Công nghệ chế biến sữa

Mục Lục ((( PHẦN I: MỞ ĐẦU 2 1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH SỮA. 2 2. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ SỮA CỦA VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 4 2.2.1 Nhu cầu tiêu thụ sữa của Việt Nam: 9 Bảng 2: Tình hình sản xuất sữa và nhu cầu tiêu thụ sữa trong nước 9 2.2.2 Những thách thức với ngành sữa: 11 PHẦN II 12 Chương 1 12 1.1 TỔNG QUAN SẢN PHẨM: 13 1.2 MỘT SỐ SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG: 14 Chương 2 16 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG UHT) 16 2.1 Sữa tươi: 17 Các chỉ tiêu chất lượng đối với sữa tươi nguyên liệu : 18 2.2 Nước: 18 2.2.1 Vai trò 18 2.2.2. Các chỉ tiêu chất lượng đối với nước: 19 2.2.3. Các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: 19 Bảng 1. Chỉ tiêu chất lượng nước 19 2.3. Sữa bột gầy (SMO: Skim Milk Powder) 21 2.3.1 Xuất xứ 21 2.3.2 Vai trò:. 21 2.3.3 Các chỉ tiêu đối với sữa bột gầy 21 2.4 . Đường trắng RE 22 2.4.1 Vai trò 22 2.4.2. Đặc điểm 22 2.4.3 Các chỉ tiêu đối với đường trắng RE 23 2.5 Bơ (Anhydrous Milk Fat AMF) 24 2.5.1 Xuất xứ 24 2.5.2 Vai trò 24 2.5.3 Các chỉ tiêu đối với bơ 24 2.6 Chất béo thực vật ( dầu Palm tinh luyện ) 25 2.6.1. Vai trò: 25 2.6.2. Các chỉ tiêu đối với chất béo thực vật: 25 2.7 Hương liệu 25 2.7.1. Vai trò: 25 2.7.2. Các chỉ tiêu đối với hương liệu: 25 Bảng 2. Chỉ tiêu hóa lý hương liệu 25 Bảng 3. Chỉ tiêu vi sinh hương liệu 26 2.8. Chất nhũ hóa. 26 2.8.1 Vai trò: 26 2.8.2 Phân loại 26 2.9. Chất ổn định 26 2.9.1 Vai trò 26 2.9.2 Đặc điểm 27 2.9.3 Các chỉ tiêu đối với Chất ổn định 27 2.10 Hỗn hợp vitamin và khoáng chất 27 2.11 Chất màu 28 Chương 3 29 3.1. Sơ đồ kỹ thuật: 30 Hình 3.1.Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tiệt trùng công nghệ UHT 30 3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ 30 3.2.1. Phối trộn – hoàn nguyên: 30 3.2.2.Phối hương: 31 3.2.3. Lọc: 31 3.2.5.Đồng hóa: 31 3.2.6. Tiệt trùng (UHT) 32 3.2.7. Làm nguội: l 33 3.2.8. Trữ vô trùng tại Alsafe: 33 3.2.9. Rót bao bì: 33 3.2.10. Hoàn thiện sản phẩm: 34 Chương 4 34 Thiết bị đồng hóa 35 Pump block : Khối bơm 36 Mushroom valves : Van nấm 36 Homogenization device : thiết bị đồng hoá 36 Product flow in ( out) : Dòng sản phẩm vào ( ra) 36 Hình : Thiết bị đồng hóa 36 KẾT LUẬN 37 PHỤ LỤC 38 1. Tóm tắt sản lượng sữa ở một số nước được lựa chọn 38 2. Tiêu dùng sữa ở một số nước 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 PHẦN I: MỞ ĐẦU LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH SỮA. Sản xuất sữa động vật đã được thuần dưỡng cho hàng ngàn năm. Ban đầu, chúng là một phần của nông nghiệp tự cung tự cấp mà người du mục tham gia in Khi cộng đồng di chuyển về đất nước, động vật của họ đi theo họ. Bảo vệ và nuôi dưỡng các loài động vật đã được một phần lớn của các mối quan hệ cộng sinh giữa các loài động vật và chăn nuôi . Trong quá khứ gần đây hơn, người dân ở các xã hội nông nghiệp sữa động vật sở hữu mà họ vắt sữa cho các làng) tiêu thụ và địa phương (trong nước, một ví dụ điển hình của mộtngành công nghiệp tiểu thủ . Các loài động vật có thể phục vụ nhiều mục. Trong trường hợp này các con vật được bình thường vắt sữa bằng tay và kích thước đàn là khá nhỏ, do đó tất cả các động vật có thể được vắt sữa trong vòng chưa đầy một giờ, khoảng 10 bò sữa. Những nhiệm vụ này được thực hiện bởi một dairymaid (dairywoman) hoặc người nuôi bò để bán sữa. Các sữa từ harkens trở lại tiếng Anh dayerie Trung,deyerie, từ deye (nữ công, dairymaid) và tiếp tục trở lại tiếng Anh dæge Old (kneader bánh mì). Với công nghiệp hóa và đô thị hóa , việc cung cấp sữa đã trở thành một ngành công nghiệp thương mại , với chuyên ngành giống gia súc đang được phát triển cho sữa, như khác biệt với thịt bò hoặc dự thảo động vật. Ban đầu, nhiều người đã được sử dụng như milkers, nhưng nó nhanh chóng chuyển sang cơ giới hóa với máy được thiết kế để làm việc vắt sữa. Sữa là một tòa nhà được sử dụng cho thu hoạch của động vật sữa -chủ yếu là từ bò hoặc dê , nhưng cũng từ con trâu , cừu , ngựa hay lạc đà , cho con người. sữa là thường nằm trên một trang trại bò sữa chuyên dụng hoặc phần của một trang trại đa mục đích đó là quan tâm đến thu hoạch sữa. Thuật ngữ khác nhau giữa các quốc gia. Ví dụ, tại Hoa Kỳ , một tòa nhà trang trại, nơi sữa được thu hoạch thường được gọi là một tiệm vắt sữa. Trong New Zealand như một tòa nhà có lịch sử biết như vắt sữa đổ ra - mặc dù trong những năm gần đây đã có sự thay đổi tiến bộ để gọi như vậy xây dựng một trang trại nuôi bò sữa. Ở một số nước, đặc biệt là những người có số lượng nhỏ của các thú vật bị vắt sữa, cũng như thu hoạch sữa từ động vật, bò sữa cũng có thể quá trình sữa bơ, pho mát và sữa chua, ví dụ. Đây là một phương pháp truyền thống của các sản phẩm sữa sản xuất chuyên gia, đặc biệt là ở châu Âu. Tại Hoa Kỳ một sữa cũng có thể là một nơi mà các quy trình, phân phối và bán các sản phẩm sữa , hoặc một căn phòng xây dựng, hoặc cơ sở nơi sữa được lưu trữ và chế biến thành các sản phẩm sữa, chẳng hạn như bơ hoặc pho mát . Trong New Zealand tiếng Anh sử dụng duy nhất của sữa từ hầu như chỉ đề cập đến góc cửa hàng tiện lợi , hoặc superette . sử dụng này là lịch sử như các cửa hàng như là một địa điểm phổ biến cho công chúng để mua các sản phẩm sữa. Như bò sữa từ dùng để chỉ dựa trên các sản phẩm sữa, các dẫn xuất và các quá trình, và các loài động vật và người lao động tham gia vào sản xuất của họ: ví dụ bò sữa , dê sữa . Một trang trại sản xuất sữa và sữa nhà máy xử lý nó vào một loạt các sản phẩm sữa. Các cơ sở này tạo thành các ngành công nghiệp sữa, một thành phần của ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam vốn không có ngành chăn nuôi trâu bò sữa truyền thống nên không có các giống trâu bò sữa chuyên dụng đặc thù nào. Chăn nuôi bò sữa xuất hiện ở Việt Nam từ những năm đầu của thế kỷ XX. Trải qua những năm tháng khó khăn của đất nước, ngành chăn nuôi bò sữa đã đóng góp đáng kể trong việc đảm bảo nhu cầu lương thực thực phẩm cho sự phát triển của đất nước. Tuy nhiên ngành chăn nuôi bò sữa mới chỉ thực sự trở thành ngành sản xuất hàng hóa từ những năm 1990 trở lại đây. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ SỮA CỦA VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 2.1 Tình hình tiêu thụ của Thế giới Việc tiêu thụ sữa toàn phần (như sữa lỏng và các sản phẩm chế biến) cho mỗi người rất khác nhau từ mức cao tại châu Âu và Bắc Mỹ đến mức thấp nhất ở châu Á. Tuy nhiên, như các vùng khác nhau của thế giới hội nhập nhiều hơn thông qua du lịch và di cư, những xu hướng này đang thay đổi, một yếu tố cần được xem xét bởi các nhà phát triển và tiếp thị sản phẩm sữa và sản phẩm sữa ở nhiều nước trên thế giới. Ngay cả trong khu vực như châu Âu, các tùy chỉnh lượng sữa tiêu dùng đã thay đổi rất nhiều. Hãy xem xét ví dụ như việc tiêu thụ sữa cao chất lỏng trong các quốc gia như Phần Lan, Na Uy và Thụy Điển so với Pháp và Ý, nơi mát có xu hướng chiếm ưu thế tiêu thụ sữa. Khi bạn cũng xem xét các vùng khí hậu của các vùng này, có thể thấy rằng các nền văn hóa của sản xuất sản phẩm ổn định hơn (cheese) ở vùng khí hậu nóng hơn như một phương tiện bảo quản là điều hiển nhiên. . Bảng 2 cho thấy số lượng sữa nguyên liệu sản xuất trên thế giới. Bảng 1. Bình quân đầu người tiêu thụ sữa và sản phẩm sữa nước khác nhau, số liệu năm 2006. Quốc gia  Uống sữa lỏng (lít)  Pho mát (kg)  Bơ (kg)   Phần Lan  183.9  19.1  5.3   Thụy Điển  145.5  18.5  1.0   Ireland  129.8  10.5  2.9   Hà Lan  122.9  20.4  3.3   Na Uy  116.7  16.0  4.3   Tây Ban Nha (2005)  119.1  9.6  1.0   Thụy Sĩ  112.5  22.2  5.6   Vương quốc Anh (2005)  111.2  12.2  3.7   Australia (2005)  106.3  11.7  3.7   Canada (2005)  94.7  12.2  3.3   Liên minh châu Âu (25 nước)  92.6  18.4  4.2   Đức  92.3  22.4  6.4   Pháp  92.2  23.9  7.3   New Zealand (2005)  90.0  7.1  6.3   Hoa Kỳ  83.9  16.0  2.1   Áo  80.2  18.8  4.3   Hy Lạp  69.0  28.9  0.7   Argentina (2005)  65.8  10.7  0.7   Italy  57.3  23.7  2.8   Mexico  40.7  2.1  N / A   Trung Quốc (2005)  8.8  N / A  N / A   Tổng sản lượng sữa của thế giới trong năm 2009 theo FAO đạt trên 700 triệu tấn, tăng khoảng 1% so với cùng kỳ năm trước trong đó tăng trưởng về sản xuất sữa của các nước đang phát triển nhanh hơn các nước phát triển. Khoảng cách này có su hướng tăng lên năm 2010 và 2011 với tăng trưởng của các nước đang phát triển ước trên 4% và cũng tăng trưởng mức bình thường ở các nước phát triển. Do vậy tổng sản lượng sữa của thế giới sản xuất trong năm 2010 và 2011 dự tính sẽ tăng trung bình khoảng 2% đến 3% năm. Đối với các nước ở khu vực Châu Á: Là khu vực có tổng sản lượng sữa sản xuất hàng năm cao nhất thế giới đồng thời có số lượng dân số cao nhất toàn cầu. Căn cứ vào tình hình phục hồi kinh tế của Châu Á tổng sản lượng sữa của khu vưc này đã tăng khoảng 3% trong năm 2009 đạt 255 triệu tấn. Trong đó Ấn Độ là quốc gia sản xuất sữa lớn nhất thế giới đạt khoảng 112 triệu tấn, là nước đại diện cho mức tăng trưởng 3% năm và bị ảnh hưởng của mùa hè với  lượng mưa hạn chế. Trung Quốc là quốc gia có dân số lớn nhất thế giới và tiêu dùng sữa cũng đã được phục hồi sau sự cố melamine năm 2008,  tổng sản lượng sữa của nước này tăng khoảng 5% và đạt tổng sản luợng 43,6 triệu tấn năm 2009. Tương tự như vậy Pakistan là nước có điều kiện thiên nhiên ổn định và tổng sản lượng sữa đạt khoảng 33,2 triệu tấn.   Dự kiến trong các năm 2010 và 2011 sản xuất sữa của Châu Á sẽ có tốc độ tăng trưởng khoảng 4% và tổng sản lượng sữa ước đạt khoảng 265 triệu tấn. Trong đó Ấn Độ là nước sẽ giữ tốc độ phát triển sữa khoảng 4% do còn bị ảnh hưởng lượng mưa giảm so với trung bình hàng năm do hiện tượng ELNINO. Sản xuất sữa của Trung Quốc sẽ có tăng trưởng dự kiến cao  khoảng 9% nhưng cũng thấp hơn so với tăng trưởng của nước này trong các năm vừa qua. Dự kiến này dựa vào giá sữa tại trang trại cũng như giá thức ăn và lượng nước mưa thực tế hiện nay. Các nước khu vực Châu Âu: Từ năm 2005 đến nay số lương đàn bò sữa và năng xuất sữa/bò của các nước Châu Âu không tăng, số lượng bò sữa duy trì 240-250 triệu con trong thời gian qua, năng xuất sữa trung bình chỉ trên 6000 kg/bò sữa/năm. Do vậy tổng sản lượng sữa của các nước Châu Âu  năm 2009 gần như giữ nguyên 154 triệu tấn mặc dù có ảnh hưởng của thị trường và mở rộng của hạn ngạch côta. Nhu cầu sản phẩm sữa không có biến động và giá sữa thấp do giá sữa thế giới thấp đã làm giảm lợi nhuận và thu nhập của nông dân chăn nuôi bò sữa.  Giá sữa nội địa giảm đã đẩy các nhà kinh doanh sữa bán giá thấp và phải dùng đến nguồn kinh phí hỗ trợ xuất khẩu. Tuy nhiên, đến tháng 9 năm 2009 giá sữa trên thị trường đã tăng lên cao hơn giá hỗ trợ. Sản lượng sữa của nước Nga đạt 32,8 triệu tấn, đại diện cho tăng trưởng trên 1% năm 2009, do thức ăn giảm trong mùa đông đã ảnh hưởng đến chăn nuôi bò sữa và số lượng đàn bò sữa bị giảm nhẹ.  