Báo cáo đồ án học phần công nghệ chế biến thực phẩm: Công nghệ sản xuất sữa tươi thanh trùng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.26 MB, 58 trang )
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--------
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
1
LỜI MỞ ĐẦU
Sau khi chính thức ra nhập tổ chức thương mại thế giới WTO (2006), Nước ta
đang đứng trước nhiều cơ hội và thử thách để trở thành một nước có nền kinh
tế phát triển. Các ngành công nghiệp trong đó có công nghiệp thực phẩm được
đầu tư mạnh mẽ nhằm thúc đẩy kinh tế đất nước và chăm lo cho đời sống của
người dân.
Sữa là loại thực phẩm giàu dinh dưỡng, dễ hấp thu. Theo nhiều nghiên cứu thì
protein trong sữa có thể đạt độ tiêu hóa tới 96 98%, Lipit sữa cũng chứa khá
nhiều nhóm acid béo khác nhau và một hàm lượng lớn các vitamin có lợi cho
sức khỏe. Ngoài ra, trong sữa có đầy đủ các nguyên tố khoáng, nhất là canxi và
photphos giúp hình thành xương và não bộ của trẻ em. Thường xuyên uống sữa
tươi hàng ngày giúp tăng cương sinh lực, cải thiện sức khỏe, đẹp da, chống lão
hóa, chống loãng xương…Do đó, Sữa là loại thực phẩm không thể thiếu trong
thực đơn hàng ngày của mỗi gia đình.
Tuy vậy, ở Việt Nam hiện mới chỉ có 10% dân số tiêu thụ 78% các sản phẩm từ
sữa (chủ yếu là trẻ em ở Hà Nội và TPHCM) với mức tiêu thụ bình quân là 9
kg/người/năm. Đây là một con số quá ít ỏi so với một số nước trong khu vực và
trên thế giới như Thái Lan (25kg), Pháp (130kg), Úc (320kg). Còn theo Tổ chức
lương thực thế giới FAO, nhu cầu về các sản phẩm sữa đang tăng nhanh ở các
nước đang phát triển (65,7kg/người/ năm 2009 và dự tính 67,2 kg/người/ năm
2010), song đã bão hoà ở các nước phát triển (248kg/người/năm 2009 và dự tính
247,6kg/người/ năm 2010). Việt Nam hiện là nước đứng thứ 3 về sản lượng sữa
trong khu vực (311 nghìn tấn năm 2009) nhưng là nước có tỷ lệ tăng trưởng cao
nhất (trung bình 24,7% mỗi năm trong giai đoạn 1997 2009). Do đó, triển vọng
của ngành sữa, đặc biệt là đối với sản phẩm sữa tươi của Việt Nam là rất lớn
và sẽ tăng cao trong thời gian tới.
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
2
Ngành công nghiệp sữa Việt Nam đang phát triển một cách rõ rệt. Nếu trước
những năm 90 chỉ có 1 2 nhà sản xuất, phân phối sữa mà chủ yếu là sữa đặc
và sữa bột( nhập ngoại) thì đến nay thị trường sữa Việt Nam đã có gần 20
hãng nội địa và có thể chế biến thành 500 loại sản phẩm khác nhau. Trong đó,
có 5 ngành sản xuất chính là sữa tươi thanh trùng, sữa tươi tiệt trùng, sữa chua
uống, sữa chua ăn và sữa đặc.
Sữa tươi thanh trùng là sản phẩm được chế biến từ 100% sữa tươi, không bổ
sung thêm các thành phần khác vào trong sữa, nhiệt độ gia nhiêt thấp trong thời
gian ngắn. Do đó, sữa tươi thanh trùng lưu giữ được tối đa các thành phần dinh
dưỡng có trong sữa. Dòng sản phẩm này đang được người tiêu dùng khá ưa
chuộng.
Sữa thanh trùng là sản phẩm giàu dinh dưỡng, dễ hấp thu và thích hợp với mọi
lứa tuổi. Tuy nhiên, do nhiệt độ thanh trùng thấp trong thời gian ngắn nên vấn
đề an toàn vệ sinh thực phẩm và chất lượng sữa thanh trùng đang được đặc
biệt quan tâm.
