Thiết kế phân xưởng sản xuất Phô mai tươi năng suất 4 tấn sản phẩm ca từ nguyên liệu sữa tươi và cream

SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và có đầy đủ các chất dinh
dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin… Ngoài giá trị dinh dưỡng
trong sữa còn nhiều chất cần thiết cho cơ thể như: axit amin không thay thế, muối
khoáng…
Sữa được chế biến thành nhiều loại thực phẩm khác nhau, trong đó các sản phẩm
được chế biến từ sữa vẫn là mặt hàng có giá trị dinh dưỡng cao chứa đầy đủ các chất
với một tỉ lệ thích hợp cần thiết cho con người. Tiêu biểu là phô mai là nguồn cung
cấp chất đạm, canxi, phốt pho cao, rất bổ dưỡng và tốt cho xương, giúp chống lại ung
thư đường ruột hiệu quả và một số ung thư khác ở hệ tiêu hóa.
Tuy nhiên ở Việt Nam ta, ngành sản xuất sữa chỉ là nhập nguyên liệu về rồi sau đó
đem đi hoàn nguyên lại, còn phô mai vẫn chưa được phát triển mạnh, phần lớn chúng
ta vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài. Đặc biệt trong xu thế hội nhập và toàn cầu hóa,
Việt Nam đang bước vào lộ trình hội nhập với sự cạnh tranh quyết liệt của nền kinh tế
thị trường, hàng hóa nói chung, các loại thực phẩm nói riêng của tổ chức thương mại
thế giới WTO. Nó đòi hỏi nhà nước cũng như các doanh nghiệp tận dụng những cơ hội
có được để tăng cường phát triển đối đầu với những thách thức mới và việc xây dựng
nhà máy sản xuất phô mai là giải pháp tích cực hiện nay.
Vì vậy em chọn đề tài “xây dựng dây chuyền công nghệ sản xuất phô mai năng suất
4 tấn sản phẩm trên ca từ nguyên liệu sữa tươi và cream”.
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 1
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1 Sữa
1.1.1.1 Định nghĩa về nguyên liệu sữa tươi
Sữa là chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn
để nuôi sống động vật con. Sữa được lấy từ những con khoẻ mạnh, có được từ một hay
nhiều lần vắt. Sữa tươi là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng bởi nó là thực phẩm cân đối

về thành phần các chất như: prôtein, lipit, muối khoáng, vitamin… Ngoài ra trong sữa
còn có đầy đủ axit amin không thay thế, đây là những axit amin cần thiết cho cơ thể.
1.1.1.2 Tính chất vật lý của sữa tươi
Sữa là chất lỏng có màu trắng đục, có độ nhớt lớn, có mùi rất đặc trưng và vị hơi
ngọt. Sữa thường có đặc điểm và tính chất sau:[1, tr 5]
• Mật độ quang ở 15
0
C : 1,03 ÷ 1,034
• Tỉ nhiệt : 0,93
• Nhiệt độ đông đặc : -0,55
0
C
• pH : 6,5 ÷ 6,6
• Độ axit tính bằng độ Donic : 16 ÷ 18
0
D
• Chỉ số khúc xạ ở 20
0
C : 1,35
1.1.1.3 Cấu trúc hoá lý và thành phần hoá học của sữa tươi:
1.1.1.3.1 Cấu trúc hóa lý:
Về phương diện hóa lý người ta coi sữa như một thể keo gồm các tiểu cầu béo
(đường kính từ 3-5 μm) và các mixen protein (đường kính gần 0,1μm trong pha phân
tán là nước).
1.1.1.3.2 Thành phần hóa học của sữa tươi:
Sữa bao gồm 2 thành phần chính là nước và chất khô.
1.1.1.3.2.1 Nước:
Nước trong sữa bao gồm nước tự do và nước liên kết trong đó nước tự do chiếm
96÷97% tổng lượng nước.
• Nước tự do: có thể tách ra được trong quá trình cô đặc, sấy vì không có

liên kết hoá học với chất khô. Đây là cơ sở để sản xuất những sản phẩm
từ sữa khác nhau như: sữa cô đặc, phô mai…
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 2
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
• 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. Nước liên kết thường được gắn với các nhóm
như: -NH
2
, -COOH, -OH, =NH, =CO.
1.1.1.3.2.2 Chất khô
Chất khô của sữa bao gồm toàn bộ các thành phần còn lại của sữa trừ nước.
Chất khô của sữa bao gồm: chất béo, protein, đường, muối khoáng, các loại
vitamin, acid, enzym
 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 hoà 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 2 loại: chất béo đơn giản và chất béo phức tạp.
Chất béo đơn giản: có hàm lượng 35÷45 g/l gồm axit béo no và không no như: axit
oleic, axit palmitic, axit stearic.
Chất béo phức tạp: thường chứa một ít P, N, S trong phân tử. Các chất béo phức
tạp này có tên gọi chung là phosphoaminolipit đại diện là lexitin và xephalin.
Đặc tính hoá lí của chất béo: [1]
• Mật độ quang ở 15
0
C : 0,91 ÷ 0,95
0
C
• Nhiệt độ nóng chảy : 31 ÷ 36

0
C
• Nhiệt độ đông đặc : 25 ÷ 30
0
C
• Chỉ số Iod : 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. Các tiểu cầu này được bao bọc bởi một màng
protein, màng protein này chia thành hai phần đó là protein hoà tan được và không hoà
tan được tỉ lệ giữa hai thành phần này là rất khác nhau giữa các loại sữa.
Sự phân bố các glyxerit trong lòng các tiểu cầu mang đặc điểm sau: phần trung tâm
của tiểu cầu chứa glyxerit có nhiệt độ nóng chảy thấp, giàu axit oleic và luôn ở trạng
thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ bình thường. Trong khi đó phần ngoại vi nơi tiếp xúc
với màng chứa các glyxerit với chỉ số iod rất thấp nên có nhiệt độ nóng chảy cao có
thể đông đặc ở nhiệt độ môi trường. Do vậy màng có tính chất bảo vệ chất béo khỏi
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 3
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
những biến đổi. Sự biến chất của màng sẽ làm tăng cường sự hoạt động trực tiếp của
một số loài vi sinh vật hoặc là sự tăng lên của chỉ số axit hoặc làm thay đổi các tính
chất vật lí một cách sâu sắc gây ra việc tiến lại gần rồi kết dính các tiểu cầu với nhau
dẫn đến quá trình tách chất béo làm mất đi tính đồng nhất của sữa.
 Prôtein
Protein trong sữa là chất đạm hoàn thiện bởi vì nó chứa hầu hết các acid amin đặc
biệt là các acid amin không thay thế. Các acid amin chủ yếu có mặt trong sữa tính theo
% chất khô như sau:
Alanin : 3% Prolin : 11,3% Phenylamin : 5%
Valin : 7,2% Cystin và cystein : 0,34% Methionin : 2,8%

