KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA đến HIỆU SUẤT QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH
MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA

BÀI THỰC HÀNH SỐ 1
KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA ĐẾN HIỆU SUẤT QUÁ
TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT

GVHD: LÊ VĂN NHẤT HỒI
LỚP: DHTP14B
NHĨM THỰC HÀNH: 5
NGUYỄN PHƯƠNG LỆ HÀ 18075041
NGUYỄN THỊ DÂN

18063031

PHẠM LÊ DUY PHƯƠNG

17094371


Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 4 năm 2021

Mục lục
1.

Khái niệm:.................................................................................................................. 3

2.

Mục đích thí nghiệm:.................................................................................................3

3.

Bố trí thí nghiệm........................................................................................................4
3.1

Nguyên liệu........................................................................................................... 4

3.1.1

100 gram sữa tươi..........................................................................................4

3.1.2

Chất ổn định Gum Arabic 10%:.....................................................................4

3.2

SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT.....................................................5

3.3

Cách tiến hành thí nghiệm:...................................................................................5

3.3.1

Giải thích quy trình:.......................................................................................5

3.3.2

Thiết bị sấy phun:...........................................................................................6

4.

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM..........................................................................................7

5.

Biện luận kết quả:.......................................................................................................8

2


1. TỔNG QUAN:
Với sự phát triển hiện đại của xã hội, trên thị trường hiện nay có vơ số các sản phẩm thực
phẩm khác nhau, bên cạnh việc cung cấp dinh dưỡng cho con người còn đáp ứng nhiều
nhu cầu khác ví dụ như hỗ trợ chức năng, làm đẹp, giảm cân… Do đó ngành cơng nghiệp
thực phẩm ngày càng phát triển mạnh và trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn ở
Việt Nam. Trong đó, ngành cơng nghiệp chế biến sữa đã và đang vươn lên chiếm vị trí ưu
thế. Các sản phẩm từ sữa vô cùng đa dạng như sữa tươi, sữa bột, sữa chua… Đặc biệt sữa
bột đang là sản phẩm được tiêu thụ rộng rãi cũng như được sự quan tâm của khách hàng
về hàm lượng dinh dưỡng, các chất phụ gia, các yếu tố ảnh hưởng… Vậy hơm nay
chúng ta cùng tìm hiểu về sự ảnh hưởng của các chất phụ gia đến hiệu suất của quá trình
sản xuất sữa bột.

2. KHÁI NIỆM:
-

Sữa bột là sản phẩm được chế biến từ sữa lỏng làm mất nước gần như hoàn toàn
bằng các phương pháp sấy phù hợp.

3. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:
-

Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ Gum Arabic ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình sản
xuất sữa bột.
Khảo sát tỷ lệ phối trộn Manto Dextrin và Gum Arabic xem việc bổ sung phụ gia nào sẽ
tốt hơn cho hiệu suất của sữa bột thành phẩm, dùng phụ gia nào sẽ tạo ra được nhiều
sữa bột hơn.

3


4. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
4.1 Nguyên liệu
4.1.1. Sữa tươi nguyên kem Meadow Fresh
Thể tích cần dùng: 200 gram
Sữa tươi nguyên kem Meadow Fresh với thành phần 100% sữa tươi Úc cao cấp đến từ
bang Victoria, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng như protein, các chất khoáng cần thiết đặc
biệt là vitamin D và canxi…
4.1.2. Gum arabic
- Khái niệm: Gum arabic là một polysaccharide tự nhiên được sản xuất từ chất keo
khô của thân và nhánh cây Acacia senegal và Acacia seyal.
- Đặc điểm: Gum Arabic tan được trong nước, khơng tan trong chất béo, có độ nhớt
thấp. Có thể hịa tan đến nồng độ dung dịch 55%. Gum Arabic hồn tồn có thể
hịa tan trong nước lạnh trong khi các loại gum khác không thể hoặc bị tạo huyền
phù ở dạng keo hoặc hòa tan khơng hồn tồn. Độ nhớt của Arabic phụ thuộc vào

