Đồ án Tìm hiểu quy trình công nghệ sản suất sữa chua 6 tấn ngày

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP HCM

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

TÌM HIỂU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
SẢN SUẤT SỮA CHUA 6 TẤN/ NGÀY
GVHD: NGUYỄN THỊ THU SANG
SVTH : NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY
MSSV : 2005130379

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 1


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

MỤC LỤC

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 2


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 3


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

LỜI MỞ ĐẦU
Sữa là sản phẩm cung cấp gần như đầy đủ chất dinh dưỡng cho con người. Vì
vậy nó là nguồn thực phẩm rất quan trọng và không thể thiếu đối với con người.
Đặc biệt sản phẩm yaourt rất có lợi cho hệ tiêu hóa. Do đó, cùng với sự phát triển
của ngành công nghiệp thực phẩm nói chung, công nghiệp chế biến sữa nói riêng
cũng đã và đang phát triển.
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 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.
Trong những năm gần đây, sữa chua đã và đang chiếm lĩnh thị trường tiêu thụ
rộng lớn trên khắp thế giới, người tiêu dùng yêu thích sản phẩm này không chỉ vì
giá trị dinh dưỡng mà còn các ưu điểm như giá thành rẻ, thông dụng, dễ tiêu dùng
và đặc biệt là hương vị đặc trưng mà các vi sinh vật lên men lactic trên sữa mang
lại cho sữa chua.
Với những lợi ích về dinh dưỡng cũng như giá trị kinh tế to lớn mà sữa chua
đem lại, không gì ngạc nhiên khi sữa chua trở thành một trong những đề tài nghiên
cứu đáng quan tâm. Để hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất sữa chua cũng như cách
tính toán nguyên liệu, thành phẩm. Vì vậy em quyết định chọn đề tài “Tìm hiểu
quy trình công nghệ sản xuất sữa chua 6 tấn/ngày”.

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 4


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
I.

GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CỦA SỮA CHUA
1.1 Tổng quan về sữa chua:
Sữa chua được những người du mục vùng Mount Elbus (Nga) phát hiện cách
đây hàng ngàn năm. Ngày xưa, người ta nuôi dê và cừu rồi lấy sữa của chúng dự
trữ trong các bầu chứa nước, đến thời tiết ấm áp, sữa được dữ trữ trở nên vón cục.
Và điều này đã khởi đầu cho kỷ nguyên của thực phẩm sữa chua.
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 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.
1.2 Phân loại sữa chua:
1.2.1 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
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 5


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC 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.

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 6


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
e. Yogourt cô đặc (strained yogourt):

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.
1.2.2

Dựa vào cơ sở thành phần hóa học hoặc hàm lượng béo:

Một phân loại khác cho yaourt là dựa vào hàm lượng chất béo trong sản phẩm.
Lượng chất béo trong sản phẩm. Lượng chất béo trong yaourt có thể dao động từ 010%, thông thường là từ 0,5 – 3,5%.Theo Tổ chức y tế thế giới WHO và tổ chức nông
lương FAO, sản phẩm yaourt có thể được chia thành ba nhóm:
Yaour béo (fat yaourt)
Yaourt bán gầy (partially skimmed yaourt)
Yaourt gầy (skimmed yaourt)
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%

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 7


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Dựa vào hương vị:
a. Tự nhiên: mùi của sản phẩm hình thành tự nhiên
1.2.3

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

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 8


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

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.
1.3 Một số lơi ích của sữa chua:
Trong 100g sữa chua chứa khoảng:
−
−
−
−
−
a.

100Kcal (bằng khoảng chén cơm hay 2 trái chuối xanh)
Chất đường (15,4g)
Chất đạm (3,1g)
Chất béo (3g)

Canxi và một số loại vitamin
Có nhiều vi khuẩn có ích, tốt cho đường ruột:
Mỗi hộp sữa chua đều có các men vi sinh có ích sống trong đường tiêu hóa.
Điều này giúp hạn chế các vi sinh vật gây hại có thể gây nhiễm trùng đường ruột,
vì vậy tích cực ăn nhiều sữa chua để nhận được nhiều men vi sinh có ích giúp điều
chỉnh tiêu hóa hoặc tăng cường hệ thống miễn dịch.

b.