Lơxin : 9,2% Serin : 6,3% Treonin : 4,9%
Izolơxin : 6,1% Tryptophan : 1,7% Arginin : 4,1%
Histidin : 3,1% Lysin : 8,2% Acid aspartic:7,1%
Acid glutamic : 22,4% Tyrosin :6,3%
Trong thành phần cấu trúc protein sữa rất đa dạng bao gồm:[1, tr 10]
• Casein toàn phần : 26 ÷ 29 g/l
• β-lactoglobulin : 2,5 ÷ 4 g/l
• α-lactalbumin : 0,8÷1,5 g/l
• Imunoglobulin : 0,5÷0,8 g/l
• Proteoze – pepton : 0,8÷1,5 g/l
• Và một số thành phần khác.
Trong các thành phần trên, cazein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa.
Về mặt cấu trúc, cazein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40 ÷ 200µm và
bằng phương pháp ly tâm người ta có thể tập hợp tất cả các hạt này ở thể lắng như keo
có màu trắng hoặc kết tủa cazein dưới dạng hạt mixen lớn nhờ quá trình axit hoá sữa
đến pH đẳng điện (pH=4,6).
Ðiều quan tâm trong công nghệ chế biến sữa về thành phần cazein là sự không
đồng nhất của các thành phần cazein, vì trong cazein có α, β, γ cazein .α-cazein chiếm
60% cazein toàn phần, β-cazein chiếm 30% cazein toàn phần, γ-cazein chiếm 4-10%
cazein toàn phần. Khi nhiệt độ vượt quá 75-80
0
C có sự biến tính của canxi
phosphocazeinat bởi vì một phần muối canxi hoà tan chuyển thành canxi triphosphat
không hoà tan ảnh hưởng đến cân bằng giữa các mixen phosphocazein và các muối
khoáng hoà tan.
 Đường
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 4
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Ðường trong sữa chủ yếu là đường lactoza hàm lượng đường có khoảng 50g/lit sữa
tồn tại ở hai dạng α-lactoza và β-lactoza. Khi có sự thay đổi về nhiệt độ thì có sự

chuyển hoá từ dạng này sang dạng kia và ngược lại.
Độ ngọt của lactoza kém hơn saccaroza 30 lần, độ hoà tan trong nước cũng kém
hơn. Ðộ hoà tan trong nước của lactoza được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 1.1. Độ hòa tan trong nước của lactoza (g/100gH2O)
Nhiệt độ
α-lactoza β-lactoza
0
25
39
100
5
8,6
12,6
70
45,1
45,1
45,1
94,7
Ở nhiệt độ nhỏ hơn 100
0
C thì không làm thay đổi đường lactoza. Nhưng khi lớn
hơn 100
0
C thì đường lactoza rất nhạy với nhiệt độ sẽ xảy ra sự biến đổi do sự xuất hiện
các Melanoit tạo thành khi các acid amin tác dụng với lactoza. Trên 150
0
C người ta
nhận thấy được màu vàng và ở 170
0
C thì có màu nâu đậm hình thành bởi quá trình

caramen hoá.
Đường lactoza có thể lên men được dưới tác dụng của vi sinh vật và có thể tạo
thành các sản phẩm khác nhau có lợi. Một trong những biến đổi thường gặp và quan
trọng nhất là sự tạo thành acid lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic đây chính là cơ
sở của quá trình sản xuất các sản phẩm sữa lên men:
C
12
H
22
O
11
.H
2
O 4CH
3
-CHOH-COOH
Mặt khác sự tạo thành khí H
2
và khí CO
2
có liên quan đến sự phồng lên tạo lỗ hổng
cho các loại phô mai:
2CH
3
-CHOH-COOH CH
3
-(CH
2
)
2

-COOH + CO
2
+ H
2
 Các muối khoáng
Do trong sữa có mặt có các cation K
+
, Na
+
, Mg
2+
, Ca
2+
và các anion của các axit
phosphorit, limonic, clohydryt nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau. Nhưng chủ
yếu là các muối clorua, phosphat, xitrat, bicacbonat.
Trong tất cả muối trên muối Canxi có ý nghĩa rất lớn đối với con người đặc biệt là
trẻ em. Hai nguyên tố Ca và P trong sữa có tỉ lệ rất hài hoà Ca/P = 1/1,3 ở dạng cơ thể
dễ hấp thụ.
Sự cân bằng giữa hai dạng muối Canxi (Ca
2+
của các muối hoà tan được phân ly và
Ca ở dạng phức của các thể keo) là điều kiện đặc biệt cho sự ổn định của sữa. Sự tăng
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 5
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
lên của Ca
2+
làm tăng khả năng bất ổn định của sữa khi đun nóng hoặc dưới tác dụng
của các men dịch vị. Vì vậy để hạn chế hiện tượng này trong quá trình chế biến sữa cô
đặc hoặc chế biến các sản phẩm sữa tiệt trùng ở nhiệt độ cao người ta thường bổ sung

các loại muối phức phosphat hoặc xitrat cho phép giữ sự ổn định của sữa.
Trong sữa còn có Mg (12 mg%), K (113 ÷171 mg%), Na (30 ÷77 mg%). Tỷ lệ
K/Na = 3,3 tương ứng với tỷ lệ này trong sữa mẹ. Muối kali và natri có tác dụng giữ
trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữ áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình thường.
Các muối của acid phosphoric là những hợp chất đệm điển hình có tác dụng giữ
cân bằng hệ muối và hệ keo của sữa.
Các muối của acid limonic đặc biệt có ý nghĩa đối với sự tạo thành các chất thơm
trong các sản phẩm sữa lên men, các loại bơ. Trong thành phần chủng vi sinh vật dùng
để sản xuất các sản phẩm trên có các vi khuẩn tạo mùi thơm. Các vi khuẩn này, trong
quá trình hoạt động đòi hỏi sự có mặt của acid limonic để tạo thành các diaxetyl,
axetoin, các acid bay hơi
Nhiệt độ cao làm thay đổi các thành phần muối của sữa. Các muối hòa tan của acid
phosphoric và acid limonic chuyển thành không hòa tan.
 Axit hữu cơ
Trong sữa chứa nhiều acid hữu cơ như : acid citric, lactic, axetic Trong đó, acid
citric là acid cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho các sản phẩm bơ
nhờ vào quá trình sau:
Acid citric
VK lactic
diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol
 Các chất xúc tác sinh học
- Vitamin:
Sữa được coi là thực phẩm cân đối nhất về số lượng vitamin tuy với hàm lượng
không lớn lắm.
Hàm lượng vitamin trong sữa cũng chia thành 2 nhóm theo khả năng hoà tan của
chúng trong nước hay chất béo:
• Nhóm vitamin hoà tan trong chất béo: vitamin A, D, E, chủ yếu nằm
trong thành phần của mỡ sữa.
• Nhóm vitamin hoà tan trong nước: B, C, PP.
- Các Enzim:

Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 6
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Các enzym 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 enzym trong sữa được chia làm hai nhóm chính:
• Nhóm enzym thuỷ phân: gồm lipaza, photphataza, galactaza, proteaza,
amylaza. Trong đó, vai trò của các enzym lipaza có tính quyết định đến
quá trình chế biến và bảo quản sữa. Lipaza có tác dụng thuỷ phân chất
béo tạo thành acid béo và glyxerin có pH=9,4.
• Nhóm enzym oxy hoá: gồm Reductaza, lactoperoxydaza Catalaza. Các
enzym này có vai trò quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa.
 Các vi sinh vật trong sữa
Gồm: Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc.
Nấm men: Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2 ÷ 9µm. Phần đông
các loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo kiểu nảy chồi.
Nấm mốc: Chủ yếu là Muco và Rhizopus. Các loại nấm mốc này gây nên những
biến động xấu đến quá trình sản xuất sản phẩm phomát dạng nhão. Ngoài ra còn có
các loài: Penicilium, Aspergillus, Geotrichum, Oide và Monilia. Tất cả các loài nấm
mốc này đều hô hấp mạnh và phát triển trên bề mặt của môi trường nuôi cấy. Chúng
phát triển thích hợp trên các môi trường acid và trong sữa tạo acid lactic.
Vi khuẩn: Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước của nó không vượt
quá vài micromet. Các vi khuẩn trong sữa: Coccus, Bacterium, Clostridium, Vitrion,
Spirille, Meningocoque, Streptomycin quan trọng nhất là vi khuẩn lactic với các đặc
tính chủ yếu sau:
• Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện.
• Không sản sinh ra enzym catalaza và vậy chúng không phân hủy nước
oxy già.
• Không sản sinh ra các hợp chất nitrat.
• Ít hoặc không tiết ra enzym proteaza trong sữa nhưng đôi khi trong
phô mai các vi khuẩn lactic đóng vai trò quan trọng trong việc phá hủy
thành phần casein.

• Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau.
Các loại 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 phô mai.
• Nhóm vi khuẩn Lactic là vi khuẩn sữa chung nhất bao gồm Streptococcus
cremoris và Streptococcus lactic, là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên một vài
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 7
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
loài của chúng sản sinh ra các kháng sinh. Clostridium tác nhân của sự
phồng lên của phô mai.
• Loài Leuconostoc oenos đều là các loài lên men không điển hình, lên men
các loại đường tạo ra một ít acid lactic hoặc axetoin từ diaxetyl là các hợp
chất tạo nên hương thơm tự nhiên của bơ.
Vi sinh vật gây bệnh: Tồn tại trong sữa do quá trình nhiễm từ người hoặc động vật,
đặc trưng samonella typhi, samonella paratyphi, shigella dysenterial…
Tác động đến hệ vi sinh vật thông thường: ở 60
0
C và giữ nhiệt độ này trong vài
phút làm cho phần lớn hệ vi sinh vật bị tiêu diệt. Ngoại trừ, một số loài vi khuẩn (cầu
khuẩn, liên cầu khuẩn và các trực khuẩn) vẫn tồn tại. Một số loài vi sinh vật có khả
năng sinh bào tử, bào tử của chúng chỉ có thể bị tiêu diệt một cách chắc chắn ở nhiệt
độ cao hơn 100
0
C rất nhiều.
1.1.2 Cream
1.1.2.1 Định nghĩa
Là sữa tươi nguyên qua ly tâm tách nước sữa (huyết thanh – whey) ta thu được loại
sữa đăc sệt. Nước sữa được thải ra trong đó có một số chất dinh dưỡng hòa tan trong
nước như protein, axit amin, vitamin, chất khoáng. Loại nước này được dùng làm môi
trường nuôi cấy vi sinh vật rất tốt. Cream sữa là nguyên liệu sản xuất bơ, chế biến

nhiều sản phẩm khác có hương vị sữa và có giá trị dinh dưỡng cao.
1.1.2.2 Phân loại Cream
Người ta phân loại cream trên cơ sở các tiêu chuẩn về cảm quan, độ chua, hàm
lượng chất béo và chỉ tiêu vi sinh vật.
Bảng 1.1 Các tiêu chuẩn cơ bản để phân loại cream
STT Chỉ tiêu Cream
Loại I Loại II
1 Mùi vị Thơm mát, hoàn toàn không
có vị lạ
Có thể có mùi vị lạ (thức
ăn…)
2 Trạng thái Đồng nhất, không có bơ
vón cục
Đồng nhất, có thể có cục
vón của bơ
3 Độ chua,
0
T
(32-37%)
14 17
4 Độ bền với nhiệt
độ
Protein không đông tụ dưới
dạng hạt lớn vón cục
Có thể có lởn vởn của
protein bị đông tụ
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 8
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
5 Vi sinh vật tổng
số, thời gian mất

màu
Trên 3h Dưới 3h
6 Nhiệt độ <10 <10
Đối với trường hợp cream có hàm lượng chất béo khác nhau, người ta còn phân
loại chúng theo độ chua.
Bảng 1.2 Phân loại cream theo độ chua
Hàm lượng chất béo của
cream, %
Độ chua của cream,
0
T (không quá)
Loại I Loại II
20 – 25
26 – 31
32 – 37
38 - 43
16
15
14
13
20
19
17
16
1.2 Tổng quan về phô mai
1.2.1 Giới thiệu về phô mai
Phô mai là thức ăn giàu dinh dưỡng được chế biến từ sữa và cũng là một phương
pháp để bảo quản sữa.
Phô mai là sản phẩm đặc hay bán lỏng dạng tươi hay chín được làm từ việc đông tụ
sữa bằng.[2]

Phô mai là loại thực phẩm có nguồn gốc từ sữa, được dùng rất rộng rãi trong các
món ăn Tây phương. Người Việt hay gọi phomai (hay phó mát). Phomai (tiếng Anh -
cheese, tiếng pháp - fromage) là sản phẩm được lên men hay không đươc lên men (tức
là loại phomai chịu tác động ít nhất của quá trình lên men lactic) chủ yếu từ thành
phần casein của sữa tạo thành dạng gel mất nước. Phô mai giữ lại hoàn toàn lượng
chất béo ban đầu gọi là phomai béo. Ngoài ra trong sản phẩm còn chứa một ít lactoza
dưới dạng acid lactic và một tỷ lệ khác nhau về chất khoáng.
Theo định nghĩa của PAO/WHO, phô mai là protein của sữa được đông tụ, tách bớt
whey ở dạng tươi hoặc đã qua ủ chín.
Phô mai được coi là sản phẩm sữa bổ nhất. Phô mai chứa một lượng protein, chất
béo tương đối cao nên độ sinh năng lượng tương đối với thịt lợn(2500 ÷4500kcal). Các
protein, chất béo trong phô mai đều ở dạng cơ thể dễ hấp thu được, có đầy đủ các axit
amin không thay thế, các vitamin, các chất khoáng. [3, tr 147]
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 9
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
1.2.2 Phân loại phô mai
Phân loại theo tác nhân đông tụ casein là renin hay là axit. Có một số loại, vừa là
kết quả của sự đông tụ casein bằng axit và bằng cả rennin. Ví dụ, loại cottage.
Phân loại theo hàm lượng nước: phô mai rất cứng (W < 47%), phô mát cứng (W <
56%), phô mai cứng vừa (W = 54 – 63%) và phô mai mềm ( W = 78 – 87%), hàm
lượng nước thấp. Phô mai cứng như Cheddar, Emmenthat; phô mai mềm như
Camember, Brie.
Phân loại dựa vào vi khuẩn dùng khi ủ chín phomai. Đa số loại phomai đều “chín”
nhờ tác động của vi khuẩn lactic.
Bảng 1.3 Phân loại phomai dựa vào vi khuẩn dùng khi ủ chín phomai
Loại sản phẩm Đặc điểm
Phô mai tươi Không qua giai đoạn ủ chín
Phô mai có qua giai đoạn ủ chín * Hệ vi sinh vật tham gia trong quá trình ủ
chín:
- Vi khuẩn.

