Đồ án Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất 7000 tấn sản phẩmnăm

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
MỞ ĐẦU
Sữa là một sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao. Trong sữa có đầy đủ
các chất dinh dưỡng cần thiết và dễ dàng cho cơ thể hấp thu, đặc biệt là có đầy đủ 8
loại acid amin cần thiết cho cơ thể, có tất cả các loại vitamin chủ yếu:A, D, E, K,
B
1
, B
2
, B
6
, B
12
, C, PP,…; các enzyme, các nguyên tố vi lượng không thể thay thế.
Chính vì những lợi ích sữa mang lại mà việc phát triển chế biến sữa và các sản
phẩm từ sữa là rất quan trọng. Đi từ nguyên liệu sữa tươi có nhiều sản phẩm khác
nhau có giá trị cao như: sữa tươi thanh trùng, tiệt trùng, sữa lên men (sữa chua,
Yorghurt, phomai,…). Trong đó, sản phẩm sữa lên men cũng là một trong những
sản phẩm được ưa chuộng, sử dụng rộng rãi trên thế giới. Ngoài giá trị dinh dưỡng
cao, sản phẩm sữa lên men còn giúp giải quyết một số bệnh về đường tiêu hóa, giải
độc,…
Ở nước ta, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, người tiêu dùng đã quan
tâm nhiều hơn đến sức khỏe và sử dụng nhiều hơn các sản phẩm sữa. Tuy nhiên
mức tiêu thụ bình quân của người Việt Nam hiện nay là 14lit/người/năm, vẫn còn
thấp so với các nước Thái Lan (23lit/người/năm), Trung Quốc (25lit/người/năm).
Tuy vậy Việt Nam có cơ cấu dân số trẻ và mức tăng dân số trên 1%/năm, thu nhập
bình quân đầu người tăng trên 6%/năm, cùng một số điều kiện thuận lợi về địa lí,
khí hậu,…là điều kiện thuận lợi để thị trường sữa nói chung tăng trưởng và phát
triển ổn định. Cùng với chiến lược phát triển đàn bò khai thác nguyên liệu, một số
nhà máy sữa đang được triển khai xây dựng mới và mở rộng các nhà máy đang hiện

hành với công nghệ và trang thiết bị hiện đại. Đây chính là triển vọng lớn của ngành
công nghiệp sữa chúng ta.
Để xây dựng một nhà máy sữa có thể có một hoặc nhiều sản phẩm khác nhau
chúng ta cần nghiên cứu, tính toán nhiều điều kiện hợp lí. Sau đây là một thiết kế
của em về đề tài: “Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi
năng suất 7000 tấn sản phẩm/ năm”


GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 1 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU
1.1. Thành phần hoá học của sữa tươi


Hình 1.1 Sữa nguyên liệu
Sữa bao gồm hai thành phần chính là chất khô và nước.
1.1.1 Nước
Nước tồn tại trong sữa ở hai dạng nước tự do và nước lên kết trong đó nước tự do
chiếm 96÷97% tổng lượng nước.
+ Nước tự do phân bố tương đối đồng đều trong sản phẩm và có thể bốc hơi trong
quá trình cô đặc sấy đây là cơ sở để sản xuất ra các loại sản phẩm từ sữa khác nhau
như sữa cô đặc, sữa bột phomat
+ 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.
1.1.2 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
1.1.2.1 Lipit
Lipit của sữa bao gồm các chất béo, các phosphatid, glicolipid, steroid,…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.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 2 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
- Phân loại: Chất béo trong sữa gồm hai 2 loại: chất béo đơn giản và chất béo phức
tạp
+ Chất béo đơn giản. Có hàm lượng 35÷45 g/l gồm acid béo no và không no như:
acid oleic, acid palmitic, acid 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 lecitin và cephalin.
- Đặc tính hoá lí của chất béo:
+ Mật độ quang ở15
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 hoá : 218÷235

