Đại học Khoa học Tự nhiên- ĐHQG HN Tiểu luận Quy trình sản xuất sữa đặc Mơn Tách chất truyền nhiệt chuyển khối K59 Cơng Nghệ kĩ thuật hóa học Trần Thị Thanh Hằng - Tơ Thị Thanh Thủy 13/02/2017 Mục Lục Mở đầu: Con người biết sử dụng nguồn thực phẩm sữa chế phẩm cuả sữa từ lâu đời.Và đến sữa trở thành loại thực phẩm vơ phổ biến khơng thể thiếu đặc biệt trẻ em Theo dự báo USDA sản xuất sữa EU năm 2017 lên đến 152.500 tấn, số khơng nhỏ Về bản, sữa tươi sản phẩm sữa từ lồi động vật như: bò, dê, cừu,… chưa trải qua q trình xử lý chưa xử lý triệt để cơng nghệ khử trùng hay tiệt trùng Loại sữa tươi ngun chất (thường sữa bò tươi lợi ích kinh tế cao hơn) hạn chế tiêu thụ nước phát triển e ngại độ an tồn chúng sức khỏe người Cụ thể, lồi động vật mà người thường ni để lấy sữa như: bò, dê,…đều mang vi khuẩn mầm bệnh định kể biểu bên ngồi trơng chúng khỏe mạnh Sữa vắt trực tiếp từ động vật dễ nhiễm vi khuẩn trực tiếp từ động vật hay từ mơi trường xung quanh như: đồng cỏ, đất, nguồn nước hay chí phân động vật q trình vắt Những loại vi khuẩn phổ biến gặp sữa tươi ngun chất chưa qua xử lý gồm; vi khuẩn E.coli, vi khuẩn Campylobacter Salmonella Ký sinh trùng có Cryptosporidium E.coli loại vi khuẩn nguy hiểm, bị nhiễm khuẩn E.coli thể người bệnh có biểu như: buồn nơn, nơn mửa, đau bụng, tiêu chảy liên tục, phân có máu,… nặng gây biến chứng suy thận chí tử vong khơng chữa trị kịp thời Các loại vi khuẩn lại gây tiêu chảy, đau bụng người nhiễm phải Chính xử lý sữa tươi trước sử dụng để đảm bảo vệ sinh sức khỏe cho người Trên thị trường có nhiều sản phẩm sữa tươi qua xử lý sữa tiệt trùng, sữa bột, sữa đặc, váng sữa, phomai, bơ… Trong quy mơ tiểu luận chúng em xin giới thiệu Ứng dụng tách chất quy trình sản xuất sữa đặc ITổng quan Sữa chất lỏng sinh lý tuyến sữa tổng hợp từ hợp chất có máu,được tiết từ tuyến vú động vật nguồn thức ăn để ni sống động vật non Sữa đặc dạng chế phẩm sữa tươi xử lý phương pháp đặc phục vụ cho mục đích bảo quản, vận chuyển chế biến Thành phần: Thành phần hóa học loại sữa khơng giống nhau, chúng ln thay đổi phụ thuộc vào nhiều yếu tố thời kỳ tiết sữa, thành phần thức ăn, phương pháp vắt sữa, điều kiện chăn ni, sức khỏe, tuổi, độ lớn vật, lồi, giống nhiều yếu tố khác Thành phần sữa bò tươi: Nước: Nước thành phần chiếm chủ yếu sữa đóng vai trò quan trọng, dung mơi hòa tan chất hữu vơ cơ, mơi trường cho phản ứng sinh hóa Hàm lượng nước sữa chiếm khoảng 87%/lit sữa Lipit: Chất béo thành phần quan trọng sữa Hàm lượng chất béo sữa thay đổi phạm vi rộng Có loại sữa béo, khoảng 3g 100ml sữa, có loại sữa nhiều chất béo khoảng 5-6g 100ml sữa Đối với sữa bò hàm lượng béo khoảng 3.9% Protein: Nhóm hợp chất hữu quan trọng cửa sữa protein Hàm lượng protein loại sữa khơng chênh lệch nhiều, chúng thường nằm giới hạn 3.0-4.6% Riêng sữa bò hàm lượng protein khoảng 3.3-3.5% Lactoglobulin gọi globulin sữa Hàm lượng lactoglobulin sữa khoảng 0,1% theo khối lượng chiếm tỉ lệ 3% so với lượng protein chung Lactoalbumin gọi albumin sữa Hàm lượng lactoalbumin sữa khơng nhiều khoảng 0.5-1.0% tùy loại sữa Gluxit có sữa chủ yếu lactose Hàm lượng lactose sữa khoảng 4.5-5.1% tùy theo loại sữa Đối với sữa bò hàm lượng khoảng 4.9% Lactose sữa dạng hòa tan Chất khống: Nhiều cơng trình nghiên cứu xác nhận lượng chất khống sữa thỏa mãn đầy đủ nhu cầu chất khống cho thể Hàm lượng chất khống sữa khoảng 0.6-0.8% tùy loại sữa Vitamin: Sữa thức ăn có chứa nhiều loại vitamin cần