Thiết kế nha may sản xuất sữa chua yogurt từ nguyên liệu sữa tươi, theo phương pháp lên men gián đoạn, năng suất 5000l nguyên liệungày

Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển của xã hội, các nhu cầu về đời sống con người ngày
càng được chú ý và phát triển. Trong đó nhu cầu dinh dưỡng chiếm một vị trí quan trọng.
Ngày nay con người không chỉ quan tâm đến việc được cung cấp đầy đủ các chất dinh
dưỡng mà còn yêu cầu được cung cấp một cách nhanh chóng và hiệu quả. Nhu cầu về sữa
là một ví dụ điển hình. Có thể nói sữa là nguồn cung cấp gần như đầy đủ các chất dinh
dưỡng thiết yếu cho cơ thể như cung cấp protein, khoáng, vitamin… Do đó cùng với sự
phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm nói chung, công nghiệp chế biến sữa nói
riêng cũng đã và đang phát triển.
Hiện nay, trên thị trường có có rất nhiều mặt hàng sữa phục vụ cho nhiều đối tượng,
nhiều độ tuổi khác nhau. Trong đó sữa chua la mot sản phẩm nổi bật. Nó là mặt hàng thu
hút lượng lớn khách hàng không chỉ đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng mà còn hấp thụ nhanh,
có chức năng làm đẹp, hình thức bắt mắt, sử dụng dễ dàng mọi lúc mọi nơi.
Sữa là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao. Sữa được chế biến và sử dụng
rộng khắp ở nhiều quốc gia và ngày càng chiếm vị trí quan trọng trong khẩu phần dinh
dưỡng trong bữa ăn của mỗi gia đình. Sau sữa mẹ, sữa bò là thực phẩm chứa nhiều chất
dinh dưỡng đầy đủ và cân đối nhất, các thành phần trong sữa hài hòa làm cho cơ thể dễ
hấp thụ. Các sản phẩm từ sữa đa dạng, phong phú, đáp ứng tốt hơn nhu cầu, thị hiếu của
người tiêu dùng. Từ nguyên liệu sữa bò có thể sản xuất ra rất nhiều sản phẩm có cấu trúc,
trạng thái và hương vị khác nhau.
Những hoạt động sản xuất kinh doanh các sản phẩm sữa trong nước đang hết sức
sôi động từ các nhà cung cấp trong nước và ngoài nước với nhiều mặt hàng đa dạng và
phong phú. Để đạt được những thành tựu như ngày nay của ngành sữa Việt Nam, yếu tố
đầu tiên lý giải đó là chất lượng cuộc sống của người dân không ngừng tăng lên, xu
hướng tiêu dùng của người dân thay đổi, nhận thức về giá trị dinh dưỡng của sữa với sức
khỏe của trẻ em, người già được quan tâm hơn… Vì thế, mức sử dụng sữa và các sản
phẩm từ sữa không ngừng tăng trưởng, doanh thu các doanh nghiệp chế biến và phân
phối sữa tăng lên từng ngày. Mặt khác, những chính sách, mục tiêu tầm vĩ mô của nhà
1
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua

nước và chính phủ đối với ngành chăn nuôi bò sữa, chế biến kinh doanh sữa và các sản
phẩm từ sữa là yếu tố thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các đơn vị chế biến, các doanh
nghiệp chế biến sữa mới ra đời tăng lên nhanh cả về quy mô và số lượng.
Qua quá trình lên men hương vị và các đặc tính khác của sữa được hình thành tạo
cho sữa chua có sự hấp dẫn về hương vị và giá trị cảm quan. Sữa chua rất giàu vi chất, là
nguồn bổ sung protein, vitamin và khoáng chất, giúp cân bằng cơ thể. Ngoài ra, sữa chua
cũng rất giàu canxi và hỗ trợ tích cực cho hệ tiêu hóa nhờ các protein chuyên biệt. Sữa
chua có tác dụng giải khát, làm mát cơ thể khi hoạt động quá mức. Các yếu tố hỗ trợ tiêu
hóa trong sữa chua tốt hơn hẳn sữa tươi, vì sữa chua rất giàu vitamin B, acid lactic -
những chất cho cảm giác ngon miệng, giúp cơ thể được cung cấp đủ dinh dưỡng. Sữa
chua cũng rất giàu các vi khuẩn có ích cho cơ thể và mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho
sức khỏe. Vì sữa chua có tác dụng hữu hiệu đối với sức khỏe như vậy, ngày nay sữa chua
không chỉ được sử dụng ở thành phố mà nó đã và đang được sử dụng rộng rãi ở nông
thôn, dành cho mọi lứa tuổi, từ trẻ nhỏ đến người cao tuổi.
Với những lý do nêu trên, trong đồ án công nghệ 2 này, em chọn đề tài: “Thiết kế
nha may sản xuất sữa chua yogurt tu nguyen lieu sua tuoi theo Phuong phap len men
gian doan (theo me) voi nang suat 5000 l nguyen lieu/ngay”
2
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
CHUONG 1 . TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới
Sản xuất sữa thế giới trong năm 2009 ước đạt 701 triệu tấn, tăng 1% so với năm
2008. Tốc độ tăng trưởng sản xuất ở các nước đang phát triển nhanh hơn các nước phát
triển và rõ nét vào năm 2010. Dự kiến là tăng trưởng ở các nước đang phát triển sẽ là 4%
so với sản lượng ở các nước phát triển, trong khi sản lượng sữa ở các nước phát triển
không mấy thay đổi. Sản lượng sữa năm 2010 sẽ tăng khoảng 2% lên 714 triệu tấn [4].
Bảng 1.1: Thị trường sữa thế giới
2008 2009 2010 2010/09
Tổng sản lượng sữa (triệu tấn) 691,7 700,9 713,6 1,8%