+ Chỉ số acid bay hơi không hoà 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 tiểu cầu béo: không đồng nhất, nhân là triglyxerit có điểm nóng chảy
thấp, giàu acid oleic và luôn ở dạng lỏng trong điều kiện nhiệt độ môi trường. Phần
ngoại vi tiếp xúc với màng chứa các glyxerit với chỉ số iot rất thấp (5-6) nhưng có
điểm nóng chảy cao có thể đông đặc lại ở nhiệt độ môi trường
Vỏ bọc tiểu cầu béo là một màng protit có cấu tạo phức tạp gồm 2 phần : phần có
thể hòa tan được và phần không thể hoà tan được trong nước. 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 lecitin và cephalin. Màng tiểu cầu béo còn chứa nhiều chất khác như sắt,
đồng (các chất xúc tác sinh học), các enzym nhất là enzym phosphataza mang tính
kiềm tập trung trong phần protit và enzym reductaza có trong phần không hoà tan
được. Trong quá trình làm lạnh các tryglyxerit ngoại vi bắt đầu kết tinh từ 6-7
0
C
gây ra sự co rút thành phần protein làm cho bề mặt lớp vỏ màng của các cầu béo bị
phá vỡ và có thể bị kết tinh làm mất đi tính mềm mại của thành phần chất béo. Ở
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 3 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
nhiệt độ lạnh tất cả các chất béo hầu hết được tập trung ở bề mặt và thành từng
khối. Khi đun nóng sữa trên 65
0
C protein của màng bị biến tính và tất cả các
glyxerit đều trở thành dạng lỏng. Chất béo hoàn toàn bị nóng chảy và xuất hiện
màng cream đồng thời gây ra sự kết dính ở bề mặt của các cầu béo.Do vậy, màng
protit này có tính chất bảo vệ chất béo khỏi những biến đổi.
1.1.2.2 Protein

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% Serin :6,3%
Treonin :4,9% Arginin :4,1% Methionin :2,8%
Izolơxin :6,1% Tryptophan : 1,7% Acid aspartic :7,1%
Histidin :3,1% Lysin :8,2% Tyrosin :6,3%
Lơxin :9,2% Acid glutamic :22,4%
- Trong thành phần cấu trúc protein sữa rất đa dạng bao gồm:
+ Cazein toàn phần chứa : 26 ÷ 29 g/l
+ Lactoglobulin : 26 ÷ 29 g/l
+ Lactalbumin : 2,4 ÷ 4 g/l
+ Imunoglobulin : 0,8 ÷ 1,5g/l
+ Và một số thành phần khác
Trong các thành phần trên, casein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa.
Về mặt cấu trúc, casein 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 casein 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 casein là sự không
đồng nhất của các thành phần casein, vì trong casein có α, β, λ casein . α-casein
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 4 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
chiếm 60% casein toàn phần, β-casein chiếm 30% casein toàn phần, λ-casein chiếm
4-10% casein 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 phosphocasein và các muối khoáng hoà tan.
- Khả năng đông tụ của casein :
+ Sữa tươi luôn có độ pH xấp xỉ 6,6 – 6,7 và các mixen casein có điện tích âm. Vì
tất cả các mixen đều có điện tích âm nên chúng đẩy nhau, do đó mixen casein tồn
tại dưới dạng keo. Các phân tử nước cũng liên kết với các điện tích của casein và
góp phần duy trì các mixen trong dung dịch.
+ Khi giảm pH (do quả trình lên men tạo ra acid hoặc do con người chủ động
thêm vào), các ion H
+
của acid sẽ liên kết với các điện tích của casein mang điện
tích âm và làm giảm điện tích của micell casein. Khi tới giới hạn các micell casein
sẽ đông tụ (tạo thành gel).
Theo lí thuyết điểm đẳng điện pI của casein là 5,1 – 5,3. Trong dung dịch muối
như điều kiện của sữa, casein đông tụ tốt nhất ở pH 4,5 – 4,7. Khi cho acid dư (hoặc
khi quá trình lên men quá dài, sữa có độ chua cao) vào casein đông tụ, casein sẽ bị
tái hòa tan, tạo thành muối và acid.
+ Bên cạnh khả năng đông tụ bởi acid như đã trình bày ở trên, casein còn bị đông
tụ bởi renin (renin là một proteaza được chiết xuất từ dạ dày bê).
1.1.2.3. Ðường
- 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.

Bảng 1.1 Độ hoà tan trong nước của lactoza (g/100gH2O)
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 5 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm

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
0
11
.H
2
0 → 4CH
3
-(CH
2
)
2
-COOH
1.1.2.4. Các muối khoáng
- Do trong sữa có mặt có các cation K
+
, Na
+
, Mg
2+
, Ca
2+
và các anion của các acid
phosphoric, limonic, clohydric 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 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. Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các
sản phẩm sữa. Khi sữa có hàm lượng canxi thấp, sữa sẽ không bị đông tụ hoặc đông
tụ rất chậm. Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ bị đông tụ bởi renin
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 6 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
nhanh hơn nhưng quện sữa (gel đông tụ) lại không mịn. Trong sữa canxi nằm trong
các hợp chất canxi caseinat, canxi phosphat, canxi limonat
- 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, acetoin, 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
1.1.2.5. Acid hữu cơ

