Tiêu chuẩn chất lượng sữa tươi thanh trùng và các phương pháp kiểm tra theo TCVN và AOAC

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD:

Nguyễn

ĐỒ ÁN

Ngọc Hòa

TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG
SẢN PHẨM SỮA TƯƠI THANH TRÙNG
SVTH:
LỚP:
MSSV:

TPCHM

LỜI CẢM ƠN


Trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài, em đã nhận được rất nhiều sự
quan tâm, giúp đỡ, ủng hộ của bạn bè và gia đình. Chính điều đó là niềm khích lệ, động
viên lớn để chúng em thực hiện đề tài này.
Em xin gửi lời tri ân sâu sắc đến các thầy cô trường ĐH Công nghiệp Thực phẩm
TP. Hồ Chí Minh đã tận tình dẫn dắt và truyền đạt cho chúng em rất nhiều kiến thức quý
báu trong những thời gian vừa qua.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Ngọc Hòa. Thầy đã
hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và chỉ bảo cho em trong suốt thời gian thực hiện

đề tài này. Kính chúc thầy và gia đình nhiều sức khỏe và thành công trong cuộc sống
Tuy nhiên vì thời gian và kiến thức còn hạn chế em đã cố gắng rất nhiều để hoàn
thành đồ án này, nhưng trong quá trình làm bài em đã không tránh khỏi những thiếu sót,
kính mong được lời nhận xét và góp ý của thầy
Em xin chân thành cảm ơn !

Ý KIẾN NHẬN XÉT CỦA GVHD
...........................................................................................................................................


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

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG
Chương 1
1.1 Thành phần chất béo có trong sữa bò........................................................................14
1.2 Thành phần các vitamin trong sữa............................................................................17
1.3 Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa............................................................18
Chương 2
2.1 Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi nguyên chất thanh trùng....................................28
2.2 Các chỉ tiêu hóa lý của sữa tươi nguyên chất thanh trùng.........................................28
2.3. Các chỉ tiêu vi sinh vật trong sữa tươi thanh trùng...................................................29
2.4 Thành phần môi trường tăng sinh chọn lọc...............................................................37
2.5 Thành phần thuốc thử indol......................................................................................39


2.6 thành phần dung dịch natri hydroxit. c(NaOH) ≈ 0.5 mol/l......................................39
Chương 3
3.1 Gia tốc ly tâm............................................................................................................ 51
3.2 Điểm đông của dung dịch NaCl................................................................................62
Chương 4
4.1. So sánh TCVN và AOAC về phương pháp lấy mẫu................................................66
4.2. So sánh TCVN và AOAC về phương pháp xác định tỷ trọng..................................67
4.3. So sánh TCVN và AOAC về phương pháp xác định hàm lượng chất béo...............68

DANH MỤC HÌNH
3.1 Bộ khuấy trộn (dạng pittông) dùng để trộn trong bình và xô....................................45
3.2 - Bộ khuấy trộn thích hợp (dạng pittông) dùng để trộn trong xitec vận chuyển đường
bộ, đường sắt và xitec nông trại......................................................................................45
3.3 - Gáo lấy mẫu dạng lỏng...........................................................................................46
3.4 - Dụng cụ khuấy trộn thích hợp để trộn sữa đặc có đường trong thùng dạng trống...46

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
1. AOAC: : Association of Official Analytical Chemists
2. TCVN: Tiêu Chuẩn Việt Nam


LỜI MỞ ĐẦU
Sữa là một thực phẩm giàu dinh dưỡng, dễ hấp thu. Trong sữa có chứa protein,
lipid, glucid, các vitamin và khoáng chất,…Những hợp chất này rất cần thiết trong khẩu
phần ăn hằng ngày của con người. Ngoài ra từ sữa người ta có thể sản xuất ra nhiều loại
thực phẩm khác nhau. Thường xuyên uống sữa tươi hàng ngày giúp tăng cường 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.
Cũng chính vì giá trị dinh dưỡng cao như vậy nên sữa tươi rất dễ bị các vi sinh vật
xong nhiễm, chúng gây hư hỏng và làm thay đổi chất lượng sữa, tạo ra các sản phẩm thứ
cấp làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng. Từ thực tiễn đó, các nhà khoa học
trong lĩnh vực thực phẩm đã cho ra đời nhiều phương pháp bảo quản và chế biến sữa,
trong đó phổ biến nhất là phương pháp thanh trùng ,không chỉ có ý nghĩa lớn trong bảo


