Đề tài Sữa tiệt trùng

iai đoạn này, Chính phủ Australia đã giúp đỡ xây dựng Trung tâm bò sữa thuần Jersey tại Bến Cát với số lượng 80 bò cái, nhưng do điều kiện chiến tranh Trung tâm này sau đó đã giải thể. Năm1954 - 1960 Ở miền Bắc, Nhà nước bắt đầu quan tâm đến phát triển chăn nuôi, trong đó có bò sữa. Năm 1960, giống bò sữa lang trắng đen Bắc Kinh lần đầu tiên đã được đưa vào Việt Nam nuôi thử nghiệm tại Ba Vì, Sa Pa và Mộc Châu. Đến thập kỷ 70, Việt Nam đã được Chính phủ Cu Ba viện trợ 1000 con bò sữa Holstein Friesian (HF) về nuôi thử nghiệm tại Mộc Châu. Những năm 1970 Cụ thể từ năm 1976 một số bò sữa HF được chuyển vào nuôi tại Đức Trọng (Lâm Đồng). Bên cạnh đó phong trào lai tạo và chăn nuôi bò sữa cũng được phát triển mạnh thêm ở các tỉnh miền Đông Nam Bộ và Tp. Hồ Chí Minh. Tuy nhiên, cho đến những năm đầu thập kỷ 1980, đàn bò sữa của Việt Nam chỉ được nuôi tại các nông trường quốc doanh và các cơ sở trực thuộc sở hữu Nhà nước. Quy mô cũng chỉ vài trăm con, lớn nhất là Nông trường Mộc Châu với khoảng 1000 con. Năm 1985 – 1987 Trong thời gian 1985-1987 Việt Nam nhập bò Sin (cả bò đực và bò cái) từ Pakistan về nuôi ở nông trường Hữu nghị Việt Nam – Mông Cổ và Trung tâm tinh đông lạnh Moncada (Ba Vì, Hà Tây). Trong thời gian trên Việt Nam cũng đã nhập tinh đông lạnh bò Jersey và Nâu Thuỵ Sĩ dùng để lai với bò cái Lai Sin (LS). Tuy nhiên, do năng suất sữa của con lai kém nên việc lai tạo với bò này không có hướng phát triển thêm. Năm 1986 - 1999 Từ năm 1986 Việt Nam bắt đầu phong trào Đổi mới và chỉ sau 3 năm từ một nước thiếu lương thực Việt Nam đã có lương thực xuất khẩu. Kinh tế phát triển đã tạo ra nhu cầu dùng sữa ngày càng tăng. Do vậy, đàn bò sữa ở TP HCM, các tỉnh phụ cận như Bình Dương, Đồng Nai,… Cũng tăng nhanh về số lượng. Từ năm 1986 đến 1999 đàn bò sữa tăng trưởng trung bình 11%/năm. Phong trào chăn nuôi bò sữa tư nhân đã hình thành và tỏ ra có hiệu quả. Năm 2001 Chính phủ có chủ trương đẩy mạnh phát triển ngành sữa của Việt Nam với việc thông qua Quyết định 167/2001/QĐ/TTg về chính sách phát triển chăn nuôi bò sữa trong giai đoạn 2001-2010. Theo chủ trương này từ năm 2001 đến 2004 một số địa phương (TP Hồ Chí Minh, An Giang, Bình Dương, Thanh Hoá,…) đã nhập một số lượng khá lớn (trên 10 nghìn con) bò HF thuần từ Australia, Mỹ, New Zealand về nuôi. Một số bò Jersey cũng được nhập từ Mỹ và New Zealand trong dịp này. Nhìn chung, ngành chăn nuôi bò sữa phát triển mạnh từ đầu những năm 1990 đến 2004, nhất là từ sau khi có Quyết định 167 nói trên. Tuy nhiên, hiện tại tổng sản lượng sữa tươi sản xuất trong nước mới chỉ đáp ứng được khoảng 20-25% lượng sữa tiêu dùng, còn lại phải nhập khẩu từ nước ngoài. Nguồn: Cục Nông nghiệp (2005), Cục Chăn nuôi (2006). Tình hình phát triển ngành sữa trong những năm vừa qua: Những năm trở lại đây, sữa là một trong những ngành đạt tốc độ tăng trưởng nhanh nhất trong ngành thực phẩm ở Việt Nam, với mức tăng trưởng doanh thu trung bình trong giai đoạn 2005-2009 đạt 18% /năm (EMI 2009). Với một đất nước đang phát triển, có tốc độ đô thị hóa và tăng dân số cao như ở Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ sữa sẽ tiếp tục tăng trong những năm tới. Trước khi tìm hiểu về ngành sữa Việt Nam, cần có cái nhìn tổng quát về thị trường sữa thế giới, đặc biệt là cung-cầu và giá cả nguyên liệu sữa bột, vì