Sữa chứa nhiều acid hữu cơ như : acid citric, lactic, acetic 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 diaxetyl acetoin 2,3 butylen glycol
1.1.2.6. 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 enzym
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 7 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
VK
lactic
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
- 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.
1.1.2.7 Các vi sinh vật có 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 va 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 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 phomat 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
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 8 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
- Streptococcus Thermophillus, được coi là tác nhân của sự hình thành axit và quá
trình chín của phomát.
- 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 loài
của chúng sản sinh ra các kháng sinh. Clostridium tác nhân của sự phồng lên của
phomat
- 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.
1.2 Các tính chất của sữa
1.2.1. Tính chất vật lý
- Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt hơn hai lần so với nước, có vị
ngọt nhẹ và có mùi không rõ nét.
- Tỉ trọng của sữa dao động trong khoảng 1,026 ÷ 1,032 g/cm
3
(trung bình là
1,029 ) và phụ thuộc vào thành phần của sữa. Một số thành phần của sữa có tỷ trọng
như sau:
Bảng 1.2 Áp suất thẩm thấu của một số thành phần của sữa [3, tr30]
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 9 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
Thành phần Khối lượng
phân tử
Hàm lượng
%
Áp suất thẩm
thấu (at)

Phần trăm so với
tổng số áp suất
Lactoza 342 4,7 3,03 46
Natri Clorua 58,5 0,1 1,33 19
Các muối khác - - 2,42 35
Tổng số 6,78 1000
- Nhiệt độ đóng băng của sữa là - 0,555
0
C. Khi độ chua của sữa tăng thì sẽ làm
giảm nhiệt độ đóng băng tăng lượng phân tử tạo thành khi phân giải lactoza.
- Sức căng bề mặt của sữa không ổn định. Nó phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố mà
trước hết là thành phần hoá học, nhiệt độ và thời gian bảo quản.
- Độ dẫn điện của sữa là 46 x 10
-4
Ω. Độ dẫn điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố như
thời gian có thai, giống gia súc, bệnh tật.
- Nhiệt dung riêng của sữa: 0,933 ÷ 0,954 (cal/g.
0
C).
- Độ dẫn nhiệt của sữa phụ thuộc chủ yếu vào thành phần hoá học, cấu
trúc sản phẩm và nhiệt độ. Sữa có hàm lượng chất béo cao hơn thường dẫn nhiệt
chậm hơn.
1.2.2. Tính chất hóa học
1.2.2.1 Sữa là hệ phân tán cao
Các thành phần của sữa tuy có tính chất khác nhau nhưng khi hoà tan vào môi
trường được thể đồng nhất phân tán cao. Lactoza và glucoza tan trong nước ở dạng
phân tử còn muối của axit hữu cơ, vô cơ tồn tại ở dạng ion. Protein dạng keo, chất
béo sữa dạng hạt phân tán cao.
1.2.2.2 Độ chua của sữa
- Có nhiều đơn vị để biểu diễn độ chua của sữa như độ Soxhlet Henkel (

0
SH), độ
Thorner (
0
T), độ Donic (
0
D). Thông thường độ chua được định nghĩa là số ml dung
dịch NaOH 0,1N đã dùng để trung hoà axit tự do có trong 100ml sữa. Sữa bò thông
thường có độ chua trung bình là 16 ÷ 18
0
T.
Bảng 1.3 Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua của sữa sữa [3, tr36]
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 10 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
0
SH
0
Th
0
D
0
SH 1 2,50 2,25
0Th
0,40 1 0,90
0
D 4/9 10/9 1
1.2.2.3 Tính chất oxy hóa khử của sữa
Do trong sữa chứa nhiều chất có khả năng khử hay oxi hóa như: acid ascorbic,
tocopherol, riboflavin, systin, men…làm cho sữa cũng có tính chất đó.

