Quy trình công nghệ sản xuất Yoghurt

DANH SÁCH NHÓM

STT
1
2
3
4
5
6

Họ và tên
Nguyễn Lâm Nhu
Nguyễn Thị Hồng Hạnh
Bùi Hoàng Vy
Bùi Thị Thu Nhã
Lê Thị Trúc Phương
Phan Thị Nho

MSSV
2005130239
2005130153
2005130238
2005130163
2005130148
2005130135

Lớp
04DHTP4
04DHTP2
04DHTP4
04DHTP2

04DHTP2
04DHTP2

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

1


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1: Một số sản phẩm sữa chua dạng uống..............................................................6
Hình 2: Một số sản phẩm sữa chua hương tự nhiên......................................................7
Hình 3: Sữa chua TH true milk hương trái cây..............................................................7
Hình 4: Sữa chua vinamilk hương trái cây....................................................................8
Hình 5: Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus.................................................................9
Hình 6: Vi khuẩn Streptococcus thermophilus..........................................................10
Hình 7: Vi khuẩn Lactobacillus casei.......................................................................11
Hình 8: Quy trình chung sản xuất yogurt.....................................................................12
Hình 9: Quy trình sản xuất sữa chua truyền thống......................................................19
Hình 10: Sữa chua có đường........................................................................................21
Hình 11: Sơ đồ công nghệ sản xuất men cái sữa chua................................................22
Hinh 12: Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa chua dạng đặc “stirred type”....................... 23
Hình 13: Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch......................................................................28
Hình 14: Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch......................................................................28
Hình 15: Sơ đồ công nghệ sản xuất Yoghurt uống......................................................28
Hình 16: Thiết bị trao đổi nhiệt....................................................................................32
Hình 17: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị trao đổi nhiệt.......................................................32
Hình 18: Sơ đồ cấu tạo của thiết bị đồng hóa..............................................................33
Hình 19: Máy rót sữa chua...........................................................................................34

Hình 20: Bồn lên men sữa chua...................................................................................34
Hình 21: Hệ thống tiệt trùng sữa UHT.........................................................................35
Hình 22: Sữa chua uống Yakult...................................................................................35
Hình 23: Quy trình chế biến sữa chua uống Yakult....................................................36
Hình 24: Sữa chua uống YaO.......................................................................................37
Hình 25: Sữa chua uống Yomilk..................................................................................38
Hình 26: Một số sản phẩm sữa chua uống...................................................................38

LỜI MỞ ĐẦU
Từ lâu, con người chúng ta đã phát hiện ra sự hiện diện của nhiều loài vi sinh vật khác
nhau. Trong đó, có những loài vi sinh vật gây hại nhưng cũng có nhiều loài có lợi. Và
ngày nay nhiều loài trong số đó đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau,
đặc biệt trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm.
Nếu như nấm men được dùng sản xuất men bánh mỳ, lên men rượu thì vi khuẩn lactic
lại tạo ra một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và rất có lợi cho hệ tiêu hóa.
Đó chính là sữa chua.
Sữa chua ngày nay đã trở thành một sản phẩm phổ biến trên thị trường và được mọi
người ưa thích. Không những thơm ngon, bổ dưỡng mà sữa chua còn đem lại một số
2


lượng lớn lợi khuẩn cho đường ruột. Ngày nay, khi chất lượng cuộc sống ngày càng
được nâng cao, người tiêu dùng càng quan tâm đến sức khỏe của mình hơn và sữa
chua là một trong số nhiều sản phẩm được người tiêu dùng hướng đến để cải thiện sức
khỏe bản thân.

I. Tổng quan về sữa chua:[1]
Sữa chua (còn gọi là yogourt, yogout, yoghurt) là sản phẩm lên men dạng bán rắn,
được sử dụng rộng rãi vì hương vị, tính chất dinh dưỡng của nó, khả năng tiêu hóa
cao, dễ hấp thu và rất tốt cho đường ruột.

Sử dụng các sản phẩm sữa lên men có tác dụng kích thích sự tiết dịch vị, kích thích
trao đổi chất, hệ vi khuẩn lactic có tác dụng khống chế sự phát triển của vi sinh vật gây
thối ở ruột.
Sữa chua có thể sản xuất từ các nguồn sữa khác nhau: sữa tươi. Sữa tách béo, sữa đặc,
sữa bột, …
Thị trường sữa chua Việt Nam sẽ phát triển mạnh trong thời gian tới.
Các sản phẩm sữa chua tại thị trường Việt rất có tiềm năng phát triển. Theo số liệu
thống kê của Euromonitor International, doanh thu từ sữa chua tại Việt Nam năm 2010
đạt 3.300 tỷ đồng, năm 2012 là 5.737 tỷ đồng, còn qua năm 2013 ước đạt khoảng
12.465 tỷ đồng. Sự tăng trưởng này cho thấy xu hướng người tiêu dùng ngày càng chú
3


trọng về các sản phẩm sữa chua. Đây cũng là cơ hội tốt cho các doanh nghiệp cung cấp
và sản xuất sữa chua tại Việt Nam.

