Công nghệ

sản xuất phô mai

& sữa bột

Định nghĩa phô mai

Phô mai là sản phẩm đặc hay bán lỏng dạng tươi hay chín được làm từ việc đông vón sữa bằng rennin hay các chất gây đông vón khác rồi làm ráo nước.

Phân loại phô mai theo phương pháp chế biến:

• N1: Phomat tươi đông tụ bởi acid.

• N2: Phomat tươi đông tụ bởi rennin.

• N3:Phomat đông tụ bởi acid ở nhiệt độ cao.

• N4: Phomat mềm ủ chín.

• N5: Phomat bán cứng có qua giai đoạn rửa.

• N6: Phomat cứng, nhiệt độ thấp.

• N7: Phomat cứng, nhiệt độ cao.

Dựa vào hàm lượng nước trong phô mai

Loại sản phẩm Giá trị MFFB (%)

Phô mai rất cứng < 41

Phô mai cứng 49 – 56

Phô mai bán cứng 54 – 63

Phô mai bán mềm 61 – 69

Phô mai mềm > 67

Dựa vào hàm lượng chất béo:

Loại sản phẩm Giá trị FDB (%)

Phô mai có hàm lượng béo rất cao > 60

Phô mai có hàm lượng béo cao 45 – 60

Phô mai có hàm lượng béo trung bình 25 – 45

Phô mai có hàm lượng béo thấp 10 – 25

Phô mai gầy < 10

PHÂN LOẠI PHÔ MAI

• Dựa vào hàm lượng nước (MFFB)

• Dựa vào hàm lượng chất béo (FDB)

• Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất

Hoàn nguyên sữa

• Mục đích: • Chuyển sữa bột từ dạng bột sang dạng lỏng giống

như sữa tươi ban đầu.

• Tiến hành:

• Quá trình hoàn nguyên sữa bột nguyên cream bằng cách cho sữa bột vào thùng có cánh khuấy đã chứa sẵn lượng nước nhất định có nhiệt độ 45-500C. Trong quá trình hoàn nguyên, cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán đều bột sữa trong nước, tăng khả năng hoà tan, tránh vón cục, đồng thời chất ổn định cũng được bổ sung vào nhằm ổn định trạng thái của sữa, giảm thời gian ủ hoàn nguyên sau này. Chất phá bọt cũng được cho vào ở đây nhằm tránh tạo bọt.

Tiêu chuẩn nước

Ảnh hưởng đồng hóa đến độ nhớt của sữa

Thanh trùng và làm lạnh • Mục đích: • Tiêu diệt một phần vi sinh vật và vô hoạt một phần enzyme có sẵn trong sữa

nhằm tránh những bất lợi cho công đoạn tiếp theo, nhất là công đoạn ủ hoàn nguyên trong thời gian khá dài.

• Tiến hành :

• Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau đồng hóa được bơm vào thiết bị thanh trùng, nhiệt độ thanh trùng là 750C, thời gian thanh trùng là 40 giây. Sau đó sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ 20C - 60C.

• Các biến đổi nguyên liệu :

• Hóa sinh : các vi sinh vật và enzyme trong sữa bị ức chế .

• Hóa lý : một số protein bị biến tính nhiệt, độ hòa tan của protein bị giảm xuống là do sự xuất hiện các nhóm kỵ nước ở bề mặt phân tử dễ dàng cho các phân tử protein bị giãn mạch và tập hợp lại với nhau .

• Hóa học : Nhiệt độ tăng làm cho các phản ứng hoá học xảy ra dễ dàng

• Vật lý :

• - Tỉ trọng của sữa sau xử lý nhiệt giảm .

• - Độ nhớt của sữa tăng .

• - Độ tan giảm do làm lộ các nhóm kỵ nước . • - Khả năng giữ nước giảm .

• - Nhiệt độ quá cao sẽ ảnh hướng đến khả năng kết tinh .

Điều cần lưu ý

• Quá trình thanh trùng đã phá vỡ cân bằng giữa muối , làm giảm lượng muối canxi mà kết quả làm giảm khả năng đông tụ của sữa bằng men sữa ( renin ) . Để khắc phục nhược điểm này người ta bổ sung canxi dưới dạng CaCl2 với hàm lượng 0.025 – 0.075 g/l.

• Để hạn chế nhược điểm này người ta thanh trùng bằng H2O2

Ủ hoàn nguyên

• Mục đích:

• Sữa được ủ trong thời gian dài ở nhiệt độ thấp nhằm để nó dần dần trở lại trạng thái của sữa tươi nhưng vẫn đảm bảo hạn chế về sự phát triển của một số vi sinh vật.