quản, giữ được các giá trị dinh dưỡng mà còn góp phần tăng giá trị cảm quan đáp ứng
được yêu cầu thị hiếu của người tiêu dùng.
Chính vì những ưu điểm vượt trội nên sữa tươi thanh trùng luôn được người tiêu
dùng lựa chọn. Do đó việc nâng cao và kiểm soát chất lượng sữaViệt Nam đóng một vai
trò quan trọng, điều đó quyết định tới việc lấy lại sự tín nhiệm của người tiêu dùng Việt.
Trong nghiên cứu này đề cập chủ yếu tới các tiêu chuẩn chất lượng sữa tươi thanh
trùng .

Chương 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về sữa
1.1.1. Một số khái niệm về sữa

 Sữa tươi nguyên liệu

Có nhiều định nghĩa và khái niệm khác nhau về sữa tươi nguyên liệu
Theo Nguyễn Đức Doan (2007): Sữa là một chất lỏng màu trắng đục được tiết ra
từ các loại động vật có vú, cung cấp chất dinh dưỡng hoàn chỉnh cho các cơ thể sơ sinh
Theo Lê Văn Việt Mẫn (2011) : Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến
vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non
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”.


Nhưng khái niệm chung nhất cho sữa tươi nguyên liệu là: Sữa tươi nguyên liệu là
sữa được vắt từ bò và là nguồn dinh dưỡng tự nhiên hữu ích. Nó vốn giàu dinh dưỡng,
cung cấp các chất đạm, vitamin, khoáng chất cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng hằng
ngày.
 Sữa tươi nguyên chất thanh trùng [3]

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 cảphụ gia thực phẩm, đã
qua thanh trùng
 Sữa tươi thanh trùng[3]

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
 Sữa tươi ngyên chất tiệt trùng [3]

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 tiệt trùng
 Sữa tươi tiệt trùng [3]

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 tiệt trùng.
 Sữa tiệt trùng [3]

Sản phẩm được chế biến bằng cách bổ sung nước với một lượng cần thiết vào sữa
dạng bột, sữa cô đặc hoặc sữa tươi để thiết lập lại tỷ lệ nước và chất khô thích hợp. Trong
trường hợp có bổ sung các thành phần khác như đường, nước quả, cacao, cà phê, phụ gia
thực phẩm thì thành phần chính phải là sữa, đã qua tiệt trùng.
 Sữa cô đặc (sữa đặc) [3]


Sản phẩm sữa được chế biến bằng cách loại bỏ một phần nước ra khỏi sữa hoặc
thêm, bớt một số thành phần của sữa nhưng giữ nguyên thành phần, đặc tính của sản
phẩm và không làm thay đổi tỷ lệ giữa whey protein và casein của sữa nguyên liệu ban
đầu, có thể bổ sung đường và phụ gia thực phẩm.
 Sữa gầy cô đặc có bổ sung chất béo thực vật (sữa đặc có bổ sung chất béo

thực vật) [3]
Sản phẩm được chế biến từ thành phần chính là sữa gầy, có bổ sung nước, chất béo
thực vật, có thể bổ sung đường và phụ gia thực phẩm.
1.1.2.

Vai trò của sữa
Sữa được tạo ra làm nguồn dinh dưỡng ban đầu cho các con non mới sinh trước

khi chúng có thể tiêu hóa các loại thực phẩm khác. Sữa được tiết ra ban đầu gọi là sữa

