báo cáo công nghệ sản xuất bơ

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN MÔN:
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
ĐỀ TÀI :
CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BƠ
LỚP: ĐHTP6KLT
GVHD: Ths LÊ VĂN NHẤT HOÀI
NHÓM: 6
TRẦN THỊ THU NGUYỆT
ÂU NGỌC HƯNG
DƯƠNG ĐOÀN PHƯỚC ANH
NGUYỄN
THANH TUẤN
ĐẶNG
NGỌC PHÚ
TRƯƠNG
THỊ MỸ PHƯƠNG
LÊ THỊ
MINH CHÂU
LÊ THỊ LÀI
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Tp Biên Hòa, ngày 10 tháng 03 năm 2012
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
Tp. Biên Hòa, ngày 10 tháng 03 năm 2012
Trang 2
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
MỤC LỤC
NH N XÉT C A GIÁO VIÊNẬ Ủ 2
M C L CỤ Ụ 3
IV/ THIẾT BỊ TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BƠ: 15
1) Các thi t b thanh trùng (thi t b làm vi c liên t c):ế ị ế ị ệ ụ 15
2) Các thi t b lên men:ế ị 25
V. SO SÁNH GI A CÁC S N PH MỮ Ả Ẩ 31
2) So sánh gi a cac san phâm :ữ ́ ̉ ̉ 36
K T LU NẾ Ậ 42
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 43
43
LỜI GIỚI THIỆU
Ngoài sữa mẹ, sữa bò là thực phẩm chứa các chất dinh dưỡng đầy đủ và cân đối nhất.
Trong sữa có chứa glucid, protein, lipid, một số khoáng chất và vitamin. Những hợp chất
này rất cần thiết trong khẩu phần ăn của con người. Từ trước đến nay, công nghệ chế biến
sữa luôn là lĩnh vực quan trọng của ngành công nghệ thực phẩm. Từ nguyên liệu sữa bò
người ta có thể sản xuất ra nhiều loại sản phẩm có cấu trúc, trạng thái và hương vị khác
nhau. Về thành phần, đa số các sản phẩm làm từ nguyên liệu sữa có thành phần chủ yếu là
protein cazein, tuy nhiên cũng có sản phẩm có thành phần kết cấu chính là chất béo của
sữa đó chính là bơ (butter). Hàm lượng chất béo trong bơ rất cao và chiếm trung bình 80%
khối lượng sản phẩm. Bơ được sử dụng trên toàn cầu dưới nhiều hình thức khác nhau:
dùng với bánh mì, làm nước sốt thịt hay làm bánh. Từ “butter” (bơ) xuất phát từ từ “bos”
(tiếng Hy Lạp) có nghĩa là bò.
Trước thế kỷ 19, người ta thường sản xuất bơ từ nguyên liệu váng sữa. Váng sữa

thường có độ chua cao do quá trình tách váng sữa từ sữa tươi được thực hiện bằng phương
pháp thủ công. Người ta để lắng sữa tươi trong thùng chứa và sự tách pha diễn ra nhờ sự
chênh lệch về tỷ trọng giữa chất béo và sữa gầy. Thời gian tách pha kéo dài nên hệ vi sinh
vật nhiễm trong sữa sẽ lên men làm tăng giá trị độ chua của sữa gầy và váng sữa. Khi đó,
bơ thành phẩm sẽ có cấu trúc và hương vị không ổn định.
Việc sản xuất bơ được công nghiệp hóa kể từ khi Gustaf de Laval phát minh ra thiết
bị tách chất béo – cream – vào năm 1879. Bên cạnh đó, quá trình thanh trunbgf nguyên
liệu cream trong sản xuất bơ được thực hiện từ những năm 1880 đã cải thiện đáng kể chất
Trang 3
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
lượng sản phẩm. Và từ những năm 1890, người ta bắt đầu sử dụng canh trường vi khuẩn
lactic thuần khiết trong sản xuất bơ lên men.
Có nhiều phương pháp khác nhau để phân loại bơ. Theo Bylund Gosta (1995), dựa
vào quy trình sản xuất, người ta chia bơ thành 2 nhóm chính:
- Bơ ngọt (sweet cream butter) hay bơ không lên men: trong quy trình sản
xuất bơ không có quá trình lên men lactic được thực hiện nhờ nhóm vi khuẩn
lactic.
- Bơ chua (sour cream butter) hay bơ lên men (cultured cream butter): quá
trình lên men lactic được thực hiện sau quá trình thanh trùng nguyên liệu
cream trong quy trình sản xuất nhằm tạo ra hương vị cho sản phẩm.
Ngoài ra, người ta có thể phân loại bơ dựa vào hàm lượng muối có
trong sản phẩm: bơ không chứa muối (hàm lượng NaCl trong sản phẩm không
lớn hơn 0,2%), bơ với hàm lượng muối thấp – mildly salted butter (hàm lượng
muối 0,2-1%) và bơ với hàm lượng muối cao – strongly salted butter (hàm
lượng muối 2%).
Vậy, quy trình công nghệ để sản xuất ra các sản phẩm bơ này khác nhau chủ yếu ở
giai đoạn nào? Các thiết bị chính sử dụng cho từng công đoạn sản xuất để tạo ra chất
lượng cho sản phẩm, cũng như chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm theo tiêu chuẩn Việt Nam
ra sao? Chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu trong nội dung bài tiểu luận “Công nghệ sản xuất
bơ” của nhóm 6 lớp DHTP6KLT.

I. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT BƠ
1. Cream:
Nguyên liệu chính trong sản xuất bơ là cream. Các nhà máy sản xuất bơ có thể thu
nhận cream từ nguyên liệu sữa tươi bằng phương pháp ly tâm hoặc thu mua cream từ
những nhà máy chế biến sữa khác.
1.1 Các chỉ tiêu chất lượng của cream:
Để đánh giá chất lượng cream, người ta dựa vào ba nhóm chỉ tiêu: cảm quan,
hóa lý, vi sinh.
1.1.1. Chỉ tiêu cảm quan: hai chỉ tiêu quan trọng nhất là:
- Mùi.
- Vị: Không được có mùi vị lạ, đặc biệt là mùi ôi do chất béo bị oxy
hóa.
1.1.2. Chỉ tiêu hóa lý:
- Hàm lượng chất béo: thường dao động trong khoảng 35–40%, thấp
nhất là 12%.
- Chỉ số iod:
+ Nếu chỉ số iod quá cao (lớn hơn 42), bơ thành phẩm sẽ có
cấu trúc rất mềm.
Trang 4
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
+ Nếu chỉ số iod quá thấp (nhỏ hơn 28), bơ sẽ trở nên cứng và
khó phết lên bánh khi sử dụng.
Dựa vào giá trị chỉ số iod của nguyên liệu, nhà sản xuất sẽ thay đổi các
thông số công nghệ thích hợp để chất lượng bơ thành phẩm luôn ổn định và đạt
yêu cầu.
- Dư lượng kháng sinh, các chất tẩy rửa công nghiệp: không được
chứa các chất này.
Do những chất này sẽ ức chế hoạt động của các vi khuẩn lactic và kéo dài thời
gian lên men. Hơn nữa, hàm lượng các sản phẩm trao đổi chất do vi khuẩn giống
tạo ra sẽ không cân đối và ảnh hưởng không tốt đến hương vị sản phẩm.

1.1.3. Chỉ tiêu vi sinh:
Hàm lượng vi sinh vật (VSV) trong cream càng thấp càng tốt.
- Nhóm vi khuẩn ưa lạnh: người ta thường chú ý đến nhóm vi khuẩn
này vì chúng có khả năng sinh tổng hợp enzym lipase chịu nhiệt. Trong
quá trình thanh trùng cream, hầu hết các VSV bị tiêu diệt. Tuy nhiên,
lipase từ vi khuẩn ưa lạnh có thể giữ được hoạt tính ở nhiệt độ 100
0
C
(Luquet, 1986). Enzym này xúc tác quá trình thủy phân chất béo, làm
thay đổi thành phần chất béo trong nguyên liệu.
Giải pháp: tiến hành thanh trùng ngay sữa tươi khi mới nhập về nhà máy rồi
bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp (2–4
0
C) trước khi đem vào chế biến. Chế độ thanh
trùng là 63–65
0
C trong 15 giây. Khi đó nhóm VSV ưa lạnh – nguồn sinh tổng hợp
lipase chịu nhiệt – sẽ bị tiêu diệt hoàn toàn. Nếu các nhà máy không có điều kiện
thanh trùng ngay sữa tươi mới thu mua thì phải tiến hành làm lạnh và bảo quản
sữa ở 2–4
0
C. Trong thời gian tối đa 24 giờ tiếp theo, ta phải thực hiện quá trình
thanh trùng sữa.
1.2 Xử lý cream có độ chua cao:
Trong trường hợp nhà máy mua cream nguyên liệu có chất lượng không tốt, độ chua
cao (15–20
0
D) thì cần tiến hành xử lý cream trước khi đưa vào sản xuất bơ.
Các phương pháp:
- Rửa cream bằng nước sạch với tỉ lệ cream/nước là 1/2 (v/v), sau đó tiến hành

ly tâm để tách nước.
- Trung hòa để làm giảm độ chua của nguyên liệu cream, hóa chất thường
dùng là CaO, Ca(OH)
2

