Đề tài Khảo sát quy trình công nghệ sản xuất sữa tươi thanh trùng tại công ty cổ phần sữa Quốc Tế (IDP)

rit. Nước liên kết thường được gắn với các nhóm như – NH2, – COOH, OH, =NH, – CO – NH –, .... Hàm lượng nước liên kết trong các sản phẩm sữa là rất khác nhau: trong sữa gầy có 2.13 – 2.59% nước liên kết, sữa đầu (colostrum) có 4.15% nước liên kết, nước tách ra trong quá trinh sản xuất bơ (butter milk) chỉ có 1.75% nước liên kết[1]. 2.1.3.2. Chất béo Chất béo là một trong những thành phần quan trọng nhất trong sữa. Về mặt dinh dưỡng, chất béo có độ sinh năng lượng cao, có chứa các vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E, K). Đối với các sản phẩm sữa lên men, chất béo ảnh hưởng tới mùi vị, trạng thái của sản phẩm. Trong sữa có 18 axit béo. Các axit béo chiếm khoảng 98 – 99% tổng chất béo của sữa, 1 – 2% còn lại là các phospholipit, cholesterol, caroten, vitamin A, D, E và K. Hàm lượng chất béo của sữa thay đổi trong một phạm vi khá rộng, có loại sữa ít béo khoảng 3g trong 100ml sữa, có loại sữa nhiều béo khoảng 5 – 6g trong 100ml sữa. Chất béo sữa thường chiếm khoảng 2.5 – 6.0% thành phần của sữa. Tùy thuộc vào giống và chế độ dinh dưỡng trong thức ăn của bò thì hàm lượng chất béo trong sữa là khác nhau. Đối với bò hàm lượng béo là khoảng 3.9%.[1] Chất béo sữa tồn tại dưới dạng các hạt cầu mỡ. Các cầu mỡ có đường kính từ 0.1 – 20 µm (trung bình từ 3 - 4µm). Trong 1 ml sữa có khoảng 3000 – 4000 triệu cầu mỡ. Các cầu mỡ là thành phẩn nhẹ nhất trong sữa (tỷ trọng 0.925 g/cm3) và Khi để yên sữa chúng có xu hướng nổi trên bề mặt, tạo thành một lớp váng sữa. Dưới kính hiển vi người ta nhìn thấy trong váng sữa có rất nhiều thể hình cầu với các kích thước khác nhau, nổi tự do trong sữa. Mỗi một thể cầu sữa được bao bọc bởi một lớp màng mỏng. Các thể hình cầu đó là các cầu mỡ và màng bao của chúng được tạo thành chủ yếu từ protein và các phosphatit. Màng bao của các cầu mỡ rất bền, có tác dụng bảo vệ, giữ cho chúng không bị phá hủy bởi các enzym có trong sữa. Phosphatit và glicolipit đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành màng các cầu mỡ. Trong thành phần của chúng có cả acid béo hòa tan trong chất béo và acid béo tan trong nước. Hàm lượng các phosphatit và glicolipit chiếm khoảng 0.031 – 0.05%. Màng của các cầu mỡ chứa xấp xỉ 60% các phosphatit và lượng phosphatit trong sữa đầu gấp 2 – 3 lần trong sữa bình thường[1]. Mỡ sữa là một thành phần sinh năng lượng cao trong sữa và là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng sữa tươi. Do đó, trong quá trình bảo quản cần phải thường xuyên khuấy sữa tươi nguyên liệu định kỳ để ngăn các hạt mỡ sữa kết dính lại với nhau. Bảng 2.1: Thành phần chất béo có trong sữa bò. Thành phần Hàm lượng (% so với tổng khối lượng chất béo Lypid đơn giản glyceride: - triglyceride diglyceride monoglyceride cholesteride ceride 98.5 95 – 96 2 – 3 0.1 0.03 0.02 Lypid phức tạp các hợp chất tan trong chất béo Cholesterol acid béo tự do Hydrocarbon Vitamin A, D, K, E Rượu 1.0 0.5 0.3 0.1 0.1 Vết Vết Nguồn: 2.1.3.3. Protein Protein được tạo thành từ khoảng 20 acid amin, trong đó có 8 loại cần thiết cho trẻ em. Những acid amin thiết yếu này giúp cơ thể có thể phát triển và bảo vệ da, tóc và cơ. Hàm lượng protein trung bình trong sữa bò là 3.5%. Protein trong sữa là một chất đạm hoàn thiện nhất, vì nó chứa hầu hết các loại acid amin đặc biệt là acid amin không thay thế [4]. Protein→ Polypeptit → Peptit → acid amin Trong cấu trúc thành phần Protein sữa rất đa dạng, bao gồm các chất sau: Casein, β – lactoglobulin, α – lactalbumin, Imunoglobulin. Và một số thành phần khác[5]. Trong dung dịch sữa có chứa hai kiểu protein khác nhau: Protein hòa tan: gồm albumin, imunoglobulin, lisozim, lactoferin, lactoperoxydaza... Protein ở trạng thái keo không bển: gồm một phức hệ mixen hữu cơ của các caseinat và canxi phosphat. Sữa bò gồm 2 loại protein là whey protein (protein hòa tan trong nước) và casein (protein không tan trong nước). Trong đó casein chiếm 80% protein của sữa. Sữa tươi luôn có độ PH xấp xỉ 6.7. Khi giảm PH của sữa xuống (do kết quẩ của quá trình lên men tạo ra axit lactic hoặc axit do con người chủ động đưa vào), các ion H+ của axit sẽ liên kết với mixen casein mang điện tích âm và làm giảm điện tích của mixen casein. Khi tới giới hạn, các mixen casein sẽ đông tụ (tạo gel). Casein đông tụ tốt nhất ở PH 4.6, còn whey protein thì không bị đông ở PH này. Casein rất bền nhiệt (ở 140oC/20 giây thì casein mới bắt đầu biến tính). Còn whey protein thì nhạy cảm với nhiệt độ (Ở 80oC whey protein bắt đầu biến tính). 2.1.3.4. Gluxit Gluxit sữa là lactose, một loại đường kép, khi thủy phân cho 2 phân tử đường đơn là galactose và glucose. Lactose trong sữa bò là 2,7-5,5% sữa mẹ là 7%, tuy vậy không ngọt vì độ ngọt của lactose kém sacarose 30 lần.[1] Lactose tồn tại ở hai dạng là tự do và liên kết với các protein và các gluxit khác, tỷ lệ lactose tự do và lactose lien kết là 8:1. Mặt khác lactose còn tồn tại ở hai dạng α và β, ở nhiệt độ 20oC α – lactose chiếm 40% và β – lactose chiếm 60%.[1] Khi gia nhiệt ở 100oC thì không làm thay đổi lactose, nhưng ở nhiệt độ cao hơn thì sảy ra sự biến màu do sự xuất hiện của các melanoit tạo thành khi các acid amin của sữa tác dụng với lactose. Ngoài ra, khi ở nhiệt độ cao hơn 100oC, lactose bị phân giải một phần tạo thành các acid lactic, acid formic…mà kết quả lầ làm độ chua của sữa tăng lên 1 – 2oT. Khi gia nhiệt ở nhiệt độ trên 100oC thì biến đổi đầu tiên của lactose là tạo thành lactuloza, sau đó sự phân giải đường tạo ra một loạt các sản phẩm của sự phân giải này ( acid lactic, acid formic… ) kết quả là làm cho sữa có màu nâu. Lactulose hòa tan tốt trong nước, không bị kết tinh ngay ca trong dung dịch đậm đặc. Người ta có thể dung trong lactulose làm mầm kết tinh hoặc dùng trong dinh dưỡng cho trẻ em vì nó kích thích sự hoạt động của Lactobacterium bifidum và có tác dụng tốt cho tiêu hóa ở ruột.