non. Sữa non có chứa các chất dinh dưỡng và các kháng thể từ mẹ để cung cấp cho con
non, do đó giúp chúng sinh trưởng và giảm nguy cơ bị nhiễm một số bệnh.
Sữa tươi là thực phẩm giàu dinh dưỡng, giàu vitamin và khoáng chất từ thiên
nhiên, rất tốt cho cơ thể. Sữa tươi không những được sử dụng thường xuyên như một
thức uống hàng ngày, mà còn dùng dưới nhiều hình thức khác nhau từ pha chế, trộn với
trái cây, làm bánh và thêm vào các món ăn. Các bác sĩ và chuyên gia dinh dưỡng luôn
khuyến khích người tiêu dùng uống sữa tươi mỗi ngày để tăng cường sinh lực. Sữa còn
có tác dụng diệu kỳ với sắc đẹp của phụ nữ, giúp trẻ em phát triển toàn diện và giúp
chống lão hóa ở người già. Ngoài ra, sữa còn có tác dụng trong việc điều trị một số bệnh.
Thường xuyên uống sữa giúp tăng cường miễn dịch cho cơ thể. Sữa có công dụng nhuận
tràng, bôi trơn, rất tốt cho người bị táo bón. Sữa có tác dụng giảm cholesterol máu. Chất
kali trong sữa có thể duy trì ổn định huyết áp, từ đó giảm bớt nguy cơ bị tai biến, bất tỉnh.
Sữa có tác dụng bài trừ độc tố nhất định, có thể ngăn chặn hấp thụ kim loại chì độc hại
trong thức ăn. Chất sắt, đồng và vitamin A trong sữa giúp chống lão hóa. Chất sắt, đồng
và lecithin trong sữa sẽ giúp làm chậm lão hóa não bộ. Chất calci trong sữa hỗ trợ hệ


xương rất hiệu quả, giúp giảm nguy cơ loãng xương. Chất kẽm trong sữa giúp vết thương
nhanh lành. Vitamin A trong sữa giúp cải thiện thị lực. Chất tryptophan trong sữa giúp
ngủ ngon.Thường xuyên uống sữa sẽ giúp phòng chống xơ cứng động mạch. Sữa kích
thích túi mật bài tiết, phòng ngừa sỏi mật.
1.1.3.

Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng trong sữa[1]

1.1.3.1. 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.
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.

1.1.3.2. 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.
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. Đối với bò hàm lượng béo là khoảng 3.9%.
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/cm 3) 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.
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.

Bảng 1.1 Thành phần chất béo có trong sữa bò


Hàm lượng
Thành phần

(% so với tổng khối lượng chất béo)

Lypid đơn giản

98.5

glyceride: - triglyceride

95 – 96

-

diglyceride

2–3

-

monoglyceride

0.1

cholesteride

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

1.1.3.3. Protein

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.
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.
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 biến tính). Còn whey protein thì nhạy cảm với nhiệt độ (Ở
80oC whey protein bắt đầu biến tính).
1.1.3.4. 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 2,7-5,5% sữa mẹ là 7%, tuy vậy không
ngọt vì độ ngọt của lactose kém sacarose 30 lần.
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 20oC α – lactose chiếm 40% và β – lactose chiếm 60%.


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 100 oC, 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
– 2oT. Khi gia nhiệt ở nhiệt độ trên 100 oC 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.
1.1.3.5. 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.
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 75 oC 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.
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 :
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 – 75oC 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 65 oC trong 30 phút hoặc
80oC tức thời. Người ta sử dụng tính chất này để kiểm tra hiệu quả thanh trùng sữa.
Các protease : Protease trong tuyến sữa, về hoạt tính tương tự như tripxin. Điều
kiện tối ưu cho enzyme này là môi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ 37 – 42 oC. Protease tuyến
sữa bị phá hủy hoàn toàn ở 75oC.Protease vi khuẩn được tổng hợp từ các vi khuẩn trong
sữa. Các vi khuẩn này xâm nhập vào sữa từ không khí hoặc do con người chủ động đưa
vào khi sản xuất một số sản phẩm như sữa chua, pho mát...
1.1.3.6. Vitamin

Trong sữa chứa nhiều vitamin tuy hàm lượng không lớn lắm, nhưng tương đối đa
dạng. Vitamin trong sữa bao gồm hai nhóm:
•

Nhóm vitamin hòa tan trong chất béo: Vitamin A,D,E,K …

•

Nhóm vitamin hòa tan trong nước: Vitamin B1, B2, B6, B12, C


Với chế độ gia nhiệt gtrong quá trình chế biến sữa thì ác vitamin hòa tan trong
chất béo A, D cùng các vitamin hào tan trong nước: B 2, B3, B5, H tương đối bền. Còn các
vitamin C, B1, B6, B12, M đều bị ảnh hưởng bởi chế độ gia nhiệt ở mức độ khác nhau.
Bảng 1.2 Thành phần các vitamin trong sữa

