CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM

Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN
XUẤT KEM

GVHD: Th.s NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH
SVTH : LÊ THỊ NGỌC HIỀN

061160

NGUYỄN THỊ LÊ NA

06116045

VŨ THANH TÂM

061160

ĐOÀN THỊ MINH TRANG 06116092

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày….., tháng….., 2009

NHÓM 8

Trang 1


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

LỜI MỞ ĐẦU
Kem là một thực phẩm giàu giá trị dinh dưỡng. Bởi vì kem là một dạng sản
phẩm làm từ sữa cho nên kem có chứa các thành phần như glucid, protein, lipid, một
số chất khoáng và vitamin. Đây là những hợp chất rất quan trọng trong chế độ dinh
dưỡng hằng ngày của con người.
Tuy nhiên ngoài giá trị về mặt dinh dưỡng thì kem còn có giá trị về thị hiếu.
Đây cũng là một món ăn giúp cho chúng giải khát trong nhũng ngay hè nóng bức của
thời tiết Sài Gòn. Ở Sài thành này có rất nhiều quán kem với đủ loại kích cỡ từ bình
dân đến sang trọng phục vụ cho nhu cầu của mọi tầng lớp người dân ở đây. Mỗi quán
kem lại có khoảng 20 hương vị kem khác nhau để thay đổi thường xuyên theo từng
ngày: dâu, sô-cô-la, đào, sầu riêng, vani, vải, dưa gang v.v… phù hợp với khẩu vị đa
dạng của khách. Rất nhiều người đã sáng tạo kết hợp hai loại mùi với nhau trong một
cây kem như sô-cô-la và sầu riêng, dâu và dưa gang, sầu riêng và đào… Trong
nguyên liệu làm kem còn có sữa tươi, sữa bột và một số nguyên liệu khác để làm cho
kem thơm và dẻo nữa.
Và đây để cung cấp cho quý bạn đọc hiểu biết thêm về quy trình sản xuất kem
từ quy mô nhỏ đến quy mô lớn như thế nào? Nhóm chúng tôi đã tích cực tìm hiểu và
tổng hợp lại từ những tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau để trình bày một cách tổng
quát nhất về cách làm kem và những vấn đề xung quanh liên quan tới kem thành
phẩm.
Do nhiều yếu tố khách quan và chủ quan nên bài viết này sẽ không tránh khỏi
thiếu sót. Mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến từ cô và các bạn để nhóm
chúng tôi có thể hoàn thiện bài viết này. Xin chân trọng cảm ơn quý bạn đọc.

Nhóm sinh viên thực hiện

NHÓM 8

Trang 2


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

MỤC LỤC
I. GIỚI THIỆU CHUNG....................................................................................4
1. Nguồn gốc....................................................................................................4
2. Phân loại......................................................................................................4
3. Giới thiệu một vài loại kem nổi tiếng trên thế giới......................................5
II. NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT KEM...............................................6
1. Sữa và các sản phẩm từ sữa.........................................................................6
2. Dầu thực vật.................................................................................................7
3. Đường..........................................................................................................7
4. Chất nhũ hóa................................................................................................8
5. Chất ổn định.................................................................................................8
6. Chất tạo hương.............................................................................................9
7. Chất màu......................................................................................................9
8. Những nguyên liệu khác..............................................................................9
III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM.......................................10
1. Sơ đồ quy trình sản xuất.............................................................................10
2. Thuyết minh quy trình................................................................................11
2.1. Chuẩn bị nguyên liệu........................................................................11
2.2. Phối trộn...........................................................................................11

2.3. Đồng hóa...........................................................................................12
2.4 Thanh trùng........................................................................................14
2.5. Ủ chin................................................................................................15
2.6. Lạnh đông sơ bộ................................................................................16
2.7 Rót hộp – lạnh đông kết thúc..............................................................17
2.8 Sản phẩm............................................................................................17
IV. THIẾT BỊ SỬ DỤNG..................................................................................17
1. Máy trộn....................................................................................................18
2. Máy đồng hóa............................................................................................18
3. Máy phối trộn.............................................................................................18
4. Máy chiết rót kem......................................................................................18
5. Máy làm lạnh.............................................................................................19
6. Máy đánh xốp kem liên tục........................................................................19
7. Thiết bị thanh trùng....................................................................................19
V. TỔNG KẾT...................................................................................................19
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................20