[1] 2.1.3.5. Enzyme Enzyme trong sữa bò được sinh ra từ tuyến sữa của bò hay từ các vi sinh vật có trong môi trường không khí. Enzyme trong sữa khá phong phú như: lipase, protease, catalase, phosphatase, lactose, mặc dù chỉ với hàm lượng rất nhỏ, nhưng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sữa trong quá trình chế biến. Hoạt động của enzyme ảnh hưởng bởi nhiệt độ và pH của sữa, ở chế độ nhiệt thích hợp có tác dụng phá huỷ enzim, ở nhiệt độ 75oC trong 60 giây có thể phá huỷ lipaza, điều này có ảnh hưởng lớn tới quá trình bảo quản sữa. Sữa có màu là do sự có mặt của nhóm carotenoit, trong sữa còn có sắc tố xanh do nhóm clorofin quy định, màu xanh vàng của whey là do lactoflavin quy định. Màu trắng của sữa là do sự khuyếch tán ánh sáng bởi các mixen [5]. Các enzyme trong sữa và cácloại dùng trong chế biến sữa có thể được chia làm sáu nhóm chính : Oxydoreductase, Transpherase, Hydrolase, Liase, Izomerase, Ligase. Về phương diện kỹ thuật chế biến người ta quan tâm nhiều tới một số các enzyme sau [1] : Lipase : nguồn gốc lipase có thể từ trong tuyến sữa. Khi tuyến sữa việc bình thường thì lượng lipase không đáng kể. Khi gặp điều kiện thuận lợi, lipase phân hủy một phần chất béo của sữa làm cho các sản phẩm từ sữa có vị đắng và mùi ôi. Lipase hòa tan tốt trong chất béo, dễ dàng xâm nhập vào các cầu mỡ nên chế độ thanh trùng tức thời ở 72 – 75oC không đủ để tiêu diệt lipase. Đây là một trong những nguyên nhân gây hư hỏng sữa. Catalase : Sữa vắt từ bò bị bệnh viêm vú thì hàm lượng catalase thường cao. Enzyme này bị phá hủy ở 75oC trong 60 giây. Phosphatase : Phosphatase xâm nhập vào sữa theo con đường tuyến sữa. Trong sữa có phosphatase kiềm ( pH = 9 – 10 ) và phosphatase acid ( pH = 4 – 4.3 ). Phosphatase kiềm bị phá hủy hoàn toàn ở chế độ thanh trùng 65oC trong 30 phút hoặc 80oC tức thời. Người ta sử dụng tính chất này để kiểm tra hiệu quả thanh trùng sữa. Các protease : Protease trong tuyến sữa, về hoạt tính tương tự như tripxin. Điều kiện tối ưu cho enzyme này là môi trường kiềm nhẹ, nhiệt độ 37 – 42oC. Protease tuyến sữa bị phá hủy hoàn toàn ở 75oC. Protease vi khuẩn được tổng hợp từ các vi khuẩn trong sữa. Các vi khuẩn này xâm nhập vào sữa từ không khí hoặc do con người chủ động đưa vào khi sản xuất một số sản phẩm như sữa chua, pho mát... 2.1.3.6. Vitamin Trong sữa chứa nhiều vitamin tuy hàm lượng không lớn lắm, nhưng tương đối đa dạng. Vitamin trong sữa bao gồm hai nhóm: Nhóm vitamin hòa tan trong chất béo: Vitamin A,D,E,K … Nhóm vitamin hòa tan trong nước: Vitamin B1, B2, B6, B12, C Với chế độ gia nhiệt gtrong quá trình chế biến sữa thì ác vitamin hòa tan trong chất béo A, D cùng các vitamin hào tan trong nước: B2, B3, B5, H tương đối bền. Còn các vitamin C, B1, B6, B12, M đều bị ảnh hưởng bởi chế độ gia nhiệt ở mức độ khác nhau [1].  Bảng 2.2 Thành phần các vitamin trong sữa Vitamin mg/l A (retinol) D (canciferol) E (tocofenol) B1 (thiamin) B2 (lactoflavin) B3 (nicotinamit) B5 (acid pantothenic) B6 (pyridoxin) B12 (xyanocobal – amin) C (acid ascorbic) H (biotin) M (acid folic) 0.3 0.001 1.4 0.4 1.7 1 3 0.5 0.005 20 0.04 0.05 Nguồn:TS Lâm Xuân Thanh, công nghệ các sản phẩm từ sữa. Để thành phần các vitamin cân đối và hoàn hỏa hơn, người ta đã bổ xung thêm một số loại vitamin thiết trong quá trình chế biến các sản phẩm sữa. 2.1.3.6. Các muối Do trong sữa có mặt các cation K+, Na+, Mg2+, Ca2+ và các anion của các acid phosphoric, limonic, clohydricc nên trong sữa có nhiều loại muối khác nhau. Các muối clorua như KCl, NaCl, CaCl2, MgCl2..., các muối phosphat như KH2PO4, NaH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4..., các muối xitrat như K2(C6H6O7), Na2(C6H6O7), Ca3(C6H6O7)2 ...[1] Muối canxi có ý nghĩa quan trọng trong chế biến các sản phẩm từ sữa. Khi sữa có hàm lượng canxi thấp, thì sữa đó không bị đông tụ hoặc có bị đông tụ thì cũng rất chậm. Ngược lại, nếu trong sữa có hàm lượng canxi cao thì sẽ bị đông tụ bởi renin nhanh hơn nhưng quyện sữa (gel đông tụ) lại không mịn. Trong sữa canxi nằm trong các hợp chất canxi caseinat, canxi phosphat, canxi limonat... Trong sữa còn có Mg chiếm 12mg%, K chiếm 113 – 171 mg%, Na chiếm 30 – 77 mg%. Tỷ lệ K/Na = 3.3 tương ứng với tỷ lệ trong sữa mẹ. Muối kali và natri có tác dụng giữa trạng thái cân bằng muối trong sữa, giữa áp suất thẩm thấu ở trạng thái bình thường [1]. Nhiệt độ cao làm thay đổi các thành phần muối của sữa. Các muối hòa tan của acid phosphoric và acid limonic chuyển hóa thành không hòa tan. Trong quá trình này tạo thành acid phosphoric làm tách một phần casein khỏi phức canxi phosphat caseinat. 2.1.3.7. Chất khoáng Người ta quy định chất khoáng trong sữa là hàm lượng tro. Bao gồm các nguyên tố Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Co, Ni, Cl, S, P, Sn, ... Bảng 2.3 thành phần các nguyên tố khoáng trong sữa Thành phần Mg/l Thành phần µg/l Kali Canxi Natri Magie Phospho Clo Lưu huỳnh 1500 1200 500 120 3000 1000 100 Kẽm Nhôm Sắt Đồng Molipden Mangan Niken Silic Brom Bo Flo Iot 4000 500 400 120 60 30 25 1500 1000 200 150 60 Nguồn:Lâm Xuân Thanh, công nghệ các sản phẩm từ sữa Các yếu tố vi lượng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo thành sữa cũng như tới chất lượng các sản phẩm. 2.1.3.8 Hệ vi sinh vật trong sữa Trong cơ thể động vật, sữa tươi được tuyến vú tổng hợp không chứa các vi sinh vật. Tuy nhiên, khi kiểm tra sữa vừa mới vắt đựng trong các bình chứa ( phương pháp vắt sữa thủ công hoặc cơ giới hóa), ta thường phát hiện có rất nhiều nhóm vi sinh vật khác nhau. Nguồn gốc của các vi sinh vật trên xuât phát từ: Bầu vú của động vật cho sữa; người vắt sữa; thiết bị vắt sữa; thiết bị chứa; môi trường chuồng trại nơi diễn ra quá trình vắt sữa. Hệ vi sinh vật trong sữa và số lượng của chúng trong sữa luôn luôn thay đổi tùy thuộc vào mức độ nhiễm VSV trong quá trình vắt sữa. 2.1.3.9 Các chất khác Trong sữa bò còn chứa các hormone, chúng được chia làm ba nhóm là proteohormone, hormone peptide và hormone steroid, trong số đó prolactine là được biết đến nhiều và nghiên cứu nhiều hơn cả, hàm lượng trung bình prolactine trong sữa bò là 50μg/l, trong sữa non là 230μg/l [1, 2]. Ngoài ra, trong sữa bò còn chứa các chất khí, chủ yếu là CO2, O2 và N2. Tổng hàm lượng của chúng chiếm từ 5% đến 6% thể tích sữa. Chúng thường tồn tại ở các dạng hoà tan, dạng liên kết hoá học với chất khác và dạng phân tán. Thỉnh thoảng, người ta còn tìm thấy trong sữa bò một số hợp chất hoá học như: kháng sinh, chất tẩy rửa, kim loại nặng, nguyên tố phóng xạ,…các chất đó đều là các chất độc cho người sử dụng. Hàm lượng của chúng trong sữa thường ở dạng vết. Chúng nhiễm vào sữa do thức ăn, thiết bị vắt sữa, môi trường chuồng trại, nguồn nước,…Các chất này cần phải được loại bỏ ra khỏi sữa để đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho người sử dụng[1, 2]. 