II. Phân loại các loại sữa chua:[1]
1. Dựa vào bản chất vật lý của sản phẩm:
a. Yogourt truyền thống (set type):
Sản phẩm có cấu trúc gel mịn. Trong quy trình sản xuất, sữa nguyên liệu khi được xử
lý, cấy giống rồi được rót vào bao bì. Quá trình lên men diễn ra trong bao bì làm xuất
hiện khối đông (coagulum) và tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm
b. Yogourt dạng khuấy (stirred type):
Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự
khuấy trộn cơ học. Yogourt dạng khuấy sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất
như sản phẩm truyền thống.
c. Yogourt uống (drinking type) hay yogourt dạng lỏng:
Khối đông xuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phá hủy hoàn toàn. Sau
quá trình lên men người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hay phương pháp đồng
hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông và làm giảm độ nhớt cho sản phẩm.

Hình 1: Một số sản phẩm sữa chua dạng uống.
d. Yogourt đông lạnh (frozen type):
Sản phẩm có dạng tương tự như kem. Quá trình lên men sữa sẽ được thực hiện trong
thiết bị chuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xử lý và lạnh đông
để làm tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói.
e. Yogourt cô đặc (strained yogourt):
4


Quá trình sản xuất bao gồm các giai đoạn quan trọng như lên men, cô đặc, làm lạnh,
bao gói. Trong quá trình cô đặc người ta tách bớt huyết thanh ra khỏi sản phẩm.
2. Dựa vào cơ sở thành phần hóa học hoặc hàm lượng béo:
a. Yogourt béo (fat yogourt): hàm lượng béo trong sản phẩm không thấp hơn 3%
b. Yogourt “bán gầy” (partially skimmed yogourt): hàm lượng chất béo trong
khoảng 0.5-3.0%
c. Yogourt gầy (skimmed yogourt): hàm lượng chất béo không lớn hơn 0.5%
3. Dựa vào hương vị:
a. Tự nhiên: mùi của sản phẩm hình thành tự nhiên

Hình 2: Một số sản phẩm sữa chua hương tự nhiên.
b. Trái cây: trái cây các loại như thơm, dâu, sơ ri, táo,… được bổ sung vào yogourt
thường dưới dạng purée.

Hình 3: Sữa chua TH true milk hương trái cây

5


Hình 4: Sữa chua Vinamilk hương trái cây

c. Hương liệu: một số sản phẩm còn được bổ sung hương liệu và chất màu trong quá
trình sản xuất.

III. Vi khuẩn lên men lactic:
Đặc điểm chung:
Vi khuẩn lactic thuộc Lactobacilliaceae. Acid lactic được phát hiện vào năm 1780 nhờ
nhà hóa học Sheele người Thụy Điển, ở sữa chua, acid lactic được thừa nhận là sản
phẩm của quá trình lên men vào năm 1847.
Vi khuẩn lactic thuộc vi khuẩn Gram (+), không di động, không có khả năng tạo bào
tử (tuy nhiên hiện nay người ta đã tìm thấy một số giống thuộc họ vi khuẩn lactic có
khả năng tạo bào tử).
Vi khuẩn lactic thuộc vi khuẩn hiếu khí tùy tiện, không chứa cytochrome và enzyme
catalase, có khả năng sinh tổng hợp enzyme peroxidase rất mạnh. Chúng phân giải để
tạo ra O và để phát triển.
Vi khuẩn lactic có nhiều trong thiên nhiên. Chúng tồn tại nhiều ở cỏ, nhất là cỏ khô,
trong cơ thể người và động vật, trong miệng, ruột.

6


1. Lactobacilus delbulruackii subsp bulgaricus:

Hình 5: Vi khuẩn Lactobacillus bulgaricus
Phân loại khoa học:
Giới

Bacteria

Ngành

Firmicute

Lớp

Bacilli

Bộ

Lactobacillales

Họ

Lactobacillaceae

Chi

Lactobacillus

Loài

Lactobacillus bulgaricus

Lactobacillus bulgaricus: lên men đồng hình, là trực khuẩn tròn, đôi khi ở dạng hạt,
thường kết thành chuỗi dài, Gram (+), không có khả năng di động. Chúng có khả năng
lên men các loại đường glucose, lactose, galactose, không lên men được sacaroza,
xylose, arabinose, sorbose dulcitol, mannitol, dextrin, inulin. Chúng không có khả
năng tạo ra nitrit từ nitrate.
Là giống ưa nhiệt, nhiệt độ tối thích cho phát triển là 40- 45, tối thiểu là 15- 20trong
môi trường pH thấp (4,6- 5,4). Loài này có thể tạo ra trong khối sữa đến 2,7% acid từ
đường lactose.