pH và nồng độ muối. Ở nồng độ cao là chất keo kết hợp với các quá trình sấy sản
phẩm rất hiệu quả. Arabic rất ổn định trong môi trường acide, vì vậy arabic sử
dụng rất tốt cho việc ổn định mùi của nước quả. Giá trị pH tự nhiên của dung dịch
Arabic là 3,9 – 4,9 là do sự hiện diện của acide gluconic. Khi thêm acide hoặc
kiềm có thể làm thay đổi độ nhớt và diện tích tiếp xúc của dịch keo, pH thấp thì độ
nhớt thấp và ngược lại. Độ nhớt đạt tối đa khi pH= 5,5.
- Ứng dụng của Gum arabic trong công nghệ sản xuất sữa bột: Chất keo này dễ
tan trong nước và được dùng như chất làm dày, chất nhũ hóa, và như một chất ổn
định. Đặc biệt Gum Arabic đóng vai trị quan trọng như một chất làm dày, nhũ hóa
chất béo và phân bố chất nhũ tương đều trong sản phẩm.

4.2 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT
1.1 200g Sữa tươi
4


Phối trộn

Gum Arabic 5%

Lọc

Đồng hóa

Sấy phun

150 0C

Sữa bột

4.3 Cách tiến hành thí nghiệm:
1.1.1 Giải thích quy trình:
 Ngun liệu: Cân chính xác 200g sữa tươi nguyên kem cho vào cốc.
 Phối trộn: Cân 10g Gum Arabic rồi cho vào cốc sữa tươi ban đầu rồi trộn đều.

 Tiến hành lọc hỗn hợp sữa qua rây để hỗn hợp được mịn, đảm bảo không chứa cặn, để
chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo.
 Đồng hóa: q trình đồng hố được sử dụng với mục đích ổn định hệ nhũ tương, chống
lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực nên cịn gọi là q trình nhũ hố.
Sử dụng máy khuấy tốc độ cao với các cánh khuấy để đồng hóa sữa, ta tiến hành khuấy với
tốc độ 2000 vòng / 1 phút.
Sau khi đồng hóa thì các thành phần có trong sản phẩm sẽ đồng nhất về kích thước, hạn chế
hiện tượng tách pha. Nhiệt độ của sữa sau quá trình đồng hóa sẽ tăng nhẹ do tác động của
áp suất. Lúc này nhiệt độ sữa khoảng 50 – 60ºC
 Sấy: Q trình sấy sẽ làm chuyển hóa sữa ngun liệu dạng lỏng sang sữa bột
thành phẩm.
5


Nước tách ra khỏi vật liệu nhờ sự khuếch tán do: chênh lệch độ ẩm ở bề mặt và bên
trong vật liệu; chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi
trường bên trong. Thời gian sấy nhanh, nhiệt của vật liệu sấy thấp, sản phẩm nhận được ở
dạng bột nhỏ, không cần phải nghiền lại và có độ hịa tan lớn. Nhiệt của vật liệu trong
suốt chu kỳ sấy không vượt quá nồng độ của ẩm bốc hơi (60°C, 70°C).
Sử dụng máy sấy phun để sấy sữa. Sữa nguyên liệu sẽ theo đường ống đi đến vòi phun và được
phun thành những hạt nhỏ li ti trong buồng sấy. Khơng khí nóng được đưa vào, nó đóng vai trị
là nguồn năng lượng và hấp phụ nước.
Nhiệt độ sấy:150°C
 Kết thúc quá trình sấy thì ta thu được sữa bột thành phẩm.
 Tiến hành cân lượng sữa bột thu được, đo độ ẩm của sản phẩm, đánh giá chất lượng

cảm quan của sản phẩm về màu sắc, mùi, vị, độ mịn,...
 Tính hiệu suất thu hồi theo cơng thức:
m