Do đó nên em chọn đề tài đồ án công nghệ chế biến là : “ Công nghệ sản xuất
sữa tươi thanh trùng”. Với đồ án này, cần làm rõ đầu tiên là về nguyên liệu,
yêu cầu nguyên liệu chính, phụ, tiếp đến là các quy trình trong sản xuất sữa
tươi thanh trùng, các thông số công nghệ cần quan tâm, các thiết bị chính, cần
tính cân bằng vật chất cho dây chuyền và cuối cùng là các yêu cầu, chỉ tiêu sản
phẩm. Với đồ án này cho chúng ta tìm hiểu rõ thêm và cụ thể về một dây
chuyền sản xuất sữa tươi thanh trùng, biết về các các quy trình, thông số kỹ
thuật, thiết bị…trong một nhà máy sản xuất sữa tươi thanh trùng.
Trong quá trình làm đề tài dù có nhiều cố gắng những kiến thức chuyên môn
còn chưa sâu lên khó tránh khỏi sai sót, rất mong các thầy cô góp ý để em hoàn
thiện đồ án một cách tốt hơn.
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
3
Em xin chân thành cảm ơn !
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
4
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
1. Về thái độ, ý thức của sinh viên:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
2. Về đạo đức, tác phong:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
3. Về năng lực chuyên môn:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
Kết luận:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
…………Ngày:…., tháng:…., năm:….
Giảng viên hướng dẫn
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
5
DANH MỤC CÁC BẢNG:
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
6
ST
T
1
Kí hiệu
Tên bảng
Trang
Bảng
1.4.1
Tình hình tiêu thụ sữa ở một số nước trên
thế giới (kg/ người) năm 2000
13
2
Bảng
1.4.2
Dự báo sản lượng sữa của Việt Nam 2010
2020
15
3
Bảng
2.1.2
Một số chỉ tiêu vật lí quan trọng của sữa bò
tươi
17
4
Bảng
2.1.3.2
Thành phần chất béo có trong sữa bò
19
5
Bảng
2.1.3.6
Thành phần các vitamin trong sữa
24
6
Bảng
2.1.3.8
Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa
26
7
Bảng
3.3.1
Tổn thất trong quá trình sản xuất
35
8
Bảng
3.3.2.
Khối lượng nguyên liệu từng công đoạn
39
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
7
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
8
ST
T
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Kí hiệu
Hình
1.3.3.
Hình
1.3.3.
Hình
1.3.3.
Hình
1.3.3.
Hình
1.4.2
Hình
3.5.1.1
Hình
3.5.1.2
Hình
3.5.2
Hình 3.5.2.1.
a
Hình 1.5.2.1.
b
Hình 3.5.3.1.
a.
Hình 3.5.3.1.
b
Hình
3.5.3.2
Tên bảng
Trang
Sữa tươi thanh trùng TH true MILK
11
Sữa tươi thanh trùng VINAMILK
11
Sữa tươi thanh trùng Ba Vì
11
Sữa tươi thanh trùng Mộc Châu
12
Biểu đồ tình hình sản lượng chăn nuôi bò sữa và
sản lượng sữa sau năm 1990
16
Cấu tạo thiết bị ly tâm
43
Nguyên lý hoạt động của thiết bị ly tâm tách béo
44
Thiết bị bài khí
Thiết bị đồng hóa áp lực cao
44
Các bộ phận chính trong thiết bị đồng hóa 2 cấp
45
Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm
46
Cấu tạo các tấm
47
Sơ đồ hoạt động của thiết bị thanh trùng dạng
tấm
47
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
9
MỤC LỤC
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
10
PHẦN I. TỔNG QUAN
1.1.
Mục tiêu và ý nghĩa của đề tài
1.1.1.
