CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾNYAOURT

Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM


TIỂU LUẬN MÔN HỌC

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA
ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

YAOURT

GVHD

: Lê Văn Nhất Hoài

Lớp

: DHTP5TLT

Nhóm SVTH

: Nhóm 8

TP.HCM tháng 5 năm 2014
1


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
TP. Hồ Chí Minh, ngày … tháng….năm 2014
Ký tên

2


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

Mục lục
I.

Yêu cầu về nguyên liệu và nguyên lý chế biến sữa chua.............................................. 1
1. Yêu cầu về nguyên liệu:..............................................................................................1
2. Nguyên lý chế biến sữa chua...................................................................................... 3

II. Quy trình sản xuất sữa chua............................................................................................. 4
III.

Chỉ tiêu chất lượng sữa chua và máy móc thiết bị................................................... 10

1. Chỉ tiêu chất lượng....................................................................................................10
2. Các thiết bị dùng trong quá trình sản xuất:...............................................................11
Tài liệu tham khảo............................................................................................................... 17

3


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

I. Yêu cầu về nguyên liệu và nguyên lý chế biến sữa
chua
1. Yêu cầu về nguyên liệu:
 Tiêu chuẩn sữa bột gầy (SMP): sữa bột là sản phẩm được sản xuất từ sữa tươi
bằng phương pháp sấy gần như tách hoàn toàn nước (độ ẩm 4%).
Sữa bột có 2 loại: sữa bột gầy và sữa bột béo, trong sản xuất sữa bột gầy được sử
dụng rộng rãi.
-

Sữ dụng sữa bột có ưu điểm:
Chủ động trong sản xuất.
Bổ sung nguyên liệu do sữa tươi còn hạn chế (<15%).

Giảm giá thành sản phẫm.

Yêu cầu của sữa bột:
ST
T
1

Các chỉ tiêu
Cảm quan

Các thông số
Màu sắc
Mùi vị

Màu kem nhạt, đồng đều.
Mùi thơm tự nhiên, ngọt mát.
Hạt nhỏ, mịn, không vón cục, không
nhiễm tạp trùng, không lẫn tạp chất.
1%
97 ÷ 99,5%
35%
6,6 ÷ 6,7
16 ÷ 190T
≤ 0,5mg/kg
≤ 0,5mg/kg
Không có
Không có

Trạng thái

2

Hóa lý

3

Vi sinh vật

4

Bảo quản

Tiêu chuẩn

Hàm lượng chất béo
Độ hòa tan cao
Độ ẩm
pH sữa hoàn nguyên
Độ Axit
Hàm lượng Pb
Hàm lượng As
Vsv tổng số
Coliform, E.coli
Samonella,
Không có
staphylococcus
Afltoxin
Không có
Nấm men và nấm mốc Không có
Đóng bao bì ín 25kg/bao, bao có khả năng chống thắm cao.

Trong điều kiện bao gói tốt, kho kín có độ ẩm 70 ÷ 75%,
nhiệt độ 100C thì có thể bảo quản được 3 năm.

4


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
 Đường:
ST
T
1

Các chỉ tiêu
Cảm quan

Tiêu chuẩn

Các thông số
Màu sắc
Mùi vị

Trắng sáng.
Ngọt đăc trưng, không mùi vị lạ.
Các hạt tinh thể đường đồng đều, không
vón cục, không lẫn tạp chất.
>99,7%

Trạng thái

2

Hóa lý

3

Vi sinh vật

4

Bảo quản

Hàm lượng đường
saccharose
Hàm lượng tro
Hàm lượng ẩm
Tạp chất
Đường khử
Màu (420 nm)
Hàm lượng kim loại
nặng Pb