thiết cho thể, hàm lượng vitamin khơng cao Số lượng hàm lượng loại vitamin sữa phụ thuộc vào nhiều yếu tố thức ăn, điều kiện chăn ni, giống lồi tuổi loại gia súc Trong sữa bò có nhiều loại vitamin tan chất béo (vitamin A, D, E, K…), nhóm vitamin tan nước (vitamin B1, B2, B12, C, PP…) Enzim: Các enzim protein có khả kích hoạt phản ứng hóa học ảnh hưởng đến giai đoạn tốc độ phản ứng Enzim xúc tác phản ứng mà khơng bị biến đổi lượng nên gọi xúc tác sinh học Hai yếu tố ảnh hưởng mạnh đến tính chất enzim nhiệt dộ pH Nhiệt độ thích hợp enzim 25-50 0C, nhiệt độ thấp làm ngừng hoạt động enzim, nhiệt độ cao làm phân hủy enzim Trong sữa có nhiều loại enzim khác nhau, chúng ảnh hưởng tới chất lượng sữa sản phẩm chế biến từ sữa Lactose: Sữa bò chứa khoảng 4.6% đường lactose, loại đường tìm thấy thành phần sữa Nó thuộc nhóm chất hydratcacbon, disaccharide chứa hai monosaccharit galactose glucose Đường lactose tan nước dạng phân tử dung dịch Lactose 30 lần so với đường mía Các chất khí: Trong sữa tươi thường có chứa số chất khí khí nitơ, khí cacbonic, khí oxi… Hàm lượng chất khí sữa khơng nhiều: lít sữa có khoảng 5090 ml chất khí Các chất miễn dịch: Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác Các chất miễn dịch có tác dụng bảo vệ sữa khỏi hư hỏng Hàm lượng chất miễn dịch khơng nhiều đóng vai trò quan trọng thể Chất miễn dịch dễ bị phá hủy nhiệt độ (65-700C) Ngồi sữa chứa lượng bạch cầu Các tiêu chất lượng sữa: Khi đánh giá chất lượng sữa tươi, người ta thường tiến hành đánh giá đồng thời tiêu sau: -Các tiêu cảm quan gồm có: trạng thái, màu sắc, mùi vị, … -Các tiêu lý hóa bao gồm tỷ khối, hàm lượng chất khơ, hàm lượng chất béo, hàm lượng protein, độ acid,… -Các tiêu vi sinh gồm tổng số vi sinh vật (tạp trùng) 1ml sữa, vi trùng gây bệnh, nấm mốc,… 2.1 Chỉ tiêu cảm quan: Trạng thái Ở điều kiện bình thường sữa tươi khối chất lỏng đồng nhất, khơng vón cục, khơng có lớp chất béo mặt, có độ nhớt khoảng 1.1 -2.5 đơn vị (lấy độ nhớt nước đơn vị), khơng có cặn, khơng có tạp chất lạ, khơng có rác bẩn,… Thơng qua trạng thái bên ngồi sữa nhận xét tổng qt chất lượng sữa Chẳng hạn chất protein sữa bị đơng tụ sữa tạo thành vón cục lợn cợn, chất béo sữa độ nhớt sữa thấp, sữa bị biến đổi tác dụng loại vi khuẩn vi khuẩn lactic, vi khuẩn butyric,… làm cho sữa bị vón, độ nhớt thay đổi… Màu sắc Sữa tươi có màu sắc thay đổi từ trắng ngà đến vàng nhạt Qua màu sắc sữa phán đốn sơ chất lượng sữa Sữa có nhiều chất béo màu vàng loại sữa bình thường, ngược lại sữa bị lấy phần chất béo bị pha thêm nước thường có màu vàng nhạt sữa bình thường có màu vàng ánh xanh, sữa có màu xám ánh hồng vú bò bị viêm ảnh hưởng thức ăn lạ Một số loại vi sinh vật phát triển sữa làm thay đổi màu sắc sữa Ví dụ vi khuẩn pseudomonas synantha, Bactricum synxanthum phát triển sữa đun sơi khơng vi khuẩn lactic sinh màu vàng kim loại mặt sữa Mùi vị Sữa tươi có mùi thơm đặc trưng dễ chịu, vị Khi sữa có mùi vị lạ chứng tỏ sữa bị biến đổi chất lượng 2.2 Các tiêu lý hóa: Tỷ khối Tỷ khối sữa phụ thuộc vào hàm lượng chất khơ có sữa Sữa có nhiều chất khơ tỷ khối sữa cao Nếu hàm lượng chất béo sữa tăng lên tỉ khối sữa giảm đi, ngược lại Tỉ khối sữa tươi thường thay đổi phạm vi 1.028-1.038 Khi sữa tươi bị pha thêm nước tỉ khối giảm xuống Do thành phần hóa học sữa phụ thuộc vào điều kiện thời tiết chăn ni chế độ vắt sữa, nên tỉ khối sữa thay đổi theo thời tiết Về mùa lạnh khơ tỉ khối sữa thường lớn mùa nóng ẩm