2.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SỮA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 2.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa trên thế giới Nhu cầu của xã hội về sữa và các sản phẩm sữa ngày càng cao đặc biệt ở các nuớc đang phát triển và Châu Á. Theo tổ chức Nông lương quốc tế - FAO thì chỉ số giá sản phẩm sữa trên thị trường thế giới tăng nhanh trong những tháng đầu năm 2010 (khoảng 32%) so với cuối năm 2009. Tất cả các sản phẩm sữa đều tăng so với năm 2008 và 2009 riêng giá bơ tăng gấp đôi Qúy I năm 2009 lên 3700 USD/tấn. Các sản phẩm sữa bột béo và bột gầy cũng tăng lên tương ứng 3500 và 3375 USD/tấn.[9] 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. Tại Châu Âu năm 2009 tổng sản lượng sữa gần như giữ nguyên 154 triệu tấn. 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.[9] Bảng 2.4. Tình hình tiêu thụ sữa ở một số nước trên thế giới (kg/ người) năm 2000 Quốc gia Sữa uống Sữa mùi Sữa lên men Phomat Kem Bơ Phần Lan 186 - 37 12 2 16 Nauy 164 - 15 13,5 2,4 8,6 Thuỵ Điển 157 - 27 16,6 3 1,5 Hà Lan 101 21 19 14,6 1 3,1 Pháp 68 6 13,5 23,2 0,9 8,8 Đức 63 8,6 10,5 12,8 1,7 6,7 Italia 63 - 3,3 20,6 0,8 1,7 Mỹ 97 4,5 2 14 0,6 2 Canada 90 4 3,2 11,6 1 2,6 Ấn độ 33 - 4,2 - 0,02 1,9 Úc 102 10 3 11 1,2 3,2 Nguồn:www.agro.gov.vn 2.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa tại Việt Nam Chăn nuôi bò sữa ở Việt nam có lịch sử phát triển trên 50 năm, nhưng bò sữa thực sự phát triển nhanh từ năm 2001 sau khi có Quyết định số 167/2001/QĐ-TTg ngày 26/10/2001 của Thủ Tướng chính Phủ về một số biện pháp và chính sách phát triển đàn bò sữa Việt Nam giai đoạn 2001 – 2010. Tổng đàn bò sữa của nước ta đã tăng từ 41 nghìn con/năm 2001 lên 115 nghìn con/năm 2009 và tương tự tổng sản lượng sữa tươi sản xuất hàng năm tăng lên 4 lần từ 64 nghìn tấn/năm 2001 lên 278 nghìn tấn/năm 2009 [9]. Nhu cầu về sữa tươi sản xuất trong nước tăng cao, giá thu mua sữa bò tươi của các công ty trên phạm vi cả nước giao động từ 7.800 – 8.500 đồng/1 lít. Các công ty như công ty sữa quốc tê IDP, công ty Vinamilk, công ty sữa Tuyên Quang, công ty CP sữa lâm Đồng, công ty sữa TH Milk nghệ An,... đang triển khai chương trình phát triển vùng nguyên liệu và mở rộng cơ sở chế biến sữa góp phần đưa ngành chăn nuôi bò sữa và chế biến sữa của Việt Nam chuyển sang giai đoạn mới [9]. Tổng lượng sữa tươi trong nước hàng năm tăng nhanh từ số lượng 18.9 nghìn tấn sữa tươi năm 1999 tăng lên 278 nghìn tấn năm 2009. Năm 2009 mặc dù giá sữa trên thế giới có giảm, nhưng ở Việt Nam giá sữa tươi vẫn ở mức cao từ 8000 – 9000 đồng/1kg sữa tươi [9]. Trong mười năm gần đây mức tiêu dùng sữa và các sản phẩm từ sữa của người Việt Nam gia tăng nhanh chóng do thu nhập và đời sống ngày càng được nâng cao. Nếu bình quân sữa tiêu dùng đầu người năm 2000 là 8kg sữa nước/người thì năm 2008 là 14.8kg /người. Khi GDP bình quân đầu người của Việt Nam tăng lên trên 1000 USD/năm thì nhu cầu về tiêu dùng sản phẩm chất lượng cao và sữa ngày càng tăng. Theo báo cáo của Bộ Công Thương, tháng 6 năm 2012 hoạt động sản xuất của ngành sữa tiếp tục ổn định, sản lượng trong tháng của ngành đạt 6.1 nghìn tấn, tăng 28.2% so với cùng kỳ. Tính chung 6 tháng đầu năm ngành sữa đạt 37.8 nghìn tấn sản lượng, tăng 25.1% so với cùng kỳ. Theo đó, sản phẩm hiện nay là một tronhg những mặt hàng có tốc độ tăng trưởng cao trong ngành thực phẩm, thị trường nguyên liệu và tiêu thụ đang ngày càng đa dạng và phong phú. Bảng 2.5. Dự báo sản lượng sữa của Việt Nam 2010-2020 STT Năm Số bò (1000 con) Sản lượng sữa (1000 tấn) Tăng/giảm so với năm trước (%) 1 2009 115.518 278.190 15% 2 2010 145.000 319.919 15% 3 2011 166.750 367.906 15% 4 2012 191.762 423.092 15% 5 2013 220.526 486.556 15% 6 2014 253.605 559.539 15% 7 2015 291.646 643.470 15% 8 2016 320.811 707.817 10% 9 2017 352.892 778.599 10% 10 2018 388.181 856.459 10% 11 2019 427.000 942.105 10% 12 2020 469.700 1.036.315 10%  Nguồn: Đỗ Kim Tuyên_Cục Chăn nuôi   Theo khảo sát mới nhất của Công ty nghiên cứu thị trường AC Niesel, thị trường sữa tại VN (sữa nước, sữa chua - yaourt và sữa bột) đang trong giai đoạn phát triển cực thịnh, đặc biệt là sữa nước và sữa bột (22/12/2006). Cuộc khảo sát này cho hay, người tiêu dùng đang có xu hướng chuyển thói quen từ dùng sữa đặc sang dạng sữa nước. Mức tiêu thụ được ghi nhận khoảng 200 triệu lít/năm, tăng trưởng trung bình trên 20%/năm. Riêng năm 2005 tăng trưởng đã đạt đến 22% và tổng doanh thu của thị trường sữa là khoảng 13.000 tỷ đồng. [8] Bảng 2.6 Biểu đồ mức tiêu thụ sữa năm 1997 - 1999 2.4. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY CỔ PHẦN SỮA QUỐC TẾ (IDP) 2.4.1. Lịch sử hình thành và phát triển của công ty Công ty cổ phần sữa quốc tế (IDP) được thành lập năm 2004. Công ty có trụ sở nhà máy tại Km29 Quốc Lộ 6 - Trường Yên - Chương Mỹ - Hà Nội và nhà máy sữa Ba Vì tại xã Tản Lĩnh, huyện Ba Vì, Hà Nội (tháng 9/2010). Từ khi đi vào hoạt động cho đến nay các sản phẩm của công ty đã chiếm lĩnh được thị trường và sự tin cậy của người tiêu dùng. Nguồn nguyên liệu sữa tươi phục vụ cho sản xuất được thu mua từ các vùng chăn nuôi bò sữa trên địa bàn Hà Nội (Ba Vì, Quốc Oai, Đan Phượng, Phù Đổng - Gia Lâm...) và các tỉnh lân cận (Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Quảng Ninh, Tuyên Quang, Hà Nam, Bắc Ninh, Hòa Bình...). Bên cạnh đó công ty nhập thêm các sữa bột từ các nước khác như New Zealand, Mỹ, Australia. Sản phẩm của công ty được chế biến, đóng gói trên dây truyền thiết bị hiện đại chuyên dụng Sản phẩm của công ty được chế biến, đóng gói trên dây truyền thiết bị hiện đại chuyên dụng của hãng APV (Đan Mạch), Tetra Pak (Thụy Điển), SUMEC (Trung Quốc) theo hướng công nghệ khép kín hạn chế chất thải ra môi trường, Các sản phẩm của nhà máy được quản lý theo hệ thống quản lý an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn ISO 22000 : 2005 được chứng nhận