NHÓM 8

Trang 3


Cơng nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

I. GIỚI THIỆU CHUNG
1. Nguồn gốc
Mỹ tự hào với thương hiệu Breyer. Thành Rome níu chân du khách với những
qn kem vỉa hè đầy lãng mạn. New Zealand hãnh diện là một trong những nước sản

xuất kem nhiều nhất thế giới.
Năm 54, khi lên ngơi Hồng đế La Mã, Nero mở đại tiệc và quyết định tạo nên
một sự kinh ngạc cho các vị khách bằng một món tráng miệng chưa ai nghĩ tới: tuyết
ngọt. Để làm được món này, ơng cho người lên núi Apennine lấy tuyết rồi về ướp nó
bằng mật ong, hoa quả rồi lại mật ong. Tuyết ngọt – được coi là tiền thân của kem.
Hơn 500 năm sau, tại Trung Quốc, dưới triều nhà Đường (618-907), món tuyết
ngọt của Nero lại được đổi mới. Đó là hỗn hợp sữa trâu, bò, dê được lên men, trộn với
bột mỳ, sau đó được ướp long não cho có hương vị và làm lạnh bằng băng với muối.
Năm 1295, nhà hàng hải người Italy-Marco Polo trở về từ Trung Quốc. Cuốn sách
Description of the World (Diện mạo thế giới) của Marco Polo có nói đến có một thứ
được gọi là "sữa được làm khơ trong một thứ bột nhão". Chính nhờ ơng mà nó mới trở
thành kem ở châu Âu.
Trong một bữa tiệc cung đình, đầu bếp của Charles I đã dâng lên một món ăn mới.
Nó lạnh và giống như những bơng tuyết, nhưng mịn và ngọt hơn các món tráng miệng
khác trên bàn tiệc hơm đó. Sau khi Charles I bị xử tử, cơng thức của món kem lạnh
khơng còn bí mật nữa.
Năm 1946, bà Nancy Johnson người New York đã phát
minh ra một loại tủ lạnh chuyên dùng để chứa kem, máy
làm kem ngày nay được mang tên “Johnson Patent Ice-Cream
Freezer”.
Năm 1962, công nghệ làm kem thương mại đầu tiên được
cấp bằng sáng chế.
2. Phân loại
Bylund Gosta (1995) đề nghị phân loại kem thành bốn nhóm như sau:

NHĨM 8

Trang 4

Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

• Kem được sản xuất từ sữa.
• Kem được sản xuất từ chất khô không béo của sữa và dầu thực vật.
• Kem được sản xuất từ nước ép trái cây có bổ sung thêm thành phần chất béo
và chất khô không béo của sữa.
• Kem được sản xuất từ nước trái cây và đường.
Hai nhóm sản phẩm đầu tiên là phổ biến nhất và chiếm khoảng 80-90% tổng
sản lượng kem trên thế giới.
3. Giới thiệu một vài loại kem nổi tiếng trên thế giới.
3.1. Kem New Zealand.

Hình 1: Một số hình ảnh kem New Zealand trên thị trường.

Có thể coi kem là một thương hiệu quốc gia của đất nước này. Kem New Zealand
ngon ở độ tinh khiết và tươi mới. Kem được làm trong môi trường cực sạch, từ sữa của
đàn bò quanh năm chỉ ăn cỏ trên những cánh đồng xanh ngút mắt, từ những nguyên
liệu tươi mới được lựa chọn cẩn trọng nhất với công nghệ làm kem tiên tiến có tiêu
chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt. Môi trường thanh khiết và sạch giúp New Zealand gần
như miễn dịch với hầu hết các bệnh dịch động vật. Chính điều này khiến người dân
nước này hoàn toàn tin tưởng khi thưởng thức món kem của nước mình.
3.2. Kem Pháp

NHÓM 8

Hình 2: Một số hình ảnh kem Pháp

Trang 5

Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

Berthillon là cái tên khá quen thuộc khi nhắc tới kem Pháp. Nó có hai dạng:
kem sữa và sorbet (kem hoa quả không có kem hoặc sữa) với nhiều mùi hương: từ
ngọt ngào với chocolate tới vani, từ chanh chua ngắt đến dâu thơm mát. Nhiều người
từng nói, để thưởng thức loại kem ngon nhất thế giới, hãy đến Berthillon trên con phố
Louis gần Notre Dame. Dạo bộ bên sông Seine và tận hưởng hương vị kem tuyệt vời
của Berthillon, bạn sẽ hiểu tại sao nên đến Paris."Đại sứ đặc mệnh toàn quyền" của
kem Pháp ở Việt Nam là Fanny. Để chắc chắn đạt chất lượng cao nhất, mỗi loại kem
Fanny đều có một công thức được tính toán cẩn thận.
3.3. Kem Ý

Hình 3: Một số hình ảnh kem Ý trên thị
trường.

