công nghệ sản xuất kem

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO

SẢN XUẤT KEM

GVHD : NGUYỄN THỊ NGỌC THÚY
NHÓM 2
Nguyễn Thị Mộng Trinh
Đặng Phạm Cẩm Tú
Trịnh Hồng Yến

TP.HCM, 08/2019

SẢN XUẤT KEM

2005160260
200516267
2005160301


1. Giới thiệu chung
1.1. Lịch sử phát triển của kem
Kem xuất phát từ món tráng miệng lạnh được chuẩn bị cho hoàng đế La Mã vào thế kỉ
thứ nhất sau công nguyên. Nó được chế biến từ tuyết và trái cây kết hợp với một số
nguyên liệu khác. Tuy nhiên, kỉ thuật này không được phát triển, nó dần bị mài mòn và
biến mất.
Vào thế kỷ thứ 13, Marco Polo đã mang bí quyết chế biến kem từ sữa đông lạnh du
nhập vào châu Âu, sau này người Mỹ đã biến việc sản xuất kem thành một nền công nghệ
chế biến phát triển mạnh mẽ. Năm 1846, tủ kem di động được phát minh mà mọi người

vẫn sử dụng chúng để làm kem tại nhà. Tuy nhiên đến cuối thế kỉ 19, quy mô trong ngành
bán kem không được mở rộng là mấy, thay vào đó là sự phát triển vượt bậc của các kỉ
năng làm kem. Chỉ khi đến 1904, tại hội trợ triễn lãm tại thành phố Louisiana, Hoa Kì,
kem mới được phổ biến rộng rãi.

Có rất nhiều loại kem khác nhau. Chúng khác nhau về thành phần dinh dưỡng,
màu sắc, hương vị, hình dáng,.. người ta căn cứ vào nguyên liệu chính để phân loại
kem thành các nhóm sau:
+ Kem sản xuất từ sữa.
+ Kem sản xuất từ chất khô không béo và dầu thực vật.


+ Kem sản xuất từ trái cây thêm chất béo và chất khô không béo của sữa.
+ Kem sản xuất từ nước trái cây và đường.
Ngoài ra còn các sản phẩm đông lạnh từ trái cây, siro, bột đậu các loại,..cũng được gọi
là kem.
1.2. Các chỉ tiêu của sản phẩm: TCVN 7402:2004
a. Các chỉ tiêu cảm quan:
Tên chỉ tiêu
1. Màu sắc
2. Mùi, vị
3. Trạng thái

Yêu cầu
Màu trắng sữa hoặc màu đặc trưng của phụ liệu bổ sung
Đặc trưng cho từng loại sản phẩm, không có mùi, vị lạ
Đông lạnh, không chảy rữa.

b. Chỉ tiêu hóa lý:

Chỉ tiêu
Hàm lượng chất khô, % khối lượng
Hàm lượng chất béo, % khối lượng
Tỉ trọng của sữa ở 20oC, g/ml
Độ chua( tính theo acid lactic)

Yêu cầu
Không nhỏ hơn 11,5
Không nhỏ hơn 3,2
Không nhỏ hơn 1,027
1,4-1,8 g/lít

c. Hàm lượng kim loại nặng:

Tên chỉ tiêu
Hàm lượng chì (Pb)
Hàm lượng asen (As)
Hàm lượng thủy ngân (Hg)
Hàm lượng cadimi (Cd)

Mức tối đa (mg/kg)
0,5
0,5
0,05
1,0

d. Độc tố vi nấm trong kem thực phẩm: Hàm lượng aflatoxin M1 không lớn hơn
0,5mg/lít.
e. Chỉ tiêu vi sinh vật trong kem thực phẩm:

Tên chỉ tiêu

Mức
n

c

M

M

5

2

5.104

2,5.105

Số Coliforms trong 1g sản phẩm

5

2

102

103

Số Salmonella trong 25g sản phẩm

10

0

0

Tổng số vi sinh vật hiếu khí trong 1g sản
phẩm

Trong đó:
n: số mẫu được kiểm tra
c: số mẫu tối đa cho phép giá trị nằm giữa m và M
m: mức qui định
M:giá trị lớn nhất mà không mẫu nào được vượt qua.
1.3. Tổng quan về nguyên liệu:
Sữa tươi, sữa bột gầy, đường, chất nhũ hóa, chất ổn định, chất tạo hương...
a. Sữa tươi nguyên liệu: ( TCVN 7405:2009)
Sữa được lấy từ động vật cho sữa (bò, trâu, dê, cừu...) mà không bổ sung hoặc rút bớt
các thành phần của sữa và chưa qua xử lý ở nhiệt độ cao hơn 40 °C.
 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi nguyên liệu
Bảng 1 - Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi nguyên liệu
Tên chỉ tiêu
1. Màu sắc
2. Mùi, vị