bởi QUACERT – Việt Nam và ABS – Hoa Kỳ. Dòng sản phẩm chủ đạo của công ty đưa ra thị trường mang thương hiệu "Ba Vì" bao gồm: sữa tươi tiệt trùng, sữa tươi thanh trùng, sữa chua ăn Ba Vì. Ngoài ra còn có các dòng sản phẩm khác mang thương hiệu z'Dozi như: sữa tươi tiệt trùng z'Dozi , sữa chua Z’Dozi… Một số sản phẩm sữa của công ty Sữa tươi tiệt trùng với các hượng vị khác nhau Sữa tươi thanh trùng Ba Vì Sữa chua thanh trùng hương vị cam Sữa chua ăn Ba Vì Sữa tiệt trùng z’DoZi Sữa chua uống z’Dozi Sữa chua ăn z’DoZI 2.4.2.Danh hiệu và giải thưởng mà công ty đạt được Các sản phẩm của Công ty IDP đã được Ủy Ban Nhân Dân Thành Phố Hà Nội công nhận là“Sản phẩm Công Nghiệp chủ lực” của Thành Phố. Tháng 3 năm 2010 thương hiệu sữa Ba Vì đã được tổ chức Trade Leaders Club có trụ sở tại Madrid, Tây Ban Nha quyết định trao cúp và giấy chứng nhận giải thưởng Europe Golden Award for Quality (Giải thưởng Cúp Vàng Châu Âu về Chất lượng). Dưới đây là một số danh hiệu tiêu biểu mà công ty đạt được: Sản phẩm của công ty chủ yếu được tiêu thụ tại thị trường Việt Nam và đang thực hiện những hoạt động xúc tiến để đưa sản phẩm xuất khẩu sang thị trường các nước trong khu vực Đông Nam Á. 2.5.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TƯƠI THANH TRÙNG Sữa tươi thanh trùng được sử dụng khá rộng rãi bởi công nghệ chế biến đơn giản, phù hợp với thị hiếu tiêu thụ của nhiều người. Ngoài ra, sữa thanh trùng còn giữ được mùi vị và giá trị tự nhiên của sữa. Có thể có nhiều loại sữa thanh trùng khác nhau chủ yếu về hàm lượng chất béo. Trong công nghiệp thường sản xuất laoị sữa 3,2% và 3,6% chất béo. [1] 2.5.1. Sơ đồ quy trình Kiểm tra chất lượng Làm lạnh bảo quản Gia nhiệt Li tâm làm sạch Tiêu chuẩn hóa Đồng hóa, thanh trùng Làm lạnh Rót, đóng gói Bảo quản Sữa tươi Nguyên liệu Sữa tươi Thanh trùng 2.5.2. Thuyết minh quy trình Kiểm tra chất lượng Nguyên liệu là yếu tố đầu tiên quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Chất lượng của sữa tươi nguyên liệu chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như thức ăn, chu kỳ vắt sữa, giống, tình trạng sức khỏe, quá trình vận chuyển,bảo quản,…Do đó, để đảm bảo chất lượng sữa nguyên liệu cần có quá trình kiểm tra chất lượng trước khi chế biến. Đây là công đoạn vô cùng quan trọng. Các chỉ tiêu kiểm tra thường là độ tươi, hàm lượng axit, PH, tỷ trọng, kháng sinh, vi sinh vật, hàm lượng khô, hàm lượng béo. Về nguyên tắc, chỉ sử dụng sữa loại I để đảm bảo chất lượng cao của sữa thanh trùng. Ly tâm làm sạch Sữa được gia nhiệt đến 40oC rồi qua thiết bị ly tâm làm sạch để loại bỏ các tạp chất cơ học, tế bào… Tiêu chuẩn hóa Tiêu chuẩn hóa nhằm đạt hàm lượng chất béo theo yêu cầu Khi tiêu chuẩn hóa người ta bổ sung cream (nếu sữa nnguyên liệu có hàm lượng chất béo nhỏ hơn mức yêu cầu của sản phẩm) hoặc sữa gầy (nếu nguyên liệu có hàm lượng chất béo lớn hơn mức yêu cầu của sản phẩm). Có thể tiến hành tiêu chuẩn hóa bằng hai phương pháp: bằng máy li tâm tiêu chuẩn hóa tự động hoặc bằng phối trộn. Tốt nhất là dùng máy li tâm - điều chỉnh tự động làm đồng thời hai nhiệm vụ: li tâm làm sạch và tiêu chuẩn hóa chất béo sữa. Người ta dùng bơm đưa vào ngăn hoàn nhiệt của máy thanh trùng kiểu khung bản. Sữa được đun nóng đến 40 – 45oC rổi chuyển sang máy ly tâm làm sạch, ly tâm tiêu chuẩn hóa. Sau khi sữa được điều chỉnh tới hàm lượng chất béo cần thiết, nó được đưa về lại thiết bị thanh trùng để thanh trùng và làm lạnh. Trong trường hợp không có máy ly tâm điều chỉnh tự động, người ta dùng máy ly tâm tách chất béo. Sữa nguyên liệu sau, sau khi được đun nóng ở ngăn hoàn nhiệt của máy thanh trùng một phần lớn sẽ đi vào máy làm sạch sữa, phần còn lại đi vào máy ly tâm tách chất béo. Khi hàm lượng chất béo của sữa thanh trùng thấp hơn hàm lượng của sữa nguiyên liệu, ta cần tách bớt một lượng cream theo công thức sau: GC = Gs (Ms – Mtc) Mc - Mtc Trong đó: GC – Lượng cream tách được khi ly tâm, kg Gs – Lượng sữa cần đem đi ly tâm, kg Ms, Mtc, Mc – Hàm lượng chất béo của sữa nguyên liệu, của sữa tiêu chuẩn hóa và của cream, % mỡ sữa. Ở những cơ sở sản xuất nhỏ, việc tiêu chuẩn hóa tiến hành theo phương pháp phối trộn. Khi đó với một lượng sữa nguyên liệu xác định, người ta pha thêm sữa đã tách chất beo hoặc cream cần dùng xác định theo công thức sau: Go = Gs (Ms – Mtc) Mtc - Mo GC = Gs (Mtc – Ms) Mc - Mtc Go, GC – Lượng sữa gầy hoặc creamdùng để tiêu chuẩn hóa, kg Mo – Hàm lượng chất béo của sữa gầy. Thanh trùng Thanh trùng là khâu rất quan trọng, quyết định chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm. Chế độ thanh trùng thường được sử dụng là 72 – 75oC trong vài giây. Tuy nhiên, ở mỗi nước, mỗi nhà máy tự lựa chọn cho mình một chế độ thích hợp căn cứ vào chất lượng sữa tươi nguyên liệu, điều kiện sản xuất,…miễn sao chế độ thanh trùng đó đảm bảo tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh, bất hoạt một số enzyme, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và kéo dài thời gian bảo quản[1]. Đồng hóa Mục đích của đồng hóa là giảm kích thước của các cầu mỡ, làm cho chúng phân bố đều chất béo trong sữa, làm cho sữa được đồng nhất. Đồng hóa có thể làm tăng độ nhớt của sữa lên chút ít nhưng làm giảm đáng kể quá trình oxi hóa , làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa ( tăng độ phân tán cream, phân bố lại giữa pha chất béo và plasma, thay đổi thành phần và tính chất của protein). Các sản phẩm sữa qua đồng hóa được cơ thể hấp thu dễ dàng. Tốc độ nổi của các cầu mỡ tỷ lệ thuận với bình phương bán kính cầu mỡ. Trong sữa đã đồng hóa, kích thước của các cầu mỡ giảm, do đó giảm sự nổi lên của các cầu mỡ. Ngoài việc nâng cao mức độ phân tán của mỡ sữa , đồng hóa làm phân bố lại sữa pha chất béo và plasma sữa, cũng như làm thay đổi thành phần và tính chất của protein. Người ta sử dụng thiết bị đồng hóa để đồng hóa sữa. Mức độ phân chia các cầu mỡ phụ thuộc vào áp suất đồng hóa. Nên đồng hóa sữa ở nhiệt độ 60 – 85oC. Đối với sữa thanh trùng người ta có thể lựa chọn hai phương án là đồng hóa toàn bộ hoặc hoàn toàn không đồng hóa sữa. Điaàu này phụ thuộc vào thị hiếu tiêu dùng của mỗi nước, vào điều kiện cul thể của từng nhà máy, kể cả về phương diện kinh tế. Rót sản phẩm Trước khi rót, sữa phải được kiểm tra tiêu chuẩn lý hóa, tiêu chuẩn cảm quan. Có thể dùng các loại bao bì khác nhau: chai thủy tinh, bao bằng giấy, túi polyetylen, bi đông, xitec,…để đựng sữa. Việc rót sữa được tiến hành trong các thiết bị chuyên dùng, có thể là dây chuyền tự động công suất lớn bao gồm nhiều nhà máy. Bảo quản Với sữa nguyên liệu chất lượng cao, điều kiện sản xuất đảm bảo, sữa thanh trùng có thể bảo quản được 8 – 10 ngày ở 4 -6 oC. PHẦN III ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. ĐỐI TƯỢNG , ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu Sữa tươi thanh trùng được sản xuất tại công ty cổ phẩn sữa quốc tế (IDP) 3.1.