1.2.2.4 Tính chất keo của sữa
Sữa là một dung dịch keo có ba pha tồn tại đồng thời:
- Dung dịch thực: thành phần gồm nước và các chất hoà tan như lactoza, muối
khoáng và vitamin hoà tan trong nước. Lactoza hoà tan trong nước của sữa và tạo
thành dung dịch phân tử. Các muối hoà tan của sữa mang tính chất là những dung
dịch đệm. Nhờ đó mà sữa tươi luôn có pH = 6,7. Các muối kém hoà tan như canxi
phosphat, tribasic tồn tại ở dạng keo.
- Dung dịch huyền phù: chủ yếu là protein và các chất liên kết khác như
lipoprotein. Các protein trong sữa ở dạng phân tử lớn có kích thước từ 15 ÷ 200 nm.
- Dung dịch nhũ tương: chủ yếu là chất béo dưới dạng các cầu mỡ. Nhũ tương chất
béo của sữa khá bền vững.
1.2.2.5 Tính kháng khuẩn của sữa
Trong sữa tươi mới vắt ra, có một khoảng thời gian vi khuẩn không phát triển,
thậm chí có thể giảm là do trong sữa có một số chất như lactoferin, lactoperoxydaza
lactin có khả năng tiêu diệt hoặc ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn.
1.3. Yêu cầu của sữa nguyên liệu
- Sữa được lấy từ những con bò khoẻ mạnh, không chứa vi khuẩn gây bệnh.
- Sữa có mùi vị tự nhiên, không có mùi vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chất tẩy
rửa.
- Sữa có thành phần tự nhiên.
- Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến 4÷6
0
C sau khi vắt.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 11 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
1.4. Chỉ tiêu đánh giá chất lượng của sữa nguyên liệu
1.4.1. Chỉ tiêu cảm quan
- Màu sắc: sữa có màu đặc trưng từ trắng đục đến nhạt.
- Mùi vị: mùi vị thơm ngon, không có mùi vị lạ.

- Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp.
1.4.2. Chỉ tiêu hoá lí
- Tổng hàm lượng chất khô tính bằng % không nhỏ hơn 11,5% khối lượng.
- Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 2,8%.
- Tổng trọng lượng đo bằng lactometer không nhỏ hơn 1,029.
- Hàm lượng axit (tính theo axit lactic) không nhỏ hơn 0,2%.
1.4.3. Chỉ tiêu vi sinh vật
- Tổng số tạp trùng không được quá 50000 khuẩn lạc trong 1ml sữa.
- Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc trong 1ml sữa.
- Không được có vi trùng gây bệnh.
1.5. Hệ vi sinh vật sữa
Vi sinh vật trong sữa bao gồm: nấm men, vi khuẩn và nấm mốc.
1.5.1. Vi khuẩn lactic
1.5.1.1 Đặc điểm chung
- Gram dương, không sinh nha bào, không di động, hình gậy, hình cầu.
- Vi khuẩn hiếu khí hoặc yếm khí tuỳ tiện.
- Không sinh catalaza và không phân huỷ H
2
O
2
.
- Không khử nitrat.
- Ít hoặc không phân giải protein trong sữa nhưng có khả năng phân giải casein
trong
phomat.
- Lên men đường tạo thành axit và các sản phẩm phụ khác.
1.5.1.2 Phân loại
Vi khuẩn lactic bao gồm hai tộc: Streptococeae (hình cầu) và Lactobacillace (hình
gậy).
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 12 SVTH: Đinh Thị Bích Hường

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
- Streptococeae gồm hai giống: Streptococcus và Leuconostoc.
- Lactobacillace chỉ gồm 1 giống là Lactobacillus.
Giống Streptococcus gồm những vi khuẩn lên men đồng hình, chia thành 4 nhóm:
+ Nhóm Lactic: gồm Streptococcus lactic, Streptococcus ceremoris.
Ngoài ra còn có Staphylococcus, Mycobacterium tuberculosis diaxetylactic (hình
thành phomat) và Streptococcus diaxetylactic (sản xuất bơ)
+ Nhóm sinh mủ: bao gồm những vi khuẩn gây bệnh đường dung huyết.
+ Nhóm Viridans: điển hình là Streptococcus thermophillus, tác nhân của việc axit
hoá và chín muồi của phomat đun chín và một phần của sữa chua.
Giống Leuconostoc: bao gồm những vi khuẩn lên men lactic dị hình, có hình cầu,
trong môi trường axit chúng trở nên dài và nhọn ra. Lên men đường tạo có giới hạn
lượng axit lactic. Trong sản xuất bơ, chúng tạo thành chất thơm như axetyl,
metyleacbinot hoặc axetonin. Loài điển hình là Lenconostoc citrovorum.
Giống Lactobacillus: axit hoá sữa chậm nhưng kết quả tạo được lượng axit hơn hết
thảy do khả năng chịu axit của chúng.
1.5.2. Nấm men và 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 Mucor và Rhizopus. Các loại nấm mốc này gây nên những
biến động khi sản xuất các sản phẩm như bơ, phomat. Ngoài ra còn có Penicilium
Aspergillus.
1.6. Các nguyên liệu khác
1.6.1. Chất phụ gia
Chất ổn định bổ sung vào nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua, tăng giá trị
cảm quan của sản phẩm. Chất phụ gia đưa vào phải đảm bảo các chỉ tiêu sau:
- Không mang tính chất dinh dưỡng.
- Không độc hại đối với sức khỏe con người.