≤ 0,03
≤ 0,05
≤ 2ppm
≤ 0,08%
Tối đa 0,04%
≤ 5ppm

<200 tế bào/10g
tổng số VSV

<10 tế bào/10g
<10 tế bào/10g
Đóng gói 50kg/bao, bao bì 2 lớp

Đường lactose (đường sữa).
Hầu hết là đường α-lactoza


-

Chỉ tiêu cảm quan.
Màu trắng ngà.
Mùi vị: hơi ngọt không có mùi vị lạ.
Trạng thái: mịn, đồng nhất, không vón cục, không lẫn tạp chất lạ.
Chỉ tiêu hóa lý.
Độ ẩm
< 0,4%.
Hàm lượng tro
≤ 1%.
Đường sữa
> 98%.
Các loại đường khác
≤ 50mg/kg.
Hàm lượng axit
≤ 0,4%.
Chỉ số hòa tan 1,25mg/100ml.
Kích thước tinh thể:
 94% tinh thể ≤ 10μm.
 6% tinh thể từ 10 ÷ 25 μm.

5


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
 Tiêu chuẩn về men giống:
- Chủng sử dụng là: Streptococcus thermophilus và Lactobacilus bulgarcicus. Với
tỉ lệ tốt nhất là 1:1.
- Men giống túi được đóng thành túi, bao bì 3 lớp.
- Điều kiện bảo quản: < - 180C sử dụng tối đa được 24 tháng, còn ở 50C sử dụng
tối đa trong 6 tuần. men nhập được bảo quản lạnh < 50C và phải còn ít nhất 2/3
hạn sử dụng.
 Phụ gia: hương liệu, chất màu, chất ổn định, nhũ hoa. Chúng phải là loại hòa tan
nhanh và an toàn ổn định trong suốt quá trỉnh chế biến.
 Nước:
 Là thành phần quan trọng trong sãn xuất các sản phẩm sữa cà phải đạt tính chất
như nước uống tinh khiết.
 Các chỉ tiêu:
- Cảm quan: không màu, không mùi vị.
- Hóa lý:
 độ cứng ≤ 70mg/l.
 lượng Clo dư ≤ 30mg/l.
 sắt: ≤ 0,1mg/l.
 ammonia ≤ 0,5mg/l.
 axit cacbonic ăn mòn: không có.
 Hàm lượng CaC3 < 100mg/l.
 Lượng đồng ≤ 0,5mg/l.
- Vi sinh: nước không chứa vi khuẩn gây bệnh. tổng số vi khuẩn hiếu khí ≤
1000CFU/ml. Coliform ≤ 1/l00ml.

2. Nguyên lý chế biến sữa chua

- Nguyên lý để làm sữa chua: dựa trên nguyên lý lên men của sữa trong một
môi trường nhiệt độ, trong một thời gian thích hợp để làm cho sữa biến
thành sữa chua, làm thay đổi cấu trúc hóa học.của sản phẩm theo yêu cầu
có lợi cho nhu cầu của cơ thể.
- Dùng vi sinh vật có sẵn sữa ủ ở nhiệt độ thích hợp thì các vi sinh vật này
hoạt động tích cực làm cho sữa lên men tạo ra axit lactic và phân giải 1 số
khoáng chất và axit béo tạo thành 1 số chất có lợi cho tiêu hóa và đường
ruột.

6


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

II. Quy trình sản xuất sữa chua.
Sữa tươi, sữa bột gầy,
đường, chất ổn định

Phối trộn
Lọc

Cặn

Gia nhiệt 1
Đồng hóa 1
Thanh trùng 1
Làm lạnh 1
Ageing
Gia nhiệt 2

Sữa chua
thành phẫm

Đồng hóa 2

Men cái

Thanh trùng 2

Bảo quản

Làm nguội

đóng

Lên men

Làm lạnh 2

7


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài



Quy trình sản xuất Men cái:
Nước, sữa
bột gầy

Phối trộn

Lọc

Cặn

Thanh trùng

Làm nguội
Men
giống

Lên men

Làm lạnh

Men cái



Thuyết minh quy trình:

 Phối trộn:
- Sữa tươi được nâng nhiệt lên 55 – 600C và qua bộ phận định lượng để đưa vào
buồng. Lần lượt đổ bột sữa gầy, chất ổn định + đường (tỉ lệ 1/5), đường còn lại
vào phểu trộn. Khi mở van đáy phểu, 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 hidrat hoá.