Vitamin

A (retinol)

Hàm lượng (mg/l)
0.3

D (canciferol)

0.001

E (tocofenol)

1.4

B1 (thiamin)

0.4

B2 (lactoflavin)

1.7

B3 (nicotinamit)

1

B5 (acid pantothenic)

3

B6 (pyridoxin)

0.5

B12 (xyanocobal – amin)

0.005

C (acid ascorbic)

20

H (biotin)

0.04

M (acid folic)

0.05

Để thành phần các vitamin cân đối và hoàn hỏa hơn, người ta đã bổ xung thêm
một số loại vitamin thiết trong quá trình chế biến các sản phẩm sữa.
1.1.3.7. Các muối

Do trong sữa có mặt các cation K+, Na+, Mg2+, Ca2+ và các anion của các acid
phosphoric, limonic, clohydricc nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau.


Các muối clorua như KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2..., các muối phosphat như KH2PO4,
NaH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4..., các muối xitrat như K 2(C6H6O7), Na2(C6H6O7),
Ca3(C6H6O7)2 ...

Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm từ sữa. Khi sữa có
hàm lượng canxi thấp, thì sữa đó không bị đông tụ hoặc có bị đông tụ thì cũng rất chậm.
Ngược lại, nếu trong sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ bị đông tụ bởi renin nhanh hơn
nhưng quyện sữa (gel đông tụ) lại không mịn. Trong sữa canxi nằm trong các hợp chất
canxi caseinat, canxi phosphat, canxi limonat...
Trong sữa còn có Mg chiếm 12mg%, K chiếm 113 – 171 mg%, Na chiếm 30–77
mg%. Tỷ lệ K/Na = 3.3 tương ứng với tỷ lệ trong sữa mẹ. Muối kali và natri có tác dụng
giữa trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữa áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình thường .
Nhiệt độ cao làm thay đổi các thành phần muối của sữa. Các muối hòa tan của acid
phosphoric và acid limonic chuyển hóa thành không hòa tan. Trong quá trình này tạo
thành acid phosphoric làm tách một phần casein khỏi phức canxi phosphat caseinat.
1.1.3.8. Chất khoáng

Người ta quy định chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro. Bao gồm các nguyên tố
Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Co, Ni, Cl, S, P, Sn, ...
Bảng 1.3 Thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa

Thành phần
Kali

Mg/l
1500

Thành phần
Kẽm

µg/l
4000

Canxi

1200

Nhôm

500

Natri

500

Sắt

400

Magie

120

Đồng

120

Phospho

3000

Molipden

60

Clo

1000

Mangan

30

Niken

25

Silic

1500

Lưu huỳnh

100

Flo

150

Brom

1000

Iot

60

Bo

200

Các yếu tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như tới
chất lượng các sản phẩm.
1.1.3.9. Hệ vi sinh vật trong sữa

Trong cơ thể động vật, sữa tươi được tuyến vú tổng hợp không chứa các vi sinh
vật. Tuy nhiên, khi kiểm tra sữa vừa mới vắt đựng trong các bình chứa ( phương pháp vắt
sữa thủ công hoặc cơ giới hóa), ta thường phát hiện có rất nhiều nhóm vi sinh vật khác
nhau. Nguồn gốc của các vi sinh vật trên xuât phát từ: Bầu vú của động vật cho sữa;
người vắt sữa; thiết bị vắt sữa; thiết bị chứa; môi trường chuồng trại nơi diễn ra quá trình
vắt sữa.
Hệ vi sinh vật trong sữa và số lượng của chúng trong sữa luôn luôn thay đổi tùy
thuộc vào mức độ nhiễm VSV trong quá trình vắt sữa.
1.1.3.10. Các chất khác

