GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Luận Văn Công nghệ sản xuất phô mai Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 1 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung MỞ ĐẦU Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và có đầy đủ các chất dinh dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin,… Ngoài giá trị dinh dưỡng trong sữa còn nhiều chất cần thiết cho cơ thể như: axit amin không thay thế, muối khoáng… Sữa được chế biến thành nhiều loại thực phẩm khác nhau, trong đó các sản phẩm được chế biến từ sữa vẫn là mặt hàng có giá trị dinh dưỡng cao chứa đầy đủ các chất với một tỉ lệ thích hợp cần thiết cho con người. Tiêu biểu là phô mai là nguồn cung cấp chất đạm, canxi, phốt pho cao, rất bổ dưỡng và tốt cho xương, giúp chống lại ung thư đường ruột hiệu quả và một số ung thư khác ở hệ tiêu hóa. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 2 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Hình 1 : Phô mai CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÔ MAI 1.1 GIỚI THIỆU VỀ PHÔ MAI: Phô mai là loại thực phẩm có nguồn gốc từ sữa, được dùng rất rộng rãi trong các món ăn Tây phương. Người Việt hay gọi phô mai (hay pho mát). Phô mai (tiếng Anh - cheese, tiếng pháp - fromage) là sản phẩm được lên men hay không đươc lên men (tức là loại phô mai chịu tác động ít nhất của quá trình lên men lactic) chủ yếu từ thành phần casein của sữa tạo thành dạng gel mất nước. Phô mai giữ lại hoàn toàn lượng chất béo ban đầu gọi là phô mai béo. Ngoài ra trong sản phẩm còn chứa một ít lactoza dưới dạng acid lactic và một tỷ lệ khác nhau về chất khoáng. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 3 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Theo định nghĩa của PAO/WHO, phô mai là protein của sữa được đông tụ, tách bớt whey ở dạng tươi hoặc đã qua ủ chín. Phô mai là một sản phẩm rất giàu dinh dưỡng được chế biến từ sữa (sữa bò, sữa dê…) với sự tham gia của một số nhóm sinh vật. Đây là một thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, bảo quản được lâu. Trong phô mai chứa: protein 20% (dưới dạng pepton, amino acid), lipit 30%, các muối khoáng, các vitamin (A, B1, B2, C, …). 1.2 T ÌNH HÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI: Phô mai tuy chưa được sử dụng phổ biến ở Việt Nam, nhưng là một thực phẩm rất phổ biến và hợp khẩu vị của người Châu Âu, Châu Mĩ. Hình 2: Mozzarella (trong pizza, sau khi nướng sẽ chảy tạo thành những sợi cheese dài và dính). Hình 3: Blue cheese (ăn kèm với rau quả, cracker, rượu vang). Hình 4: Cream cheese (ăn tươi kèm với bánh mì, cracker) Ở Pháp, trung bình hàng năm mỗi người sử dụng 26 ÷ 28 kg phô mai các loại. Sản phẩm phô mai đã được nhập khẩu vào Việt Nam từ vài chục năm trước đây. Đến nay, một số công ty chế biến sữa trong nước đã bắt đầu sản suất vài loại phô mai đơn giản. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 4 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung 1.3 PHÂN LOẠI PHÔ MAI: Quy trình công nghệ sản xuất phô mai cũng rất đa dạng, người ta có thể sử dụng các nguyên liệu sữa và các giống vi sinh vật khác nhau để sản xuất phô mai . Có nhiều phương pháp khác nhau để phân loại phô mai: a) Phân loại theo tác nhân đông tụ casein: Là rennin hay là acid. Có một số loại, vừa là kết quả của sự đông tụ casein bằng acid và bằng cả rennin: cottage cheese. b) Dựa vào độ cứng của phô mai: • Loại rất cứng( độ ẩm dưới 41%) • Loại cứng (độ ẩm 49-56%) • Loại bán cứng( độ ẩm 54-63%) • Loại bán mềm(độ ẩm 61-69%) • Loại mềm(độ ẩm >67%) c) Phân loại dựa vào vi khuẩn dùng khi ủ chín phô mai. Đa số loại phô mai đều “chín” nhờ tác động của vi khuẩn lactic. Bảng 1: Phân loại phô mai dựa vào vi khuẩn dùng khi ủ chín phô mai Loại sản phẩm Đặc điểm Phô mai tươi Không qua giai đoạn ủ chín Phô mai có qua giai đoạn ủ chín * Hệ vi sinh vật tham gia trong quá trình ủ chín: - Vi khuẩn. - vi khuẩn và nấm mốc. * Các biến đổi trong giai đoạn ủ chín diễn ra chủ yếu: Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 5 Hình 5: Phô mai Parmesan GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung - Trên bề mặt khối phô mai. - Trong bề sâu khối phô mai. Một số loại như Camember quá trình chín lại do tác