Giảm kích thước vòng eo:
Ăn sữa chua đều đặn hàng ngày có thể giảm kích thước vòng eo. Được biết
những người ăn nhiều sữa chua khi kết hợp cùng chế độ cắt giảm số lượng calo
giúp giảm 22% kích cỡ vòng eo so với những người ăn kiêng đã bỏ qua các bữa ăn
nhẹ với sữa chua.

c. Chứa nhiều các vitamin:

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 9


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Ăn sữa chua giúp cung cấp một nguồn quan trọng của kali, riboflavin, phốt pho,
iốt, kẽm và vitamin B5. Sữa chua cũng chứa B12 giúp duy trì các tế bào máu đỏ và
giữ cho hệ thống thần kinh hoạt động tốt. Những vitamin B12 này được tìm thấy
chủ yếu ở các sản phẩm động vật, chẳng hạn như thịt gà và cá vì thế nó cung cấp
nhiều dưỡng chất. Các vitamin D có trong sữa chua không phải là tự nhiên, nhưng
nó giúp tăng cường hấp thu canxi cho cơ thể.
d. Khôi phục sức khỏe nhanh hơn:

Với tỷ lệ đạm và carbohydrates cao, sữa chua còn giàu protein cao nên nó được
coi là một bữa ăn nhẹ rất tốt cho cơ thể những lúc mệt mỏi hoặc ăn sau khi luyện
tập thể dục thể thao. Ngoài ra, các protein trong sữa chua cũng có thể giúp tăng
lượng nước hấp thụ ruột, cải thiện tình trạng ẩm hóa cho làn da.
e. Ngăn ngừa bệnh cao huyết áp:

Việc tiêu thụ muối mỗi ngày bằng cách này hay cách khác theo thời gian đều có thể
dẫn đến tăng huyết áp, suy thận và bệnh tim. Nhưng chỉ cần tiêu thụ sữa chua thì
các kali trong sữa chua có thể giúp xóa sạch một số natri dư thừa của cơ thể.
f.

Chữa cảm lạnh:
Ăn từ 2-3 hộp sữa chua mỗi ngày có thể khiến cơ thể mạnh mẽ hơn và chống lại
nhiều bệnh tật, nhiễm trùng.
Những nghiên cứu cho thấy các vi khuẩn lành mạnh trong sữa chua giúp gửi tín
hiệu đến tế bào miễn dịch trong cơ thể nhằm chống lại các vi khuẩn gây hại.

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 10


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
NỘI DUNG CHÍNH
2.1 Tổng quan về nguyên liệu:
2.1.1 Nguyên liệu chính:
a. Sữa bò tươi:
Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của con cái thuộc động vật có vú;
II.

cung cấp nguồn dinh dưỡng đầy đủ, thiết yếu để nuôi con trong giai đoạn đầu đời,
trước khi con non có thể tiêu hoá các loại thức ăn khác.
Sữa trong giai đoạn đầu (4 - 7 ngày) của chu kỳ sữa (chu kỳ sữa là khoảng thời
gian từ khi bắt đầu tiết sữa - sau khi đẻ, đến khi kết thúc tiết sữa - cạn
được gọi là sữa non. Sữa non có thành phần khác rất

sữa)
nhiều

so với sữa thường, nó rất giàu protein, chất béo

no,

canxi, vitamin để con non dễ dàng hấp thu trong

điều kiện

hệ tiêu hoá chưa phát triển; đặc biệt nó chứa

kháng thể

từ cơ thể mẹ truyền sang, giúp con non chống

chịu lại

bệnh tật trong giai đoạn đầu khi cơ chế miễn dịch

chưa

được hoàn thiện. Tuy nhiên, sữa non không được sử

dụng

trong chế biến thành sữa thành phẩm do cấu trúc
yếu, dễ bị biến đổi do nhiệt (xử lí nhiệt là khâu đầu tiên

protein
trong chế biến tất cả

các loại sản phẩm sữa).
Con người đã biết cách chăn nuôi một
số loài động vật để khai thác sữa, phục vụ cho