Trong sữa bò còn chứa các hormone, chúng được chia làm ba nhóm là
proteohormone, hormone peptide và hormone steroid, trong số đó prolactine là được biết
đến nhiều và nghiên cứu nhiều hơn cả, hàm lượng trung bình prolactine trong sữa bò là
50μg/l, trong sữa non là 230μg/l . Ngoài ra, trong sữa bò còn chứa các chất khí, chủ yếu là
CO2, O2 và N2. Tổng hàm lượng của chúng chiếm từ 5% đến 6% thể tích sữa. Chúng thường


tồn tại ở các dạng hoà tan, dạng liên kết hoá học với chất khác và dạng phân tán. Thỉnh

thoảng, người ta còn tìm thấy trong sữa bò một số hợp chất hoá học như: kháng sinh, chất tẩy
rửa, kim loại nặng, nguyên tố phóng xạ,…các chất đó đều là các chất độc cho người sử dụng.
Hàm lượng của chúng trong sữa thường ở dạng vết. Chúng nhiễm vào sữa do thức ăn, thiết bị
vắt sữa, môi trường chuồng trại, nguồn nước,…Các chất này cần phải được loại bỏ ra khỏi
sữa để đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho người sử dụng.
1.1.4.
1.1.4.1.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trong nước và thế giới
Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trong nước [9]

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/QĐ-TTG 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
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.
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.
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 trong 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.
Tính đến đầu năm 2014, giá sữa tươi nguyên liệu trên Thế giới cũng như trong nước
tiếp tục tăng giá. So với đầu năm 2013 thì năm 2014 công ty sữa Vinamilk đã tăng giá thu
mua sữa tươi nguyên liệu tới hộ nông dân lên 22,6% (từ 11.175đ/kg lên 13.700đ/kg).
Với quan điểm sản xuất bò sữa là chủ yếu, Bộ Nông nghiệp và PTNT chủ trương lai
tạo và phát triển bò sữa trong nước thông qua phê duyệt chương trình và các dự án giống
bò sữa 2001- 2005 và 2006- 2010. Tổng vốn đầu tư các dự án giống bò sữa có giá trị
hàng chục tỷ đồng đã hỗ trợ nông dân tinh bò sữa cao sản, dụng cụ, vật tư và công phối
giống đã tạo ra trên 75.000 bò sữa lai HF (F1,F2,F3 ) cho các địa phương nuôi bò sữa
trên phạm vi cả nước. Ngoài ra cán bộ kỹ thuật và người chăn nuôi đã được tập huấn
nâng cao trình độ quản lý giống, kỹ thuật chăn nuôi, thức ăn, thú y, vệ sinh phòng bệnh,
vệ sinh vắt sữa... góp phần nâng cao năng suất và chất lượng đàn bò sữa.
1.1.4.2.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa thế giới [10]

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.
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 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.
Theo Báo cáo của Sở Nông nghiệp Hoa Kỳ, sản xuất sữa của nước này tăng trưởng
ngay từ những tháng đầu tiên của năm. Quí I/2012 tăng trưởng mạnh, tăng 5,2%, trong
khi tháng 4 và tháng 5 chỉ tăng 2%, tháng 6 tăng 0,9%.
Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp Ấn Độ Sharad Pawar cho biết, đối mặt với sự thiếu hụt
40% của thức ăn gia súc, sẽ là khó khăn đối với nước này để đạt được mục tiêu 160 triệu
tấn sữa sản xuất vào năm 2020.
Năm 2012, Niudilân dự kiến sản xuất 19130 nghìn tấn sữa, tăng 2,4% so với năm
2011.
Khi nói đến pho-mát, ai cũng nghĩ ngay đến Hà Lan, nhưng mấy người biết rằng,
đất nước sản xuất pho-mát hàng đầu Thế giới chính là Hoa Kỳ với hơn 5 triệu tấn một
năm.
Tháng 5/2012, tổng sản lượng pho-mát tại Mỹ đạt 384 triệu Lb, tăng 0,9% so với
tháng 5/2011 và tăng 1,1% so với tháng liền kề trước đó. Trong đó, sản xuất bơ đạt 163
triệu Lb, tăng 4,8% so với tháng 5/2011 nhưng lại giảm 3,8% so với tháng 4/2012.
Sản lượng sữa toàn cầu trong năm 2012 được dự báo sẽ tăng trưởng 2,7% đạt 750
triệu tấn, châu Á sẽ là thị trường chiếm đa số trong đợt tăng sản lượng này và dự kiến
lượng nhập khẩu là 52,7 triệu tấn.
Theo Cơ quan phân tích của Goldman tại New Zeland, sản lượng sữa của quốc gia
này sẽ giảm 2,4% trong 12 tháng tới (kết thúc ngày 30.6). Đồng thời nguồn cung tại 7
khu vực xuất khẩu lớn lớn nhất có thể chỉ tăng 1,2% trong nửa cuối năm 2012, giảm từ
mức 3,2% 6 tháng đầu năm.