- Phải tuân theo những quy định của tổ chức y tế thế giới và Việt Nam.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 13 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
- Trước khi sử dụng cần kiểm tra kỹ.
1.6.2. Men khô
Men khô được sử dụng lên men là vi khuẩn lactic gồm hai loại đặc trưng sau:
- Lactobacillus bulgaricus: vi khuẩn lactic lên men đồng hình, phát triển
tốt ở nhiệt độ 45÷50
0
C, trong môi trường có độ acid cao.
- Streptococcus thermophilus: phát triển tốt ở 37÷ 40
0
C. Đây là vi khuẩn chịu nhiệt
lên men đồng hình.
Hai loại vi khuẩn này thuộc loại lên men hiếu khí và chịu được môi trường có độ
acid thấp.
1.7. Giới thiệu sản phẩm
1.7.1. Sản phẩm sữa chua
Sữa chua là sản phẩm sữa lên men tương đối phổ biến ở Việt Nam, sữa chua
- Chỉ tiêu cảm quan của sữa chua:
Bảng 1.4 Bảng chỉ tiêu cảm quan sữa chua
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Màu Sắc Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của
nguyên liệu phụ được bổ sung
Trạng thái Đặc trưng cho từng sản phẩm
Mùi vị Mịn, đặc sệt
- Chỉ tiêu lý - hóa của sữa chua:
Bảng 1.5 Bảng chỉ tiêu lý-hoa của sữa chua
Mức yêu cầu

Sữa chua đã tách
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 14 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
Tên chỉ tiêu Sữa chua một phần chất béo
Hàm lượng chấy khô không có chất béo,
% khối lượng không nhỏ hơn 8,2 8,2
Hàm lượng chất béo, % khối lượng > 2,0 0,5 - 2
Độ axit,
0
T 75- 140

- Các chất nhiễm bẩn:
Bảng 1.6 Mức độ tối đa các chất dễ nhiễm bẩn
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Asen, mg/l 0,5
Chì , mg/l 0,5
Camidi, mg/l 1,0
Thủy ngân, mg/l 0,05

- Chỉ tiêu vi sinh của sữa chua:
Bảng 1.7 Bảng chỉ tiêu vi sinh của sữa chua
Tên chỉ tiêu
Mức cho phép
Không xử lý
nhiệt
Xử lý nhiệt
Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số
khuẩn lạc có trong 1g sản phẩm

10
4

10
Nhóm colifom, số viu khuẩn trong
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 15 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
1g sản phẩm 10 0
Staphylococus aureus, số vi khuẩn
trong 1g sản phẩm 0 0
Ecoli, số vi khuẩn trong 1g sản
phẩm
0 0
Salmonella, số vi khuẩn trong 25g
sản phẩm 0 0
Số nấm men và nấm mốc, số vi
khuẩn trong 1g sản phẩm

10 0
Độc tố vi nấm của sữa chua Aflatoxin M1: không lớn hơn 0,5 mg/l

Hình 1.2 Sản phẩm sữa chua đặc
CHƯƠNG 2: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA
CHUA ĐẶC TỪ SỮA TƯƠI
2.1. Quy trình công nghệ sản xuất [2], [3]


GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 16 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Sữa bột

Kiểm tra, lọc
Gia nhiệt ( t=40
0
C)
Định lượng
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm


Hộp nhựa
2.2. Thuyết minh quy trình công nghệ [2,3]
2.2.1. Sữa nguyên liệu
- Chất lượng nguyên liệu có tính quyết định chất lượng sản phẩm, sữa tươi càng tốt
thì sản phẩm có chất lượng càng cao. Vì vậy, khi lấy sữa tươi để sản xuất phải bảo
đảm đạt yêu cầu về chất lượng. Sữa tươi lấy từ các trạm thu mua phải là:
+ Sữa được lấy từ những con bò khỏe mạnh.
+ Sữa có mùi tự nhiên, không có vị lạ, không chứa chất kháng sinh, chất tẩy rửa.
+ Sữa có thành phần tự nhiên.
+ Sữa phải tươi và được làm lạnh ngay đến nhiệt độ 8
o
÷10
o
C sau khi vắt.
+ Kho và thiết bị phải sạch sẽ và phải bảo quản đúng ở nhiệt độ yêu cầu.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 17 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đồng hóa (60-70
0
C)
Phối trộn (40-65
0

C)
Thanh trùng, làm nguội
Len men (42-45
0
C)
Làm lạnh nhanh (2-5
0
C)
Rót hộp và đóng gói
Sản phẩm
3-5%vi khuẩn

giống
Chất phụ gia
Nấu đường RE
Siro đường nồng
độ 70%
Thùng chờ rót
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
- Các chỉ tiêu của sữa
+ Chỉ tiêu cảm quan:
Màu sắc: màu đặc trưng của sữa tươi từ trắng đục đến nhạt.
Mùi vị: mùi vị thơm ngon đặc trưng của sữa tươi, không được có mùi vị lạ.
Trạng thái: đồng nhất, không phân lớp.
+ Chỉ tiêu hóa lý:
Tổng lượng chất khô tính bằng % không nhỏ hơn 11,5% khối lượng.
Hàm lượng chất béo không nhỏ hơn 2,8%.
Tổng trọng lượng đo bằng Lactometer không nhỏ hơn 1,029.
Hàm lượng acid (tính theo acid lactic) không nhỏ hơn 0,2%.

+ Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi theo đúng quy định:
Tổng số tạp trùng không được quá 50.000 vi khuẩn lạc trong 1ml sữa.
Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc/1ml sữa.
Không được có vi trùng gây bệnh.
- Nguyên liệu sữa tươi có thể được tiến hành thu mua tại nhà máy hoặc qua trạm
thu mua trung gian rồi sau đó mới đưa về cơ sở chế biến sữa.
- Để đảm bảo chất lượng người ta quản lí chặt chẽ việc thu mua sữa theo quy trình.
Từ các trang trại, sữa sau khi vắt được nhanh chóng đưa đên hệ thống bảo quản lạnh
(t
o
= 4-6
o
C) cho đến khi đưa vào nhà máy và chế biến. Sau khi sữa bò tươi đã được
làm lạnh sẽ được các xe bồn chuyên dụng tới tiếp nhận và vận chuyển về nhà máy.
Xe bồn phải được kiểm tra định kỳ và đột xuất, luôn luôn đảm bảo điều kiện để quá
trình vận chuyển về nhà máy sữa luôn ở 4-6
o
C và không lẫn tạp chất lạ.
- Khi thu mua, cán bộ kiểm tra chất lượng của nhà máy sẽ kiểm tra bằng cách thử
nghiệm, phân tích độ kết tủa, cảm quan mùi vị, màu sắc, các chỉ tiêu hóa lí, chỉ tiêu
vi sinh, lên men lactid để phát hiện dư lượng kháng sinh,…
- Ngoài ra phân tích tỷ lệ chất khô, tỷ lệ béo, độ đạm, độ đường (nhằm phát hiện
trường hợp một số hộ dân pha đường vào sữa), kiểm tra điểm đóng băng (nhằm
phát hiện trường hợp các hộ dân pha nước vào sữa),…
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 18 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Hình 2.2. Cân sữa tươi GHJ–15
Hình 2.1 Ống lọc thủy tĩnh
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
2.2.2. Kiểm tra, lọc

2.2.2.1 Mục đích
- Loại bỏ những cặn bẩn có trong sữa.
- Đảm bảo sữa đạt tiêu chuẩn nguyên liệu đầu vào
2.2.2.2 Tiến hành: thiết bị lọc thuỷ tĩnh GEA KA 70-76 (Ý). Sữa có độ nhớt cao
nên trước khi lọc cần đun ở nhiệt độ 35 – 40
0
C.
Quá trình lọc được tiến hành qua hai giai đoạn:
- Lọc thô: nhằm loại bỏ các tạp chất lớn.
- Lọc tinh: nhằm loại bỏ hoàn toàn tất cả tạp chất có trong sữa.
2.2.3. Định lượng
2.2.3.1 Mục đích
- Nhằm đảm bảo đủ lượng sữa đúng yêu cầu và năng suất sản xuất của nhà máy.
- Thuận lợi cho quá trình phối trộn theo đúng tỉ lệ
2.2.3.2 Tiến hành:
Sữa sau khi làm sạch được bơm vào cân nhờ hệ thống định lượng đặt dưới đáy
cân, cho phép xác định được chính xác lượng sữa tươi nguyên liệu đưa vào.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 19 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm

2.2.4. Gia nhiệt
2.2.4.1 Mục đích:
- 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.
Đồng thời tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đồng hóa.
2.2.4.2 Tiến hành: Sử dụng thiết bị gia nhiệt bản mỏng nâng nhiệt độ dịch sữa lên
40
0
C.

