kiemtailieu.com-de-tai-quy-trinh-cong-nghe-san-xuat-bo-tai-lieu-ebook-giao-trinh

MUC LUC
Mục lục

1


I) Định nghĩa
35

2)
3).............................................................................................................................................
4)

Tài liệu tham khảo

2


5)

I/ TỔNG QUAN VỀ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XT Bơ:
1) Nguyên liệu:

1.1. Cream:
6) Nguyên liệu chính trong sản xuất bơ là cream. Các nhà máy sản xuất bơ có thể thu nhận cream từ nguyên liệu sữa tươi bằng
phương pháp ly tâm hoặc thu mua cream từ những nhà máy chế biến sữa khác.
7.7.7
Các chỉ tiêu chất lương của cream:
7) > Để đánh giá chất lượng cream, người ta dựa vào ba nhóm chỉ tiêu: cảm quan, hóa lý, vi sinh.
❖ Chì tiêu cảm quan: hai chỉ tiêu quan trọng nhất là:
• Mùi.

• Vị.
8) => Khơng được có mùi vị lạ, đặc biệt là mùi ôi do chất béo bị oxy hóa.
9)
♦♦♦ Chỉ tiêu hóa lý:
• Hàm lượng chất béo: thường dao động trong khoảng 35 - 40%, min 12%.
• Chỉ sơ" iod:
- Nếu chỉ số iod q cao (lớn hơn 42), bơ thành phẩm sẽ có câu ưúc rất mềm.
- Nếu chỉ sô" iod quá thấp (nhỏ hơn 28), bơ sẽ trở nên cứng và khó phết lên bánh khi sử dụng.
10) => Dựa vào giá trị chỉ sô" iod của nguyên liệu, nhà sản xuất sẽ thay đổi các thơng sỏ" cơng nghệ thích hợp để chất lượng
bơ thành phẩm ln ổn định và đạt u cầu.
• Dư lượng kháng sinh, các chất tẩy rửa công nghiệp: không được chứa các chất này. => Do những chất này sẽ ức chê" hoạt động của
các vi khuẩn lactic và kéo dài thời
11) gian lên men. Hơn nữa, hàm lượng các sản phẩm trao đổi chất do vi khuẩn giông tạo ra sẽ không cân đô"i và ảnh hưởng không
tốt đến hương vị sản phẩm.
❖ Chỉ tiêu vi sinh: hàm lượng vi sinh vật (VSV) trong cream càng thấp càng tốt.
• Nhóm vi khuẩn ưa lạnh: người ta thường chú ý đến nhóm vi khuẩn này vì chúng có khả năng sinh tổng hợp enzym lipase chịu nhiệt.
Trong quá trình thanh trùng cream, hầu hết các vsv bị tiêu diệt. Tuy nhiên, lipase từ vi khuẩn ưa lạnh có thể giữ được hoạt tính ở nhiệt
độ 100°c (Luquet, 1986). Enzym này xúc tác quá trình thủy phân chất béo, làm thay đổi thành phần chất béo trong nguyên liệu.
12) => Giải pháp: tiến hành thanh trùng ngay sữa tươi khi mới nhập về nhà máy rồi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp ( 2 - 4°C)
trước khi đem vào chê" biến. Chê" độ thanh trùng là 63 - 65°c trong 15 giây. Khi đó nhóm vsv ưa lạnh - nguồn sinh tổng hợp lipase
chịu nhiệt - sẽ bị tiêu diệt hồn tồn. Nếu các nhà máy khơng có điều kiện thanh trùng ngay sữa tươi mới thu mua thì phải tiến hành
làm lạnh và bảo quản sữa ở 2

3


13) - 4°c. Trong thời gian tối đa 24 giờ tiếp theo, ta phải thực hiện quá trình thnah trùng
14) sữa.
15) 1.1.2 Xử ly cream có đơ chua cao:
16) > Trong trường hợp nhà máy mua cream nguyên liệu có chất lượng không tốt, độ chua

17) cao (15 - 20°D) thì cần tiến hành xử lý cream trước khi đưa vào sản xuất bơ.
18) ♦♦♦ Các phương pháp:
• Rửa cream bằng nước sạch với tỉ lệ cream/nước là 1/2 (v/v), sau đó tiến hành ly tâm để tách nước.
• Trung hòa để làm giảm độ chua của nguyên liệu cream, hóa chất thường dùng là CaO, Ca(OH) 2...
1.2.Vi sinh vật;
19) Trong sản xuất bơ lên men, người ta sử dụng vi khuẩn lactic dạng LD. Thường gặp nhất là Streptococcus diacetylactỉs và
Leuconostos cỉtrovorum. Trong q trình lên men, ngồi acid lactic, chúng sinh tổng hợp các hợp chất dễ bay hơi như aldehyde acetic,
diacetyl, acetoin... Các hợp chất này sẽ tạo cho sản phẩm bơ hương vị đặc trưng.
1.3.Các phụ gia;
20) Chất màu:
21) Màu sắc của bơ do các hợp chất carotenoides quyết định. Thông thường, vào mùa đông hàm lượng các hợp chất trên trong sữa
thấp hơn mùa hè nên bơ thành phẩm có màu nhạt hơn.
22) Người ta cho phép sử dụng một sô" chất màu thực phẩm trong sản xuất bơ. Ví dụ như ở Pháp, các chất màu có nguồn gơ"c
thiên nhiên sau đây được phép sử dụng:
• Curcumine (E100)
• Lactorìavin (E101)
•
Cochenille
(E120)
• Caramel (E150)
• Carotenoides
(E160)
• Indigotine (E132)
23) Chlorophylle(E140) Carbomedicinalis vegetalis (E153)
24) • Anthocyane (E160)

