Đang tải... (xem toàn văn)
đồ án công nghệ 2: quy trình sản xuất pho mai năng suất 1,2 tấn năng lượng trên ca từ sữa gầy và cream ..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan MỞ ĐẦU Sữa loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao có đầy đủ chất dinh dưỡng protein, glucid, lipid, chất khống, vitamin Ngồi giá trị dinh dưỡng sữa nhiều chất cần thiết cho thể như: axit amin không thay thế, muối khoáng Sữa chế biến thành nhiều loại thực phẩm khác nhau, sản phẩm chế biến từ sữa mặt hàng có giá trị đinh đưỡng cao chứa đầy đủ chất với tỉ lệ thích hợp cần thiết cho người Tiêu biểu phô mai nguồn cung cấp chất đạm, canxi, phốt cao, bỗổ đưỡng tốt cho xương, giúp chống lại ung thư đường ruột hiệu số ung thư khác hệ tiêu hóa Tuy nhiên Việt Nam ta, ngành sản xuất sữa nhập nguyên liệu sau đem hồn ngun lại, cịn phơ mai chưa phát triển mạnh, phần lớn phải nhập từ nước Đặc biệt xu hội nhập tồn cầu hóa, Việt Nam bước vào lộ trình hội nhập với cạnh tranh liệt kinh tế thị trường, hàng hóa nói chung, loại thực phẩm nói riêng tổ chức thương mại giới WTO Nó địi hỏi nhà nước doanh nghiệp tận dụng hội có để tăng cường phát triển đối đầu với thách thức việc xây dựng nhà máy sản xuất phơ mai giải pháp tích cực Vì em chọn đề tài “xây dựng dây chuyển công nghệ sản xuất phô mai suất 1,2 lượng ca từ nguyên liệu sữa bột gay va cream” Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan PHAN 1: TONG QUAN TAI LIEU 1.1 Téng quan vé nguyén liéu sira bot gầy 1.1.1 Sữa bột gầy 1.1.1.1 Định nghĩa nguyên liệu sữa bột gay Sữa bột gầy sữa gầy có hàm lượng chất béo không 1-1,5% sữa tươi điều chỉnh độ béo, sau đem tách nước chế biến thành sữa bột Sữa bột gầy chứa không 5% hàm lượng ẩm [10] Sữa gầy thường dùng làm nguyên liệu cho sản phẩm sữa, bột dành cho trẻ nhỏ tách chất béo sữa, loại thức ăn khó tiêu trẻ em Sữa thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao hoàn hảo Đây nguồn cung cấp chất đạm, chất béo, vitamin khoáng chất, canxi sữa tốt cho thể Vì dù sữa gầy ln nguồn dinh đưỡng quan trọng cho người [3] 1.1.1.2 Tính chất vật lý sữa bột gay Từ sữa bột pha hồn ngun dạng lỏng: 150g sữa bột lít nước nhiệt độ 55 - 65°C Sữa bột có khả hút ẩm cao Vì cần đóng bao giấy thiếc, PE thật kín Sữa bột cần bảo quản kho khơ ráo, kín mát Ở nhiệt độ 100°C độ âm khơng khí kho 70 - 75% giữ tháng Muốn giữ sữa bột đài ta hạ nhiệt độ kho lạnh xuống -4 đến -50°C Sữa bột rớt ngồi bao bì hút ẩm dễ bị mốc Khi mốc qua vỏ bao phát triển bột sữa làm cho sữa xuất nhiều chấm màu khác nhau, nặng thành lớp lông mượt mốc sữa âm dé bị chua, ôi, bị thối [13] 1.1.1.3 Cấu trúc hố lý thành phần hoá học sữa bột gầy 1.1.1.3.1 Cấu trúc hoá lý + Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc: có màu trắng ngà hay màu vàng nhạt Mũùi vị: có mùi thơm đặc trưng sữa, đễ chịu, có vị bơ Trạng thái: dạng bột mịn, khơng đóng vón + Chỉ tiêu lý hóa Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan Hàm lượng ẩm : < 4% Béo : < 1% Độ acid (độ chua) : 18°T Độ hòa tan : 90 — 90% + Chỉ tiêu vi sinh Tổng số tạp trùng : 1000 — 10.000 vsv/ gam sữa bột Các loài vi khuẩn gây bénh (E.coli, Coliform ): khơng có [13] 1.1.1.3.2 Thành phần hoá học sữa bột gầy 1.1.1.3.2.1 Nước Hàm lượng nước sữa bột gầy tính theo % khối lượng không lớn 5,0 [15] 1.1.1.3.2.2 Chất khơ + Chất khơ sữa bao gồm tồn thành phần lại sữa trừ nước + Chất khô sữa bao gồm: chất