Mục tiêu đề tài
Mục tiêu đồ án này hướng tới là xây dựng nên một quy trình công nghệ sản
xuất sữa tươi thanh trùng với năng suất 20000 (tấn/ca sản xuất) hoàn chỉnh. Để
xây dựng nên một quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng này cần làm rõ các
nội dung về các nguyên liệu sử dụng, làm rõ về nguồn gốc, các thành phần hóa
học, các chỉ tiêu, cách bảo quản…xong nguyên liệu sẽ làm rõ tới sản phẩm sữa
tươi thanh trùng. Mục tiêu quan trọng nhất của đồ án này là xây dựng nên một
quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi thanh trùng hoàn chỉnh, thuyết minh, tìm
hiểu các thông số kĩ thuật, thiết bị, làm rõ về các yếu tố ảnh hưởng, tính toán
cân bằng vật chất, hao hụt của sữa nguyên liệu khi đi qua các công đoạn xử lý.
…Tóm lị mục tiêu của đề tài là xây dựng nên quy trình công nghệ sản xuất sữa
tươi thanh trùng năng suất 20000 tấn/ca.
1.1.2. Ý nghĩa của đề tài
Với nhu cầu cao của thị trường về các sản phẩm dinh dưỡng, và đặc biệt là sữa
tươi thanh trùng với giá trị dinh dưỡng rất cao, hầu như không có biến đổi nhiều
so với sữa tươi nguyên liệu. Với đồ án này đáp ứng nhu cầu của thị trường, đề ra
một dây chuyển sản xuất sữa tươi thanh trùng có thể góp phần xây dựng lên một
nhà máy sản xuất sữa tươi thanh trùng đáp ứng nhu cầu thị trường.
1.2.
Một số khái niệm về sữa
1.2.1.
Sữa tươi nguyên liệu
Theo TCVN 7405: 2009: sữa tươi nguyên liệu là “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 xử lý ở nhiệt độ cao hơn 400C”.
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
11
1.2.2.
Sữa tươi nguyên chất thanh trùng
Sản phẩm được chế biến hoàn toàn từ sữa tươi nguyên liệu, không bổ sung bất
kỳ một thành phần nào của sữa hoặc bất cứ thành phần nào khác kể cả phụ gia
thực phẩm, đã qua thanh trùng.
1.2.3.
Sữa tươi thanh trùng
Sản phẩm được chế biến chủ yếu từ sữa tươi nguyên liệu, không bổ sung bất
kỳ một thành phần nào của sữa, có thể bổ sung đường và các loại nguyên liệu
khác ví dụ như nước quả, cacao, cà phê, phụ gia thực phẩm, đã qua thanh trùng.
1.3.
Tổng quan về sản phẩm sữa thanh trùng
1.3.1
Khái niệm
Sản phẩm được chế biến chủ yếu từ sữa tươi nguyên liệu, không bổ sung bất
kỳ một thành phần nào của sữa, sữa tươi nguyên liệu được thanh trùng ở nhiệt
độ thấp thời gian ngắn.
1.3.2
Phân loại
Sữa thanh trùng có thể phân làm 2 loại:
Sữa nguyên (Whole milk): là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi, không
tách bớt béo. Tuy nhiên các nhà sản xuất thường hiểu chỉnh hàm lượng chất
béo (thông thường dao động 3.0 – 3.7%) để ổn định chất lượng sản phẩm.
Sữa gầy (skim milk): là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi bị tách bớt
một phần chất béo. Hàm lượng béo thường khoảng 0.5 – 1.5%. Một số sản
phẩm có thể thấp đến 0.1%.
Ngoài ra, người ta còn sản xuất sữa thanh trùng từ sữa hoàn nguyên
(reconstituted milk) hoặc sữa tái chế (recombined).[1]
1.3.3
Một số sản phẩm trên thị trường
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
12
Sữa tươi thanh trùng TH true MILK
Sữa tươi thanh trùng VINAMILK
Hình 1.3.3. Sữa tươi thanh trùng VINAMILK
Sữa tươi thanh trùng Ba Vì
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
13
Sữa tươi thanh trùng Mộc châu
1.4.
Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới và Việt Nam
1.4.1
Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới
Nhu cầu của xã hội về sữa và các sản phẩm sữa ngày càng cao đặc biệt ở các
nuớc đang phát triển và Châu Á. Theo tổ chức Nông lương quốc tế FAO thì
chỉ số giá sản phẩm sữa trên thị trường thế giới tăng nhanh trong những tháng
đầu năm 2010 (khoảng 32%) so với cuối năm 2009. Tất cả các sản phẩm sữa
đều tăng so với năm 2008 và 2009 riêng giá bơ tăng gấp đôi Qúy I năm 2009 lên
3700 USD/tấn. Các sản phẩm sữa bột béo và bột gầy cũng tăng lên tương ứng
3500 và 3375 USD/tấn.[2]
Căn cứ vào tình hình phục hồi kinh tế của Châu Á tổng sản lượng sữa của khu
vưc này đã tăng khoảng 3% trong năm 2009 đạt 255 triệu tấn. Trong đó Ấn Độ
là quốc gia sản xuất sữa lớn nhất thế giới đạt khoảng 112 triệu tấn, là nước
đại diện cho mức tăng trưởng 3% năm và bị ảnh hưởng của mùa hè với lượng
mưa hạn chế. Trung Quốc là quốc gia có dân số lớn nhất thế giới và tiêu dùng
sữa cũng đã được phục hồi sau sự cố melamine năm 2008, tổng sản lượng sữa
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
14
của nước này tăng khoảng 5% và đạt tổng sản luợng 43,6 triệu tấn năm 2009.
Tương tự như vậy Pakistan là nước có điều kiện thiên nhiên ổn định và tổng
sản lượng sữa đạt khoảng 33,2 triệu tấn.
Tại Châu Âu năm 2009 tổng sản lượng sữa gần như giữ nguyên 154 triệu tấn .
Tuy nhiên, đến tháng 9 năm 2009 giá sữa trên thị trường đã tăng lên cao hơn giá
hỗ trợ. Sản lượng sữa của nước Nga đạt 32,8 triệu tấn, đại diện cho tăng
trưởng trên 1% năm 2009, do thức ăn giảm trong mùa đông đã ảnh hưởng đến
chăn nuôi bò sữa và số lượng đàn bò sữa bị giảm nhẹ.[3]
Quốc gia
Sữa
uống
Sữa mùi
Sữa lên
men
Phomat
Kem
Bơ
Phần Lan
186
37
12
2
16
Nauy
164
15
13,5
2,4
8,6
Thuỵ Điển
157
27
16,6
3
1,5
Hà Lan
101
21
19
14,6
1
3,1
Pháp
68
6
13,5
23,2
0,9
8,8
Đức
63
8,6
10,5
12,8
1,7
6,7
Italia
63
3,3
20,6
0,8
1,7
Mỹ
97
4,5
2
14
0,6
2
Canada
90
4
3,2
11,6
1
2,6
Ấn độ
33
4,2
0,02
1,9
Úc
102
10
3
11
1,2
3,2
Bảng 1.4. Tình hình tiêu thụ sữa ở một số nước trên thế giới (kg/ người) năm 2000
Nguồn:www.agro.gov.vn
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
15
1.4.2
Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa tại Việt Nam
Chăn nuôi bò sữa ở Việt nam có lịch sử phát triển trên 50 năm, nhưng bò
sữa thực sự phát triển nhanh từ năm 2001 sau khi có Quyết định số
167/2001/QĐTTg ngày 26/10/2001 của Thủ Tướng chính Phủ về một số biện
pháp và chính sách phát triển đàn bò sữa Việt Nam giai đoạn 2001 – 2010. Tổng
đàn bò sữa của nước ta đã tăng từ 41 nghìn con/năm 2001 lên 115 nghìn con/năm
2009 và tương tự tổng sản lượng sữa tươi sản xuất hàng năm tăng lên 4 lần từ
64 nghìn tấn/năm 2001 lên 278 nghìn tấn/năm 2009.[3]
Nhu cầu về sữa tươi sản xuất trong nước tăng cao, giá thu mua sữa bò tươi
của các công ty trên phạm vi cả nước giao động từ 7.800 – 8.500 đồng/1 lít. Các
