồng hóa, nhờ hoạt đông của 3 piston, dịch sữa sẽ được gia tăng áp
suất lên 200bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hóa cấp 1. Khi đó các hạt chất béo
sẽ được chia nhỏ kích thước. Sau đó dịch sữa tiếp tục đi qua van đồng hóa cấp 2 với
áp suất 50bar để phân tán đồng đều trong dung dịch sữa.
• Thanh trùng 1:
Dịch sữa được thanh trùng ở 65
o
C trong 20 phút. Quá trình nâng nhiệt độ sữa lên
65
o
C thực hiện trong ngăn thứ nhất của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm nhờ trao đổi
nhiệt với nước nóng. Nhiệt độ thanh trùng được điều khiển theo giá trị đã cài đặt nhờ
bộ kiểm soát nhiệt độ tự động.
• Làm lạnh 1:
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 16
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Dịch sữa sau thanh trùng 1 được làm lạnh xuống 4 - 8
o
C trong thiết bị trao đổi nhiệt
dạng tấm qua 3 giai đoạn.
- Giai đoạn 1: sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi
nhiệt dạng tấm. tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa
chuẩn bị đi vào quá trình đồng hóa 1.
- Giai đoạn 2: sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ 3 của
thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm.
- Giai đoạn 3: sữa ra khỏi ngăn thứ 3 sẽ đi vào ngăn thứ 4 của thiết bị trao đổi
nhiệt dạng tấm để làm lạnh dịch sữa xuống 4 – 8
o
C.
• Ủ chín (Ageing):
Dịch sữa sẽ được giữ ở 4 – 8
o
C trong 5 – 20 giờ để ổn định chất lượng dịch sữa, làm
cho các chất khoáng đạt đến trạng thái cân bằng ổn định. Bồn ageing là loại bồn 2 vỏ
có bảo ôn, sử dụng nước lạnh 1 – 3
o
C.
• Gia nhiệt sơ bộ 2:
• Dịch sữa từ bồn ageing được bơm qua lọc để đi tới bồn cân bằng, sau đó sẽ
được trao đổi nhiệt với dịch sữa sau thanh trùng 2 để nâng nhiệt lên 70 – 75
o
C
là nhiệt độ thích hợp cho quá trình đồng hóa 2.
• Đồng hóa 2:
Tại máy đồng hóa, nhờ hoạt đông của 3 piston, dịch sữa sẽ được gia tăng áp suất lên
200bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hóa cấp 1. Khi đó các hạt chất béo sẽ được
chia nhỏ kích thước. Sau đó dịch sữa tiếp tục đi qua van đồng hóa cấp 2 với áp suất
50bar để phân tán đồng đều trong dung dịch sữa.
• Thanh trùng 2:
Dịch sữa sau khi ra khỏi thiết bị đồng hóa 2 sẽ đi vào ngăn thứ nhất của thiết bị trao
đổi nhiệt để trao đổi nhiệt với nước nóng và nâng nhiệt độ sữa tới 95
o
C. Nhiệt độ
thanh trùng được điều khiển theo giá trị đã cài đặt nhờ bộ kiểm soát nhiệt độ tự động.
Nếu nhiệt độ thanh trùng không đạt, dịch sữa sẽ được tuần hoàn về lại bồn cân bằng
cho đến khi nào nhiệt độ thanh trùng đạt. Sữa 95
o
C sẽ được dẫn vào ống lưu nhiệt
trong thời gian 5 phút.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 17
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
• Làm nguội:
Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 45
o
C qua hai giai đoạn rồi đưa vào
bồn ủ.
- Giai đoạn 1: sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 của thiết bị trao đổi
nhiệt dạng tấm. Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đỏi nhiệt với dịch sữa
chuẩn bị đi vào quá trình đồng hóa 2.
- Giai đoạn 2: sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ 3 và
nước lạnh ở ngăn thứ 4 của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm ở nhiệt độ 45
o
C.
• Lên men:
Men cái được bơm từ bồn men sang bồn ủ với tỉ lệ 3 – 5% và được khuấy đều. Nhiệt
độ của dịch sữa trong bồn ủ lúc này là 43 – 44
o
C. Sau khi khuấy đều, tắt cánh khuấy,
quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 3 – 5 giờ, pH của dịch sữa sẽ giảm xuống 4.7 –
4.8 thì ngưng ủ.
• Làm lạnh 2:
Mở cánh khuấy 2 – 3 phút sau khi ngưng ủ, làm lạnh sữa xuống 15 – 20
o
C. Trên
đường sữa đưa đi làm lạnh có sử dụng một van tiết lưu với áp suất, điều chỉnh
khoảng 1.5 – 2.5bar để làm mịn sữa chua. Sữa chua sau khi làm lạnh được đưa vào
bồn trữ để chuẩn bị đóng hộp.
• Đóng hộp:
Đối với sữa chua trắng: sữa từ bồn trữ được đưa đến máy rót để đóng hộp.
Sữa tươi + Bột sữa gầy + Đường + Chất ổn định + Dầu bơ
Trộn – Hòa tan
Gia nhiệt sơ bộ 1
Đồng hóa 1
Thanh trùng 1
Làm lạnh 1
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 18
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Ageing
Đồng hóa 2
Thanh trùng 2
Làm nguội
Lên men
Làm lạnh 2
Đóng hộp
Trữ lạnh
Sữa thành phẩm
Men cái
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 19
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type”
Đối với sữa chua trái cây: sữa chua trắng được bơm từ bồn đến máy rót, đồng thời
mứt cũng được bơm vào đường ống của sữa chua trắng. Sữa chua trắng và mứt được
trộn đều nhờ một bột mixing gắn trên đường đi tới máy rót.