Quán kem ở Rome giống như những du khách lạc đường, có thể tìm thấy dễ
dàng ở khắp nơi trong thành phố đầy ngõ ngách. "Galeto"-Bạn sẽ chỉ biết tới Rome
một nửa nếu chưa thưởng thức món kem này. Ở đây có những cửa hàng chuyên
Galeto, những quán cà phê bán Galeto, những cửa hàng có riêng kem Galeto của
mình. Loại kem làm từ những nguyên liệu hoàn toàn tự nhiên này có từ thời Phục
Hưng. Suốt một thời gian dài, đây là món ăn dành riêng cho những người giàu có.
II. NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT KEM
1. Sữa và các sản phẩm từ sữa
Trong sản xuất kem, có thể sử dụng các dạng nguyên liệu: sữa tươi, sữa cô đặc,
sữa bột nguyên cream, sữa bột gầy, chất béo từ sữa: cream, bơ, hay chất béo khan…
Các nguyên liệu trên phải được kiểm tra các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý và vi sinh.

Chất lượng của nguyên liệu càng cao thì chất lượng của sản phẩm sẽ càng tốt và ổn

NHÓM 8

Trang 6


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

định. Việc lựa chọn dạng nguyên liệu thích hợp cho sản xuất sẽ phụ thuộc vào dạng
sản phẩm kem, giá thành nguyên liệu và nguồn cung ứng.
Mỗi nguyên liệu sẽ được bảo quản trong những điều kiện thích hợp tương ứng.
2. Dầu thực vật
Có thể sử dụng dầu đậu nành, dầu dừa, dầu hướng dương hoặc dầu cài làm nguyên
liệu sản xuất một số loại kem. Các chỉ tiêu hóa lý quan trọng của dầu thực vật bao gồm
chỉ số acid, chỉ số peroxide, chỉ số iod.
Hàm lượng dầu thực vật có thể chiếm từ 6-10% khối lượng.
Một số nước sử dụng kết hợp dầu thực vật và chất béo của sữa để sản xuất kem.
Còn ở một số quốc gia nghiêm cấm việc sử dụng chất béo thực vật trong sản xuất kem.
Dầu thực vật cần bảo quản trong điều kiện tương tự như đối với bơ, cream.
3. Đường
Đường được dùng để hiệu chỉnh hàm lượng chất khô và vị ngọt của sản phẩm.
Trước đây trong sản xuất kem, ngoài đường lactose có trong sữa người ta thường sử
dụng đường saccharose. Ngày nay nhóm nguyên liệu đường trở nên đa dạng hơn với
đường nghịch đảo, glucose và siro glucose-fructose.
Ngoài ra còn sử dụng một số loại đường tạo ngọt nghèo năng lượng để phục vụ
cho nhóm người bị bệnh tiểu đường và béo phì. Một số chất tạo ngọt phổ biến được sử
dụng trong sản xuất kem: sorbitol, aspartame, polydextrose…

4. Chất nhũ hóa
Chất nhũ hoá thường là những phân tử có nhóm chức ưa nước và ưa béo. Chúng
tập trung tại bề mặt tiếp xúc giữa pha phân tán và pha liên tục trong hệ nhũ tương, làm
giảm sức căng bề mặt để ổn định hệ nhũ tương. Trong sữa có chứa một số chất nhũ
hóa (lecithine, protein, phosphate…) nhưng với hàm lượng thấp. Có thể sử dụng
lecithine từ trứng gà hoặc các chất nhũ hóa rẻ tiền hơn được là mono hoặc diglyceride,
các ester của sorbitol hoặc của phân tử đường…
5. Chất ổn định

NHÓM 8

Trang 7


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

Trong sản xuất kem chất ổn định là những hợp chất ưa nước. Khi cho vào nước
chúng có thể liên kết với một lượng lớn phân tử nước và làm giảm số phân tử nước ở
dạng tự do. Các chất ổn định sẽ tạo ra mạng lưới không gian để hạn chế sự chuyển
động tự do của các phân tử nước. Nhờ đó trong quá trình lạnh đông hỗn hợp nguyên
liệu sản xuất kem, các phân tử đá xuất hiện sẽ có kích thước nhỏ, kem trở nên đồng
nhất. Theo Campell (1980) chất ổn định còn có chức năng hạn chế sự lớn lên của các
tinh thể đá trong kem thành phẩm khi có sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình bảo quản.
Chất ổn định dùng trong sản xuất thường có bản chất là protein (gelatin, casein,
albumin, globulin…), cacbohydrate (agar-agar, gum arabic, carboxymethylcellulose...)
6. Chất tạo hương
Sử dụng các chất mùi khác nhau như vanilla, mùi cam, sầu riêng, dâu, mùi
chocolate, mùi cà phê…Chúng có thể trích ly từ thực vật hoặc được sản xuất từ