Độ acid Độ acid sữa số ml dung dịch NaOH hay KOH nồng độ 0.1N cần thiết để trung hòa lượng acid có 100ml sữa tươi, với chất thị phenolphthalein Độ acid sữa ký hiệu 0T Độ acid sữa tươi vắt khoảng 16-18 0T, có loại sữa tươi vắt có độ acid thấp 160T cao 180T Sau vắt thời gian vi khuẩn lactic sữa phát triển làm tăng lượng acid lactic sữa nên độ acid sữa tăng dần Khi bảo quản hay vận chuyển, điều kiện khí hậu nóng ẩm nước ta, độ acid sữa tăng dần lên, tới 20-25 0T hay Đối với sữa tươi dùng để uống trực tiếp thường khống chế độ acid phạm vi khơng lớn 20 0T Đối với sữa tươi dùng để chế biến sản phẩm khác khống chế độ acid lớn chút khơng sao, tối đa đạt từ 23-25 0T Ngồi việc tính độ acid theo độ T người ta tính theo lượng acid hữu đó, chẳng hạn tính độ acid sữa theo số gam acid lactic có 100ml sữa tươi Cách chuyển độ acid theo độ T độ acid tính theo lượng acid lactic sau: Độ acid = Độ T * 0.009(%) 2.3 Các tiêu vi sinh Sữa mơi trường thích hợp cho phát triển vi sinh vật, vi sinh vật xâm nhập vào sữa chúng phát triển nhanh chóng, đặc biệt điều kiện khí hậu nóng ẩm nước ta II- Cơng nghệ đặc sữa Ngun liệu:  Bột sữa gầy: Bột sữa gầy thành phẩm sữa tươi loại bỏ chất béo ( hay nói xác có hàm lượng chất béo khơng q 1%) Bột sữa gầy ngun liệu thường sử dụng sản xuất Mỗi ứng dụng có u cầu đặc trưng bột sữa, hòa tan vào nước bột sữa phải dễ tan có mùi vị chất lượng dinh dưỡng thích hợp Sự caramel hóa đường lactose chừng mực thích hợp bột sữa dùng để sản xuất sản phẩm chocolate Do bột sữa hòa tan sấy phun dịch sữa đặc thành sữa bột cần thiết, bột sữa dùng sản xuất chocolate bột sữa thường xử lý nhiệt sâu thiết bị sấy Hai phương pháp sấy thường dùng sấy phun sấy thùng quay Các tiêu chất lượng bột sữa: • Chỉ tiêu cảm quan o Màu sắc: có màu trắng ngà hay màu vàng nhạt o Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng sữa, dễ chịu, có vị o Trạng thái: dạng bột mịn, khơng đóng vón • Chỉ tiêu lý hóa: o Hàm lượng ẩm : < 4%, Béo : ≤ 1% o Độ acid (độ chua) : 180T o Độ hòa tan : 90 – 99% • Chỉ tiêu vi sinh: o Tổng số tạp trùng : 1000 – 10.000 vsv/gam sữa bột o Các lồi vi khuẩn gây bệnh (E.coli, Coliform…): khơng có  Sữa tươi: Sữa tươi dùng để sản xuất sữa đặc có đường dùng loại sữa tươi có chất lượng bình thường, bảo đảm u cầu quy định, màu sắc, mùi vị phải đặc trưng sữa tươi, sữa khơng bị vón cục, khơng bị đục, khơng tạp chất, khơng tách váng sữa… Các tiêu chất lượng sữa tươi ngun liệu : • Chỉ tiêu cảm quan o Màu sắc: có màu trắng ngà o Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng sữa, dễ chịu, có vị o Trạng thái: lỏng, đồng • Chỉ tiêu lý hóa: oKhối lượng riêng 15.50C: d = 1.032g/ml opH = 6.6 oHàm lượng béo: 3.2 – 4.2 g/100ml sữa tươi oĐộ chua: 16 – 180T oĐộ nhớt 200C 1.8cP • Chỉ tiêu vi sinh: o o o Tổng số tạp trùng < 62.103 vsv/ml sữa tươi sau 24h làm lạnh Các loại nấm mốc : khơng có Các loại vi khuẩn gây bệnh : khơng có Trước đưa vào sản xuất sữa tươi phải bảo quản nhiệt độ nhỏ 40C trùng  Dầu bơ Tùy theo loại sản phẩm sữa đặc có đường mà bổ sung dầu bơ hai Cũng ngun liệu khác, chất lượng dầu bơ ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sữa đặc thành phẩm Trước đưa vào sản xuất, dầu bơ phải kiểm tra tiêu độ ẩm, hàm lượng béo, số xà phòng hóa, số peroxyt… dầu bơ màu từ vàng kem đến vàng kem sậm, mùi thơm đặc trưng, dạng sệt nhiệt độ thường 10 c)Thiết bị: thiết bị lọc dạng túi tháo rời Dịch sau trộn bơm qua phận lọc dạng ống, kích thước lỗ lọc