Hình 5: Sữa tươi

nhu cầu tiêu dùng thực phẩm của mình từ lúc còn rất sơ khai. Bò là loài động vật đầu
tiên được sử dụng với mục đích khai thác sữa, sau hàng ngàn năm thuần hoá và lai tạo,
đến nay nhiều giống bò chuyên dụng sản xuất sữa đã được tạo ra. Hiện tại, bò sữa là
loài động vật sản xuất sữa phổ biết nhất, phần lớn sữa được sản xuất ra trên thế giới có
nguồn gốc từ bò sữa. Ngoài ra có thể kể đến một số loài động vật sản xuất sữa cũng
khá phổ biến như dê, cừu, trâu, tuy nhiên khả năng sản xuất sữa của các loài này nhỏ
hơn rất nhiều so với bò sữa.
Ở nước ta, sữa là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghệ thực phẩm.
Sữa bò tươi được sử dụng trong sản xuất sữa chua phải có chất lượng tốt. Các yêu cầu
quan trọng cho nguyên liệu sữa tươi như sau:
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 11

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
-

Tổng số tế bào vi sinh vật trong sữa càng thấp càng tốt.
Không chứa thể thực khuẩn (bacteriophage).
Không chứa kháng sinh (penicillin, streptomycin,…)
Không chứa các enzyme.
Không chứa dư lượng hoá chất có nguồn gốc từ quá trình tẩy rửa và vệ sinh

dụng cụ hoặc thiết bị đựng sữa.
Hai chỉ tiêu quan trọng của sữa nguyên liệu là hàm lượng chất béo và hàm lượng chất
khô không béo.
Tính chất vật lý của sữa bò:
- Sữa là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein và môt số chất
-

khoáng trong sữa tạo nên.
Sữa có màu trắng đến vàng nhạt, màu sắc phụ thuộc vào hàm lượng beta - carotene

-

có trong chất béo của sữa.
Sữa có mùi đặc trưng, có vị ngọt nhẹ.
Có độ nhớt lớn hơn 2 lần so với nước. Sữa thường có đặc điểm và tính chất sau:
pH ( ở 200C)
Độ chua tính bằng độ Dornic- D0
Tỷ trọng
Điểm đông đặc
Mật độ quang ở 150C

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

6,5 – 6,7
15 – 18
1,028 – 1,036
-0,54 – -0,59
1,030 – 1,034

Page 12


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Thành phần hóa học của sữa bò tươi:
Thành phần hóa học của 1000ml sữa bò
Thành phần

Hàm lượng %

Thành phần

Hàm lượng %

Nước

85 – 89

Các chất hoạt tính Số lượng nhỏ
sinh học

Chất khô

11 – 15%

Vi lượng

Số lượng nhỏ

Chất béo

2,9 – 5,0

Enzyme

Số lượng nhỏ

Mỡ sữa

0,03 – 0,05

Vitamin

5,0 – 8,0

Photphate

2,5 – 4,0

Kháng sinh

Chất chữa nitơ

2,3 – 2,9

Hoocmon

Casein

0,02 – 0,08

Chất màu

Chất phinitơ

4,5 – 5,0

Chất khí

Cacbonhydrate

0,01 – 0,1

Lactose
Glucose
−

Nước :
Là thành phần chủ yếu của sữa, là dung môi hoà tan các chất hữu cơ và vô cơ, là

môi trường cho các phản ứng hoá sinh. Phần lớn nước trong sữa có thể thoát ra ngoài

khi đun nóng.
− Tổng hàm lượng chất khô:
Tổng các chất khô được hiểu là hàm lượng các chất còn lại trong sữa sau quá
trình bài khí và làm bốc hơi toàn bộ lượng nước (dạng không liên kết) có trong sữa.
Chất khô không béo là hiệu số giữa tống các chất khô và hàm lượng chất béo
trong sữa. Giá trị hàm lượng chất khô không béo trong sữa bò thường là 9, 1 %.
− Đường lactose:
Lactose là một disaccharide do một phân tử glucose và một phân tử galactose
liên kết với nhau tạo thành. Trong sữa, đường lactose tồn tại dưới 2 dạng - lactose và –
lactose. Tỷ lệ hàm lượng giữa hai dạng này phụ thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ của
sữa. Chỉ có sữa động vật là nguồn chứa lactose duy nhất trong tự nhiên.
Lactose là đường khử, độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với disaccharide và
monosaccharide thường gặp, lactose có thể bị thủy phân bởi enzyme lactaza.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 13