công ty như công ty sữa quốc tê IDP, công ty Vinamilk, công ty sữa Tuyên
Quang, công ty CP sữa lâm Đồng, công ty sữa TH Milk nghệ An,... đang triển
khai chương trình phát triển vùng nguyên liệu và mở rộng cơ sở chế biến sữa
góp phần đưa ngành chăn nuôi bò sữa và chế biến sữa của Việt Nam chuyển
sang giai đoạn mới.[3]
Tổng lượng sữa tươi trong nước hàng năm tăng nhanh từ số lượng 18.9
nghìn tấn sữa tươi năm 1999 tăng lên 278 nghìn tấn năm 2009. Năm 2009 mặc
dù giá sữa trên thế giới có giảm, nhưng ở Việt Nam giá sữa tươi vẫn ở mức cao
từ 8000 – 9000 đồng/1kg sữa tươi.[3]
Trong mười năm gần đây mức tiêu dùng sữa và các sản phẩm từ sữa của
người Việt Nam gia tăng nhanh chóng do thu nhập và đời sống ngày càng được
nâng cao. Nếu bình quân sữa tiêu dùng đầu người năm 2000 là 8kg sữa
nước/người thì năm 2008 là 14.8kg /người. Khi GDP bình quân đầu người của
Việt Nam tăng lên trên 1000 USD/năm thì nhu cầu về tiêu dùng sản phẩm chất
lượng cao và sữa ngày càng tăng.
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
16
Theo báo cáo của Bộ Công Thương, tháng 6 năm 2012 hoạt động sản xuất
của ngành sữa tiếp tục ổn định, sản lượng trong tháng của ngành đạt 6.1 nghìn
tấn, tăng 28.2% so với cùng kỳ. Tính chung 6 tháng đầu năm ngành sữa đạt 37.8
nghìn tấn sản lượng, tăng 25.1% so với cùng kỳ. Theo đó, sản phẩm hiện nay là
một tronhg những mặt hàng có tốc độ tăng trưởng cao trong ngành thực phẩm,
thị trường nguyên liệu và tiêu thụ đang ngày càng đa dạng và phong phú.
STT
Số bò
Sản lượng sữa
(1000 con)
(1000 tấn)
Năm
Tăng/giảm so với năm
trước
(%)
1
2009
115.518
278.190
15%
2
2010
145.000
319.919
15%
3
2011
166.750
367.906
15%
4
2012
191.762
423.092
15%
5
2013
220.526
486.556
15%
6
2014
253.605
559.539
15%
7
2015
291.646
643.470
15%
8
2016
320.811
707.817
10%
9
2017
352.892
778.599
10%
10
2018
388.181
856.459
10%
11
2019
427.000
942.105
10%
12
2020
469.700
1.036.315
10%
Bảng 1.4. Dự báo sản lượng sữa của Việt Nam 20102020
Nguồn: Đỗ Kim Tuyên_Cục Chăn nuôi
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
17
Theo khảo sát mới nhất của Công ty nghiên cứu thị trường AC Niesel, thị
trường sữa tại VN (sữa nước, sữa chua yaourt và sữa bột) đang trong giai đoạn
phát triển cực thịnh, đặc biệt là sữa nước và sữa bột (22/12/2006). Cuộc khảo sát
này cho hay, người tiêu dùng đang có xu hướng chuyển thói quen từ dùng sữa đặc
sang dạng sữa nước. Mức tiêu thụ được ghi nhận khoảng 200 triệu lít/năm, tăng
trưởng trung bình trên 20%/năm. Riêng năm 2005 tăng trưởng đã đạt đến 22% và
tổng doanh thu của thị trường sữa là khoảng 13.000 tỷ đồng.[2]
Hình 1.4.2 Biểu đồ tình hình sản lượng chăn nuôi bò sữa và sản lượng sữa
sau năm 1990
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
18
PHẦN II. CÁC LOẠI NGUYÊN LIỆU
2.1. Sữa nguyên liệu
2.1.1.
Nguồn gốc
Nguyên liệu sản xuất sữa tươi thanh trùng là sữa bò. Sữa là chất lỏng sinh lý
được tiết ra từ tuyến vú động vật là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non.