phương pháp tổng hợp hóa học.
Để đa dạng hóa sản phẩm người ta sử dụng các loại trái cây (phần thịt quả đã
được cắt nhỏ) hoặc một số hạt (đậu phộng, hạt điều…) bột cacao, dịch chocolate trong
sản xuất kem nhằm tạo hương, nâng cao giá trị cho kem thành phẩm.
7. Chất màu
Chất màu có chức năng tạo màu sắc cho kem. Tùy theo quy định sử dụng phụ gia
ở mỗi nước mà danh mục các chất màu dùng trong sản xuất kem có thể thay đổi. Có
hai nhóm chất màu: chất màu tự nhiên và chất màu hỗn hợp. Chất màu tự nhiên
thường có độ bền màu kém hơn màu tổng hợp trong điều kiện sản xuất công nghiệp.
8. Những nguyên liệu khác
Để tạo độ chua thích hợp cho kem, người ta thường sử dụng acid hữu cơ như acid
citric, acid tatric. Ngoài ra, các acid hữu cơ còn chức năng hạn chế sự phát triển của
một số vi sinh vật có trong sản phẩm. Theo Campell (1980) ở một số địa phương
người ta có sử dụng phụ gia chống vi sinh vật trong sản xuất kem, phổ biến nhất là
benzoat natri. Tuy nhiên nhiều nước trên thế giới không cho phép sử dụng nhóm phụ
gia này.

NHÓM 8

Trang 8


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

III. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KEM.
1. Sơ đồ quy trình sản xuất
Sữa, cream, bột sữa
gầy, siro đường,..

Chất tạo nhũ, chất
ổn định, chất màu,..

Chuẩn bị

Chuẩn bị
Phối trộn
Đồng hóa
Thanh trùng
ủ chín
Lạnh đông sơ bộ

Hộp/l
y

Thùn
g

Rót hộp/ ly

Đổ khuôn

Lạnh đông kết thúc

Lạnh đông(trung gian)

Xếp vào thùng

Que

Vào khuôn
Lạnh đông kết thúc

Kem hộp/
ly

Tháo khuôn
Màng bao chocolate
Bao
bì

Bao gói

Thùn
g

Xếp vào thùng

Hình 4: Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất kem.

NHÓM 8

Kem
que

Trang 9


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

2. Thuyết minh quy trình
2.1. Chuẩn bị nguyên liệu:
Các nguyên liệu sẽ được định lượng theo đúng công thức phối trộn cho mỗi loại
kem sản xuất. Nguyên liệu khô như bột sữa nguyên, bột sữa gầy, một số chất ổn định
v..v..sẽ được đem cân. Ngược lại, nguyên liệu dạng lỏng như sữa tươi, một số chất
màu, chất tạo nhũ v..v.. có thể được đem cân hoặc đo thể tích để xác định hàm lượng
cần sử dụng.
Riêng các chất béo như cream, bơ, dầu thực vật…phải được gia nhiệt lên 35-50 oC
để dễ phối trộn và dễ bơm chúng trong các đường ống dẫn nguyên liệu của phân
xưởng sản xuất.
Nguyên liệu đầu vào là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm:
Chất lượng nguyên liệu đầu vào:
Nguyên liệu cần phải kiểm tra các chỉ tiêu: cảm quan, hóa lý, vi sinh trước khi
đưa vào sản xuất:
• Việc sử dụng nguyên liệu có chất lượng tốt thì sẽ tạo ra sản phẩm có chất lượng
tốt cả về màu sắc, mùi vị, cấu trúc.
• Các nguyên liệu có chất lượng kém thì sẽ tạo ra sản phẩm có mùi khó chịu, cấu
trúc không đồng nhất.
Chế độ bảo quản các nguyên liệu sản xuất:
Chế độ bảo quản càng tốt thì chất lượng nguyên liệu sẽ càng ít bị biến đổi.
• Sữa tươi: bảo quản trong thiết bị kín, làm bằng thép không rỉ, nhiệt độ ≤ 60C.
• Sữa bột: bảo quản trong các bao hoặc các silo lớn, để nơi thoáng mát.
Dầu thực vật: bảo quản trong các thiết bị không rỉ và tránh sự tiếp xúc của oxi
không khí để tránh hiện tượng oxi hóa ảnh hưởng đến màu sắc và mùi cho sản phẩm.
2.2. Phối trộn:
Mục đích:
• Sử dụng phương pháp cơ học để cho hỗn hợp nguyên liệu trở nên đồng nhất.

• Tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm.