Yêu cầu
Từ màu trắng đến màu kem nhạt
Mùi, vị đặc trung của sản phẩm, không có

3. Trạng thái

mùi, vị lạ
Dịch thể đồng nhất
Bảng 2 - Các chỉ tiêu lý - hóa của sữa tươi nguyên liệu

Tên chỉ tiêu
1. Hàm lượng chất khô, %, không nhỏ hơn
2. Hàm lượng chất béo, %, không nhỏ hơn
3. Tỷ trọng của sữa ở 20oC, g/ml, không khỏ hơn

Mức
11,5
3,2
1,026


4. Độ axit chuẩn độ, 0T
5. Điểm đóng băng, oC
6. Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường

16 đến 21
-0,51 đến -0,58
Không được có

b. Sữa bột gầy (skimmed milk powder) (Theo TCVN 7404:2004)
Sản phẩm sữa bột chứa hàm lượng chất béo nhỏ hơn 1,5 % khối lượng.
 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy
Bảng 3 - Các chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy

Tên chỉ tiêu
1. Màu sắc
2. Mùi, vị
3. Trạng thái

Yêu cầu
Màu tự nhiên, từ màu trắng sữa đến màu kem nhạt.
Mùi thơm. Ngọt dịu, không có mùi vị lạ
Dạng bột, đồng nhất, không bị vón cục, không có tạp chất

Bảng 4 – Các chỉ tiêu hóa lí của sữa bột gầy
Tên chỉ tiêu
1. Độ ẩm, %, không lớn hơn
2. Hàm lượng chất béo, %, không lớn hơn
3. Hàm lượng protein, tính theo hàm lượng chất khô

Mức
5,0
1,5
33

không có chất béo, %, không nhỏ hơn
4. Độ axit chuẩn độ, tính theo axit lactic, không lớn

18

hơn
5. Chỉ số không hòa tan

Do nhà sản xuất công bố

Bảng 5- Chỉ tiêu vi sinh vật trong sữa bột gầy
Tên chỉ tiêu
1. Tổng số vi khuẩn hiếu khí trong 1g sản phẩm
2. Số coliforms trong 1g sản phẩm
3. Số E.coli trong 1g sản phẩm

Mức tối đa
104
10
0


4. Số Salmonella trong 25g sản phẩm
5. Số Staphycococcus aureus trong 1g sản phẩm
6. Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc trong 1g sản phẩm

0
0
10

Bảng 6. Hàm lượng kim loại nặng
Tên chỉ tiêu
Mức tối đa (mg/kg)
Hàm lượng chì (Pb)
0,05
Hàm lượng asen (As)
0,5
Hàm lượng thủy ngân (Hg)
0,05

Hàm lượng cadimi (Cd)
1,0
Độc tố vi nấm trong sữa bột gầy: Hàm lượng aflatoxin M1, không lớn hơn 0,5 mg/kg.