Tổng thương mại (triệu tấn) 40,5 38,6 40,6 5,2%
Nhu cầu các nước đang phát triển
(kg/đầu người/năm)
65,6 65,7 67,2 2,2%
Nhu cầu các nước phát triển (kg/đầu
người/năm)
248 248 247,6 -0,2%
(Nguồn: FAO 2009)
Theo công bố của FAO năm 2009 thì tiêu dùng sữa bình quân đầu người như sau:
Trên toàn thế giới là 102 kg, ở các nước phát triển là 290 kg và các nước đang phát triển
kể cả Trung Quốc là 62 kg. Ở châu Á bình quân là 65 kg, Trung Quốc là 34 kg, Thái Lan
là 22 kg, Indonesia là 10 kg, Malaysia là 46 kg, Philippine là 13 kg và Sri Lanka là 0,11
kg. Tiêu thụ sữa cao nhất ở những nước được lựa chọn để khảo sát là các nước Ả Rập
353 kg. Châu Phi là 42 kg, Trung Mỹ là 140 kg, châu Nam Mỹ là 145 kg, Bắc Mỹ là 267
kg, châu Âu là 279 và châu Đại Dương là 336 kg. Tiêu dùng sữa cao nhất trên thế giới là
New Zealand là 1.186 kg [8].
3
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
Bảng 1.2: Tình hình tiêu thụ sữa ở một số nước trên thế giới
STT Địa danh
Tiêu thụ sữa (kg/người/năm)
2007 2008 2009
1 Thế giới 102,0 101,9 102,7
2 Các nước phát triển 275,9 283,0 290,4
3 Các nước đang phát triển 62,7 61,0 62,4
4 Châu Á 63.1 64.5 65,6
5 Trung Quốc 31,2 32,7 34,2
6 Ấn Độ 90,6 91,7 92,6
7 Inđônesia 9,9 10,8 10,7
8 Iran 111,0 112,2 112,0

9 Nhật Bản 74,4 73,6 74,5
10 Hàn Quốc 55,7 55,6 55,4
11 Malaysia 36,8 36,1 45,9
12 Các nước Ả Rập 431,8 422,2 352,9
13 Singapore 87,0 83,3 58,8
14 Thái Lan 22,8 21,2 22,1
15 Thổ Nhĩ Kỳ 164,9 164,4 165,8
16 Việt Nam 11,6 12,1 12,7
17 Châu Phi 43,8 43,3 41,9
18 Algeria 105,6 109,5 104,5
4
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
STT Địa danh
Tiêu thụ sữa (kg/người/năm)
2007 2008 2009
19 Ai Cập 73,6 72,1 68,7
20 Kenya 100,3 97,4 94,6
21 Nam Phi 64,7 66,3 65,1
22 Sudan 194,3 192,9 179,7
23 Tunisia 98,0 97,1 105,8
24 Trung Mỹ 138,5 140,7 140,1
25 Costa Rica 155,6 155,6 155,6
26 Mexico 121,1 124,4 125,0
27 Nam Mỹ 138,8 140,6 145,3
28 Argentina 215,7 224,2 233,3
29 Brazil 141,6 141,5 149,9
30 Colombia 145,0 153,2 150,8
31 Uruguay 333,3 333,3 323,5
32 Venezuela 90,9 93,2 88,0
33 Bắc Mỹ 273,4 271,0 268,9

34 Canada 252,3 255,3 252,2
35 Hoa Kỳ 275,3 272,6 271,2
36 Châu Âu 280,2 279,1 279,0
37 Belarus 443,3 463,9 484,5
5
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
STT Địa danh
Tiêu thụ sữa (kg/người/năm)
2007 2008 2009
38 Cộng đồng châu Âu 290,2 289,3 288,3
39 Liên bang Nga 244,9 248,1 251,1
40 Ukraina 247,3 238,1 228,3
41 Châu Đại Dương 317,1 348,6 336,1
42 Australia 314,3 309,9 305,9
43 New Zealand 1047,0 1255,8 1186,0
(Nguồn FAO, Cơ quan Thống kê dân số Hoa Kỳ (PRB) và
Tạp chí Gia cầm thế giới và Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ USDA)
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trong nước
Sữa và sản phẩm sữa là những loại thực phẩm truyền thống và thông dụng ở các
nước châu Âu và Bắc Mỹ. Tuy nhiên, các sản phẩm này ở Việt Nam không phải là thực
phẩm truyền thống. Từ khi mở cửa đến nay, người tiêu dùng đã làm quen với sữa và các
sản phẩm sữa, mặc dù tiêu dùng sữa trên đầu người ở Việt Nam còn thấp, năm 2007 đạt
12,3 kg/người [5]. Tiêu thụ sữa bình quân theo đầu người ở nước ta năm 2009 là 12
kg/người/năm [8].
Sản lượng sữa trong 8 năm qua tăng bình quân 27,2%/năm do năng suất sữa được
cải thiện. Sản lượng sữa từ 64,7 ngàn tấn năm 2001 tăng lên 262 ngàn tấn năm 2008. Tuy
nhiên mới chỉ đáp ứng khoảng 22% nhu cầu trong nước. Chiến lược phát triển chăn nuôi
đến năm 2010 được Thủ tưởng Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 10/2008/QĐ-TTg
ngày 16/1/2008 đặt mục tiêu cụ thể cho ngành chăn nuôi bò sữa là: Sản lượng sữa tươi
nguyên liệu sản xuất trong nước: đến năm 2010 đạt 380 ngàn tấn; đến năm 2015 là 700

ngàn tấn; đến năm 2020 là trên 1.000 ngàn tấn [5].
6
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
Trước năm 1990, Việt Nam chỉ có một số nhà máy chế biến sữa do nhà nước quản
lý. Tuy nhiên, sự phát triển của ngành sữa đã khiến cho số lượng nhà máy không ngừng
mở rộng. Tính đến năm 2005 có 8 công ty với tổng cộng 17 nhà máy chế biến sữa. Từ
năm 2006-2007 một số công ty mới được mở nâng số nhà máy sữa trên cả nước lên con
số 22. Trong đó, công ty Vinamilk là lớn nhất với 9 nhà máy với tổng công suất thiết kế
quy ra sữa tươi trên 1,2 tỷ lít/năm. Tiếp theo là nhà máy sữa Dutch Lady. Hiện nay, công
ty Vinamilk có 16 nhà máy, tiếp theo là Dutch Lady, Công ty cổ phần sữa Quốc tế hiện
có 2 nhà máy [5].
Bảng 1.3: Công suất thiết kế của một số nhà máy chế biến sữa năm 2005
STT Nhà máy Công suất
1 Công ty sữa Thảo Nguyên Sơn La 12 triệu lít/năm
2 Elovi Thái Nguyên 30 triệu lít/năm
3 Hanoimilk 80 triệu lít/năm
4 Công ty sữa Việt Mỹ Hưng Yên 20 triệu lít/năm
5 Milas Thanh Hóa 30 triệu lít/năm
6 Công ty sữa Nghệ An 20 triệu lít/năm
7 Các công ty sữa của Vinamilk 1,2 tỷ lít/năm
8 Công ty sữa Dutch Lady 540 triệu lít/năm
Tiêu dùng các sản phẩm sữa tập trung chủ yếu ở các thành phố lớn. 10% dân số cả
nước tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh tiêu thụ 78% các sản phẩm sữa (Somera,
2009). Bình quân mức tiêu thụ hàng năm hiện nay đạt 9 lít/người/năm, vẫn còn thấp so
với các nước trong khu vực như Thái Lan (23 lít/người/năm), Trung Quốc (25
lít/người/năm) [4].
Với tốc độ công nghiệp hoá, đô thị hoá đi cùng với thu nhập của người dân ngày
càng được cải thiện thì tiêu dùng sữa và sản phẩm sữa trên đầu người ở nước ta có tiềm
7
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua

năng rất lớn. Cùng với nhu cầu về các sản phẩm sữa ngày càng tăng thì thị trường sữa
nước ta hiện có sự tham gia của nhiều hãng sữa cả trong nước và ngoài nước, với nhiều
sản phẩm phong phú.
Chiến lược phát triển chăn nuôi đến năm 2010 được Thủ tưởng Chính phủ phê
duyệt tại Quyết định số 10/2008/QĐ-TTg ngày 16/1/2008 đặt mục tiêu cụ thể như sau:
Bình quân tiêu dùng sữa nước/người: đến năm 2010 đạt 4,3 kg sữa; đến năm 2015 đạt 7,5
kg sữa và đến năm 2020 đạt trên trên 10 kg sữa [5].
Ngày nay, sữa chua được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng nhờ các thành phần
dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe. Hiện nay, phần lớn sữa chua được sản xuất bởi công ty
Vinamilk, Ba Vì… Trong năm 2009, doanh thu sữa chua toàn thị trường tăng 11% so với
năm 2008, đạt 2 ngàn tỷ đồng. Vinamilk đứng đầu thị trường về doanh thu (khoảng 60%
thị phần), chủ yếu về mảng sữa chua ăn, đứng thứ 2 là Dutch Lady với ưu thế ở mảng sữa
chua uống [4].
Biểu đồ 1.1: Doanh số sữa của Việt Nam
1.2. Tình hình chăn nuôi bò sữa trong nước
Số lượng đàn bò sữa, sản lượng sữa cung ứng gia tăng mạnh mẽ. Tốc độ gia tăng
đàn bò của Việt Nam trong giai đoạn 2001-2009 vào khoảng 16%/năm, tổng đàn bò sữa
năm 2008 khoảng 108.000 con [5].
8
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
Biểu đồ 1.2: Tình hình gia tăng đàn bò sữa Việt Nam
Mặc dù quy mô đàn bò sụt giảm vào năm 2007 và 2008 so với năm 2006, sản
lượng sữa cả nước vẫn tăng đều qua các năm với tốc độ trung bình 23%/năm. Miền Nam
sản
xuất
hơn
85% lượng sữa tươi cả nước. Trong năm 2009, sản lượng sữa cả nước đạt 279190 tấn,
tăng 6.11% so với năm 2008 [4].
Biểu đồ 1.3: Sản lượng sữa qua các năm
Tiềm năng của ngành chăn nuôi bò sữa rất lớn, số lượng đàn bò sữa tăng lên đáng

kể, tuy nhiên chỉ đáp ứng được 40% nhu cầu [4], [5].
9
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
Khu vực chăn nuôi bò chủ yếu tập trung ở miền Nam. Miền Bắc chỉ chiếm từ 15 –
25% tổng số bò sữa tại Việt Nam trong giai đoạn 2001 – 2009. Ở miền Nam, thành phố
Hồ Chí Minh là vùng nuôi nhiều bò sữa nhất với hơn 69 nghìn con vào năm 2008 [4].
Bảng 1.4: Thống kê số lượng bò sữa cả nước
Đơn vị: con
Năm 1990 1995 2000 2002 2004 2006 2008
Theo miền
Miền Bắc 8216 24151 23335 18455
Miền Nam 47632 71643 89880 89528
Theo tỉnh
Tp.HCM 8330 10420 25089 36547 49190 67537 39531
Long An 113 138 877 2080 3822 5765 5157
Sơn La 3540 4496
Bình Dương 200 256 1820 2200 3983 3112
Hà Tây 2988 3981 3567
Hà Nội 3199 3322
Nước ta có 5 địa bàn chăn nuôi bò sữa trọng điểm là huyện Ba Vì (Hà Nội); huyện
Mộc Châu (Sơn La); Đà Lạt (Lâm Đồng); xã Phù Đổng (Gia Lâm – Hà Nội) và ngoại ô
thành phố Hồ Chí Minh và có 1 số trang trại bò lớn, hiện đại: trang trại bò sữa ở Nghệ An
[5].
Các giống bò sữa trong nước chưa đáp ứng được nhu cầu cho phát triển chăn nuôi
trong nước nên chủ yếu là nhập khẩu bò ở nước ngoài [5]. Bò sữa Việt Nam hiện nay chủ
yếu là bò lai HF (Holstein Friesian) chiếm gần 85% tổng số đàn bò sữa. Tuy nhiên nguồn
10
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
giống bò sữa trong nước vẫn chưa đáp ứng nhu cầu cho phát triển chăn nuôi trong nước,
ước tính mỗi năm nước ta kim ngạch nhập khẩu bò sữa gấp 3.5 lần lượng xuất khẩu.

Biểu đồ 1.4: Kim ngạch xuất nhập khẩu bò sữa
1.3.Tổng quan về sản phẩm và đặc điểm công nghệ của nguyên liệu
1.3.1.Tong quan ve san pham
Sữa chua là kết quả của quá trình hoạt động của vi sinh vật, làm thay đổi các thành
phần bình thường có trong sữa mà đặc trưng là quá trình hình thành axit lactic từ đường
lactose và trong một số sản phẩm sữa chua: kefir, kumiss có cả sự tạo thành etanol.
Các sản phẩm sữa lên men đều có độ tiêu hoá cao bởi lẽ các chất đều đã được
chuyển hoá thành dạng đơn giản cơ thể có thể hấp thụ một cách dễ dàng, đặc biệt là đối
với người già và trẻ em. Đa số các sản phẩm sữa lên men được sử dụng làm thức ăn kiêng
và có tác dụng chữa bệnh.
Sữa chua có tác dụng hữu hiệu đối với sức khỏe nhờ có chứa hai thành phần chính là
Lactobacillus Acidophilus và Bifido Bacterium. Chúng giúp tạo sự cân bằng và bồi bổ cho
những vi khuẩn tốt hiện hữu có sẵn trong ruột. Sữa chua có chứa một lượng rất ít chất
11
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
lactose. Đây chính là điều kiện tốt nhất cho những ai có vấn đề về tiêu hóa mỗi khi ăn một
sản phẩm được chế biến từ bơ, sữa.
Sữa chua là một sản phẩm rất phổ biến ở nước ta và trên thế giới. Trên thị trường hiện
nay, sản phẩm này rất đa dạng về chủng loại. Cấu trúc và mùi vị sữa chua luôn được các
nhà sản xuất thay đổi để phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng. Sản phẩm có thể phân
loại như sau:
- Sữa chua truyền thống
Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản xuất, sữa nguyên liệu sau khi
được xử lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì. Quá trình lên men được diễn ra trong bao
bì làm xuất hiện khối đông.
- Sữa chua dạng khuấy
Khối đông trong sản phẩm sau quá trình lên men được phá huỷ một phần do sự
khuấy trộn cơ học. Sữa được lên men trong thiết bị chuyên dùng, tiếp theo là làm lạnh rồi
rót vào bao bì.
- Sữa chua uống

Khối đông xuất hiện sau quá trình lên men bị phá huỷ hoàn toàn bằng phương
pháp khuấy trộn hoặc đồng hoá, làm giảm độ nhớt, tạo ra sản phẩm sạng lỏng.
3. Một số lợi ich của sữa chua
Trong 100g sữa chua chứa khoảng:
- 100Kcal (bằng khoảng ½ chén cơm hay 2 trái chuối xanh)
- Chất đường (15,4g)
12
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
- Chất đạm (3,1g)
- Chất béo (3g)
- Canxi và một số loại vitamin
+ Có nhiều vi khuẩn có ích, tốt cho đường ruột
Mỗi hộp sữa chua đều có các men vi sinh có ích sống trong đường tiêu hóa. Điều
này giúp hạn chế các vi sinh vật gây hại có thể gây nhiễm trùng đường ruột, vì vậy tích
cực ăn nhiều sữa chua để nhận được nhiều men vi sinh có ích giúp điều chỉnh tiêu hóa
hoặc tăng cường hệ thống miễn dịch.
+ Giảm kích thước vòng eo:
Ăn sữa chua đều đặn hàng ngày có thể giảm kích thước vòng eo. Được biết những
người ăn nhiều sữa chua khi kết hợp cùng chế độ cắt giảm số lượng calo giúp giảm 22%
kích cỡ vòng eo so với những người ăn kiêng đã bỏ qua các bữa ăn nhẹ với sữa chua.
+ Chứa nhiều các vitamin
Ăn sữa chua giúp cung cấp một nguồn quan trọng của
kali, riboflavin, phốt pho, iốt,
kẽm và vitamin B5. Sữa chua cũng
chứa B12 giúp duy trì các tế bào
máu đỏ và giữ cho hệ thống thần kinh hoạt động tốt.
Những vitamin B12 này được tìm thấy chủ yếu ở các sản phẩm động vật, chẳng hạn như
thịt gà và cá vì thế nó cung cấp nhiều dưỡng chất. Các vitamin D có trong sữa chua
không phải là tự nhiên, nhưng nó giúp tăng cường hấp thu canxi cho cơ thể.
+ Khôi phục sức khỏe nhanh hơn

13
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
Với tỷ lệ đạm và carbohydrates cao, sữa chua còn giàu protein cao nên nó được
coi là một bữa ăn nhẹ rất tốt cho cơ thể những lúc mệt mỏi hoặc ăn sau khi luyện tập thể
dục thể thao. Ngoài ra, các protein trong sữa chua cũng có thể giúp tăng lượng nước hấp
thụ ruột, cải thiện tình trạng ẩm hóa cho làn da.
+ Ngăn ngừa bệnh cao huyết áp
Việc tiêu thụ muối mỗi ngày bằng cách này hay cách khác theo thời gian đều có
thể dẫn đến tăng huyết áp, suy thận và bệnh tim. Nhưng chỉ cần tiêu thụ sữa chua thì các
kali trong sữa chua có thể giúp xóa sạch một số natri dư thừa của cơ thể.
+ Chữa cảm lạnh
Ăn từ 2-3 hộp sữa chua mỗi ngày có thể khiến cơ thể mạnh mẽ
hơn và chống lại nhiều bệnh tật, nhiễm trùng.
Những nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn lành mạnh trong sữa
chua giúp gửi tín hiệu đến tế bào miễn dịch trong cơ thể nhằm
chống lại các vi khuẩn gây hại.
trái chuối xanh)
- Chất đường (15,4g)
- Chất đạm (3,1g)
- Chất béo (3g)
- Canxi và một số loại vitamin
1.3.2.Dac diem cong nghe cua nguyen lieu
14
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
1.3.2.1.Nguyen lieu chinh
Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn
để nuôi sống con vật non. Sữa là sản phẩm giàu dinh dưỡng, trong sữa có chứa các chất
cơ bản như protein, gluxit, lipit, muối khoáng, vitamin, enzyme, các nguyên tố vi lượng,
các axit amin không thay thế và được cơ thể hấp thu dễ dàng.
Sữa trong giai đoạn đầu (4 - 7 ngày) của chu kỳ sữa (chu kỳ sữa là khoảng thời gian từ

khi bắt đầu tiết sữa - sau khi đẻ, đến khi kết thúc tiết sữa - cạn sữa) được gọi là sữa non.
Sữa non có thành phần khác rất nhiều so với sữa thường, nó rất giàu protein, chất béo no,
canxi, vitamin để con non dễ dàng hấp thu trong điều kiện hệ tiêu hoá chưa phát triển;
đặc biệt nó chứa kháng thể từ cơ thể mẹ truyền sang, giúp con non chống chịu lại bệnh tật
trong giai đoạn đầu khi cơ chế miễn dịch chưa được hoàn thiện. Tuy nhiên, sữa non
không được sử dụng trong chế biến thành sữa thành phẩm do cấu trúc protein yếu, dễ bị
biến đổi do nhiệt (xử lí nhiệt là khâu đầu tiên trong chế biến tất cả các loại sản phẩm sữa).
Con người đã biết cách chăn nuôi một số loài động vật để khai thác sữa, phục vụ
cho nhu cầu tiêu dùng thực phẩm của mình từ lúc còn rất sơ khai. Bò là loài động vật đầu
tiên được sử dụng với mục đích khai thác sữa, sau hàng ngàn năm thuần hoá và lai tạo,
đến nay nhiều giống bò chuyên dụng sản xuất sữa đã được tạo ra. Hiện tại, bò sữa là loài
động vật sản xuất sữa phổ biết nhất, phần lớn sữa được sản xuất ra trên thế giới có nguồn
gốc từ bò sữa. Ngoài ra có thể kể đến một số loài động vật sản xuất sữa cũng khá phổ
biến như dê, cừu, trâu, tuy nhiên khả năng sản xuất sữa của các loài này nhỏ hơn rất
nhiều so với bò sữa.
Ở nước ta, sữa là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghệ thực phẩm.
Sữa bò tươi được sử dụng trong sản xuất sữa chua phải có chất lượng tốt. Các yêu cầu
quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau:
- Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt.
15
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
- Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage).
- Không chứa kháng sinh (penicillin, streptomycin,…)
- Không chứa các enzyme.
- Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa
và vệ sinh dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa.
Hai chỉ tiêu quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm lượng chất
khô không béo.
Hình 2.1 Sữa tươi
Một số tính chất vật lý của sữa bò

Sữa là chất lỏng đục, độ đục là do chất béo, protein và một số chất khoáng trong sữa
tạo nên. Màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng β – caroten có mặt trong chất béo của sữa. Sữa
bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt. Sữa gầy thường có màu nhạt hơn và có màu xanh
nhạt. Sữa bò có mùi vị đặc trưng, hơi ngọt.
Một số chỉ tiêu vật lý cơ bản của sữa : [2-Trang 11]
16
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
+ pH = 6,5 – 6,8.
+ Độ chua : D
o
= 15 – 18.
+ Tỉ trọng : d = 1,028 – 1,036 (g/cm
3
)
+ Điểm đông đặc : -0,45
0
C - -0,59
0
C.
+ Nhiệt dung riêng : 0,933 – 0,954 (kCal/kg
0
C)
Thành phần hóa học của sữa bò
Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm nước, đường lactose, protein
và các chất béo. Ngoài ra trong sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như
các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamine, hocmon, các chất màu và khí.
Bảng 2.1 Sự thay đổi hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng) [2-Trang 14]
Các thành phần chính Khoảng biến thiên Giá tri trung bình
Nước
Tổng các chất khô

+Lactose
+Protein
+Chất béo
+Khoáng
85.5 -89.5
10.5-14.5
3.6-5.5
2.9-5.0
2.5-6
0.6-0.9
87.5
13.0
4.8
3.4
3.9
0.8
a. Nước
Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng của sữa tươi, chiếm 90% thành phần trong
sữa. Nước trong sữa gồm nước tự do, nước liên kết, nước kết tinh và nước trương.
17
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
+ Nước tự do phân bố tương đối đồng đều trong sản phẩm và có thể bốc hơi trong
quá trình cô đặc, sấy.
+ Nước liên kết chiếm tỉ lệ nhỏ khoảng 3 ÷ 4%, hàm lượng nước liên kết phụ thuộc
vào các thành phần có trong hệ keo như protein, các phosphatic, polysacarit
b. Đường lactose
+ Lactose là một polysacaric do một phân tử glucose và một phân tử galactose liên
kết với nhau tạo thành. Trong sữa đường lactose tồn tại dưới 2 dạng: α–lactose và β–
lactose. Ngoài lactose trong sữa còn có glucose, galactose và các hợp chất chứa nitơ.
+Lactose là đường khử. Độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều hơn so với các

disaccharide và monosaccharide thường gặp. Lactose thủy phân tạo ra hai
monosaccharide là glucose và galactose bởi enzyme
asegalactosid−
β
c. Các hợp chất chứa Nito
*Hợp chất chứa Nito phi protein
Chiếm 5% tổng số protein trong sữa, bao gồm: axit amin tự do, nucleotit, urê, axit
uric.
*Hợp chất chứa Nito protein
- Casein
Casein là thành phần protein chủ yếu có trong sữa. Chúng tồn tại dưới dạng
micelle. Mỗi micelle chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và
khoáng.
Mỗi micell có khoảng 400 – 500 tiểu micelle dạng hình cầu, đường kính 10
-100nm và có khoảng 10 phân tử casein bao gồm: α-casein, β-casein, k-casein.
α-casein, β-casein tập trung tâm tiểu micell, vùng ưa béo. k-casein tập trung ở bên
ngoài của tiểu micell. K casein bao gồm 2 đầu: đầu ưa béo hướng vào trong để liên
18
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
kết với α, β casein, đầu ưa nước hướng ra ngoài. Nhờ cấu trúc như vậy mà micelle
protein tồn tại ở trạng thái lơ lửng trong sữa nên sữa ít khi bị lắng.
- Protein hòa tan
- β-lactoglobulin: Chiếm 7 – 12% protein trong sữa, phân tử lượng 18000 Da bao
gồm 162 gốc axit amin có dạng hình cầu, có các gốc phân cực, không phân cực và ion
phân bố đều. Gốc ưa béo tập trung ở cấu trúc hình cầu vì thế ít kết hợp với các phân
tử khác.
- α-Latalbumin: Chiếm 2 – 5% protein trong sữa, phân tử lượng 14200 Da, bao
gồm 123 gốc axit amin, là một protein hình cầu có giá trị dinh dưỡng cao, thành phần
axit amin trong phân tử khá cân đối.
- Peptone-protease: Phân tử lượng 400- 40000 Da, chiếm 2- 4% protein trong sữa,

bao gồm nhiều phân đoạn protein khác nhau, đây chính là sản phẩm thủy phân β-
casein.
- Immunoglobulin: Là hợp chất miễn dịch chiếm 1,9 – 3,3% protein trong sữa, bao
gồm phân lớp Ig G, Ig A, Ig M.
- Serum-albumin: Chiếm 0,7 – 1,3% protein trong sữa. Phân tử lượng 66300 Da, có
chứa nhiều gốc axit amin có tính axit và tính kiềm yếu, mẫm cảm với nhiệt độ.
d. Chất béo
Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo
có độ sinh năng lượng cao có chứa các vitamin hòa tan (A, D, E). Ðối với các sản phẩm
sữa lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị trạng thái của sản phẩm. Chất béo trong sữa
gồm hai 2 loại: đơn giản và phức tạp:
+ Chất béo đơn giản chiếm 98,5% tổng khối lượng chất béo. Có hàm lượng 35 ÷
45g/l gồm axit béo no và không no như axit oleic, axit palmitic, axit stearic.
19
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
+ Chất béo phức tạp chiếm 1% tổng khối lượng chất béo, bao gồm các hợp chất
với glycerol và các hợp chất với sphingosine. Các chất béo phức tạp này có tên gọi
chung là phosphoaminolipit đại diện là lexitin và xephalin.
+ Đặc tính hóa lý của chất béo: : [5 - Trang 7]
- Mật độ quang ở 15
0
C : 0,91 ÷ 0,95
0
C.
- Điểm nóng chảy : 31 ÷ 36
0
C.
- Điểm hóa rắn : 25 ÷ 30
0
C.