Sữa có đầy đủ dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể và dễ hấp thu,
vì vậy từ lâu con người đã biết sử dụng sữa từ vật nuôi để chế biến thành
nhiều loại thực phẩm quý giá, bổ dưỡng. [1]
2.1.2.
Một số tính chất vật lí của sữa bò
Sữa là một chất lỏng trắng đục. Độ đục của sữa là do chất béo, protein và một
số chất khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm
lượng p caroten có trong chất béo của sữa. Sữa bò thường có màu trắng đến
vàng nhạt. Sữa gầy (sữa đã được tách béo skimmilk) thường trong hơn và ngả
màu xanh nhạt. Sữa bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ.
Đại lượng
Đơn vị
đo
Giá trị
pH
6,5 6,7
Độ chua
°D
15 18
Tỉ trọng
g/cmi
1,028 1,036
Điểm đông đặc
°c
(0,54) (0,59)
Thế oxy hóa khử
V
0,1 0,2
Sức căng bề mặt
ở 20°c
dynes/c
m
50
Độ dẫn điện
1/ohm.
cm
0,004 0,005
Nhiệt dung riêng
cal/g.°
0,933 0,954
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
19
C
Bảng 2.1.2 Một số chỉ tiêu vật lí quan trọng của sữa bò tươi
2.1.3.
Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của sữa
2.1.3.1. Nước
Trong sữa nước chiếm 85.5 – 89.8%, nước tồn tại ở hai dạng là nước tự do và
nước liên kết.
Nước tự do chiếm đến 96 – 97% tổng lượng nước. Nó có thể tách được trong
quá trình cô đặc, sấy vì không có liên kết hóa học với chất khô. [1]
Nước liên kết chiếm một tỷ lệ nhỏ, khoảng 3 – 4%. Hàm lượng nước liên kết
phụ thuộc vào các thành phần nằm trong hệ keo: protein, các phosphatit,
polysacarit. Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như – NH 2, – COOH,
OH, =NH, – CO – NH –, ....
Hàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa là rất khác nhau: trong sữa
gầy có 2.13 – 2.59% nước liên kết, sữa đầu (colostrum) có 4.15% nước liên kết,
nước tách ra trong quá trinh sản xuất bơ (butter milk) chỉ có 1.75% nước liên
kết.[1]
2.1.3.2. Chất béo
Chất béo là một trong những thành phần quan trọng nhất trong sữa. Về mặt
dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan
trong chất béo (A, D, E, K). Đối với các sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh
hưởng tới mùi vị, trạng thái của sản phẩm. Trong sữa có 18 axit béo. Các axit
béo chiếm khoảng 98 – 99% tổng chất béo của sữa, 1 – 2% còn lại là các
phospholipit, cholesterol, caroten, vitamin A, D, E và K.
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
20
Hàm lượng chất béo của sữa thay đổi trong một phạm vi khá rộng, có loại sữa
ít béo khoảng 3g trong 100ml sữa, có loại sữa nhiều béo khoảng 5 – 6g trong
100ml sữa. Chất béo sữa thường chiếm khoảng 2.5 – 6.0% thành phần của sữa.
Tùy thuộc vào giống và chế độ dinh dưỡng trong thức ăn của bò thì hàm lượng
chất béo trong sữa là khác nhau. Chất béo sữa tồn tại dưới dạng các hạt cầu
mỡ. Các cầu mỡ có đường kính từ 0.1 – 20 µm (trung bình từ 3 4µm). Trong 1
ml sữa có khoảng 3000 – 4000 triệu cầu mỡ. Các cầu mỡ là thành phẩn nhẹ
nhất trong sữa (tỷ trọng 0.925 g/cm3) và Khi để yên sữa chúng có xu hướng nổi
trên bề mặt, tạo thành một lớp váng sữa. Dưới kính hiển vi người ta nhìn thấy
trong váng sữa có rất nhiều thể hình cầu với các kích thước khác nhau, nổi tự
do trong sữa. Mỗi một thể cầu sữa được bao bọc bởi một lớp màng mỏng. Các
thể hình cầu đó là các cầu mỡ và màng bao của chúng được tạo thành chủ yếu
từ protein và các phosphatit. Màng bao của các cầu mỡ rất bền, có tác dụng bảo
vệ, giữ cho chúng không bị phá hủy bởi các enzym có trong sữa. Phosphatit và
glicolipit đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng các cầu mỡ. Trong
thành phần của chúng có cả acid béo hòa tan trong chất béo và acid béo tan trong
nước. Hàm lượng các phosphatit và glicolipit chiếm khoảng 0.031 – 0.05%.