• Trữ lạnh:
Bảo quản ở 2 – 5
o
C ít nhất 6 giờ trước khi đưa ra tiêu thụ. Đây là giai đoạn rất quan
trọng để tạo cho sản phẩm có mùi, vị và trạng thái cần thiết. sản phẩm sữa chua có
thể bảo quản 20 – 30 ngày ở nhiệt độ 2 – 5
o
C.
1.1.2 Quy trình công nghệ sản xuất sữa chua uống
Các quá trình sản xuất sữa chua uống
Nước+ đường + chất ổn định + mứt
Trộn- hòa tan
Gia nhiệt sơ bộ
Đồng hóa
Thanh trùng
Làm lạnh
Dịch siro
Quá trình sản xuất sữa chua uống gồm 3 công đoạn: Sản xuất dich siro, sản xuất dich
men và phối trộn dịch siro với dịch men để dược sữa chua uống.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 20
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch sirô.
Sản xuất dịch men:
Sữa tươi + Bột sữa gầy
Trộn – Hòa tan
Gia nhiệt sơ bộ
Đồng hóa
Thanh trùng
Làm nguội
Lên men
Dịch men
Men giống
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 21
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch men
Sản xuất sữa chua uống:
Dịch men
Dịch siro
Trộn
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 22
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Đồng hóa
Tiệt trùng
Làm lạnh
Rót hộp
Sữa chua uống thành phẩm
Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa chua uống
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 23
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Các quá trình sản xuất sữa chua uống:
Sản xuất dịch siro
• Trộn – hòa tan
Nước được nâng lên ở nhiệt độ 55- 60
0
C và qua bộ phận định lượng để dưa vào bồn.
Lần lượt đổ chất ổn định và đường (tỉ lệ 1/5), đường còn lại vào phễu trộn. Khi mở
van đáy phễu, các nguyên liệu này sẽ được hút và trộn vòa với nước. Sau khi trộn
hòa tan xong đường và chất ổn định, mứt cũng được cho vào phễu của bơm trộn và
thực hiện cách trộn như trên.
Trong quá trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy trong bồn trộn được hoạt động để
khuấy đều dịch siro trong bồn trôn.
• Gia nhiệt sơ bộ:
Dịch siro từ bồn trộn sẽ được trao đổi nhiệt với siro sau thanh trùng để nâng nhiệt lên
60
0
C.Có thể dùng thiết bị tách khí chân không để loại bỏ bọt khí, làm tăng hiệu quả
của quá trình đồng hóa.
• Đồng hóa:
Tại máy đồng hóa, nhờ hoạt động của ba piston, dịch siro sẽ được gia tăng áp suất
lêm bả và đi qua khe hở hẹp của van đồng hóa .
• Thanh trùng: Dịch siro được thanh trùng ở 90
0
C trong 5 phút.
• Làm lạnh: dịch siro sau khi thanh trùng được làm lạnh xuống 5
0
C.
Sản xuất dịch men
• Trộn hòa tan:
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 24
Quá trình lên men trong sản xuất sữa chua các loại SVTH: Nhóm 10
Sữa tươi được nâng nhiệt độ lên 45-50
0
C và qua bộ phận định lượng để đưa vào
bồn.Lần lượt trộn bột sữa gầy và bơ.Trong quá trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy
trong bồn trộn được hoạt động để khuấy đều dịch sữa trong bồn trộn. Sau khi trộn
xong, ngừng khuấy trong khoảng thời gian 20 phút để tách bọt và hydrat hóa.
Gia nhiệt sơ bộ :
Dịch sữa từ bồn trộn sẽ được bơm qua lọc để loại bỏ tạp chất rồi được gia nhiệt lên
65-70
0
C và được đưa tiếp vào máy đồng hóa. Có thể dùng thiết bị tách khí chân
không đặt trước thiết bị đồng hóa để loại bỏ bọt khí, làm tăng hiệu quả của quá trình
đồng hóa.
• Đồng hóa : Áp suất 160-200bar.
• Thanh trùng: Dịch sữa được thanh trùng ở 90
0
C trong 5 phút.
• Làm nguội: dịch sữ sau khi thanh trùng được làm nguội xuống 45
0
C.
• Lên men: Cho men giống vào bồn lên men đã có dịch sữa 45
0
C, tiếp tục
khuấy trong khoảng 10 phút. Sauk hi khuấy đều, tắt cánh khuấy, quá trình lên
men xảy ra. Sau khoảng 7-5 giờ, pH của dịch men giảm xuống 4=-4.1 thì
ngưng ủ.
• Làm lạnh: sau khhi ngưng ủ, sữa chua được khuấy trong khoảng 2-3 phút và
đưa đi làm làm lạnh xuống 15
0
C, chứa vào bồn trữ và sẽ được trộn với dịch
siro.
Sản xuất sữa chua uống
• Trộn dịch men và dịch siro: Sau khi làm lạnh dịch siro dược đưa vào bồn
trữ. Dịch men sữa chua uống khi đạt pH theo yêu cầu sẽ được làm lạnh và đưa
vào bồn trữ này. Tại đây dịch men và dịch siro sẽ được trộn nhờ cánh khuấy
trong bồn.
• Đồng hóa: Dịch sữa chua uống trong bồ sẽ được đưa đi đồng hóa với áp suất
200bar-50bar ở nhiệt độ <35
0
C.
• Tiệt trùng: ở 110-120
0
C trong 6-7 giây.
• Làm lạnh: sữa chua uống sau tiệt trùng được làm nguội xuống 20
0
C.
• Rót hộp: ở nhiệt độ 20
0
C trong hệ thống kín vô trùng.
Sản phẩm sữa chua uống đóng hộp có thể bảo quản ở nhiệt độ thường từ 4-6 tháng.
GVHD: Nguyễn Thị Quỳnh Như Page 25