25) ❖ Muối NaCỈ: yêu cầu độ tinh sạch không thấp hơn 99,7%.
26) ♦♦♦ Chất chống oxy hóa: phổ biến nhất làgallat propyle, gallate octyl, gallate dodecyl, butyl hydroxy anisol (BHA) hoặc butyl
hydroxy toluen (BHT). Hàm lượng sử dụng thường không quá 0,01%.
27) ♦♦♦ Các gia vị khác:

28) Để đa dạng hóa các sản phẩm bơ trên thị trường, nhà sản xuất có thể sử dụng một sô" gia vị khác.
29) Việc lựa chọn gia vị phụ thuộc vào thị hiếu người tiêu dùng và quy định của mỗi nước. Ví dụ như ở Pháp, người ta cho phép sử
dụng những gia vị như tiêu, tỏi, mùi tây, củ đinh hương... trong sản xuất bơ.

4


2) Quy trình cơng nghệ sản xuất bơ:
2.1. Quy trình công nghệ sản xuất bơ lên men:
30) 2.1.1. Thanh trùng:
31) Mục đích: tiêu diệt hệ vsv và ức chế hoạt tính các enzym trong cream.
32) Phương pháp thực hiện:
• Nhiệt độ thanh trùng thường sử dụng là 90 - 95°c trong thời gian tối đa 15 - 20 giây. Nếu cream có chất lượng tốt, người ta thường
gia nhiệt nhanh nguyên liệu đến 95°c rồi làm nguội ngay.
33)
Nếu tăng nhiệt độ và thời gian thanh trùng thì hiệu quả của q trình sẽ tăng. Tuy nhiên, cream sẽ có mùi nấu và
ảnh hưởng xấu đến chất lượng bơ thành phẩm.
• Trường hợp cream có mùi lạ:
- Sử dụng phương pháp bài khí trong điều kiện chân khơng để tách các cấu tử dễ bay hơi ra khỏi cream. Quá trình bài khí sẽ được kết
hợp thực hiện cùng với quá trình thanh trùng cream.
- Quy trình thực hiện:
■ Đầu tiên, cream sẽ được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng để gia nhiệt lên đến 78°c.
■ Tiếp theo, cream được đưa vào bồn chân không để thực hiện q trình bài khí. Áp lực chân khơng cần được hiệu chỉnh sao cho nhiệt
độ sôi của cream trong bồn dao động quanh giá trị 62°c. Khi đó các cấu tử dễ bay hơi sẽ được tách ra khỏi cream.
■ Cuối cùng, cream được đưa trở lại hệ thông trao đổi nhiệt bản mỏng để gia nhiệt tiếp lên đên 95°c rồi làm nguội.
34)
Ớ châu Âu, vào mùa hè sữa tươi thường có mùi hành do nhóm cây họ hành mọc phổ biến trên các đồng cỏ. Khi đó
quá trình bài khí cream trong sản xuất bơ là cần thiết.
Cream
35)

36)
37)
38)
Vi khuẩn
Thanh trùng
39)lactic
40)
41)
42)
43)
Nhân giông
cấy giống
44)
45)
46)
47)
Lên men và xử lý
48)
49)
nhiệt - lạnh
50)
51)
52)
53)
Tạo hạt bơ (churning)
54)
Sữa bơ
và xử lý
55)
(buttermilk)

56)
57)
Bao gói

Hình 1: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất bơ lên men

5


58)
59)
60)
61)
62)
63)
64)
65)
66)
67)
68)

6


2.7.2.
Cấy giống vi sinh vât:
69) Các nhà máy sản xuất bơ có thể sử dụng sinh khơi vi khuẩn lactic dưới dạng sấy thăng hoa
do các hãng chuyên sản xuất giơng YSV cung cấp. Nếu khơng, họ có thể tự nhân giơng để phục vụ sản
xuất.
❖ Cấy giơhg VSV:

• Mơi trường nhân giông: phổ biến nhất là sữa gầy. Trước khi nhân giông, sữa gầy được thanh
trùng ở 90 - 95°c trong thời gian 1 5 - 3 0 phút.
• Nhân giông:
- Ta sử dụng phương pháp nhân giông theo nhiều cấp để có đủ sơ" tế bào vi khuẩn cấy vào cream.
- Các thông sô" kỹ thuật:
■ Nhiệt độ: 20°c.
■ Thời gian nhân giỏng cho mỗi cấp: 7 - 1 0 giờ.
- Canh trường vsv thu được có độ chua 18 - 20°SH, sơ" tê" bào vi khuẩn có thể lên đến 10 9 tê"
bào/ml. Những sản phẩm trao đổi chất quan trọng nhâ"t của vi khuẩn trong canh trường là acid
lactic, diacetyl và acid acetic. Chúng sẽ ảnh hưởng đến hương vị của bơ thành phẩm.
• Tỉ lệ giống cấy: phụ thuộc chỉ sô" iod của nguyên liệu và nhiệt độ lên men, tỉ lệ giông cấy
thường khoảng 1 - 7 % (v/v).
2.7.5.
Lên men và xử lý nhiêt lanh:
70) Quá trình lên men và xử lý nhiệt - lạnh sẽ diễn ra song song.
2.1.3.
L Lên men:
❖ Mục đích: sử sụng vi khuẩn lactic để sinh tổng hợp acid lactic và các sản phẩm trao đổi chất tạo
độ chua và hương vị đặc trưng cho cream.
❖ Điều khiển quá trình lên men:
• Tơ"c độ acid hóa cream và chế độ xử lý nhiệt sẽ ảnh hưởng đến câu trúc bơ thành phẩm.
• u cầu kỹ thuật: Sau q trình lên men
- Độ chua phần không béo trong cream cần đạt quanh giá trị 36°SH.
- Hàm lượng diacetyl trong cream khoảng 1,0 - l,5ppm.
❖ Thiết bị: thiết bị hình trụ có cánh khuấy và bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ.
2.I.3.2.
Xử lý nhiệt lạnh:
❖ Mục đích: kết tinh một lượng chất béo có trong cream.
❖ Nguyên tắc thực hiện: Do cream chứa hỗn hợp các chất béo có điểm nóng chảy khác nhau nên
nhiệt độ kết tinh của chúng cũng khác nhau. Tô"c độ kết tinh và độ tinh khiết của các tinh thể sẽ