c. Đường saccharose
Sacharose ( C12H22O11 ) còn được gọi là đường kính hay đường mía. Sacharose tinh
khiết thông thường nhất hay được sản xuất dưới dạng bột kết tinh mịn màu trắng, không
mùi với vị ngọt dễ chịu; dưới tên gọi phổ biến là đường hay đường ăn. Các tinh thể lớn
đôi khi lắng xuống từ dung dịch nước chứa Sacharose thành một chuỗi (hay bề mặt kết
nhân khác) để tạo ra kẹo cứng, một dạng bánh kẹo. Nó bao gồm 2 monosacarit là αglucoza và fructoza, được kết nối bằng liên kết glicozit giữa nguyên tử cacbon 1 của khối
glucoza với nguyên tử cacbon 2 của khối fructoza. nóng chảy và phân hủy ở 186 °C để
tạo ra caramen (đường thắng), và khi cháy tạo ra cacbon, điôxít cacbon, nước. Nước có
thể phá vỡ cấu trúc của Sacharose nhờ thủy phân, tuy nhiên quá trình này là rất chậm và
vì thế Sacharose có thể tồn tại trong dung dịch trong nhiều năm mà gần như không thay
đổi.
Vai trò chủ yếu: tăng hàm lượng chất khô, tạo vị ngọt.
d. Bột cacao
Bột cacao là phần nhân đặc của hạt cacao được nghiền mịn, ép bơ. Nhiều nhà
nghiên cứu đã gọi bột cacao như các vitamin mới, nó có thể có tác động tích cực trên tim
và tuần hoàn máu. Nồng độ cao của các hợp chất phenolic bảo vệ cơ thể chống lại cô


trùng và các mầm bệnh. Là chất chống oxy hóa, hạn chế bệnh tiểu đường, hưng phấn tinh
thần, làm đẹp da giúp tăng cường trí nhớ.
Vai trò chủ yếu: tạo hương thơm, màu sắc, tăng giá trị cảm quan.
e. Carageenan
Carrageenans là các phân tử lớn, rất linh hoạt tạo thành các cấu trúc xoắn ốc . Điều
này mang lại cho họ khả năng tạo thành nhiều loại gel khác nhau ở nhiệt độ
phòng. Chúng được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm và các ngành công nghiệp khác
như các chất làm đặc và ổn định .

Vai trò chủ yếu: chất ổn định, liên kết các phân tử nước, tạo cấu trúc tốt.
 Các chỉ tiêu cảm quan của carageenan TCVN 10372 : 2014
Bảng 1 Chỉ tiêu cảm quan
Chỉ tiêu
1.Màu
2. Mùi
3.Vị
4.Trạng thái
Bảng 2 Chỉ tiêu hóa lí

Yêu cầu
Từ trắng đến trắng ngà
Không mùi hoặc mùi tanh nhẹ
Không vị
Mịn, đồng nhất, không vón cục

Chỉ tiêu
1. Hao hụt khối lượng khi sấy, phần trăm khối lượng, không lớn hơn

Mức
12,0

2. Độ tan trong nước ở nhiệt độ 80 °C, phần trăm khối lượng, không nhỏ
hơn

90

3. Dư lượng dung môi, gồm ethanol, isopropanol và methanol, đơn lẻ
hoặc kết hợp, phần trăm khối lượng, không lớn hơn

0,1

4. Trị số pH (dung dịch 1 % khối lượng)
5. Độ nhớt của dung dịch 1,5 % khối lượng ở 75 °C, Cp, không nhỏ hơn

8 ¸ 11
5


6. Sức đông của dung dịch 1,5 % khối lượng trong dung dịch kali clorua
0,2 %, ở 20 °C, g/cm2, không nhỏ hơn

300

7. Hàm lượng tro tổng số theo khối lượng khô, phần trăm khối lượng chất
khô

15 ¸ 40

8. Hàm lượng tro không tan trong axit, phần trăm khối lượng, không lớn
hơn

1,0

9. Chất không tan trong axit, phần trăm khối lượng, không lớn hơn

2,0

10. Hàm lượng sulfat

15 ¸ 40

, phần trăm khối lượng chất khô

Bảng 3 Chỉ tiêu vi sinh vật
Chỉ tiêu
1. Tổng vi sinh vật hiếu khí, không lớn hơn
2. Salmonella spp.
3. E. coli

Giới hạn
5 000 cfu/g
Không được có
Không được có/1 g

f. Lecithin
Lecithin là một loại phụ gia thực phẩm phổ biến được EU công nhận là an toàn.
lecithin có đặc tính nhũ hóa và chất bôi trơn , và là một chất hoạt động bề mặt . Chúng có
thể được chuyển hóa hoàn toàn (xem inositol ) bởi con người, do đó được con người
dung nạp tốt và không độc hại khi ăn vào, một số chất nhũ hóa khác chỉ có thể được bài
tiết qua thận.
2. Các bước tiến hành:
2.1. Sơ đồ quy trình công nghệ