H= m ×100 % (%)
0

Với: m 0: Tổng hàm lượng chất khô trong mẫu
m : Tổng hàm lượng chất khô trong sữa bột thành phẩm
1.1.2 Thiết bị sấy phun:

 Phương pháp sấy phun
 Sữa nguyên liệu được đưa vào vòi phun trở thành những hạt nhỏ li ti trong buồng sấy
đồng thời khơng khí nóng cũng được đưa vào. Khi khơng khí được đun nóng, thể tích của
nó tăng lên cịn mức độ bảo hồ giảm, khả năng hấp thụ nước tăng lên, khơng khí nóng ở
đây đóng vai trị nguồn năng lượng và chất hấp phụ nước.
 Thời gian tiếp xúc giữa sữa và không khí nóng rất ngắn nên nhiệt độ sữa tăng khơng
q cao. Do đó phương pháp sấy phun khắc phục được những nhược điểm của sấy trục là
hạn chế được sự tổn thất các chất dinh dưỡng và các cấu tử hương trong sữa bột.
 Sự vô hoạt bất thuận nghịch các protein trong sữa trong quá trình sấy phun là khơng
đáng kể nên sữa bột thành phẩm có độ hồ tan cao.
6


 Nhiệt độ khơng khí vào tháp sấy: 1500C.
 Sấy phun cho sản phẩm có độ khơ 96 - 97%, sấy phun đạt 96 - 98%.
 Ưu điểm
 Thời gian tiếp xúc giữa các hạt lỏng và tác nhân sấy trong thiết bị rất ngắn nên sự tổn thất
các hợp chất dinh dưỡng mẫn cảm với nhiệt độ là không đáng kể.
 Sản phẩm sấy phun thu được là những hạt có hình dạng và kích thước tương đối đồng

nhất.
 Thiết bị sấy phun thường có năng suất cao và làm việc liên tục.
 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình sấy phun
 Nồng độ chất khơ của ngun liệu: trong công nghiệp sản xuất sữa bột nồng độ chất khơ
vào buồng sấy khoảng 45÷52%. Nếu cao q thì ảnh hưởng đến quá trình tạo sương mù
trong buồng sấy.
 Nhiệt độ tác nhân sấy: Nhiệt độ tác nhân sấy ảnh hưởng đến độ ẩm của sản phẩm sau khi
sấy phun. Nếu độ ẩm tăng quá cao sẽ gây nên phân huỷ một số cấu tử trong nguyên liệu
và làm tăng mức tiêu hao năng lượng cho toàn bộ quá trình.
 Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong buồng sấy.

5. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
-

Khối lượng sữa tươi ban đầu: 200.25 (g)

-

Khối lượng sữa bột thu được: 7.314 (g) với độ ẩm là 5.41%

-

Đánh giá chỉ tiêu sản phẩm sữa bột: Dựa trên các yếu tố cảm quan

Màu sắc

Độ mịn

Mùi thơm

Vị
7


Có màu trắng hơi ánh
độ mịn cao, khi chạm vào
Có mùi thơm nhẹ của
Có vị ngọt nhẹ, hơi
vàng.

khơng bị lợn cợn ở tay.

của sữa, mùi caramel.
béo do sử dụng sữa
tươi ít đường

-

Hiệu suất q trình:

Ta có:
-

Khối lượng chất khơ ban đầu trong 200g sữa tươi ngun liệu:

m khơ=¿)×2

= (3.5+3.3+4.6+0.045+0.12)×2 = 23.13g
-

Tổng hàm lượng chất khô trong mẫu:
m 0=mkhô + mGum=23.13+ ( 200.25× 5 % )=¿ 33.1425g

-

Khối lượng sản phẩm sau khi sấy: 7.314g

-

Độ ẩm sau sấy W= 5.41%

-

Khối lượng chất khơ sau khi sấy là:

m= 7.314 – ( 7.314×5.41 % ¿=6.918 g
Vậy hiệu suất thu hồi của quá trình sản xuất sữa bột:
m