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Ở nhiệt độ cao, lactose bị biến đổi thành caramen. Vì vậy khi khử trùng sữa, một phần
lactose bị caramen hoá nên sữa sẽ có màu sậm hơn sữa chưa khử trùng.
Ngoài lactose, trong sữa còn có galactose (20mg/l), glucose (hàm lượng trung bình
70mg/l), các hợp chất glucid chứa N (hàm lượng thấp hoặc dạng vết).
−

Chất béo:
Chất béo trong sữa thường dạng hình cầu. Trong 1ml sữa có khoảng 10 – 15 tỷ

hạt cầu béo. Thành phần chủ yếu của các hạt là glyceride, phospholipid và protein.
− Chất khoáng

Lượng chất khoáng trong sữa không nhiều nhưng sự có mặt các chất khoáng
đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng của sữa
− Vitamin
Sữa có chứa nhiều loại vitamin với số lượng không lớn lắm, các vitamin thuộc 2
nhóm chính là:
Nhóm tan trong chất béo gồm A, D, E
Nhóm tan trong nước gồm B1, B2, C

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 14


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
−

Hợp chất chứa nitơ
• Casein
Là những protein có tính acid vì trong phân tử của chúng có nhiều gốc acid

glutamic và acid aspartic, là thành phần chủ yếu của protein sữa. Casein tồn tại dưới
dạng micelle, mổi micelle chứa 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng
(Ca, K, Mg, phosphate và citrate).
Chú thích:
A – Tiểu micelle
B – Đầu ưa nước của – casein
C – Phosphate
D – – casein
E – Tương tác kỵ nước
Hình 5: Sự tổ chức của micelle

Các micelle có hàm lượng – casein khá cao với đầu ưa nước luôn hướng ra
ngoài, nếu lấy đi dầu ưa nước này hoặc giảm hàm lượng – casein thì cấu trúc micelle
trở nên không ổn định, nếu có mặt cúa Ca 2+ trong sữa thì các micelle sẽ liên kết lại với
nhau tạo nên hiện tượng đông tụ casein.
• Enzyme
Enzyme là những chất xúc tác phản ứng, có bản chất là protein.
Tính đến nay có hơn 60 enzyme khác nhau được tìm thấy trong sữa. Enzyme
đầu tiên được tìm thấy trong sữa là lactoperoxydase.
Sự có mặt của các enzyme trong sữa là nguyên nhân gây biến đổi thành phần
hóa học của sữa trong quá trình bảo quản, từ đó làm giảm chất lượng hoặc làm hư hỏng
sữa. Tuy nhiên một số enzyme như lactoperoxydase, lysozyme có vai trò kháng khuẩn,
tham gia vào việc ổn định chất lượng trong quá trình bảo quản trước khi chế biến.
Hàm lượng VSV trong sữa càng cao thì thành phần enzyme có trong sữa đa
dạng và hoạt tính càng cao.
− Hormone
Hormone do các tuyến nội tiết tiết ra và giữ vai trò quan trọng trong quá trình
sinh trưởng của động vật. Trong sữa bò, ta có thể tìm thấy nhiều loại hormone. Chúng
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 15


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
được chia là 3 nhóm là proteohormone, hormone peptide và hormone steoride, trong đó
prolactine được nghiên cứu nhiều hơn cả. Hàm lượng trung bình prolactine trong sữa
bò là 50µg/l, trong sữa non là 230µg/l.
Hệ vi sinh vật trong sữa:
 Nguồn gốc hệ vi sinh vật trong sữa
- Bầu vú động vật cho sữa: đây là nơi có nhiều loài vi sinh vật khác nhau. Chúng tồn
tại dưới dạng tế bào sinh dưỡng hoặc bào

tử. Trong quá trình vắt sữa một số vi
sinh vật có thể bị rơi vào bình chứa làm
cho sữa bị nhiễm vi sinh vật. Vì vậy, ta
cần vệ sinh bầu vú và các khu vực lân
cận trên cơ thể động vật cho sữa để hạn
chế số lượng vi sinh vật bị nhiễm vào
sữa.