2. Vi sinh vật:
Trong sản xuất bơ lên men, người ta sử dụng vi khuẩn lactic dạng LD. Thường gặp
nhất là Streptococcus diacetylactis và Leuconostos citrovorum. Trong quá trình lên men,
ngoài acid lactic, chúng sinh tổng hợp các hợp chất dễ bay hơi như aldehyde acetic,
diacetyl, acetoin… Các hợp chất này sẽ tạo cho sản phẩm bơ hương vị đặc trưng.
3. Các phụ gia:
Chất màu:
Màu sắc của bơ do các hợp chất carotenoides quyết định. Thông thường, vào mùa
Trang 5
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
đông hàm lượng các hợp chất trên trong sữa thấp hơn mùa hè nên bơ thành phẩm có màu
nhạt hơn.
Người ta cho phép sử dụng một số chất màu thực phẩm trong sản xuất bơ. Ví dụ như
ở Pháp, các chất màu có nguồn gốc thiên nhiên sau đây được phép sử dụng:
- Curcumine (E100)
- Cochenille (E120)
- Chlorophylle(E140)
- Carbomedicinalis vegetalis (E153)
- Anthocyane (E160)
- Lactoflavin (E101)
- Indigotine (E132)
- Caramel (E150)
- Carotenoides (E160)
Muối NaCl: yêu cầu độ tinh sạch không thấp hơn 99,7%.
Chất chống oxy hóa: phổ biến nhất làgallat propyle, gallate octyl, gallate dodecyl, butyl

hydroxy anisol (BHA) hoặc butyl hydroxy toluen (BHT). Hàm lượng sử dụng thường
không quá 0,01%.
Các gia vị khác: Để đa dạng hóa các sản phẩm bơ trên thị trường, nhà sản xuất có thể
sử dụng một số gia vị khác. Việc lựa chọn gia vị phụ thuộc vào thị hiếu người tiêu dùng và
quy định của mỗi nước. Ví dụ như ở Pháp, người ta cho phép sử dụng những gia vị như
tiêu, tỏi, mùi tây, củ đinh hương… trong sản xuất bơ.
II. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BƠ
1. Quy trình công nghệ sản xuất bơ lên men:
Trang 6
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bơ lên men
1.1. Thanh trùng:
Mục đích: tiêu diệt hệ VSV và ức chế hoạt tính các enzym trong cream.
Phương pháp thực hiện: Nhiệt độ thanh trùng thường sử dụng là 90–95
0
C trong thời
gian tối đa 15–20 giây. Nếu cream có chất lượng tốt, người ta thường gia nhiệt nhanh
nguyên liệu đến 95
0
C rồi làm nguội ngay.
Nếu tăng nhiệt độ và thời gian thanh trùng thì hiệu quả của quá trình sẽ tăng. Tuy
nhiên, cream sẽ có mùi nấu và ảnh hưởng xấu đến chất lượng bơ thành phẩm.
• Trường hợp cream có mùi lạ:
- Sử dụng phương pháp bài khí trong điều kiện chân không để tách các cấu tử dễ
bay hơi ra khỏi cream. Quá trình bài khí sẽ được kết hợp thực hiện cùng với quá trình
thanh trùng cream.
Trang 7
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
- Quy trình thực hiện:
+ Đầu tiên, cream sẽ được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng để

gia nhiệt lên đến 7
0
C.
+ Tiếp theo, cream được đưa vào bồn chân không để thực hiện quá trình bài
khí. Áp lực chân không cần được hiệu chỉnh sao cho nhiệt độ sôi của cream
trong bồn dao động quanh giá trị 62
0
C. Khi đó các cấu tử dễ bay hơi sẽ được
tách ra khỏi cream.
+ Cuối cùng, cream được đưa trở lại hệ thống trao đổi nhiệt bản mỏng để gia
nhiệt tiếp lên đến 95
0
C rồi làm nguội.
Ở châu Âu, vào mùa hè sữa tươi thường có mùi hành do nhóm cây họ hành mọc phổ
biến trên các đồng cỏ. Khi đó quá trình bài khí cream trong sản xuất bơ là cần thiết.
1.2. Cấy giống vi sinh vật:
Các nhà máy sản xuất bơ có thể sử dụng sinh khối vi khuẩn lactic dưới dạng sấy
thăng hoa do các hãng chuyên sản xuất giống VSV cung cấp. Nếu không, họ có thể tự
nhân giống để phục vụ sản xuất.
Cấy giống VSV:
• Môi trường nhân giống: phổ biến nhất là sữa gầy. Trước khi nhân giống, sữa gầy
được thanh trùng ở 90–95
0
C trong thời gian 15–30 phút.
• Nhân giống:
- Ta sử dụng phương pháp nhân giống theo nhiều cấp để có đủ số tế bào vi khuẩn cấy
vào cream.
- Các thông số kỹ thuật:
Nhiệt độ: 20
0