Trong quá trình lên men, Lactobacillus bulgaricus sản xuất ra acetaldehyl. Đây là một
trong những thành phần chính tạo hương thơm cho sản phẩm.

2. Streptococcus

thermophillus:

7


Hình 6: Vi khuẩn Streptococcus thermophilus
Giới
Bacteria
Ngành
Firmicutes
Lớp
Cocci
Bộ
Lactobacillales
Họ
Streptococcaceae
Chi
Streptococcus
Loài
Salivarius
Streptococcus thermophillus: Có dạng hình cầu, kết thành chuỗi dài; là vi khuẩn lactic
chịu nhiệt lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 40 - 45, sinh sản tốt ở nhiệt độ
37- 40, tích tụ 1% acid, nhưng chỉ phát triển được trong môi trường có độ acid thấp
hơn Lactobacillus bulgaricus. Thường dùng kết hợp với trực khuẩn lactic để chế biến
sữa chua và các loại đặc biệt, sữa chua nấu chín và phomai.

3. Lactobacillus casei shirota

Hình 7: Vi khuẩn Lactobacillus casei
8


Lactobacillus casei: Lên men lactic đồng hình, trực khuẩn nhỏ, Gram (+),
thường gặp ở dạng chuỗi dài hoặc ngắn, tích tụ tới 1,5 % acid. Chúng không có khả
năng chuyển động. Có khả năng lên men được các loại đường glucose, fructose,
mannose, galactose, maltose, lactose, salicin. Trong quá trình lên men chúng tạo ra Dacid lactic. Nhiệt độ tối thích cho phát triển là 38- 40, nhờ có hoạt tính proteaza nên
có thể phân hủy protein trong sữa thành acid amin.

IV. Quy trình sản xuất:[1]
Quy trình công nghệ sản xuất Yoghurt thay đổi phụ thuộc vào dạng sản phẩm và mức
giá trị của các chỉ tiêu chất lượng cần đạt. Giai đoạn xử lý sữa nguyên liệu thì giống
nhau cho cả ba loại sản phẩm Yoghurt.

Hình 8: Quy trình chung sản xuất yogurt.

9


Tuỳ vào sản phẩm sữa chua (truyền thống, dạng khuấy, uống, đông lạnh, cô đặc) mà
quá trình sau cấy giống, các giai đoạn tiến hành không giống nhau. Nhưng đều bao
gồm các giai đoạn : lên men, phối trộn, làm lạnh, rót sản phẩm, bảo quản.

1-Tăng định lựợng; 2- Thanh trùng; 3- Bài khí; 4-Đồng hoá; 5- Thiết bị giữ nhiệt

10

Thuyết minh quy trình
 Chuẩn hoá

Mục đích của quá trình chuẩn hoá là hiệu chỉnh hàm lượng chất béo cho sản phẩm
Yoghurt. Quy tắc và công nghệ chuẩn hoá tuơng tự như trong quy trình công nghệ sản
xuất sữa thanh trùng hoặc tiệt trùng.
Hàm lựợng chất béo trong Yoghurt thành phần dao động trong khoảng 0,5-3,5%.
Hàm lượng béo cao, dễ gây ra hiện tượng tách pha ở Yoghurt.
Nguyên tắc thực hiện:
-

Nếu hàm lượng béo thấp, ta tiến hành tính toán và bổ sung thêm cream.
11


-

Nếu hàm lượng béo cao, ta tiến hành tính toán và tách bớt cream ra.

 Hiệu chỉnh hàm lựợng chất khô (SnF_Solid non Fat)

Mục đích : xác định hàm lượng chất khô có trong sữa. Yếu tố này rất quan trọng, nó
quyết định đến độ cứng của sản phẩm sữa chua tạo thành.
-

Nếu hàm lượng chất khô quá thấp, thì khả năng động tụ của sản phẩm sữa chua rất

-

thấp.
Nếu hàm lượng chất khô quá cao thì sản phẩm sữa chua tạo thành có độ cứng cao.
Theo Bourgeois và Larpent (1989), tổng hàm luợng chất khô tối ưu cho quá trình lên
men trong sản xuất Yoghurt là 14-16%. Thực tế, mỗi nhà sản xuất chọn một giá trị
thích hợp cho sản phẩm của mình. Thông thừơng, sữa tươi có hàm lựơng chất khô
khoảng 11,5-12,7%. Để tăng nhanh hàm lượng chất khô trong sữa tươi, chuẩn bị cho
quá trình lên men, ta có thể chọn một trong những phương pháp thông dụng sau đây:

-

Cô đặc sữa trong điều kiện chân không để làm bay hơi đi một lượng nước nhất định.
Thể tích sữa sau quá trình cô đặc thường giảm đi từ 10-20%. Khi đó, tổng hàm lựơng
chất khô trong sữa sẽ tăng từ 1,5-3,0%. Các nhà sản xuất có thể sử dụng thiết bị bài

-

khí, kết hợp cô đặc trong điều kiện chân không hoặc thiết bị cô đặc sữa dạng màng tơi.
Bổ sung thêm bột sữa gầy vào sữa tươi : hàm lượng bột sữa gầy sử dụng thường cao

-

hơn 3% so với khối lựơng sữa tươi.
Bổ sung thêm sữa cô đặc vào sữa tươi.
Xử lý sữa gầy bằng phương pháp siêu lọc trên thiết bị membrane. Dòng sản phẩm
không qua màng thoát ra từ thiết bị siêu lọc có hàm lượng chất khô cao sẽ được sử
dụng để bổ sung vào sữa tươi.
Tuỳ thuộc vào nguồn nguyên liệu và thiết bị sẵn có mà mỗi nhà máy sẽ chọn một giải
pháp thích hợp cho việc hiệu chỉnh tổng hàm lượng chất khô trong nguyên liệu sữa
tươi.

 Bài khí

Mục đích: trong sữa có nhiều khí lạ cần loại trừ nếu không sẽ phá huỷ mùi hương đặc
trưng của Yoghurt. Trong khi sữa có nhiều khí, nó sẽ làm giảm khả năng truyền nhiệt
nghĩa là làm tăng chi phí cho sản xuất (thanh trùng, đồng hoá). Trong trường hợp
12


thanh trùng sau khi đã đóng hộp, tại nhiệt độ thanh trùng, nhiệt độ của khí sẽ tăng lên
làm vỡ hộp.
Hàm lượng chất khí hoà tan trong nguyên liệu càng thấp càng tốt. Khi đó, hiệu quả của
quá trình đồng hoá và thanh trùng sẽ tăng, các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong
sữa sẽ đựợc tách bỏ và chất lượng Yoghurt sẽ tốt hơn.
Nếu như các nhà sản xuất bổ sung bột sữa gầy vào sữa tươi để hiệu chỉnh hàm lượng
chất khô, sự khuấy trộn hỗn hợp sẽ làm tăng lượng khí hoà tan trong sữa. Khi đó, trong
quy trình bắt buộc phải có quá trình bài khí.
Nguyên tắc thực hiện: kết hợp giữa nhiệt độ với áp lực chân không.
Thông số kỹ thuật : nhiệt độ là 70oC và áp suất tương ứng.
Thiết bị gia nhiệt: ống lồng ống, bản mỏng,.. Tác nhân gia nhiệt là hơi nước.

 Đồng hoá

Mục đích của quá trình đồng hoá là ổn định hệ nhũ tương, tránh hiện tượng tách pha
của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và làm tăng độ đồng nhất cho sản
phẩm Yoghurt.
Thông thường, đồng hoá được thực hiện ở áp lực 200-250 bar, nhiệt độ 65-70oC.
Phương pháp thực hiện:
-

Đồng hoá toàn phần: 1 cấp hoặc 2 cấp.
Đồng hoá một phần: dòng cream (10% max), dòng sữa gầy.
Thiết bị: rất đơn giản chỉ cần có sự thay đổi tiết diện đột ngột tạo nên sự va đập, hiện
tượng chảy rối, hiện tượng xâm thực.
Theo Luquet (1985), trong quy trình công nghệ sản xuất Yoghurt có hàm lượng chất
béo thấp, các nhà sản xuất không nên bỏ qua giai đoạn đồng hoá trong nguyên liệu.
13


Quá trình đồng hoá ảnh hưởng tốt đến cấu trúc của micelle trong sữa và cải thiện cấu
trúc của Yoghurt thành phẩm.
 Xử lý nhiệt

Mục đích của quá trình xử lý nhiệt là tiêu diệt hoặc ức chế tối đa hệ vi sinh vật và các
enzyme có trong sữa. Ngoài ra, quá trình này còn làm biến tính sơ bộ protein sữa, đặc
biệt là các whey protein. Nhờ đó, trong quá trình lên men lactic, khối đông được hình
thành với cấu trúc ổn định, hạn chế sự thoát huyết thanh ra khỏi cấu trúc gel khi bảo
quản Yoghurt. Theo Bylund Gosta (1995), đó là do - thành phần chính trong whey
protein- đã tương tác với trong cấu trúc micelle làm cải thiện cấu trúc đông của
Yoghurt.
Quá trình xử lý nhiệt thường được thực hiện trong thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng
hoặc ống lồng ống. Chế độ xử lý là 90-95oC trong 3-5 phút.
 Cấy giống vi khuẩn Lactic

Trong sản xuất Yoghurt, người ta sử dụng nhóm vi khuẩn lactic đồng hình. Hai chủng
phổ biến nhất là Streptococcus themophilus và Lactobacillus bulgaricus. Trong thực
tế, chúng có thể cộng sinh với nhau. Thông thường tỷ lệ giữa cầu khuẩn và trực khuẩn
trong canh trường giống là 1:1 hoặc là 1:2. Tuy tỷ lệ này có thay đổi tuỳ thuộc vào
hoạt tính của chúng sử dụng và những yêu cầu về chất lựợng sản phẩm.
-