béo, protein, đường, muối khoáng, loại vitamin, acid, enzyme * Chất béo: Chất béo sữa coi thành phần quan trọng mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh lượng cao có chứa vitamin hồ tan (A,D,E) Đối với sản phâm sữa lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị trạng thái sản phẩm Chất béo sữa gồm loại: chất béo đơn giản chất béo phức tap + Chất béo đơn giản: có hàm lượng 35 + 45g/1 gồm axit béo no không no như: axit oleic, axit palmitic, axit stearic + Chất béo phức tạp: thường chứa P, N, S phân tử Các chất béo phức tạp có tên gọi chung phosphoaminolipit đại diện lexitin xephalin * Đặc tính hố lý chất béo: [5 - trang 7] + Mật độ quang ở15°c : 0,91+ 0,95% + Nhiệt độ nóng chảy :31+36°C + Nhiệt độ đông đặc :25+30°C + Chỉ số iod :25+45 + Chỉ số xà phịng hố :218+235 Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan + Chỉ số axit bay khơng hồ tan : 1,5+3 + Chỉ số khúc xạ : 1,453+1,462 Cấu trúc: Chất béo có sữa tồn dạng huyền phù hạt nhỏ hình cầu ơvan có đường kính + 10uum Các tiểu cầu bao bọc mang protein, màng protein chia thành hai phần protein hồ tan khơng hồ tan tỷ lệ hai thành phan khác loại sữa Sự phân bố glyxerit lòng tiêu cầu mang đặc điểm sau: phần trung tâm tiểu cầu chứa glyxerit có nhiệt độ nóng chảy thấp, giàu axit oleic trạng thái lỏng điều kiện nhiệt độ bình thường Trong phần ngoại vi nơi tiếp xúc với màng chứa glyxerit với số iod thấp nên có nhiệt độ nóng chảy cao có thé đơng đặc nhiệt độ mơi trường Do màng có tính chất bảo vệ chất béo khỏi biến đổi Sự biến chất màng làm tăng cường hoạt động trực tiếp số loài vi sinh vật tăng lên số axit làm thay đổi tính chất vật lý cách sâu sắc gây việc tiến lại gần kết dính tiêu cầu với dẫn đến trình tách chất béo làm mắt tính đồng sữa * Protein: Protein sữa chất đạm hồn thiện chứa hầu hết acid amin đặc biệt acid amin khơng thay Các acid amin chủ yếu có mặt sữa tính theo % chất khơ sau: [3- trang 10] Alann :3% Prolin Valin :7,2% Cystin cystein : 0,34% Lơxn :9,2% Serin : 6,3% Treonin :4,9% Izoloxin : 6,1% Tryptophan : 17% Arginin :4,1% Histidin Lysin : 8,2% : 3,1% Acid glutamic : : 11,3% 22,4% Phenylamn : 5% Methionn : 2,8% Acid aspartic :7,1% Tyrosin Trong thành phần cấu trúc protein sữa đa dạng bao gồm: s$* Cazein toàn phần chứa: 26 + 29 g/I s* Lactoglobulin : 26 + 29 g/l :6,3% [4- trang 10] Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan s* Lactalbumin: 24+ 4g/ s* Imunoglobulin: 0,8 + 1,5g/1 s* Và số thành phần khác Trong thành phần trên, cazein coi thành phần quan trọng sữa Về mặt cấu trúc, cazein hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40 + 200um phương pháp ly tâm người ta có thé tap hợp tất hạt thể lắng keo có màu trắng kết tủa cazein dạng hạt mixen lớn nhờ q trình axit hố sữa đến pH dang dién (pH=4,6) Điều quan tâm công nghệ chế biến sữa thành phần cazein khơng đồng thành phần cazein, cazein c6 a, B, A cazein œ-cazein chiếm 60% cazein toàn phan, -cazein chiếm 30% cazein toàn phần, A-cazein chiếm 4-10% cazein toàn phần Khi nhiệt độ vượt 75-80°C có biến tính canxi phosphocazeinat phần muối canxi hoà tan chuyên thành canxi triphosphat khơng hồ tan ảnh hưởng đến cân mixen phosphocazein muối khống hồ tan * Đường: Đường sữa chủ yếu đường lactoza hàm lượng đường có khoảng 50g/1 sữa tồn hai đạng œ -lactoza ÿ- lactoza Khi có thay đổi nhiệt độ có chun hố từ dạng sang dạng ngược lại Độ lactoza