C.
Thời gian nhân giống cho mỗi cấp: 7–10 giờ.
- Canh trường VSV thu được có độ chua 18–20
0
SH, số tế bào vi khuẩn có thể lên đến
109 tế bào/ml. Những sản phẩm trao đổi chất quan trọng nhất của vi khuẩn trong canh
trường là acid lactic, diacetyl và acid acetic. Chúng sẽ ảnh hưởng đến hương vị của bơ
thành phẩm.
Tỉ lệ giống cấy: phụ thuộc chỉ số iod của nguyên liệu và nhiệt độ lên men, tỉ lệ giống
cấy thường khoảng 1–7% (v/v).
1.3. Lên men và xử lý nhiệt lạnh:
Quá trình lên men và xử lý nhiệt – lạnh sẽ diễn ra song song.
1.3.1. Lên men:
Mục đích: Sử sụng vi khuẩn lactic để sinh tổng hợp acid lactic và các sản phẩm trao
đổi chất tạo độ chua và hương vị đặc trưng cho cream.
Điều khiển quá trình lên men:
• Tốc độ acid hóa cream và chế độ xử lý nhiệt sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc bơ thành
phẩm.
• Yêu cầu kỹ thuật: Sau quá trình lên men
Trang 8
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
- Độ chua phần không béo trong cream cần đạt quanh giá trị 36
0
SH.
- Hàm lượng diacetyl trong cream khoảng 1,0–1,5ppm.
Thiết bị: thiết bị hình trụ có cánh khuấy và bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ.
1.3.2. Xử lý nhiệt lạnh:
Mục đích: kết tinh một lượng chất béo có trong cream.
Nguyên tắc thực hiện: Do cream chứa hỗn hợp các chất béo có điểm nóng chảy khác
nhau nên nhiệt độ kết tinh của chúng cũng khác nhau. Tốc độ kết tinh và độ tinh khiết của

các tinh thể sẽ phụ thuộc vào chế độ xử lý nhiệt. Thông thường, người ta dựa vào chỉ số
iod của cream để chọn chế độ xử lý nhiệt – lạnh tối ưu. Khi đó bơ thành phẩm sẽ không có
cấu trúc quá cứng hoặc quá mềm.
Bảng 1: Chế độ xử lý nhiệt lạnh và lượng giống cấy cho quá trình lên men cream
tương ứng với các chỉ số iod khác nhau của nguyên liệu (Bylund Gosta, 1995)
Bảng 2: Ảnh hưởng tỷ lệ chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream đến độ cứng của
bơ thành phẩm (Luquet, 1985)
Phương pháp thực hiện:
• Các hiện tượng:
- Làm nguội chậm: Trong quá trình thanh trùng cream ở 90 – 95
0
C, tất cả các hạt cầu
béo đều ở trạng thái lỏng. Khi làm nguội cream xuống 40
0
C, một số phân tử chất béo bắt
đầu kết tinh. Nếu ta làm nguội cream xuống nhiệt độ thấp hơn với tốc độ chậm, quá trình
kết tinh sẽ kéo dài nhưng các tinh thể béo sẽ lần lượt xuất hiện với độ tinh khiết cao. Tuy
Trang 9
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
nhiên do thời gian dài nên hàm lượng các sản phẩm tạo vị chua và hương cho bơ được sinh
tổng hợp bởi vi khuẩn lactic trong cream sẽ không đạt được tỷ lệ cân đối như mong muốn.
Trong thực tế sản xuất, ta cần phải rút ngắn thời gian kết tinh chất béo bằng phương pháp
làm nguội nhanh.
- Làm nguội nhanh: Khi làm nguội nhanh, quá trình kết tinh chất béo trong cream sẽ
diễn ra nhanh. Tuy nhiên, trong trườn hợp này, một số tinh thể chất béo thu được không
đạt độ tinh khiết cao và được gọi là “tinh thể hỗn hợp” (mixed crystals). Đó là các phân tử
triglycerid có điểm nóng chảy thấp bị nhốt lượng chất béo ở thể lỏng so với tổng khối
lượng chất béo (TF) trong cream sẽ giảm và bơ thành phẩm có cấu trúc cứng, khó phết lên
bánh khi sử dụng.
=> Giải pháp kỹ thuật:

Để khắc phục hiện tượng trên, sau khi giảm nhiệt độ cream để kết tinh một phần chất
béo, người ta nâng dần nhiệt độ lên để các triglycerid có điểm nóng chảy thấp sẽ hóa lỏng
và tách ra khỏi các “tinh thể hỗn hợp”. Cuối cùng, tiến hàn hạ nhiệt độ cream nhưng không
quá thấp như ở lần hạ nhiệt độ đầu tiên để tái kết tinh chất béo. Khi đó một số triglycerid
sẽ tiếp tục kết tinh, tuy nhiên độ tinh khiết của các tinh thể trong cream sẽ tăng, số “tinh
thể hỗn hợp” giảm. Ta có thể đạt được tỷ lệ phần trăm giữa lượng chất béo lỏng so với
tổng khối lượng chất béo trong cream (TF) như mong muốn. Sau cùng, người ta hạ nhiệt
độ hỗn hợp xuống 5 – 6
0
C và giữ trong khoảng 2 giờ. Theo Luquet (1985), giải pháp kỹ
thuật này sẽ làm giảm độ tổn thất chất béo theo sữa bơ ở giai đoạn tạo hạt bơ tiếp theo.
Bảng 3: Thành phần các acid béo trong sữa
1.4. Tạo hạt bơ (churning) và xử lý:
Mục đích:
Trang 10
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Quá trình tạo hạt bơ và xử lý có thể thực hiện theo phương pháp gián đoạn hoặc liên
tục với các công đoạn sau đây:
• Khuấy đảo (churning) hỗn hợp cream có chứa các tinh thể chất béo để biến chúng
thành các hạt bơ và sữa bơ (butter milk).
• Tách sữa bơ để thu nhận các hạt bơ.
• Xử lý các hạt bơ riêng lẻ để tạo thành một khối kết dính.
• Bổ sung muối và phân bố đều trong toàn bộ khối bơ.
• Hiệu chỉnh độ ẩm và phân bố đều các hạt nước nhỏ li ti trong toàn khối sản phẩm.
• Xử lý chân không để làm giảm lượng khí có trong khối bơ.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình tạo hạt bơ:
Chất béo trong hỗn hợp cream được nạp vào thiết bị sẽ tồn tại dưới hai dạng: tinh thể
và dịch lỏng.
• Sự tạo bọt: Khi thiết bị thực hiện chuyển động xoay sẽ khuấy đảo mạnh hỗn hợp
cream bên trong và làm xuất hiện các bọt khí. Các hạt cầu béo sẽ phân bố tập trung tại bề