phụ thuộc vào chê" độ xử lý nhiệt. Thông thường, người ta dựa vào chỉ sỏ" iod của cream để
chọn chê" độ xử lý nhiệt - lạnh tơi ưu. Khi đó bơ thành phẩm sẽ khơng có cấu trúc quá cứng
hoặc quá mềm.
71) Bảng 1 : Chế độ xử lý nhiệt lạnh và lượng giống cấy cho quá trình lên men cream tương
72) ứng với các chỉ số ỉod khác nhau của nguyên liệu
(Bylund Gosta, ỉ995)


2)

Chỉ số ỉod
5)
<28
8)
28-29
11) 3 0 - 3 1
14) 3 2 - 3 4
17) 3 5 - 3 7
20) 3 8 - 3 9
23) > 4 0

3) Chế độ xử lý nhiệt - lạnh
(°C)
6)
8-21-20
9)
8-21-16
12) 8 - 2 0 - 1 3
15) 6 - 1 9 - 1 2
18) 6 - 1 7 - 1 1

21) 6 - 1 5 - 1 0
24) 2 0 - 8 - 1 1

4)

Lượng giông cây (%v/v)
7)
1
10) 2 - 3
13) 5
16) 5
19) 6
22) 7
25) 5

26)
73)

74)

27)

Bảng 2 : Anh hưởng tỷ lệ chất béo lỏng và chất béo rắn trong cream đến độ cứng của bơ
75) thành phẩm
ịLuquet, 1985)
Lượng chất béo lỏng
28) (% TF)
32) 85
35) 55
38)

65-78

29)

Lượng chất béo rắn
30) (% TF)
33) 15
36) 45
39)

22-35

31)
phẩm

Cấu trúc bơ thành

34) Bơ mềm
37) Bơ cứng
40) Bơ có độ cứng vừa phải,
dễ phết lên bánh

41)
76)
77)

♦♦♦ Phương pháp thực hiện:
78)
• Các hiện tượng:

- Làm nguội chậm: Trong quá trình thanh trùng cream ở 90 - 95°c, tất cả các hạt cầu béo đều ở
trạng thái lỏng. Khi làm nguội cream xuống 40°c, một sô" phân tử chất béo bắt đầu kết tinh.
Nếu ta làm nguội cream xuống nhiệt độ thấp hơn với tốc độ chậm, quá trình kết tinh sẽ kéo dài
nhưng các tinh thể béo sẽ lần lượt xuất hiện với độ tinh khiết cao. Tuy nhiên do thời gian dài
nên hàm lượng các sản phẩm tạo vị chua và hương cho bơ được sinh tổng hợp bởi vi khuẩn
lactic trong cream sẽ không đạt được tỷ lệ cân đôi như mong muôn. Trong thực tế sản xuâ"t, ta
cần phải rút ngắn thời gian kết tinh chất béo bằng phương pháp làm nguội nhanh.
- Làm nguội nhanh: Khi làm nguội nhanh, quá trình kết tinh chất béo trong cream sẽ diễn ra
nhanh. Tuy nhiên, trong trườn hợp này, một sô" tinh thể chất béo thu được không đạt độ tinh
khiết cao và được gọi là “tinh thể hỗn hợp” (mỉxed crystals). Đó là các phân tử triglycerid có
điểm nóng chảy thấp bị nhốt trong các tinh thể triglycerid có điểm nóng chảy cao. Khi đó tỷ lệ
giữa khơi lượng chất béo ở thể lỏng so với tổng khôi lượng chất béo (TF) trong cream sẽ giảm
và bơ thành phẩm có cấu trúc cứng, khó phết lên bánh khi sử dụng.