- vi khuẩn và nấm mốc.
* Các biến đổi trong giai đoạn ủ chín diễn
ra chủ yếu:
- trên bề mặt khối phô mai.
- Trong bề sâu khối phô mai.
Một số loại như Camember quá trình chín lại do tác động của mốc trắng (white
moulds); hoặc Roquefort và Gorgonzola do tác động của mốc xanh (blue moulds).
Phân loại dựa vào cấu trúc của phô mai. Loại có lỗ hổng hình tròn (round – eyer
texture) được tạo thành trong quá trình ủ chín do CO
2
. Loại có lỗ hổng hình quạt
(granular texture) do không khí lọt vào giữa các hạt phô mai trong quá trình đổ khuôn
hoặc loại có cấu trúc chặt, không có lỗ hổng.
Ngoài ra còn có một loại phô mai đặc biệt khác được gọi là phomai nấu chảy được
sản xuất từ một số loại phô mai khác. [4, tr 236]
Phân loại dựa vào hàm lượng chất béo có trong phô mai (FDB):
Lượng chất béo trong phô mai (g) × 100%
FDB =
Tổng khối lượng phô mai (g) – Lượng chất béo trong sản phẩm
(g)
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 10
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Bảng 1.4 Phân loại phomai theo giá trị FDB
Loại sản phẩm Gía trị FDB (%)
Phô mai có hàm lượng béo rất cao > 60
Phô mai có hàm lượng béo cao 45 – 60
Phô mai có hàm lượng béo trung bình 25 – 45
Phô mai có hàm lượng béo thấp 10 – 25
Phô mai gầy < 10
1.2.3 Các giai đoạn trong sản xuất phô mai

Quy trình sản xuất phô mai được tiến hành qua 4 giai đoạn, trong đó các vi sinh vật
đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chế biến.[5, tr 98][3]
Giai đoạn làm đông sữa:
Về mặt hóa lí học, hiện tượng đông tụ sữa được thể hiện bằng sự kết tụ giữa các
mixen casein để tạo ra gel đặc. Để thực hiện quá trình kết tụ trong sản xuất phô mai,
cần thiết phải có một lượng acid lactic và men dịch vị được lấy từ múi khế của dạ dày
bê để làm đông tụ sữa khi chế biến phô mai.
Quá trình được tiến hành như sau:
Để đông tụ sữa thì sữa sẽ được đem đi xử lí bằng renin – là enzym do niêm mạc dạ
dày tiết ra. Dạ dày này là của động vật nhai lại còn non (bê, cừu non) được nuôi bằng
sữa.
Khi cho renin với một lượng nhỏ vào sữa, sau một thời gian nhất định sữa sẽ đông
lại thành một khối nhầy phủ gelatin, mềm dẻo, không thấm nước.
Để làm đông tụ sữa, ngoài vai trò của enzyme (renin) người ta còn sử dụng vi
khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic được tạo điều kiện hoạt động ở 30
0
C. Khi tiến hành làm
đông tụ sữa, người ta cấy vi khuẩn lactic vào môi trường sữa.Quá trình lên men lactic
được tiến hành, chuyển đường lactose của sữa thành acid lactic. Kết quả là quá trình
này cũng gây ra sự đông tụ sữa như đã trình bày ở trên (các sợi mixen của casein sữa
lại kết thành cục rắn chứa huyết thanh sữa ở bên trong). Các khảo sát bằng thực
nghiệm cho thấy: 3/4 số vi khuẩn lactic sẽ nằm trong cục rắn, 1/3 số vi khuẩn lactic
còn lại sẽ nằm trong dịch huyết thanh ở bên ngoài cục rắn của sữa.
Đồng thời khi có quá trình lên men lactic xảy ra, pH của môi trường sẽ giảm về
môi trường acid là pH thích hợp cho hoạt động của enzym đông tụ sữa, điều này đưa
đến sự đông tụ sữa càng xảy ra nhanh hơn.
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 11
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Ở giai đoạn này, dưới tác dụng của enzym renin, casein và paracasein của sữa sẽ bị
phân giải tạo pepton và amino acid (tyrosine, tryptophan …) tập trung lại trong cục

đông. Huyết thanh sữa ở bên ngoài cục đông tồn tại ở dạng dung dịch.
Giai đoạn nén ép cục đông sữa để tách huyết thanh sữa(giai đoạn khử nước):
Tiếp theo giai đoạn trên là giai đoạn tiến hành ép cục sữa để tách huyết thanh ra
khỏi cục đông sữa.Quá trình này tiến hành trong 20 ÷24 giờ, ở 30 ÷ 35
0
C.
Trong thời gian này, quá trình lên men lactic vẫn tiếp tục. Sau khi ép huyết thanh ra
khỏi cục đông sữa, số lượng tế bào vi khuẩn lactic trong 1g phô mai đạt đến hàng tỉ.
Phô mai lúc này có thành phần chủ yếu là casein và lipit. Khi ép phần huyết thanh bị
loại ra ngoài cục đông sữa có thành phần gồm đường lactose, lactalbumin,
lactoglobulin …
Giai đoạn muối phô mai:
Ngay sau khi ép cục đông để tách huyết thanh, phô mai được ngâm vào bể nước
muối NaCl với nồng độ 24% trong vài ngày để tăng vị mặn cho phô mai, tạo sự đồng
nhất về thành phần cho khối phô mai và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại,
chủ yếu là trực khuẩn đường ruột.
Kết quả của quá trình ngâm muối nói trên là các chất ở bề mặt của khối phô mai
như đường, muối khoáng sẽ khuếch tán ra ngoài, ngược lại muối NaCl từ ngoài dung
dịch ngâm sẽ thấm vào bên trong khối phô mai. Muối ăn thấm vào lớp bề mặt của phô
mai, tạo lớp bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật có hại.
Giai đoạn ủ chín phô mai:
Ở giai đoạn cuối cùng này phô mai được đưa vào hầm làm chín ở 50 ÷57
0
C , có độ
ẩm là 80 ÷ 90%.
Quá trình làm chín phô mai kéo dài khá lâu, từ vài tháng đến hàng năm, bao gồm
nhiều khâu chuyển hóa hóa sinh rất phức tạp, có nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau
tham gia cùng với men đông tụ sữa.
Quá trình lên men chậm dần do đường lactoza đã bị tách hầu hết trong giai đoạn ép
nén. Trong khối phomai, vi khuẩn propionic hoạt động mạnh, lên men lactic thành