động của mốc trắng (white moulds); hoặc Roquefort và Gorgonzola do tác động của mốc xanh (blue moulds). d) Phân loại dựa vào cấu trúc của phô mai: • Loại có lỗ hổng hình tròn (round – eyed texture) được tạo thành trong quá trình ủ chín do CO 2 . • Loại có lỗ hổng hình hạt (granular texture) do không khí lọt vào giữa các hạt phô mai trong quá trình đổ khuôn hoặc loại có cấu trúc chặt, không có lỗ hổng. • Ngoài ra còn có một loại phô mai đặc biệt khác được gọi là phô mai nấu chảy được sản xuất từ một số loại phô mai khác. • e) Dựa vào hàm lượng chất béo có trong phô mai(FDB): FDB = Bảng 2: Phân loại phô mai theo giá trị FDB 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 CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PHÔ MAI 2.1 NGUYÊN LIỆU: 2.1.1 Sữa: Thành phần hóa học và tính chất của sữa: Sữa là dung dịch sinh học được tạo thành từ tuyến sữa của động vật. sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng, các enzyme, khoáng, vitamin cần thiết cho sự phát triển của trẻ em và động vật còn non. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 6 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Trong sản xuất phô mai , yêu cầu về chỉ tiêu chất lượng của sữa rất nghiêm ngặt. Sữa phải được thu nhận từ những động vật khỏe mạnh , không chứa kháng sinh và bacteriophage . Ngoài ra, sữa cũng không bị nhiễm bẩn các chất tẩy rửa, chất sát trùng từ các dụng cụ chứa và hệ thống vận chuyển sữa . 2.1.1.1 Tính chất lý học Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước , có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét . Cách thức phân bố khác nhau của các hợp chất có trong sữa tạo nên độ đặc và màu sắc của sữa . Khối lượng riêng của sữa phụ thuộc vào hàm lượng các thành phần tan trong sữa . Khối lượng riêng sữa bò trung bình d = 1.027 – 1.032 g/l , phụ thuộc giống bò và thời kỳ cho sữa . Nhiệt độ đóng băng của sữa vào khoảng 0.55 0 C . Độ chua của sữa thường được biểu thị bằng độ Thorner ( 0 T ) . Sữa mới vắt có độ chua trung bình từ 16-18 0 T . ( 0 T = độ acid của sữa : là số ml NaOH 0.1N cần thiết để trung hoà lượng acid có trong 100 ml sữa tươi ) . 2.1.1.2 Thành phần hóa học Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng các chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện qua tính đặc hiệu của các thành phần dinh dưỡng đó. Sữa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể về các acid amin không thay thế, acid béo không no, khoáng ( đặc biệt Ca và P ) và vitamin. a) Protein: Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 7 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Những protein được tìm thấy trong sữa là các hợp chất hữu cơ phức tạp, là những hợp chất nitơ chủ yếu rất quan trọng và cần thiết cho cơ thể động vật. Chúng hiện diện dưới dạng keo phân tán trong sữa . Protein chứa các nguyên tố chính như C , H , O , N . Ngoài ra còn có S , P. Mittra ( 1942 ) quan sát và kết luận rằng khả năng tiêu hoá của protein nhận được từ sữa bò cao nhất so với protein nhận được từ các loài động vật khác. Có thể phân biệt hai dạng protein chủ yếu trong sữa : phức chất casein hiện diện trong sữa dưới dạng huyền phù keo và protein nước sữa hiện diện dưới dạng dung dịch. • Casein Là một loại phosphoprotein , chiếm khoảng 80% tổng số protein sữa . Ở 20 0 C, khi sữa bị acid hoá đến độ pH khoảng 4.6 , thành phần casein sữa sẽ đông tụ . Casein sữa gồm 4 nhóm : α S1 - casein , α S2 - casein , β - casein và κ - casein . Hầu hết casein hiện diện trong một thể hạt keo do sự kết hợp với một số thành phần khác được gọi là micelle casein . Một trong những thành phần đó là κ-casein tập trung trên bề mặt micelle , có vai trò ổn định hệ keo casein. Chức năng sinh học của hệ keo casein là mang một lượng lớn calcium . Casein liên kết với cation chủ yếu là Ca tạo thành caseinate. Các muối khác như Ca 3 ( PO 4 ) 2 , kết hợp với caseinate khác nhau tạo nên cấu trúc của micelle. Cấu trúc toàn bộ các thành phần casein, calcium phosphate và các muối khác được biết như phức chất cacium caseinate - calcium phosphat hoặc gọi là phức chất casein ( sub- micelle ) . Casein không bị biến đổi có ý nghĩa trong các quá trình nhiệt bình thường (thanh trùng ) , khi kéo dài thời gian hoặc khi thực