2.2.5. Đồng hóa
2.2.5.1 Mục đích
- Nhằm làm giảm kích thước các cầu mỡ, làm tăng tốc độ phân tán mỡ sữa, ngăn
chặn sự phân lớp giữa chất béo và các thành phần khác trong sữa làm cho sữa có
trạng thái nhũ tương bền vững.
- Đồng hóa có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm đáng kể
quá trình oxy hóa, làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa (tăng mức độ
phân tán cream, phân bố lại giữa pha chất béo và plasma, thay đổi thành phần và
tính chất của protein).
- Trong sản xuất sữa chua, đồng hóa tạo điều kiện thu được quện sữa đồng nhất và
bền. Các sản phẩm sữa qua đồng hóa được cơ thể hấp thu dễ dàng.
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 20 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Hình 2.3 Thiết bị gia nhiệt tấm bản
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
- Nhược điểm của đồng hóa: là hình thành các hạt tiểu cầu béo có kích thước trung
bình sẽ là dễ dàng cho các enzym lipaza hoạt động mạnh.
2.2.5.2 Tiến hành
Sữa được bơm vào thiết bị đồng hóa nhờ piston, sau đó dịch sữa đi qua một khe
hẹp với áp suất 180÷200bar, ở t
o
= 60
o
÷70
o
C.
2.2.6 Nấu siro đường
2.2.6.1 Mục đích
- Cung cấp thêm năng lượng, tạo độ ngọt thích hợp
- Tăng hàm lượng chất khô đảm bảo năng lượng cho nấm men phát triển

2.2.6.2 Tiến hành : sử dụng nồi nấu siro
- Cấu tạo : thiết bị có dạng hình trụ, đáy cầu và được chế tạo từ thép không gỉ.
Xung quanh phần thân dưới và đáy thiết bị là phần vỏ áo.
- Nguyên tắc hoạt động : Người ta sẽ cho hơi vào phần vỏ áo đẻ gia nhiệt. Dường
saccharose sẽ được nạp qua cửa số (5) nằm trên nắp thiết bị. Bên trong thiết bị có
cánh khuấy (4) để đảo trộn hỗn hợp, cánh khuấy được motor (3) nằm trên nắp thiết
bị. Sản phẩm sẽ được tháo ra ngoài thông qua cửa số (6) nằm trên mặt đáy.

GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 21 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Hình 2.4 Thiết bị đồng hóa
Tetra Alex S15

Hình 2.5 Nồi nấu siro đường

Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
2.2.7. Phối trộn
2.2.7.1 Mục đích
- Hoà tan hoàn toàn siro đường (70%) vào sữa nguyên liệu.
- Trộn đều chất ổn định vào sữa nguyên liệu: gelatin, pectin, agar-agar, vào thùng
phối trộn.
2.2.7.2 Tiến hành
Quá trình phối trộn được thực hiện trong thiết bị có cánh khuấy hoạt động liên tục
để làm phân tán các chất trong dịch sữa. Công việc phối trộn được thực hiện trong
thùng có cánh khuấy nằm ở sát đáy thiết bị và hoạt động liên tục nhằm tăng sự hoà
tan các chất vào nhau.
Thiết bị phối trộn được làm bằng thép không gỉ và bên trong có cánh khuấy.
2.2.8. Thanh trùng, làm nguội
2.2.8.1 Mục đích
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 22 SVTH: Đinh Thị Bích Hường

Hình 2.6 Sơ đồ hệ thống thiết bị phối trộn
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
- Tiêu diệt hoặc ức chế các hoạt động của vi sinh vật và các enzyme có trong sữa
trước khi lên men
- Nhằm tránh gây ảnh hưởng cho quá trình lên men bình thường của chủng nấm
men giống của sản phẩm
- Tăng khả năng hydrat hóa của casein (khả năng giữ nước tốt - hạn chế sự tách
nước, quện sữa mịn và chắc).
2.2.8.2 Tiến hành: sử dụng thiết bị gia nhiệt bản mỏng dạng tấm
- Cấu tạo: + Tấm trao đổi nhiệt
+ Bề mặt gồm nhiều tấm xếp lên một khung đỡ, bên trong có các khe
rãnh để lưu chất chuyển động
+ Vật liệu thường làm bằng thép không gỉ, nhôm…
- Nguyên tắc hoạt động: Sữa sau khi phối trộn được bơm vào thiết bị gia nhiệt để
nâng lên nhiệt độ thanh trùng khoảng 90 - 95
0
C. Thời gian thanh trùng là 5-7 phút.
Mỗi tấm bảng sẽ có 4 lỗ tại bốn góc và hệ thống các đường rãnh trên khắp mặt để
tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền nhiệt. Khi chất lỏng lưu động qua các khe
rãnh, môi chất sẽ chuyển động dưới dạng màng mỏng nên tạo ra hệ số trao đổi nhiệt
rất cao tạo điều khiện tốt để đốt nóng hay làm lạnh môi chất. Các tấm thường đặt
song song với nhau tạo ra các khoảng không gian hẹp tạo nên các kênh dẫn riêng
biệt cho các môi chất khác nhau Sữa sau khi thanh trùng được làm nguội đến nhiệt
độ lên men 40 ÷ 45
0
C.
2.2.9. Lên men
2.2.9.1 Chuẩn bị chủng nấm men
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 23 SVTH: Đinh Thị Bích Hường