Streptococcus themophilus, phát triển tốt 45-50oC trong môi trường có pH cao.
Lactobacillus bulgaricus, phát triển tốt ở nhiệt độ 50oC và sinh sản tốt ở nhiệt độ 3745oC nhưng trong môi trường có độ pH thấp hơn
Streptococcus themophilus phát triển trước đưa pH sữa từ 6,65,0, sản xuất sinh CO2
và acid lactic, các sản phẩm này kích thích Lactobacillus bulgaricus phát triển và tiếp
tục đưa pH hạ thấp xuống 4,2. Lactobacillus bulgaricus tạo ra các peptides và
aminoacids, lại kích thích sự sinh truởng của Streptococcus themophilus.
Khả năng lên men tạo acid lactic của các loài vi khuẩn khác nhau là không giống nhau.
Phần lớn vi khuẩn lactic tạo ra được 0,5-1,5% acid lactic, một số loài có thể nhiều hơn
có thể đến 3%.
14


Hiện nay, các nhà máy sản xuất Yoghurt với năng suất lớn thường mua chế phẩm vi
khuẩn lactic để sử dụng. Như vậy, họ không cần đầu tư chi phí nhân công, nhà xuởng
và nguyên liệu cho quá trình nhân giống và giữ giống tại nhà máy. Để rút ngăn thời
gian lên men và tiết kiệm lượng chế phẩm vi khuẩn cần dùng, các nhà sản xuất thường
hoạt hoá vi khuẩn giống trên môi trường pha chế từ sữa gầy. Hàm lượng chất khô
trong môi trường hoạt hoá dao động 9-12%. Trước khi hoạt hoá giống, môi trường cần
thanh trùng ở 90-95oC torng 30-45 phút. Quá trình hoạt hoá được thực hiện trong thiết
bị vô trùng có dạng hình trụ, đáy côn và được chế tạo từ thép không rỉ. Nhiệt độ hoạt
hoá được duy trì ở 43oC. Quá trình được xem là kết thúc khi độ chua canh trường đạt
85-90oC.
Giống vi khuẩn lactic sau khi được hoạt hoá, được cấy vào bồn chứa nguyên liệu
(trường hợp sản xuất Yoghurt truyền thống) hoặc bồn lên men (trường hợp sản xuất
Yoghurt dạng khuấy hoặc Yoghurt uống) với tỷ lệ tối thiểu 0,5% và tối đa 7%(v/v).
Sau quá trình nhân giống hoặc hoạt hoá giống, nếu chưa sử dụng ngay ta cần làm lạnh
giống để hạn chế sự gia tăng độ chua của canh trường. Việc tăng nhanh độ chua của
canh trường sẽ ức chế hoạt tính lên men của vi khuẩn lactic. Trường hợp giống được
sử dụng trong 6 giờ tiếp theo, ta chỉ cần làm lạnh canh truờng về nhiệt độ 10-12 oC.

Nếu thời gian bảo quản giống dài hơn 6 tiếng, nhiệt độ canh trường nên để duy trì ở
5oC.
Cần chú ý là khi tiến hành cấy giống, ta nên cho cánh khuấy của thiết bị hoạt động
trong khoảng thời gian nhất định để phân bố đều các vi khuẩn lactic trong môi trường
sữa. Nhờ đó, quá trình lên men sẽ diễn ra nhanh và đồng đều hơn.
 Giai đoạn sau cấy giống

Lên men: quá trình lên men được thực hiện trong bioreactor có các bộ phận điều
khiển: nhiệt độ tự động, pH môi trường tự động. Quá trình lên men đựơc thực hiện ở
nhiệt độ 42-43o C. Thời gian lên men phụ thuộc vào chủng vi sinh vật, trạng thái sinh
lý của giống và yêu cầu về độ chua của sản phẩm. Phòng lên men phải luôn được vệ
sinh sạch sẽ.
Phối trộn: bổ sung hương liệu, puree trái cây, đường, chất ổn định,... và gia nhiệt từ
43-45oC.
15


Làm lạnh: sau khi đông tụ, sữa chua được làm lạnh và ủ chín ở 4-6 oC. Sữa chua sau
khi làm lạnh được đưa vào bồn trữ để chuẩn bị đóng hộp.
Rót sản phẩm: các thiết bị rót sản phẩm đều làm việc trong điều kiện vô trùng để tránh
nhiễm khuẫn từ môi trường bên ngoài vào sữa. Sau đó tiến hành bao gói sản phẩm sữa
chua. Bao bì thường được sử dụng : nhựa (sữa chua đặc), giấy (sữa chua uống).
Bảo quản lạnh: bảo quản lạnh ở 2-4 oC ít nhất là 6h trước khi đưa ra tiêu thụ. Đây là
giai đoạn rất quan trọng để cho sản phẩm có mùi, vị và trạng thái cần thiết. Sản phẩm
sữa chua có thể bảo quản 20-30 ngày ở nhiệt độ 2-5oC.