hiện ở nhiệt độ cao sẽ làm thay Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 8 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung đổi tính chất của phức hệ casein và phá hủy amino acid , những thay đổi này có thể nhận thấy được biểu hiện qua sự thay đổi màu và mùi trong quá trình nấu . Sữa bò chứa khoảng 2,6 -4% protein. Trong đó chủ yếu là cazein, chiếm khoảng 2,3-2,9%. Ngoài ra protein ở sữa còn nằm ở dạng đầy đủ các acid amin. • Protein nước sữa Gồm β - lactoglobulin , α - lactalbumin , serum albumin và immunoglobulin . β-lactoglobulin là thành phần chủ yếu của protein nước sữa , chúng chiếm tỷ lệ khoảng 50% , bên cạnh đó , còn có α - lactalbumin chiếm tỷ lệ khoảng 25% . b) Chất béo: Chất béo trong sữa chiếm khoảng 3-5,2%. Chất béo sữa chủ yếu là triglyceride ( 98% ) và các acid béo, gồm acid béo bão hoà và chưa bão hoà. Trong thực phẩm, acid béo bão hoà hiện diện dưới dạng những mạch ngắn như acid butyric, caproic, caprylic và capric. Các acid béo mạch ngắn là thành phần quan trọng tạo cảm quan hấp dẫn cho sữa. Bên cạnh tryglyceride, sữa còn chứa một lượng lớn các chất béo khác như phospholipid , sterol, carotenoid, các vitamin tan trong chất béo . • Acid béo tự do : chất béo của sữa tinh khiết chỉ chứa acid béo tự do dưới dạng vết, các acid béo này không liên kết với glycerol, trong suốt quá trình bảo quản hàm lượng này tăng do enzyme thủy phân chất béo và làm cho độ acid của chất béo tăng lên . • Phospholipid : phospholipid khác với chất béo sữa ở điểm là một trong 3 nhóm alcohol của glycerol được liên kết với acid phosphoric, phospholipid quan trọng nhất trong sữa là leucithin. Phospholipid chủ yếu tập trung trên màng của giọt chất Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 9 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung béo và chúng hoạt động như những tác nhân nhũ hóa giúp những hạt chất béo phân tán được trong plasma sữa . • Cholesterol : là một hợp chất alcohol của cấu trúc phức , trong sữa phần lớn cholesterol được tìm thấy trong những hạt chất béo . c) Glucid: Đường chủ yếu có trong lactoza. Ngoài ra còn có galactoza, glucoza, manoza, fructoza. Lactoza chiếm 4,7% trong sữa. Đường lactoza là đường rất dễ lên men và rất dễ tiêu hóa. Lactoza dễ bị thủy phân dưới tác dụng của acid, nhiệt và enzyme lactoza. C 13 H 22 O 11 H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 Lactoza ngậm nước Glucoza Galactoza Sản phẩm thủy phân của lactoza kết hợp với acid amin là các melanoidin. Khi đun sữa ở nhiệt độ cao sữa sẽ bị caramen hóa. Melanoidin và các sản phẩm khác sẽ làm biến màu sữa. Đường sữa rất dễ bị lên men. Do đó bảo quản sữa là một vấn đề rất khó. Quá trình lên men được thực hiện bởi các vi khuẩn lactic, propionic, butyric. C 6 H 12 O 6 2CH 3 CHOHCOOH Glucoza Acid lactic 3CH 3 CHOHCOOH 2CH 3 CH 2 COOH + CH 3 COOH + H 2 O + CO 2 Acid lactic Acid acetic 3CH 3 CHOHCOOH CH 3 CH 2 CH 2 COOH + H 2 O + CO 2 Acid lactic Acid butyric d) Các chất khoáng: Lượng các chất khoáng trong sữa không nhiều, nhưng sự có mặt các chất khoáng đóng vai trò quan trọng trong cân bằng các chất dinh dưỡng trong sữa. Hàm lượng các chất khoáng trong sữa như sau: Fe 0,1-0,6 Zn 0,48-3,0 Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 10 Vi khuẩn propionic Vi khuẩn propionic [...]... được thành phẩm Ướp muối CHƯƠNG 3: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ Dung dịch NaCl 28% 3.1 Dây chuyền công Bao gói xuất phô mai từ sữa bột nguyên cream: nghệ sản Huyết thanh Phô mai Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 18 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung 3.1.1 Các thiết bị chính: Bảng 3: Bảng liệt kê thiết bị chính dùng trong dây chuyền sản xuất phô mai: STT 1 2 Công nghệ sản xuất Phô Mai Tên thiết bị Cân định lượng Thiết bị hoàn... 