NHÓM 8

Trang 10


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

• Phân bố đều các nguyên liệu, các chất bảo quản.
Tiến hành:
Các nguyên liệu lần lượt cho vào thiết bị phối trộn theo một trình tự nhất định.
Thiết bị phối trộn thường có hình trụ đứng với bộ phận điều nhiệt và cánh
khuấy hoạt động ở tốc độ cao.
Trong một số trường hợp, người ta sẽ lọc và bài khí sau khi phối trộn hỗn hợp
nguyên liệu. Mục đích của quá trình bài khí là làm tăng hiệu quả truyền nhiệt, từ đó cải
thiện hai quá trình tiếp theo là đồng hóa và thanh trùng.
Các biến đổi xảy ra:
• Quá trình phối trộn sẽ tạo điều kiện cho các chất tương tác với nhau để tạo nên
mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.
• Tạo nên hỗn hợp đồng nhất để chuẩn bị cho quá trình đồng hóa.
Thông số kỹ thuật:
Nhiệt độ hỗn hợp trong quá trình phối trộn thường được duy trì ở 50-65oC.
Thiết bị sử dụng: máy phối trộn.
2.3. Đồng hóa:
Mục đích:
• Ổn định hệ nhũ tương.
• Chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực.

• Giúp cho sản phẩm giữ nguyên cấu trúc trong suốt thời gian bảo quản.
Phương pháp thực hiện:
Do hỗn hợp nguyên liệu có chứa chất béo với hàm lượng cao, quá trình đồng
hóa sẽ làm giảm kích thước các hạt béo và phân bố chúng đều trong hỗn hợp. Người ta
sử dụng thiết bị đồng hóa hai giai đoạn. Áp lực đồng hóa của giai đoạn đầu thường
được chọn là 200bar. Hỗn hợp gia nhiệt lên đến 65-75 oC trước khi đưa vào thiết bị
đồng hóa. Chất nhũ hóa đóng vai trò quan trọng trong quá trình đồng hóa.
• Sử dụng các phương pháp đồng hóa:


Bằng phương pháp khuấy trộn.



Bằng phương pháp sử dụng áp lực cao.

Để sản xuất kem người ta thường tiến hành đồng hóa 2 giai đoạn:

NHÓM 8

Trang 11


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

• Giai đoạn đầu: tiến hành sử dụng cánh khuấy để đồng hóa hệ nhũ tương.
•

Giai đoạn sau: sử dụng phương pháp đồng hóa áp lực cao. Hệ nhũ tương sau
khi đi qua khe hẹp sẽ phân tán, bị xé nhỏ.

Thiết bị: Sử dụng thiết bị đồng hóa khuấy trộn và thiết bị đồng hóa áp lực cao.
Các biến đổi xảy ra:
Dưới tác dụng của cánh khuấy các hạt của pha phân tán sẽ bị va đập và làm
giảm kích thước. Giai đoạn này để chuẩn bị sơ bộ cho quá trình đồng hóa áp lực cao.
Khi cho hệ nhũ tương đi qua khe hẹp với tốc độ cao (50÷200m/s) thì các hạt
của pha phân tán sẽ bị phá vỡ và giảm kích thước.
Quá trình này sẽ làm tăng nhiệt độ giúp cho quá trình đồng hóa trở nên dễ dàng.
Lúc này độ nhớt sẽ giảm, các phân tử chuyển động nhanh hơn, sức căng bề mặt sẽ
giảm  hệ nhũ tương được tạo thành dễ dàng và ổn định hơn.
Thông số kỹ thuật:
• Nhiệt độ đồng hóa: 55÷800C.
• Áp suất: 200bar
Các yếu tố ảnh hưởng:
• Tỉ lệ phần trăm pha phân tán trong hệ nhũ tương:
Pha phân tán có tỉ lệ nhỏ  tạo hệ nhũ tương dễ dàng, có độ bền cao.
Pha phân tán chiếm tỉ lệ lớn để phân bố trong pha liên tục sẽ khó khăn. Các hạt

có xu hướng liên kết với nhau tạo thành các phân tử lớn hơn, gây nên hiện
tượng tách pha.
Với hàm lượng chất béo ≤ 12% thì sử dụng phương pháp đồng hóa áp lực cao.
• Nhiệt độ:


Nhiệt độ hệ nhũ tương càng nhỏ thì quá trình đồng hóa càng khó khăn:

chất béo sẽ chuyển sang trạng thái rắn gây khó khăn cho quá trình đồng hóa.