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu - Địa điểm thực tập: Công ty cổ phần sữa quốc tế (IDP). - Thời gian tiến hành: Từ tháng 4/2012 đến tháng 7/2012. 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Tìm hiểu công ty Cổ phần sữa Quốc tế (IDP). - Tìm hiểu nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất sữa thanh trùng và quá trình kiểm soát chất lượng nguyên liệu đầu vào tại công ty cổ phần sữa quốc tế (IDP). - Tìm hiểu các thông số kỹ thuật và quy trình công nghệ sản xuất sữa thanh tại công ty cổ phẩn sữa quốc tế (IDP). 3.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.3.1. Phương pháp thu thập thông tin -Thu thập thông tin từ các văn bản tài liệu của các phòng ban trong công ty. -Thu thập thông tin từ những người trực tiếp làm việc. Đó là các trưởng ca, tổ trưởng, công nhân vận hành, nhân viên QA, nhân viên tiếp nhận sữa tươi, nhân viên thu gom sữa. 3.3.2. Phương pháp quan sát - Quan sát quá trình thu gom sữa tại trạm. - Quan sát quá trình kiểm tra mẫu sữa của nhân viên QA. -Quan sát quá trình vận hành bơm sữa của nhân viên chế biến -Quan sát và theo dõi quá trình chế biến, đóng gói, bảo quản sữa thanh trùng tại xưởng. 3.3.3. Phương pháp phân tích 3.3.3.1. xác định các chỉ tiêu cảm quan Lấy khoảng 200 – 250ml mẫu sữa tươi vào cốc. Từ đó lấy khoảng 60 - 80ml sữa đun sôi. Sau đó đánh giá các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi về màu sắc, mùi, vị bằng phương pháp quan sát, nếm, ngửi. - Về Màu sắc: sữa tốt thì có màu trắng ngà , màu vàng ngà đến màu vàng nhạt. - Mùi, vị: Sữa tốt có vị ngọt, béo, không có mùi vị lạ. 3.3.3.2.Xác định chỉ tiêu hóa lý Phương pháp đo tỷ trọng Đo tỷ trọng là để đánh giá phần nào chất lượng sữa. Giá trị tỷ trọng trung bình của sữa tươi ở nhiệt độ 20oC là 1.027 – 1.031 g/m3 *Dụng cụ: Ống đong hình trụ 250 ml, tỷ trọng kế (có gắn nhiệt kế), dụng cụ lấy mẫu sữa. *Cách tiến hành: - Dùng ống đong hình trụ dung tích 250 ml, rót từ từ sữa vào trong ống đong (tránh hiện tượng xuất hiện bọt trên bề mặt) và sữa để yên, sau đó hớt bọt trên bề mặt đi. - Từ từ nhúng chìm tỷ trọng đến vạch 1,030 rồi bỏ ra cho tỷ trọng kế nổi tự do, chờ cho đến khi tỷ trọng kế đứng yên. Ta đọc chỉ số mà mực nước sữa nằm ngang trên tỷ trọng kế. Độ chính xác của tỷ trọng kế là ±0,0005. - Sau khi đọc được chỉ số của tỷ trọng ta lấy tỷ trọng kế ra đọc nhiệt độ của tỷ trọng kế. Độ chính xác của nhiệt kế là ±0,5oC. Tỷ trọng của sữa tính ở nhiệt độ chuẩn là 20oC, và chỉ số đọc được trên tỷ trọng kế chính là tỷ trọng của sữa, nếu như khi đo tỷ trọng của sữa ở nhiệt độ không phải là ở 20oC thì phải tính tỷ trọng như sau: + Nếu nhiệt độ sữa đo là lớn hơn 20oC: d20 = dt + (t – 20) x 0.0002 + Nếu nhiệt độ sữa đo là nhỏ hơn 20oC: d20 = dt – (20 – t) x 0.0002 Phương pháp xác định axit Độ axit chung của sữa thường được đo bằng độ Thorner (oT), bằng số mililit NaOH 0.1N cần để trung hòa axit tự do có trong 100ml sữa. Độ axit chung phụ thuộc vào sữa mà chủ yếu là các muối axit của axit phosphoric và limonic, các protein (casein, albumin, globulin) và CO2 tồn tại dưới dạng hòa tan trong sữa. *Nguyên tắc của phương pháp: Trung hòa axit tự do có trong sữa bằng dung dịch NaOH 0.1N dùng phenolphtalein 1% làm chất chỉ thị. Tại điểm tương đương dung dịch có màu hồng nhạt bền trong 30 giây. *Cách tiến hành: - Dụng cu: ống pipet, bình tam giác 250 ml, bình chuẩn độ Kjeldah, - Hóa chất: Dung dịch NaOH 0.1 N, Phenolphtalein 1% - Chuẩn bị mẫu: Để xác định độ axit đối với sữa tươi, bán thành phẩm và thành phẩm sữa tiệt trùng, sữa thanh trùng đều được tiến hành như sau: Dùng cốc đong lấy 100ml sữa vào cốc thủy tinh dung tích 250ml, điều chỉnh nhiệt độ của sữa đến 20oC, ở đây có thể sử dụng nước ấm để làm tăng nhiệt độ của sữa lên, sau đó lắc đều. Dùng pipet 10 ml hút sữa từ cốc thủy tinh đựng mẫu sữa hút vào bình tam giác dung tích 100ml (hoặc 250ml). Tiếp đó dùng pipet khác hút tiếp 20ml nước cất vào bình, lắc đều. - Tiến hành chuẩn: Cho thêm 3 giọt chỉ thị Phenolphtalein 1% vào mẫu đã chuẩn bị, lắc đều. Đặt bình tam giác trên phiến gạch men trắng (hoặc mảnh giấy trắng). Sau đó, dùng NaOH 0,1N để chuẩn độ, vừa nhỏ NaOH 0,1N vào bình vừa lắc đều đến khi xuất hiện màu hồng nhạt và không bị mất màu trong 30 giây thì ngừng chuẩn. Đọc số ml NaOH 0,1N đã dùng để chuẩn độ và được kết quả. Tiến hành làm 3 mẫu song song, sai số giữa các lần chuẩn của ba mẫu không được quá 0,4ml NaOH 0,1N dùng chuẩn độ. + Độ Tecner: oT = V x 10 + % axit lactic: % axitlactic = oT x 0.009 Phương pháp xác định độ tươi bằng cồn Nguyên tắc: Cồn là một chất háo nước. Khi cho vào sữa , nếu sữa đó không tươi (có độ chua cao) thì khả năng làm mất vỏ hydrat của các protein trong sữa sẽ nhanh, làm các phân tử protein liên kết lại dễ dàng và sữa bị đông tụ ngay. Dụng cụ: ống nghiệm hoặc đĩa petri, cồn 75% Tiến hành : - Lấy 4 ống nghiệm có dung tích 20ml (có thể sử dụng đĩa petri), cho vào mỗi ống nghiệm 1 – 2 ml sữa và 1 – 2 ml cồn 75% (tỷ lệ sữa : cồn 75% = 1:1). - Lắc đều ống nghiệm trong khoảng 1-2 phút. - Quan sát các hiện tượng : + Nếu trên thành ống nghiệm không xuất hiện các hạt nhỏ thì sữa có độ tươi đạt yêu cầu (11-16oT) + Nếu trên thành ống nghiệm có các hạt kết tủa nhỏ thì kết luận sữa đó kém tươi và độ axít đã vượt quá độ axít giới hạn (21 - 22oT). + Nếu các hạt kết tủa có kích thước lớn và dịch sữa như bị đặc, ta đem hơ ống nghiệm trên ngọn đèn cồn, nếu sữa bị vón cục thì kết luận sữa có độ tươi kém. Độ axít khoảng 26 - 28oT. Phương pháp xác định độ pH. *Dụng cụ: máy đo pH *Tiến hành: Điều chỉnh máy đo pH: Rửa sạch điện cực của máy đo pH và