V. Các quy trình sản xuất yogurt phổ biến:
1. Công nghệ sản xuất sữa chua truyền thống:[1]
a. Quy trình:

Sữa nguyên liệu

Chuẩn hóa

Hiệu chỉnh hàm lượng
chất khô
Bài khí

Đồng hóa

Xử lý nhiệt

Phối trộn
Bảo
Rót sản
quảnphẩm
lạnh

16


Lên men

Làm lạnh

Sản phẩm

Hình 9: Quy trình sản xuất sữa chua truyền thống.
Sau khi cấy giống vi khuẩn, môi trường sẽ được đảo trộn đều và gia nhiệt đến 43-45 oC
rồi đưa qua thiết bị rót vào bao bì, đóng nắp. Các thiết bị đều làm việc trong điều kiện

vô trùng để tránh nhiễm vi sinh vật từ môi trường bên ngoài vào sữa.
Hiện nay, người ta thường sử dụng loại bao bì nhựa với khối lượng sản phẩm 200g/l
bao bì cho loại Yoghurt truyền thống.
Tiếp theo, các bao bì chứa hỗn hợp sữa và giống vi khuẩn lactic được đưa vào phòng
lên men. Nhiệt độ lên men tối ưu thường là 42-43 oC. Mặc dù sữa được đựng trong các
bao bì kín nhưng phòng lên men phải luôn được vệ sinh sạch sẽ. Người ta sử dụng
không khí vô trùng có qua hệ thống vi lọc membrane để thông khí cho phòng lên men.
Thời gian lên men phụ thuộc vào chủng vi khuẩn sử dụng, trạng thái sinh lý của giống
và yêu cầu độ chua của yoghurt thành phẩm. Trên môi trường sữa, thời gian thế hệ của
Streptococcus themophilus và Lactobaccillus bulgaricus khoảng 20-30 phút. Thông
thường, quá trình lên men kết thúc sau 2,5-3,0 giờ. Độ chua của yoghurt đạt 70-80oD.
Sau đó, ta cần làm lạnh môi trường lên men để ổn định cấu trúc gel của sản phẩm,
đồng thời làm chậm tốc độ sinh tổng hợp acid lactic của vi khuẩn. Các bao bì chứa
yoghurt sẽ được đưa vào phòng làm lạnh để đưa yoghurt về nhiệt độ 18-20 oC trong 30-

17


40 phút. Cuối cùng, ta hạ nhiệt độ yoghurt xuống 4 oC và bảo quản sản phẩm trong kho
lạnh nhiệt độ 2-4oC.
Các quá trình biến đổi hóa sinh và sinh học diễn ra mạnh mẽ. Cần lưu ý quá trình làm
lạnh sau khi lên men và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ 2-4 oC giữ vai trò quan trọng
trong việc ổn định cấu trúc gel của yoghurt, tránh hiện tượng tách huyết thanh sữa
trong sản phẩm
Ở các nhà máy sản xuất yoghurt truyền thống với năng suất lớn, người ta sử dụng dây
chuyền thiết bị hoạt động liên tục. Sữa tươi đã cấy giống vi khuẩn được bơm vào máy
rót. Tiếp theo, các loại bao bì chứa hỗn hợp sữa-giống vi khuẩn được đưa qua máy
đóng nắp rồi lên hệ thống băng tải đi vào phòng lên men. Thời gian lưu của chúng
trong phòng lạnh để hạ nhiệt độ đạt giá trị yêu cầu rồi đến kho bảo quản lạnh.
Đối với sản phẩm yoghurt truyền thống có bổ sung nguyên liệu phụ (như trái cây,

hương liệu…) trên hệ thống đường ống vận chuyển sữa từ bồn cấy giống đến máy rót
và đóng nắp, người ta sẽ bổ sung nguyên liệu phụ gia vào. Lượng phụ gia bổ sung
được xác định bằng phương pháp thực nghiệm.
b. Một số sản phẩm trên thị trường:

18


Hình 10: Sữa chua có đường.

2. Công nghệ sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type”:
Chuẩn bị men cái là một công đoạn rất quan trọng trong sản xuất sữa chua vì nó làm
tăng hoạt tính của chủng vi khuẩn sử dụng
Các quá trình sản xuất men cái sữa chua
Trộn - Hòa tan : Nước được nâng nhiệt lên 60°c và sau đó được đưa vào bộ phận định
lượng để đưa vào bồn men. Bột sữa gầy sẽ được trộn hòa tan với nước ở trong bồn nhờ
cánh khuấy.
Thanh trùng : Dịch sữa sau trộn và hòa tan được thanh trùng ở 90°C trong 30 phút để
tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh.
Làm nguội : Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 43°C là nhiệt độ thích
hợp cho quá trình lên men.
Cấy men : Men giống khô sẽ được cho vào bồn và khuấy đều trong 10 phút.
Lên men : Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 5-7 giờ ở 43 - 45°C,
pH của men cái sẽ giảm xuống 4.3 - 4.5 thì tiến hành làm lạnh men cái.
Làm lạnh : Mở cánh khuấy, làm lạnh men cái xuống 4 - 8°C. Men cái sẽ được luư giữ
ở nhiệt độ này không quá 48 giờ.
19


Nước + Bột sữa gầy

Trộn – Hòa tan

Thanh trùng

Làm nguội

Lên men

Men giống

Làm lạnh

Sản phẩm

Hình 11 : Sơ đồ công nghệ sản xuất men cái sữa chua
Các quá trình sản xuất sữa chua đặc dạng “stirred type”

Sữa tươi + Bột sữa gầy + Đường +
Chất ổn định + Dầu bơ

Trộn – Hòa tan
Gia nhiệt sơ bộ 1
Đồng hóa 1
Thanh trùng
Làm lạnh 1
Thanh
Làm
Làm
Đóng

Lên
Ageing
lạnh
nguội
trùng
men
hộp2 2

20

Men cái


Đồng hóa 2

Trữ lạnh

Sữa thành phẩm
Hình 12 : Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa chua dạng đặc “stirred type”
Trộn – Hòa tan :
Sữa tươi được nâng nhiệt lên 55 – 60oC và qua bộ phận định lượng để đưa vào bồn.
Lần lượt đổ bột sữa gầy, chất ổn định + đường (tỷ lệ 1/5), đường còn lại vào phễu trộn.
Khi mở van đáy phễu, các nguyên liệu này sẽ được hút và trộn vào sữa tươi.
Trong quá trình trộn nguyên liệu, cánh khuấy trong bồn trộn được hoạt động để khuấy
đều dịch sữa trong bồn trộn. Sau khi trộn xong, ngừng khuấy trong khoảng thời gian
20 phút để tách bọt và hydrat hóa.
Dầu bơ được cho vào sau cùng, cho cánh khấy hoạt động để trộn đều.
21

Gia nhiệt sơ bộ 1 :
Dịch sữa từ bồn trộn sẽ được bơm qua lọc để loại bỏ tạp chất có thể lẩn vào trong quá
trình trộn, sau đó đi vào bồn cân bằng. Nhờ có van phao trong bồn cân bằng nên mực
sản phảm được giữ ở mức cố định làm cho quá trình sản xuất được liên tục, giảm dao
động của dòng sản phẩm và tránh bọt khí lẫn vào hệ thống. Sữa từ bồn cân bằng sẽ
trao đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng để nâng nhiệt lên 60°C nhờ thiết bị trao đổi nhiệt
dạng tấm. Trong một số nhà máy, người ta còn cho sữa đi qua thiết bị tách khí bằng
chân không trước khi qua thiết bị đồng hóa.
Đồng hóa 1 :
Tại máy đồng hóa, nhờ hoạt động của ba piston, dịch sữa sẽ được gia tăng áp suất lên
200bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hóa cấp 1. Khi đó các hạt chất béo sẽ được
chia nhỏ kích thước. Sau đó dịch sữa tiếp tục đi qua van đồng hóa cấp 2 với áp suất
50bar để phân tán đồng đều trong dung dịch sữa.
Thanh trùng 1 :
Dịch sữa được thanh trùng ở 65°C trong 20 phút. Quá trình nâng nhiệt độ sữa lên 65°C
thực hiện trong ngăn thứ nhất, của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm nhờ trao đổi nhiệt
với nước nóng. Nhiệt độ thanh trùng được điều khiển theo giá trị đã cài đặt nhờ bộ
kiểm soát nhiệt độ tự động.

Làm lạnh 1:
Dịch sữa sau thanh trùng được làm lạnh xuống 4 - 8°C trong thiết bị trao đổi nhiệt
dạng tấm qua 3 giai đoạn.
Giai đoạn 1: Sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ hai của thiết bị trao đổi nhiệt
dạng tấm. Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa chuẩn bị đi vào
quá trình đồng hóa .
Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ ba của thiết bị
trao đổi nhiệt dạng tấm.

