Tiểu luận Công nghệ sản xuất sữa cô đặc

CEMINAR
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA
CÔ ĐẶC
NỘI DUNG CHÍNH

1. Định nghĩa, mục đích quá trình cô đặc.
2. Các phương pháp cô đặc sữa.
3. Công nghệ sản xuất các sản phẩm sữa cô đặc.
3.1. Sữa cô đặc tiệt trùng.
3.2. Sữa cô đặc có đường.
3.3. Sữa cô đặc có đường và phụ gia.

Sữa là chất lỏng sinh lý do các tuyến sữa tổng hợp
được từ các hợp chất có trong máu. Sữa được tiết ra từ
tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống
động vật non.
Sữa có đầy đủ dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển
của cơ thể.
Ngày nay hai phương pháp bảo quản sữa bằng cách tiệt
trùng và cho thêm đường vào sữa cô đặc đã liên tục phát
triển và được sản xuất ở quy mô công nghiệp hiện đại.
Đặt vấn đề
1. Định nghĩa, mục đích của quá trình cô đặc
Cô đặc là quá trình làm bay hơi một phần dung môi
của dung dịch chứa chất tan không bay hơi, ở nhiệt độ sôi.
Mục đích:
•
Làm tăng nồng độ chất tan
•
Tách chất rắn hòa tan ở dạng tinh thể (kết tinh)
•

Thu dung môi ở dạng nguyên chất (cất nước).
Cô đặc được tiến hành ở nhiệt độ sôi, ở mọi áp suất và
quá trình có thể gián đoạn hay liên tục.
2. Các phương pháp cô đặc sữa
- Cô đặc ở nồi thường.
- Cô đặc trong nồi cô chân không (gián đoạn hay liên tục).
+ Một nồi.
+ Nhiều nồi.
Cô đặc ở nồi thường Cô đặc trong nồi cô chân không
• Sản phẩm dễ bị nhiễm bẩn
•
Thời gian cô đặc dài
• Nhiệt độ cô đặc cao
•
Sản phẩm dễ bị biến tính
• Sản phẩm ít bị nhiễm bẩn
•
Thời gian ngắn
• Nhiệt độ thấp hơn
•
Sản phẩm có chất lượng và màu
sắc tốt
Thời gian cô đặc phụ thuộc:
- Cấu tạo thiết bị.
- Hệ số bốc hơi.
- Phương pháp cô đặc.
- Tính chất của hỗn hợp sữa.
Tuỳ vào loại sản phẩm mà có các chế độ cô
đặc khác nhau.
3. Công nghệ sản xuất các sản phẩm sữa cô đặc

3.1. Sữa cô đặc tiệt trùng
- Sản xuất từ sữa nguyên kem, gạn
kem hay tái phối hợp từ bột sữa gạn kem,
mỡ sữa và nước.
- Có màu vàng nhạt.
- Mùi thơm tự nhiên.
- Được sử dụng rộng rãi. Đặc biệt, ở
những nơi chưa có đủ sữa tươi.
Tiêu chuẩn hóa
Xử lý nhiệt
Cô đặc
Đồng hóa
Làm lạnh
Đóng lon
Tiệt trùng
Làm nguội
Bảo quản
Quy trình sản xuất
1. Thiết bị cô đặc
2. Thiết bị đồng hóa
3. Thiết bị làm lạnh
7. Tạm chứa
8. UHT
9. Rót vô trùng
4. Thùng tạm chứa
5. Rót hộp
6. Tiệt trùng
3.1.1 Tiêu chuẩn hóa
- Mục đích: điều chỉnh hàm lượng chất béo và
hàm lượng chất khô cho từng loại sản phẩm.