acid propionic, acid axetic và CO2. Cả hai acid này làm cho phô mai có vị chua, hăng
đặc biệt. Sự lên men propionic sẽ kết thúc sau 2 ÷ 2,5 tháng. Giai đoạn này gọi là quá
trình ủ chín. Tuy vậy, quá trình ủ chín phô mai vẫn được tiếp tục một thời gian nữa
cho phô mai hoàn toàn chín. Trong thời gian này casein tiếp tục được phân giải thành
đạm dưới tác dụng của enzym renin và vi khuẩn lactic. Khi phô mai chín thì 2/3 casein
được phân giải thành pepton, acid amin và một ít NH
3
.
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 12
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Sau khi chế biến xong, trước khi được cắt ra và đóng gói, phô mai được khử trùng
bằng cách chiếu tia tử ngoại. Việc đóng gói thường sử dụng những bao bì đặc biệt như
dùng oliofilm (cao su xử lí bằng HCl), rilsan (protein của dầu thầu dầu), giấy kim loại
(giấy thiếc)… Việc đóng gói được tiến hành trong điều kiện vô trùng. Cuối cùng ta
được thành phẩm.
1.2.4 Nguyên liệu sử dụng trong chế biến phô mai từ sữa tươi và cream
1.2.4.1 Giống vi sinh vật
Hiện nay, các loại phô mai đang sử dụng được sản xuất trên qui mô bán công
nghiệp với các loài vi khuẩn được chọn lựa như sau:
Các vi khuẩn lactic có khả năng axit hóa phô mai, tạo hương cho sản phẩm hoặc
pepton hóa sữa. Ngoài ra chúng còn có vai trò làm thay đổi độ nhớt.
Các nấm mốc (Penicillium candidum và Penicillium glaucum, P. Camemberti)
nhằm trung tính hóa khối đông đặc trong sản xuất phô mai dạng pate mềm.
Các vi khuẩn kiềm hóa còn được gọi là “vi khuẩn đỏ” được sử dụng dưới dạng
khuẩn lạc, chúng tham gia vào quá trình chuyển hóa cazein trong phần lớn các loại
phô mai.
Các vi khuẩn propionic ( giống Propionibacterium) tác dụng lên muối natri lactat
để giải phóng ra axit propionic và khí CO
2
có tác dụng tạo ra các lỗ rỗng trong một số

loại phô mai ( phô mai Gruyère) và góp phần tạo hương vị đặc trưng của sản phẩm.
Trong số các vi sinh vật kể trên thì vi khuẩn lactic và nấm mốc được sử dụng trong
thực tế nhiều hơn cả.
1.2.4.2 Chất tạo đông
Tác nhân đông tụ sữa phổ biến nhất là renin (chymosin). Ngày nay, người ta có thể
sử dụng renin kết hợp với các tác nhân đông tụ khác như một số chế phẩm protease có
nguồn gốc từ vi sinh vật và thực vật. Khả năng gây đông tụ sữa của renin được đánh
giá thông qua hoạt tính đông tụ sữa. Các chế phẩm renin thương mại có dạng bột mịn
hoặc dạng lỏng. Hoạt tính đông tụ sữa của chúng thường giao động 1:10.000 ÷
1:15.000. Chế phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (4 ÷ 6
0
C).
1.2.4.3 Chất béo
Để sản xuất phô mai có hàm lượng béo cao, người ta sử dụng thêm cream hoặc bơ.
Các chất béo này cần phải đạt các yêu cầu nghiêm ngặt về vi sinh vật.[6, tr 238]
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 13
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
1.3 Các quá trình sinh học xảy ra trong sản xuất phô mai
Trong sản xuất phô mai có thể chia thành 2 giai đoạn, giai đoạn đông tụ bằng renin
và giai đọa chín sinh học, hai giai đoạn này liên quan chặt chẽ với nhau.
Quá trình chín sinh học không chỉ phụ thuộc vào điều kiện, quá trình ngâm chín mà
còn phụ thuộc vào chính điều kiện kết tủa casein bằng renin, xử lý hạt phô mai, nhiệt
độ đun lần 2… Có thể nói rằng quá trình chín của phô mai bắt đầu từ rất sớm, tức là
ngay từ lúc đông tụ. Tuy nhiên, sự biến đổi sâu sắc sinh hóa các thành phần của sữa
(của phô mai) mà kết quả tạo ra mùi đặc trưng xảy ra chủ yếu ở giai đoạn 2.
Ở giai đoạn đầu, sự đông tụ sữa bằng renin là quan trọng nhất. kết quả của sự đông
tụ này là tạo thành canxi paracaseinat-dưới dạng gel (curd). Tính chất của quện sữa
này phụ thuộc vào số lượng và hoạt độ của rennin, lượng ion Ca
2+
trong sữa và pH của

sữa. Khi cho nhiều renin hoạt tính cao vào sữa thì đông tụ càng nhanh và tăng lượng
canxi hòa tan trong sữa, quện sữa sẽ mịn.
Khi gia nhiệt sữa 70-80
0
C, canxi hòa tan sẽ chuyển thành canxi phosphate không
hòa tan Ca
3
(PO
4
)
2
tức là giảm ion Ca
2+
, quá trình đông tụ sữa sẽ chậm lại, quện sữa
không mịn.
Khi pH càng thấp thì sự đông tụ càng nhanh. Tuy nhiên có giới hạn, ở pH=6,2 là
điều kiện tốt nhất rennin tác dụng. Nếu giảm pH thấp hơn nữa thì khi đó casein đông
tụ không phải do rennin mà là do acid.
Yếu tố thứ hai quan trọng là việc xử lý hạt phô mai tạo thành. Mục đích của quá
trình này là loại bớt whey đến mức cần thiết. Trong quá trình ngâm chín phô mai, các
thành phần của sữa biến đổi sâu sắc dưới tác dụng của các enzzym khác nhau:
• Lactoza được chuyển hóa hoàn toàn đến acid lactic và hàng loạt các hợp
chất khác.
• Protein bị thủy phân một phần (phụ thuộc vào từng loại phô mai) đến
peptide, acid amin.
• Chất béo bị chuyển hóa tạo ra một số acid béo bay hơi và không bay hơi.
Quá trình ngâm chín còn làm biến đổi cấu trúc, trạng thái của phô mai. Sự biến đổi
các thành phần và cấu trúc trong quá trình ngâm chín là kết quả của sự tác động kết
hợp giữa rennin và các vi khuẩn lactic.
1.3.1 Sự biến đổi của lactoza

Dưới tác dụng của vi khuẩn lactic, lactoza bị biến đổi rất nhanh. Sau 5-10 ngày thì
hầu như chấm dứt. Sản phẩm chính của sự biến đổi này là acid lactic. Vi khuẩn lên
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 14
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
men lactic: Streptococus paracitrovorus 66%, và Streptococus diaxetilactic ở mức
trung bình (theo Klimoxki).
Độ acid của phô mai tăng rất nhanh ở những ngày đầu, sau đó chậm lại và ở cuối
giai đoạn ngâm chín tăng rất chậm.
Không phải toàn bộ lượng lactoza chuyển thành acid lactic với lượng tương ứng.
Một phần lactoza được sử dụng cho quá trình lên men khác để tạo thành diacetyl,
aceton, acid bay hơi và rượu. Một phần acid lactic được tạo thành lại chuyển hóa tiếp
dưới tác dụng của vi khuẩn để thành acid propionic, acid acetic, acid butyric, CO
2
…
3CH
3
CHOHCOOH 2CH
3
CH
2
COOH + CH
3
COOH + CO
2
+ H
2
O
Acid lactic Acid propionic Acid acetic
Acid lactic còn tương tác với các thành phần khác của phô mai như tham gia phản
ứng trao đổi ion với các muối, tạo thành các phức với protein…