hơn 70% nguyên liệu sữa tại Việt Nam đến từ nhập khẩu. Thị trường sữa thế giới: Sản xuất sữa thế giới trong năm 2009 ước đạt 701 triệu tấn, tăng 1% so với năm ngoái. Tốc độ tăng trưởng sản xuất ở các nước đang phát triển nhanh hơn các nước phát triển và rõ nét hơn vào năm 2010, với dự kiến mức tăng trưởng ở các nước đang phát triển sẽ là 4% so với sản lượng không mấy thay đổi ở các nước phát triển. Sản xuất sữa năm 2010 sẽ tăng khoảng 2% lên 714 triệu tấn (Bảng 1). Tổng thương mại sữa thế giới năm 2009 sụt giảm 4,6 % so với năm 2008, nguyên nhân chủ yếu là do tác động của cuộc suy thoái kinh tế. Tuy nhiên, dự báo năm 2010, tổng thương mại sữa thế giới có thể bằng mức của năm 2008, đạt khoảng 40.6 triệu tấn (Bảng 1). Chính nhu cầu của các sản phẩm về sữa tăng nhanh ở các nước đang phát triển là động lực chính cho tăng trưởng thương mại sữa thế giới trong những năm tới, do nhu cầu này ở các nước phát triển đã ở trong giai đoạn bão hoà. Thị trường Việt Nam: Nằm trong xu thế chung của các nước đang phát triển trên thế giới, nhu cầu về các sản phẩm sữa ở Việt Nam như một nguồn bổ sung dinh dưỡng thiết yếu ngày càng tăng lên. Điều này có thể thấy tổng doanh thu các mặt hàng sữa tăng ổn định qua các năm. Tổng doanh thu đạt hơn 18.500 tỉ VNĐ vào năm 2009, tăng hơn 14% so với năm 2008 (Biểu đồ 2). Điều này cho thấy rằng khủng hoảng kinh tế trong 2 năm vừa qua không ảnh hưởng nhiều đến tiêu thụ sữa tại Việt Nam. Hiện nay, tiêu dùng các sản phẩm sữa tập trung ở các thành phố lớn, với 10% dân số cả nước tại Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh tiêu thụ 78% các sản phẩm sữa (Somers, 2009). Bình quân mức tiêu thụ hàng năm hiện đạt 9 lít/người/năm, vẫn còn thấp so với các nước trong khu vực như Thái Lan (23 lít/ người/ năm) hay Trung Quốc (25 lít/ người/ năm). Do đó, theo xu hướng của các nước này, mức tiêu thụ tại Việt Nam sẽ tăng lên cùng với GDP (2010). Đồng thời, với nhu cầu về các sản phẩm sữa ngày càng tăng lên tại Việt Nam, thị trường sữa hiện có sự tham gia của nhiều hãng cả trong nước và nước ngoài, với nhiều sản phẩm phong phú. Thách thức đối 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. Thị trường tiêu thụ sữa hiện nay: Trên 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, vấn đề này cần phải nói đến, ở các vùng khác nhau trên thế giới việc hội nhập dân cư nhiều hơn thông qua du lịch và di cư,…Những xu hướng này cũng ảnh hưởng đến khả năng tiêu thụ rất lớn dòng sản phẩm này. Ngay cả trong khu vực như châu Âu, lượng sữa tiêu dùng đã thay đổi rất nhiều. Hãy xem xét ví dụ:Việc tiêu thụ sữa lỏng ở mức cao trong các quốc gia như Phần Lan, Na Uy và Thụy Điển nhiều hơn so với Pháp và Ý,… Nơi mát có xu hướng chiếm ưu thế tiêu thụ sữa cao hơn. Bảng: Bình quân đầu người tiêu thụ sữa. số liệu năm 2006. STT Quốc gia (2006) Tiêu thụ (lít) 1 Phần Lan 183.9 2 Thụy Điển 145.5 3 Ireland 129.8 4 Hà Lan 122.9 5 Na Uy 116.7 6 Thụy Sĩ 112.5 7 Canada (2005) 94.7 8 Liên minh châu Âu (25 nước) 92.6 9 Đức 92.3 10 Pháp 92.2 11 New Zealand (2005) 90.0 12 Hoa Kỳ 93.9 13 Áo 80.2 14 Hy Lạp 69.0 15 Italy 57.3 16 Mexico 40.7 17 Trung Quốc (2005) 8.8 Tại 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 tính 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. Chỉ tiêu 1990 1995 1997 1998 1999 2000 Ước 2001 Nhu cầu tiêu thụ sữa Kg/người/năm 0,47 2,05 3,70 5,00 6,00 6,50 7,00 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 sữa. 