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 Nhiều nhà nghiên cứu cho thấy mùi vị đặc trưng của phô mai được quyết định bởi các acid amin tự do, các loại acid hữu cơ, rượu và mùi thơm của nhiều hợp chất khác nhau 2.2.4 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất phô mai: Tùy theo loại phô mai mà quy trình sản xuất có khác... khối phô mai và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại, chủ yếu là trực khuẩn đường ruột Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 17 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Kết quả của quá trình ngâm muối nói trên là các chất ở bề mặt của khối phô mai như đường, muối khoáng sẽ khuếch tán ra ngoài, ngược lại muối NaCl từ ngoài dung dịch ngâm sẽ thấm vào bên trong khối phô mai Muối ăn thấm vào lớp bề mặt của phô mai, ... đa dạng hóa hương vị của sản phẩm 2.2 SỰ THAY ĐỔI CÁC THÀNH PHẦN SỮA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI: 2.2.1 Sự thay đổi lactoza: Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 14 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung 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... việc: 200 bar + Đường kính piston: 36 mm + Kích thước thiết bị: + Đường kính cửa vào: 51 mm 1435 x 1 280 x 1 390 mm + Đường kính cửa ra: 38 mm + Công suất động cơ: 2 kW + Khối lượng thiết bị: 1 250 k Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 26 Công ngệ sản xuất Phô Mai GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Hình 14: Hình 13: Thiết bị đồng hóa áp suất cao Các bộ phận chính trong thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao Nguồn:... nhà sản xuất sử dụng các sản phẩm tự nhiên như Carotenoides hoặc Cholorophylle Cholorophylle được sử dụng cho phô mai ủ chín với nấm sợi xanh của nấm mốc trong khối sản phẩm , làm cho màu sắc của sản phẩm phô mai trở nên hấp dẫn hơn Những nguyên liệu phụ khác: đường saccharose, nước ép trái cây, mứt trái cây, mật ong được sử dụng trong một số loại phô mai tươi để làm đa dạng hóa hương vị của sản phẩm... cho sản phẩm Ngoài ra, muối nitrat cũng có thể ức chế giống vi sinh vật thuần khiết sử dụng trong sản xuất phô mai Hiện nay, muối NaNO3 và KNO3 bị cấm sử dụng ở một số nước trên thế giới Chất màu : Màu sắc của phô mai do các hợp chất carotennoides hòa tan trong chất béo của sữa tạo nên Cường độ màu của sản phẩm có thể bị thay đổi theo thời tiết trong năm Để ổn định màu sắc cho phô mai , các nhà sản. .. động 1:10.000 ÷ 1:15.000 Chế phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (4 – 60C) 2.1.4 Chất béo: Để sản xuất phô mai có hàm lượng béo cao, người ta sử dụng thêm cream hoặc bơ Các chất béo này cần phải đạt các yêu cầu nghiêm ngặt về vi sinh vật 2.1.5 Phụ gia và các nguyên liệu khác Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 13 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung CaCl2 : ion Ca2+ có vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ... bạch cầu Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 11 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung g) Các chất khí: Trong sữa tồn tại các chất khí như: - CO2 50-70% O2 5-10% NO2 20-30% Trong sữa còn phát hiện Ca2NH3 Trong quá trình bảo quản và chế biến hàm lượng các chất khí này có thay đổi Sự có mặt các chất khí gây khó khăn khi gia nhiệt, làm sữa dễ trào bọt khi khử trùng 2.1.2 Giống vi sinh vật: Trong sản xuất phô mai sử dụng... lactic vẫn tiếp tục lên men tạo axit lactic làm giảm pH của sữa đồng thời cũng tổng hợp nhiều sản phẩm phụ khác nhau tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm phô mai Thời gian quá trình đông tụ tính từ lúc cho enzyme vào sữa và kéo dài khoảng 4 - 6 giờ Sản phẩm phô mai blanc nếu được sản xuất theo phương pháp thủ công có thời gian đông tụ dài hơn tối đa 18 giờ Tại thời điểm kết thúc quá trình đông tụ, giá . thư khác ở hệ tiêu hóa. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 2 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung Hình 1 : Phô mai CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÔ MAI 1.1 GIỚI THIỆU VỀ PHÔ MAI: Phô mai là loại thực phẩm có. cùng ta được thành phẩm. CHƯƠNG 3: DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 3.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất phô mai từ sữa bột nguyên cream: Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 18 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung 3.1.1 Các. sản suất vài loại phô mai đơn giản. Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 4 GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung 1.3 PHÂN LOẠI PHÔ MAI: Quy trình công nghệ sản xuất phô mai cũng rất đa dạng, người ta có thể sử dụng