79)

=> Giải pháp kỹ thuật:

80) Để khắc phục hiện tượng trên, sau khi giảm nhiệt độ cream để kết tinh một phần
chất béo, người ta nâng dần nhiệt độ lên để các triglycerid có điểm nóng chảy thấp sẽ hóa
lỏng và tách ra khỏi các “tinh thể hỗn hợp”. Cuôl cùng, tiến hàn hạ nhiệt độ cream nhưng
không quá thấp như ở lần hạ nhiệt độ đầu tiên để tái kết tinh chất béo. Khi đó một sơ"
triglycerid sẽ tiếp tục kết tinh, tuy nhiên độ tinh khiết của các tinh thể trong cream sẽ tăng,
sô" “tinh thể hỗn hợp” giảm. Ta có thể đạt được tỷ lệ phần trăm giữa lượng châ"t béo lỏng
so với tổng khôi lượng chất béo trong cream (TF) như mong muôn.
81) Sau cùng, người ta hạ nhiệt độ hỗn hợp xu ông 5 - 6°c và giữ trong khoảng 2 giờ.
82) Theo Luquet (1985), giải pháp kỹ thuật này sẽ làm giảm độ tổn thất chat béo theo
sữa bơ ở giai đoạn tạo hạt bơ tiếp theo.
83)

42)

Acid béo

54) A. butyric
61) A. caproic
68) A. caprylic
75) A. capric
82) A. lauric
89) A. myristic
96) A. palmitic
103)A. stearic
110)A. oleic
117)A. linoleic
124)A. linolenic
131)A.
arachidonic
138)
84)
2.1.4.
85)

43)

Bảng 3: Thành phần các acid béo trong sữa

% tổng ỉưựng
acid béo
55) 3,0-4,5
62) 1 , 3 - 2 2

69) 0,8 - 2,5
76) 1 , 8 - 3 , 8
83) 2 0 - 5 , 0
90) 7,0- 11,0
97) 25,0 - 29,0
104) 3 0 - 7 , 0
111) 30,0 - 40,0
118) 2 0 - 3 , 0
125) < 1,0
132) <1,0

44) Điểm
nóng chảy
56) -7,9
63) -1,5
70) 16,5
77) 31,4
84) 43,6
91) 53,8
98) 62,6
105) 69,3
112) 14,0
119) -5,0
126) -5,0
133) -49,5

45)

Sô" phân tử
46) Trạng thái

51)
52)
50)
H
059)
57)
58)
464)
865)
266) 60) Lỏng ở nhiệt
độ phòng
671)
12
273)
72)
878)
16
280)
79)
10
20
287)
85)
86)
12
24
294) 81) Rắn ở nhiệt
92)
93)
độ phòng

14
28
99)
100) 2101)
16
106) 32
107) 2108)
18
113) 36
114) 2115)
18
120) 34
121) 2122)116) Lỏng ở nhiệt
18
127) 32
128) 2129)
độ phòng
18
30
2
134) 135) 136)
20
32
2

Tao hat bơ (churnỉns) và xử lý:
♦♦♦ Mục đích:
86)
Quá trình tạo hạt bơ và xử lý có thể thực hiện theo phương pháp gián đoạn hoặc liên
tục với các cơng đoạn sau đây:

• Khy đảo (churning) hỗn hợp cream có chứa các tinh thể chat béo để biến chúng thành các hạt
bơ và sữa bơ (butter milk).
• Tách sữa bơ để thu nhận các hạt bơ.
• xử lý các hạt bơ riêng lẻ để tạo thành một khôi kết dính.
• Bổ sung mi và phân bơ" đều trong tồn bộ khôi bơ.


• Hiệu chỉnh độ ẩm và phân bô" đều các hạt nước nhỏ li ti trong tồn khơi sản phẩm.
• Xử lý chân khơng để làm giảm lượng khí có trong khôi bơ.
87) ♦♦♦ Các biến đổi xảy ra trong quá trình tạo hạt bơ:
88) Chat béo ừong hỗn hợp cream được nạp vào thiết bị sẽ tồn tại dưới hai dạng: tinh thể và
dịch lỏng.
• Sự tạo bọt: Khi thiết bị thực hiện chuyển động xoay sẽ khuây đảo mạnh hỗn hợp cream bên
trong và làm xuất hiện các bọt khí. Các hạt cầu béo sẽ phân bơ" tạp trung tại bề mặt tiếp xúc pha
giữa bọt khí (pha phân tán) và pha lỏng (pha liên tục) trong hỗn hợp.
• Sự phá vỡ membrane và giải phóng chất béo: Nếu sự khuấy đảo vẫn tiếp tục, các bọt khí sẽ trở
nên nhỏ hơn, bọt dày hơn, membrane bao xung quanh một sô" hạt cầu béo bị vỡ và giải phóng ra
các phân tử chất béo lỏng bên trong. Các phân tử béo này sẽ tạo nên một màng mỏng bề mặt các
bọt khí và các hạt cầu béo cịn lại.
• Sự vỡ bọt: Bọt khí càng dày thì thì sơ" phân tử chất béo được giải phóng ra từ các hạt cầu béo do
hiện tượng membrane bị phá vỡ sẽ càng lớn. Theo thời gian, bọt trở nên kém bền và nổ vỡ.
• Sự hình thành hạt bơ: Các hạt cầu béo và tinh thể béo nhờ những phân tử béo ở dạng lỏng tự do
sẽ liên kết lại với nhau thành khơi và hình thành nên các hạt bơ. Lúc đầu, kích thước các hạt bơ
râ"t nhỏ và ta khơng thể nhìn thấy được bằng mắt thường nhưng sau đó chúng lớn dần.
89) > Lưu ý:
• Để chọn giá trị nhiệt độ thích hợp cho q trình tạo hạt bơ, người ta dựa vào hàm lượng chất béo
có trong hỗn hợp cream trong thiết bị.
• Trong trường hợp có sử dụng chất màu, chúng được bổ sung vào hỗn hợp cream trong thiết bị
trước khi quá trình khuây đảo bắt đầu.
90) 2.1.5. Bao gói:

91) ♦♦♦ Thiết bị: Hiện nay, q trình bao gói sản phẩm được thực hiện ưên hệ thông thiết bị làm
việc tự động.
❖ Sản phẩm: Bơ thường được tạo hình dạng khơi chữ nhật với khơi lượng 25Og hoặc 500g.
❖ Bao bì: Loại bao bì thích hợp nhất là giấy nhơm hoặc hộp plastic do chúng ngăn cản được ánh
sáng, ẩm và hạn chê" tôi đa sự tổn that các câu tử hương có trong bơ. sản phẩm bơ bao gói trong
giấy nhơm hoặc hộp plastic tiếp tục được xếp vào những thùng carton rồi đem bảo quản trong
kho lạnh.