 Lọc: mục đích là để loại bỏ bã ra ngoài.
 Gia nhiệt 1: Dịch sữa từ bồn trộn sẽ được bơm qua lọc để loại bỏ tạp chất có thể
lẫn vào trong quá trình trộn, sau đó đi vào bồn cân bằng. Nhờ có van phau trong
bồn cân bằng nên mực sản phẩm 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
8


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài






-











thống. Sữa từ bồn cân bằng sẽ trao đổi nhiệt với sữa sau thanh trùng để nâng
nhiệt lên 600C nhờ thiết bị trao đổi nhiệt giảm 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 hoá.
Đồng hoá 1: tại máy đồng hoá, nhờ hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ được gia
tăng áp xuất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp 1. Khi đó
các hạt chất béo sẽ được chia nhỏ kích thước. Sau đó dịch sữa tiếp tục đi qua van
đồng hoá cấp 2 với áp suất 50 bar để phân tán đồng đều trong dịch sữa.
Thanh trùng 1: dịch sữa đựơc thanh trùng ở 650C trong 20 phút. Qua trình nâng
nhiệt độ sữa lên 650C 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 trùng1 đựơc làm lạnh xuống 4 – 80C trong thiết
bị trao đổi nhiệt dạng tấm qua 3 giai đoạn
Giai đoạn 1: Sữa sau thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 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 hoá 1.
Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ 3 của
thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm.
Giai đoạn 3:Sữa ra khỏi ngăn thứ 3 sẽ đi vào ngăn thứ 4 của thiết bị trao đổi
nhiệt dạng tấm để làm lạnh dịch sữa xuống 4 – 80C
Ageing (ủ chín): Dịch sữa sẽ được giữ ở 4 – 80C trong 5 – 20 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 2 vỏ có bảo ôn, sử dụng nước lạnh 1-30C.
Gia nhiệt 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 –
750C là nhiệt độ thích hợp cho quá trình đồng hoá 2
Đồng hoá 2: Tại máy đồng hoá, nhờ hoạt động của 3 pittong, dịch sữa sẽ được
gia tăng áp suất lên 200 bar và đi qua khe hở hẹp của van đồng hoá cấp 1. Sau đó
dich sữa tiếp tục đi qua van đồng hoá cấp 2 với áp suất là 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 hoá 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 950C .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 950C sẽ đựơc dẫn vào ống lưu nhiệt trong thời gian 5 phút.
Làm nguội: Dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 450C qua 2 giai
đoạn rồi đưa vào bồn ủ .

9


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
-








Giai đoạn 1: sữa thanh trùng được dẫn vào ngăn thứ 2 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 hoá 2.
Giai đoạn 2: Sữa tiếp tục được làm nguội bằng nước thường ở ngăn thứ 3 và
nước lạnh ở ngăn thứ tư của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm để đạt nhiệt độ 450C.
Lên men: Men cái được bơm từ bồn men sang bồn ủ với tỉ lệ 3 - 5% và được
khuấy đều. Nhiệt độ của dịch sữa trong bồn ủ lúc này là 43 – 440C. Sau khi
khuấy đều, tắc 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 từ 2 – 3 phút, sau khi ngưng ủ, làm lạnh sữa xuống

15 – 200C. Trên đường sữa đưa đi làm lạnh có sử dụng một van tiết lưu với áp
suất điều chỉnh khoảng 1,5 đến 2,5 bar để làm mịn sửa 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.
Bảo quản lạnh: Bảo quản ở 2 đến 50C ít nhất là 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 đến 30 ngày ở nhiệt độ 2 đến 50C.