• Các muối khoáng có trong sữa đặc biệt là ion canxi sẽ liên kết với casein là một loại protein chiếm phần lớn trong sữa để tạo thành caseinat canxi ở trạng thái hòa tan nên giúp cho sữa có trạng thái đồng nhất tốt.

• Đây là một trong những công đoạn quan trọng quyết định đến chất lượng phomai.

• Sữa sau khi thanh trùng và làm lạnh từ thùng chứa sẽ được bơm qua bồn ủ hoàn nguyên có bảo ôn nhiệt độ. Nhiệt độ ủ 20C -60C trong thời gian 4-8 giờ

Biểu đồ thay đổi nhiệt độ trong quá trình sản xuất

CHUẨN BỊ SỮA NGUYÊN LIỆU

Lên men sơ bộ:

• Cho CaCl2 với hàm lượng 0,025-0,075 g/l.

• Cấy giống vi khuẩn lactic với tỷ lệ 0,2-0,5%.

• Lên men lactic ở 8-14oC /15-20h.

• pH của sữa giảm còn 6,3-6,35 khi kết thúc lên men.

Testing of curd setting

Lên men sơ bộ • Mục đích : • Hoàn thiện một số cấu tử hương sẽ được vi sinh vật tổng hợp trong quá trình

lên men sơ bộ. Chúng sẽ góp phần hình thành nên tính chất cảm quan đặc trưng của phô mai thành phẩm .

• Sẽ làm giảm nhẹ pH của sữa tươi chuẩn bị cho quá trình đông tụ .

• ·Các biến đổi của nguyên liệu :

• Sinh học: tăng cường sự trao đổi chất và sự sinh trưởng của vi khuẩn lactic. Các vi khuẩn lactic lên men đồng hình sẽ tạo ra acid lactic .Vi khuẩn lên men lactic dị hình sẽ góp phần đa dạng hóa các chỉ tiêu về mùi , vị và cấu trúc cho sản phẩm .

• Hóa sinh : Đường lactoza qua quá trình lên men sẽ tạo thành acid piruvic dưới tác dụng của lactatdehydrogenza của vi khuẩn sẽ tạo thành axit lactic .

• Hóa học : quá trình lên men lactic giảm pH trong sữa tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đông tụ к-casein

• Hóa lý : có sự động tụ của sữa nhưng tốc độ động tụ thấp do giảm pH của sữa

• Vật lý : có sự tỏa nhiệt .

• Nhiệt độ quá trình lên men sơ bộ là 80C – 140C , thời gian lên men kéo dài 15 -20 giờ . Khi quá trình lên men kết thúc , pH của sữa sẽ là 6.30 - 6.35

Vi sinh vật trong phô mai • Giai đoạn 1:

– Chuyển hóa lactose thành acid lactic

– Khống chế sự phát triển của VSV không mong muốn

– Thủy phân protein tạo các hợp chất mùi

• Giai đoạn 2

– Giai đoạn tạo acid không còn quan trọng

– Thủy phân các acid beo tạo mùi, cấu trúc cho sản phẩm

Streptococcus thermophilus Streptococcus salivarius

PHỤ GIA &

NGUYÊN LIỆU KHÁC

- CaCl2: tăng khả năng đông vón và tách protein nhũ thanh. Ngoài ra còn để hiệu chỉnh thời gian đông tụ, cấu trúc và độ cứng của khối đông.

CO2: làm giảm nhẹ pH sữa. Sục CO2 vào sữa rút ngắn thời gian đông tụ casein hoặc tiết kiệm được lượng chymosin.

- NaNO3 hoặc KNO3: sử dụng như tác nhân ức chế hệ vi sinh vật nhiễm trong sữa. Thường dùng 20g/100 lít sữa.

Chất màu: màu sắc của phô mai là do các hợp chất carotenoides hòa tan trong chất béo tạo nên.

Nguyên liệu phụ khác : sacharose, nước ép trái cây, mứt trái cây, mật ong …

Quá trình sục khí CO2 vào phô mai

Addition of CO2 is one method of improving the quality of cheese milk. Carbon dioxide occurs

naturally in milk, but most of it is lost in the course of processing. Adding carbon dioxide by

artificial means lowers the pH of the milk: the original pH is normally reduced by 0.1 to 0.3

units. This will then result in shorter coagulation time. The effect can be utilised to obtain the

same coagulation time with a smaller amount of rennet.