làm khô điện cực của máy đo pH bằng giấy lọc. Nhúng điện cực của máy đo pH vào cốc sữa và đợi khi giá trị trên máy ổn định thì đọc kết quả trên thang pH, giá trị pH đo được là trung bình cộng của 3 lần xác định. Phương pháp xác định hàm lượng chất béo Nguyên tắc: Chất béo của sữa tồn tại dưới dạng các hạt cầu mỡ. Phía ngoài các cầu mỡ có các màng bao bọc, muốn phá vỡ màng của các cầu mỡ thì phải dùng H2SO4 đậm đặc để chuyển muối Canxi Caseinat thành hợp chất Casein - H2SO4 : Phương trình phản ứng: NH2 - R(COO)6Ca3 + 3 H2SO4 ® NH2 - R(COO)6 + 3 CaSO4 NH2 - R(COO)6 + H2SO4 ® H2SO4 - NH2 + R(COO)6 Cho rượu Izoamilic có tác dụng dễ dàng cho việc tách chất béo. Ly tâm sữa sau khi đã hoà tan protein bằng H2SO4 ® chất béo nổi lên trên. Mỡ kế được chia độ để đọc trực tiếp giá trị của hàm lượng chất béo. Dụng cụ:ống butyrometer, mỡ kế, pipet, và pipet chuyên dụng 10.75 ml, bồn ổn nhiệt, máy ly tâm. Tiến hành: - Đặt ống butyrometer lên giá (ống để kiểm tra chất béo). - Rót định lượng vào mỡ kế 10ml H2SO4 90%, sao cho không để axít dính vào cổ mỡ kế. - Dùng pipet chuyên dụng hút 10.75ml sữa (Nếu là sữa bột béo: Cân vào cốc nhỏ 1,5g sữa bột, thêm 10ml nước cất nóng 70 - 75oC. Dùng đũa thuỷ tinh hoà tan thật kỹ và chuyển hết vào mỡ kế) cho tiếp vào mỡ kế. Khi cho sữa vào mỡ kế thì phải cho từ từ dọc theo đường thành ống mỡ kế, để tránh việc làm cháy sữa. - Dùng pipet 10ml hút 1.5 – 2.0 ml rượu izoamylic cho vào mỡ kế. - Nút chặt mỡ kế bằng nút cao su, quấn vải khô xung quanh mỡ kế lắc từ từ cho đến khi sữa trong mỡ kế chuyển hết thành màu đen không còn các hạt màu trắng là được. Tại lúc này có một lượng nhiệt sinh ra nên để tránh bị nóng tay ta phải quấn lớp vải khô vào. - Đặt mỡ kế vào bồn nước nóng ổn nhiệt ở 60-700C, thời gian khoảng 5 phút. - Sau đó cho vào máy ly tâm (ống mỡ kế phải được đặt đối xứng nhau, đầu có nút cao su xuống phía dưới), ly tâm với tốc độ 1000 v/ph, trong thời gian 5 -10 phút. - Sau đó dừng máy ly tâm, lấy mỡ kế ra chỉnh lại nút đậy cho chặt, đặt mỡ kế vào bồn nước nóng khoảng 60-700C, thời gian khoảng 5 phút. Chú ý để đầu nút cao su xuống phía dưới, mực nước phải cao hơn đỉnh mỡ kế. Sau đó đọc kết quả béo tại mỡ kế. Phương pháp xác định hàm lượng chất khô *Dụng cụ: hộp nhôm có nắp, pipet 1ml, tủ sấy, cân phân tích, bình hút ẩm *Tiến hành: - Các hộp nhôm trước khi dùng phải được sấy khô, cho hộp nhôm vào tủ sấy ở nhiệt độ 110oC trong thời gian 15 phút (trong quá trình sấy phải mở nắp hộp). Sau đó đưa ra làm nguội trong bình hút ẩm trong 10 phút. Sau khi hộp nhôm đã được hút ẩm thì đem cân và ghi kết quả (go). - Sau đó đưa ra ngoài rồi dùng dụng cụ lấy mẫu lấy 1ml mẫu (hoặc 1 – 2 g nếu ở thể rắn) cho vào hộp và cân để biết trọng lượng của mẫu và hộp nhôm (g). - Đưa vào tủ sấy ở nhiệt độ 105oC trong 45 phút (đối với sữa tươi), 50 phút (đối với bán thành phẩm sữa tiệt trùng) và 60 phút (đối với bán thành phẩm sữa chua ăn) (chú ý mở nắp hộp nhôm trong quá trình sấy). Sau đó làm nguội trong bình hút ẩm 15 phút rồi cân và ghi lại kết quả (g1). Làm với ba mẫu song song để đành giá kết quả một cách chính sác nhất và lấy kết quả trung bình của ba mẫu. + Hàm lượng chất khô của sữa được tính bằng công thức: a = G1 – Go X 100 G – Go +Hàm lượng ẩm được tính bằng công thức: w = 1 – a Trong đó: a: Hàm lượng chất khộ của sữa (%) Go: Trọng lượng của hộp nhôm (g) G1: Trong lượng của hộp nhôm và sữa trước khí sấy (g) G: Trọng lượng của hộp nhôm và sữa sau khi sấy (g) 3.3.3.3. Phương pháp kiểm tra vi sinh, kháng sinh sữa tươi Kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật bằng xanh metylen *Nguyên tắc: Dựa vào tính chất khử của enzyme reductaza làm mất màu xanh của chất chỉ thị xanh metylen. Enzyme reductaza do vi khuẩn tiết ra, lượng vi khuẩn càng nhiều thì lượng enzyme rưductaza càng nhiều và càng làm mất màu xanh càng nhanh. *Dụng cụ và hóa chất: ống nghiệm (có nắp), nồi cách thủy (bình ổn nhiệt), pipet, Dung dịch xanh metylen 1%. *Cách tiến hành: Cho 10ml sữa vào ống nghiệm và cho tiếp 1ml xanh metylen, đậy nút lại và lắc đều. Sau đó cho ống nghiệm vào nồi các thủy với nhiệt độ là 37oC ± 2oC, đây là nhiệt độ tối thích cho enzyme reductaza hoạt động. Chú ý, mực nước trong bình phải cao hơn mực sữa trong ống nghiệm. Sau khi nhiệt độ của sữa trong ống nghiệm bằng với nhiệt độ nước thì bắt đầu tính thời gian mất màu. Cứ 40 phút kiểm tra một lần, đến khi có dấu hiệu mất mầu thì 15 phút kiểm tra một lần. Dựa vào thời gian mất màu của xanh metylen người ta phân ra các loại chất lượng sữa theo phương pháp mất màu xanh metylen như sau: Bảng 4.1 Chỉ tiêu chất lượng sữa theo phương pháp mất màu xanh metylen Thời gian mất màu (phút) Lượng vi sinh vật trong 1ml sữa Chất lượng sữa Xếp loại ≤ 20 20 – 120 120 – 330 > 330 (5,5h) ≥ 20 triệu 4– 20 triệu 500.000 – 4 triệu < 500.000 Rất tồi Tồi Trung bình Tốt IV III II I Kiểm tra chất kháng sinh bằng phương pháp lên men trong phòng thí nghiệm - Tiến hành: Sữa tươi sau khi thu nua về đem đi thanh trùng ở 100oC, và làm nguội xuống 40 – 42oC. Lấy 100 ml vào cốc để lên men, cho men giống vào cốc lên men với tỷ lệ 1 men với 10 sữa tươi ( ở đây sử dụng men giống là sữa chua), khuấy đều. Sau khi đã khuấy đều cho cốc sữa vào bồn ổ nhiệt ở nhiệt độ 40 – 42oC, với thời gian lên men trong khoảng 2,5 – 3,5 giờ. - Kết quả: + Sau 2,5 – 3,5 giờ sự lên men trong bồn điều nhiệt, nếu sữa không chứa kháng sinh thì dịch lên men tốt (trạng thái đặc, không đóng thành cục, không bị tách nước, pH dưới 5.0 ; acid trên 50). + Nếu dịch lên men không lên men được hoặc bị tách nước thì chứng tỏ trong sữa tươi còn có chứa kháng sinh. PHẦN 4 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 4.1. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI TT Công việc Thời gian thực hiện Dự kiến kết quả đạt được 1 Đăng ký tên đề tài và giáo viên hướng dẫn Tháng 4/ 2011 Thống nhất tên đề tài 2 Thu thập tài liệu, viết đề cương 15/4 – 1/5/2012 Viết xong đề cương 3 Thực hiện đề tài Tháng 5 – 6/2012 Triển khai đề tài 4 Viết chuyên đề, sửa và hoàn thiện báo cáo Tháng 7/2012 Hoàn thiện các nội dung nghiên cứu, thu thập, xử lý số liệu và viết chuyên đề tốt nghiệp. 5 Nộp chuyên đề Tháng 8/2012 Hoàn thành thực tập tốt nghiệp 4.2. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 4.2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tươi thanh trùng tại công ty cổ phần sữa quốc tế (IDP) Kiểm tra chất lượng Làm lạnh, bảo quản lạnh (to ≤ 8oC/ t ≤ 24 giờ) Sữa tươi Nguyên liệu Thanh trùng, đồng hóa (to = 84 ± 2oC/ 300 giây) P = 200 bar Bồn chứa thành phẩm Rót hộp, xếp khay Bảo quản lạnh ( 4 – 6oC) Sữa tươi Thanh trùng Tiếp nhận sữa tươi Kiểm tra chất lượng 4.2.2. Thuyết minh quy trình 4.2.1 Nguyên liệu Đối với sữa thanh trùng, sữa tươi nguyên liệu là yếu tố quyết định ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Sữa tươi dùng để sản xuất sữa thanh trùng đòi hỏi phải lựa chọn loại nguyên liệu tốt nhất. Hình 3.1 Khu vực tiếp nhận sữa tươi nguyên liệu Nguồn sữa tươi dung cho sản xuất tại công ty cổ phân sữa quốc tế được thu mua từ các vùng chăn nuôi bò sữa trên địa bàn Hà Nội (Ba Vì, Quốc Oai, Đan Phượng, Phù Đổng - Gia Lâm...) và các tỉnh lân cận (Vĩnh Phúc, Hưng Yên, Quảng Ninh, Tuyên Quang, Hà Nam, Bắc Ninh, Hòa Bình...). Sữa tươi sau khi tiếp nhận được bảo quản lạnh ở 4oC và chờ kiểm tra. Trong quá trình vắt sữa, thu nhận, vận chuyển và bảo quản sữa có thể thay đổi hệ vi sinh vật vốn có của sữa tươi, sự thay đổi này phụ thuộc vào thành phần ban đầu, nhiệt độ và thời gian bảo quản sữa. Nhiệt độ bảo quản càng thấp càng tốt và biện pháp hữu hiệu nhất là bảo quản lạnh ở nhiệt độ 8oC, thời bảo quản tối đa là 24 giờ, vì ở nhiệt độ 15, 20, 30oC tốc độ phát triển của vi sinh vật lớn và sau 24 giờ sữa sẽ không đáp ứng được các chỉ tiêu sản xuất. Yêu cầu của sữa tươi nguyên liệu: - Sữa nguyên liệu phải là sữa sạch, không lẫn các tạp chất (cát, sỏi, rơm, dạ,...) - Yêu cầu sữa phải còn tươi, có màu trắng ngà, hơi vàng, mùi thơm, màu sắc đặc trưng, tỉ trọng sữa dao động : D = 1,029 - 1,034. Sữa từ nơi thu gom sẽ được chở về nhà máy bằng xe có bồn lạnh. Trong quá trình vận chuyển đảm bảo nhiệt độ của sữa ở dưới 60C để ức chế vi sinh vật, hạn chế sự xâm nhập của chúng từ môi trường vào trong quá trình vận chuyển. Sữa sau khi đến nhà máy được nhân viên QA lấy mẫu kiểm tra chất lượng về các chỉ tiêu hóa lý nếu đạt các yêu cầu chất lượng của sữa tươi nguyên liệu nói trên thì bơm sữa qua đường ống có lưới lọc bằng kim loại ( đường kính lỗ lọc là 150μm ) rồi qua đồng hồ để xác định lượng sữa tiếp nhận sau đó được làm lạnh và bảo quản. Sau khi dịch sữa tươi được bơm hết vào bồn đệm, tại bồn đệm phải bố trí các cánh khuấy. 4.2.2. Kiểm tra chất lượng sản phẩm Kiểm tra chất luợng của sữa tuơi nguyên liệu và bán thành phẩm sữa thanh trùng. Các chỉ tiêu kiểm tra là cảm quan, hóa lý. Phương pháp kiểm tra được trình bày ở mục 3.3.3. Nguyên liệu Chỉ tiêu Tiêu chuẩn Đường Cảm quan - Tinh thể màu trắng. không vón cục - Vị ngọt đặc trưng, không mùi lạ - Còn hạn sử dụng Sữa tươi Nguyên liệu - Cảm quan - Màu đặc trưng - Mùi đặc trưng, không có mùi lạ - Trạng thái đồng nhất PH 6.5 – 6.8 Axit 12 - 18 Béo 3.7 ± 0.2 Khô 12.0 ± 0.2 Tỷ trọng 1.029 ± 0.002 Nhiệt độ ≤ 8oC Sữa sau thanh trùng Cảm quan - Màu trắng đặc trưng, thơm, béo ngậy, không có mùi lạ. Axit 12 - 18 PH 6.5 – 6.8 Béo 3.7 ± 0.2 Tỷ trọng 1.029 ± 0.002 Nhiệt độ 6oC ± 2oC Trước khi rót Cảm quan Đồng nhất về màu sắc, mùi vị đặc trưng cho từng sản phẩm Rót hộp Cảm quan Màu sắc, mùi vị đặc trưng, trạng thái đồng nhất, không có mùi lạ. PH 6.5 – 6.8 Bao bì Bao bì kín, không bị méo, trọng lượng hộp đủ, date sản phẩm in rõ ràng. 4.2.3 Làm lạnh bảo quản - Mục đích: Giữ nhiệt độ của sữa ở 4 – 60C cho đến khi chế biến. Nhằm ức chế hoạt động của vi sinh vật và ổn định chất lượng của sữa. - Tiến hành: Sữa sau khi lọc sẽ được bơm qua ngăn làm lạnh bằng nước muối của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Sau khi sữa được làm lạnh đến nhiệt độ yêu cầu 4 – 60C thì được bơm sang các xitec để bảo quản cho đến khi chế biến, nhiệt độ bảo quản từ 4 – 60C. Thời gian bảo quản phụ thuộc vào nhiệt độ làm lạnh sữa và điều kiện nơi bảo quản. Tại đây nhân viên QA thường xuyên kiểm tra nhiệt độ của sữa để xử lý kịp thời. 4.2.4. Tiêu chuẩn hóa - Mục đích: tạo ra dung dịch sữa có hàm lượng chất béo, nồng dộ chất khô theo mong muốn. - Tiên hành: Hình 3.2 Hệ thống phối trộn - APV Sữa sau khi được li tâm làm sạch, sẽ được kiểm tra hàm lượng chất béo, nồng độ chất khô để xác định hàm lượng các chất sao cho đạt được kết quả mong muốn. Khi bổ xung nguyên liệu vào sữa thì sữa phải ở nhiệt độ là 65 – 70oC Sữa được sử dụng trong sản xuất sữa tươi thanh trùng Ba Vì là những loại sữa có chất lượng tốt nhất, sau khi thu mua sữa được nhanh chóng trở về nhà máy, trải qua quá trình kiểm tra chất lượng đảm bảo tiêu chuẩn của công ty thì sữa sẽ được đem đi chế biến ngay. Tiêu chí sản xuất sữa thanh rùng Ba Vì của công ty là sữa tươi ngon nguyên chất, không bổ sung thêm các thành phần khác. Do đó, công ty luôn lựa chọn những nguyên liêu tươi mới nhất, những laoị sữa có hàm lượng chất khô và chất béo cao. Công ty đã đưa ra hai dòng sản phẩm sữa thanh trùng là sữa tươi thanh trùng nguyên chất không đường và sữa tươi thanh trùng có đường để tăng thêm lựa chọn cho người tiêu dùng. Đối với sữa tươi thanh trùng có đường thì lượng đượng bổ sung là 3.5% và được bổ sung trong qua trinhd phối trộn trước khi thanh trùng. Nếu trong trường hợp chất béo cao hơn với yêu cầu thì phải đem chuẩn lại bằng nước. Nước định chuẩn là nước được dùng trong chế biến được thanh trùng ở 95oC trong 30 phút, sau đó được làm nguội xuống 40oC mới bơm vào bồn, tại đây cánh khuấy vẫn tiếp tục hoạt động để nhằm mục đích trộn lẫn nước vào sữa. - Thiết bị: ở đây sử dụng thiết bị khuấy trộn có cánh khuấy. - Nguyên lý hoạt động: Đầu tiên, sữa giàu chất béo sẽ được bơm vào máy ly tâm hoạt động theo nguyên tắc liên tục. Có hai dòng sản phẩm thoát ra khỏi thiết bị: dòng sữa gầy và dòng cream. Hàm lượng chất béo trong hai dòng sản phẩm sẽ phụ thuộc vào chế độ hoạt động của máy ly tâm. Chất lỏng được trộn đều trong máy khuấy trộn với bộ phận cánh khuấy. Khi mái chèo của các cánh khuấy chuyển động thì chất lỏng chảy quanh mái chèo và tạo nên lớp ngoài sát thành có áp suất phía trước và phía sau đồng nhất. Tăng tốc chuyển động của mái chèo trong môi trường lỏng thì lớp phía sau sát thành tách khỏi bề mặt của mái chèo. Áp suất trong vòng xoáy trở nên