Nguyên liệu

Chất béo 8%
Đường 10%

Tiêu chuẩn hóa

CMC 0,5%
Chất khô 34%

Sữa bột, đường,
nước,CMC, lecithin…

Phối trộn – hoà tan

Lecithin 0.05-0.1%
Chất khô 34%

Gia nhiệt

Nhiệt độ 70 ÷ 750C

Đồng hoá

Áp suất 200bar

Thanh trùng

Nhiệt độ 850C
Thời gian 10 phút

Ageing (ủ chín)

Bao bì

Nhiệt độ 40C

Đông kem – thổi khí

Nhiệt độ -180C

Đông gói – làm lạnh

Bảo quản -180C

Sản phẩm

2.2. Các bước tiến hành
Bước 1: Tiêu chuẩn hóa
Mục đích
Mỗi loại kem đều có công thức và yêu cầu chất lượng khác nhau. Dựa vào đó để
tính toán nguyên liệu, các thành phần bổ sung thích hợp theo đúng yêu cầu chất lượng
của sản phẩm.


Các tiến hành
Từ các nguyên liệu: sữa bột gầy, whipping cream, đường RE, nước; tiến hành tính
toán nguyên liệu để tiêu chuẩn hoá chất béo = 8% ± 0,2, hiệu chỉnh hàm lượng chất khô:
34% ± 0,2, đường: 14% ± 0,2, chất ổn định 1% (lecithin 0,5%; CMC 0,5%).
Bước 2: Phối trộn – hoà tan
Mục đích
Quá trình trộn, hoà tan tạo sự đồng nhất cho dung dịch nhằm chuẩn bị cho các công
đoạn tiếp theo.
Cách tiến hành: Tiến hành trộn hoà tan như sau:

+ Rót nước ở nhiệt độ 600 C vào máy xay sinh tố.
+ Cho lượng đường (đã tính) từ từ vào máy sinh tố khuấy cho đến khi đường tan
hết. Thời gian khoảng 30 giây đến 1 phút.
+ Cho chất ổn định được trộn ít đường vào hỗn hợp khuấy tan.
+ Sau đó cho lecithin vào hỗn hợp trên khuấy 2 phút.
+ Cho sữa bột từ từ vào xen kẽ whipping khuấy đều 10 phút.
Bước 3: Gia nhiệt – đồng hoá
Mục đích
Sữa đã tiêu hoá được gia nhiệt lên 65 ÷ 700C là nhiệt độ thích hợp cho quá trình
đồng hoá.
Mục đích của đồng hoá là làm giảm kích thước của các cầu mỡ, làm cho chúng phân
bố đều trong sữa, tránh hiện tượng tách chất béo tạo váng sữa trong quá trình bảo quản.
Đồng hoá có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm đáng kể quá trình
oxi hoá, làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa (tăng mức độ phân tán cream,
thay đổi thành phần và tính chất của protein, tăng giá trị cảm quan). Các sản phẩm sữa
qua đồng hoá được cơ thể hấp thu dễ dàng.
Cách tiến hành
+ Nâng nhiệt độ của hỗn hợp đến 650C ÷ 700C


+ Lọc qua rây 2 lần
+ Vệ sinh máy đồng hoá
+ Dịch sữa sau đồng hoá không tách lớp, bề mặt không có váng sữa
Quá trình đồng hoá sử dụng thiết bị đồng hoá áp lực cao 1 cấp, áp lực 150 ÷ 200 bar.
Ở phòng thí nghiệm sử dụng thiết bị đồng hoá cơ để thay thế.
Bước 4: Thanh trùng
Mục đích
Thanh trùng nhằm mục đích tiêu diệt vi sinh vật, vô hoạt các enzyme có trong sản
phẩm để ổn định thành phần, chất lượng, làm tăng độ bền sinh học và kéo dài thời gian
bảo quản sản phẩm.