Vi khuẩn hiện diện xung quanh
bầu vú động vật

Hình 6: Vắt sữa bằng máy

Vi khuẩn xâm nhập vào bên trong
bầu vú

- Người và thiết bị vắt sữa: nếu vắt sữa bằng phương pháp thủ công, để hạn chế nhiễm
vi sinh vật, người vắt sữa phải có sức khoẻ tốt, không mắc bệnh truyền nhiễm, vệ sinh
cơ thể tốt, thao tác kỹ thuật đảm bảo vệ sinh. Nếu quá trình vắt sữa bằng máy, cần chú
ý vệ sinh và vô trùng hệ thống dẫn sữa từ bầu vú con vật đến dụng cụ chứa.
- Môi trường chuồng trại nơi vắt sữa: vi sinh vật tồn tại ở khắp mọi nơi nên dễ dàng lây
nhiễm vào sữa. Do đó, cần phải đảm bảo vệ sinh môi trường nơi vắt sữa.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 16


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
 Hệ vi sinh vật:

Hệ vi sinh vật và số lượng của chúng luôn thay đổi. Trong đó các vi sinh vật có thể
chia làm 2 nhóm chính: prokaryote và eukaryote.
• Prokaryote
Nhóm vi sinh vật prokaryote có nhân chưa hoàn chỉnh. Đại diện quan trong cho nhóm
prokaryote là vi khuẩn (bacteria).
Các nhóm nhóm vi khuẩn thường gặp trong sữa là vi khuẩn lactic, coliforms, vi khuẩn
sinh axit butyric, vi khuẩn sinh axit propionic và các vi khuẩn gây thối.
- Vi khuẩn lactic: hình cầu hoặc hình gậy, gram (+), nhiệt độ sinh trưởng tối ưu là 25
- 47OC. Để tồn tại trong môi trường sữa, chúng tổng hợp năng lượng ATP từ cơ chất
lactose.

-

Vi khuẩn Coliforms: nhóm vi khuẩn gram (-), kị khí tuỳ tiện, nhiệt độ sinh trưởng
tối ưu 30 - 44OC. Trong sữa, Coliforms sẽ chuyển hoá đường lactose tạo axit lactic
và các acid hữu cơ khác, khí CO 2… Chúng cũng phân giải protein trong sữa tạo ra
các sản phẩm khí làm sữa có mùi khó chịu, Coliforms bi tiêu diệt ở 75 OC sau 20

-

giây.
Vi khuẩn sinh acid butyric (giống Clostridium): vi khuẩn gram (+), kị khí bắt buộc.
Chuyển hoá đường trong sữa thành nhiều sản phẩm khác nhau như axit butyric,
butanol, ethanol, aceton, khí CO2, H2… Làm thay đổi thành phần hoá học và cảm
quan của sữa.
Các bào tử Clostridium khá bền với nhiệt độ. Trong quá trình thanh trùng sữa
không thể tiêu diệt được hoàn toàn các bào tử Clotridium chịu nhiệt. Cho nên phải
dùng các giải pháp kỹ thuật khác như vi lọc, ly tâm hoặc sử dụng chất kháng khuẩn.