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. Thị trường sữa tiệt trùng Thị phần các sản phẩm sữa uống trong những năm qua phần lớn thuộc về Dutch Lady và VINAMILK. Trong giai đoạn 2004-2006 VINAMILK bị mất dần thị phần về tay Dutch Lady, tuy nhiên trong những năm gần đây, thị phần về các sản phẩm sữa uống của VINAMILK tăng trở lại và đạt 25,2% năm 2008, so với 26,6% của Dutch Lady. Tổng doanh thu sữa uống chiếm khoảng 43% doanh thu toàn ngành sữa (EMI, 2009). Năm 2009, tốc độ tăng trưởng giá trị doanh thu so với năm 2008 là 15%, chủ yếu là do giá tăng ở hầu hết các mặt hàng, đạt gần 8.000 tỉ VNĐ trong năm 2009 (EMI, 2009). Các dòng sản phẩm khác như: Nestlé, Mead johnson, Fonterra Brands, Hanoimilk,… thì chiếm một thị phần khá nhỏ. Sữa tiệt trùng: Thế nào là sữa tiệt trùng Sữa tiệt trùng là một trong những sản phẩm được chế biến từ sữa tươi nguyên liệu, có/hoặc không bổ sung phụ gia và phải được qua xử lý ở nhiệt độ rất cao ( >1000 C).  Để chuẩn hoá nguyên liệu, cho phép bổ sung sữa bột và/hoặc chất béo sữa nhưng không quá 1% tính theo khối lượng của sữa tươi nguyên liệu. Hiện nay, sữa tiệt trùng có thể được đựng trong hộp giấy, chai thủy tinh hoặc chai nhựa kín. Sản phẩm có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng, trong điều kiện không mở bao bì sữa tiệt trùng có thể bảo quản trong khoảng thời gian từ 3 – 6 tháng. 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 bổ sung hương trái cây Cô Gái Hà Lan giúp trẻ luôn vui tươi và năng động để khám phá thế giới xung quanh... 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 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 nutifood: với các hương vị dâu, vani, chocolate…. Sữa tiệt trùng Vixumilk:  Bằng nguyên liệu sữa bò tươi nguyên chất, sản xuất trên dây chuyền thiết bị của Tetra Pak Thụy Điển, Vixumilk mang đến cho bạn một loại sữa tươi tiệt trùng hảo hạng, rất tinh khiết, thơm ngon, bổ dưỡng và giá cả hợp lý. Sữa tiệt trùng TH True Milk: Hoàn toàn không sử dụng hương liệu. Được làm từ 100% sữa bò tươi cho bạn tận hưởng trọn vẹn tinh túy thiên nhiên trong từng giọt sữa.  Những nguyên liệu hảo hạng gồm dòng sữa tươi sạch, ngọt lành, và Sô Cô La Nguyên Chất, hương dâu,sữa bổ sung Collagen, canxi,… đã hòa quyện nên một sản phẩm tươi ngon và bổ dưỡng. Hãy cảm nhận sự khác biệt với những giọt sữa tươi nguyên chất đến từ trang trại bò sữa đẳng cấp quốc tế. Một số sản phẩm khác: còn nhiều công ty khác ngoài những công ty trên cũng có sản phẩm sữa tiệt trùng với những công thức, dưỡng chất,… rất đa dạng và phong phú như: Mộc Châu, Ba Vì, Z’ Dozi,… Nguồn nguyên liệu và thành phần của sữa Nguồn nguyên liệu: Đối với các công ty sản xuất sữa trong nước, nguyên liệu trong nước chỉ đáp ứng được 30% nhu cầu sản xuất, trong khi đó 70% còn lại phải nhập khẩu (Somers, 2009). Nguồn nguyên liệu trong nước: Nguồn nguyên liệu trong nước phụ thuộc chính vào tiềm năng phát triển của ngành chăn nuôi bò sữa. Trong tổng đàn bò sữa của cả nước hiện có trên 75% tập trung ở TP Hồ Chí Minh và các tỉnh phụ cận như: Đồng Nai, Bình Dương và Long An v.v..., khoảng 20% ở các tỉnh phía Bắc, dưới 2% ở các tỉnh miền Trung và trên 2% ở Tây Nguyên. Hiện tại, trong cơ cấu giống đàn bò sữa cả nước bò HF thuần chiếm khoảng 