Lượng acid lactic tạo thành ảnh hưởng đến chất lượng của phô mai. Nếu quá cao sẽ
hạn chế sự phát triển của vi khuẩn lactic, làm thay đổi phức protein-canxi phosphate
theo chiều hướng không có lợi cho trạng thái của phô mai. Ngược lại, nếu hàm lượng
acid lactic thấp (pH > 6) tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn có hại hoạt động làm
giảm chất lượng của phô mai.
1.3.2 Sự biến đổi của các protein
Sự biến đổi sinh hóa các protein trong phô mai xảy ra chủ yếu ở giai đoạn ngâm
chín. 90% nito hòa tan trong phô mai được tạo thành do kết quả của sự tác động phối
hợp của rennin và các proteaza vi khuẩn.
Theo ý kiến của nhiều tác giả, rennin có vai trò là tác nhân đông tụ sữa và thủy
phân không sâu protein tạo thành một số sản phẩm có tác dụng thúc đẩy sự hoạt dộng
của vi khuẩn lactic. Và chính proteaza của vi khuẩn lactic mới tiếp tục thủy phân
protein. Các proteaza phá hủy vỡ các liên kết peptide, disunfit… tạo thành các
proteaza, các polypeptide, peptide và cuối cùng thành các amin mới.
Số lượng cũng như thành phần acid amin tự do trong phô mai phụ thuộc vào từng
loại, phụ thuộc vào hàm lượng nước, vào thành phần chủng vi sinh vật…
1.3.3 Sự biến đổi của các chất béo
Trong tất cả các loại phô mai, người ta đều tìm thấy các acid béo butyric, acetic…
Acid acetic không phải là kết quả của sự thủy phân chất béo mà là kết quả của sự
lên men lactoza.
Acid formic là sản phẩm của sự chuyển hóa chất béo của vi khuẩn. Acid butyric có
nhiều trong sản phẩm phô mai mềm.
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 15
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Sự chuyển hóa chất béo trong phô mai đã tham gia vào sự tạo thành mùi vị ở những
mức độ khác nhau, trong đó phải kể đến protein và chất béo đóng vai trò hết sức quan
trọng.[3, tr 172, 173]
1.3.4 Sự tạo thành các chất khí
Trong quá trình ngâm chín phô mai, hàng loạt các phản ứng hóa sinh đã xảy ra, kết
quả giải phóng các loại khí amoniac, cacbon dioxyt, hydro… các chất khí tạo thành

trong khối hạt phô mai sẽ tạo lỗ hổng ở phô mai thành phẩm.
Amoniac được tạo thành trong phản ứng deamin. Thông thường amodiac tạo thành
trên bề mặt ngoài của phô mai nơi mà ở đó phản ứng deamin xảy ra mạnh mẽ. Một
phần amoniac lại tích tụ ở dạng tự do. Đó cũng là lý do vì sao hầm bảo quản phô mai
lại có mùi amoniac.
Khí hydro được giải phóng trong quá trình lên men butyric của lactoza và từ quá
trình hoạt động của vi khuẩn đường ruột. Khí hydro hòa tan kém trong nước, dể dàng
khuếch tán do đó trong phô mai, lượng hydro rất nhỏ. Tuy nhiên nếu quá trình lên men
butyric xảy ra quá mạnh mẽ thì lượng hydro tạo ra sẽ rất nhiều, và khi đó các lỗ hỗng
trong phô mai là quá lớn.
Cacbon dioxyt chiếm tới 90% tổng số chất khí trong phô mai. Chất khí này được
tạo thành trong quá trình chuyển hóa lactoza bởi các vi khuẩn tạo mùi thơm, vi khuẩn
proponic và vi khuẩn butyric. Cũng như từ quá trình khử CO
2
của các acid béo và acid
amin. Khí CO
2
hòa tan tốt trong nước, số lượng khí CO
2
tạo thành dung dịch quá bảo
hòa trong khối phô mai. Do đó, khi gặp điều kiện thuận lợi sẽ giải phóng ra. Khí CO
2

tích tụ trong các khoảng trống và lớn dần rồi tạo thành lỗ hổng. khí CO
2
giải phóng
nhanh thì cùng một lúc có nhiều trung tâm tích tụ chất khí này, kết quả có nhiều lỗ
hổng với kích thước nhỏ. Ngược lại, khí CO
2
giải phóng chậm thì lỗ hổng tạo thành ít

nhưng kích thước lớn hơn.
Ngoài CO
2
, NH
3
, H
2
trong thành phần chất khí còn có O
2
và N
2
. O
2
ảnh hưởng xấu
đến chất lượng phô mai vì nó sẽ oxi hóa chất béo, tuy nhiên, O
2
được vi khuẩn sử dụng
nên mất đi rất nhanh.[3, tr 174, 175]
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 16
Cặn
Cân định lượng
Sữa tươi
Kiểm tra và làm sạch
Thanh trùng (720C, 15s) và làm nguội (30320C)
Tiêu chuẩn hóa
Cream
Gia nhiệt 600C
Đồng hóa
CaCl2
Lên men (30 320C)

Đông tụ
(30 320C, 4 6h)
Tách huyết thanh
(30 320C, 8 20h)
Enzym chymosin
Huyết thanh
Hoạt hóa giống
Giốg ở dạng đông khô
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
PHẦN 2: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
2.1 Chọn dây chuyền công nghệ
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 17
Phô mai tươi
Bảo quản (260C)
Khuấy trộn
Rót hộp, Bao gói
Dung dịch NaCl 70%
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
2.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ
2.2.1 Thu mua và kiểm tra chất lượng
Chất lượng của nguyên liệu ảnh hưởng lớn đến chất lượng của phô mai thành phẩm
nên trước khi đưa vào sử dụng sản xuất cần phải qua khâu kiểm tra, đánh giá và phải
đạt các tiêu chuẩn của nhà cung ứng và của nhà máy về các chỉ tiêu cảm quan, hóa lí
và vi sinh.
Và cần làm sạch để loại bỏ những cặn bã hay tạp chất có trong nguyên liệu.
Phương pháp làm sạch là lọc cơ học.
Yêu cầu của sữa nguyên liệu để sản xuất phô mai: sữa dùng để sản xuất phô mai
không những phải là sữa tốt, đạt các tiêu chuẩn hóa lý, sinh học như để sản xuất các
sản phẩm sữa lên men khác mà còn có yêu cầu đặc biệt khác, đó là khả năng đông tụ
bằng renin và khả năng tách whey của hạt phô mai. Những khả năng này (đặc tính

này) phụ thuộc vào từng giống bò, thậm chí vào từng con riêng biệt. Yếu tố về thời tiết
các mùa trong năm cũng ảnh hưởng đến tính chất này của sữa. Người ta khắc phục
bằng cách bổ sung CaCl
2
, lên men phụ
Kiểm tra khả năng đông tụ của sữa: cho 10ml sữa + 1ml 0,02% dung dịch renin,
khuấy trộn đều rồi đặt vào cách thủy 35
0
C, theo dõi sự đông tụ. Nếu sữa đông tụ trong
thời gian:
• Không quá 15 phút, thuộc nhóm sữa đông tụ nhanh.
• Không quá 15 ÷ 40 phút, thuộc nhóm sữa đông tụ bình thường.
• Hơn 40 phút, thuộc nhóm sữa đông tụ chậm.
Acid citric rất cần cho sự tạo thành chất thơm. Trong sữa bò có trung bình 0,2%
acid citric. Trong quá trình lên men sữa và cream, các vi khuẩn tạo chất thơm
(Streptococus diacetylactic, Lactobacillus cremoris) có thể chuyển hóa lactoza và acid
citric thành acid lactic, acid acetic, CO
2
, diacetyl.
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 18
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp, các tác động cơ học hoặc xử lý sữa ở nhiệt độ cao
đều ảnh hưởng đến khả năng đông tụ, tính thích ứng của sữa đó đối với việc sản xuất
phô mai.[3, tr 148]
* Các thiết bị chính
1. Bồn chứa sữa tươi nguyên liệu
Chọn Model - LEM / DIB của hãng ALFATECHINDIA. Thiết bị được chế tạo
bằng vật liệu thép không rỉ. Giảm thời gian làm lạnh trong tới 10
0
C là 50%. Thiết bị dễ