2.2. Quy trình cơng nghệ sản xuất bơ khơng lên men;
92) Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất bơ khổng lên men tương tự như đối với sản phẩm bơ
lên men nhưng đơn giản hơn. Ta bỏ qua hai giai đoạn cấy giông và lên men. Như vậy nguyên liệu
cream sau khi qua thanh trùng sẽ được đem đi xử lý nhiệt lạnh để tạo một sổ" tinh thể chất béo và để
đạt được tỷ lệ thích hợp giữa lượng chất béo dạng pha lỏng và lượng chất béo dạng tinh thể. Sau đó,
hỗn hợp được đưa vào hệ thống thiết bị hoạt động liên tục để tạo hạt bơ và xử lý bơ thành phẩm.
93) Hình 2: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất bơ khơng lên men

Thanh trùng

Xử lý nhiệt lạnh

Tạo hạt bơ (churning)
và xử lý

Bao gói

Sữa bơ
(buttermilk)

3) Bơ thành phẩm:
3.1. Các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm;
94)
♦t4 Chỉ tiêu cảm quan:
• Màu sắc: phải đồng đều trong cả khôi bơ, từ vàng nhạt đến vàng hơi sậm tùy sản phẩm.
• Mùi: mùi thơm đặc trưng (mùi hạnh nhân do quá trình thanh trùng, mùi của các hợp chất hữu cơ
sinh ra trong quá trình lên men: acid acetic, acid lactic, diacetyl), khơng lẫn mùi lạ.
• Vị: vị ngậy đặc trung của chất béo, vị mặn vừa phải; bơ lên men phải có vị chua nhẹ của acid
lactic.
• Cấu trúc: đánh giá qua độ cứng, độ dẻo, bề mặt khơ ráo, bóng mịn, ... bằng cách phết bơ lên
bánh rồi quan sát.
❖ Chỉ tiêu hóa lý:
95) Tùy theo quy định của mỗi nước và mỗi cơ sở sản xuất mà các chỉ tiêu hóa lý có thể dao
động trong những khỏang khác nhau.
• Hàm lượng chất béo: F in = 80 -82%.
• Độ ẩm: Wmax = 18%.
• Hàm lượng mi.
• Độ chua.
• Hàm lượng vitamin A, D.
• Các chỉ tiểu khác: hàm lượng protein,...
❖ Chỉ tiêu vi sinh:
• Tổng số vi khuẩn hiếu khí.
• Nấm men, nấm sợi.
• vsv gây bệnh (salmonella , Listeria): khơng có.
m

3.2. Bảo quản;
❖ Điều kiện bảo quản:
• Nhiệt độ: 5°c.
• Thời gian: vài tháng.

96) => Theo Vierling (1999), người ta có thể sử dụng nhiệt độ thấp hơn -15°c để kéo dài hơn
nữa thời gian bảo quản bơ.
❖ Các biến đổi trong quá trình bảo quản:
97) Quan trọng nhất là sự oxy hóa chất béo tạo nên các hợp chất peroxyde gây mùi khó chịu
và làm giảm giá trị dinh dưỡng của bơ. Một sô" peroxyd gây độc cho người sử dụng.
98)
=> Để hạn chế các biến đổi này, ta phải luôn bảo quản bơ trong bao bì kín ở nhiệt độ


99)

II/ THIẾT BỊ TRONG QUY TRÌNH SẢN XUÂT Bơ:

100)

1) Các thiết bị thanh trùng (thiết bị làm việc liên tục):

101) 1.1. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng ịplate heat exchangers):
102) 7.7.7. Cấu tao chung:
103)
Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật với độ dày rất mỏng và
được làm bằng thép không gỉ được ghép lại với nhau. Mỗi tấm bảng sẽ có bơn lỗ tại bơn góc và hệ
thơng các đường rãnh trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rô"i và tăng diện tích truyền nhiệt.
Hình 3: Một sơ" hình dạng bảng mỏng

7.7.2.
Nguyên lý hoat đông:
104)
Khi ghép các tấm bản mỏng lại với nhau, trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành
nên những hệ thông đường ông vào và ra cho mẫu khảo sát và châ"t tải nhiệt chuyển động xen kẽ

nhau. Mau khảo sát và châ"t tải nhiệt có thể chuyển động cùng chiều hay ngược chiều. Tùy thuộc vào
điều kiện cụ thể, các nhà sản xuất sẽ bơ" trí hệ thơng những đường dẫn thích hợp.

Hình 4: Ngun tắc chảy của
mẫu khảo sát và châ"t tải nhiệt


Hình 5 : Ví dụ về sơ đồ dịng chảy của sữa và chất tải nhiệt ( 4 x 2 / 2 )

1.1.3.