- Phổ biến là 8% chất béo và 18% chất khô
không mỡ.
- Ngày nay, tiêu chuẩn hóa được thực hiện
hoàn toàn tự động.
3.1.2. Xử lý nhiệt
- Mục đích:
+ Tiêu diệt vi sinh vật.
+ Tăng độ bền của sữa.
- Sữa được xử lý ở 100 - 120
0
C từ 1 - 3 phút.
- Tác dụng:
+ Làm biến tính serum protein.
+ Kết tủa các muối canxi.
+ Khi tiệt trùng, protein không bị vón, đông tụ.
3.1.3. Cô đặc
Sau khi xử lý nhiệt, sữa được bơm vào thiết bị cô đặc.
Sữa đi qua các ống được đun nóng bằng hơi và sôi ở 50 – 60
0
C.
Cô đặc sữa gầy kết thúc khi tỷ trọng 1,09 – 1,10 g/cm
3
ở 50 –
60
0
C tương ứng với độ khô 37 – 38%.
Đối với sữa nguyên, điểm kết thúc khi tỷ trọng đạt 1,077 –
1,090 g/cm
3
ở 50 – 60

0
C tương ứng với độ khô 37 – 38%.
3.1.4. Đồng hoá
Áp suất đồng hoá 125 – 250 bar.
Đồng hoá nhằm giảm kích thước cầu mỡ, làm mất khả năng nổi
lên, tránh hiện tượng các cầu mỡ tập trung trở lại khi tiệt trùng.
3.1.5. Làm lạnh
- Sữa sau cô đặc được làm lạnh đến 14
0
C và rót.
- Nếu chưa rót ngay thì làm lạnh đến 5 – 8
0
C và
bảo quản.
- Cần kiểm tra hàm lượng chất béo chất khô
không mỡ.
- Thêm chất ổn định: dinatri hay trinatri
phosphat.
- Là thời điểm thích hợp để bổ sung vitamin.
3.1.6. Rót
Việc rót được tiến hành bằng máy, rót và ghép
mí.
3.1.7. Tiệt trùng
- Tiệt trùng ở 100 – 120
0
C trong 15 – 20 phút.
- Xảy ra phản ứng Maillard làm cho sản phẩm có
màu nâu nhạt.
- Có thể thêm chất ổn định: natri limonat và natri
phosphat.

- Vào mùa đông và xuân, phải thêm lyzin vào
sữa và giảm nhiệt độ tiệt trùng xuống 112
0
C
trong 20 phút.
- Có thể sử dụng UHT để tiệt trùng sữa cô đặc.
3.1.8. Bảo quản
- Nên bảo quản ở nhiệt độ 0 - 15
0
C.
+ Nếu nhiệt độ bảo quản cao quá thì sữa sẽ bị
biến màu, trở nên nâu sẫm.
+ Nếu nhiệt độ quá thấp thì protein sẽ bị kết
tủa.
- Kiểm tra sữa cô đặc tiệt trùng dựa vào:
+ Hàm lượng chất béo.
+ Hàm lượng chất khô không mỡ.
+ Độ nhớt.
+ Vi khuẩn, nha bào.
+ Màu, mùi, vị.
- Mỗi mẻ cần lưu mẫu để kiểm tra, bảo quản ở
30 và 38
0
C, sau 10 – 14 ngày thì kiểm tra.
Thanh trùng
Nguyên liệu
Nguyên liệu
Gia nhiệt, chuẩn hóa
Trộn tuần hoàn
Lọc

Đồng hóa
Cô đặc – làm nguội
Kết tinh
Chuẩn hóaChuẩn hóa
Chuẩn hóa
Đóng hộp
Sản phẩm
Nước SX
Làm lạnh
Thanh trùng
Lactose xay
Trộn sữa
Lọc
Cấy lactose
Bột sữa, đường
Chất béo, vitamin
Nguyên liệu
Nguyên liệu
Nguyên liệu
Nguyên liệu
Thuyết minh quy trình
3.2.1. Gia nhiệt, chuẩn hóa
3.2.1. Gia nhiệt, chuẩn hóa
Mục đích: Điều chỉnh thành phần sữa gầy, dầu bơ, đường…
phù hợp với từng loại sản phẩm sữa cô đặc
Yêu cầu kỹ thuật
Thành phần của dịch sữa sau chuẩn hóa phải đạt