Dự báo tổng sản lượng sữa của Châu Âu năm 2010 và 2011 có khả năng duy trì không tăng hơn 154 triệu tấn do giá sữa thấp và gá thức ăn cao bị kéo dài. Lượng mưa ít trong mùa hè 2009 ở Nga đã làm ảnh hưởng đến dự trữ thức ăn trong mùa đồng do đó sản lượng sữa của các nước Châu âu dự kiến có thể không tăng được như các châu lục khác. Các nước hu vực Bắc Mỹ: Khu vự này bao gồm Mỹ và Canada, tổng sản lượng sữa của Hoa kỳ năm 2009 giảm khoảng 1% do giá sữa nguyên liệu thấp và tỷ lệ giữa giá sữa trên giá thức ăn không cao. Tổng sản lượng sữa giảm xuống còn 85,5 triệu tấn. Hiệp hội sữa đã giảm khoảng ¼ triệu con bò cũng là một trong những nguyên nhân làm giảm sản lượng sữa. Xu hướng giảm sản lượng sữa của Hoa Kỳ vẫn tiếp tục duy trì năm 2010 với khoảng 1% giảm sản lượng mặc dù tỷ lệ giá sữa/giá thức ăn đã được cải thiện 6 tháng cuối năm 2009. Canada nước có hạn ngạch côta sản xuất sữa do vậy sản lượng sữa 2010 của nước này dự kiến cũng duy trì ở mức 8,3 triệu tấn năm. Các nước khu vực Nam Mỹ:  Do bị ảnh hưởng của giá sữa thấp và hạn hán đã ảnh hưởng đến phương thức chăn nuôi bò sữa chăn thả. Do trường hợp khí hậu thay đổi thất thường trong 2 năm 2008 và 2009 vừa qua và hạn hán ảnh hưởng đến hầu hết các nước Nam Mỹ đã buộc nông dân cho bò sữa ăn nhiều thức ăn tinh đã ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của ngành bò sữa. Sản lượng sữa đã giảm 8-10% trong quý IV năm 2009, mặc dù thời tiết đã được cải thiện những tháng cuối năm và sự phục hồi vữn chưa quay lại dược so với trước đây. Áchentina sản lượng sữa tăng gần 1% năm đạt 10,4 triệu tấn. Hạn hán đã ảnh hưởng đến cây trồng trong thời gian cuối 2008 và đầu năm 2009 nên mùa đông thiếu cỏ và thức ăn ủ chua. Tuy nhiên tình hình sản xuất được cải thiện vào cuối năm 2009 do thời tiết thuận lợi hơn và giá sữa được chính phủ của nước này hỗ trợ vào tháng 7. Uruguay, năm 2009 sản xuất sữa tăng 2% do hạn hán kết thúc đạt 1,6 triệu tấn. Chi Lê năm 2009  giá sữa giảm 25% và sản lượng sữa giảm 5%. Dự báo do thời tiết được cải thiện dần năm 2010 nên tổng sản lượng sữa năm 2010 và 2011 của các nước Nam Mỹ ước đạt 57 đến 60 triệu tấn. Trong khi đó tổng sản lượng sữa của Brazin chiếm khoảng 50% của Nam Mỹ  và  sẽ duy trì 28 -29 triệu tấn năm. Các nước khu vực Châu Phi: Năm 2009 sản lượng sữa của khu vực này tăng trên 1% đạt tổng số 36,6 triệu tấn sữa. Bắc phi thời tiết thuận lợi cỏ tốt nên sản lượng sữa tăng 5% ở Aicập đạt 4,9 triệu tấn và sản lượng sữa của Algeria tăng khoảng 2% đạt khoảng 2,2 triệu tấn. Các nước Tây Phi mưa thuận nên cỏ phát triển tốt, tuy nhiên Sudan hạn nên ảnh hưởng đến sản lượng sữa của nước này. Nam Phi sữa phát triển không mấy thuận lợi tăng trưởng 1% và sản lượng sữa đạt 3,2 triệu tấn do hạn hán khắp nước. Đông phi một số nước gia súc chết nhiều do hạn hán như Kenya sữa giảm 5% còn 4,2 triệu tấn. Năm 2010 dự kiến tổng sản lượng sữa của các nước Châu Phi sẽ tăng trưởng khoảng 2% và đạt 37,4 triệu tấn năm. Các nước khu vực Châu Đại Dương:  Năm 2008-2009 sản lượng sữa trên thị trường của các nước trong khu vự đạt 26 triệu tấn tăng 8%. Riêng Newzealand đạt 16,6 triệu tấn tăng 8% đã được phục hồi sau hạn hán kéo dài. Australia mặc dù điều kiện thời tiết thuận lợi sản lượng sữa chỉ tăn 2% đạt 9,4 triệu tấn. Nông dân bị ảnh hướng giá sữa thấp nên đã cho bò ăn ít thức ăn tinh hơn định mức là nguyên nhân chính đã làm sản lượng sữa giảm. Dự báo thời tiết thuận lợi cuối năm 2009 và giá sữa thế giới đang tăng hiện nay sẽ khuyến khích phát triển sữa khu vực này tăng khoảng 2-4% năm tài chính 2010-2011 do Newzealand bị ảnh hưởng thời tiết khô của ELNINO và tính thanh khoản tài chính khó khăn hiện nay. Với Australia dự kiến tổng sản lượng sữa giảm 2% năm 2010 do lợi nhuận thấp và ảnh hưởng giá thức ăn tinh cao trong thời kỳ hạn hán vừa qua. 2.2 Tình hình tiêu thụ của Việt Nam 2.2.1 Nhu cầu tiêu thụ sữa của Việt Nam: Sau những năm đổi mới, đời sống của nhân dân được cải thiện, sức tiêu thụ các sản phẩm sữa tăng nhanh. Năm 1990 lượng sữa tiêu thụ bình quân/người/năm chỉ đạt 0,47 kg, năm 1995 đã tăng lên đến 2,05 kg, năm 1998 trên 5 kg, năm 2000 là 6,5 kg và năm 2001 ước là 7,0 kg. So với năm 1990 thì năm 2001 sức tiêu thụ sữa của nước ta đã tăng gấp 14,8 lần, tổng lượng sữa tiêu thụ được quy ra sữa tươi tương đương 460.000 tấn. Mức tiêu thụ sữa tăng nhanh chủ yếu là ở các thành phố, đô thị, các khu công nghiệp và khu du lịch trong khi đó sản lượng sữa sản xuất hàng năm của ta mới đáp ứng được 10 - 11% nhu cầu tiêu thụ sữa trong nước (Bảng 1) Bảng 2: Tình hình sản xuất sữa và nhu cầu tiêu thụ sữa trong nước Chỉ tiêu  1990  1995  1997  1998  1999  2000  Ước 2001   Tổng đàn bò sữa (con)  11.000  18.700  25.000  27.000  29.000  35.000  38.000 - 40.000   Tốc độ tăng hàng năm (%)  -  11,6  16,2  8,0  7,4  10,3  18,6   Tổng sản lượng sữa tươi sản xuất trong nước (tấn)  12.000  17.000  31.000  36.800  39.000  54.000  65.000 - 70.000   Tốc độ tăng (%)  7,2  6,9  16,4  18,7  19,5  22,7  20,3   Sữa tươi tự sản xuất kg/người/năm  0,170  0,230  0,420  0,450  0,530  0,690  0,81   Nhu cầu tiêu thụ sữa kg/người/năm  0,470  2,050  3,700  5,000  6,000  6,500  7,00   Tỷ lệ sữa tươi sản xuất trong nước so nhu cầu (%)  36,1  11,2  11,3  9,0  8,3  10,6  11,4   Người tiêu dùng ngày càng nhận thức rõ tầm quan trọng của sữa đối với sức khỏe, vì vậy họ sẵn sàng mua những loại sữa “tốt nhất” cho trẻ em. Chính vì nhu cầu và tâm lý đó, các nhà sản xuất rất thuận lợi trong việc định giá. Khi giá tăng, khách hàng thường than phiền nhưng vẫn chấp nhận và mua. Một đặc điểm khác của người tiêu dùng là tâm lý chọn sữa có chất lượng và có thương hiệu, và đôi lúc họ đánh đồng chất lượng với sự nổi tiếng. Các vụ sữa tươi làm từ sữa bột, sữa có chứa melamin, hay sữa không đúng như chất lượng công bố ngoài bao bì... đã làm cho khách hàng cũng như các cửa hàng tẩy chay những loại sữa không rõ nguồn gốc. Chính vì vậy, sản phẩm của những công ty có tên tuổi, hay nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, đặc biệt là những sản phẩm được quảng cáo là sản phẩm chất lượng cao, thường là mục tiêu quan tâm của các bà nội trợ. Khi đã chọn cho mình một loại sữa đáng tin cậy, họ có khuynh hướng trung thành với nó. Tâm lý chuộng hàng ngoại của khách hàng cũng là một yếu tố đáng quan tâm. Họ chọn mua sữa ngoại nhập vì tin rằng sẽ tốt và an toàn hơn sữa nội, cho dù hai loại sữa được sản xuất theo cùng một công nghệ. Khủng hoảng kinh tế hiện nay ít tác động đến ngành sữa Việt Nam; nhu cầu tiêu thụ sữa ngày càng tăng. Vì vậy đây có thể xem là một thị trường đầy tiềm năng thu hút các nhà đầu tư tham gia vào thị trường. Giá bán