Giới thiêu môt số thiết bi:
105) Hãng Invensys APV
106) Gasketed plate heat exchanger - Paraflow

107) Be mặt truyền nhiệt : trên 3800 m2 Khoảng cách giữa các
bảng mỏng : 2.5 - 4 mm Ap suất: 0- 25 Bar Nhiệt độ: -35 -+250°c

108) Hãng API schmidt - bretten
109)
SIGMA SIGMAFIT Series Universal Plates


110)
111)

Lưu lượng : 2000 m3/h
Khoảng cách giữa các bảng mỏng : 2.5 - 4 mm

112) SIGMA X Series High Performance Plates

*jàr l'iMU»

‘
1

f'

Lưư lượng : 250 m3/h
Khoảng cách giữa các bảng mỏng : 4.5 - 5.5

113) Tranter

114)
Lưu lượng : 10 - 4600 m3/h Ap suất
làm việc : 10 - 25 bar Khỏ ang nhiệt độ : -20°c +180°c

115) Wenzhou Lihong Light Industry Mechanical Co., Ltd.


116) Bề mặt truyền nhiệt : 0.05 - 0.2 m2/bảng mỏng Bề dày của
bảng mỏng : 0.8 mm Khoảng cách giữa các bảng mỏng : 28 46 mm Ap suất: 0.4 - 2 MPa Nhiệt độ: 120 - 250°c

117) Jiangnan Cooler Factory of Quanzhou

118) Ap suất: 1.6 MPa Nhiệt độ: 180°c
119) Waukesha Cherry-Burrell
120) Shanghai Ruipai Machinery
Co., Ltd Nanjing Gaojie Light
Industrial Equipment Co., Ltd

Qingdao Yuhe Happiness Boiler
Co., Ltd Shanghai Accessen
New-Tech Co., Ltd.
Một số hãng sản xuất
khác :
1.2.1.1.
tạo:

121) 1.2. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống (tubular heat
exchanger):
1.2.1. Cấu tao chung và ngun lỵ hoat đơng:
Thiết bị với cấu hình một hoặc nhiều kênh (mono/multichanneỉs): ❖ Cấu


122) Bề mặt truyền nhiệt là thân các ống trụ có cùng trục nhưng kích thước đường kính khác
nhau. Tại mỗi đầu ơng trụ (1) có bộ phận (2) liên kết các ống lại với nhau và bơ" trí dịng vào/dịng
ra cho thực phẩm/chất tải nhiệt. Tồn bộ hệ thơng được lắp ráp chặt chẽ với nhau nhờ chốt trục (3).

139)

123)
124) Hình 6: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ơng với cấu tạo nhiều kênh
125) Nguyên lý hoạt động:
126) Trong quá ưình làm việc, thực phẩm và chất tải nhiệt chuyển động ngược chiều, xen kẽ
nhau trong những kênh được tạo ra bởi khoảng không gian giữa các ông trụ cùng trục trong thiết bị.
Kênh ngồi cùng ln chứa châ"t tải nhiệt. Thông thường các ông trụ được thiết kế với bề mặt gồ
ghề để tạo ra các dòng chảy rốì, nhờ đó hiệu quả của q trình truyền nhiệt sẽ được cải thiện.
1.2.1.2. Thiết bị vơi cấu hình một hoặc nhiều Ống ịmono/multitubes):
127) Đây là cấu hình cổ điển của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống.
128) Cấu tạo và nguyên lý hoạt động:

• Trường hợp thứ nhâ"t:
- Thiết bị gồm hai ơng hình trụ cùng trục nhưng có đường kính khác nhau và được đặt lồng vào
nhau.
- Mầu thực phẩm sẽ di chuyển theo ơng bên trong cịn chất tải nhiệt sẽ di chuyển theo ơng bên
ngồi.
• Trường hợp thứ hai:
- Thiết bị gồm một chùm ơng hình trụ song song có cùng đường kính được đặt bên trong một
ơng hình trụ lớn. Mau thực phẩm sẽ di chuyển trong các ơng hình trụ nhỏ, cịn chất tải nhiệt sẽ
di chuyển trong khoảng không gian giữa thân trong ơng hình trụ lớn và thân ngồi ơng hình trụ
nhỏ. Người ta nôi các đoạn ông trụ lớn trong hệ thơng lại với nhau nhờ các vịng nơi đơi (2).
- Để tạo nên các dòng chảy rối và tăng cường hiệu quả của sự truyền nhiệt, các ông trụ nhỏ có
thể được thiết kế với cấu hình dạng xoắn.


1

Hình 7: Thiết bị trao đổi nhiệt với cấu hình nhiều ống

1.2.2.

- ống chứa sản
sản
phẩm bên trong
2 - vòng nối ông

Giới thiêu môt số thiết bị:

129) Hãng Invensys APV
130)
Tubular heat exchangers for single or

multi-purpose product processing

131)
Vật liệu chế tạo : AISI 304L, AISI 319L và
các hợp kim

135)

UHDE

132)

Nhiệt độ

: -30 - 300°c

133)
134)
module

Áp suất
: 0 - trên 100 bar
Bề mặt truyền nhiệt : lớn hơn 73 m2 trong một


140) Waukesha Cherry-Burrell
141)

136)

137)
138)
139)