22

Giai đoạn 3: Sữa ra khỏi ngăn thứ ba sẽ đi vào ngăn thứ tư của thiết bị trao đổi nhiệt
dạng tấm để làm lạnh dịch sữa xuống 4 - 8°C.
Ageing (ủ chín) :
Dịch sữa sẽ được giữ ở 4 - 8°C trong 5 - 2 0 giờ để ổn định chất lượng dịch sữa, làm
cho các chất khoáng đạt đến trạng thái cân bằng ổn định. Bồn ageing là loại bồn hai vỏ
có bảo ôn, sử dụng nước lạnh 1 - 3°C.
Gia nhiệt sơ bộ 2:
Dịch sữa từ bồn ageing được bơm qua lọc để đi tới bồn cân bằng, sau đó sẽ được trao
đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng 2 để nâng nhiệt lên 70 - 75°C lả nhiệt độ thích hợp
cho quá trình đồng hóa 2.
Đồng hóa 2:
Tại máy đồng hóa, nhờ hoạt động của ba piston, dịch sữa sẽ được gia tăng áp suất lên
200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hóa cấp 1. Sau đó dịch sữa tiếp tục đi qua
van đồng hóa cấp 2, với áp suất 50 bar. Do đó các hạt chất béo sẽ được chia nhỏ kích
thước và phân tán đồng đều trong dung dịch sữa.
Thanh trùng 2:
Dịch sữa sau khi ra khỏi thiết bị đồng hóa 2 sẽ đi vào ngăn thứ nhất của thiết bị trao
đổi nhiệt để trao đổi nhiệt với nước nóng và nâng nhiệt độ sữa tới 95°C. Nhiệt độ
thanh trùng được điều khiển theo giá trị đã cài đặt nhờ bộ kiểm soát nhiệt độ tự động.
Nếu nhiệt độ thanh trùng không đạt, dịch sữa sẽ được tuần hoàn về lại bồn cân bằng
cho đến khi nào nhiệt độ thanh trùng đạt. Sữa 95°C sẽ được dẫn vào ống lưu nhiệt
trong thời gian 5 phút.
Làm nguội:
Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 45°C qua hai giai đoạn rồi đưa vào
bồn ủ.
Giai đoạn 1: Sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ hai của thiết bị trao đổi nhiệt
dạng tấm. Tại đây sữa được làm nguội nhờ trao đổi nhiệt với dịch sữa chuẩn bị đi vào
quá trình đồng hóa 2.

23


Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ờ ngăn thứ ba và nước
lạnh ờ ngăn thứ tư của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm nhiệt độ 45 ° C .
Lên men :
Men cái được bơm từ bồn men sang bồn ủ với tý lệ 3 - 5% và được khuấy đều. Nhiệt
độ của dịch sữa trong bồn ủ lúc này là 43 - 44°C. Sau khi khuấy đều, tắt cánh khuấy,
quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 3-5 giờ, pH của dịch sữa sẽ giảm xuống 4.7 - 4.8
thì ngưng ủ.
Làm lạnh 2 :
Mở cánh khuấy 2-3 phút sau khi ngưng ủ, làm lạnh sữa xuống 15 - 20°C. Trên đường
sữa đưa đi làm lạnh có sử dụng một van tiết lưu với áp suất, điều chỉnh khoảng 1.5 2.5 bar để làm mịn sữa chua. Sữa chua sau khi làm lạnh được đưa vào bồn trữ để
chuẩn bị đóng hộp
Đóng hộp :
Đối với sữa chua trắng: Sữa từ bồn trữ được đưa đến máy rót để đóng hộp.
Đối với sữa chua trái cây: Sữa chua trắng được bơm từ bồn đến máy rót, đồng thời
mứt cũng được bơm vào đường ống của sữa chua trắng. Sửa chua trắng và mứt được
trộn đều nhờ một bộ mixing gắn trên đường đi tới máy rót.

Trữ lạnh :
Bảo quản ở 2 - 5°C ít nhất 6 giờ trước khi đưa ra tiêu thụ. Đây là giai đoạn rất quan
trọng để tạo cho sản phẩm có mùi, vị và trạng thái cần thiết. Sản phẩm sữa chua có thể
bảo quản 20 – 30 ngày ở nhiệt độ 2 – 5oC.

24


3. Công nghệ sản xuất sữa chua dạng uống:
a. Quy trình công nghệ sản xuất yoghurt dạng uống:

Quy trình lên men sản xuất Yoghurt uống cũng được thực hiện trong các thiết bị lên
men tương tự đối với sản phẩm Yoghurt dạng khuấy. Khi kết thúc lên men, người ta
tiến hành khuấy trộn để phá vỡ cấu trúc gel của khối đông và làm lạnh Yoghurt về 18
– 200C, sau đó bơm vào bồn chứa tạm. Tiếp theo bổ sung đường, các phụ gia như
hương liệu, chất màu,… vào Yoghurt rồi tiếp tục khuấy trộn hỗn hợp, đồng hóa để cấu
trúc tốt hơn.
Tuy nhiên, để dễ hiểu ta có thể chia quá trình sản xuất sữa chua uống gồm 3 công
đoạn:
+
+
+

Sản xuất dịch sirô.
Sản xuất dịch men.
Phối trộn dịch siro với dịch men để được sữa chua uống.

Nước + đường + chất ổn định + mứt

Trộn – hòa tan
Gia nhiệt sơ bộ

Sữa tươi + bột sữa gầy

Trộn – hòa tan
Gia nhiệt sơ bộ
Đồng hóa

Đồng hóa
Thanh trùng
Thanh trùng

Làm lạnh

Dịch sirô

Làm nguội
Lên men

Men giống

25

Dịch men
Hình 13: Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch sirô Hình 14: Sơ đồ công nghệ sản xuất dịch men