saccaroza 30 lần, độ hoà tan nước Độ hoà tan nước lactoza thê bảng sau: Bảng 1.1 Độ hòa tan nước cua lactoza (g/100gH20) Nhiệt độ a-lactoza B-lactoza 45,1 25 8,6 45,1 39 12,6 45,1 100 70 94,7 Ở nhiệt độ nhỏ 100°C không làm thay đổi đường lactoza Nhưng lớn Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan 100C đường lactoza nhạy với nhiệt độ xảy biến đổi xuất Melanoit tạo thành acid amin tác dụng với lactoza Trên 150°C người ta nhận thay màu vàng 170°C có màu nâu đậm hình thành q trình caramen hố Đường lactoza lên men tác dụng vi sinh vật tạo thành sản phẩm khác có lợi Một biến đổi thường gặp quan trọng tạo thành acid lactic đưới tác dụng vi khuẩn lactic, sở trình sản xuất sản phẩm sữa lên men: C;;H;;0;;.H¿0 — CH:-CHOH-COOH Mặt khác tạo thành khí Hạ khí CO; có liên quan đến phông lên tạo 16 héng cho loại phô mai: 2CH;-CHOH-COOH —————y CH:-(CH;);-COOH + CO; + Hạ * Các muối khống: Do sữa có mặt có cation K*, Na, Mg”°, Ca?” anion axit phosphorit, limonic, clohydryt nên sữa có nhiều loại muối khác Nhưng chủ yếu muối clorua, phosphat, xitrat, bicacbonat Trong tất muối muối Canxi có ý nghĩa lớn người đặc biệt trẻ em Hai nguyên tố Ca P sữa có tỉ lệ hài hồ Ca/P = 1/1,3 dạng thê dễ hấp thụ Sự cân hai đạng muối Canxi (Ca?! muối hoà tan phân ly Ca đạng phức thể keo) điều kiện đặc biệt cho ổn định sữa Sự tăng lên Ca?" làm tăng khả bất ôn định sữa đun nóng tác dụng men dịch vị Vì để hạn chế tượng trình chế biến sữa đặc chế biến sản phẩm sữa tiệt trùng nhiệt độ cao người ta thường bổ sung loại muối phức phosphat xitrat cho phép giữ ổn định sữa Trong sữa cịn có Mg (12 mg %), K (113 — 171 mg%), Na (30 — 77 mg%) Tỷ lệ K/Na = 3,3 tương ứng với tỷ lệ sữa mẹ Muối kali natri có tác dụng giữ trạng thái cân muối sữa, giữ áp suất thẩm thấu trạng thái bình thường Các muối acid phosphoric hợp chất đệm điển hình có tác dụng giữ cân hệ muối hệ keo sữa Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan Các muối acid limonic đặc biệt có ý nghĩa tạo thành chất thơm sản phẩm sữa lên men, loại bơ Trong thành phần chủng vi sinh vat ding dé san xuất sản phẩm có vi khuẩn tạo mùi thơm Các vi khuẩn này, trình hoạt động địi hỏi có mặt acid limonic dé tạo thành diaxetyl, axetoin, acid bay Nhiệt độ cao làm thay đổi thành phần muối sữa Các muối hòa tan acid phosphoric acid limonic chuyền thành khơng hịa tan * Axử hữu cơ: Trong sữa chứa nhiều acid hữu : acid citric, lactic, axetic Trong đó, acid citric acid quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sản phẩm bơ nhờ vào trình sau: Acid citric VK lactic diaxetyl ——~> axetoin ——~>2,3 butylen glycol * Các chất xúc tác sinh học: + Vitamin: Sữa coi thực phẩm cân đối số lượng vitamin với hàm lượng không lớn Hàm lượng vitamin sữa chia thành nhóm theo khả hồ tan chúng nước hay chất béo - Nhóm vitamin hồ tan chất béo: vitamin A, D, E, chủ yếu nằm thành phần mỡ sữa - Nhóm vitamin hồ tan nước: B, C, PP + Các Enzyme: Các enzyme tồn sữa có ý nghĩa lớn cơng nghệ chế biến sữa sản phẩm sữa bảo quản sữa, enzyme sữa chia làm hai nhóm + Nhóm enzyme thuỷ phân: gồm lipaza, photphataza, galactaza, proteaza, amylaza Trong đó, vai trị enzyme lipaza có tính định đến q trình chế biến bảo quản sữa Lipaza có tác dụng thuỷ phân chất béo tạo thành acid béo glyxerin có pH = 9,4 + Nhóm enzyme oxy hố: gồm Reductaza, lactoperoxydaza Catalaza Céc enzyme Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan có vai trị quan trọng q trình làm biến tính sữa * Các vi sinh vật sữa Gồm: Vi khuẩn, nắm men, nắm mốc Nắm men: Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn từ + 9uum Phần đông loại chuyển đường thành rượu sinh sản theo kiểu nảy chi Nắm mốc: Chủ yêu Muco Rhizopus Các loại nằm mốc gây nên biến động xấu đến q trình sản xuất sản phâm phơ mai dạng nhão Ngồi cịn có lồi: Penicilium, Aspergillus, Geotrichum, Oide Monilia Tất loài năm mốc hô hấp mạnh phát triển bề mặt mơi trường ni cấy Chúng phát triển thích hợp môi trường acid sữa tạo acid lactic Vi khuẩn : Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước khơng vượt vài micromet Các vi khuẩn sữa: Coccus, Bacterium, Meningocoque, Clostridium, Vitrion, Spirille, Streptomycin quan trọng vi khuẩn lactic với đặc tính chủ yếu sau + Hơ hấp hiếu khí hay yếm khí tùy tiện + Không sản sinh enzyme catalaza chúng không phân hủy nước oxy già + Không sản sinh hợp chất nitrat + Ít khơng tiết enzyme proteaza sữa phô mai vi khuẩn lactic đóng vai trị quan trọng việc phá hủy thành phần casein + Lên men loại đường điều kiện khác Các loại vi khuẩn điển hình cơng nghệ chế biến sữa là: s* Sreptococcus Thermophillus coi tác nhân hình thành axit q trình chín phơ mai s* Nhóm vi khuẩn Lactic vi khuẩn sữa chung bao gồm Šfrepfococcus cremoris va Streptococcus lactic, 1a tác nhân đông tụ tự nhiên vài loài chúng sản sinh kháng sinh C/os/riđium tác nhân phông lên phô mai 4* — Loai Leuconostoc oenos déu loài lên men khơng điển hình, lên men loại đường tạo acid lactic axetoin từ diaxetyl hợp chất tạo Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan nên hương thơm tự nhiên bơ Vi sinh vật gây bệnh: Tồn sữa trình nhiễm từ người động vật, dac trung samonella typhi, samonella paratyphi, shigella dysenterial Tác động đến hệ vi sinh vật thông thường : 60°C giữ nhiệt độ vài phút làm cho phần lớn hệ vi sinh vật bị tiêu diệt Ngoại trừ, số loài vi khuẩn (cầu khuẩn, liên cầu khuẩn trực khuẩn) tồn Một số lồi vi sinh vật có khả sinh bào tử, bào tử chúng có thê bị tiêu diệt cách chắn nhiệt độ cao 100°C nhiều 1.1.2 Cream 1.1.2.1 Định nghĩa Là sữa tươi nguyên qua ly tâm tách nước sữa (huyết thanh-whey) ta thu loại sữa đặc sệt Nước sữa thải có số chất dinh dưỡng hịa tan nước protein, axit amin, vitamin, chất khoáng Loại nước đùng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật tốt Cream sữa nguyên liệu sản xuất bơ, chế biến nhiều sản phẩm khác có hương vị sữa có giá trị dinh dưỡng cao [13] 1.1.2.2 Phân loại cream Đối với trường hợp cream có hàm lượng chất béo khác nhau, người ta phân loại chúng theo độ chua Bảng 1.1 Phân loại cream theo độ chua [4 — trang 178] Hàm lượng chất béo Độ chua cream, ”T (không quá) cream, % Loại I Loại II 20-25 16 20 26-31 15 19 32-37 14 17 38-43 13 16 1.1.2.3 Một số tiêu SMP cream [4 — trang 178] Thiết kế phân xưởng sản xuất phô mai tươi suất 1,2 NL/ ca từ sữa bột gầy cream SVTH: Nguyễn Thị Thúy GVHD: Nguyễn Thị Lan Bảng 1.2 Các tiêu vé cream STT Chỉ tiêu Cream Loail Mui vi Thom ' mat, hoàn toàn | Có khơng có vị lạ Trạng thái Đơng ° nhật, chua, “T không chat béo) Độ bên với nhiệt độ Protein ° vị lạ (thức bơ 17 không đông dạng hạt lớn vôn Vi sinh vật tổng số, thời | Trên 3h mùi có bơ | Đơng nhật, có thê cuc von (32-37% | 14 ; thê ăn ) von cuc Độ Loai IT tụ| Có thê có lớn von cua protein bị đơng tụ Dưới 3h gian mat mau | Nhiệt độ < 10