Một số hãng sản xuất khác :
Bowman
Bloksma

1.3. Thiết bị trao đổỉ nhiệt dạng ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học
140) (scraped - surface heat exchangers):
1.3.1.
Cấu tao chung:
141) > Nhìn chung thiết bị này có cấu hình gần giơng với thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống.
• Gồm hai ống hình trụ có kích thước đường kính khác nhau và được lồng đồng trục vào nhau.
Bề mặt hai thân trụ bằng phẳng.
• Tại vị trí trục chung là rotor có gắn các thanh khuấy có thể tháo lắp được.
142)
Thơng thường, người ta sử dụng rotor có đường kính từ 50,8 - 127mm. Việc
lựa chọn đường kính rotor phụ thuộc vào kích thước các hạt phân tán trong thực phẩm.
Nếu hạt có kích thước lớn, người ta sử dụng rotor có đường kính nhỏ và ngược lại.
• Trên hệ thơng rotor và thanh khuấy có gắn một sơ" thanh chắn theo phương thẳng đứng.
• Trục gắn các thanh khuây được nối với một motor đặt phía trên hai ông trụ.


142)

143)
144)

Hình 8 : Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ơng có bộ phận khy trộn cơ học

1.3.2.
Ngun lý hoat đơng:
• Thực phẩm sẽ được bơm vào ơng hình trụ bên trong từ phía đáy thiết bị và được tháo ra khỏi
thiết bị từ phía trên đỉnh.
• Ngược lại, châ"t tải nhiệt sẽ được nạp vào từ phía trên đỉnh theo khoảng không gian được tạo
ra giữa hai thân trụ và được tháo ra ngồi từ phía gần đáy.
• Trong q trình làm việc, các cánh khuấy và thanh chắn sẽ quay giúp cho sự truyền nhiệt được
diễn ra nhanh và tốt hơn, đồng thời giúp phôi ưộn các mẫu thực phẩm có độ nhớt cao (trong
trường hợp này là cream) hoặc các huyền phù có kích thước hạt phân tán lớn.
1.3.3.
Giới thiệu một số thiết bị:


Invensys APV
Scraped surface heat exchanger VT+

145) Nhiệt độ làm việc : trên 150°c
146) Năng suất ; trến 3 - 5 tín/h
147) Bề mặt truyền nhiệt:
148) + Ống trụ 422: 0,19 m2 + Ống trụ 460:
0,44 m2 + Ống trụ 660: 0,68 m2 + Ống trụ
680: 0,87 m2

149)

Scraped surface heat exchanger - HDRT and HEXRT
150) Nhiệt độ làm việc : trên 150°c
151) Năng suất : trên 3 - 5 tấn/h
152) Bề mặt truyền nhiệt:

153)
+ Ống trụ 648:
0.55 m2 + Ống trụ 672: 0.87
m2

154)

Scraped Surface Heat Exchanger - HT 680


155)

Nhiệt độ làm việc : trên 150°c

156)
157)

Năng suất : trên 3 - 5 tấn/h
Bề mặt truyền nhiệt: 0.87 m2

158) Waukesha Cherry-Burrell
159) Bề mặt truyền nhiệt: 11 m2
160) 1.4. So sánh giữa các nhóm thiết bị;

161) Hiệu quả truyền nhiệt:
162) • Dạng bảng mỏng: Tuy dịch kem có độ nhớt cao, khả năng truyền nhiệt kém, nhưng do chảy
thành từng lớp mỏng xen kẽ với chất tải nhiệt nên nhiệt lượng tổn thất


163) không nhiều, nhiệt độ được phân phôi đều trong tồn dịch cream giúp nâng cao

hiệu quả truyền nhiệt.
• Dạng ống: Dạng thiết bị này thích hợp để thanh trùng hoặc tiệt trùng thực phẩm dạng huyền
phù nên cũng có thể sử dụng để thanh trùng dịch cream có nồng độ chất khô cao và độ nhớt
cao. Tuy nhiên do khả năng truyền nhiệt của cream kém cũng như cấu tạo đặc trưng của thiết
bị nên sự truyền nhiệt trong thiết bị dạng ổng kém hiệu quả hơn dạng bảng mỏng.
• Dạng ơng có khuấy trộn: Do thiết bị có các cánh khuấy và thanh chắn nên sẽ giúp cho quá
trình truyền nhiệt diễn ra nhanh và đồng đều hơn. Dạng thiết bị này thích hợp để gia nhiệt và
làm nguội những thực phẩm dạng lỏng có độ nhớt cao, thực phẩm dạng huyền phù với các hạt
phân tán kích thước lớn hoặc để thực hiện quá trình kết tinh, nên cũng có thể sử dụng để thanh
trùng dịch cream có nồng độ chất khơ cao và độ nhớt cao. Tuy nhiên do khả năng truyền nhiệt
của cream kém cũng như cấu tạo đặc ưưng của thiết bị (sự truyền nhiệt chủ yếu xảy ra ở lớp
kem tiếp xúc với bề mặt ổng trụ trong) nên sự truyền nhiệt trong dạng thiết bị này kém hơn
dạng bản mỏng.
164)
❖ Chi phí năng lượng:
• Dạng ống có khuấy trộn: tốn nhiều năng lượng nhất do phải thực hiện hai quá trình gia nhiệt
và khuấy ưộn dịch cream.
• Dạng bảng mỏng và dạng ống: chỉ gia nhiệt chứ không khuấy trộn dịch cream nên ít tốn năng
lượng hơn.
165)
=> Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng giúp quá trình thanh trùng cream đạt
hiệu quả cao hơn hai dạng thiết bị còn lại về mặt kinh tế cũng như chất lượng bán thành phẩm.

2) Các thiết bị lên men:
2.1. Cấu tạo chung;
166)
> Do cream là môi trường lỏng nên ta sử dụng thiết bị lên men bề sâu có cấu tạo như
167) sau:
• Vật liệu: thép khơng gỉ.
• Dạng hình trụ đứng.

• Bên trong thiết bị có hệ thống cánh khuấy và các đầu dị nhiệt độ, pH... để có thể theo dõi trực
tiếp các thơng sơ" cơng nghệ trong q trình lên men.
168)
Trong sản xuất các sản phẩm lên men từ sữa, do không cần cung câp oxy
cho giông vsv (trường hợp này là vi khuẩn lactic kị khí tùy tiện) khi lên men nên các thiết
bị khơng có hệ thơng sục khí.
• Phần trên nắp thiết bị có các cửa với nhiều chức năng khác nhau: cửa thông cánh khuấy nối
với motor, cửa nạp giông, cửa nạp chất diều chỉnh pH,...
• cửa nạp mơi trường và tháo canh trường ra khỏi thiết bị thường được bơ" trí ở phần đáy.
• Ngồi ra thiết bị cịn có cửa quan sát, van lây mẫu,...
2.2.Nguyên lý hoạt động;
169) > Thiết bị hoạt động liên tục với các cổng đoạn như sau:


•
•
•
•

Chuẩn bị thiết bị lên men.
Nạp môi trường vô trùng vào thiết bị.
Cây giông và lên men.
Bổ sung cơ chất và tháo sản phẩm liên tục.
2.3. Giới thỉệu một sô" thiết bị:

170)

Wenzhou Lihong Light Industry Mechanical Co., Ltd.

143)

171)

144) Dung tích : 500 - 8000 L

3) Các thiết bị tạo hạt bơ (churning):
3.1.Thiết bị hoạt động gián đoạn;
172) 3.LI. Cấu tao chung:
173) > Thiết bị tạo hạt bơ hay còn gọi là thiết bị khuấy đảo cream hoặc thiết bị đánh cream có
cấu tạo như sau:
• Vật liệu: thép khơng gỉ.
• Nhiều hình dạng khác nhau: hình trụ đứng - đáy cơn, hình trụ ngang, hình lập phương, hình
chóp,...
• Bên trong có các tấm chắn và thanh đánh cream.
• Thiết bị có thể thực hiện chuyển động xoay nhờ một motor và bộ phận truyền động. Tốc độ
quay của thiết bị có thể hiệu chỉnh được.
• Thơng sơ" kỹ thuật:
- Thể tích: V = 8000 - 12000 lít, thể tích làm việc tôi đa khoảng 40 - 50%v.
- Tốc độ xoay: V = 25 - 35 vòng/phút.


3.1.2.
Nguyên lỵ hoat đông:
174) ♦♦♦ Tạo hạt bơ:
175)
Chat béo trong hỗn hợp cream được nạp vào thiết bị sẽ tồn tại dưới hai dạng: tinh
thể và dịch lỏng. Trong trường hợp có sử dụng chất màu, chúng được bổ sung vào hỗn hợp cream
trong thiết bị trước khi quá trình khuấy đảo bắt đầu.
• Khi thiết bị chuyển động xoay sẽ khuấy đảo mạnh hỗn hợp cream bên trong để thực hiện q
ưình tạo hạt bơ.

• Khi q trình tạo hạt bơ kết thúc, hỗn hợp thu được trong thiết bị gồm hai phần: các hạt bơ
(butter grains) và sữa bơ Çbutter milk).
176)
Trong sữa bơ có chứa một lượng chất béo. Giá trị này càng nhỏ chứng tỏ độ
tổn thât châ"t béo trong quá trình tạo hạt bơ sẽ càng thâ"p. Ớ các nước châu Âu, vào
mùa hè hàm lượng chat béo ừong sữa bơ thường cao hơn khi ta so sánh với các mùa
khác trong năm.
177) ❖ Xử lý hạt bơ:
• Rửa: Sau khi tách sữa bơ ra khỏi thiết bị, người ta thường dùng nước vổ trùng để rửa các hạt
bơ nhằm loại bỏ các hợp chất hòa tan trong sữa bơ còn bám trên bề mặt các hạt bơ.
• Tách nước vàbổ sung mi.
• Trộn và nén ép:
- Các hạt bơ sẽ được nén ép để tạo thành một khối đồng nhâ"t.
178)
Ớ giai đoạn này, nước sẽ được phân bơ" dưới dạng những hạt rất mịn
trong tồn bộ khối bơ mà ta khơng thể nhìn thấy được chúng bằng mắt thường. Một
hệ nhũ tương mới “nước/dầu” được hình thành.
- Các nhà sản xuất sẽ kiểm tra và hiệu chỉnh độ ẩm cho khơi bơ.
• Bài khí:
- Nhằm làm giảm lượng khí tự do có trong khơi bơ (nếu cần).
179)
Trong các sản phẩm bơ được sản xuất bằng phương pháp thủ cơng,
thơng thường lượng khí chiếm 5 - 7%(v/v). Hàm lượng khí trong bơ càng thấp thì
câ"u trúc bơ sẽ càng cứng.
- Để tách khí, người ta thực hiện khuấy đảo khối bơ trong điều kiện chân không. Khi đó, lượng
khí có thể giảm xuống 1% so với thể tích bơ thành phẩm.
3.1.3.
Giới thiêu mơt số thiết bi:
180)

Invensys APV