lẻ sữa ở Việt Nam là khoảng 1,1 USD/ lít, cao hơn mức bình quân của thế giới và cao hơn nhiều so với giá thành sản xuất sữa. Nếu trừ đi các khoản chi phí sản xuất và phân phối sữa thì lợi nhuận của ngành vẫn đạt 28%, một mức sinh lời cao. Một điều kiện thuận lợi khác cho những người mới nhập ngành là mạng lưới bán lẻ đã có sẵn rộng khắp tại Việt Nam. Chính vì những thuận lợi này mà gần đây đã có hàng loạt những tập đoàn nước ngoài nhảy vào thị trường Việt Nam. 2.2.2 Những thách thức với ngành sữa: Tuy nhiên bên cạnh những thuận lợi cũng như cơ hội lớn trong quá trình hội nhập sâu rộng, ngành sữa Việt Nam cũng phải đối diện với những thách thức như vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm và chất lượng sữa. Các sản phẩm sữa Việt Nam hiện nay được khoảng trên 10 nhà máy lớn sản xuất và có kiểm soát, chất lượng sữa tốt hơn trước rất nhiều. Tuy nhiên, vẫn có hàng trăm cơ sở sản xuất chế biến gia công nhỏ, thường xuyên lưu thông sữa kém chất lượng mà chưa hoàn toàn kiểm soát được. Ngoài ra còn có thể kể đến những hạn chế khác của ngành sữa Việt Nam như: thiếu kinh nghiệm quản lý; quy mô trang trại nhỏ; hệ thống thu mua sữa yếu kém, thiếu thiết bị bảo quản và làm lạnh; chính sách và cơ chế cho ngành sữa không thống nhất. Bên cạnh đó, nguồn thức ăn chăn nuôi cho bò sữa phải nhập khẩu trong xu hướng tăng cao, tác động tới chi phí đầu vào. Đặc biệt các hãng sản xuất sữa trong nước còn đang chịu sức ép cạnh tranh ngày một gia tăng do việc giảm thuế cho sữa ngoại nhập theo chính sách cắt giảm thuế quan của Việt Nam khi thực hiện các cam kết Hiệp định ưu đãi thuế quan có hiệu lực chung trong Khu vực mậu dịch tự do ASEAN (cam kết CEPT/AFTA) và cam kết với WTO. Phần II Chương 1 TỔNG QUAN SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG 1.1 TỔNG QUAN SẢN PHẨM: Trong những năm gần đây, vấn đề dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩm đã được đặt lên hàng đầu trong các quyết định mua sản phẩm và dịch vụ của mọi khách hàng. Đặc biệt với khách hàng là các thượng đế nhí, việc chọn lựa càng trở nên cẩn thận hơn.Vì thế rất nhiều nhà sản xuất hoạt động trong ngành công nghiệp thực phẩm đã liên tục cải tiến sản phẩm qua việc đầu tư vào dây chuyền chế biến và đóng gói công nghệ cao, đặc biệt là trong ngành sữa. Bên cạnh sản phẩm sữa bột được các bà mẹ ưa chuộng cho trẻ nhỏ dưới 2 tuổi, có một số lượng đáng kể về các sản phẩm sữa nước trong các hộp giấy tiệt trùng sản xuất theo công nghệ chế biến và đóng gói của Tetra Pak (Thụy Điển) để đáp ứng cho nhu cầu tiện dụng và bảo đảm dinh dưỡng cho trẻ ở tuổi đến trường và người lớn.Tuy nhiên, với sự xuất hiện của các loại sản phẩm sữa nước được đóng gói ngày càng nhiều và đa dạng trên thị trường, nên không ít người tiêu dùng, nhất là các bà mẹ đã băn khoăn về thành phần dinh dưỡng cũng như sự an toàn của các loại sản phẩm này. Để đáp ứng triêt để nhu cầu đó thì công nghệ tiệt trùng, một trong những tiến bộ khoa học quan trọng nhất thế kỷ 20, giúp sản phẩm có thể được bảo quản mà không cần dùng đến hệ thống tồn trữ lạnh. Phương pháp tiệt khuẩn cực nhanh hay còn gọi là tiệt trùng tức là diệt khuẩn cực nhanh bằng cách cho sữa chảy thành màng mỏng ở nhiệt độ cực cao (135 – 150oC) trong một khoảng thời gian cực ngắn 3-15 giây, rồi làm lạnh ngay xuống ở 12,5oC. Công nghệ tiệt trùng còn được gọi là tiến trình xử lý nhiệt cho thực phẩm dạng lỏng như sữa ở nhiệt độ cực cao trong thời gian cực ngắn. So với sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng có lợi điểm là không cần sử dụng đến tủ lạnh để tồn trữ sản phẩm. Thêm vào đó, sữa tiệt trùng còn thể tồn trữ được trong thời gian từ 6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ bình thường mà không cần chất bảo quản. Đó là do tính năng của quy trình chế biến và đóng gói của công nghệ tiệt trùng, theo một hệ thống vô trùng khép kín. Quá trình làm nóng và lạnh sản phẩm cực nhanh sẽ giúp tiêu diệt hay làm tê liệt khả năng hoạt động của các loại vi sinh vật gây bệnh, giúp thành phần hoá học của sữa ít biến đổi hơn quá trình chế biến thanh trùng truyền thống.Lượng vi chất mất đi ít hơn nên các sản phẩm sữa tiệt trùng vẫn giữ được giá trị truyền thống. Khi tiệt trùng ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài, nếu có một vài chênh lệch trong xử lý nhiệt cũng không gây nguy cơ tồn tại vi khuẩn gây bệnh. Trái lại khi sát trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn, nếu rút thời gian xử lý nhiệt quá ngắn thì có thể gây nguy cơ tồn tại vi khuẩn gây bệnh Sản phẩm sữa nước trên thế giới hiện nay thường được chế biến và đóng gói dưới 2 dạng là thanh trùng và tiệt trùng. Công nghệ tiệt trùng (UHT) được hiểu một cách đơn giản là tiến trình xử lý nhiệt cho thực phẩm dạng lỏng như sữa ở nhiệt độ cực cao trong thời gian cực ngắn trong môi trường vô trùng khép kín.Chính nhờ quá trình làm nóng và lạnh sản phẩm cực nhanh này sẽ giúp tiêu diệt hay làm tê liệt khả năng hoạt động của các loại vi sinh vật gây bệnh, giúp thành phần hoá học của sữa ít biến đổi hơn quá trình chế biến truyền thống ,nhờ vậy lượng các vi chất mất đi ít hơn nhiều nên các sản phẩm sữa tiệt trùng vẫn giữ lại được nhiều chất dinh dưỡng, bảo tồn được hương vị, màu sắc tự nhiên của sữa. Ưu điểm thứ hai của sữa tiệt trùng là không cần sử dụng đến tủ lạnh để tồn trữ sản phẩm và thời gian tồn trữ có thể kéo dài từ 6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ bình thường mà không dùng đến chất bảoquản để bỏ vào sữa nước như một số ý kiến phỏng đoán. 1.2 MỘT SỐ SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG: - Sữa cô gái Hà Lan:Với hương vị tươi ngon, cùng công thức Active Care cung cấp những dưỡng chất cần thiết giúp bạn luôn năng động và khỏe mạnh. Sữa tiệt trùng Cô Gái Hà Lan giúp bạn tràn đầy sức sống, sẵn sàng đón nhận và tận hưởng một cuộc sống vui tươi. - Sữa