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 17


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
-

Vi khuẩn Propionic (giống Propionibacterium): có trong dạ cỏ và đường ruột của
nhóm động vật nhai lại, gram (+), kị khí không bắt buộc, chuyển hoá acid
propionic, acid acetic, khí CO2… làm hư hỏng chất lượng sữa, bị tiêu diệt ở 75OC

-

sau 20 giây.
Vi khuẩn gây thối: đó là các vi khuẩn có khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào
trong môi trường sữa. Protease sẽ tiếp xúc quá trình thuỷ phân protein tạo ra các sản
phẩm như polypeptide, peptide và axit amin. Một số axit amin tiếp tục phân huỷ tạo
NH3, H2S…làm sữa có mùi khó chịu.
Vài giống vi khuẩn gây thối có khả năng sinh tổng hợp lipase ngoại bào, enzyme
này xúc tác quá trình thuỷ phân các chất béo trong sữa và tạo nhiều sản phẩm có
mùi ôi. Một số giống thường gặp là: Pseudomonas, Bacillus, Micrococcus…Dạng
hình cầu hoặc gậy, hiếu khí lẫn kỵ khí.
Trong đó cần chú ý đến loài Pseudomonas fluorescens, vì enzyme protease và
lipase được tổng hợp bởi loài này thường rất bền với nhiệt, chúng là nguyên nhân
chính gây nên quá trình phân giải protein và lipid, nhanh chóng làm hư hỏng chất
lượng sữa.

Pseudomonas fluorescens

• Eukaryote

Nhóm vi sinh vật eukaryote có nhân chưa hoàn chỉnh. Hai đại diện của nhóm

eukaryote thường được tìm thấy trong sữa là nấm men và nấm sợi.
- Nấm men: cơ thể đơn bào, hình cầu, oval hoặc trứng…Một số loài thường gặp
Saccharomyces cerevisiae, Kluyveromyces marxianus…thuộc nhóm kỵ khí tuỳ tiện.
Chúng sử dụng đường lactose cho quá trình trao đổi chất. Thường được sử dụng
trong sản xuất sữa chua truyền thống.
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 18


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Saccharomyces cerevisiae

-

Nấm sợi: hình sợi, phân nhánh. Hầu hết các nấm sợi thuộc nhóm hiếu khí bắt buộc,
nhiệt độ sinh trưởng tối ưu từ 20 0C đến 300C. Một số loài nấm sợi thường nhiễm
vào sữa là: Penicillium camembertii, P. roquefortii, P. casei, Rhizopus stolonifer…

Hầu hết các loại nấm men và nấm sợi đều bị tiêu diệt trong quá trình thanh trùng sữa ở
750C trong 10 – 15 giây.
Men cái:
Quá trình sản xuất ra sữa chua chủ yếu dùng phương pháp lên men lactic. Lên
men lactic là quá trình hóa sinh đặc trưng của sữa dưới tác động của vi khuẩn lactic lên
men đường lactoza có trong sữa để tạo thành axit lactic. Để tiến trình lên men nhanh và
ổn định, người ta cho thêm loại vi khuẩn Leuconostoc hoặc nấm mốc.
 Lên men Lactic đồng hình

Sự lên men tạo sản phẩm chính là axit lactic chiếm 90 - 98% tổng sản phẩm lên men,
sản phẩm phụ là etanol, axit axetic, CO2, axetoin…
 Lên men Lactic dị hình
Còn gọi là lên men lactic không điển hình, sản phẩm cuối cùng ngoài axit lactic còn
nhiều sản phẩm phụ: axit acetic, rượu ethylic, CO2, dextran…
Men cái dùng trong sản xuất sữa chua thường là hỗn hợp trộn của hai loại vi
sinh vật Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus.
• Lactobacillus bulgaricus (L. bulgaricus):

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 19


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Là vi khuẩn lên men điển hình, phát triển tốt ở nhiệt độ 45 - 50 0C trong môi trường
có độ axit cao. Loài này có thể tạo ra trong khối sữa đến 2,7% axit lactic từ đường
lactose.
• Streptococcus thermophilus(S. thermophilus)
Phát triển tốt ở nhiệt độ 500C
và sinh sản tốt ở nhiệt độ 37 400C. Đây cũng là vi khuẩn
lactic chịu nhiệt lên men điển
hình, có thể chịu được nhiệt độ
đun nóng đến 650C trong 30
phút nhưng chỉ phát triển được
trong môi trường axit thấp hơn L. bulgaricus.
Mặc dù chúng có thể phát triển độc lập nhưng khi nuôi cấy chung, tốc độ sản
sinh ra axit của chúng cao hơn nhiều so với khi nuôi riêng.
Streptococcus thermophilus phát triển nhanh và tạo ra cả axit lần khí CO 2. CO2
và formate tạo ra kích thích cho L. bulgaricus phát triển. Mặt khác, hoạt động thủy

phân protein của L. bulgaricus tạo ra peptide và axit amin cần cho sự phát triển của
Streptococcus thermophilus.

Những
vi

sinh vật

này

chịu

trách nhiệm trong việc hình thành hương vị và cấu trúc của sữa chua. Khối lượng sữa
chua đông tụ trong quá trình lên men do pH giảm xuống.
- S. thermophilus chịu trách nhiệm đối với việc giảm pH lúc đầu khoảng 5.0
- L. bulgaricus làm giảm pH xuống thấp hơn nữa (khoảng 4.0)
Những sản phẩm sau quá trình lên men tạo được hương vị của sữa chua:
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 20


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Axit lactic
Acetaldehyde
Axit acetic
Diacetyl
b. Sữa bột gầy:
-

Sữa bột và cream bột là các sản phẩm thu được bằng cách loại bỏ nước ra khỏi
sữa hoặc cream. Hàm lượng chất béo và/hoặc protein của sữa hoặc cream có thể chỉ
được điều chỉnh để phù hợp với các yêu cầu về thành phần quy định trong Điều 3 của
tiêu chuẩn này, bằng cách thêm và/hoặc loại bớt thành phần sữa mà không làm thay đổi
tỷ lệ giữa whey protein và casein của sữa.
2.1.2

Để

tăng

Nguyên liệu phụ:
2.1.2.1 Chất tạo ngọt:
vị

ngọt

cho

yaourt,

người

ta

thường

bổ

sung

đường

(glucose,saccharose…) vào sữa trong quá trình chế biến. Đường có thể bổ sung trực
tiếp hoặc dưới dang pureé trái cây. Đối với những sản phẩm dành cho người ăn kiêng,
các nhà sản xuất sử dụng chất tạo ngọt (sweetener), thông dụng nhất là tinh luyện.
2.1.2.2 Chất nhũ hóa:

Chất nhũ hóa được sử dụng nhằm tạo trạng thái bền vững cho sữa chua, như tạo
độ gel bền vững làm cho sữa không bị tách lớp trong quá trình bảo quản. Chất nhũ hóa
được sử dụng cần đạt một số yêu cầu sau:
+ Không độc hại đối với sức khoẻ con người.
+ Chế phẩm này phải hoàn toàn tuân theo những quy định của tổ có thẩm quyền.
Tiêu chuẩn nguyên liệu chính, phụ:
2.1.3.1 Tiêu chuẩn nguyên liệu chính:
a. Sữa tươi nguyên liệu:
Theo TCVN 7405:2009 (Sữa tươi nguyên liệu)
2.1.3

Các chỉ tiêu cảm quan (được quy định trong Bảng).
Bảng 1- Các chỉ tiêu cảm quan

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 21


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Tên chỉ tiêu

Yêu cầu

1. Màu sắc

Từ màu trắng đến màu kem nhạt

2. Mùi, vị

Mùi, vị đặc trưng của sữa tươi tự nhiên, không có mùi,
vị lạ

3. Trạng thái

Dịch thể đồng nhất

Các chỉ tiêu lý – hóa. (Được quy định trong Bảng 2).
Bảng 2 - Các chỉ tiêu lý - hóa
Tên chỉ tiêu

Mức

1. Hàm lượng chất khô, % khối lượng, không nhỏ hơn

11,5

2. Hàm lượng chất béo, % khối lượng, không nhỏ hơn

3,2

3. Hàm lượng protein, % khối lượng, không nhỏ hơn

2,8

4. Tỷ trọng của sữa ở 20 0C, g/ml, không nhỏ hơn

1,026

5. Độ axit chuẩn độ, 0T

16 – 21

6. Điểm đóng băng, 0C

-0,51 đến -0,58

7. Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường

Không được có

b. Giống vi sinh vật:

Theo TCVN 9633:2013 (Sản phẩm sữa lên men – gioongd vi khuẩn khởi động – tiêu
chuẩn nhận dạng) (Tham khảo phụ lục [])
Đối với giống vi khuẩn khởi động:
Giống vi khuẩn được chuẩn bị, có chứa một hoặc một số chủng vi sinh với số
lượng lớn (số vi khuẩn sống nhiều hơn 108 CFU/g hoặc 108 CFU/ml), được bổ sung
vào để tạo phản ứng enzym mong muốn (ví dụ: lên men lactose tạo thành trong quá
trình sinh axit, phân hủy axit thành axit propionic hoặc các hoạt động chuyển hóa khác
liên quan trực tiếp đến các đặc tính của sản phẩm cụ thể).
NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 22


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
VÍ DỤ: Các giống vi khuẩn khởi động quan trọng nhất gồm vi khuẩn lactic
(2.2), vi khuẩn propionic (2.3), vi khuẩn bifidus (2.4) được mô tả trong tiêu chuẩn này.
Các giống vi khuẩn khởi động bao gồm: đơn chủng; đa chủng, đơn loài; đa loài
Ngoài ra, giống khởi động còn là: vi khuẩn ưa nhiệt trung bình, vi khuẩn ưa nhiệt
Giống khởi động thường ở dạng: lỏng, đông lạnh hoặc dạng khô
c. Sữa bột gầy:

Theo TCVN 7979: 2013: Sữa bột và cream bột
Hàm lượng chất béo sữa tối đa: 1,5 % (khối lượng)
Hàm lượng nước tối đaa): 5 % (khối lượng)
Hàm lượng protein sữa tối thiểu trong chất khô không chứa chất béo của sữa a): 34 %
(khối lượng)
a)

Hàm lượng nước không bao gồm nước làm kết tinh lactose; hàm lượng chất khô

không chứa chất béo của sữa bao gồm cả nước làm kết tinh lactose.
2.1.3.2 Tiêu chuẩn nguyên liệu phụ:
a. Chất tạo ngọt:

Theo TCVN 6958:2001 ( Đường tinh luyện ) (Tham khảo phụ lục[])
Các chỉ tiêu cảm quan của đường tinh luyện: phải phù hợp với yêu cầu quy định
trong bảng 1.
Bảng 1- Các chỉ tiêu cảm quan
Chỉ tiêu

Yêu cầu

Ngoại hình

Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi khô
không vón cục

Mùi, vị

Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt,
không có mùi vị lạ.

Màu sắc

Tinh thể trắng óng ánh. Khi pha vào nước cất cho dung dịch
trong suốt.

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 23


ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 24

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM
Các chỉ tiêu lý – hóa của đường tinh luyện: phải phù hợp với yêu cầu quy định trong
bảng 2.
Bảng 2 - Các chỉ tiêu lý – hóa
ST
T

Tên chỉ tiêu

Mức

1

Độ Pol, (oZ), không nhỏ hơn

99,80

2

Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m), không lớn
hơn

0,03

3

Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m), không lớn hơn

0,03

4

Sự giảm khối lượng khi sấy ở 105oC trong 3 h, % khối
lượng (m/m), không lớn hơn

0,05

5

Độ màu, đơn vị ICUMSA, không lớn hơn

30

b. Chất ổn định:

Theo Thông tư 27/2012/TT-BYT thông tư về hướng dẫn việc quản lý phụ gia thực
phẩm
 Lecithin
−

Nguồn gốc:Lecithin là dẫ xuất của acid phosphatydic mà nhóm thế là Cholin

Hai phân tử acid béo hấp dẫn nhau nên chúng xếp trên cùng một hướng.
Đuôi của acid béo chứa gốc kỵ nước (CH3) tạo nên phần kỵ nước của lecithin.
Liên kết của C2-C3 ở gốc glycerin có thể bị quay vặn đị một góc 1800 làm cho
nhóm P phân cực nằm về chiều ngược lại với hai chuỗi acid béo, hình thành đầu

NGUYỄN THỊ HỒNG THÚY 2005130379

Page 25