 Các quá trình sản xuất men cái sữa chua.
 Phối trộn: nước được nâng nhiệt lên 600C và sau đó đựợc đưa vào bộ phận định
lượng để đưa vào bồn men. Bột sữa gầy sữa được trộn hoà tan với nước ở trong
bồn nhờ cánh khuấy.
 Lọc: mục đích là để loại bỏ bã ra ngoài.
 Thanh trùng: dich sữa sau trộn và hoà tan được thanh trùng ở 900C trong 30
phút để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh .
 Làm nguội: dịch sữa sau thanh trùng được làm nguội xuống 430C là nhiệt độ
thích hợp cho quá trình lên men.

Cấy men: Men giống khô sẽ được cho vào buồng và khuấy đều trong 10 phút.

Lên men: Tắt cánh khuấy, quá trình lên men xảy ra. Sau khoảng 5 – 7giờ ở
43 – 450C, 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 đến 4 – 80C. Men cái sẽ
được lưu giữ ở nhiệt độ này không quá 48 giờ.



SỰ KHÁC NHAU GIỮA CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA CHUA
VỚI CÁC SẢN PHẨM CÙNG LOẠI.
 Quy trình sản xuất sữa chua dạng cánh khuấy:
Sữa nguyên
liệu

Chuẩn hóa
10


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

 Quy trình sản xuất sữa chua uống:
Sữa nguyên liệu

Chế phẩm
VSV lactic
thương mại

Chuẩn hóa, hiệu chỉnh
chất khô

Bài khí, đồng hóa

Hoạt hóa

Xử lý nhiệt, cấy giống

Lên men
Đường,

hương liệu

Phối trộn

Chất ổn
định

Đồng hóa

Thanh

Lên

Làm lạnh

Đồng hóa

Đồng hóa

Rót sản phẩm

Rót sản phẩm

Rót sản phẩm

Bảo quản lạnh

Bảo quản lạnh

Bảo quản lạnh

sữa chua
uống

sữa chua
uống

sữa chua
uống

11


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
 So sánh 3 quy trình: điểm khác biệt giữa quy trình sản xuất sữa chua và 2 quy
trình còn lại là quy trình sản xuất sữa chua có công đoạn ủ chín, giúp ổn định sản
phẩm.

III.
1.




Chỉ tiêu chất lượng sữa chua và máy móc
thiết bị
Chỉ tiêu chất lượng

Chỉ tiêu cảm quan:
Tên Tiêu chuẩn

Yêu cầu
Màu sắc
Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng phụ liệu bổ sung
Mùi, vị
Đặc trưng cho từng loại sản phẩm
Trạng thái
Mịn, đặc sệt.
Các chỉ tiêu hóa lý:
Tên chỉ tiêu
Hàm lượng chất
khô không chứa
chất béo, % khối
lượng
Hàm lượng chất
béo, % khối lượng
Độ axit, 0T





Mức yêu cầu
Sữa chua đã tách
1 phần chất béo

Sữa chua

Sữa chua gầy

8,2

8,2

8,2

>2

0,5 - 2

<0,5

75 - 140

Các chất nhiễm bẩn
Tên chỉ tiêu
Asen, mg/l
Chì, mg/l
Cadimi, mg/l
Thủy ngân, mg/l

Mức tối đa
0,5
0,5
1,0
0,05

Chỉ tiêu vi sinh vật:
Tên chỉ tiêu
Tổng số VSV hiếu khí, CFU/1g sản phẩm
Nhóm coliform, số vi khuẩn 1g sản phẩm

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn/1g sản phẩm
E.Coli, số vi khuẩn/1g sản phẩm
Salmonella, số vi khuẩn/25g sản phẩm
Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc/1g sản phẩm
12

Mức cho phép
Không xử lý
Xử lý
nhiệt
nhiệt
4
10
10
10
0
0
0
0
0
0
0
10
0


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

2. Các thiết bị dùng trong quá trình sản xuất:
 Thiết bị đồng hóa:

 Thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao gồm 2 bộ phận chính: bơm cao áp và hệ
thống tạo đối áp.
-

Bơm piston cao áp được
vận hành bởi động cơ
điện thông qua trục quay
và bộ truyền động để
chuyển động quay của
động cơ thành chuyển
động tịnh tiến của piston.