tiệt trùng hương trái cây: Với vị chua ngọt thơm ngon và hấp dẫn, sữa tiệt trùng vị chua ngọt Cô Gái Hà Lan giúp trẻ luôn vui tươi và năng động để khám phá thế giới xung quanh... - Sữa tiệt trùng Milk Kid: được sản xuất từ sữa bò tươi nguyên chất, giàu canxi và khoáng chất, được xử lý bằng công nghệ tiệt trùng hiện đại: sữa tươi được tiệt trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian cực ngắn (3 giây) nên sản phẩm bảo toàn được tất cả các vitamin & khoáng chất, hàm lượng canxi trong sữa với tỷ lệ D/Ca tối ưu, được bổ sung DHA giúp trẻ phát triển cao lớn, mạnh khỏe, nhanh nhẹn và thông  minh. - Sữa tiệt trùng vinamilk: là dòng sản phẩm sữa tiệt trùng với thành phần sữa bò tươi, sữa bột, dầu béo, nước,… với các loại như sữa tiệt trùng có đường, không đường, hương dâu, hương socola. - sữa tiệt trung nutifood: với các hương vị dâu, vani, chocolate…. - Một số sản phẩm khác: còn nhiều công ty khác ngoài 3 công ty trên cũng có sản phẩm sữa tiệt trùng, trên thị trường có rất nhiều loại. Chương 2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG UHT Các nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm sữa nước bao gồm : Sữa tươi Nước Sữa bột gầy Đường Bơ ( Anhydrous Milk Fat – AMF) Chất béo thực vật Hương liệu tổng hợp Chất nhũ hóa Chất ổn định Lysine Taurine Hỗn hợp viatmin và khoáng chất Chất tạo màu tổng hợp Ngoài những nguyên liệu trên một số công ty khác nhau còn sử dụng thêm những loại nguyên liệu khác nhau, ta xét thành phần của 3 nhãn sữa lớn: Dutch Lady (nước, sữa tươi, bôt sữa, đường, chất béo sữa, lactose, chất nhũ hóa (471), chất ổn định (407), hương vani tổng hợp, hỗn hợp vitamin (niacin, B6, B1, A, axit folic, D3). Vinamilk ( nước, sữa bột, sữa bò tươi, chất béo, đường tinh luyện, dầu thực vật, chất ổn định, carrageenan (E407), gôm gua (E412), hương tổng hợp. Nuti Food ( nước, sữa bột, đường, chất béo sữa, chất béo thực vật, chất xơ thực phẩm (FOS/Inulin), maltodextrin, hương liệu tổng hợp, màu tổng hợp (E110), chất nhũ hóa (E471), chất ổn định (E407), lysine, hổn hợp vitamin, và khoáng chất, muối, taurine. Sau đây là tổng quan về một số nguyên liệu chính dùng trong sản xuất sữa tiệt trùng. Sữa tươi: Sữa tươi dùng để sản xuất sữa tiệt trùng có thể dùng loại sữa tươi có chất lượng bình thường, nhưng bảo đảm các yêu cầu quy định, màu sắc, mùi vị phải đặc trưng của sữa tươi, sữa không bị vón cục, không bị đục, không tạp chất, không tách váng sữa… Các chỉ tiêu chất lượng đối với sữa tươi nguyên liệu : Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc: có màu trắng ngà Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng của sữa, dễ chịu, có vị hơi ngọt Trạng thái: lỏng, đồng nhất. Chỉ tiêu lý hóa: Khối lượng riêng ở 15.50C: d = 1.032g/ml pH = 6.6 Hàm lượng béo: 3.2 – 4.2 g/100ml sữa tươi Độ chua: 16 – 180T Độ nhớt ở 200C là 1.8cP Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số tạp trùng < 62.103 vsv/ml sữa tươi sau 24h làm lạnh Các loại nấm mốc : không được có Các loại vi khuẩn gây bệnh : không được có Trước khi đưa vào sản xuất sữa tươi phải được bảo quản ở nhiệt độ nhỏ hơn 40C và đã thanh trùng. Nước: Vai trò Là nguyên liệu chính trong sản xuất sữa nước (chiếm khoảng 80% trong sữa. Giúp phối trộn dễ dàng. Quyết định trạng thái sản phẩm. Tạo pH ổn định. Làm sạch, tẩy rửa, vệ sinh. Tác nhân làm lạnh. Các chỉ tiêu chất lượng đối với nước: Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc : trong suốt, không màu Mùi : không mùi Vị : không vị Trạng thái : không lẫn tạp chất Các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: Bảng 1. Chỉ tiêu chất lượng nước Thành phần các chất vô cơ : Chỉ tiêu  Đơn vị tính  Mức yêu cầu   pH   7,5 – 8,0   Độ cứng tính theo CaCO3  mg/l 
100   Hàm lượng sắt  mg/l 
0,1   Hàm lượng clorua  mg/l 
50   Độ đục  NTU 
2   Nhu cầu Oxy (KmnO4)  mg/l 
2   Hàm lượng Mangan  mg/l 
0,05   Hàm lượng nitrat NO3  mg/l 
30   Hàm lượng nitrit NO2  mg/l 
3   Hàm lượng sunfatSO4  mg/l 
200   Hàm lượng nhôm  mg/l 
0,2   Hàm lượng hydro sunfua  mg/l 
0,05   Hàm lượng Florua  mg/l 
0,7   Tổng lượng chất rắn hòa tan TDS  mg/l 
500   Amoniac, tính theo NH4+  mg/l 
0,5   Hàm lượng natri  mg/l 
200   Hàm lượng Asen  mg/l 
0,01   Hàm lượng chì  mg/l 
0,01   Hàm lượng thủy ngân  mg/l 
0,001   Thành phần các chất hữu cơ Benzen  mcg/l 
10   Toluen  mcg/l 
700   Xylen  mcg/l 
500   Benzo(a) pylen  mcg/l 
0,7   Monoclo benzen  mcg/l 
300   Hóa chất khử trùng Clo dư  mg/l 
0,15   Chỉ tiêu vi sinh Tổng vi khuẩn hiếu khí  cfu/100ml 
100   Coliform  cfu/100ml  Không phát hiện   E. Coli hoặc coliform  cfu/100ml  Không phát hiện   Chỉ tiêu ảnh hưởng đến quy trình sản xuất và cảm quan sản phẩm Cảm quan pH Độ cứng tính theo CaCO3 Sắt Clorua Clorua dư Tổng vi khuẩn hiếu khí E.Coli hoặc Coliform chịu nhiệt 2.3. Sữa bột gầy (SMO: Skim Milk Powder) 2.3.Sữa bột gầy (SMP : Skim Milk Powder) 2.3.1 Xuất xứ Được tách béo từ sữa bò tươi. Khi chất béo được tách khỏi sữa tươi để sản xuất cream hay butter, chất lỏng còn lại giàu lactose và protein được gọi là sữa gầy, sau khi sấy khô, ta thu được SMP, thường nhập từ New Zealand, Úc được vào bao với khối lượng tịnh 25kg/bao. 2.3.2 Vai trò: là nguyên liệu chính trong quá trình sản xuất sữa hoàn nguyên. 2.3.3 Các chỉ tiêu đối với sữa bột gầy Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc : màu trắng sữa đến màu kem nhạt, không xỉn màu, không màu lạ Mùi : thơm đặc trưng của sữa bột không béo, không chua, không hôi, không mốc, không mùi lạ Vị : lạt, đặc trưng của sữa không béo, không đắng hay vị lạ khác Trạng thái Dạng khô : bột đồng nhất, có thể có cục nhỏ, dễ dàng vỡ vụn khi bóp bằng tay, không tạp chất lạ Dạng hòa tan : dung dịch đồng nhất, không vón cục, không lắng cặn Chỉ tiêu hóa lý Độ ẩm : ≤ 5% Hàm lượng béo : ≤ 1,5% Độ acid (a.lactic) : ≤ 0,15% W.P.N.I : 1,0 – 0,7 mg/g Chỉ số không hòa tan : ≤ 0,2ml/100 ml (dd 10%) Độ PH : 6,5 – 6,65 Độ cặn dơ : Disc A,B (A.D.P.I) Chỉ tiêu vi sinh Tổng số vi khuẩn : ≤ 50.000 khuẩn lạc/g Coliform : không có Nấm mốc : ≤ 10 khuẩn lạc/g 2.4 . Đường trắng RE 2.4.1 Vai trò Tạo độ ngọt Cung cấp năng lượng 2.4.2. Đặc điểm Saccharose Saccharose là một disaccharide được cấu tạo từ 1