- Chỉ số iot : 25 ÷ 45.
- Chỉ số xà phòng hóa : 218 ÷ 235.
- Chỉ số axit bay hơi không hòa tan : 1,5 ÷ 3.
- Chỉ số khúc xạ : 1,453 ÷ 1,462.
+ Cấu trúc:
- Chất béo có trong sữa tồn tại dưới dạng huyền phù của các hạt nhỏ hình cầu hoặc
ôvan có đường kính 2 ÷ 10 µm. Cấu trúc các hạt hình cầu được bao bọc bởi một
màng protein và màng này có 2 phần: Một phần có thể hòa tan trong nước và một
phần thì không. Bề mặt bên trong của màng có liên quan mật thiết với một lớp phụ
có bản chất Phospholipit, có thành phần chủ yếu là lexitin và xephalin. Đây là
những chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 ÷ 0,5 (g/l).
- Ngoài ra, màng tế bào còn chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ yếu là
Cu, Fe, enzyme. Enzyme chủ yếu là phosphataza mang tính kiềm tập trung trong phần
protit và enzyme reductaza có trong phần không hòa tan được.
f. Enzyme
20
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
Các enzyme tồn tại trong sữa có ý nghĩa lớn trong công nghệ chế biến sữa và các
sản phẩm sữa cũng như bảo quản sữa, các enzyme trong sữa được chia làm hai nhóm
chính: nhóm enzyme thủy phân và nhóm enzyme oxi hóa
-Lactoperoxydase: là enzyme đầu tiên do tuyến vú tuyết ra luôn có mặt trong sữa
động vật xúc tác chuyển oxi cua H
2
O
2
đến các chất oxi hóa khác. Phân tử lượng: 82000
Da, pH tối thích là 6,8, hàm lượng trung bình là 30mg/l sữa, vô họạt ở 80
o
C.
-Catalase: Tìm thấy trong protein của màng bao quanh hạt cầu béo, xúc tác phân hủy

H
2
O
2
thành nước và O
2
tự do. Sữa tươi con vật khỏe hàm lượng catalase thấp, enzym này
do vi sinh vật tổng hợp nên. Phân tử lượng 240000 Da, trong phân tử chứa ion Fe, pH
opt
=
6,8-7.
- Lipase: Phân hủy liên kết este trong chất béo tạo ra chất béo tự do glyxerit. Enzym
này tìm thấy trong màng cầu béo chúng liên kết với các micell trong glyxerin.
- mLDL: Phân tử lượng mỗi phần 15000Da, pH
opt
= 8,9 hàm lượng 1- 2 mg/l, xúc tác
phân hủy cấc este trong hợp chất nhũ tương giữa bề mặt tiếp xúc pha béo với nước.
- Phosphatase:
Phosphatase kiềm: pH
opt
= 9,6 hoạt hóa bởi ion Mg
2+
, Mn
2+
, vô hoạt bởi Zn, iốt.
Chiếm 30 – 40% enzym phân bố trong các cầu béo, phần còn lại ở dạng lipoglubolin.
Phosphatase axít: pH
opt
= 4,7 bền nhiệt, muốn ức chế phải gia nhiệt cao thời gian 30
phút và bị vô hoạt bởi NaF.

- Lisozyme: Phân tử lượng 14000 – 16000 Da, tương đối bền nhiệt, pH
opt
= 7,9 hàm
lượng 130 μg/l phân hủy màng tế bào.
- Protease: Tiết ra từ tuyến vú, có mặt trong màng bao quanh cầu béo trong sữa liên
kết casein, kết tủa với casein ở pH = 4,6, PH tối thích là 4. Enzym này làm nhiệm vụ
phân giải protein gây hư hỏng sữa.
21
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
g. Khoáng
Hàm lượng 8 – 10 g/l, tồn tại dưới dạng muối hòa tan hoặc liên kết chất khác.
Thành phần khoáng chủ yếu: Ca, P, N, Mg, Zn, Fe, Mo, Cu là các chất khoáng cần
thiết cho dinh dưỡng con người. Ngoài ra còn có các khoáng độc: Pb, As.
h. Vitamine
Các vitamine trong sữa được chia làm 2 nhóm: vitamine hòa tan trong nước và
vitamine hòa tan trong chất béo
i. Hormone
Do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng của
động vật.
j. Các hợp chất khác
Trong sữa bò còn chứa các chất khí chủ yếu là O
2
, CO
2
và N
2
. Tổng hàm luợng của
chúng chiếm từ 5% đến 6% thể tích sữa. Các chất khí trong sữa thường tồn tại ở ba dạng:
dạng hòa tan, dạng liên kết hóa học với các chất khác và dạng phân tán. Ngoài ra còn có
chất kháng sinh, chất tẩy rửa.