10% và bò lai chiếm khoảng 90%. Chăn nuôi bò sữa hiện tại chủ yếu là các hộ gia đình (95%), ngoài ra có một số ít cơ sở chăn nuôi Nhà nước và liên doanh. Các công ty sản xuất sữa lớn trong nước như VINAMILK hoặc Friesland Campina Việt Nam (Dutch Lady), tuy đã bắt đầu phát triển vùng nguyên liệu riêng của mình. Điển hình là VINAMILK, ngoài việc thu mua sữa ở các trang trại nhỏ lẻ của nông dân, đã xây dựng 5 trang trại nuôi bò, với Nghệ An là trang trại bò sữa lớn nhất Việt Nam hiện nay. Song nhìn chung, Việt Nam không có các điều kiện thuận lợi để chăn nuôi bò sữa, do khí hậu nhiệt đới và quĩ đất chật hẹp. Do đó, tuy nhà nước và các công ty sữa đã chú trọng phát triển nguồn nguyên liệu trong nước, nhưng hiện hơn 70% đầu vào sản xuất của các công ty sữa Việt Nam đến từ nhập khẩu. Nguồn nguyên liệu nhập khẩu. Cùng với sự phát triển của ngành sữa về cả sản xuất và tiêu dùng, nhu cầu nhập khẩu các sản phẩm từ sữa tăng lên nhanh chóng qua các năm. Việt Nam nhập khẩu sữa bột chủ yếu từ các nước châu Úc (như New Zealand, Úc), Mỹ, Hà Lan. Bên cạnh đó, giá trị nhập khẩu từ các nước Đông Nam Á như Thái Lan, Malaysia cũng chiếm một phần không nhỏ, chủ yếu là sữa bột thành phẩm nhập từ các nhà máy chế biến sữa của các công ty sữa đa quốc gia đặt tại đây như Dumex, Dutch Lady…Việt Nam trong những năm qua nhập khẩu nhiều nhất từ New Zealand, tiếp đó là Hà Lan, các sản phẩm về sữa. Công ty sản xuất sữa lớn nhất Việt Nam – VINAMILK cũng nhập phần lớn nguyên liệu sữa đầu vào từ Fonterra – một tập đoàn đa quốc gia của New Zealand (nắm giữ 1/3 thương mại sữa bột trên thế giới). Trong định hướng quy hoạch phát triển vùng nguyên liệu đến năm 2020, số lượng bò sữa cả nước sẽ đạt 426.088 con và đến năm 2025, số lượng bò sữa sẽ đạt 601.436 con. Bên cạnh đó, dự kiến sản lượng sữa đến năm 2020 sẽ đạt 934,5 ngàn tấn và đến năm 2025 đạt sẽ đạt 1.344,7 ngàn tấn. Theo đánh giá của các chuyên gia, mặc dù tốc độ phát triển đàn bò sữa ở nước ta hiện vẫn đang ở mức khá cao nhưng theo dự báo, đến năm 2020, tổng sản lượng sữa bò nước ta mới đáp ứng được 35-36% và năm 2025 mới chỉ đáp ứng được gần 40% nhu cầu trong nước. Do đó, các cơ sở chế biến sữa vẫn phải phụ thuộc chủ yếu vào nguồn nguyên liệu nhập khẩu (VEN, 2009). Thành phần của sữa tươi (Sữa bò): Sữa là loại thực phẩm rất giàu chất dinh dưỡng . Trong sữa có đầy đủ các chất cần thiết cho việc tạo thành các tổ chức cơ thể và cơ thể có khả năng hấp thụ sữa rất cao. Trong sữa có đầy đủ các chất dinh dưỡng như chất béo , đường lactoza , các vitamin , chất khoáng , các enzym ,...Ngoài ra trong sữa còn có đầy đủ các axit amin không thay thế . Đây là các axit amin rất cần thiết cho cơ thể .Có thể nói rất ít loại thực phẩm nào mà toàn diện về các chất như sữa. Các thành phần của sữa tươi: Chất béo: Gồm 2 loại : Đơn giản và phức tạp. Chất béo đơn giản: Có hàm lượng 35 đến 45g/l đối với sữa tươi gồm các axit béo no và không no như: axit oleic, palmitic, Stearic. Chất béo phức tạp : Chất béo này thường chứa các phần tử nitơ, photpho , lưu huỳnh. Các axit béo phức tạp này có tên chung là photpho amino axit. Đại diện quan trọng nhất của axit béo này là lexitin. * Đặc tính hoá lý của chất béo: - Mật độ quang ở 150C: 0,91 -0,95 : - Nhiệt độ nóng chảy: 31 - 360C - Nhiệt độ đông đặc : 25 - 300C - Chỉ số iốt : 25 - 45 - Chỉ số xà phòng : 218 - 235 - Chