Thiết kế nhà máy chế biến sữa nguyên liệu từ sữa bột - Quy trình công nghệ

28 tháng 06 2019

1. Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa cô đặc có đường

1

2. Quy trình công nghệ sản xuất Sữa chua Yoghurt

 Sơ đồ công nghệ

2

3

 

3.  Sơ đồ công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng

4

5

4. Thuyết minh quy trình công nghệ

4.1 Yêu cầu về nguyên liệu

1. Tiêu chuẩn sữa bột gầy ( SMP ): Sữa bột là sản phẩm được sản xuất từ sữa tươi bằng phương pháp sấy để tách gần như hoàn toàn nước(độ ẩm 4 %).

  • Sữa bột có 2 loại: sữa bột gầy và sữa bột béo, trong sản xuất sữa bột gầy được sử dụng rộng rãi.
  • Sử dụng sữa bột có ưu điểm:

+ Chủ động trong sản xuất.

+ bổ sung nguyên liệu do sữa tươi còn hạn chế (< 15 % ).

+ Giảm giá thành sản phẩm

  • Yêu cầu của sữa bột:

STT

Các chỉ tiêu

Các thông số

Tiêu chuẩn

1

Cảm quan

Màu sắc

Màu kem nhạt, đồng đều

Mùi vị

Mùi thơm tự nhiên, ngọt mát

Trạng thái

Hạt nhỏ, mịn, không vón cục, không nhiễm tạp trùng, không  lẫn tạp chất

2

Hoá lý

Hàm lượng chất béo

1 %

Độ hòa tan cao

97 ÷ 99,5 %

Độ ẩm

3,5 %

PH sữa hoàn nguyên

6,6 ÷ 6,7

Độ Axit

16 ÷ 190T

Hàm lượng Pb

≤ 0,5 mg/kg

Hàm lượng As

≤ 0,5 mg/kg

3

Vi sinh vật

VSV tổng số

<26.000 khuẩn lạc/1g sữa bột

Coliform, E.coli

Không có

Samonella, staphylococcus

Không có

Afltoxin

Không có

 

 

Nấm men và nấm mốc

Không có

4

 

Đóng trong bao bì kín 25kg/bao, bao có khả năng chống thấm cao. Trong điều kiện bao gói tốt, kho kín có độ ẩm 70 ÷ 75%, nhiệt độ 100C thì có  thể bảo quản được 3 năm.

2. Dầu bơ.

+ Được sản xuất từ mỡ sữa và có nhiều loại. Sử dụng trong chế biến sữa để tiêu chuẩn hóa hàm lượng chất béo đạt yêu cầu

+ Có 2 loại hay sử dụng: dầu bơ 99,5 % chất béo và Chất béo sữa nguyên chất( AMF 99,9% chất béo)

+ Yêu cầu của dầu bơ:

STT

Các chỉ tiêu

Các thông số

Tiêu chuẩn

1

Cảm quan

Màu

Vàng sáng

Mùi

Mùi thơm đặc trưng của bơ

sữa

Trạng thái

Dạng sệt

2

hóa lý

Hàm lượng chất béo

> 99,5%

Chỉ số peroxit

≤ 1 %

Độ chua

≤ 60T

Độ ôi khét

Âm tính

Chỉ số iod

40

Hàm lượng Pb

<0,1 mg/kg

Hàm lượng As

< 0,1 mg/kg

3

Vi sinh

VSV tổng số

<50.000

Samonella. Aureus

0

Coliform

0

4

Bảo quản

AMF thường đóng thùng 200lit, được nạp khí nitơ ngăn chặn sự oxi hóa dầu mỡ. Có thể bảo quản lâu dài ở 40C.  Ở nhiệt độ thường có dạng sệt .ở nhiệt độ 360C có dạng lỏng dử dụng trong 6 ÷ 12 tháng.

3. Đường.

STT

Các chỉ tiêu

Các thông số

Tiêu chuẩn

1

Cảm quan

Màu

Trắng sáng

Vị

Ngọt đặc trưng, không mùi vị lạ

Trạng thái

Các hạt tinh thể đường đồng đều,

không vón cục, không lẫn tạp chất

2

Hóa lý

Hàm lượng đường

Saccharose

>99,7 %

Hàm lượng tro

≤ 0,03

Hàm lượng ẩm

≤ 0,05

Tạp chất

≤ 2ppm

Đường khử

<0,08 %

Màu( 420 nm )

Tối đa 0,04 %

Hàm     lượng     kim

loại nặng Pb

≤ 5ppm

3

Vi sinh

Tổng số VSV

<200 tế bào/ 10 g

Nấm mốc

<10 Tế bào/ 10 g

Men

<10 Tế bào/ 10 g

4

Bảo quản

Đóng bao 50 Kg/bao, bao bì 2 lớp

4. Đường lactose (đường sữa).

Hầu hết là đường alpha lactoza

a. Chỉ tiêu cảm

-Mằu trắng ngà

-Mùi vị : hơi ngọt, không có mùi vị lạ.

-Trạng thái: mịn, đồng nhất, không vón cục, không lẫn tạp chất lạ

b. Chỉ tiêu hóa lý.

-Độ ẩm                         < 0,4 %.

-Hàm lượng tro            ≤ 1 %.

-Đường sữa                  > 98 %

-Các loại đường khác ≤ 50 mg/kg.

-Hàm lượng axit           ≤ 0,4%.

-Chỉ số hòa tan 1,25 mg/ 100 ml.

-Kích thước tinh thể: 94% tinh thể ≤ 10μm. 6% tinh thể từ 10 ÷ 25 μm.

4. Tiêu chuẩn về men giống:

  • Chủng sử dụng là: Streptococcus thermophilus và Lactobacilus bulgaricus. Với tỉ lệ tốt nhất là 1:1
  • Men giống túi được đóng thành túi, bao bì 3 lớp
  • Điều kiện bảo quản: < - 180C sử dụng tối đa được 24 tháng, còn ở 50C Sử dụng tối đa trong 6 tuần. Men nhập được bảo quản lạnh < 50C và phải còn  ít nhất 2/3 hạn sử dụng.

5. Phụ gia: hương liệu, chất màu, chất ổn định, nhũ hóa: chúng phải là loại hòa tan nhanh và hoàn toàn ổ định trong suốt quá trình chế biến.

6. Nước

  • Là thành phần quan trọng trong sản xuất các sản phẩm sữa và phải đạt tính chất như nước uống tinh khiết
  • Các chỉ tiêu: + Cảm quan: Không màu, không mùi vị

+Chỉ tiêu hoá lý: Độ cứng ≤ 70 mg/lượng clo dư ≤ 0,3 mg /l Sắt: ≤ 0,1 mg /l Ammonia ≤ 0,5 mg/ Axit cacbonic ăn mòn: không có hàm lượng CaC3 < 100 mg /l Lượng đồng ≤ 0,05 mg /l

+Chỉ tiêu vi sinh: Nước không chứa vi khuẩn gây bệnh Tổng số vi khuẩn hiếu khí ≤1000CFU/ml Coliform ≤ 1/100ml

7. Các chỉ tiêu khác

  • Giấy Tetra Pak:

Cảm quan: Trạng thái, Màu sắc, qui cách

Sạch, không xớc trên bề mặt, màu sắc, đường nét in rõ, đúng thiết kế, contairner còn nguyên kẹp chì, cuộn giấy đợc bọc kín bằng nilon và xếp trên pallet.

  • Strip:

Cảm quan:Trạng thái, Màu sắc, qui cách:

Sạch, bao bì còn nguyên kẹp chì, các cuộn strip đợc bọc kín bằng nilon ở

trong thùng cattong và xếp trên pallet.

  • Thùng cattông :Trạng thái, Màu sắc, qui cách:

Mặt giấy màu sáng bóng, mịn, có lớp chống ẩm mốc, màu sắc đồng nhất trong cùng một lô, in rõ nét và đúng loại sản phẩm

Kích thước: Đo bằng thớc dây,Theo TC-KT-82

  • Vách ngăn: Trạng thái, Màu sắc, qui cách:

Cứng, không gãy gập, 5 lớp (thùng Pino), 3 lớp (thùng Wedge), chất liệu giấy cùng với thùng cattong

Kích thước: Đo bằng thước,Theo TC-KT-80

  • ống hút: Trạng thái, Màu sắc, qui cách:

Sạch, thẳng, không bị gãy, từng ống đợc đóng riêng trong màng túi PP kín (áp dụng cho ống cong), ống xếp thành dãy đều không bị rối, màu trắng

  • Màng co SP Brik: Trạng thái, Màu sắc, qui cách:

Cuộn nguyên đai, nguyên kiện, có dán đầy đủ nhãn mác (ghi Nhà SX, ngày SX), không bị nhăn, không xước, không đứt đoạn, tráng mỏng đều trong toàn cuộn. chất PE trong,R=241-242 cm, Khối lượng 90-105g /10m

  • Màng co SP Wedge: Trạng thái, Màu sắc, qui cách

Dạng tấm mỏng, đều, hình chữn nhật, không rách, không xớc, chất PVC trong, dài =380 ± 3 (mm), R= 260 ± 3(mm), định lượng 150-155 tờ/0.5kg

  • Keo dán ống hút:

Trạng thái, Màu sắc, qui cách:Keo dạng hạt, không lẫn tạp chất, màu trắng hoặc trắng ngà, đồng nhất, không tan trong nước,

Qui cách:Kiểm tra các thông tin trên bao bì, có thể cân kiểm tra xác suất 20kg/bao

4.2 Yêu cầu về thiết bị sản xuất

-Các thiết bị phải gọn nhẹ, cấu tạo đơn giản,dễ vận hành, sửa chữa và thay thế, an toàn đối với người.

  • Có hệ số sử dụng
  • Bề mặt tiếp xúc với sản phẩm đảm bảo sạch về mặt hóa học và vi sinh
  • Các thiết bị phải được chạy rửa(CIP) trước khi sản xuất không quá 24h

5. Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất sữa cô đặc có đường

+Sữa cô đặc có đường: 73,5 ÷ 74% chất khô trong đó 44% đường, 30 % chất khô của sữa (nhỏ nhất 8% chất béo)và 26% nước.

+Sữa cô đặc được sử dụng rộng rãi: chiếm 49 % tổng sản lượng sữa có ở Việt Nam, do có giá trị dinh dưỡng cao, thời giân bảo quản dài, tiện sử dụng  có thể ăn trực tiếp hoặc pha với đồ uống khác hoặc sử dụng trong các ngành công nghệ khác

1. Nguyên liệu. Gồm có Sữa bột gầy, dầu bơ, đường, nước. Trước khi đem đi phối trộn nguyên liệu được vệ sinh bao bì và nhân viên QA kiểm tra chất lượng và lấy đúng đủ số lượng cần sử dụng theo công thức phối chế

2. Phối trộn – TCH .

+ Nguyên liệu sau khi đã được kiểm tra  và cân đủ lượng sữa,  nước có  nhiệt độ 45 ÷ 500C, đem đi phối trộn thu được dịch sữa tiếp đó đem đi tiêu chuẩn hóa để đạt độ khô 71% và hàm lượng chất béo 8,5%

+Tỷ lệ phối trộn (%) của các nguyên liệu trong sản xuất sữa cô đặc có đường:

Nguyên liệu

Tỷ lệ phối trộn (%)

Sữa bột gầy

20,8

Đường

42,5

Bơ nấu chảy

8,7

Nước

28 – 30

+Tiêu chuẩn hóa có thể bằng cách trộn dầu bơ với sữa bột gầy cũng có thể TCH bằng máy li tâm tiêu chuẩn hóa tự động.

Vì sản xuất sữa đặc từ sữa bột gầy pha lại có bổ sung dầu bơ, nên khâu phối trộn cực kỳ quan trọng. Các nguyên liệu phải được phối  trộn theo đúng trình tự nhất và đảm bảo đúng tỷ lệ để đạt yêu cầu công nghệ.

Đầu tiên nước được định lượng theo tính toán cho mỗi mẻ phối trộn, và được gia nhiệt lên đến 42 ÷ 450C. Ở nhiệt độ này sữa bột hoà tan tốt nhất . Nước sau khi gia nhiệt được bơm vào bồn phối trộn.

Sữa bột gầy đựng trong các bao, đổ ra sang để loại bỏ tạp chất, các cục vón. Lượng sữa  đủ cho 1 mẻ phối trộn, nhờ hệ thống nén thổi khí vào bồn phối  trộn ở áp suất khoảng 0,6 bar. Trước khi sữa vào bồn phối trộn thì qua 1 chi tiết chữ T ở đó sữa gặp nước đã gia nhiệt, Sữa và nước được trộn lẫn với nhau và được đẩy vào bồn phối trộn. Thời gian trộn sữa bột khoảng 35 ÷ 40 phút.

Sau đó nâng nhiệt độ sữa lên đến 55 ÷ 650C, rồi trộn đường vào dịch sữa. Đường RE cũng được tính toán hợp lý, đưa vào sàng tách tạp  chất sau đó  dùng máy nén thổi khí thổi đường trực tiếp vào bồn phối trộn, thời gian đổ đường là 20 ÷ 45 phút. Sữa , bột, đường hòa tan đều vào trong nước.Ở giai đoạn này đường thu nhiệt nên cần cấp thêm nhiệt để dịch sữa đạt được khoảng 600C. Qúa trình cấp thêm nhiệt này được điều chỉnh tự động bằng van điện từ điều chỉnh lượng hơi nước cấp vào. Cuối cùng là qúa trình trộn bơ vào dịch sữa. Bơ được đun nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 60 ÷ 700C và được bơm vào bồn phối trộn. Tỷ lệ phối trộn chất béo cũng phải được tính toán . Song song qúa trình trộn bơ có thể bổ sung thêm vitamin, các loại vitamin tan trong chất béo như VTM A, D, E được trộn vào trong dầu bơ còn cácm loại VTM khác có thể đổ trực tiếp vào dịch sữa sau đó trộn đều khoảng 10 ÷ 15 phút.

Sau phối trộn độ khô của dịch sữa phải đạt độ khô 71%. Sau đó dịch sữa được bơm qua bồn trung gian để giải phóng bồn trộn đảm bảo quá trình sản xuất được liên tục.Tại đây dịch sữa được kiểm tra nhiệt độ, độ hòa tan của các nguyên liệu, độ khô.

Yêu cầu kĩ thuật:

  • Thời gian phối trộn không qúa dài, thường không qúa 2h cho 1 mẻ.
  • Nhiệt độ phối trộn phải đảm bảo 42÷ 650
  • Nhiệt độ dầu bơ không cao qúa.
  • Khi dịch sữa không ngập cánh khuấy không bật cánh khuấy để khuấy trộn.
  • Hệ thống phối trộn phải được vệ sinh sạch trước và sau mỗi ca làm việc bằng sô đa, hơi nóng, nước sạch.

3. Qúa trình lọc:

Sau khi tiêu chuẩn hóa, dịch sữa được bơm qua bộ lọc trước khi vào thiết bị thanh trùng. Lọc nhằm mục đích loại bỏ tạp chất vật lý có lẫn trong nguyên liệu tránh ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm và tránh làm hỏng thiết bị. Nhiệt độ dịch sữa đi vào thiết bị lọc phải đảm bảo khoảng 600C. Trước khi vào thiết bị đồng hóa dịch sữa cần gia nhiệt đến 60 ÷ 850C. Sử dụng bơm píttong để bơm dịch sữa từ thiết bị này sang thiết bị khác.

4.   Đồng hóa - Thanh trùng.

+Sau khi lọc được đưa tới thiết bị thanh trùng, gia nhiệt đến 60 ÷ 85 0C . Để tiết kiệm hơi và nước, ta thực hiện gia nhiệt dịch sữa ở ngăn hoàn nhiệt của thiết bị thanh trùng nhằm tận dụng nhiệt của dịch sữa đã thanh trùng, và được đồng hóa ở P =150 bar với mục đích phá vỡ cấu trúc các hạt cầu mỡ, phân bố đều các thành phần trong dịch sữa cho trạng thái đồng nhất, tránh  hiện tượng phân lớp, tách chất béo trong thời gian bảo quản, tránh hiện tượng các cầu mỡ liên kết với nhau nổi lên bề mặt, tiếp xúc không khí sẽ bị oxy hóa gây ôi khét cho sản phẩm.

+Thanh trùng là giai đoạn quan trọng do sản phẩm được sử dụng trực tiếp vì vậy chế độ thanh trùng rất nghiêm ngặt: thanh trùng ở 950C trong thời gian 300 giây tiêu diệt hết vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật chịu nhiệt, phá huỷ các enzym gây hư hỏng sữa đồng thời ổn định các thành phần ảnh hưởng trực tiếp đến trạng thái sản phẩm.

Thanh trùng còn nhằm mục đích tạo nhiệt độ cần thiết để khi đưa vào nồi cô đặc sữa có thể bốc hơi ngay, tránh sự trênh lệch nhiệt độ cao trong nồi cô chân không

Sau khi thanh trùng sữa được chứa vào bồn trung gian, trước khi đưa vào cô đặc sữa được làm nguội tới nhiệt độ cô đặc 480C.

3. Cô đặc.

+ Làm giảm lượng nước tăng lượng chất khô để đạt 74 % chất khô.

+ Sử dụng cô đặc ở áp suất chân không vì cô đặc áp suất thường thì sản phẩm luôn tiếp xúc không khí nên dễ bị nhiễm và ở nhiệt độ cao làm sản phẩm bị biến tính.

+Chọn cô đặc nhiều nồi để tiết kiệm hơi thứ tuy nhiên nếu càng nhiều nồi thì nhiệt độ nồi đầu càng cao làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm vì vậy chỉ dùng 3 nồi

+ Từ bồn trung gian dịch sữa được bơm sang thiết bị cô đặc – làm lạnh bốc hơi nhanh, thiết bị gồm tháp cô đặc chân không 3 tầng và tháp ngưng tụ.

+ Bổ sung mầm kết tinh là quan trọng và cần thiết để sản phẩm có trạng thái đồng nhất, khi ăn không có cảm giác “ sạo đường ”.

Do áp suất hơi thứ ở các nồi giảm dần nên nhiệt độ sôi cũng giảm dần, cuối tầng 2 thì nhiệt độ sôi của dịch sữa chỉ còn 28 ÷ 300C. khi này bổ sung mầm kết tinh lactoza vào và trộn đều với toàn bộ dịch sữa trước khi chảy xuống tầng cô cuối cùng.

+ Ở tầng cuối cùng nhiệt độ dịch sữa chỉ là 20 ÷ 220C. đường lactoza chuyển từ trạng thái bão hòa sang qúa bão hòa. độ nhớt sản phẩm tăng 3 ÷ 4 lần.

+Trong qúa trình cô đặc có thể bổ sung thêm Vitamin, muối khóang vào dịch sữa. Nhưng để đảm bảo an toàn thực phẩm thì bổ sung ngay từ khi phối trộn nguyên liệu.

4. Làm lạnh kết tinh Lactoza

  • Đường lactoza: chiếm vị trí hàng đầu trong Gluxit của sữa. Trong sữa tươi hàm lượng lactoza là 50 g/ 1lít sữa tươi. Tỷ lệ lactoza tự do/ lactoza liên kết là 3/1, độ ngọt của lactoza kém saccaroza 30 lần, độ hòa tan trong nước của lactoza cũng kém hơn.
  • Do khả năng hòa tan thấp, 1 phần lactoza cần 6 phần nước mà trong  sữa cô đặc tỷ lệ nước/ lactoza = 2, do đó một phần lactoza sẽ kết tinh. Trong qúa trình cô đặc sữa, lactoza chuyển sang trạng thái bão hòa, sau đó nhờ làm lạnh, lactoza chuyển sang qúa bão hòa, khi đóα- lactoza bắt đầu kết tinh. Sự giảm α- lactoza phá vỡ cân bằng và 1 phần β- lactoza chuyển  thành  α- lactoza, rồi α- lactoza lại tiếp tục kết
  • Qúa trình tạo thành tinh thể đường lactoza gồm 2 giai đoạn: tạo mầm tinh thể và phát triển các tinh thể đó.
  • Sự tạo mầm kết tinh phụ thuộc vào tốc độ tạo thành nó và cường độ trao đổi phân tử giữa dung dịch qúa lạnh và mầm kết tinh.
  • Tốc độ phát triển của các tinh thể bằng tốc độ khuếch tán.

Làm lạnh kết tinh là khâu quan trọng quyết định chất lượng thành phẩm.

Có hai hướng kết tinh:

  • Kết tinh tự nhiên: nghĩa là nó tạo 1 số trung tâm kết tinh, từ đó các  phân tử đường lactoza bám vào các trung tâm này và phát triển lớn dần lên. Làm các hạt có kích thước to, tạo trạng thái nhám sạn.
  • Kết tinh nhân tạo: Tạo ra nhiều trung tâm kết tinh, để tạo ra hàng loạt mầm kết tinh thì người ta bổ sung mầm lactoza có kích thước : 2 ÷ 3 μm. Nhiệt độ thích hợp để bổ sung mầm là 25 ÷ 350C, lượng mầm  kết tinh bổ  sung 0,01 ÷ 0,02% so với sản phẩm
    • Chuẩn bị mầm kết

Mầm là đường lactoza nghiền mịn (2÷3μm ) hoặc ở dạng dung dịch (1ml có chừng 400.000 tinh thể lactoza 2,2 μm).

Tỷ lệ mầm là 0,02%, các nhân càng nhỏ, càng nhiều thì càng hiệu quả.

Do lượng bổ sung mầm vào là rất nhỏ so với dịch sữa nên cho vào trực tiếp thì quá trình kết tinh nhân tạo là không đồng đều. Để đảm bảo đồng đều và cho hiệu suất kết tinh cao ta trộn bột lactoza với 1 lượng nhỏ dịch sữa đã bão hòa theo tỷ lệ 2 kg bột lactoza cho 100 kg dịch sữa đã bão hòa, rắc bột từ từ trong 5 ÷ 10 phút, khuấy tiếp trong 15 ÷ 20 phút. Sau đó dịch lactoza thu được qua bơm điều chỉnh lưu lượng được bơm trực tiếp vào đường ống dẫn dịch sữa xuống tầng cuối cùng của tháp cô đặc để tiến hành qúa trình kết tinh. Nhiệt độ dịch sữa ở tầng thứ 2 là 28 ÷ 300C nên việc bổ sung mầm kết tinh ở giữa đường ống chuyển từ tầng giữa xuống tầng cuối là hợp lý, các phân tử đường lactoza qúa bão hòa sẽ kết tinh tạo tinh thể tốt nhất

7. Tạm chứa chờ rót - kiểm tra chất lượng.

Sau khi cô đặc đạt độ khô yêu cầu và làm lạnh kết tinh các tin thể lactoza xong thì dịch sữa cô đặc được đưa tới các thùng tạm chứa chờ rót. Các thùng này có cánh khuấy, khuấy trộn trong 30 phút sau đó để yên cho ổn định sản phẩm trong 30 phút rồi lấy mẫu kiểm tra chất lượng và rót hộp.

8. Rót hộp – ghép mí.

+Sữa cô đặc được đóng hộp số 7 (Thể tích 400 ml, trọng lượng tịnh 397g). Qúa trình rót thực hiện bằng máy rót có cơ cấu đong thể tích , rót trong phòng rót vô trùng

+ Qúa trình rót sữa được thực hiện trong điều kiện vô trùng. Hộp  sẳt  tây, trước khi rót phải qua công đoạn: rửa ở 80 ÷ 900C trong 38s,  qua hơi  nóng trong 22s và sấy không khí nóng 1200C trong 1 phút. Nắp hộp cũng  được tiệt trùng bằng hơi nóng.

+ Sau khi rót hộp, được đưa đến máy ghép nắp tự động có hút chân không.

9. Hoàn thiện sản phẩm.

Sau khi ghép mí, sản phẩm được đem lau sạch, dán nhãn, in ngày sản xuất và hạn sử dụng. Đóng thùng, mỗi thùng xếp 2 lớp, mỗi lớp 24 hộp vậy 1 thùng có 48 hộp, Các thùng được xếp lên các palet 48 thùng/palet, dùng xe nâng để chuyển các palet vào kho để ở điều kiện thường trước khi xuất xưởng thoáng mát, sạch sẽ.

6. Thuyết minh quy trình sản xuất sữa tiệt trùng có đường

  1. Nguyên liệu. giống phần trên
  2. Phối trộn – TCH - Lọc.

+ Nguyên liệu phối trộn gồm có: nước, sữa bột gầy, dầu bơ đường, chất ổn định. Được đem đi phối trộn theo công thức phối chế, nước dùng để pha sữa ở 45 ÷500C để hòa tan sữa bột

+ Tiếp đó được tiêu chuẩn hóa đảm bảo độ khô là 15,2%, hàm lượng chất béo là 3,2 %

+ Lọc loại bỏ tạp chất

  1. Đồng hóa lần 1

Qúa trình đồng hóa làm đồng nhất các thành phần có trong dịch sữa, làm nhỏ các cầu mỡ, tránh hiện tượng nổi cầu mỡ, tách lớp.

Qúa trình đồng hóa thực hiện ở 55 ÷ 650C, máy đồng hóa 2 cấp ở áp suất 200 bar.

  1. Thanh trùng làm lạnh.

Mục đích của qúa trình thanh trùng nhằm tiêu diệt các VSV, enzym gây hư hỏng có trong sữa. Ngoài ra còn có tác dụng ổn định pr của dịch sữa.

Qúa trình thanh trùng thực hiện ở 750C trong 5 phút.

Sữa sau thanh trùng được làm lạnh xuống 4 ÷ 60C có tác dụng hạn chế sự giảm chất lượng sữa trong qúa trình ủ hoàn nguyên tiếp theo.

  1. Ủ hoàn nguyên.

Mục đích là ổn định tính chất của sữa, để sữa trở lại trạng thái như sữa  tự nhiên (Pr trương nở, hòa tan triệt để hơn, các muối trở lại trạng thái cân bằng).

Qúa trình được thực hiện trong tank có vỏ cách nhiệt ở nhiệt độ 4 ÷ 60C trong 6 ÷ 12 h.

Công đoạn này nhất thiết phải có trong sản xuất sữa tiệt trùng từ sữa bột, nhằm thu được các tính chất giống như sữa tươi tiệt trùng, kết thúc giai đoạn này kiểm tra độ khô của sữa, có thể tiến hành tiêu chuẩn hóa.

  1. Gia nhiệt lần

Sau ủ hoàn nguyên sữa được ggia nhiệt lên đến khoảng 55 ÷ 650C là nhiệt độ thích hợp để thực hiện qúa trình đồng hóa lần 2, sử dụng nhiệt hoàn lại ở thiết bị tiệt trùng. để gia nhiệt sữa.

  1. Đồng hóa lần

Thực hiện đồng hóa lần 2 ở nhiệt độ 55 ÷ 650C, P = 200 bar.

  1. Tiệt trùng.

Nhằm tiêu diệt triệt để các VSV, bào tử có trong sữa nhưng vẫn đảm bẩo chất lượng sữa.

Thực hiện tiệt trùng ở 135 ÷ 1450C trong thời gian 3 ÷ 20 s.

Sữa sau tiệt trùng được làm lạnh xuống 15 ÷ 200C và chứa vào thùng tạm chứa vô trùng.

  1. Rót hộp – Bao gói

+ Sữa từ bồn chứa vô trùng được đưa tới các máy rót, thực hiện rót vô trùng bằng máy rót vô trùng tự động: Máy có bộ phận tiệt trùng giấy trước khi gập hộp tự động.

+Giấy làm bao bì là vô trùng, được thiết kế gồm 6 lớp có khả năng chống ẩm từ bên ngoài, tạo độ bền cứng, ngăn oxygen và mùi.

+Sản phẩm từ máy rót qua băng chuyền ra bàn làm việc công nhân và được xếp 4 hộp hoặc 6 hộp tạo thành 1 block và được xếp vào thùng theo quy cách 48 hộp / thùng

+Các thùng được xếp lên pallet, mỗi pallet là 60, 80, 90 hoặc 100 thùng tùy loại bao bì, thể tích hộp…Để trong quá trình bảo quản ở kho không gây méo mó sản phẩm.

+ Các pallet được xếp kho một thời gian để kiểm tra chất lượng rồi mới xuất ra thị trường.

  1. Bảo quản.
  • Sản phẩm được bảo quản nơi thoáng mát, ở nhiệt độ thường.
  • Thời gian bảo quản được 6 ÷ 8 tháng.

 *Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm.

  • Màu trắng sữa, thơm ngon đặc trưng, không mùi vị lạ.
  • Không có VSV gây bệnh, không có coli.
  • Trạng thái đồng nhất.
  • Chất khô không mỡ của sữa 9,5%.
  • Chất béo: 3,5%
  • Thuỷ phần : 83%.
  • Chất ổn định : 0,7%.
  • Tỷ trọng 1,045 ở 250
  • Đường saccaroza 4%.

7. Thuyết minh quy trình công nghệ sản xuất sữa chua ăn

 Từ công đoạn phối trộn đến đồng hóa lần 2 giống như trong sản xuất sữa tiệt trùng.

  1. Thanh trùng lần

Để đảm bảo cho qúa trình lên mem không nhiễm tạp khuẩn, đảm bảo vê sinh an toàn cho sản phẩm ta thực hiện thanh trùng dịch sữa ở 92 ÷ 950C, trong thời gian 5 phút nhằm tiêu diệt triệt để các vsv và enzym.

Sau khi thanh trùng xong, làm nguội dịch sữa đến 420C tạo điều kiện thuận lợi cho qúa trình lên men.  

+.Dịch sữa được bơm qua bộ lọc đến thiết bị đồng hóa .Đây là khâu quan trọng để làm đồng đều các thành phần cuả dịch sữa, tạo cho sản phẩm đồng nhất, quện sữa mịn không tách whey.

Chế độ đồng hóa ở 65 ÷ 800C .

+Thanh trùng. Sau khi đồng hóa dịch sữa được đưa đến máy thanh trùng nhằm tiêu dịêt hết vi sinh vật tránh bị nhiễm từ không khí tạo độ an toàn cho sản phẩm. Hơn nữa thanh trùng cũng làm tăng khả năng hydrat hóa casein vì vậy sản phẩm ít bị tách nước.

  1. Làm nguội

+ Dịch sữa sau khi thanh trùng được làm nguội đến nhiệt độ lên men ( 42 ÷ 440C ) và chứa trong các bồn lên men.

+ Nhiệt độ lên men phụ thuộc chủng lên men, với tỷ lệ bao nhiêu.

  1. Lên

Tạo điều kiện thích hợp cho chủng ( Nhiệt độ lên men, thời gian lên  men, loại chủng với tỉ lệ thích hợp.)

  • Chủng vi sinh vật: Chất lượng của sản phẩm phụ thuộc rất nhiều vào số lượng và chất lượng của chủng vi sinh vật sử dụng.Chúng ta lựa chọn hỗn  hợp 2 chủng: Lactobacilus bulgaricus và streptococcus thermophilus, và tốt nhất với tỷ lệ 1:1. Nhiệt độ lên men thích hợp là: 42 ÷ 430C .
  • Phương pháp cấy chủng vi sinh vật:   Có 2 phương pháp cấy chủng

+ Phương pháp 1: Cấy trực tiếp chủng VSV vào bồn lên men

Ưu điểm: Tránh được sự nhiễm tạp

Nhược điểm: Chủng VSV sử dụng ở dạng bột nên hoạt tính sinh học thấp lên thời gian lên men dài, chất lượng không đảm bảo.

+ Phương pháp 2: Cấy nhiều lần: hoạt hóa để tăng họat tính, rút ngắn thời gian lên men ( có   thể làm đông tụ sữa trong 2 ÷3giờ ).

Nhưng Phương pháp này dễ bị nhiễm

Hiện nay một số nhà máy sữa chọn phương pháp 1: cho thẳng chủng bột vào và lên men trong 6 giờ. Đến khi pH dịch sữa đạt: pH =4,5 thì dừnglên men. Bơm dịch sữa chua qua bộ làm lạnh ( <100C ). Đưa tới bồn đệm chờ rót, thời gian trữ lạnh là 6h.

Nhưng ở đồ án này em chọn phương pháp 2 và tiến hành hoạt hóa men trong phòng thí nghiệm để tránh nhiễm.

  • Bản chất của qúa trình lên men và đông tụ sữa: Lên men là giai đoạn quan trọng nhất trong qúa trình sản xuất sữa chua, đó là qúa trình lên men lactic. Vì vậy nhóm vi khuẩn lactic là nhóm men quan trọng nhất. Giai đoạn đầu, dưới tác dụng cuả lactoza đường lactose bị thuỷ phân tạo glucoza và galactoza. Tiếp đó qua nhiều phản ứng trung gian các đường này chuyển thành axit Pyruvic. Axit pyruvic bị khử cho axit

Phương trình phản ứng:

C12H22O11  + H2O     ----->   C6H12O6 + C6H12O6.

Lactoza                                            Glucoza       Galactoza Codehydrogenaz

C6H12O6        --------------------->   CH3 – CO – COOH

AxÝt pyruvic

CH3 – CO – COOH   +  2H +  ----->     CH3 – CHOH – COOH

AxÝt lactic

Trong qúa trình lên men, axit lactic tạo thành làm giảm pH của sữa. Khi  pH = 4,5 ÷ 4,6 là điểm đẳng điện của protein sữa làm casein bị đông tụ. Các casein tồn tại dạng caseinat canxi phân bố đều trong dịch sữa. Sự có mặt của axit lactic gây ra phản ứng tạo axit caseinic không hòa tan,  nhờ đó sữa từ  dạng lỏng chuyển thành trạng thái đông tụ.

Phương trình phản ứng:

NH2 - R(COO)2Ca + 2CH3 - CH - COOH  và NH2 - R(COOH)2 +                                                                             OH                                                               OH

Lactat canxi

  1. Rót hộp.

AxÝt lactic

Axítcaseinic(quện sữa) (CH3 - CH - COO)2Ca

Caseinacanxi

Sữa sau khi lên men và làm lạnh nhanh, Từ bồn đệm sữa chua được đưa đến máy rót ở phòng rót vô trùng, bao bì được tiệt trùng nhờ gia nhiệt lên đến nhiệt độ 1650C, màng PE sẽ mền ra trước khi đưa vào bộ phận định hình, hộp đựng hình vuông, khối lượng: 120g / hộp, mỗi vỉ có 4 hộp, nhờ bộ phận thổi không khí nén vào khuôn định hình dưới áp lực 3÷ 4 kg/cm2. Sau đó sữa được rót vào các hộp nhờ cơ cấu đong thể tích (110 ml), tiếp đó hộp sữa được chuyển đến bộ phận ghép nắp bằng màng nhôm, màng nhôm được tiệt trùng bằng tia cực tím, sau khi dán nắp xong được chuyển đến bộ phận cắt mí và cắt dời 4 hộp/vỉ.

  1. Làm lạnh và ủ

Sau khi rót hộp, sữa chua được đưa đến phòng lạnh để làm lạnh và ủ chin ít nhất là 6h. Đây là giai đoạn quan trọng để tạo mùi vị, trạng thái cần thiết cho sản phẩm. Quá trình thực hiện ở 4 ÷ 60C. Chỉ sau qúa trình này mới thu được sản phẩm sữa chua thành phẩm.

  1. Bảo quản lạnh: Sữa chua phải được bảo quản  lạnh từ 4 ÷ 60C  trong  thời gian bảo quản được là 45 ngày.

Xem tiếp: Thiết kế nhà máy chế biến sữa nguyên liệu từ sữa bột - Tính sản xuất

Xem lại: Thiết kế nhà máy chế biến sữa nguyên liệu từ sữa bột - Lập luận kinh tế - kỹ thuật

Sưu tầm và biên soạn bởi: Valve Men Team