công nghệ chế biến sữa đặc có đường

Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1 Sự phát triển của ngành chế biến sữa ở Việt Nam
1.1.1 Nguyên liệu sữa bò
Ngành công nghiệp chế biến sữa ngày càng phát triển mạnh mẽ làm cho ngành
chăn nuôi bò sữa cũng ngày càng tăng lên. Với điều kiện nông nghiệp phát triển, hiện
nay nước ta có tổng đàn bò sữa với số lượng tương đối lớn. Năm 2011, cả nước có
tổng đàn bò sữa đạt 107.983 con và năm 2012 là 115.518 con cho sản lượng sữa tăng
từ 262.160 tấn/năm lên 278.190 tấn/năm (Theo Tổng cục thống kê – Ngành sữa Việt
Nam). Riêng ở khu vực thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh lân cận như Bình
Dương, Bình Phước, Đồng Nai, Long An, Bà Rịa-Vũng Tàu, Tây Ninh,Tiền Giang…
tổng đàn bò đã có gần 96000 con với số lượng bò cái sữa chiếm 56% (Theo Cục chăn
nuôi, 2009). Đồng thời hiện nay đang có nhiều dự án phát triển đàn bò để chủ động
nguồn nguyên liệu sữa, tạo nguồn cung dồi dào cho ngành công nghiệp sữa nước ta.
Bảng 1.1 Đàn bò sữa và sản lượng sữa tươi cả nước.
Khu vực Tổng đàn bò sữa
(con)
Bò sữa cái
(con)
Sản lượng sữa
(tấn)
Đồng bằng Sông
Hồng
8337 7102 16291
Đông Bắc 1999 1367 3854
Tây Bắc 5218 2799 16990
Bắc Trung Bộ 1438 775 209
Duyên hải Miền
Trung
519 218 479

Tây Nguyên 2839 2716 6089
Đông Nam Bộ 79569 45703 220125
Đồng Bằng Sông Cửu
Long
15599 7266 14153
Cả nước 115518 67946 278190
Nguồn: Cục chăn nuôi, ngày 01/10/2012
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 1
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Bảng 1.2 Đàn bò sữa và sản lượng sữa tươi phân theo địa
phương khu vực Đông Nam Bộ năm 2012.
Tỉnh/thành phố Tổng đàn bò
sữa (con)
Bò cái sữa
(con)
Sản lượng sữa
(tấn)
Đông Nam Bộ 76587 44125 209406
Ninh Thuận 6 4 20
Bình Thuận 6 - -
Bình Phước 37 22 79
Tây Ninh 1407 1291 5764
Bình Dương 3112 2768 11622
Đồng Nai 1967 1553 2264
Bà Rịa-Vũng Tàu 521 278 522
Tp Hồ Chí Minh 69531 38209 189135
Nguồn: Tổng cục thống kê – Ngành sữa Việt Nam, 2012
Theo Viện Chính sách chiến lược phát triển nông nghiệp nông thôn, đến cuối
năm 2010 đàn bò sữa của Việt Nam đạt khoảng 135.000 con, tăng 10% so với năm

2009, cho sản lượng bình quân 320.000 tấn. Trong khi đó sản lượng sữa tươi hiện nay
của ta mới chỉ đáp ứng xấp xỉ 28% tổng nhu cầu sản xuất trong nước. Phần lớn nguồn
cung nguyên liệu chủ yếu hiện nay là nhập khẩu sữa dưới dạng sữa bột nguyên kem và
bột sữa gầy.
1.1.2 Thị trường tiêu thụ
Với dân số hơn 90 triệu dân và mức tiêu thụ sữa trên đầu người còn thấp, Việt
Nam là một thị trường tiêu thụ khá hấp dẫn đối với nhà đầu tư trong và ngoài nước.
Chia sẻ, cạnh tranh chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ sữa Việt Nam đang là mối quan tâm
hàng đầu của các công ty chế biến sữa.
Sữa và các sản phẩm từ sữa đã gần gũi hơn với người dân, nếu trước những năm
90 chỉ có 1-2 nhà sản suất, phân phối sữa, chủ yếu là sữa đặc và sữa bột (sữa nhập
ngoại), hiện nay thị trường sữa Việt Nam đã có gần 20 hãng nội địa và rất nhiều doanh
nghiệp phân phối sữa chia nhau một thị trường tiềm năng với 80 triệu dân. Lượng tiêu
thụ sữa Việt Nam liên tục tăng mạnh với mức từ 18 – 20%/năm với tổng doanh thu
khoảng 13.000 tỉ đồng (báo cáo thường niên của vinamilk 2012).
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 2
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Nguồn: FAPRI, 2008
Hình 1.1 Biểu đồ về mức tiêu thụ một số sản phẩm sữa ở Việt
Nam từ năm 1997 – 2007

Nguồn: Vinamilk, VDSC ước tính
Hình 1.2 Biểu đồ thể hiện mức tiêu thụ sữa bình quân đầu người
Qua biểu đồ hình 1.2 cho thấy, mức tiêu thụ sữa bình quân đầu người ở Việt
Nam chỉ khoảng 9kg/năm, thấp hơn nhiều so với Trung Quốc và các nước Châu Âu.
Tuy nhiên, với tốc độ tăng trưởng GDP trên 8% mỗi năm, mức sống người dân đang
được cải thiện, tỷ trọng chi tiêu cho các sản phẩm dinh dưỡng ngày càng tăng đặt biệt
là sữa.
SVTH: Lê Thị Kim Hiền

Nguyễn Tiến Thành Trang 3
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
1.2 Địa điểm xây dựng nhà máy
Chọn địa điểm đặt nhà máy là một khâu rất quan trọng trong thiết kế, ảnh hưởng
rất lớn đến hoạt động của nhà máy sau này. Khi chon địa điểm đặt nhà máy cần phải
quan tâm đến một số yếu tố như:
- Thuận lợi về giao thông
- Nguồn cung cấp nguyên liệu
- Nằm trong vùng qui hoạch của trung ương và địa phương
- Cơ sở hạ tầng tại nơi đó
- Lực lượng lao động
- Nguồn cung cấp điện, nước, hệ thống thông tin liên lạc
- Có đủ diện tích dự trữ để mở rộng nhà máy sau này
- Khí hậu, thời tiết thuận lợi
- Giá thuê đất
Dựa vào các yếu tố trên, chọn vị trí đặt nhà máy tại Khu công nghiệp Long Thành,
xã An Phước, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai.
Những thuận lợi khi đặt nhà máy tại đây:
- Diện tích khu công nghiệp : 510 ha, diện tích dùng cho thuê 352 ha, diện
tích đã cho thuê 117,19 ha, đạt 33,29%.
- Vị trí: nằm cách quốc lộ 51 khoảng 3km về hướng nam.
- Kết cấu hạ tầng:
+ Giao thông nội bộ và mương thoát nước hoàn chỉnh.
+ Cấp điện: trạm biến áp 63 MVA, điện lưới quốc gia.
+ Cấp nước: 15000m
3
/ngày.
+ Công trình xử lý nước thải: 5000m
3
/ngày.

- Giá cho thuê đất lô: 0,05 USD/m
2
/năm.
- Dịch vụ hạ tầng: 30 USD/m
2
/48 năm.
- Địa hình: Đồng Nai có địa hình tương đối bằng phẳng, 92% có độ dốc<15%,
trong đó có 82,09% có độ dốc <8%. Có ba loại địa hình chính:
+ Địa hình đồng bằng (có độ cao trung bình 5-10m).
+ Địa hình vùng đồi (có độ cao trung bình khoảng 45m).
+ Địa hình núi thấp (chiếm 2% diện tích đất tự nhiên, có độ cao trung bình khoảng
300m).
- Khí hậu: Đồng Nai có khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có 2 mùa tương
phản nhau (mùa khô và mùa mưa). Nhiệt độ quanh năm 25 – 26
0
C. Thích hợp cho
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 4
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
trồng trọt và chăn nuôi. Địa hình và khí hậu có khả năng phát triển các trang trại chăn
nuôi. Địa hình và khí hậu có khả năng phát triển các trang trại chăn nuôi bò sữa, chủ
động cung cấp nguồn nguyên liệu cho nhà máy.
- Nguồn nguyên liệu: khả năng cung cấp nguyên liệu trong tỉnh và các tỉnh lân cận
như thành phố Hồ Chí Minh, Bình Dương, Bà Rịa Vũng Tàu,…
Bảng 1.3 Sản lượng sữa bò phân theo địa phương năm 2012
Tỉnh thành Sản lượng (tấn)
Cả nước 197679
Thành Phố Hồ Chí Minh 130054
Đồng Nai 2488
Bình Dương 8532

Bình Phước 2160
Bà Rịa – Vũng Tàu 1243
- Lực lượng lao động: lao động xã hội đang làm việc 1.124.678 người trong tổng dân
số của tỉnh là 2.218.900 người (theo số liệu của Cục Thống kê Đồng Nai năm 2012).
- Hệ thống giao thông rất thuận lợi với các quốc lộ 1A, 51, 20 có nhiều tuyến đường
liên tỉnh, tuyến đường sắt Bắc-Nam và hệ thống các cảng ở Đồng Nai cùng với cảng ở
TP. Hồ Chí Minh, Bà Rịa- Vũng Tàu và sân bay quốc tế Tân Sơn Nhất… đáp ứng nhu
cầu lưu thông hàng hóa. Hệ thống cảng tại Đồng Nai gồm có:
+ Cảng Long Bình trên sông Đồng Nai.
+ Cảng Gò Dầu A trên sông Thị Vải.
+ Cảng Gò Dầu B trên sông Thị Vải.
- Hệ thống thông tin liên lạc: được đầu tư mở rộng và hiện đại hóa.
+ Dịch vụ thông tin di động, dịch vụ tin nhắn đa dạng và phủ khắp.
+ Internet, VN.Mail, VNN, truyền số liệu tốc độ cao ISDN… với hệ thống truyền
dẫn cáp sợi quang đảm bảo chất lượng, nhanh chóng, chính xác.
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 5
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
+ Dịch vụ chuyển phát nhanh EMS, chuyển phát nhanh tận nơi: DHL Fedex,
Airborne, PCN, UPS, Vinacargo,…
Hình 1.3 Bản đồ huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT
2.1 Nguyên liệu sản xuất: [5], [6], [7], [8], [11]
2.1.1 Sữa bò tươi
Sữa bò tươi là chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và một
số khoáng chất trong sữa tạo nên. Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng -
carotene có trong chất béo của sữa. Sữa bò thường có màu trắng đến vàng nhạt [6].
Bảng 2.1 Hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng) [6]

Các thành phần chính Khoảng biến thiên Giá trị trung bình
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 6
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
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
0,6 0,9
87
13,0
4,8
3,4
3,9
0,8

Tính chất vật lý của sữa:
 Tỷ trọng: 1,028 – 1,036 g/cm
3
 Điểm đông đặc: -0,54 ÷ -0,59
0
C
 Sức căng bề mặt ở 20

0
C: 50 dyne/cm
 Độ dẫn điện: 0,004 – 0,005 1/ohn.cm
 Nhiệt dung riêng: 0,933 – 0,954 cal/g.
0
C
 pH: 6,5 – 6,7
 Độ chua: 0,14 – 0,18 acid lactic
2.1.2 Sữa bột gầy
Sữa bột gầy là loại sữa lấy từ sữa tươi đã ly tâm tách béo và qua các quá trình cô
đặc, sấy phun (hàm lượng chất béo không vượt quá 1,5%, hàm ẩm không quá 5%).
Sử dụng phối hợp sữa bột gầy và chất béo khan từ sữa (AMF) sẽ dễ điều chỉnh
hàm lượng chất khô, chất béo trong sữa.
Thành phần hoá học của sữa bột gầy (% khối lượng):
+ Nước: 4,3%
+ Protein: 35,0%
+ Chất béo: 1,0%
+ Lactose: 51,9%
+ Chất khoáng: 7,8%
Chất lượng của sữa bột gầy theo tiêu chuẩn TCVN 7404:2004 như sau:
- Chỉ tiêu cảm quan:
+ Màu: màu tự nhiên, từ trắng sữa đến kem nhạt.
+ Mùi, vị: mùi thơm, ngọt dịu, không mùi lạ.
+ Trạng thái: dạng bột, đồng nhất, không vón cục, không có tạp chất.
- Chỉ tiêu hóa lý:
+ Độ ẩm:
+ Hàm lượng chất béo: %
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 7
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn

+ Hàm lượng protein: (tính theo hàm lượng chất khô không béo)
+ Độ axit chuẩn độ: (tính theo axit lactic)
+ Hàm lượng kim loại: Asen
Chì
Cadimi
Thủy ngân
+ Độc tố nấm mốc: Aflatoxin M
1
- Chỉ tiêu vi sinh:
+ Tổng số vi sinh vật hiếu khí: khuẩn lạc/1g sản phẩm
+ Coliforms: khuẩn lạc/1g sản phẩm
+E.coli: không được có trên 1g sản phẩm
+ Salmonella: không được có trên 25g sản phẩm
+ Staphylococcus aureus: không được có trên 1g sản phẩm
+ Nấm men và nấm mốc: khuẩn lạc/1g sản phẩm
2.1.3 Chất béo khan từ sữa AMF
AMF (anhydrous milk fat) là sản phẩm được chế biến từ cream (thu được khi ly
tâm sữa tươi thành sữa gầy và cream) hoặc bơ, không có sử dụng phụ gia (như các
chất để trung hoà acid béo tự do). Hàm lượng chất béo sữa trong AMF không thấp hơn
99,8%. AMF thường được đóng trong thùng phuy 200 lít có nạp khí nitơ để tránh oxy
hoá chất béo. AMF là chất lỏng ở nhiệt độ trên 36
0
C và đóng rắn ở nhiệt độ dưới
16
0
C.
AMF được dùng để hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa. AMF có thể bảo
quản ở nhiệt độ 30 – 40
0
C từ 6 – 12 tháng.

2.1.4 Đường saccharose
Saccharose là một disaccharide do glucose và fructose tạo thành. Việc sử dụng
saccharose trong sản xuất sữa đặc có đường với mục đích chủ yếu là làm tăng áp suất
thẩm thấu trong sản phẩm, nhờ đó kéo dài thời gian bảo quản sữa cô đặc. Trong công
nghiệp thực phẩm Việt Nam thường dùng loại đường cát tinh luyện theo tiêu chuẩn
TCVN (6958:2001).
Bảng 2.2 Tiêu chuẩn Việt Nam 6958:2001 về đường cát tinh luyện
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 8
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Tên chỉ tiêu Đặc trưng của đường cát tinh luyện
Chỉ tiêu cảm quan -Màu: trắng ngà, đồng đều
-Mùi: không có mùi lạ
-Vị: ngọt, không có vị lạ
-Trạng thái: hạt, tương đối đồng đều,
không tạp chất, không vón cục.
Chỉ tiêu hóa lý
-Độ Pol:
-Tro:
-Đường khử:
-Dư lượng SO
2
: ppm
-Hàm lượng kim loại:
Asen:
Đồng:
Chì:
Chỉ tiêu vi sinh
-Tổng vi sinh vật hiếu khí: cfu/g
-Coliforms: không có

Bảo quản Nơi khô ráo, sạch sẽ, thoáng mát.
2.1.5 Đường lactose
Trong sản xuất sữa đặc ngọt, lactose được bổ sung vào sữa dưới dạng mầm tinh
thể nhằm mục đích điều khiển quá trình kết tinh lactose sao cho kích thước tinh thể
phải nằm trong một khoảng giá trị yêu cầu. Nếu kích thước tinh thể lactose quá lớn thì
sẽ ảnh hưởng xấu đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Trước khi sử dụng, đường
lactose sẽ được sấy khô và nghiền mịn đến kích thước vài µm.
Ngoài ra, người ta có thể sử dụng một phần sữa cô đặc có chứa tinh thể lactose
mịn của mẻ sản xuất trước để gây mầm kết tinh cho mẻ sản xuất tiếp theo.
2.1.6 Dầu thực vật
Dầu thực vật là chất béo có giá thành thấp hơn chất béo khan từ sữa. Hàm lượng
béo trong sữa cô đặc thường dao động trong khoảng 8 - 9%.
Việc sử dụng dầu thực vật sẽ góp phần làm giảm giá thành sữa cô đặc nhưng có
thể ảnh hưởng đến một số chỉ tiêu vật lý và cảm quan của sản phẩm nên ít được sử
dụng. Các chỉ tiêu chất lượng quan trọng của dầu là lượng triglyceride, độ ẩm, chỉ số
acid, peroxide và iodine.
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 9
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
2.1.7 Phụ gia
Quan trọng nhất là nhóm phụ gia có chức năng ổn định các protein sữa nhằm hạn
chế hiện tượng đông tụ protein dưới tác dụng của nhiệt. Các chất phụ gia thường sử
dụng trong sản xuất sữa đặc ngọt là muối disodium phosphate, trisodium phosphate
hoặc sodium citrate vào sữa.
Ngoài ra, để ổn cấu trúc của sản phẩm, tránh hiện tượng tách béo, tách muối
trong quá trình bảo quản, người ta sử dụng các chất nhũ hóa (lecithin), chất hiệu chỉnh
độ nhớt (carrageenant). Hàm lượng các chất ổn định bổ sung vào không quá 0,01%
lượng sản phẩm.
Để làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, người ta còn bổ sung các loại
vitamin, gồm các vitamin tan trong nước và các vitamin tan trong dầu béo.

2.1.8 Nước sản xuất
Nước dùng trong sản xuất, ống chế biến thực phẩm phải đảm bảo theo Tiêu
chuẩn vệ sinh nước ăn uống theo Quyết định số 1329/2002/QĐ-BYT ngày 18/04/2002

Bảng 2.3 Tiêu chuẩn nước sản xuất theo 1329/2002/QĐ-BYT
Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn tối đa
-Màu sắc
-Mùi vị
-Độ đục
-pH
-Độ cứng
-Tổng chất rắn hòa tan (TDS)
-Hàm lượng kim loại:
Asen
TCU
NTU
mg/l
mg/l
mg/l
15
Không có mùi vị lạ
2
6,5 – 8,5
300
1000
0,01
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 10
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Cu

Fe
Pb
Mg
Zn
Hg
Na
Cd
Al
-Hàm lượng clorua
-Hàm lượng amoni (theo NH
4
+
)
-Hàm lượng Nitrat
-Hàm lượng Nitrit
-Hàm lượng Sunfat
-Độ oxy hóa
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

mg/l
mg/l
2
0,5
0,01
0,5
3
0,001
200
0,003
0,2
250
1,5
50
3
250
2
2.2 Sản phẩm: [5], [6], [7], [8], [11]
2.2.1 Sữa cô đặc [5] , [6]
Sữa cô đặc (condensed milk) là nhóm sản phẩm có hàm lượng chất khô cao và
được chế biến từ sữa tươi. Hiện nay, sản phẩm sữa cô đặc được chia làm 2 nhóm:
Sữa cô đặc không đường (unsweetened condensed milk): loại này không có bổ
sung đường saccharose trong quy trình chế biến. Hàm lượng chất khô trong sản phẩm
thường dao động trong khoảng 26,0 – 74,5% .
Sữa đặc có đường được sản xuất lần đầu tiên trên thế giới tại New York (Mỹ) vào
năm 1858 bởi G. Borden. Ngày nay, nhóm sản phẩm sữa cô đặc được sử dụng phổ
biến ở nhiều nước trên thế giới.
2.2.2 Sữa cô đặc có đường [5] , [6]
Sữa đặc có đường hay còn gọi là sữa đặc ngọt (sweetened condensed milk) là sản
phẩm được chế biến từ sữa tươi và đường kính hoặc từ sữa bột, chất béo sữa và đường

kính (TCVN 5539:2002). Tổng hàm lượng chất khô trong sản phẩm thường nằm trong
khoảng 73,0 – 74,5% [6].
Hiện nay có hai phương pháp để sản xuất sữa đặc có đường: phương pháp đi từ
nguyên liệu là bột sữa (sữa hoàn nguyên) và phương pháp dùng trực tiếp sữa bò tươi
làm nguyên liệu. Nhưng hiện nay để sản xuất sữa đặc các nhà máy sử dụng sữa bò tươi
là chủ yếu.
Chất lượng sữa cô đặc được đánh giá theo tiêu chuẩn TCVN 5539:2002
Bảng 2.4 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa đặc có đường
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 11
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Tên chỉ tiêu Đặc trưng của sữa đặc có đường
Màu sắc - Màu tự nhiên của sữa đặc có đường từ vàng kem nhạt đến vàng kem
đậm
- Màu đặc trưng của sản phẩm đối với sữa có bổ sung phụ liệu
Mùi, Vị - Thơm, ngọt đặc trưng của sản phẩm, không có mùi lạ
Trạng thái - Mịn, đồng nhất, không vón cục, không bị lắng đường
Bảng 2.5 Các chỉ tiêu lý hóa của sữa đặc có đường
Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu
1. Hàm lượng chất khô, % khối lượng không nhỏ hơn 71,0
2. Hàm lượng chất béo, %khối lượng không nhỏ hơn 6,5
3. Hàm lượng saccharose, %khối lượng không nhỏ hơn 43,0
4. Độ axit,
0
T, không nhỏ hơn 50,0
5. Tạp chất không tan trong nước, mg/kg, không lớn hơn 5,0
Bảng 2.6 Hàm lượng kim loại nặng của sữa đặc có đường
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
1. Asen, mg/kg 0,5
2. Chì, mg/kg 0,5

3. Cadimi, mg/kg 1,0
4. Thủy ngân, mg/kg 0,05
Bảng 2.7 Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa đặc có đường
Tên chỉ tiêu Mức cho phép
1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10
4
2. Nhóm Coliform, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 10
3. E.Coli, số vi khuẩn trong 1g sản phẩm 0
4. Salmonella, số vi khuẩn trong 25g sản phẩm 0
5. Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trng 1g sản phẩm 0
6. Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm 10
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 12
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
2.2.3 Bảo quản sản phẩm
Sữa đặc có đường saccharose không phải là một sản phẩm vô trùng. Sản phẩm có
thể chứa vi sinh vật ở dạng tế bào sinh dưỡng hoặc bào tử. Do sản phẩm có hoạt độ
của nước khá thấp (a
w
≈ 0,83) và áp lực thẩm thấu cao nên sự sinh trưởng của vi sinh
vật trong sữa đặc có đường bị ức chế mạnh mẽ.
Sữa đặc có đường saccharose cần được bảo quản ở nơi thoáng mát và trong điều
kiện nhiệt độ phòng. Trong quá trình bảo quản, hai kiểu hư hỏng có thể xuất hiện là hư
hỏng do vi sinh vật và hư hỏng do các biến đổi hóa lý:
- Một số loài vi sinh vật có thể phát triển được trong sữa đặc ngọt, thường gặp
nhất là nhóm vi sinh vật chịu được áp suất thẩm thấu cao như các loài thuộc
giống Torulopsis. Khi vi sinh vật phát triển, thành phần hóa học và giá trị cảm
quan của sữa sẽ bị thay đổi mạnh mẽ.
- Trong một số trường hợp, độ nhớt của sữa cô đặc ngọt sẽ gia tăng trong quá
trình bảo quản, trạng thái của sữa bị thay đổi, sản phẩm trở nên ″đặc″ hơn. Hiện tượng

này gọi là ″đặc hóa theo thời gian″ (age thickening). Nếu xảy ra ở mức độ lớn, sản
phẩm sẽ bị gel hóa. Cơ chế của hiện tượng này đến nay chưa được hiểu rõ nhưng
nguyên nhân chính là do sự thay đổi cấu hình không gian của các phân tử protein có
trong sữa. Để hạn chế hiện tượng này, cần tuân thủ nghiêm ngặt các thông số công
nghệ trong quy trình sản xuất và sử dụng phụ gia với liều lượng thích hợp để ổn định
các thành phần protein trong sản phẩm.
CHƯƠNG 3
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA ĐẶC CÓ ĐƯỜNG
3.1 Quy trình công nghệ: [5], [6], [7], [8], [10]
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 13
Saccharose
Mầm lactose
Bột gầy, AMF
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 14
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Hình 3.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa đặc có đường
3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ: [5], [6], [7], [8], [10], [11]
3.2.1 Chuẩn hóa
 Mục đích: hiệu chỉnh hàm lượng chất béo và chất khô không béo trong sữa
nguyên liệu.
 Nguyên tắc thực hiện:
- Chỉnh béo
+ Nếu nguyên liệu sữa tươi có hàm lượng béo cao hơn so với yêu cầu sản phẩm
thì tách bớt chất béo ra khỏi nguyên liệu.
+ Ngược lại, nếu nguyên liệu sữa tươi có hàm lượng béo thấp hơn so với yêu
cầu sản phẩm thì bổ sung thêm chất béo ở dạng cream hoặc AMF.
- Chỉnh nồng độ chất khô: bổ sung thêm bột sữa gầy.

 Yêu cầu:
- Tỷ lệ hàm lượng béo/hàm lượng chất khô không béo (F/SNF): tỷ lệ F/SNF =
8/20 hay 2/5 bằng cách bổ sung thêm AMF và bột gầy vào sữa tươi nguyên liệu.
- Nhiệt độ dòng sữa trước khi vào thiết bị ly tâm và bồn trộn được gia nhiệt lên
60
0
C.
- Thời gian trộn: 45 phút.
 Thực hiện:
- Chỉ tiêu chất lượng của sữa tươi nguyên liệu:
Trong sản xuất, khi tiếp nhận sữa thường phải được kiểm tra một vài chỉ tiêu
nhất định như: độ chua, độ tươi, mức độ nhiễm khuẩn, hàm lượng chất khô. Sau đây là
bảng chỉ tiêu chung cho sữa tươi nguyên liệu.
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 15
Gia nhiệt đến 600C
100kg sữa tươi
3,9% béo
9% chất khô không béo
Phối
trộn
16,3kg Bột gầy
1,0% béo
94,7% chất khô không béo
5,89kg AMF
99,8% béo
Sữa
chuẩn
hóa
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn

Bảng 3.1 Chỉ tiêu chất lượng của sữa tươi nguyên liệu theo TCVN 7405:2009
Chỉ tiêu cảm quan
- Màu: màu đặc trưng của sữa.
- Mùi vị: thơm ngọt đặc trưng của sữa tươi, không có mùi
lạ.
- Trạng thái: dịch thể đồng nhất.
Chỉ tiêu hóa lý
- Hàm lượng chất khô:
- Hàm lượng béo:
- Tỷ trọng sữa ở 20
0
C:
- Độ acid chuẩn độ: (tính theo acid lactic)
- Điểm đóng băng:
0
C
- Tạp chất lạ: không được có.
Chỉ tiêu vi sinh
- Tổng số vi sinh vật hiếu khí: khuẩn lạc/1ml sản
phẩm
- Số lượng tế bào Xôma: tế bào/1ml sản phẩm

- Sơ đồ chuẩn hóa:
Hình 3.2 Sơ đồ chuẩn hóa sữa tươi 3,9% béo để sản xuất sữa cô đặc 8% béo
Chú thích: gọi x là lượng sữa bột gầy bổ sung, kg.
y là lượng AMF bổ sung, kg.
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 16
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Giải hệ phương trình:

- Thành phần nguyên liệu được chuẩn hóa :
Bảng 3.2 Thành phần của dịch trộn sau chuẩn hóa
Thành phần chính Tỷ lệ %
Nước 72
Đường saccharose 0
Chất béo 8
Chất khô không béo 20
Tổng hàm lượng chất khô 28
3.2.2 Thanh trùng
 Mục đích:
Đây là khâu xử lý nhiệt nhằm mục đích:
- Tiêu diệt phần lớn các vi sinh vật trong sữa nguyên liệu, đảm bảo an toàn vi
sinh cho người tiêu dùng, kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
- Làm vô hoạt các enzyme sinh học, đặc biệt là enzyme lipase và các enzyme
oxy hóa chất béo. Các enzyme này là tác nhân gây cho sữa có mùi vị lạ làm mất giá trị
cảm quan sản phẩm.
- Cải thiện tính ổn định của protein, tạo cấu trúc cho sản phẩm.
 Chế độ thanh trùng: xử lý ở nhiệt độ 82
0
C trong 10 phút để sản phẩm sữa cô
đặc có độ nhớt cao, sau đó làm nguội dung dịch sữa xuống 70
0
C trước khi đưa
vào thiết bị đồng hóa (Bylund Gosta,1995).
3.2.3 Đồng hóa
 Mục đích: phân cắt các khối cầu béo và các khối đông tụ whey – protein hình
thành trong quá trình thanh trùng thành những phân tử có cấu trúc rất nhỏ,
đồng nhất dung dịch sữa tránh hiện tượng tách béo hay đông tụ cục bộ làm
tăng độ nhớt cho sản phẩm trong quá trình bảo quản, giúp cơ thể con người dễ

hấp thu hơn.
 Chế độ đồng hóa:
- Nhiệt độ: 70
0
C
- Áp lực đồng hóa: 40 - 160bar
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 17
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
- Kích thước hạt cầu béo sau đồng hóa < 1µm.
3.2.4 Cô đặc
 Mục đích:
Quá trình cô đặc trong sản xuất sữa đặc có đường saccharose có nhiều mục đích
khác nhau:
- Chuyển hóa nguyên liệu sữa tươi thành sữa cô đặc.
- Tách nước, làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
- Giảm hoạt độ của nước nên ức chế sự phát triển của các vi sinh vật.
 Yêu cầu:
- Trước khi cô đặc, nguyên liệu được phối trộn với dung dịch syrup saccharose
63% sau khi dịch syrup đã được xử lý nhiệt để ức chế vi sinh vật và lọc để tách bỏ các
tạp chất.
Chuẩn bị syrup: đường dùng vào chế biến phải tinh khiết, khô, tỷ lệ saccharose
phải đạt 99,75%, độ ẩm không quá 0,14%. Lượng đường kính cho vào sữa tính bằng:

Trong đó: G
d
– là lượng đường cần cho vào, kg;
G
s
– lượng sữa nấu 1 mẻ, kg;

M
s
, M
tp
– hàm lượng chất béo của sữa và sữa thành phẩm %;
D
tp
– hàm lượng đường trong thành phẩm, %;
k
s
, k
d
– hệ số hao hụt của sữa và của đường;
k
s
= 0,9945
k
d
= 1,0277
Nồng độ của syrup vào khoảng 60 – 65% là tốt nhất, đảm bảo sự tuần hoàn hỗn
hợp đường sữa .
Theo Bylund Gosta (1995), để sản xuất 1kg sữa đặc có đường với 8% chất béo,
45% saccharose và 27% ẩm phải cần 2,5kg sữa tươi có 3,2% béo và 0,44kg đường
saccharose tinh luyện.
- Để tránh hiện tượng sữa tiếp xúc với nhiệt độ cao làm sẫm màu sản phẩm, ta
tiến hành cô đặc trong điều kiện chân không nhằm tạo cho sữa bay hơi ở nhiệt độ thấp.
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 18
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Sữa được cô đặc tới độ khô 35 – 40% thì cho syrup đường vào. Các thông số cô đặc

cần đạt:
 Nhiệt độ cô đặc: 60
0
C
 Áp suất: 0,25 at
 Áp suất hơi đốt: 3,5 at
Thời điểm dừng quá trình cô đặc: trong quá trình cô đặc sữa,hàm lượng chất khô
của dịch sữa được kiểm tra thường xuyên. Hàm lượng chất khô được xác định gián
tiếp qua việc xác định tỷ trọng và độ nhớt của dịch cô đặc, khi tỷ trọng của dịch cô đặc
đạt 1,3g/cm
3
thì dừng quá trình cô đặc (Bylund Gosta,1995). Điểm kết thúc được xác
định bằng chiết quang kế để đo hàm lượng chất khô.
Bảng 3.3 Hàm lượng chất khô theo hệ số khúc xạ [8]
N CK n CK
1,466 70,1 1,471 72,3
1,467 70,5 1,472 72,8
1,468 71,0 1,473 73,2
1,469 71,4 1,474 73,6
1,470 71,9 1,475 74,1
Ghi chú: n – hệ số khúc xạ ánh sáng ở 20
0
C
CK – hàm lượng chất khô trong sữa cô đặc, %.
3.2.5 Làm nguội và cấy mầm tinh thể
 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình kết tinh.
 Yêu cầu:
- Sau khi sữa cô đặc đạt độ chất khô cần thiết sẽ được làm nguội về nhiệt độ 30
0
C

trước khi cấy mầm tinh thể lactose. Mầm lactose được bổ sung và khuấy đều rồi được
làm lạnh đến 25
0
C. Tinh thể đường lactose chuyển từ trạng thái bão hòa sang quá bão
hòa, độ nhớt sản phẩm tăng từ 3 – 4 lần [8].
- Kích thước mầm tinh thể lactose sử dụng: 1 -2 µm
- Hàm lượng tinh thể cần sấp xỉ 0,05% w/w. Theo Bylund Gosta(1995),lượng tinh
thể cần bổ sung là 0,1%w/w  Đồ án này bổ sung lượng mầm lactose là 0,1%w/w.
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của tinh thể đường lactose đến chất lượng sản phẩm [8]
Lượng tinh thể lactose
trong 1mm
3
sản phẩm
Kích thước trung bình
của tinh thể, µm
Chất lượng sản phẩm
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 19
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
400.000 – 300.000 < 11 Mịn, đồng nhất
300.000 – 100.000 12 – 15 Hơi cát
100.000 – 50.000 16 – 20 Cát
50.000 – 25.000 21 – 25 Rất cát
< 25.000 > 25 Sạn rõ rệt
3.2.6 Kết tinh lactose
 Mục đích: hoàn thiện sản phẩm. Điều khiển quá trình kết tinh sao cho những
tinh thể lactose phải thật mịn và đồng nhất để người tiêu dùng không cảm
nhận được trạng thái hạt của các tinh thể lactose khi sử dụng .
 Yêu cầu :
Yêu cầu tinh thể đường lactose trong sản phẩm phải có kích thước không vượt

quá 10 µm. Nếu đạt yêu cầu này, sữa cô đặc sẽ tồn tại dưới một cấu trúc và một độ bền
chắc mong muốn. Những tinh thể này vẫn phân tán trong sữa dưới nhiệt độ bảo quản
bình thường 15 – 25
0
C và người tiêu dùng sẽ không cảm nhận được trạng thái hạt của
các tinh thể lactose nơi đầu lưỡi. Do đó kết tinh sẽ được kết tinh trong các điều kiện
sau:
- Làm lạnh nhanh (càng nhanh càng tốt) dịch sữa cô đặc xuống 30
0
C.
- Bổ sung mầm tinh thể dưới dạng dịch theo tỷ lệ 0,1% w/w, kết hợp với quá trình
khuấy đảo mạnh, liên tục ít nhất 1h trước khi tiến hành rót hộp. Dịch lactose được bổ
sung vào ngay sau khi dịch sữa đã làm nguội xong, bằng cách bơm dịch lactose trộn
lẫn với dòng sữa đã làm nguội.
- Kết thúc quá trình kết tinh khi đạt các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan.
3.2.7 Rót lon và đóng nắp
 Mục đích: hoàn thiện sản phẩm.
 Phương pháp thực hiện:
Sữa đặc có đường saccharose được rót vào bao bì kim loại có dạng hình trụ, khối
lượng tịnh 397gam. Yêu cầu chung là bao bì phải được vệ sinh và vô trùng cẩn thận
trước khi rót sản phẩm để hạn chế sự tái nhiễm vi sinh vật vào sữa. Công đoạn vô
trùng bao bì được thực hiện như sau: rửa ở nhiệt độ 80 – 90
0
C trong 38s, qua hơi nóng
trong 22s rồi sấy không khí nóng 120
0
C trong 1 phút; nắp hộp cũng được tiệt trùng
bằng hơi nóng. Ngoài ra, các công đoạn rót lon, đóng nắp và thiết bị sử dụng phải thực
hiện trong điều kiện vô trùng (kín, tránh sự tiếp xúc giữa sữa với không khí, đồng thời
hạn chế không cho không khí lọt vào bên trong bao bì chứa sản phẩm).

SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 20
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
CHƯƠNG 4
CÂN BẰNG VẬT CHẤT
4.1 Các thông số tính toán
- Tính cân bằng vật chất trên căn bản 1 ngày sản xuất 3 ca.
- Năng suất sản phẩm: 8000 lít/ca
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 21
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Bảng 4.1 Thành phần có mặt trong sữa tươi và sữa đặc có đường [6]
Thành phần Hàm lượng trong
sữa tươi (%)
Hàm lượng trong sữa đặc
có đường (%)
Nước 87 27
Đường saccharose 0 45
Chất béo 3,9 8,0
Chất khô không béo 9,1 20
Tổng chất khô 13 73
-Thành phần hóa học trong bột gầy:
Hàm ẩm: 4,3%
Hàm lượng béo: 1%
Tổng hàm lượng chất khô: 95,7%
- Thành phần hóa học AMF: hàm lượng béo 99,8%.
- Thành phần hóa học dung dịch syrup đường saccharose: chất khô 63%.
- Thành phần hóa học mầm lactose:
• Hàm ẩm: 0,2%
• Tổng chất khô: 99,8%.

- Thành phần hóa học của Lecithine đậu nành dùng nhũ hóa:
• Hàm ẩm: 1%
• Tổng chất khô: 99%
- Các đại lượng tính cân bằng vật chất trong một ca:
Gọi: - Khối lượng sữa tươi cần sản xuất (kg/ca)
- Khối lượng bột sữa gầy cần bổ sung (kg/ca)
- Khối lượng AMF cần bổ sung (kg/ca)

M
s
- Khối lượng syrup đường saccharose 63% cần dùng (kg/ca)
- Khối lượng mầm lactose sử dụng trong quá trình cấy mầm
tinh thể (kg/ca)
- Khối lượng Lecithine đậu nành dùng nhũ hóa (kg/ca).
- Tổn thất trong giai đoạn sản xuất
i
là .
4.2 Cân bằng vật chất
Tính toán trên 100kg sữa đặc có đường saccharose thành phẩm.
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 22
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
4.2.1 Quá trình rót lon – kết tinh lactose
= 0,01%: Tổn thất trong quá trình đưa sữa từ bồn kết tinh đến thiết bị rót
= 0,04%: Tổn thất trong quá trình kết tinh
= 0,2%: Tổn thất trong quá rót và trong thiết bị rót
Ta có : M
sản phẩm
= M
sau cấy mầm

x (1 - ) x (1 - )
M
sau cấy mầm
= (M
trước cấy mầm
+ M
lactose
) x (1 - ) (1)
Với M
sản phẩm
= 100kg
⇒
M
sau cấy mầm

Bổ sung mầm tinh thể lactose dưới dạng dung dịch theo tỷ lệ 0,1%w/w.Do đó:
M
lactose
= 0,1% x M
trước cấy mầm

(1)
⇒
M
sau cấy mầm
= (M
trước cấy mầm
+ 0,1% x M
trước cấy mầm
) x (1 - ) = 100,21kg

Hay M
trước cấy mầm
(2)
M
lactose
= 0,1% x M
trước cấy mầm
= 0,001 x 100,14 = 0,10kg
4.2.2 Quá trình trộn syrup – cô đặc
- Nồng độ hỗn hợp trước khi vào thiết bị cô đặc chọn là 35%
- Cô đặc hỗn hợp về nồng độ 73%
- Tổn thất chọn:

4
f
= 0,1%: Tổn thất trong quá trình đưa hỗn hợp sữa từ thiết bị cô đặc đến
thiết bị kết tinh.

5
f
= 0,1%: Tổn thất trong quá trình cô đặc.

6
f
= 0,01%: Tổn thất trong quá trình phối trộn surup vào hỗn hợp đã đồng
hóa.
Ta được: M
trước cấy mầm
= M
sau cô đặc

x (1 - ) (3)
73%M
sau cô đặc
= 35%M
trước cô đặc
x (1 - )
M
trước cô đặc
= (M
hỗn hợp sau đồng hóa
+ M
s
) x (1 - ) (4)
Từ (2) và (3)
⇒
M
sau cô đặc

SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 23
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn

⇒
M
trước cô đặc

Mà hàm lượng đường trong sản phẩm chứa 45%w/w, tức là:
M
s
x (1 - )x (1 - )x (1 - )x (1 - )x (1 - ) x (1 - ) = 45% M

sản phẩm

⇒
M
s
= 45,207kg (5)
Từ (4) và (5), suy ra: M
hỗn hợp sau đồng hóa
(6)
4.2.3 Quá trình chuẩn hóa – thanh trùng và đồng hóa
= 0,15%: Tổn thất trong quá trình đồng hóa.
= 0,1%: Tổn thất trong quá trình thanh trùng.
= 0,15%: Tổn thất trong quá trình chuẩn hóa.
= 0,1%: Tổn thất trong các đường ống dẫn nguyên liệu.
Ta có: M
hỗn hợp sau đồng hóa
= M
nguyên liệu
x (1 - ) x (1 - ) x (1 - ) x (1 - )
Từ (6)
⇒
M
nguyên liệu
= 164,71kg
Cân bằng hàm lượng béo:
1% + 3,9% + 99,8% = 8% M
sản phẩm

⇒
1% + 3,9% + 99,8% = 8 kg (7)

Cân bằng hàm lượng chất khô không béo :
(95.7% - 1%) M
sg
+ 9,1%
st
M
= 20% M
sản phẩm

⇒
(95.7% - 1%) M
sg
+ 9,1% = 20kg (8)
Và + + + M
lecithin
= M
nguyên liệu

M
lecithin
= 0,3%M
sản phẩm
= 0,003. 100 = 0,3kg

⇒
+ + = 164,71 – 0,3 = 164,41kg (9)
Giải hệ 3 phương trình (7), (8) và (9), tính được:
= 6,08kg
= 156,49kg
= 1,84kg

SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 24
Đồ án chuyên ngành thực phẩm GVHD: Th.S Phan Văn Mẫn
Tỷ trọng của sữa cô đặc có đường saccharose thành phẩm được tính theo công
thức:
d = 1,003073 – 0,000179T + 0,00374N – 0,000368F
Trong đó: T - Nhiệt độ rót sản phẩm (
0
C): T = 18
0
C
N - % chất khô không béo trong sản phẩm: N = 65%
F - % chất béo trong sản phẩm: F = 8%

⇒
d=1,003073 – 0,000179 x 18 + 0,00374 x 65 – 0,000368 x 8
=1,24g/ml
Lượng nguyên liệu cần sản xuất ra 8000 lít sữa đặc/ca hay 9920 kg sữa đặc/ca:
M
sg
=
M
st
=
M
AMF
=
M
s
=

M
lactose
=
M
lecithin
=
SVTH: Lê Thị Kim Hiền
Nguyễn Tiến Thành Trang 25