Chất béo: 2.57%


Nước: 76.54%

Chất khô: 20.89%
1001 ml sữa/17kg64% sữa tươi 36%Bột sữa gầy
+
+
Gia nhiệt
Gia nhiệt
Các biến đổi chính:
Vật lý: nhiệt độ tăng, tỷ trọng giảm, độ nhớt giảm.
Vi sinh: 1 số loại vi sinh vật bị tiêu diệt.
Hóa học: không đáng kể
3.2.2. Trộn tuần hoàn
3.2.2. Trộn tuần hoàn
Mục đích

Tán, hòa tan đồng đều các thành phần, nguyên liệu.
Yêu cầu kỹ thuật

Nhiệt độ: 60
0
C.

Thời gian: 1 giờ - 1 giờ 30 phút.
Thiết bị

Hệ thống bồn trộn có cánh khuấy.
Các biến đổi chính:

* Hóa lý: khi tăng nhiệt độ dịch

trộn ( 60
0
C), độ nhớt và hiện tượng vón
cục của dịch trộn giảm giúp cho tốc độ
chuyển động và phân tán của
các thành phần nguyên liệu nhanh và dễ
dàng hơn. Nhờ vậy mà các thành phần
được hòa tan đồng đều.

* Hóa học: không đáng kể.
3.2.2. Trộn tuần hoàn
3.2.2. Trộn tuần hoàn
3.2.3. Lọc
3.2.3. Lọc
Mục đích

Loại bỏ những cặn bã hay tạp chất có trong nguyên liệu.
Yêu cầu kỹ thuật

Kích thước lỗ lọc < 30µm.

Cặn được tách ra.

Không có sự biến đổi nào của sữa.
Thiết bị

Lọc dạng túi tháo rời
3.2.4. Đồng hóa
3.2.4. Đồng hóa
Mục đích


Đồng hóa là quá trình xử lý cơ học, dùng lực tác dụng lên
các hạt béo.
Yêu cầu kỹ thuật

Nhiệt độ: 70
0
C

Áp suất: 100-110 bar

Kích thước hạt béo giảm, các hạt chất béo phân phối đồng
đều trong khối sữa làm cho trạng thái hệ nhũ tương trong
sữa bền hơn.
Thiết bị

Thiết bị đồng hóa hai cấp
3.2.4. Đồng hóa
3.2.4. Đồng hóa
Các biến đổi chính

* Vật lý: có sự giải phóng năng lượng
dưới dạng nhiệt năng (do các cầu béo bị
phá vỡ) làm tăng nhiệt độ của khối sữa

* Hóa lý: kích thước hạt béo giảm,
các hạt chất béo phân phối đồng đều
trong khối sữa làm cho trạng thái hệ nhũ
tương trong sữa bền hơn.
3.2.4. Đồng hóa

3.2.4. Đồng hóa
3.2.5.Thanh trùng
3.2.5.Thanh trùng
Mục đích

Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh cho người và tăng thời gian
bảo quản.

Cải thiện tính ổn định của protein, tạo cấu trúc cho sản
phẩm.
Yêu cầu kỹ thuật

Nhiệt độ: 150
0
C

Áp suất làm việc: 9 bar

Thời gian: 5 phút ở nhiệt độ thanh trùng

Chất béo hoàn toàn bị nóng chảy và xuất hiện màng
cream

Sữa sẫm màu, tuy nhiên do lượng nước trong sữa khá lớn
nên khó quan sát đuợc.

VSV bị phá hủy hoàn toàn, ức chế hoạt động các bào tử

Vô hoạt hoàn toàn các enzyme trong sữa.