- glucose liên kết với 1
- fructose bằng liên kết 1,2 glucozide. Tạo kết tinh dạng tinh thể. Là đường dễ hòa tan, khi tan trong nước tạo dung dịch không màu hoặc màu vàng rất nhạt, trong suốt. Maltose dextrin Là disaccharide cấu tạo từ 2
- glucose liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 glucozide. Kết tinh dạng tinh thể trắng. Khi hòa tan trong nước tạo dung dịch không màu trong suốt. Glucose Là monodextrose khi hòa tan trong nước tạo dung dịch không màu trong suốt. 2.4.3 Các chỉ tiêu đối với đường trắng RE Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc : màu trắng, không xỉn màu, không màu lạ Mùi : không mùi chua, không hôi, không mốc, không mùi lạ Vị : ngọt, không chua, không đắng hay vì lạ Trạng thái : Dạng khô : dạng tinh thể, khô, tơi xốp, không vón cục, không tạp chất lạ, không phát hiện côn trùng Dạng hòa tan : dung dịch trong suốt, không lắng cặn Chỉ tiêu hóa lý Độ ẩm :≤ 0,5% Hàm lượng đường khử : ≤ 0,05% Hàm lượng đường sucrose : ≥ 99,7% theo chất khô Chỉ tiêu vi sinh Tổng số vi khuẩn : ≤5.000 khuẩn lạc/g Coliform : không có Nấm mốc : ≤ 10 khuẩn lạc/g 2.5 Bơ (Anhydrous Milk Fat AMF) 2.5.1 Xuất xứ AMF là sản phẩm béo có nguồn gốc từ sữa và các sản phẩm của sữa,được chế biến bằng cách tách hết nước và chất bơ không béo. Được nhập từ New Zealand, Úc được vào phuy với khối lượng 210kg/phuy. Không 2.5.2 Vai trò Cung cấp hàm lượng chất béo cho sữa Sinh năng lượng chứa các vitamin hòa tan trong chất béo Là thành phần quan trọng quyết định mùi vị,trạng thái của sản phẩm AMF là sản phẩm béo có nguồn gốc từ sữa và/hay các sản phẩm của sữa, được chế biến bằng cách tách hầu hết nước và chất khô không béo 2.5.3 Các chỉ tiêu đối với bơ Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc : màu vàng bơ, không xỉn màu, không màu lạ Mùi : thơm đặc trưng của bơ, không chua, không hôi, không mùi lạ Trạng thái : dạng paste, đồng nhất Chỉ tiêu hóa lý Độ ẩm : ≤ 0,2% Hàm lượng béo : ≥ 99,5% Hàm lượng acid béo tự do : ≤ 0,3% (theo acid oleic) Chỉ số peroxide : ≤ 0,1 Meq/kg Chi số savon hóa : 230 – 240 Điểm nóng chảy : 23 -320C 2.6 Chất béo thực vật ( dầu Palm tinh luyện ) 2.6.1. Vai trò: Chất béo thực vật có chức năng hình thành hệ nhũ tương 2.6.2. Các chỉ tiêu đối với chất béo thực vật: Chỉ tiêu cảm quan Màu sắc : màu vàng đực trưng, không màu lạ, không xỉn màu Mùi : có mùi thơm đặc trưng, không mùi chua, không hôi, không mùi lạ Trạng thái : tồn tại ở 2 pha dạng đặc và lỏng 2.7 Hương liệu 2.7.1. Vai trò: tạo hương vị đặc trưng cho từng loại sản phẩm, đa dạng hóa sản phẩm. Thường có nhiều loại thương hiệu khác nhau (dâum vani, chocolate) và thường nhập từ Pháp, Mỹ, Úc 2.7.2. Các chỉ tiêu đối với hương liệu: Chỉ tiêu hóa lý Bảng 2. Chỉ tiêu hóa lý hương liệu Chỉ tiêu  Yêu cầu   Hàm lượng ẩm pH  ≤ 5% 6.8 -7.2   Chỉ tiêu vi sinh Bảng 3. Chỉ tiêu vi sinh hương liệu Chỉ tiêu  Yêu cầu   Tổng vi sinh vật hiếu khí E.Coli Men Mốc Clostridium Bacillus  < 500 khuẩn lạc/g Không phát hiện < 50 khuẩn lạc/g <50 khuẩn lạc/g Không phát hiện <100 khuẩn lạc/g   2.8. Chất nhũ hóa. 2.8.1Vai trò: chất nhũ hóa có 2 chức năng: Làm giảm sức căng bề mặt giữa 2 pha trong hệ nhũ tương và hình thành nên một màng bảo vệ bao boc xung quanh các hạt của pha phân tán, làm cho chúng không thể kết hợp với nhau để tạo nên các hạt phân tán mới có thể tích lớn hơn. 2.8.2 Phân loại : các chất nhũ hóa có thể được chia thành 2 nhóm chính: Chất nhũ hóa có nguồn gốc thiên nhiên: một số protein thực, động vật, phospholipids, sterol… Chất nhũ hóa tổng hợp: ester của glycerol, propylene glycol, ester giữa sorbitan và các acid béo, cellulose ether, carboxymethyl cellulose (CMC)… Ngoài ra, một số chất rắn dạng hạt mịn như bentonite, carbon black… cũng có chức năng ổn định hệ nhũ tương. 2.9 Chất ổn định 2.9.1 Vai trò Chống lại sự thay đổi tính chất vật lý của sữa. Làm ổn định dung dịch Làm bền hệ nhũ tương tạo cấu trúc đồng nhất nhằm: Làm giảm sức căng bề mặt để đạt được sự phân tán tốt hơn của pha phân tán và giữ ổn định trạng thái. Tránh tách pha, tách lớp, tạo màng chất béo trên bề mặt: hình thành trên màng bảo vệ bao bọc xung quanh các hạt của pha phân tán làm cho chúng không thể kết hợp lại với nhau. Không kết bông, lắng cặn, tạo gel. 2.9.2 Đặc điểm Chất ổn định là những chất béo có cực tính gồm 2 phần: phần có cực sẽ thu hút pha nước ( liên kết với nước), không có cực sẽ thu hút pha béo. Hầu hết những chất ổn định là những este một phần của rượu bậc cao như glycerol và acid béo. Có dạng bột, dễ hòa tan 2.9.3 Các chỉ tiêu đối với Chất ổn định Chỉ tiêu cảm quan Trạng thái: dạng bột mịn, không vón cục, không chứa tạp chất Màu sắc: trắng ngà đặc trưng, không sỉn màu, không mùi lạ Mùi đặc trưng, không hôi, không mốc 2.9.4Xử lý Cho chất ổn định vào bồn khuấy tan với nước rồi đưa vào phối trộn. 2.10 Hỗn hợp vitamin và khoáng chất - Là một hợp chất có phân tử tương đối nhỏ, có bản chất hóa lý khác nhau. Chỉ tiêu cảm quan: Màu: màu trắng, ánh xanh xám Mùi: đặc trưng Trạng thái: dạng bột,khô rời,đồng nhất. 2.10.1 Tính chất: dễ hút ẩm, dễ bị oxy hóa, thủy phân nên có khả năng làm giảm hàm lượng vitamin, thay đổi cảm quan. 2.10.2 Bảo quản: bảo quản trong phòng hương liệu, khô ráo, thoáng mát (t=15-200C, độ ẩm < 55%, tránh ánh sáng trực tiếp. 2.11 Chất màu 2.11.1 Nguồn gốc: có nguồn gốc tự nhiên hay tổng hợp 2.11.2 Cấu tạo và tính chất Dạng bột mịn, dễ hút ẩm, do đó có khả năng biến đổi màu và bị oxy hóa. 2.11.3 Yêu cầu chất lượng Mùi: mùi đặc trưng, không hôi, không mốc,không mùi lạ. Trạng thái: dạng bột, khô, rời, đồng nhất Ổn định trong quá trình sản xuất. Không biến đổi trong thời gian sản xuất Không độc hại. 2.11.4 Bảo quản Bao bì kín, dán chặt bao sau khi sử dụng, các túi cần phải cột chặt, kín chờ chế biến. Lưu kho đúng điều kiện nhiệt độ và độ ẩm. Chương 3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG 3.1. Sơ đồ kỹ thuật: t= 10-500C ủ hoàn nguyên 4 -60C P= 200-250 bar t= 60-850C t= 1390C ( 1 ( = 4giây t= 200C Hình 3.1.Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tiệt trùng công nghệ UHT 3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ 3.2.1. Phối trộn – hoàn nguyên: Mục đích: Phối trộn: bột sữa gầy, đường, bơ, nước thành một dung dịch đồng nhất. Đồng thời tiêu diệt một phần vi sinh vật ở nhiệt độ thấp tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đồng hóa. Hoàn nguyên: ủ hoàn nguyên ở nhiệt độ 4-6oC nhằm để sữa trở lại trạng thái ban đầu (protid trương nở, hòa tan triệt để hơn, các muối trở lại trạng thái cân bằng…) Yêu cầu: Các thành phần nguyên liệu phải hòa tan hoàn toàn. Nguyên liệu phải đưa vào buồng theo đúng thứ tự. Phải đảm bảo nhiệt độ của nước khi vào, dịch sữa ra và thời gian khuấy trộn. Dịch sữa thu vào phải được đồng nhất. Các yếu tố ảnh hưởng: Nhiệt độ phối trộn: khả năng thấm ướt của sữa bột gầy gia tăng khi nhiệt độ của nước tăng 10-50oC, không tăng trong khoảng 50-100oC có thể gây tác động ngược lại. 3.2.2.Phối hương: Mục đích: tạo hương thơm đặc trưng cho từng sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan và đa dạng hóa sản phẩm như hương ca cao, hương dâu, hương vani… Yêu cầu: Không phối trộn hương ở nhiệt độ cao hơn 75oC, gây thoát hương và giảm giá trị cảm quan. 3.2.3. Lọc: Mục đích: Loại bỏ các tạp chất có trong sữa. Cách tiến hành: cho sản phẩm chạy qua thiết bị lọc có kích cỡ 105
m. 3.2.4. Gia nhiệt sơ bộ: Mục đích: đưa nhiệt độ của sữa lên đến nhiệt độ đồng hóa. 3.2.5.Đồng hóa: Mục đích: Làm giảm kích thước của các cầu mỡ, làm cho chúng phân bố đều chất béo trong sữa, làm cho sữa được đồng nhất. Làm giảm hiện tượng lắng, tách lớp,tách béo, tăng độ ổn định trong thời gian bảo quản. Làm tăng độ nhớt nhưng làm giảm lượng oxi hóa, hạn chế phản ứng do chất béo gây ra, tăng chất lượng sữa. Các sản phẩm sữa sau đồng hóa sẽ được cơ thể hấp thụ dễ dàng. Yêu cầu: Kích thước hạt cầu béo sau khi đồng hóa phải nhỏ hơn kích thước ban đầu và phân bố đều trong dịch sữa. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồng hóa: Nhiệt độ: nhiệt độ đồng hóa càng cao thì hiệu quả càng cao, tuy nhiên ở nhiệt độ quá cao sẽ làm biến đổi sản phẩm và chi phí năng lượng cao, tại nhà máy nhiệt độ đồng hóa là 70-750C. Áp suất: mức độ phân chia của các cầu mỡ phụ thuộc vào áp suất nên đồng hóa sữa ở nhiệt độ 60-85oC áp suất đồng hóa càng cao, hiệu quả đồng hóa càng cao do hiện tượng chảy rối và xâm thực khí sẽ xuất hiện càng dễ, sẽ làm cho các hạt phân tán có kích thước nhỏ và dịch sữa có độ bền cao. Tại nhà máy áp suất đồng hóa là 200- 250 bar Hàm lượng chất béo: có trong dịch sữa càng cao thì hiệu quả đồng hóa càng giảm. Chất ổn định cũng có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả của quá trình đồng hóa. 3.2.6. Tiệt trùng (UHT) Mục đích: dựa vào nhiệt độ cao để tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật kém bền với nhiệt độ có trong sữa Yêu cầu: Nhiệt độ và thời gian tiệt trùng phải được bảo đảm Sữa sau khi tiệt trùng không bị thay đổi về tính chất hóa lý Sau khi tiệt trùng số lượng vi sinh vật phải giảm xuống đến mức qui định Nguyên tắc tiệt trùng: sử dụng nhiệt độ cao Thông số kỹ thuật: 139oC
1 , trong 4 giây, làm nguội xuống khoảng 200C. Ưu nhược điểm của quá trình tiệt trùng gián tiếp: Ưu điểm: Khả năng tái sử dụng tốt. Chi phí đầu tư thấp Nhược điểm: Thời gian chịu ảnh hưởng của nhiệt độ cao, dài nên gây các biến đổi hóa lý trong sữa. Thiết bị trao đổi nhiệt bị đóng cặn nhiều. Chu kỳ chạy vệ sinh một thiết bị ngắn. 3.2.7. Làm nguội: làm nguội đến nhiệt độ rót hộp. ta thường làm nguội bằng phương pháp trao đổi nhiệt gián tiếp, tận dụng nhiệt của sữa sau tiệt trùng để làm nóng dòng sữa trước đồng hóa. 3.2.8. Trữ vô trùng tại Alsafe: Mục đích: trữ ở 200C nhằm ngăn chặn và ức chế vi sinh vật, và là nơi nằm chờ cho quá trình rót hộp tiếp theo Yêu cầu: Nhiệt độ sữa luôn ở 200C Bồn chứa hoàn toàn kín, đảm bảo vô trùng 3.2.9. Rót bao bì: Mục đích: Bảo quản sữa Phân chia sản phẩm tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm Làm giảm tối thiểu lượng oxi hòa tan giảm sự nhiễm khuẩn từ môi trường vào Tăng giá trị cảm quan Yêu cầu: Sản phẩm phải được rót trong điều kiện vô trùng Bao bì phải được tiệt trùng trước khi rót hộp Duy trì điều kiện vô trùng trong suốt quá trình rót. 3.2.10. Hoàn thiện sản phẩm: Mục đích: sản phẩm sau khi rót hộp được in code để hoàn thành tính pháp lý theo pháp luật về thực phẩm, dán ống hút là tăng tính tiện lợi cho người sử dụng sản phẩm, đóng màng co, vô thùng để tạo thành khối giúp quá trình vận chuyển được thuận lợi hơn. Tùy theo loại bao bi mà có thể không cần dán ống hút. Chương 4 MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH TRONG SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG 4.1.Các thiết bị chính trong sản xuất sữa tiệt trùng 4.1.1.Thiết bị hâm bơ 4.1.2.Thiết bị phối trộn ( bồn Almix và bồn Recombine ) 4.1.3.Buffer tank 4.1.4.Thiết bị trao đổi nhiệt 4.1.5.Thiết bị đồng hóa 4.1.6. Thiết bị tiệt trùng UHT 4.1.7.Thiết bị trữ vô trùng (Asceptic tank) 4.1.8.Thiết bị chiết rót 4.2.Chọn một thiết bị Thiết bị đồng hóa Nhiệm vụ : Dòng sản phẩm (sữa) sau khi được nâng nhiệt độ lên đến 70 – 750C ta đưa vào thiết bị đồng hoá bởi 1 piston của bơm cao áp. Bơm sẽ tăng áp lực cho hệ nhũ tương lên đến 200 bar tại đầu khe hẹp. Lúc này tốc độ chuyển động của nhũ tương sẽ tăng lên và quá trình đồng hóa xảy ra. Sau khi đi qua