mặt tiếp xúc pha giữa bọt khí (pha phân tán) và pha lỏng (pha liên tục) trong hỗn hợp.
• Sự phá vỡ membrane và giải phóng chất béo: Nếu sự khuấy đảo vẫn tiếp tục, các
bọt khí sẽ trở nên nhỏ hơn, bọt dày hơn, membrane bao xung quanh một số hạt cầu béo bị
vỡ và giải phóng ra các phân tử chất béo lỏng bên trong. Các phân tử béo này sẽ tạo nên
một màng mỏng bề mặt các bọt khí và các hạt cầu béo còn lại.
• Sự vỡ bọt: Bọt khí càng dày thì thì số phân tử chất béo được giải phóng ra từ các hạt
cầu béo do hiện tượng membrane bị phá vỡ sẽ càng lớn. Theo thời gian, bọt trở nên kém
bền và nổ vỡ.
• Sự hình thành hạt bơ: Các hạt cầu béo và tinh thể béo nhờ những phân tử béo ở
dạng lỏng tự do sẽ liên kết lại với nhau thành khối và hình thành nên các hạt bơ. Lúc đầu,
kích thước các hạt bơ rất nhỏ và ta không thể nhìn thấy được bằng mắt thường nhưng sau
đó chúng lớn dần.
Lưu ý:
• Để chọn giá trị nhiệt độ thích hợp cho quá trình tạo hạt bơ, người ta dựa vào hàm
lượng chất béo có trong hỗn hợp cream trong thiết bị.
• Trong trường hợp có sử dụng chất màu, chúng được bổ sung vào hỗn hợp cream
trong thiết bị trước khi quá trình khuấy đảo bắt đầu.
1.5. Bao gói:
Thiết bị: Hiện nay, quá trình bao gói sản phẩm được thực hiện trên hệ thống thiết bị
làm việc tự động.
Trang 11
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Sản phẩm: Bơ thường được tạo hình dạng khối chữ nhật với khối lượng 250g hoặc
500g.
Bao bì: Loại bao bì thích hợp nhất là giấy nhôm hoặc hộp plastic do chúng ngăn cản
được ánh sáng, ẩm và hạn chế tối đa sự tổn thất các cấu tử hương có trong bơ. Sản phẩm
bơ bao gói trong giấy nhôm hoặc hộp plastic tiếp tục được xếp vào những thùng carton rồi
đem bảo quản trong kho lạnh.
2. Quy trình công nghệ sản xuất bơ không lên men:
Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bơ không lên men tương tự như đối với sản phẩm

bơ lên men nhưng đơn giản hơn. Ta bỏ qua hai giai đoạn cấy giống và lên men. Như vậy
nguyên liệu cream sau khi qua thanh trùng sẽ được đem đi xử lý nhiệt lạnh để tạo một số
tinh thể chất béo và để đạt được tỷ lệ thích hợp giữa lượng chất béo dạng pha lỏng và
lượng chất béo dạng tinh thể. Sau đó, hỗn hợp được đưa vào hệ thống thiết bị hoạt động
liên tục để tạo hạt bơ và xử lý bơ thành phẩm.
Trang 12
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Hình: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bơ không lên men
III. CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA BƠ THÀNH PHẨM
1. Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm
1.1 Chỉ tiêu cảm quan
- Màu sắc: phải đồng đều trong cả khối bơ, từ màu vàng nhạt đến vàng hơi
sậm tùy sản phẩm.
- Mùi: mùi thơm đặc trưng (mùi hạnh nhân do quá trình thanh trùng, mùi của
các hợp chất hữu cơ sinh ra trong quá trình lên men: acid lactic, acid acetic, diacetyl),
không lẫn mùi lạ.
- Vị: vị ngậy đặc trưng của chất béo, vị mặn vừa phải; bơ lên men phải có vị
chua nhẹ của acid lactic.
- Cấu trúc: đánh giá qua độ cứng, độ dẻo, bề mặt khô ráo, bóng mịn, …. bằng
cách phết bơ lên bánh rồi quan sát.
1.2. Chỉ tiêu hóa lý
Trang 13
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Tùy theo quy định của mỗi nước và mỗi cơ sở sản xuất mà chỉ tiêu hóa lý có thể dao
động trong những khoảng khác nhau.
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chỉ tiêu Phương pháp thử
1 Hàm lượng acid béo mmol/100g 0,02-2,00 TCVN 6127 : 1996
2 Chỉ số peroxyde meq/kg 1.98 TCVN 6121 : 1996
3 Chỉ số iod (wijs) g/100g 70.82 TCVN 6122 : 1996
4 Chỉ số xà phòng hóa mg KOH/g 187-265 TCVN 6126 : 1997

5 Hàm lượng xà phòng % khối lượng > 0.005 TCVN 2638 : 1993
6 Chất không xà phòng hóa g/kg >15 TCVN 6123.2 : 1996
7 Điểm nóng chảy C 32-52 AOCS Cc - 3 -25
8 Ẩm độ và chất bay hơi % khối lượng > 0.1 TCVN 6120 - 1996
9 Aflatoxin ppb > 10 AOAC 2000 (968.22)
1.3 Chỉ tiêu vi sinh:
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Mức chỉ tiêu Phương pháp thử
1
Tổng số vi khuẩn hiếu
khí khuẩn lạc/g > 1000 AOAC 2000(966.23)
2 Coliforms khuẩn lạc/g > 10 BS 5763:1991 Part2
3 E. coli khuẩn lạc/g > 3 SDP-07/1-07()1993
4 Staphylococcus aureus khuẩn lạc/g 0 AOAC 2000(987.09)
5 Samonella khuẩn lạc/25g 0 BS 5763:1991 Part4
6 Nấm men khuẩn lạc/g 0
FAO FNP 14/4 (p.230)
-19927 Nấm mốc khuẩn lạc/g 0
2. Bảo quản
2.1 Điều kiện bảo quản:
Nhiệt độ: 5
0
C.
Thời gian: vài tháng.
Theo Vierling (1999), người ta có thể sử dụng nhiệt độ thấp hơn -15
0
C để kéo dài
hơn nữa thời gian bảo quản bơ.
2.2. Các biến đổi trong quá trình bảo quản:
Trang 14
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6

Quan trọng nhất là sự oxy hóa chất béo tạo nên các hợp chất peroxyde gây
mùi khó chịu và làm giảm giá trị dinh dưỡng của bơ. Một số peroxyde gây độc cho
người sử dụng.
Để hạn chế các biến đổi này, ta phải luôn bảo quản bơ trong bao bì kín ở
nhiệt độ thấp.
IV/ THIẾT BỊ TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT BƠ:
1) Các thiết bị thanh trùng (thiết bị làm việc liên tục):
1.1. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng (plate heat exchangers):
1.1.1. Cấu tạo chung:
Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật với độ dày rất mỏng và
được làm bằng thép không gỉ được ghép lại với nhau. Mỗi tấm bảng sẽ có bốn lỗ tại bốn
góc và hệ thống các đường rãnh trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích
truyền nhiệt.

Hình: Một số hình dạng bảng mỏng.
1.1.2. Nguyên lý hoạt động:
Khi ghép các tấm bản mỏng lại với nhau, trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành nên
những hệ thống đường ống vào và ra cho mẫu khảo sát và chất tải nhiệt chuyển động xen
kẽ nhau. Mẫu khảo sát và chất tải nhiệt có thể chuyển động cùng chiều hay ngược chiều.
Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, các nhà sản xuất sẽ bố trí hệ thống những đường dẫn thích
hợp.
Trang 15
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Hình: Nguyên tắc chảy của mẫu khảo sát và chất tải nhiệt.
1.1.3. Giới thiệu một số thiết bị:
Hãng Invensys APV
Trang 16
Chất tải nhiệt
Sữa
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6

Hãng API schmidt – bretten
SIGMA SIGMAFIT Series Universal Plates
SIGMA X Series High Performance Plates
Trang 17
Bề mặt truyền nhiệt : trên 3800 m2
Khoảng cách giữa các bảng mỏng :
2.5 – 4 mm
Ap suất : 0– 25 Bar
Nhiệt độ: -35 - +2500
Lưu lượng : 2000 m
3
/h
Khoảng cách giữa các bảng
mỏng : 2.5 – 4 mm
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Tranter
Wenzhou Lihong Light Industry Mechanical Co., Ltd.
Trang 18
Lưư lượng : 250 m3/h
Khoảng cách giữa các bảng mỏng :
4.5 – 5.5
Lưu lượng : 10 - 4600 m
3
/h
Ap suất làm việc : 10 – 25 bar
Khỏang nhiệt độ : -200C - +1800C
Bề mặt truyền nhiệt: 0.05-0.2 m
2
/bảng mỏng
Bề dày của bảng mỏng: 0.8 mm

Khoảng cách giữa các bảng mỏng: 28-46 mm
Áp suất: 0.4-2 Mpa
Nhiệt độ: 120-250
0
C
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Wenzhou Lihong Light Industry Mechanical Co., Ltd.
Jiangnan Cooler Factory of Quanzhou
Một số hãng sản xuất khác :
Waukesha Cherry-Burrell
Shanghai Ruipai Machinery Co., Ltd
Nanjing Gaojie Light Industrial Equipment Co., Ltd
Qingdao Yuhe Happiness Boiler Co., Ltd
Shanghai Accessen New-Tech Co., Ltd.
1.2. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống (tubular heat exchanger):
1.2.1. Cấu tạo chung và nguyên lý hoạt động:
1.2.1.1. Thiết bị với cấu hình một hoặc nhiều kênh (mono/multichannels):
- Cấu tạo: Bề mặt truyền nhiệt là thân các ống trụ có cùng trục nhưng kích thước
đường kính khác nhau. Tại mỗi đầu ống trụ (1) có bộ phận (2) liên kết các ống lại với nhau
và bố trí dòng vào/dòng ra cho thực phẩm/chất tải nhiệt. Toàn bộ hệ thống được lắp ráp
chặt chẽ với nhau nhờ chốt trục (3).
Trang 19
Áp suất: 1.6 Mpa
Nhiệt độ: 180
0
C
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
- Nguyên lý hoạt động:
Trong quá trình làm việc, thực phẩm và chất tải nhiệt chuyển động ngược chiều, xen
kẽ nhau trong những kênh được tạo ra bởi khoảng không gian giữa các ống trụ cùng trục

trong thiết bị. Kênh ngoài cùng luôn chứa chất tải nhiệt. Thông thường các ống trụ được
thiết kế với bề mặt gồ ghề để tạo ra các dòng chảy rối, nhờ đó hiệu quả của quá trình
truyền nhiệt sẽ được cải thiện.
1.2.1.2. Thiết bị với cấu hình một hoặc nhiều ống (mono/multitubes):
- Đây là cấu hình cổ điển của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống.
- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:
• Trường hợp thứ nhất:
- Thiết bị gồm hai ống hình trụ cùng trục nhưng có đường kính khác nhau và được
đặt lồng vào nhau.
- Mẫu thực phẩm sẽ di chuyển theo ống bên trong còn chất tải nhiệt sẽ di chuyển theo
ống bên ngoài.
• Trường hợp thứ hai:
- Thiết bị gồm một chùm ống hình trụ song song có cùng đường kính được đặt bên
trong một ống hình trụ lớn. Mẫu thực phẩm sẽ di chuyển trong các ống hình trụ nhỏ, còn
chất tải nhiệt sẽ di chuyển trong khoảng không gian giữa thân trong ống hình trụ lớn và
thân ngoài ống hình trụ nhỏ. Người ta nối các đoạn ống trụ lớn trong hệ thống lại với nhau
nhờ các vòng nối đôi (2).
- Để tạo nên các dòng chảy rối và tăng cường hiệu quả của sự truyền nhiệt, các ống
trụ nhỏ có thể được thiết kế với cấu hình dạng xoắn.
Trang 20
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
1.2.2. Giới thiệu một số thiết bị:
Hãng Invensys APV
Tubular heat exchangers for single or multi-purpose product processing
UHDE
Trang 21
Vật liệu chế tạo : AISI 304L, AISI 319L
và các hợp kim
Nhiệt độ : -30 – 3000C
Áp suất : 0 – trên 100 bar

Bề mặt truyền nhiệt : lớn hơn 73 m
2
trong một module
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Một số hãng sản xuất khác :
Bowman
Bloksma
1.3. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học
(scraped – surface heat exchangers):
1.3.1. Cấu tạo chung:
Nhìn chung thiết bị này có cấu hình gần giống với thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống.
• Gồm hai ống hình trụ có kích thước đường kính khác nhau và được lồng đồng trục
vào nhau. Bề mặt hai thân trụ bằng phẳng.
• Tại vị trí trục chung là rotor có gắn các thanh khuấy có thể tháo lắp được.
Thông thường, người ta sử dụng rotor có đường kính từ 50,8 – 127mm. Việc lựa
chọn đường kính rotor phụ thuộc vào kích thước các hạt phân tán trong thực phẩm.
Nếu hạt có kích thước lớn, người ta sử dụng rotor có đường kính nhỏ và ngược lại.
• Trên hệ thống rotor và thanh khuấy có gắn một số thanh chắn theo phương thẳng
đứng.
• Trục gắn các thanh khuấy được nối với một motor đặt phía trên hai ống trụ.
Trang 22
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Hình: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống có bộ phận khuấy trộn cơ học
1.3.2.Nguyên lý hoạt động:
• Thực phẩm sẽ được bơm vào ống hình trụ bên trong từ phía đáy thiết bị và được
tháo ra khỏi thiết bị từ phía trên đỉnh.
• Ngược lại, chất tải nhiệt sẽ được nạp vào từ phía trên đỉnh theo khoảng không gian
được tạo ra giữa hai thân trụ và được tháo ra ngoài từ phía gần đáy.
• Trong quá trình làm việc, các cánh khuấy và thanh chắn sẽ quay giúp cho sự truyền
nhiệt được diễn ra nhanh và tốt hơn, đồng thời giúp phối trộn các mẫu thực phẩm có độ