Hình 2.7 Thiết bị gia nhiệt bản mỏng dạng
tấm
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
Thường sử dụng giống vi khuẩn lactic lên men đồng hình như: Streptococcus
thermophillus và Lactobacillus bulgaricus.
- Lactobacillus bulgaricus
Lactobacterium bulgaricum tích tụ đến 3,5% axic lactic, phát triển tốt ở pH= 4,5,
nhiệt độ tối ưu là 40 – 45
0
. Đây là vi khuẩn tạo được độ axic cao 300-350T.
Lactobacterium bulgarium phát triển ở 22÷53
0
C tạo độ acid trong sữa 200÷3000T,
độ giới hạn là 200÷2500T.
- Streptococcus thermophillus.
Streptococcus thermophillus là vi sinh vật ưa nhiệt giống như tên chủng, nhiệt độ
thích hợp khoảng 40÷45
0
C và bị tiêu diệt ở nhiệt độ 53
0
C. Khi làm môi trường nuôi
cấy từ sữa thanh trùng và ủ ở 32
0
C số lượng lớn khuẩn lạc của Streptococcus
thermophillus xuất hiện. Streptococcus thermophillus là một vi sinh vật quan trọng
trong sản xuất sữa chua, phomat, nó bị ngăn cản sự hoạt động bởi 0,01 mg
penicillin hay 5 mg streptomycin/ml.
Tỷ lệ cocci/bacilli thường 1:1 hoặc 1:2. Từ men giống gốc được hoạt hoá
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 24 SVTH: Đinh Thị Bích Hường

Hình 2.8 Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus
Hình 2.9 Vi khuẩn Streptococcus thermophillus
Đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất sữa chua đặc từ nguyên liệu sữa tươi năng suất
7000 tấn sản phẩm/năm
thành chủng sử dụng hoặc có thể sử dụng trực tiếp mà không cần thông qua các
bước trung gian.
Sữa dùng làm môi trường phải có chất lượng cao, tổng số vi khuẩn thấp, không có
chất kháng sinh, không chứa chất tẩy rửa. Thanh trùng ở nhiệt độ 90 ÷ 95
0
C trong
15÷30 phút nhằm tiêu diệt hoàn toàn, loại trừ các chất kiềm hãm, biến tính protein,
loại bỏ oxy hoà tan.
Quá trình hoạt hoá được thực hiện trong thiết bị vô trùng hình trụ đứng, đáy hình
chỏm cầu, làm bằng thép không rỉ.
2.2.9.2 Lên men
- Mục đích: của công đoạn là chuyển hoá đường lactose trong sữa thành axít lactic
và chất thơm dưới tác dụng của hệ vi khuẩn lactic, làm giảm pH của sữa để tạo điều
kiện thích hợp cho protein sữa đông tụ, kết quả tạo ra cho sản phẩm có vị chua thích
hợp và mùi thơm đặc trưng.
- Tiến hành: cấy hỗn hợp cả hai loài vi khuẩn Streptococcus thermophillus và
Lactobacillus bulgaricus vào thiết bị lên men PH-OTH-2 kiểu đứng. Quá trình lên
men được thực hiện trong thiết bị lên men ở nhiệt độ t = 40
÷
45
0
C trong thời gian là
t= 3-5 giờ. Kết thúc quá trình lên men khi khối sữa đạt độ chua là 80
÷
100
0

D.
Thiết bị lên men có dạng hình trụ đứng, bên trong có hệ thống cánh khuấy và các
đầu dò nhiệt độ, pH, … để có thể theo dõi trực tiếp các thông số công nghệ trong
quá trình lên men, thiết bị có lớp cách nhiệt để đảm bảo nhiệt độ lên men.
Khi kết thúc quá tình lên men, nhanh chóng làm lạnh về nhiệt độ 5
0
C để hạn chế
quá trình lên men tiếp tục.
Khối sữa sau khi lên men được kiểm tra pH, % chất khô, % chất béo.
+ Cấu tạo: thiết bị lên men có dạng hình trụ đứng, đáy là hình nón.
Cửa vào dịch sữa
Cửa tháo sản phẩm
Trục quay
Cánh khuấy
Bộ phận vệ sinh
Đầu dò nhiệt độ, pH,

CO
2
Võ thiết bị
Cửa cấp hơi lạnh
GVHD: Th.s Ngô Thị Minh Phương Trang 25 SVTH: Đinh Thị Bích Hường
Hình 2.10 Thiết bị lên men