-

Các piston chuyển động
trong xilanh ở áp suất cao.
Chúng được chế tạo từ
những vật liệu có độ bền
cơ học cao. Bên trong
thiết bị còn có hệ thống
dẫn nước vào nhằm mục
đích làm mát cho piston
trong suốt quá trình làm
việc.

-

Đầu tiên mẫu nguyên liệu
được đưa vào thiết bị đồng hóa bởi piston. Bơm sẽ tăng áp lực cho hệ nhũ tương
từ 3 bar lên đến 100 – 250 bar hoặc cao hơn tại đầu vào của khe hẹp. Người ta sẽ

tạo một đối áp lên hệ nhũ tương bằng cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trong
các thiết bị giữa bộ phận sinh lực và bộ phận tạo khe hẹp. Đối áp này được duy
trì bởi một bơm thủy lực sử dụng dầu. Khi đó, áp suất đồng hóa sẽ cân bằng với
áp suất dầu tác dụng lên piston thủy lực.

-

Thông thường người ta chọn khe hẹp có chiều rộng khoảng 100 lần lớn hơn
đường kính hạt của pha phân tán. Đi ngang qua khe hẹp, tốc độ chuyển động của
hệ nhũ tương chỉ có thể tăng đến 100 – 400 m/s và quá trình đồng hóa chỉ diễn ra
13


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
trong khoảng 10 – 15 giây. Trong suốt thời gian này, toàn bộ năng lượng áp suất
được cung cấp từ bơm piston sẽ được chuyển thành áp suất để đẩy hệ nhũ tương
đi tiếp sau khi rời khe hẹp. Một phần khác được thoát ra dưới dạng nhiêt năng.
Theo tính toán chỉ 1% năng lượng sử dụng phục vụ cho mục đích đồng hóa: phá
vỡ các hạt của pha phân tán.
 Trong công nghiệp, máy đồng hóa có thể được thiết kế cấp bậc hạ cấp.
-

Thiết bị đống hóa 1 cấp ba gồm 1 bơm piston để đưa nguyên liệu vào máy, một
khe hẹp và một hệ thống thủy lực tạo đối áp. Trong công nghiệp chế biến sữa,
thiết bị đống hóa một cấp được sử dụng khi sản phẩm có hàm lượng chất béo
thấp hoặc hệ nhũ tương sau đồng hóa có độ nhớt cao.

-

Thiết bị đồng hóa 2 cấp bao gồm 1 piston để đưa nguyên liệu vào máy, hai khe

hẹp và hai hệ thống thủy lực tạo đối áp. Tuy nhiên người ta thường dùng chung
một bể dầu cho hai hệ thống thủy lực trên. Sau khi qua khe hẹp thứ nhất, các hạt
pha phân tán bị phá vỡ và giảm kích thước. Tuy nhiên chúng có thể bị kết dính
với nhau tạo thành chum hạt. Việc thực hiện giai đoạn đồng hóa tiếp theo nhằm
duy trì đối áp ổn định cho giai đoạn đồng hóa cấp 1, đồng thời tạo điều kiện cho
các chum hạt của pha phân tán tách ra thành từng hạt phân tán riêng lẻ, chống lại
hiện tượng tách pha trong quá trình bảo vệ hệ nhũ tương sau này.

-

Tiến trình đống hóa hai cấp rất phổ biển trong công nghiệp chế biến sữa, đặc biệt
đối với nhóm sản phẩm có hàm lượng chất béo cao hoặc tổng hàm lượng chất
khô cao và các sản phẩm yêu cầu có độ nhớt thấp.

 aThiết trao đổi nhiêt:
Đây là loại thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm, được ứng dụng rộng rãi để thanh
trùng hay gia nhiệt/làm lạnh các loại chất lỏng trong công nghệ sữa, thức
uống,thực phẩm dạng lỏng hay nhớt.