nhớt cao (trong trường hợp này là cream) hoặc các huyền phù có kích thước hạt phân tán
lớn.
1.3.3. Giới thiệu một số thiết bị:
Scraped surface heat exchanger - VT+
Trang 23
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
Scraped surface heat exchanger - HDRT and HEXRT
Scraped Surface Heat Exchanger - HT 680
1.4. So sánh giữa các nhóm thiết bị:
Hiệu quả truyền nhiệt:
• Dạng bảng mỏng: Tuy dịch kem có độ nhớt cao, khả năng truyền nhiệt kém, nhưng
do chảy thành từng lớp mỏng xen kẽ với chất tải nhiệt nên nhiệt lượng tổn thất không
nhiều, nhiệt độ được phân phối đều trong toàn dịch cream giúp nâng cao hiệu quả truyền
nhiệt.
Trang 24
Nhiệt độ làm việc : trên 150
0
C
Năng suất : trên 3 – 5 tấn/h
Bề mặt truyền nhiệt:
+ Ống trụ 422: 0,19 m
2
+ Ống trụ 460: 0,44 m
2
+ Ống trụ 660: 0,68 m
2
+ Ống trụ 680: 0,87 m
2
Nhiệt độ làm việc : trên 150
0

C
Năng suất : trên 3 – 5 tấn/h
Bề mặt truyền nhiệt:
+ Ống trụ 648: 0.55 m
2
+ Ống trụ 672: 0.87 m
2
Nhiệt độ làm việc : trên 150
o
C
Năng suất : trên 3 – 5 tấn/h
Bề mặt truyền nhiệt: 0.87 m
2
Đề tài: Công nghệ sản xuất bơ Nhóm: 6
• Dạng ống: Dạng thiết bị này thích hợp để thanh trùng hoặc tiệt trùng thực phẩm
dạng huyền phù nên cũng có thể sử dụng để thanh trùng dịch cream có nồng độ chất khô
cao và độ nhớt cao. Tuy nhiên do khả năng truyền nhiệt của cream kém cũng như cấu tạo
đặc trưng của thiết bị nên sự truyền nhiệt trong thiết bị dạng ống kém hiệu quả hơn dạng
bảng mỏng.
• Dạng ống có khuấy trộn: Do thiết bị có các cánh khuấy và thanh chắn nên sẽ giúp
cho quá trình truyền nhiệt diễn ra nhanh và đồng đều hơn. Dạng thiết bị này thích hợp để
gia nhiệt và làm nguội những thực phẩm dạng lỏng có độ nhớt cao, thực phẩm dạng huyền
phù với các hạt phân tán kích thước lớn hoặc để thực hiện quá trình kết tinh, nên cũng có
thể sử dụng để thanh trùng dịch cream có nồng độ chất khô cao và độ nhớt cao. Tuy nhiên
do khả năng truyền nhiệt của cream kém cũng như cấu tạo đặc trưng của thiết bị (sự truyền
nhiệt chủ yếu xảy ra ở lớp kem tiếp xúc với bề mặt ống trụ trong) nên sự truyền nhiệt trong
dạng thiết bị này kém hơn dạng bản mỏng.
Chi phí năng lượng:
• Dạng ống có khuấy trộn: tốn nhiều năng lượng nhất do phải thực hiện hai quá trình
gia nhiệt và khuấy trộn dịch cream.

• Dạng bảng mỏng và dạng ống: chỉ gia nhiệt chứ không khuấy trộn dịch cream nên ít
tốn năng lượng hơn.
=> Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng giúp quá trình thanh trùng cream
đạt hiệu quả cao hơn hai dạng thiết bị còn lại về mặt kinh tế cũng như chất lượng bán
thành phẩm.
2) Các thiết bị lên men:
2.1 Cấu tạo chung:
Do cream là môi trường lỏng nên ta sử dụng thiết bị lên men bề sâu có cấu tạo như
sau:
• Vật liệu: thép không gỉ.
• Dạng hình trụ đứng.
• Bên trong thiết bị có hệ thống cánh khuấy và các đầu dò nhiệt độ, pH… để có thể
theo dõi trực tiếp các thông số công nghệ trong quá trình lên men.
Trong sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa, do không cần cung cấp oxy cho giống
VSV (trường hợp này là vi khuẩn lactic kị khí tùy tiện) khi lên men nên các thiết bị không
có hệ thống sục khí.
• Phần trên nắp thiết bị có các cửa với nhiều chức năng khác nhau: cửa thông cánh
khuấy nối với motor, cửa nạp giống, cửa nạp chất diều chỉnh pH, …
• Cửa nạp môi trường và tháo canh trường ra khỏi thiết bị thường được bố trí ở phần
đáy.
Trang 25