vệ sinh, tiết kiệm năng lượng.
Hình 2.1 Bồn chứa sữa nguyên liệu
Mẫu: 15500
A: 5569 mm F: 2550÷2670 mm
B: 6064 mm G: 672 mm
C: 1050 mm Số chân: 12
D: 2133 mm Thể tích chứa hữu ích: 16357 l
E: 845 mm
Trọng lượng: 1800 kg
Kích thước thiết bị D×H×L: 2133×2670×6064 mm
2. Thiết bị lọc
Chọn thiết bị lọc thuỷ tĩnh: GEA KA 70-76 (Ý) [7]
• Năng suất thiết bị: 3000 (l/h)
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 19
Hình 2.3.Cân sữa tươi GHJ–15
Hình 2.4. Thiết bị gia nhiệt
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
• Chiều dài thiết bị: 1000 mm
• Đường kính ngoài: 250×4 mm
• Đường kính ống lọc: 150 mm
• Đường kính lưới lọc: = 76 µm
2.2.2 Cân định lượng
 Mục đích: Xác định đúng lượng sữa cần dùng.
 Cách tiến hành: Sữa nguyên liệu sẽ đựơc chuyển đến thùng cân để xác định khối
lượng khi đưa vào sản xuất.
* Thiết bị: Cân định lượng
Chọn cân loại: GHJ–15(Nhật Bản) [8, tr 345]
Năng suất: 6000 (l/h)
Khối lượng: 170 kg
Kích thước : 500×550×2100 mm

2.2.3 Tiêu chuẩn hóa
 Mục đích
Hiệu chỉnh hàm lượng chất béo và chất khô trong sữa để đạt yêu cầu của sản phẩm.
 Tiến hành
Sữa nguyên liệu từ thùng chứa được bơm song song với Cream 42% từ thùng chứa
vào thiết bị chuẩn hóa theo tỷ lệ đã tính toán sẵn. Dưới tác dụng của cánh khuấy, khối
nguyên liệu được trộn đều. Ngoài ra, công đoạn này cần bổ sung CaCl
2
để tăng khả
năng đông tụ của casein sau này.
2.2.4 Gia nhiệt
Nhằm nâng nhiệt độ của sữa lên để tăng hiệu quả của quá trình đồng hóa, giảm độ
nhớt của khối sữa và tiêu diệt một phần vi sinh vật mà chủ yếu là tạp trùng.
Sử dụng thiết bị gia nhiệt dạng tấm nâng nhiệt độ dịch sữa lên 60
0
C.
* Thiết bị gia nhiệt
Chọn thiết bị gia nhiệt dạng tấm OTTA-5.[8, tr 247]
• Năng suất: 5000 (lít /h)
• Nhiệt độ sữa vào: 8÷10
0
C
• Nhiệt độ sữa ra: 60÷80
0
C
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 20
Hình 2.2: thiết bị lọc
Hình 2.5. Thiết bị đồng hoá
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
• Hơi sử dụng: 56 (kg/h)

• Số tấm truyền nhiệt: 21
• Vận tốc chuyển động của sữa: 0,44 (m /s)
• Điện năng tiêu thụ: 10,7 kW
• Kích thước thiết bị : 1980×700×1525 mm
• Khối lượng: 940 kg
2.2.5 Đồng hóa
 Mục đích
Vì các hạt chất béo có trong sữa dễ dàng liên kết nhau tạo thành các hạt cầu béo có
kích thước lớn hơn và nổi lên trên bề mặt, tạo thành màng gây nên sự phân lớp. Đây là
một trong những nguyên nhân chính làm mất ổn định trạng thái của sữa trong quá trình
sản xuất. Vì vậy đồng hóa nhằm làm giảm kích thước của các cầu béo, làm chúng phân
bố đều trong sữa, ta tiến hành đồng hóa hỗn hợp dưới tác dụng của áp lực cao khoảng
200÷250 bar, ở nhiệt độ 65÷70
0
C.
Đồng hóa là công đoạn rất quan trọng trong công nghệ chế biến phô mai làm tăng
chất lượng về phương diện trạng thái, tránh hiện tượng tách pha trong quá trình bảo
quản và tạo điều kiện cho công đoạn tiếp theo.
 Tiến hành
Sữa sau khi gia nhiệt được bơm qua máy đồng hóa nhờ bơm li tâm. Các tiểu cầu
béo bị phá vỡ và giảm kích thước khi đi qua khe hẹp với tốc độ cao ở áp suất 200÷250
bar. Do khe hẹp có cấu tạo với tiết diện giảm dần, tốc độ chuyển động của sữa sẽ tiếp
tục tăng cao khi chảy qua khe. Ngoài ra khi thoát ra khỏi khe hẹp các cầu béo tiếp tục
bị va đập vào bề mặt cứng làm chúng bị vỡ ra và làm giảm kích thước hạt.
* Thiết bị đồng hóa
Chọn thiết bị: Tetra Alex 2.
• Kích thước: 1435×1280×1390 mm
• Năng suất: 2000 l/h
• Áp suất làm việc ở: 200 bar
Số lượng thiết bị: n = = 0,674

2.2.6 Thanh trùng và làm nguội
Sữa sau khi đồng hòa được đem đi thanh trùng. Chế độ thanh trùng được chọn 72
0
C
trong 15 giây. Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt vi sinh vật và enzym có trong sữa,
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 21
Hình 2.6. Thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng Alpha Laval
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
làm biến tính một phần các protein trong sữa để thuận lợi cho công đoạn lên men. Sau
đó, sữa sẽ được làm nguội đến nhiệt độ 30÷32
0
C để tiến hành lên men.
* Thiết bị thanh trùng và làm nguội
Chọn thiết bị tiệt trùng bản mỏng Alpha Laval.[9, tr 87]
• Năng suất : 2000 (l/h)
• Áp suất hơi vào : 3,69 at
• Nhiệt độ tiệt trùng :137÷140
0
C
• Thời gian tiệt trùng : 2÷3 s
• Nhiệt độ nước nóng : 75÷79
0
C
• Nhiệt độ làm lạnh : 8÷10
0
C
• Nhiệt độ nước muối : 5
0
C
• Tiêu thụ nước nóng : 30÷40 (m

3
/h)
• Tiêu thụ nước mát : 15 (m
3
/h)
• Tiêu thụ nước muối : 10 (m
3
/h)
• Tiêu thụ hơi: 120 (kg/h)
• Hiệu suất sử dụng hơi: 82%
• Tổng số tấm truyền nhiệt : 171 tấm
• Khoảng cách giữa các tấm : 25 mm
• Điện năng tiêu thụ: 12 kW
• Khối lượng: 1140 kg
• Kích thước : 1980×1110×1550 mm
Cấu tạo:
Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật với độ dày rất mỏng và
được làm bằng thép không rỉ. 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.
Khi ghép
các bản
mỏng lại với nhau, trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành nên những hệ thống đường
vào và ra cho mẫu khảo sát và chất tải nhiệt. Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể, các nhà
sản xuất sẽ bố trí hệ thống những đường dẫn thích hợp.
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 22
Hình 2.7 Một số hình dạng bản mỏng trong thiết bị trao đổi
nhiệt
Sữa
Chất tải nhiệt
Hình 2.7. Thiết bị lên men PH-OTH-2 kiểu đứng

SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Nguyên tắc hoạt động:
Sữa sẽ lần lượt đi qua hai vùng, mỗi vùng gồm bốn khoang được ký hiệu là 4x2.
Chất tải nhiệt sẽ lần lượt đi qua bốn vùng, mỗi vùng gồm hai khoang và được ký hiệu
là 2x4. Sữa sau khi được gia nhiệt sẽ có nhiệt độ là 60
0
C.
Hình 2.8 Ví dụ về sơ đồ dòng chảy của sữa và chất tải nhiệt trong thiết bị truyền
nhiệt bản mỏng (4x2/2x4).[6, tr 107]
2.2.7 Lên men
 Mục đích:
Chuyển hóa đường sữa thành các axit amin tạo hương vị, màu sắc đặc trưng cho
sản phẩm và hạ pH của dịch lên men để thuận lợi cho quá trình đông tụ của phô mai.
 Tiến hành:
Giống sau khi hoạt hoá đủ lượng tế bào sẽ được bổ sung vào thùng chứa sữa
nguyên liệu để tiến hành lên men. Tỷ lệ giống cho vào thiết bị chiếm 1,5÷2% lượng
nguyên liệu lên men. Sau khi bổ sung giống tiến hành khuấy trộn để cho giống hoà
đều vào sữa.
Tiến hành lên men ở nhiệt độ 20÷22 trong 2 giờ.
* Thiết bị lên men
Chọn thiết bị loại: PH-OTH-2 kiểu đứng.[10]
• Năng suất: 1000 (l/h)
• Đường kính trong thiết bị: 1300 mm
• Đường kính ngoài: 1427 mm
• Chiều dày lớp cách nhiệt: 32 mm
• Chiều cao thiết bị: 2650 mm
• Công suất động cơ: 1 kW
• Vận tốc trục khuỷu: 100 (v/p)
Chu kì lên men là T = 4h = 240 phút .
2.2.8 Đông tụ và tách huyết thanh

 Mục đích:
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 23
Hình 2.8.Thiết bị đông tụ và tách huyết thanh sữa
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Sử dụng enzim chymosin để chuyển casein trong sữa từ dạng keo sang khối đông
với cấu trúc gel.
 Tiến hành:
Với hoạt tính đông tụ sữa 1:10000, lượng chế phẩm cần dùng trung bình 5g/100 kg
sữa. Người ta hoà tan enzim vào nước với tỷ lệ 1:10 rồi cho vào bồn đông tụ. Nhiệt độ
đông tụ được tiến hành ở 30÷32
0
C trong 4÷6 giờ.
* Thiết bị đông tụ và tách huyết thanh
Chọn thiết bị Tetra Tebel O –Vat.[11, tr 307]
• Năng suất: 1000 kg/h.
• Số dao cắt: 4
• Kích thước dao cắt: 200 × 100 mm.
• Tốc độ cắt: 10 vòng/phút
• Lượng hơi sử dụng: 60 kg/h.
• Công suất cơ điện: 6,8 KW.
• Kích thước thiết bị: 1500 × 2500 mm.
Cấu tạo thiết bị:
Ở đây sử dụng thiết bị đông tụ sữa thế hệ mới: là thiết bị có dạng hình trụ, nằm
ngang và được đặt trên bốn chân đỡ. Xung quanh thiết bị là lớp vỏ áo chứa tác nhân
trao đổi nhiệt, trên trục chính của thiết bị bố trí cánh khuấy và dao cắt, hệ thống được
xoay nhờ motor trong quá trình sử dụng. Bộ phận tách huyết thanh sữa là một ống
hình trụ có đục lỗ nhỏ, nhờ đó các khối đông được giữ lại còn huyết thanh sữa sẽ được
bơm đưa ra ngoài. Ngoài ra thiết bị còn có đầu phun giúp đưa chất tẩy rửa vào vệ sinh
thiết bị theo chế độ tự động và nắp đậy có thể được tháo rời để quan sát và phục vụ
cho việc vệ sinh thiết bị khi cần thiết.

1. Dụng cụ khuấy và dao cắt 2. Ống huyết thanh
3.Motor 4. Lớp áo nhiệt
5. Nắp thiết bị 6. Đầu CIP
Nguyên tắc:
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 24
Hình 2.9.Thiết bị rót hộp Benco pak
SVTH: Nguyễn Thị Thân GVHD: Nguyễn Thị Lan
Môtor (3) sẽ làm xoay trục trong quá trình sử dụng. Các bộ phận tách huyết
thanh sữa là một ống hình trụ có đục lỗ nhỏ, nhờ đó các khối đông sẽ được giữ lại
trong thiết bị, còn huyết thanh sữa sẽ đi vào ống(2) nhờ bơm thoát ra ngoài. Đầu phun
(6) sẽ đưa chất tẩy rửa vào vệ sinh thiết bị theo chế độ tự động. Nắp đậy (5) có thể
tháo rời để quan sát và phục vụ cho việc vệ sinh thiết bị khi cần.[6, tr 147]
2.2.9 Khuấy trộn
Phần khối đông thu được sau khi tách huyết thanh sữa có chứa casein, nước, chất
béo và một số hợp chất khác. Hỗn hợp được khấy đảo mạnh trong thiết bị khuấy trộn
để đạt được độ mịn và đồng nhất theo yêu cầu, đồng thời trong quá trình khuấy trộn ta
sẽ bổ sung thêm dung dịch muối 70% để tạo ra sản phẩm phô mai có 1,5% muối. Sau
đó sản phẩm sẽ được chuyển qua bồn chờ rót.
2.2.10 Rót hộp và bảo quản
 Mục đích:
Cách li sản phẩm với môi trường bên ngoài nhằm kéo dài thời hạn sử dụng của sản
phẩm.
Tạo kiểu dáng thích hợp cho tiêu dùng và thuận tiện khi bao gói, vận chuyển.
 Tiến hành:
Khối lượng mỗi hộp sữa sau khi rót là 200 g.
Bao bì là loại nhựa trắng có cấu trúc cứng được tạo dáng nhờ khuôn mẫu có sẵn.
Toàn bộ quá trình được thực hiện trên máy rót và bao gói tự động Bencopak.
Trước khi máy rót làm việc, cần phải được vệ sinh và kiểm tra các thông số kĩ thuật
theo yêu cầu.
* Thiết bị rót hộp

Chọn máy rót Benco Pack –Italia [12]
• Năng suất: 1350 lít/h
• Năng suất tiêu thụ: 50 (kg/h)
• Kích thước L×W×H: 5750×1150×2600 mm
Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai năng suất 4 tấn SP/ca từ sữa tươi và cream. Trang 25