thấp hơn so với áp suất phía trước mái chèo. Như vậy khi tăng số vòng quay cánh khuấy thì tốn nhiều năng lượng đẻ khuấy trộn chất lỏng. Độ cao mà chất lỏng dâng lên ở thiết bị trong thời gian khuấy trộn phụ thuộc vào độ nhớt của sữa và vòng quay của cánh khuấy. Hiệu quả của quá trình khuấy trộn được xác định bằng thời gian cần thiết để đảm bảo cho quá trình khuấy trộn được hoàn tất. 4.2.5. Đồng hóa, thanh trùng Đồng hóa -Mục đích: Làm nhằm giảm kích thước các cầu mỡ, làm tăng khả năng phân tán trong dịch sữa, tránh hiện tượng nổi váng trên bề mặt trong thời gian bảo quản, giúp các chất có trong dịch sữa được phân tán đều làm tăng độ đồng nhất của dịch sữa, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm và giúp cơ thể hấp thụ rễ dàng hơn. -Tiến hành: sữa sau khi tiêu chuẩn hóa xong được gia nhiệt ở 65 – 70oC nhờ trao đổi nhiệt với sữa sau khi thanh trùng ở ngăn tận dụng nhiệt của thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm. Sau đó dịch sữa được bơm vào thiết bị đồng hóa ở áp suất 200 – 250 bar. Thanh trùng. -Mục đích: thanh trùng sữa là sự tiêu diệt toàn bộ hệ vi sinh vật thông thường, hệ vi sinh vật gây bệnh bằng phương pháp sử dụng hợp lý nhiệt với điều kiện chỉ tác động ít nhất đến các cấu trúc vật lý của sữa, đến sự cân bằng hóa học cũng như đến các cấu tử sinh học, hệ enzyme và vitamin, và kéo dài thời gian bảo quản và hoàn thiện sản phẩm. Hình 3.3 Thiết bị thanh trùng (5000 lít/h) Tiến hành: sữa sau khi đồng hóa xong được bơm qua thiệt bị thanh trùng dạng tấm bản ở nhiệt độ 84 ± 20C trong 300 giây. Sau đó làm lạnh xuống 4 - 6oC trước khi ra khỏi thiết bị thanh trùng. Tùy thuộc vào chất lượng sữa mà đặt chế độ thanh trùng là khác nhau, nếu như trong sữa tươi nguyên liệu bị nhiễm các loại vi sinh vật không phải hoàn toàn là các loài có khả năng sinh bào tử hoặc là các loài vi sinh vật chịu nhiệt thi với chế độ thanh trùng ở 84oC trong vòng 300 giây thì hệ vi sinh vật trong sữa giảm nhanh xuống mức cho phép. Nhưng nếu vi sinh vật nhiễm vào sữa tươi ở tỷ lệ nhiều về loài vi sinh vật sinh bào tử hoặc vi sinh vật chịu nhiệt cao thì sữa sau khi thanh trùng vẫn tồn tại các bào tử và vi sinh vật chịu nhiệt ngay ca khi sử dụng nhiệt cao hơn. Trong trường hợp này có thể cho sử dụng nhiệt độ cao hơn 90 – 92oC. 4.2.6. Làm lạnh Sữa sau khi thanh trùng xong được làm lạnh ở nhiệt độ 40C nhờ thiết bị làm lạnh. Sau đó được chuyển sang bồn thành phẩm chờ rót. Trước khi bơm sữa vào bồn thành phẩm cần được tiệt trùng bầng nước nóng ở 95oC/15 phút. Bồn thành phẩm cần được mở lạnh liên tục, duy trì nhiệt độ 6 ± 2oC. Nếu sữa chưa được rót phải bảo quản ở bồn thành phẩm thì thời gian bảo quản là không quá 12 giờ. Nếu trên 1 giờ thì chuyển sang làm sản phẩm khác. Bồn chứa lạnh (V= 12000 lít) 4.2.7. Rót, đóng gói Sữa từ bồn thành phẩm được bơm vào máy rót tự động, tiến hành rót trong phòng vô trùng, toàn bộ thiết bị rót và bao bì đều phải vô trùng. Máy rót hoạt động theo phương thức đong thể tích. Sữa thanh trùng Ba Vì được đóng gói trên dây truyền hiện đại của Tetra Pak (Thụy Điển), sử dụng loại bao bì dạng hộp giấy với dung tích 900ml. 4.2.8. Bảo quản lạnh Sữa sau khi rót xong được đem đi bảo quản ở nhiệt độ 4 – 6 0C trong kho lạnh chờ xuất hàng. Sản phẩm sữa tươi thanh trùng có thể bảo quản được 8 – 10 ngày ở nhiệt độ 4 – 6 0C. PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1. KẾT LUẬN Trong quá trình khảo sát quy trình công nghệ sản xuất sữa thanh trùng tại công ty cổ phần sữa quốc tế (IDP), chúng tôi đã thu được các kết quả như sau: Nguồn nguyên liệu sữa tươi phục vụ cho sản xuất được thu mua từ các vùng chăn nuôi bò sữa trên địa bàn Hà Nội và các tỉnh lân cận. Sữa tươi sau khi thu mua được chuyển nhanh về nhà máy bằng xe chở sữa tươi chuyên dụng. Sữa tươi nguyên liệu sau khi về nhà máy, trước khi sử dụng cho sản xuất phải trải qua quá trình kiểm tra chất lượng. Chỉ những loại sữa tươi đảm bảo chất lượng mới được đưa vào sản xuất. Nguồn sữa tươi được được lựa chọn để sản xuất sữa tươi thanh trùng phải là loại sữa tươi có chất lượng tốt nhất (hàm lượng chất khô trên 12% và hàm lượng chất béo trên 3.7%). Sữa nguyên liệu trước khi đem đi thanh trùng được bảo quản ở 8oC trong thời gian không quá 24 giờ. Trong quá trình bảo quản liên tục mở cánh khuấy để đảm báo chất béo sữa đồng đeuf và không bị nổi lên trên. Sữa tươi thanh trùng Ba Vì được sản xuất trên công nghệ hiện đai. Chế độ thanh trùng đối với sữa thanh trùng Ba Vì là 84 ± 2oC trong 300 giây và ở áp suất 200 bar. Sau quá trình thanh trùng vào bồn thành phẩm, sữa được kiểm tra chất lượng một lần nữa về các chỉ tiêu cảm quan và hóa lý để đảm bảo đạt tiêu chuẩn sản phẩm của công ty. Nhiệt độ bảo quản thích hợp với sữa thanh trùng Ba Vù là 4 – 6oC. Ở nhiệt độ này thì hạn sử dụng của sản phẩm là 8 – 10 ngày. Sản phẩm sữa tươi thanh trùng Ba Vì được quản lý theo hệ thống quản lý an toàn vệ sinh thực phẩm theo tiêu chuẩn ISO 22000 : 2005 được chứng nhận bởi QUACERT – Việt Nam và ABS – Hoa Kỳ. 5.2. ĐỀ NGHỊ Do điều kiện và thời gian nghiên cứu có hạn nên chúng tôi bước đầu đạt được các kết quả như trên. Do đó, chúng tôi có một số đề nghị sau: - Nghiên cứu cải tiến coong nghệ nhằm kéo dài thời gian bảo quản của sữa thanh trùng. - Đa dạng hóa các sản phẩm sữa thanh trùng nhằm đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng. - Đầu tư trang thiệt bị hiện đại hơn nữa nhằm tự động hóa quá trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.  TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Lâm Xuân Thanh. Giáo trình công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa (2006). NXB Khoa học và kỹ thuật. Hoàng Kim Anh (2007). Hoá học thực phẩm. NXB Khoa học kỹ thuật Lê Thị Liên Thành, Lê Văn Hoàng, công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa (2002), NXB Khoa học kỹ thuật. Lương Đức Phẩm, Vi sinh vật hoá và vệ sinh an toàn thực phẩm (2000). Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội. Lê Ngọc Tú, Bùi Đức Hội. Hóa học thực phẩm (2001). Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật. Nguyễn Đức Doan (2007). Bài giảng công nghệ chiến biến Sữa – Thịt – Trứng. Đại học Nông Nghiệp Hà Nội. Website: http:// www.Z’DOZI.com.vn http:// www.DaryVietnam.com.vn