6.918

H= m ×100 %= 33.1425 ×100 %=20.87 %
0

6. BIỆN LUẬN KẾT QUẢ:
 Khối lượng sữa tươi ban đầu: 200,25g
 Khối lượng sữa sau khi phối trộn: 48,4g

8

Khối lượng sữa hao hụt là 151,85g. Do quá trình hịa tan hồn tồn gum arabic
trong sữa bằng phương pháp đun cách thủy nên một lượng sữa bị bốc hơi. Bên cạnh đó,
q trình lọc bằng vải lọc làm sữa bị hao hụt một phần nữa do dính vào vải lọc.
 Khối lượng sữa bột là: 7,314g
Quá trình sấy làm cho sữa có độ ẩm là 5,41%. Nước có trong sữa bị mất đi do
nhiệt độ sấy cao 150 ℃ trong 1 phút
 Hiệu suất thu hồi
Tỉ lệ khảo sát
5%
7.5%
10%
Hiệu suất
20.87%
19.12%
13.40%
 Biện luận hiệu suất thu hồi của 3 nhóm khảo sát:
Như kết quả thu được trên bảng, ta thấy nhóm sử dụng 5% Gum có hiệu suất thu hồi
cao nhất đến nhóm sử dụng 7.5% Gum và thấp nhất là nhóm sử dụng 10% Gum. Như
vậy, tỉ lệ Gum sử dụng càng nhiều thì hiệu suất thu hồi càng thấp.
Giải thích: Một phần hiệu suất thu hồi thấp là do thiết bị sử dụng trong đề tài là thiết
bị ở quy mơ phịng thí nghiệm, bên cạnh đó trong q trình làm từ đun cách thủy, đến
lọc, đồng hóa và q trình thu hồi bột đã làm thất thốt khơng ít thành phẩm và mỗi
nhóm có một cách làm khác nhau dẫn đến sự không đồng nhất. Tuy nhiên, phần lớn
hiệu suất thu hồi ảnh hưởng do tỉ lệ Gum cho vào. Như chúng ta đã tìm hiểu, Gum
Arabic là một chất phụ gia làm dày, chất ổn định hệ nhũ tương, đặc biệt là hệ dầu
trong nước. Tuy nhiên Gum Arabic cũng là một chất phụ gia làm tăng độ nhớt của
thực phẩm. Với kết quả thu được, khi tỉ lệ Gum cho vào càng nhiều, dẫn đến độ nhớt
cao do Gum có lượng phân tử lớn, tạo nhánh cao và là hỗn hợp của nhiều
polysaccharide nên khi hịa tan với sữa tạo độ nhớt cao, gây khó khăn cho việc đồng

hóa cũng như q trình sấy phun. Do vậy mà hiệu suất thu hồi giảm dần khi tăng
Gum dần. Vấn đề này còn được chứng minh trong q trình tiến hành thí nghiệp, khi
chỉ dùng 100g sữa nguyên liệu nhưng sử dụng 10g Gum Arabic, sau khi đồng hóa,
sản phẩm vơ cùng đặc và khơng thể đem đi sấy phun, do vậy phải thêm 100g sữa vào
lần 2.
Ngồi ra, khi thêm sữa vào lần 2, chỉ có nhóm 5% Gum cịn đủ sữa ngun liệu giống
như lần 1 nên sữa nguyên liệu đồng nhất giữa 2 lần cho vào. Trong khi đó, nhóm 2 và
9


nhóm 3 (7.5% Gum và 10% Gum) do khơng đủ sữa nguyên liệu nên dùng sữa có
đường Vinamilk, từ đó dẫn đến tổng lượng chất khô ban đầu tăng, dẫn đến hiệu suất
thu hồi giảm nhiều hơn.

7. TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, NXB Đại học quốc gia
TP.HCM, Tp Hồ Chí Minh, 2004, 297 trang.
2. Lê Văn Việt Mẫn( chủ biên ), Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB Đại học quốc gia
TP.HCM,2004

10