NHÓM 8

Trang 12


Công nghệ sản xuất kem


GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

Nhiệt độ cao quá thì sẽ xảy ra một số các biến đổi bất lợi cho quá trình

sản xuất cũng như chất lượng sản phẩm sau này.
• Áp suất: Áp lực càng lớn thì hiện tượng xâm thực khí, hiện tượng chảy rối càng
dễ xảy ra làm cho các hạt pha phân tán tạo thành có kích thước nhỏ và hệ nhũ
tương có độ bền cao.
• Chất nhũ hóa: Lựa chọn chất nhũ hóa phù hợp với sản phẩm. Các chất nhũ hóa
phải có giá trị cân bằng ưa nước-ưa béo phù hợp.
2.4 Thanh trùng:
Mục đích:
• Thanh trùng sẽ tiêu diệt và ức chế vi sinh vật và cả enzyme trong nguyên liệu.
• Giúp cho quá trình bảo quản chất lượng sản phẩm sau này.
Thực hiện:
Chế độ thanh trùng thường gặp là 83-85oC trong 15s, 630C trong 30phút.
Trong thực tế quá trình đồng hóa và thanh trùng được tiến hành xen kẽ nhau.
Đầu tiên hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt để hiệu chỉnh nhiệt
độ, sau đó được dẫn vào thiết bị đồng hóa. Tiếp theo, hỗn hợp nguyên liệu được quay
trở về thiết bị trao đổi nhiệt để thanh trùng và làm nguội.
Trong trường hợp sử dụng chất béo ở dạng cream, bơ, dầu thực vật…người ta
thanh trùng riêng nhóm nguyên liệu này ở 70 oC trong thời gian 30 phút. Sau đó,

nguyên liệu giàu chất béo sẽ được phối trộn với các nguyên liệu còn lại đã qua thanh
trùng. Cuối cùng, hỗn hợp sẽ được đưa vào máy đồng hóa và làm nguội.
Yếu tố ảnh hưởng:
• Hệ vi sinh vật:
 Nếu lượng vi sinh vật càng nhiều thì phải chọn nhiệt độ và thời gian thích
hợp để tiêu diệt phần lớn các vi sinh vật trong nguyên liệu. Do đó cần thực hiện
tốt việc kiểm soát lượng vi sinh vật trong nguyên liệu ban đầu và trong quá
trình sản xuất, phải đảm bảo điều kiện vô trùng để tránh sự tạp nhiễm.
 Lượng vi sinh vật càng ít thì việc xử lý càng trở nên dễ dàng hơn, tùy từng
loại vi sinh vật và hàm lượng vi sinh vật mà chọn chế độ thanh trùng phù hợp.

NHÓM 8

Trang 13


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

• Thành phần hóa học của thực phẩm:
 Các thành phần béo trong sản phẩm chi phối đến chất lượng kem và chế độ
thanh trùng.
 Trong kem, hàm lượng béo khá cao, các chất béo có hệ số dẫn nhiệt thấp và
khả năng dẫn nhiệt khá kém, do đó cần phải tăng nhiệt độ và thời gian xử lý.
• Tính chất vật lý của thực phẩm:
Đối với sản phẩm kem thì chủ yếu tồn tại dưới dạng rắn, do đó quá trình thanh
trùng chủ yếu là do hiện tượng dẫn nhiệt. Dẫn nhiệt sẽ lâu hơn quá trình truyền nhiệt,
do đó cần có thời gian đủ dài để đạt được nhiệt độ quy định.
• Chế độ thanh trùng:

 Chế độ nhiệt độ và thời gian lựa chọn phải đảm bảo lượng vi sinh vật bị hạn
chế tối đa mà vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng.
Nguyên liệu chứa béo được thanh trùng riêng ở nhiệt độ thấp hơn các nguyên liệu
khác, sau đó cho vào nguyên liệu khác đã được thanh trùng ở nhiệt độ cao hơn.
2.5. Ủ chín:
Mục đích:
Quá trình ủ chín là làm cho hỗn hợp nguyên liệu đạt được một số tính chất hóa lý
cần thiết, ổn định chất lượng sản phẩm, chuẩn bị cho quá trình lạnh đông tiếp theo.
Kết quả là kem thu được sau quá trình lạnh đông sẽ có cấu trúc mịn và đồng nhất.
Tiến hành:
Cho hỗn hợp nguyên liệu đã được thanh trùng vào thiết bị ủ và tiến hành ủ.
Thiết bị ủ chín hình trụ đứng, chế tạo bằng thép không rỉ. Bên ngoài thiết bị là
lớp vỏ áo để làm lạnh và một lớp cách nhiệt để hạn chế sự tổn thất năng lượng trong
quá trình sử dụng. Bên trong có cánh khuấy, hoạt động liên tục với tốc độ chậm.
Hỗn hợp nguyên liệu được làm lạnh về 2-4oC trước khi đưa vào thiết bị ủ chín.
Thông số kỹ thuật:
• Quá trình ủ chín được thực hiện ở nhiệt độ 2- 4oC.
• Tùy vào thành phần, tỷ lệ các chất trong hỗn hợp và loại chất ổn định sử dụng
mà thời gian ủ chín có thể dao động tối thiểu là 4h và tối đa không quá 24h.
Các quá trình quan trọng xảy ra trong quá trình ủ chín:
•
Chất ổn định protein sẽ được hydrate hóa hoàn toàn.
•
Một phần chất béo sẽ kết tinh.