14


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
 Nguyên lý hoạt động.
-

Thiết bị trao đổi nhiệt nhiều tấm kim loại gợn song ghép chặt với nhau tạo thành
5 khu vực trao đổi nhiệt riêng biệt.

-

Hai vỉ liên tiếp ngăn cách nhau bằng một tấm kim loại dày gọi là tấm nối. Ngoài
cùng thiết bị có 2 tấm kim loại dày hơn, to hơn tấm nối, gồm, thứ nhất là tấm
khung được hàn chặt và bắt ốc vào bộ khung, thứ hai là tấm chịu áp. Người ta bố
trí các thanh kim loại ở 2 bên thiết bị, có đai ốc ép chặt tấm khung và tấm chịu
áp để giữ cho các tấm trao đổi nhiệt ép kín lại với nhau.

-

Các tấm truyền nhiệt được bố trí sao cho phân phối các dòng chảy vào giữa các
khe song song ngược nhau.

-

Quá trình xảy ra trong thiết bị là truyền nhiệt gián tiếp qua tấm kim loại mỏng
giữa 2 dòng lưu chất chuyển động ngược chiều theo 2 cơ chế:

 Truyền nhiệt đối lưu trong lòng mỗi dòng lưu chất
 Truyền nhiệt do dẫn nhiệt qua tấm kim loại
-

Các tấm được chế tạo dạng lượn sóng để tạo dòng chảy rối, làm tăng hiệu quả
truyền nhiệt

 Chi tiết các thiết bị.
-

Tấm trao đổi nhiệt là chi tiết quan trọng nhất trong thiết bị, đóng vai trò quyết
định khả năng và hiệu quả truyền nhiệt của dòng chảy.

-

Tấm trao đổi nhiệt được làm bằng thép không rỉ, vật liệu thường sử dụng là thép
không rỉ AISI 316 có pha titan hay SMO. Tấm này không chỉ cứng, chắc và
tránh được ăn mòn mà còn có khả năng truyền nhiệt tốt từ môi trường ấm hơn
qua bề mặt kim loại đến môi trường kia.

-

Các tấm kim loại trao đổi nhiệt có 4 lỗ tròn ở 4 gốc tạo đường dẫn cho lưu chất
chạy qua. Phần còn lại được gia công lượn sóng để:

 Viền ngoài tấm trao đổi nhiệt có các rãnh để ghép vòng đệm cao su vào, khi ép
chặt hai tấm (một tấm có miếng đệm và một tấm không có miếng đệm) thì đệm
này vừa có tác dụng bịt kín vừa có tác dụng định hướng dòng chảy vào những
kênh xen kẽ nhau.
 Tăng khả năng chảy rối khi dòng chảy chuyển động qua các gờ và khe, nhất là
các gờ hình chữ V đặt ngược chiều nhau (nếu để dạng tấm phẳng thì dòng lưu
chất dễ chảy màng), làm tăng khả năng truyền nhiệt.
15


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
 Giúp tăng cường (nhất là kết cấu hình chữ V), nâng cao độ bền của tấm kim loại
dưới áp suất cao của dòng chảy.
 Tăng diện tích bề mặt tiếp xúc để tăng hiệu quả truyền nhiệt.
-

Tuy nhiên có nhược điểm là khó loại bỏ cặn bẩn.

-

Có nhiều hình dạng của tấm trao đổi nhiệt đã được sử dụng: gờ ngang, gờ hình
chữ V với góc nghiêng 600 C, 300C… Tấm trao đổi nhiệt được chia thành 2 loại:

 Tấm A: có các rãnh hình chữ V đặt xuôi
 Tấm B: có các rãnh hình chữ V đặt ngược
-

Do cấu tạo của 2 tấm A và B là hoàn toàn giống nhau nên khi đảo ngược tấm A
ta sẽ được tấm B và ngược lại. Khi lắp ghép, người ta ghép tấm A và tấm B xen
kẽ.