Cách tiến hành
+ Cho toàn bộ sữa vào ca inox
+ Tiến hành thanh trùng ở nhiệt độ 850C trong 10 phút.
Bước 5: Ageing (ủ chín)
Mục đích
Quá trình ủ chín nhằm tạo điều kiện cho protein, chất ổn định hút nước làm cho
trạng thái kem tốt hơn, đồng thời cũng làm đông đặc chất béo.
Cách tiến hành: Tiến hành ủ chín như sau:
+ Làm lạnh dịch kem xuống 2 ÷ 40C.
+ Giữ ổn định trong 60 phút.
Bước 6: Đông kem, thổi khí
Mục đích
Dịch kem được làm đông nhanh ở -3 ÷ -6 0C trong thiết bị lạnh đông. Quá trình đông
kem này xảy ra rất nhanh nhằm mục đích làm cho các tinh thể đá tạo thành nhỏ. Điều này
rất quan trọng đối với chất lượng cảm quan của kem.
Trong quá trình đông kem, người ta còn dựa vào một lượng không khí (0,8 ÷ 1,0
lít/1 lít dịch kem) để tạo độ xốp cho kem. Kết quả là làm cho thể tích dịch kem thường


tăng lên khoảng gấp đôi, tỷ lệ phần trăm các thành phần dịch kem giảm đi chỉ còn một
nửa.
Cách tiến hành: Tiến hành đông kem – thổi khí như sau:
+ Dùng máy đánh trứng, đánh với tốc độ mạnh hỗn hợp trên đến khi hỗn hợp nổi
gấp đôi thể tích.
+ Cho hỗn hợp vào máy đông kem, nhiệt độ thích hợp -160C
Bước 7: Đóng gói – làm lạnh sâu
Mục đích
Tạo hình và bảo quản sản phẩm
Cách tiến hành
+ Kem có thể được định hình thành cốc, ốc quế hoặc đóng hộp

+ Tiến hành bao gói và bảo quản ở -200C
3. Tính toán
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................


....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
4. Kiểm tra kết quả, nhận xét, giải thích
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................


5. Đánh giá cảm quan sản phẩm
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
............................................................................................................................
6. Những yếu tố ảnh hưởng đến kem
Nguyên liệu : Là yếu tố tham gia trực tiếp cấu thành thực thể của sản phẩm. Nguyên

liệu phải đạt chất lượng tốt,đạt các yêu cầu cơ bản về chỉ tiêu cảm quan, hóa lý, vi
sinh vật. Nếu chất lượng nguyên liệu kém sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng thành
phẩm.
Dụng cụ, thiết bị : Trong quá trình thực hiện phải lâu khô các thiết bị, máy đồng hóa
phải vệ sinh sạch, tránh ảnh hưởng đến sản phẩm.
Nhiệt độ : khi gia nhiệt để phối trộn nguyên liệu không nên để nhiệt độ quá cao sẽ làm
cho sản phẩm bị sẫm màu.
Nhiệt độ bảo quản : nếu nhiệt độ tăng cao khi bảo quản, sẽ làm cho lớp kem bề mặt
chảy ra, gây biến dạng sản phẩm và ảnh hưởng đến cấu trúc của kem. Khi ta tiến hành


lạnh đông trở lại, một phần đường lactose trong sữa có thể bị kết tinh, và người tiêu
dùng sẽ cảm nhận được các tinh thể này khi sử dụng kem.
7. Trả lời câu hỏi
Câu 1. Mục đích của quá trình làm lạnh trước khi thổi nén?
- Làm lạnh giúp cho hỗn hợp nguyên liêu đạt được một số tính chất hóa lí (hàm
lượng chất khô, tỷ trọng..). Chuẩn bị cho quá trình thổi khí tiếp theo.
- Tạo độ xốp cho kem
- Kem có cấu trúc mịn và đống nhất.
Câu 2. Vai trò của các chất phụ gia đối với sản phẩm kem?
Phụ gia của nhóm sử dụng trong sản phẩm kem là hương vani, lecithin và
carrageenan.
Tên phụ gia
Hương vani

Vai trò
- Tạo ra sự hấp dẫn cho sản phẩm.
- ở bài này ta sử dụng hương vani và caramen. Nhóm sử
dụng hương vani
- ổn định nhũ tương, tăng độ bền

Lecithin

- giúp tăng cường quá trình hấp thu các chất béo, chống
oxy hóa
- là môi trường hòa tan tốt các vitamin A, D, E, K
- Tham gia như một chất tạo đông
- Làm bền nhũ tương, giúp cho dung dịch ở trạng thái

Carrageenan

nhũ tương cân bằng với nhau mà không bị tách lớp
- Tạo ra mạng lưới không gian, hạn chế sự chuyển động
của các phân tử nước