• Lên men đồng hình như nhóm vi khuẩn lactic đồng hình như Streptococcus thermophilus , Lactobacillus bulgaricus ,.. thì chu trình đường phân là quá trình chuyển hóa glucose thành acid lactic .

• Lên men dị hình : như giống Leuconostoc sẽ chuyển hóa glucose theo chu trình pentose - phosphate tạo thành các acid lactic và ethanol , CO2 , và các chất hương cho phomai . Trong quá trình lên men dị hình ngoài việc tạo thành acid lactic còn tạo các chất thơm cho phomai ( diaxetyl , axetoin , axit bay hơi , .. )

• Quá trình thanh trùng đã phá vỡ cân bằng giữa muối , làm giảm lượng muối canxi mà kết quả làm giảm khả năng đông tụ của sữa bằng renin. Để khắc phục nhược điểm này người ta bổ sung canxi dưới dạng CaCl2 với hàm lượng 0.025 – 0.075 g/l.

Quá trình lên men tạo hạt pho mát

• Sữa sau khi được khử trùng theo phương pháp pasteur ở 850C – 900C trong 15 - 20 phút (đối với một số loại phô mai được thay bằng quá trình thanh trùng sữa: 720C trong 15 giây) được đem đi xử lí bằng renin – là enzyme do niêm mạc dạ dày của động vật nhai lại còn non (bê, cừu non) được nuôi bằng sữa tiết ra.

• Khi cho renin với một lượng nhỏ vào sữa, sau một thời gian nhất định sữa sẽ đông lại thành một khối nhầy phủ gelatin, mềm dẻo, không thấm nước. Lượng chế phẩm enzym cần sử dụng trung bình 5-10g/100kg sữa. Để thực hiện, trước tiên ta hòa tan lượng rennet với nước theo tỉ lệ 1/10 rồi cho vào bồn đông tụ, và duy trì ở nhiệt độ: 180C -220C. quá trình đông tụ tính từ lúc cho enzyme vào sữa và kéo dài khoảng 4 - 6 giờ, giá trị pH giảm xuống 4.50 – 4.55

• Khi tiến hành làm đông tụ sữa, bằng cấy vi khuẩn lactic vào môi trường sữa. Quá trình lên men lactic được tiến hành, chuyển đường lactose của sữa thành acid lactic. Kết quả là quá trình này cũng gây ra sự đông tụ sữa. 3/4 số vi khuẩn lactic sẽ nằm trong cục rắn, 1/3 số vi khuẩn lactic còn lại sẽ nằm trong dịch huyết thanh ở bên ngoài cục rắn của sữa.

Làm đông tụ sữa

Các biến đổi xảy ra trong quá

trình tạo hạt pho mát

Sự thay đổi lactoza:

Lactoza được lên

men biến thành rượu,

các loại acid hữu cơ, các

chất khí. Các loại rượu được chuyển hóa tiếp

thành mùi cho phô mai,

các acid hữu cơ sẽ được

tích trữ và chuyển hóa

thành các chất thơm.

Kết quả là làm pH của khối sữa giảm và làm khối sữa kết tủa lại. Đó là giai

đoạn tạo khối kết tủa casein. Trong giai đoạn tạo phô mai, lactoza sẽ giảm rất

nhanh. Trong 5-10 ngày lên men, trong khối phomai sẽ không còn lactoza.

Các biến đổi xảy ra trong quá trình

tạo hạt pho mát

Sự thay đổi cazein:

Trong giai đoạn lên men acid của khối sữa, casein bị tách khỏi ion canxi.

Về cơ bản cấu trúc của cazein đã có sự thay đổi rất mạnh khi tạo thành khối

casein kết tủa ở pH đẳng điện.

Trong giai đoạn lên men phô mai, Cazein ở trạng thái không hòa tan và chuyển dần sang dạng hòa tan do bị thủy phân bởi các enzym tạo thành

pepton và các acid amin. Trong giai đoạn này hình thành khí NH3, H2S và

một số khí khác. Trong đó khí CO2 chiếm khối lượng khá nhiều.

Sự thay đổi của các thành phần hóa học khác:

Các chất béo cũng bị thủy phân trong quá trình lên men để trở thành các acid béo no và acid béo không no. Từ đó chuyển hóa tiếp thành chất

thơm và các sản phẩm khác.

Sự chuyển hóa rất phức tạp trong khối phô mai khi lên men đã tạo ra sự

đa dạng của các sản phẩm phô mai.

Cơ chế đông tụ bằng enzyme

• Giai đoạn 1: Rennet cắt đứt k-cassein

• Giai đoạn 2: Tiến trình biên đổi vật lý từ sự đông tụ của casein do sự

mất ổn định giữa các phần ki nước và phần không kị nước trong cầu

trúc keo của casein tạo thành gel

• Giai đoạn 3: Sự phát triển tiếp theo của hệ thống gel ( casein tạo cầu

nối liên kết với calci với các casein khác) tạo thành khối đông vững

chắc

So sánh tác dụng đông tụ.

Vi khuẩn lactic

vk lactic

• Giảm pH của sữa xuống pI=4.6.

Casein - Ca3PO4 a.lactic Casein

trung hòa về điện ► Đông tụ.

• Quá trình đông tụ do a.lactic

thường chậm

Rennin

• Enzyme rennet là hỗn hợp của chymosin và pepsin.

Casein Ca3PO4 chymosin Paracasein

+ Ca2+ ► Đông tụ.

• Rennin cắt đầu ưa nước của casein ► micelle không bền micelle sẽ liên kết nhau (cầu photphat canxi)

Lactose a. lactic

Casein pepton và axit amin

So sánh tác dụng đông tụ.

Các diaxetyl được tạo thành từ sự chuyển hóa lactoza . Các axit piruvic nhờ có enzyme

decacboxylaza chuyển thành axetaldehyt và sau đó ngưng tụ tạo diaxetyl hoặc axeton .

Xử lí rennin

Căt, quện sữa

Ủ chín phô mai Pho mai đông tụ

• Nén ép cục đông sữa để tách huyết thanh sữa (giai đoạn khử nước). Quá trình này tiến hành trong 20 –24 giờ, ở 300C – 350C.

• Trong thời gian này, quá trình lên men lactic vẫn tiếp tục. Sau khi ép huyết thanh ra khỏi cục đông sữa, số lượng tế bào vi khuẩn lactic trong 1g phomai đạt đến hàng tỉ. Phomai lúc này có thành phần chủ yếu là casein và lipit. Khi ép phần huyết thanh bị loại ra ngoài cục đông sữa có thành phần gồm đường lactose, lactalbumin, lactoglobulin …

• Quá trình này tiến hành trong 20 –24 giờ, ở 30 – 350C. Trong thời gian này, quá trình lên men lactic vẫn tiếp tục. Sau khi ép huyết thanh ra khỏi cục đông sữa, số lượng tế bào vi khuẩn lactic trong 1g phomai đạt đến hàng tỉ. Phomai lúc này có thành phần chủ yếu là casein và lipit. Khi ép phần huyết thanh bị loại ra ngoài cục đông sữa có thành phần gồm đường lactose, lactalbumin, lactoglobulin …

Quá trình tách huyết thanh

Đổ khuôn và tách huyết thanh

• Mục đích :

• Hoàn thiện : quá trình đổ khuôn sẽ tạo hình cho phô mai thành phẩm . Quá trình tách huyết thanh sẽ tách hết nước ra khỏi khối đông và nâng tỷ lệ chất dinh dưỡng trong sản phẩm .

• Các biến đổi của nguyên liệu:

• Vật lý và hóa lý : xảy ra sự thoát huyết thanh từ khối đông và sự tạo hình cho sản phẩm phô mai .

• Sinh học : một số vi simh vật vẫn bị lẫn trong khối đông sẽ tiếp tục thực hiện quá trình sinh trưởng và trao đổi chất nhưng với tốc độ thấp hơn so với quá trình lên men trước đây vì họat độ của nước trong khối đông giảm dần .

• Hóa học và hóa sinh : các phản ứng thuộc quá trình trao đổi chất của vi sinh vật vẫn tiếp tục xảy ra . Những phân tử chymosin bị lẫn trong khối đông vẫn tiếp tục xúc tác phản ứng thủy phân protein . Tuy nhiên , sự gia tăng hàm lượng của nitơ amin trong khối đông là không đáng kể .

TÁCH KHUÔN

TÁCH KHUÔN

• Các chỉ tiêu hóa lý của khối đông cần đạt:

– Tổng hàm lượng chất khô: 40 - 42%

– pH = 4,8 – 4,9

– Hàm lượng canxi: 0,35 – 0,4% (so với tổng hàm lượng chất khô)

– Ngoài ra còn có chất béo, đường lactose, vitamin và các chất khoáng khác…

– Hiệu suất thu hồi phô mai

– H% = ( 0.93 F + C – 0.1 ) x 1.09

1 – M

F: hàm lượng béo

M: hàm lượng ẩm phô mai

C: hàm lượng casein = 0.8302 x %protein – 0.199

ƯỚP MUỐI

Các biến đổi diễn ra trong quá trình ướp muối :

Vật lý : xảy ra sự khuyếch tán của muối và ion H+ từ dung dịch vào bên trong khối

đông và khuyếch tán của nước từ khối đông ra dung dịch muối .

Hóa lý : xảy ra sự hòa tan một số hợp chất từ khối đông vào nước muối , đồng thời

xảy ra sự trao đổi ion Na+ và H+ trong nước muối sẽ thế chỗ của Ca2+ trong cấu trúc gel của khối đông .

Sinh học: ức chế sự phát triển của vi sinh vật .

Tiến hành

Ngâm khối đông trong dung dịch nước muối : sử dụng nước muối có nồng độ 18 -

23% ( v/v ) đã được bổ sung CaCl2 và hiệu chỉnh pH. Nhiệt độ dung dịch muối trong quá trình ngâm khối đông là 100C – 140C .

Rắc muối khô trực tiếp lên bề mặt khối đông : trong trường hợp , một phần muối sẽ

được hòa tan trong huyết thanh sữa còn đọng lại trên bề mặt khối đông . Tiếp theo ,

một lượng muối sẽ khuếch tán vào bên trong cấu trúc của khối . Do đó cần tiến

hành lật đảo khối đông để muối được phân bố đều trong sản phẩm .

Quá trình ướp muối pho mát

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình

ướp muối • Hàm lượng chất béo trong khối đông : • Các chất béo được phân bố trong mao quản của khối đông . Nếu hàm lượng

chất béo càng cao thì sự khuyết tán của các phân tử muối vào sâu bên trong khối đông càng chậm và bị cản trở nên thời gian ướp muối cần phải kéo dài .

• Nồng độ muối trong nước muối :

• Nồng độ muối trong dung dịch càng cao sẽ làm tăng hàm lượng muối được khuyết tán vào đám đông . Nếu nồng độ muối trong dung dịch thấp hơn 16% , cho thấy một lượng nhỏ casein trong khối đông sẽ bị hoà tan vào muối .

• Nhiệt độ nước muối :

• Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ khuyết tán của muối vào khối đông nhanh hơn , đồng thời quá trình thoát ẩm ra khối đông cũng nhanh hơn .

• pH dung dịch muối : • pH của dung dịch muối có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ hấp thụ muối của khối

đông và cấu trúc phô mai thành phẩm . Đó là do ion H+ trong nước muối có thể thế chỗ các ion Ca2+ trong khối đông tụ như những ion Na+ . Tuy nhiên H+ không thể thay thế chỗ của ion Na+ trong gel casein.

• Thời gian :

• Khi tăng thời gian ngâm khối đông trong dung dịch muối , lượng muối hấp thụ trong khối đông sẽ tăng , độ ẩm khối đông sẽ bị giảm . Thời gian ngâm khối đông trong nước phụ thuộc vào từng lọai sản phẩm ( kích thước khối đông , phô mai thuộc loại mềm bán mềm hay cứng .... ) .

Ủ CHÍN PHÔ MAI

• Mục đích công nghệ : Hoàn thiện • Quá trình ủ chín sẽ cải thiện chỉ tiêu cảm quan của phô mai .

• Các biến đổi trong nguyên liệu:

• Sinh học : Nấm và hệ vi sinh vật trong khối đông sẽ tiếp tục thực hiện quá trình trao đổi chất . Các sợi nấm sẽ phát triển thành các khuẩn ty trên bề mặt sản phẩm . Quá trình trao đổi chất sẽ tạo ra hương đặc trưng cho sản phẩm phomai

• Hóa sinh và hóa học :

• Sự biến đổi của đường lactose • Dưới tác dụng của vi khuẩn lactic , lactoza bị biến đổi rất nhanh . Sau 5 - 10

ngày hầu như chấm dứt . Sản phẩm chính của sự biến đổi này là axit lactic . Độ axít của phomat tăng rất nhanh ở ngày đầu , sau đó chậm lại và ở cuối giai đoạn cuối tăng chậm .

• Trong quá trình lên men ngoài axit lactic được tạo thành , một phần lactoza được sử dụng cho quá trình lên men tạo thành diaxetyl , axetoin , axit bay hơi

• Biến đổi vật lý :

• Sự sinh trưởng của vi sinh vật thường kèm theo hiện tượng tỏa nhiệt , phải lật ngược khối đông trên các kệ giá đỡ để đảm bảo độ thoáng khí và sản phẩm phô mai đạt được độ đồng nhất cao về cấu trúc và mùi vị .

Quá trình ủ chín pho mát

• Sự biến đổi protein : • Do hệ enzyme protease của nấm sợi , vi khuẩn và các chymosin xúc tác . Tuy

nhiên mức độ thủy phân là không lớn , hàm lượng nitơ amin trong khối đông tăng lên không đáng kể .

• Trong quá trình ủ chín , một số amin bị thủy phân , một số amin khác lại biến đổi thành axit amin mới .

• Các homoxerin vừa tạo thành có thể bị biến đổi thành axit γ - amino butiric .

• Arginin dưới tác dụng của ariginaza (do vi khuẩn tạo ra ) chuyển thành ornitin.

• Ngoài ra , γ - amino butiric được tạo thành từ axit glutamic nhờ tác động của decacboxylaza

• Sự biến đổi của chất béo • Xảy ra quá trình thủy phân sâu . Quá trình thủy phân này phụ thuộc vào hệ vi

khuẩn ở bề mặt . Một số loài mốc , vi khuẩn Micrococci hoạt động rất mạnh và tích tụ một lượng đáng kể axit béo , đặc biệt là axit béo bay hơi tạo nên mùi vị đặc trưng cho phomai . Lớp vỏ qúa trình thủy phân chất béo xảy ra mạnh mẽ hơn do tác động của vi sinh vật bề mặt ( mốc men vi khuẩn hiếu khí). Thành phần quan trọng tạo nên mùi vị của phomat là metylxeton .

Quá trình ủ chín pho mát

BAO GÓI

• Quá trình sinh hóa vẫn tiếp diễn.

• Bao bì có độ thấm khí nhất định.

• Thường sử dụng bao bì có nguồn gốc từ cellulose.

• Độ thấm khí của bao bì là 160g/m2/24h.

BAO GÓI

Các biến đổi trong quá trình ủ chín pho mát

Chuẩn bị starter culture

Sản xuất starter culture trong

điều kiện vô trùng

Các lưu ý khi chuẩn bị môi trường

• Môi trường sữa gạn kem hoặc sữa gạn kem hòan nguyên 9-12%

• Bổ sung MnSO4 0.2mg/L (kích thích phát triển Leuc. citrovorum). Môi trường ức chế phage (PIM) không chứa Ca

• Xử lý nhiệt: 90-950C/30-45’ >> diệt khuẩn, thực bào, chất ức chế, lọai O2, phân giải một phần protein

• Lượng cấy: 0.5-2.5%

• Nhiệt đô/thời gian thay đổi tùy thuộc lọai VSV, đậc biệt khi phối trộn nhiều lọi VSV trong một starter culture

• Giảm nhiệt độ sau khi xử lí nhiệt

• 10-120C: khi starter sử dụng trong vòng 6 giờ

• 50C: >6 giờ

Quá trình ủ

Sử dụng probiotic trong sản phẩm sữa

• Những vi khuẩn có đặc điểm probiotic

• Khả năng sống sót

• Khả năng bám vào thành ruột

• Khả năng sinh học

• Các lọai thực phẩm sữa có chứa probiotic

Ứng dụng của sữa bột

• Tái phối trộn sữa

• Phối trộn với bột nhào, tăng khả năng giữ nươc, tăng thể tích bánh nướng

• Thay thế trứng trong sx bánh nướng

• Sản xuất chocolate sữa

• Chế biến xúc xích và các lọai thức ăn nấu sẵn

• Thay thế sữa mẹ

• SX kem lạnh

• Thức ăn gia súc

Sữa bột gạn kem

• Đặc điểm: độ hòa tan, mùi vị và giá trị dinh dưỡng.

• Sữa bột sx bằng kỹ thuật sấy phun: độ hòa tan, giá trị dinh dưỡng tốt

• … trống xoay: mùi do caramen hóa >> làm chocolate

• Tùy thuộc vào mức độ xử lí nhiệt, sữa bột phân loại theo thông số thời gian/nhiệt độ trước khi bay hơi và làm khô. Mức độ biến tính WPNI (chỉ số đạm protein nhũ thanh: whey protein nỉtogen index)

Sữa bột nguyên kem

• Sữa sau khi tiêu chuẩn hóa không cần thiết đồng hóa

• Không phân lọai

• Thanh trùng 800C-850C nhằm bất họat enzyme

• Sữa bột nguyên kem tan liền (instant)

Sữa bột

Particle size is an important physical property

of milk powder and can relate to its appearance,

reconstitution and flow characteristics.

The particles also contain vacuoles of occluded

air where particle surfaces are not in contact

Tỷ trọng khối (bulk density)

• Khi vận chuyển xa, tỷ trọng khối cao nhằm làm giảm chi phí vận

chuyển, đóng gói…

• Trọng lượng/ đơn vị thể tích g/ml, g/100ml, g/l

• Lượng khí trong sữa bột: 10-30 ml/100g

• Trống xoay: sữa được chuyển đến trống xoay và qui trình bao

gồm một giai đọan

• Sấy phun: sữa được cô đặc /chân không đến khi DM đạt 45-

55% trươc khi sấy phun

Các giai đoạn chế biến sữa bột

• Gia nhiệt sơ bộ

– Cải thiện độ ổn định nhiệt với hiện tượng đông tụ sữa

– Duy trì độ nhớt thích hợp cho sản phẩm

– Tăng nhiệt độ sữa trươc khi vào thiêt bị bốc hơi, giảm thời gian gia nhiệt

– Chế độ: 930C – 1000C, 10 – 15 phút; 1150C – 1280C vài phút

• Bốc hơi

– Bốc hơi chân không ở nhiệt độ 500C - 600C

• Sấy phun

– Giảm khối lượng vận chuyển

– Dễ bảo quản, kéo dài thời gian bảo quản

– Chất lượng giống như sữa tươi ban đầu

– Có thể bổ sung các thành phần dinh dưỡng khác từ ngoài vào

MÁY SẤY

MỘT TRỤC

Ở

ÁP SUẤT

THƯỜNG

MÁY

SẤY

HAI

TRỤC

Ở

ÁP

SUẤT

THƯỜNG

the arrangement of a single-

stage drying plant. The milk

concentrate is fed to the

drying chamber (1) by a high-

pressure pump (4), and then

continues to the atomiser (5).

The very small milk droplets

are sprayed into the mixing

chamber, where they are

mixed with hot air. Air is

drawn in by a fan through a

filter and supplied to a heater

(2),

where it is heated to 150 –

250

C. The hot air flows

through a distributor to a

mixing chamber. In the mixing

chamber the atomised milk is

mixed thoroughly with the hot

air and the water in the milk is

evaporated.

Three-stage drying

The three-stage dryer involves transfer of the second drying

stage into the base of the spray drying chamber and having

the final drying and cooling conducted in the third stage

located outside the drying chamber.

There are two main types of three-stage dryers:

1 Spray dryers with integrated fluid bed

2 Spray dryers with integrated belt

The principle of the second type, spray dryers with integrated

bed, will be touched upon below.

The Filtermat type of dryer is shown in figure 17.8. It consists

of a main drying chamber (3) and three smaller chambers for

crystallisation, final drying and cooling (8,9,10).

Một số thông số kỹ thuật

• Nhiệt độ của sữa trươc khi phun: 70-80C

• Áp lực bơm: 30MPa (cao) hay 5-25MPa (thấp)

• Lỗ phun có thể xoay 5-15 000vòng/phút

• Nhiệt độ khí: 1500C - 2500C

• Kích thước “hạt sương”: 0.05-0.15 mm2 (diện tích bề mặt tăng 700 lần)

• Trọng lượng giảm 50%, thể tích giảm 40%, kích thươc “hạt sương” giảm 75%

• Đóng gói: 5-25 kg, tráng PE mặt trong

• Bảo quản chống oxy hóa, để nơi mát, khô

• Hòa tan sữa bột:

1 Sữa + 10 nước (30-50C), 20-30’; 8-12h: sữa lạnh

SẢN PHẨM SỮA BỘT:

Chất lượng sữa bột được đánh giá thông qua các nhóm chỉ tiêu dưới đây:

• - Chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi ,vị…

• - Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số vi khuẩn hiếu khí, số VSV gây bệnh

• - Chỉ tiêu hoá lý: độ ẩm, tỷ trọng, khả năng hoà tan, độ chua, kích thước hạt, hàm lượng các chất dinh dưỡng như hàm lượng béo, lactose, vitamin, protein, khoáng…

Khả năng hoà tan của sữa bột được xác định qua các chỉ tiêu như chỉ số hoà tan, độ thấm ướt, độ phân tán …

- Chỉ số hoà tan: Nguyên tắc chung của phương pháp chung xác định chỉ số hoà tan là cho 10g sữa bột gầy (hoặc 13g sữa bột nguyên cream) vào 100ml nước ở 20 oC, khuấy trộn trong một thời gian xác định, sau đó đem li tâm trên thiết bị chuẩn với số vòng quay và thời gian xác định. Sau quá trình ly tâm, ta tách bỏ một thể tích xác định phần lỏng, tiếp tục cho một lượng nước cất vào ống ly tâm, lắc đều rồi đêm ly tâm lần hai.Thể tích cặn thu được chính là chỉ số hoà tan của sản phẩm sữa bột đã khảo sát. Vậy chỉ số hoà tan càng lớn thì độ hoà tan càng thấp.

- Độ thấm ướt: là thời gian cần thiết tính bằng giây để làm ướt 10g sữa bột gầy hoặc13g sữa bột nguyên cream khi ta đổ sữa vào 100ml nước ở 200C

- Độ phân tán: là tỷ lệ % sữa bột không tan bị giữ lại trên rây có kích thước lỗ 150 µm so với tổng khối lượng sữa bột đã dùng trong thí nghiệm. Thông thường người ta cho 10g sữa bột gầy hoặc 13g sữa bột nguyên cream vào 100ml nước ở 200C, khuấy đều trong 20 giây rồi cho hỗn hợp qua rây với kích thước lỗ như trên.

Quá trình sấy sữa • Giai đoạn 1: 75% lượng không khí nóng với nhiệt độ 2700C – 2800C sẽ

được đưa vào buồng sấy chính tại các vị trí xung quanh vòi phun sữa nguyên liệu, 25% lượng không khí nóng còn lại với nhiệt độ 1000C-1500Csẽ đi qua lưới phân bố và toả đều xuống bên dưới từ trần buồng sấy. Các hạt sữa sẽ hình thành trong buồng sấy với độ ẩm dao động từ 6-14% và rơi xuống băng tải đặt bên dưới. Độ ẩm của không khí trong buồng sấy sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc và kích thước hạt sữa thành phẩm. Nếu độ ẩm quá thấp hạt sữa có kích rất nhỏ và trở nên rời rạc do chúng không kết dính lại với nhau . Nếu độ ẩm quá cao hiện tượng kết dính xảy ra mạnh làm tăng kích thước của chúng. Kết quả sữa bột không đạt độ mịn đồng nhất về kích thước và cấu trúc của hạt.

• Giai đoạn 2: Băng tải vận chuyển sữa từ buồng sấy chính qua buồng sấy phụ, với vận tốc chuyển động của băng tải là 1m/phút. Khi đó dòng tác nhân sấy trên đường thoát ra khỏi thiết bị ở cửa đáy sẽ xuyen qua lớp sữa bột trên băng tải và tách thêm một lượng ẩm nữa trong các hạt sữa. độ ẩm sữa bột giảm xuống còn 3-10%.

• Giai đoạn 3: Tại buồng sấy phụ người ta đưa không khí nóng vào với nhiệt độ 1100C-1400C. Dòng tác nhân sấy này sẽ xuyên qua lớp sữa bột trên băng tải rồi thoát ra ngoài dưới đáy buồng. Nhiệt độ khí thoát là 740C -760C.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun

• Nồng độ chất khô của nguyên liệu: trong công nghiệp sản xuất sữa bột nồng độ chất khô vào buồng sấy khoảng 45

52%. Nếu cao quá

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.

• 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.

Sữa bột sản xuất theo phương thức sấy phun phù hợp với pha chế thức uống hằng

ngày ở mỗi gia đình vì khả năng hoà tan cao. Sữa bột sản xuất theo phương pháp

sấy trục phù hợp với công nghệ sản xuất bánh nướng ở quy mô công nghiệp.

Để khắc phục hiện tượng sữa bột có hàm lượng chất béo khá cao nên khó hoà tan

được trong nước người ta sử dụng quá trình lecithine pha với tỷ lệ 0.2% so với khối

lượng sữa bột . Bản chất của quá trình là tạo một màng mỏng lecithine bao quanh hạt

sữa. Nhờ khả năng nhũ hoá của lecithine các hạt sữa với màng lipit bao bọc xung

quanh sẽ trở nên hoà tan trong nước lạnh, hạn chế hiện tượng không tan hoặc đóng

vón cục khi pha sữa.

SẢN PHẨM SỮA BỘT:

Hòa tan sữa bột

• Khả năng hòa tan <0.25ml/50ml

• Khả năng phân tán (tùy thuộc lượng protein biến tính)

• Khả năng chìm (phụ thuộc tỷ trọng)

• Khả năng thấm ướt (khả năng mao dẫn) tăng khi

nhiệt độ tăng từ 10C-50C.

• Thời gian cần để thấm ướt: 20’ ở 400C - 500C.

• Thấm ướt không đủ >> hiện tượng “chalky”