Vi sinh vật trong sữa
Bao gồm: vi khuẩn, nấm men, nấm mốc.
- Vi khuẩn lactic: Dạng hình cầu, vảy, t
opt
= 25-27
o
C, dùng để lên men các sản phẩm từ
sữa như: Bơ, phomat, sữa chua, ephia Sữa thanh trùng ở 80
0
C sẽ tiêu diệt hết vi khuẩn
lactic.
- Vi khuẩn coliform: Thuộc nhóm Gr(-), kị khí tùy tiện, t
opt
= 30 – 44
o
C, chuyển hóa
đường lactose tạo ra axit lactic, khí CO
2
, H
2
, còn có khả năng phân hủy protein tạo ra
mùi khó chịu. Bị tiêu diệt hoàn toàn ở 75
o
C trong thời gian 20 giây.
22
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
- Vi khuẩn clostridium: Thuộc nhóm Gr(+), kị khí bắt buộc, t
opt
= 37
o

C, chuyển hóa
đường lactose thành các sản phẩm axit citric, butanol, etanol, axeton và khí CO
2
, H
2
. Làm
thay đổi tính chất hóa lý của sữa, giảm giá trị cảm quan. Vi khuẩn này bền nhiệt, ở 115
0
C
phải thanh trùng 3,2 phút. Khi thanh trùng không tiêu diệt hoàn toàn
- Vi khuẩn propionic: Thuộc nhóm Gr(+), kị khí bắt buộc, t
opt
= 30
o
C, chuyển hóa
đường thành axit axetic, axit propionic, CO
2
làm ảnh hưởng chất lượng của sữa. Bị tiêu
diệt hoàn toàn ở 75
o
C trong thời gian 20 giây.
- Vi khuẩn gây thối rữa: Chủ yếu là vi khuẩn tổng hợp enzym protease, phân hủy
protein thành NH
3
, H
2
S gây mùi khó chịu cho sữa. Một số tạo ra CO
2
và H
2

, ngoài ra tổng
hợp axit trong sữa gây đông tụ sữa. Vi khuẩn này bền nhiệt vì thế tiêu diệt ở nhiệt độ cao.
* Các loài vi khuẩn điển hình trong công nghệ chế biến sữa là:
- Streptococcus thermophillus: được coi là tác nhân của sự hình thành axit và quá
trình chín của phomat.
- Streptococcus cremoris và Streptococcus lactic: là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên.
-Vi khuẩn gây thối: gồm các loài đặc trưng Samonella typhy, Samonella paratyphy,
Shigella dysenterial….
1.3.2.2. Nguyên liệu phụ
+ Chất tạo ngọt
Để tăng vị ngọt cho yaourt, người ta thường bổ sung đường
(glucose,saccharose…) vào sữa trong quá trình chế biến. Đường có thể bổ sung trực tiếp
hoặc dưới dang pureé trái cây. Đối với những sản phẩm dành cho người ăn kiêng, các nhà
sản xuất sử dụng chất tạo ngọt (sweetener), thông dụng nhất là aspartame.
+ Chất ổn định
23
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
Chất ổn định được sử dụng nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua, như tạo độ
gel bền vững làm cho sữa không bị tách lớp trong quá trình bảo quản. Chất bảo quản
được sử dụng cần đạt một số yêu cầu sau:
+ Không độc hại đối với sức khoẻ con người.
+ Chế phẩm này phải hoàn toàn tuân theo những quy định của tổ có thẩm quyền.
Các chất ổn định được sử dụng phổ biến trong sản xuất sữa chua là pectin, gelatin thực
phẩm, chất ổn định E142, chất ổn định E471 (di- hoặc mono- glyceride của acid béo)
Pectin là một polysaccharide tồn tại phổ biến trong thực vật, là thành phần tham
gia xây dựng cấu trúc tế bào thực vật. Ở thực vật pectin tồn tại chủ yếu ở 2 dạng là pectin
hòa tan và protopectin không hòa tan. Dưới tác dụng của axit, enzyme protopectinaza
hoặc khi gia nhiệt thì protopectin chuyển thành pectin.
Pectin là hợp chất cao phân tử polygalactoronic có đơn phân tử là galactoronic và rượu
metylic. Trọng lượng phân tử từ 20000 - 200000 đvC. Hàm lượng pectin 1% trong dung

dịch có độ nhớt cao, nếu bổ sung 60 % đường và điều chỉnh pH môi trường từ 3,1 - 3,4
sản phẩm sẽ tạo đông.
1.4.Các quá trình sinh hoa,vat ly, hóa sinh trong quá trình sản xuất
1.4.1.qua trinh sinh hoa
Quá trình sinh hoá chủ yếu xảy ra trong lên men sữa chua là đường lactose đầu tiên
chuyển hoá thành glucose. Sau đó các đường đơn này chuyển hoá thành axit pyruvic,
cuối cùng tạo thành axit lactic nhờ tác dụng của Lactatdehydrogenase do vi khuẩn sinh ra
trong quá trình lên men.
Một số biến đổi hoá sinh chính diễn ra trong quá trình lên men được thế hiện trong
hình sau:
Sơ đồ quá trình lên men lactic trong sản xuất sữa chua
24
Đồ án 2: Công Nghệ Sản Xuất Sữa Chua
Trong quá trình lên men ngoài axit lactic còn sinh ra hàng loạt các sản phẩm khác;
axit hữu cơ, rượu, este, CO
2
….
Các casein tồn tại trong sữa dưới dạng caseinnate canxi sẽ tác dụng với axit lactic
được sinh ra trong quá trình lên men tạo thành axit caseinic ở dạng tự do không hoà tan,
tạo khối đông cho sữa.
1.4.2.Quá trình vật lý
25