Màng của các cầu mỡ chứa xấp xỉ 60% các phosphatit và lượng phosphatit trong
sữa đầu gấp 2 – 3 lần trong sữa bình thường.[1]
Mỡ sữa là một thành phần sinh năng lượng cao trong sữa và là chỉ tiêu quan
trọng để đánh giá chất lượng sữa tươi. Do đó, trong quá trình bảo quản cần
phải thường xuyên khuấy sữa tươi nguyên liệu định kỳ để ngăn các hạt mỡ sữa
kết dính lại với nhau.
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
21
Thành phần
Hàm lượng (% so với tổng khối
lượng chất béo
Lypid đơn giản
98.5
glyceride: triglyceride
95 – 96
diglyceride
monoglyceride
cholesteride
2 – 3
0.1
0.03
ceride
0.02
Lypid phức tạp
1.0
các hợp chất tan trong chất béo
0.5
Cholesterol
0.3
acid béo tự do
0.1
Hydrocarbon
0.1
Vitamin A, D, K, E
Vết
Rượu
Vết
Bảng 2.1.3.2 Thành phần chất béo có trong sữa bò.
Đối với sữa nguyên liệu trong đồ án này hàm lượng béo là khoảng 3.9%
2.1.3.3. Protein
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
22
Protein được tạo thành từ khoảng 20 acid amin, trong đó có 8 loại cần thiết
cho trẻ em. Những acid amin thiết yếu này giúp cơ thể có thể phát triển và bảo
vệ da, tóc và cơ.
Hàm lượng protein trung bình trong sữa bò là 3.5%. Protein trong sữa là
một chất đạm hoàn thiện nhất, vì nó chứa hầu hết các loại acid amin đặc biệt
là acid amin không thay thế . [4]
Protein→ Polypeptit → Peptit → acid amin
Trong cấu trúc thành phần Protein sữa rất đa dạng, bao gồm các chất sau:
Casein, β – lactoglobulin, α – lactalbumin, Imunoglobulin. Và một số thành phần
khác. [5]
Trong dung dịch sữa có chứa hai kiểu protein khác nhau:
Protein hòa tan: gồm albumin, imunoglobulin, lisozim, lactoferin,
lactoperoxydaza...
Protein ở trạng thái keo không bển: gồm một phức hệ mixen hữu cơ
của các caseinat và canxi phosphat.
Sữa bò gồm 2 loại protein là whey protein (protein hòa tan trong nước) và
casein (protein không tan trong nước). Trong đó casein chiếm 80% protein của
sữa.
Sữa tươi luôn có độ PH xấp xỉ 6.7. Khi giảm PH của sữa xuống (do kết
quẩ của quá trình lên men tạo ra axit lactic hoặc axit do con người chủ động
đưa vào), các ion H+ của axit sẽ liên kết với mixen casein mang điện tích âm và
làm giảm điện tích của mixen casein. Khi tới giới hạn, các mixen casein sẽ đông
tụ (tạo gel). Casein đông tụ tốt nhất ở PH 4.6, còn whey protein thì không bị
đông ở PH này. Casein rất bền nhiệt (ở 140 oC/20 giây thì casein mới bắt đầu
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
23
biến tính). Còn whey protein thì nhạy cảm với nhiệt độ (Ở 80oC whey protein
bắt đầu biến tính).
2.1.3.4. Gluxit
Gluxit sữa là lactose, một loại đường kép, khi thủy phân cho 2 phân tử
đường đơn là galactose và glucose. Lactose trong sữa bò là 2,75,5% sữa mẹ là
7%, tuy vậy không ngọt vì độ ngọt của lactose kém sacarose 30 lần. [1]
Lactose tồn tại ở hai dạng là tự do và liên kết với các protein và các
gluxit khác, tỷ lệ lactose tự do và lactose lien kết là 8:1. Mặt khác lactose còn
tồn tại ở hai dạng α và β, ở nhiệt độ 20 oC α – lactose chiếm 40% và β – lactose
chiếm 60%.[1]
Khi gia nhiệt ở 100oC thì không làm thay đổi lactose, nhưng ở nhiệt độ
cao hơn thì sảy ra sự biến màu do sự xuất hiện của các melanoit tạo thành khi
các acid amin của sữa tác dụng với lactose. Ngoài ra, khi ở nhiệt độ cao hơn
100oC, lactose bị phân giải một phần tạo thành các acid lactic, acid formic…mà
kết quả lầ làm độ chua của sữa tăng lên 1 – 2 oT. Khi gia nhiệt ở nhiệt độ trên
100oC thì biến đổi đầu tiên của lactose là tạo thành lactuloza, sau đó sự phân
giải đường tạo ra một loạt các sản phẩm của sự phân giải này ( acid lactic, acid
formic… ) kết quả là làm cho sữa có màu nâu.
Lactulose hòa tan tốt trong nước, không bị kết tinh ngay ca trong dung
dịch đậm đặc. Người ta có thể dung trong lactulose làm mầm kết tinh hoặc
dùng trong dinh dưỡng cho trẻ em vì nó kích thích sự hoạt động của
Lactobacterium bifidum và có tác dụng tốt cho tiêu hóa ở ruột. [1]
2.1.3.5. Enzyme
Enzyme trong sữa bò được sinh ra từ tuyến sữa của bò hay từ các vi sinh
vật có trong môi trường không khí.
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
24
Enzyme trong sữa khá phong phú như: lipase, protease, catalase,
phosphatase, lactose, mặc dù chỉ với hàm lượng rất nhỏ, nhưng có ảnh hưởng
lớn đến chất lượng sữa trong quá trình chế biến. Hoạt động của enzyme ảnh
hưởng bởi nhiệt độ và pH của sữa, ở chế độ nhiệt thích hợp có tác dụng phá
huỷ enzim, ở nhiệt độ 75oC trong 60 giây có thể phá huỷ lipaza, điều này có ảnh
hưởng lớn tới quá trình bảo quản sữa.
Sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoit, trong sữa còn có sắc tố
xanh do nhóm clorofin quy định, màu xanh vàng của whey là do lactoflavin quy
định. Màu trắng của sữa là do sự khuyếch tán ánh sáng bởi các mixen.[5]
Các enzyme trong sữa và cácloại dùng trong chế biến sữa có thể được chia
làm sáu nhóm chính : Oxydoreductase, Transpherase, Hydrolase, Liase,
Izomerase, Ligase.
Về phương diện kỹ thuật chế biến người ta quan tâm nhiều tới một số
các enzyme sau [1] :
Lipase : nguồn gốc lipase có thể từ trong tuyến sữa. Khi tuyến sữa việc
bình thường thì lượng lipase không đáng kể. Khi gặp điều kiện thuận lợi, lipase
phân hủy một phần chất béo của sữa làm cho các sản phẩm từ sữa có vị đắng
và mùi ôi. Lipase hòa tan tốt trong chất béo, dễ dàng xâm nhập vào các cầu mỡ
nên chế độ thanh trùng tức thời ở 72 – 75 oC không đủ để tiêu diệt lipase. Đây là
một trong những nguyên nhân gây hư hỏng sữa.
Catalase : Sữa vắt từ bò bị bệnh viêm vú thì hàm lượng catalase thường
cao. Enzyme này bị phá hủy ở 75oC trong 60 giây.
Phosphatase : Phosphatase xâm nhập vào sữa theo con đường tuyến sữa.
Trong sữa có phosphatase kiềm ( pH = 9 – 10 ) và phosphatase acid ( pH = 4 – 4.3
). Phosphatase kiềm bị phá hủy hoàn toàn ở chế độ thanh trùng 65oC trong 30
GVHD: Lê Thị Hồng Ánh
25