-

Số lượng tấm trong khu vực trao đổi nhiệt quyết định bởi diện tích bề mặt truyền
nhiệt cần thiết, tốc độ dòng chảy, tính chất vật lý của lưu chất, độ giảm áp và chế
độ nhiệt độ của quy trình công nghệ.



Thiết bị lên men:

-

Quá trình lên men luôn được kiểm soát chặt chẽ bằng cách theo dõi liên tục quá
trình lên men thông qua 2 thông số quan trọng là nhiệt độ và độ chua. Chất tải
nhiệt thường dùng là hơi nước bão hòa bên trong thùng có cánh khuấy ngoài ra
còn có các thiết bị theo dõi và điều khiển nhiệt độ nhằm đảm bảo nhiệt độ trong
quá trình lên men luôn duy trì ở 430C.

-

Hai yêu cầu quan trọng của thùng lên men trong công nghệ sản xuất sữa chua là:
thùng phải kín đảm bảo trong điều kiện yếm khí. Đồng thời phải có điều khiển
nhiệt độ nhằm đảm bảo nhiệt độ trong quá trình lên men luôn duy trì ở 430C.

16


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
 Chi tiết thiết bị:
Đối với môi trường người ta sử dụng thiết bị lên men dang hình trụ đứng được
chế tạo từ vât liệu thép ko rỉ bên trong cánh khuấy có gắn các đầu dò nhiệt độ
pH… có thể theo dõi trực tiếp Các thông số trong suất quá trình lên men. Trong
sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa do không cần cung cấp oxi cho các vi sinh
vật khi lên men các thiết bị không có hệ thống sục khí. Motor chính cho thiết bị
thường được đặt ở trên nóc thiết bị còn các cửa nạp và tháo được lắp ở đáy thiết
bị ngoài ra thiết bị còn có cửa quan sát và van lấy mẫu
 Máy trộn: Thiết bị dùng để khấy trộn cho đều các thành phần có trong sữa chua.

 Thiết bị thanh trùng.
-

Thanh trùng là một trong những khâu quan trọng nhất của quá trình chế biến sữa,
giúp sữa giữ nguyên hương vị và giá trị dinh dưỡng, kéo dài thời hạn sử dụng.

-

Chất lượng và thời hạn sử dụng tùy thuộc vào nhiệt độ và thời gian thanh trùng.

Nhiệt độ thanh trùng dao động từ 72 - 750C, trong thời gian 15 - 20 giây.

-

Qui trình thanh trùng ở mỗi quốc gia khác nhau, tuỳ theo quy định pháp lý của
nước đó.

17


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài
-

Tuy nhiên, yêu cầu thông thường là nhiệt độ thanh trùng phải đủ để đảm bảo tiêu
diệt vi sinh vật có hại và vi trùng gây bệnh, trong khi không ảnh hưởng đến chất
lượng & mùi vị sản phẩm.

 Thiết bị đóng gói: Thiết bị đóng hộp, đóng block, đóng thùng giúp quá trình vận
chuyển và bảo quan

18


Tiểu Luận: Công Nghệ Chế Biến Sữa ChuaGVHD: Lê Văn Nhất Hoài

Tài liệu tham khảo
1. Đồ án tốt nghiệp – Đinh Thị Nhu Hoa – STH K47 – Trường Đại Học Bách Khoa
Hà Nội.
2. Quy trình lên men sữa chua – Lớp 07 DSH4 – Trường Đại Học Kỹ Thuật Công
Nghệ TP HCM.

3. Bài giảng công nghệ chế biến sữa – Giãng Viên Lê Văn Nhất Hoài – Trường
Đại Học Công Nghiệp TP HCM.
4. Quy trình sản xuất sữa chua – Lớp CTP12B – Trường Cao Đẳng Kinh Tế Kỹ
Thuật Cần Thơ.

19