Theo Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc, chỉ số giá lương thực toàn cầu hiện giảm
14% so với kỷ lục thiết lập trong tháng 2/2011. Tuy nhiên, khô hạn tồi tệ nhất một thập
kỷ qua đang phá hủy mùa ngô, khiến giá thức ăn chăn nuôi cao hơn 33% kể từ 15/6, càng
thúc đẩy người chăn nuôi giảm đàn gia súc. Số liệu từ Bộ Nông nghiệp Mỹ cho thấy đàn
bò sữa đã giảm lần đầu tiên kể từ 2010 trong tháng 5 do nông dân buộc tiêu hủy bò.
Theo dự báo của Tập đoàn sữa Australia có trụ sở tại Methourne, năm nay Trung
Quốc, nhà nhập khẩu sữa lớn nhất thế giới, có thể tăng nhập khẩu tới 7% do lo ngại
nguồn cung trong nước không đảm bảo tiêu chuẩn an toàn cũng như số trẻ em sinh năm
con Rồng tăng vọt so với các năm khác.

Chương 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1.

Quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi thanh trùng[1]

Sữa tươi nguyên liệu
Gia nhiệt

(65- 680C)

Chuẩn hóa
Bài khí
Đồng hóa
Thanh trùng
Làm lạnh
Rót sản phẩm

Sản phẩm Sữa tươi thanh trùng

(65-850C, áp suất L1: 150-200bar L2:40-50 bar)
(72- 750C trong 15 giây )
(Lạnh ở 4-6 0C)


Thuyết minh quy trình[1]

2.2.

2.2.1. Sữa tươi nguyên liệu

Là sữa được vắt từ bò và là nguồn dinh dưỡng tự nhiên hữu ích. Nó vốn giàu dinh
dưỡng, cung cấp các chất đạm, vitamin, khoáng chất cần thiết cho nhu cầu dinh dưỡng
hằng ngày.
Nguyên liệu là yếu tố đầu tiên quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Chất
lượng của sữa tươi nguyên liệu chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như thức ăn, chu kỳ vắt
sữa, giống, tình trạng sức khỏe, quá trình vận chuyển, bảo quản,…Do đó, để đảm bảo
chất lượng sữa nguyên liệu cần có quá trình kiểm tra chất lượng trước khi chế biến. Đây
là công đoạn vô cùng quan trọng. Các chỉ tiêu kiểm tra thường là độ tươi, hàm lượng axit,
PH, tỷ trọng, kháng sinh, vi sinh vật, hàm lượng khô, hàm lượng béo.
Về nguyên tắc, chỉ sử dụng sữa loại I (lấy ở chu kỳ giữa khi vắt sữa bò) để đảm bảo
chất lượng cao của sữa thanh trùng.
2.2.2. Gia nhiệt

Là quá trình nâng nhiệt độ của sữa nguyên liệu lên (65-68 0C) và giữ trong khoảng 15
phút .
2.2.3. Chuẩn hóa

Mục đích: nhằm hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa theo yêu cầu.

Khi tiêu chuẩn hóa người ta bổ sung cream (nếu sữa nguyên liệu có hàm lượng chất
béo nhỏ hơn mức yêu cầu của sản phẩm) hoặc sữa gầy (nếu nguyên liệu có hàm lượng
chất béo lớn hơn mức yêu cầu của sản phẩm).
Có thể tiến hành tiêu chuẩn hóa bằng hai phương pháp: máy li tâm tiêu chuẩn hóa tự
động hoặc phối trộn. Máy li tâm điều chỉnh tự động làm đồng thời hai nhiệm vụ: li tâm
làm sạch và tiêu chuẩn hóa chất béo sữa.