khe hẹp thứ nhất các hạt phân tán trong bị phá vỡ và giảm kích thước. Tuy nhiên chúng có thể được kết dính với nhau và tạo thành chùm hạt, việc thực hiện giai đọan đồng hóa tiếp theo nhằm làm các chùm hạt của pha phân tán tách ra thành từng hạt phân tán riêng lẻ, chống lại hiện tượng tách pha trong quá trình bảo quản hệ nhũ tương sau này. Sau khi kết thúc quá trình đồng hoá dòng sản phẩm được đưa ra ngoài cũng nhờ bơm cao và hệ thống đối áp. Cấu tạo: Máy đồng hóa là một bơm pitông ba cấp. Trên ống tăng áp người ta đặt van đồng hóa. Van này ép sát bằng lò xo vào lỗ có đường kính 5-10mm gọi là đế van. Khi cầu mỡ chuyển động từ vùng có tốc độ thấp V0 vào vùng tốc độ cao, phần phía trước của cầu mỡ đi vào khe van có tốc độ V1 bị kéo căng và từng phần của nó bị đứt khỏi cầu mỡ Áp suất đồng hóa khoảng 200bar và nên đồng hóa sữa ở nhiệt độ 60-85oC. Pump block : Khối bơm Mushroom valves : Van nấm Homogenization device : thiết bị đồng hoá Product flow in ( out) : Dòng sản phẩm vào ( ra) Hình : Thiết bị đồng hóa Nguyên lý hoạt động: Sữa sau khi được nâng nhiệt độ lên đến 70 – 75oC sẽ đưa vào quá trình đồng hóa. Thiết bị đồng hóa sử dụng áp lực cao gồm hai bộ phận chính: bơm cao áp và hệ thống tạo đối áp. Bơm pittông cao áp được vận hành bởi động cơ điện thông qua một cực quay và hệ thống truyền động tịnh tiến của pittông. Các pittông chuyển động trong xilanh ở áp suất cao. Đầu tiên, mẫu nguyên liệu sẽ được đưa vào thiết bị đồng hóa bởi một bơm pittông. Bơm sẽ tăng áp lực cho hệ nhũ tương lên đến 200 bar tại đầu vào của khe hẹp. Lúc này tốc độ chuyển động của nhũ tương sẽ tăng lên và quá trình đồng hóa sẽ diễn ra.Sau khi qua khe hẹp thứ nhất các hạt phân tán trong bị phá vỡ và giảm kích thước. Tuy nhiên chúng có thể được kết dính với nhau và tạo thành chùm hạt, việc thực hiện giai đọan đồng hóa tiếp theo nhằm làm các chùm hạt của pha phân tán tách ra thành từng hạt phân tán riêng lẻ, chống lại hiện tượng tách pha trong quá trình bảo quản hệ nhũ tương sau này. Sự cố và biệp pháp khắc phục: Trong quá trình này nhiệt độ dễ tăng sẽ làm độ nhớt chất béo giảm làm tăng lượng oxy hoá, xảy ra những phản ứng tạo acid béo no không tốt cho sức khoẻ. Nhiệt độ tăng cũng làm giảm giá trị cảm quan của sữa. Ngoài ra, nhiệt cao làm tiêu hao chi phí năng lượng. Do đó, ta cần điều chỉnh và giám sát nhiệt độ trong quá trình gia nhiệt. Áp suất cũng đóng 1 vai trò quan trọng trong quá trình đồng hoá nếu áp suất không đủ sẽ làm hệ nhũ tương bị tách lớp mất sự đồng nhất. Vì vậy, cần điều chỉnh áp suất và nhiệt độ phù hợp KẾT LUẬN Sau một thời gian tìm hiểu nghiên cứu đề tài đồ án Công Nghệ Sản Xuất Sữa Tiệt Trùng chúng em đã rút ra một số nhận xét và bài học cho mình: Khoa học công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng. PHỤ LỤC Tóm tắt sản lượng sữa ở một số nước được lựa chọn Đơn vị: 1,000 tấn Sản lượng sữa dạng nước  2005  2006  2007  2008  2009  (f) 2010   Canada  7.806  8.041  8.212  8.270  8.200  8.250   Mexico  10.164  10.391  10.657  10.909  11.132  11.355   Hoa Kỳ  80.255  82.455  84.211  86.179  85.820  85.230   Tổng phụ  98.225  100.887  103.080  105.358  105.152  104.835   Nam Mỹ         Argentina  9.500  10.200  9.550  10.010  10.100  10.300   Brazil  24.250  25.230  26.750  27.820  28.795  30.235   Tổng phụ  33.750  35.430  36.300  37.830  38.895  40.535   Cộng đồng EU – 27 nước  134.672  132.206  132.604  133.848  133.800  134.000   Các nước thuộc Liên bang Xô Viết         Liên bang Nga  32.000  31.100  32.200  32.500  32.500  32.800   Ucraina  13.423  12.890  11.997  11.524  11.300  10.961   Tổng phụ  45.423  43.990  44.197  44.024  43.800  43.761   Nam Á         Ấn Độ  37.520  41.000  42.890  44.500  45.865  47.670   Châu Á         Trung Quốc  27.534  31.934  35.252  34.300  28.445  31.290   Nhật Bản  8.285  8.137  8.007  7.982  7.900  7.850   Tổng phụ  35.819  40.071  43.259  42.282  36.345  39.140   Châu Đại Dương         Australia  10.429  10.395  9.870  9.500  9.670  9.570   New Zealand  14.500  15.200  15.640  15.141  16.601  17.021   Tổng phụ  24.929  25.595  25.510  24.641  26.271  26.591   TỔNG  410.338  419.179  427.840  432.483  430.128  436.532   Tiêu dùng sữa ở một số nước Đơn vị: 1,000 tấn Tiêu dùng sữa nước  2005  2006  2007  2008  2009  (f) 2010   Bắc Mỹ         Canada  2.831  3.058  3.086  3.145  3.080  3.110   Mexico  4.400  4.450  4.275  4.265  4.421  4.630   Hoa Kỳ  27.220  27.515  27.536  27.670  27.700  27.683   Tổng phụ  34.451  35.023  34.897  35.080  35.201  35.423   Nam Mỹ         Argentina  1.800  1.900  1.900  1.975  1.980  2.000   Brazil  13.400  13.755  10.170  10.684  10.900  11.382   Tổng phụ  15.200  15.655  12.070  12.659  12.880  13.382   EU – 27 nước 1/  34.932  34.084  33.334  33.744  33.800  33.800   Các nước thuộc Liên bang Xô Viết         Liên bang Nga  12.845  12.000  12.000  12.100  12.105  12.150   Ucraina  5.441  6.086  3.641  3.520  3.527  3.120   Tổng phụ  18.286  18.086  15.641  15.620  15.632  15.270   Nam Á         Ấn Độ  36.600  39.920  42.680  44.520  45.315  47.100   Châu Á         Trung Quốc  12.500  13.809  14.820  14.581  11.791  13.225   Nhật Bản  4.775  4.648  4.521  4.442  4.300  4.250   Tổng phụ  17.275  18.457  19.341  19.023  16.091  17.475   Châu Đại Dương         Australia  2.145  2.127  2.162  2.205  2.310  2.348   New Zealand  360  360  360  345  331  340   Tổng phụ  2.505  2.487  2.522  2.550  2.641  2.688   TỔNG  159.249  163.712  160.485  163.196  161.560  165.138   TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Thị Hồng Ánh – “Bài Giảng CNCB Sữa” - Trường CĐ Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM. [2] Lê Văn Việt Mẫn – “Tập 1, Công Nghệ Sản Xuất Các Sản Phẩm Từ Sữa” – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM [3] [4] [5] www.nutifood.com.vn [6] www.vinamilk.com.vn/