NHÓM 8

Trang 14

Công nghệ sản xuất kem
•

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

Một số phân tử protein sẽ hấp phụ lên bề mặt tiếp xúc giữa các hạt béo và

pha liên tục trong hỗn hợp.
2.6. Lạnh đông sơ bộ:
Mục đích:
•
Thổi một lượng không khí vào hỗn hợp nguyên liệu để làm tăng thể tích
•

chúng.
Lạnh đông một phần nước trong hỗn hợp tạo các tinh thể đá với kích thước
thật nhỏ và đồng nhất, đồng thời phân bố đều các tinh thể đá này trong hỗn

hợp.
Tiến hành:
Hỗn hợp sau quá trình ủ chín có nhiệt độ 0-4 0C được bơm vào thiết bị lạnh đông.
Tại cửa vào, hỗn hợp được phối trộn với không khí vô trùng theo tỉ lệ quy định.
Tùy loại sản phẩm mà lượng khí thổi vào hỗn hợp trong quá trình lạnh đông sẽ
khác nhau. Thông thường, thể tích hỗn hợp sau khi đã nạp khí tăng từ 80-100%. Các
bọt khí thật mịn xuất hiện tạo nên cấu trúc đặc trưng cho kem. Không khí sử dụng phải
qua xử lý bởi hệ thống lọc nhằm loại các tạp chất: bụi, vi sinh vật… tránh ô nhiễm.
Theo Luquet (1985) trong giai đoạn lạnh đông sơ bộ có khoảng 30-70% lượng
nước bị kết tinh. Tùy thuộc vào phương pháp tạo hình kem mà người ta sẽ hiệu chỉnh
tỷ lệ nước bị kết tinh ở giai đoạn này cho phù hợp.
Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ hỗn hợp: -2 ÷ -70C.

2.7 Rót hộp – lạnh đông kết thúc:
Kem bán thành phẩm sẽ được thiết bị định lượng theo thể tích cho vào các hộp
chứa. Sau đó các hộp chứa sẽ được đóng nắp và đưa vào thiết bị lạnh đông.
Có thể sử dụng các phương pháp sau:
•
Sử dụng bồn chứa có tác nhân lạnh.
•
Sử dụng các phòng lạnh đông:
 Không khí trong phòng: -400C
 Tốc độ: 3÷8 m/s
 Thời gian lạnh đông: 45 phút ÷ 5 giờ tùy vào thể tích hộp đựng kem.
•
Sử dụng phương pháp lạnh đông tiếp xúc:
Các hộp kem được đặt giữa hai bề mặt truyền nhiệt có nhiệt độ -400C.
Chiều cao hộp kem ≤ 60-70 cm (đảm bảo độ cứng cho kem thành phẩm).
2.8 Sản phẩm:
Bảo quản ở nhiệt độ -300C. Nếu nhiệt độ cao  kem có cấu trúc không ổn định.
Nếu tiến hành bảo quản tốt thì sẽ giữ được sản phẩm trong vòng 6÷9 tháng.
Đánh giá chất lượng kem thông qua chỉ tiêu: vi sinh, cảm quan và hóa lý.

NHÓM 8

Trang 15


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

Bảng đánh giá cảm quan kem thành phẩm

Chỉ tiêu đánh giá TênYêu
cầu
chỉ tiêu

Mức tối đa (mg/kg)

1. Màu sắc

Màu
đặc trưng của phụ liệu bổ sung.
1.
Pb trắng sữa hoặc màu0.5

2. Mùi vị

Đặc
sản phẩm, không có mùi vị lạ.
2.
As trưng cho từng loại 0.5

3. Trạng thái

3. Hg
0.05rửa.
Đông lạnh, không chảy

Bảng

4. Cd

1.0

các chỉ tiêu

của kem thành phẩm
Tên chỉ tiêu

Mức
n

c

m

M

1. Tổng vi khuẩn hiếu khí/1g sp 5

2

5.104

25.105

2. Số Coliform/1g sp

5

2

102

103

3. Số Samonella

10

0

0

0

Bảng chỉ giới hạn hàm lượng kim loại nặng kem thành phẩm

IV.

THIẾT BỊ SỬ DỤNG.

NHÓM 8 Hình 5: Sơ đồ thiết bị sử dụng trong dây chuyền sản xuất kem.

Trang 16


Công nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

1. Máy phối trộn

Chất liệu: 304 thép không rỉ
Dung tích: 500L
Công suất: 0.55kw
Tốc độ xoay: 36vòng xoay/phút
Đường kính đầu ra ,vào: 32mm

Hình 6: Hệ thống bồn phối trộn

2. Máy đồng hóa
Chất liệu: 304 thép không rỉ
Dung tích: 200L
Công suất: 0,70 kw

4. Thiết bị thanh trùng.

Hình 7: Máy đồng hóa

Thiết bị sử dụng nhiệt độ cao trong thời
gian ngắn nên chất lượng kem đạt giá trị dinh
dưỡng cao, tổn thất ít.
Sử dụng nhiệt độ 83-850C trong 15s

Hình 8: Thiết bị thanh trùng HTST
5. Máy chiết rót kem
Chất liệu: 304 thép không rỉ
Sản lượng: 3900 - 4800cốc/h
Công suất: 2kw

NHÓM 8

Hình 9: Máy chiết rótTrang
kem. 17


Cơng nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

Cơng suất tăng nhiệt: 0.4kw
Lượng khí hao tổn: 0.15m3/min
Phương thức chuyển động: điện khí
6. Thiết bị lạnh đơng sơ bộ
Chất liệu: 304 thép khơng rỉ
Cơng suất: 0,55kw
Sản lượng: 375L
Hình 11: Máy làm lạnh.

Sử dụng thiết bị lạnh đơng có ống
chảy, làm việc với chế độ liên tục.

Hình
10:
Thiết
bị lạnh
đơng
sơ bộlà
Bộ phận quan trọng của hệ thống làm lạnh sơ
bộ là
ống
barrel

freezer.
Đây
một ống dài có nhiều lớp, lớp cách nhiệt, lớp tải lạnh
và phần lõi chứa hỗn hợp nguyên liệu. Trong phần lõi
này có cánh khuấy. Ở đầu ra của ống có thêm dao cạo
và các khe để đẩy kem ra ngoài. Thiết bò này làm việc ở
chế độ liên tục, thời gian để nguyên liệu chảy suốt
đường ống khoảng 15-20 phút. Ống có thể đóng băng
khoảng 50-70% nước trong nguyên liệu. Hỗn hợp nguyên
liệu khi đi vào ống vừa được lạnh đông, vừa được khuấy
trộn kó. Điều này làm cho các tinh thể đá rất nhỏ, tạo
nên độ xốp cho sản phẩm. Mặt khác, do nước trong sản
phẩm chưa đóng băng hết nên nguyên liệu ra khỏi thiết
bò vẫn còn độ sệt, độ mềm nhất đònh
7. Máy đánh xốp kem liên tục
Nhiệt độ ngun liệu đầu vào: 2–40C
Ngun liệu đầu ra: -50C
Sản lượng: 300L/H
Hình 11: Máy đánh xốp kem liên tục

NHĨM 8

Trang 18


Cơng nghệ sản xuất kem

GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

Cơng suất bơm hỗn hợp: 0.75kw

Cơng suất máy trộn: 3kw

V.

TỔNG KẾT

Qua thời gian tìm hiểu đã giúp cho cả nhóm có kiến thức cơ bản về cơng nghệ
sản xuất kem. Ngồi ra còn ơn lại kiến thức cơ bản về sữa và các thành phần về sữa
cũng như biết được những thiết bị cần thiết để sản xuất kem ở quy mơ lớn. Tiểu luận
này có thể cung cấp những kiến thức cơ bản nhất về sản xuất kem và trong tương lai
những điều này sẽ giúp ích cho chúng em và những người quan tâm đến lĩnh vực cơng
nghệ sản xuất kem.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Văn Việt Mẫn – Cơng nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa (tập 1) – NXB Đại
Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh – 2004.
2. Nhật An, Việt Hoa - Đường vào nghề-Công nghệ thực
phẩm - NXB Trẻ- 2007.
3. Robert T. Marshall, H. Douglas Goff, Richad W.Hartel, Ice
Cream, 6th edition, Kluwerr Academic/Pleum Publishers, May
2003.
4. www.hoanamjsc.com
5. www.thietbimaysb.com
6. www.whiteysicecream.com.facility.asp

NHĨM 8

Trang 19