Người ta dùng bơm đưa vào ngăn hoàn nhiệt của máy thanh trùng kiểu khung bản.
Sữa được đun nóng đến 40 – 45 oC rổi chuyển sang máy ly tâm làm sạch, tiêu chuẩn hóa.
Sau khi sữa được điều chỉnh tới hàm lượng chất béo cần thiết, được đưa về lại thiết bị
thanh trùng để thanh trùng và làm lạnh.
Trong trường hợp không có máy ly tâm điều chỉnh tự động, người ta dùng máy ly tâm
tách chất béo. Sữa nguyên liệu sau, sau khi được đun nóng ở ngăn hoàn nhiệt của máy
thanh trùng một phần lớn sẽ đi vào máy làm sạch sữa, phần còn lại đi vào máy ly tâm
tách chất béo.
Khi hàm lượng chất béo của sữa thanh trùng thấp hơn hàm lượng của sữa nguyên
liệu, ta cần tách bớt một lượng cream theo công thức sau:
GC =

Gs (Ms – Mtc)
Mc - Mtc

Trong đó:
GC – Lượng cream tách được khi ly tâm, kg
Gs – Lượng sữa cần đem đi ly tâm, kg
Ms, Mtc, Mc – Hàm lượng chất béo của sữa nguyên liệu, của sữa tiêu chuẩn hóa và của
cream, % mỡ sữa.
Ở những cơ sở sản xuất nhỏ, việc tiêu chuẩn hóa tiến hành theo phương pháp phối
trộn. Khi đó với một lượng sữa nguyên liệu xác định, người ta pha thêm sữa đã tách chất

béo hoặc cream cần dùng xác định theo công thức sau:
Go =

GC =

Gs (Ms – Mtc)
Mtc - Mo

Gs (Mtc – Ms)
Mc - Mtc

Go, GC – Lượng sữa gầy hoặc creamdùng để tiêu chuẩn hóa, kg
Mo – Hàm lượng chất béo của sữa gầy.
2.2.4. Bài khí


Mục đích: tăng hiệu quả các quá trình tiếp theo, đặc biệt là sự truyền nhiệt của quá
trình thanh trùng
Vì sữa tươi trong quá trình thu nhận và bảo quản đã được tiến hành bài khí, nên
một số cơ sở sản xuất bỏ qua quá trình này nếu hàm lượng khí trong sữa tươi sau tiêu
chuẩn hóa không nhiều. Tuy nhiên nếu nguyên liệu là sữa hoàn nguyên, sữa tái chế, trong
quá trình phối trộn các nguyên liệu lại với nhau và tiêu chuẩn hóa, sự khuấy trộn làm tăng
lượng khí hòa tan, đặc biệt là khí O2, nên cần chú ý quá trình bài khí
Thực hiện: sữa nguyên liệu đã tiêu chuẩn hóa được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt
dạng tấm để gia nhiệt sơ bộ 65-68 0C. Đây là nhiệt độ thích hợp cho quá trình bài khí, sau
đó đưa vào thiết bị bài khí
2.2.5. Đồng hóa

Quá trình đồng hóa có thể thực hiện trên toàn bộ thể tích sữa nguyên liệu (đồng hóa
toàn phần ) hoặc chỉ thực hiện trên một phần thể tích khối sữa ấy (đồng hóa một phần)

Mục đích của đồng hóa là giảm kích thước của các cầu béo, làm cho chúng phân bố
đều chất béo trong sữa, làm cho sữa được đồng nhất.
Đồng hóa có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm đáng kể quá
trình oxi hóa , làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa ( tăng độ phân tán cream,
phân bố lại giữa pha chất béo và plasma, thay đổi thành phần và tính chất của protein).
Các sản phẩm sữa qua đồng hóa được cơ thể hấp thu dễ dàng.
Tốc độ nổi của các cầu béo tỷ lệ thuận với bình phương bán kính cầu béo. Trong sữa
đã đồng hóa, kích thước của các cầu béo giảm, do đó giảm sự nổi lên của các cầu béo.
Ngoài việc nâng cao mức độ phân tán của béo sữa , đồng hóa làm phân bố lại sữa pha
chất béo và plasma sữa, cũng như làm thay đổi thành phần và tính chất của protein.
Người ta sử dụng thiết bị đồng hóa để đồng hóa sữa. Mức độ phân chia các cầu béo
phụ thuộc vào áp suất đồng hóa. Nên đồng hóa sữa ở nhiệt độ 60 – 85oC.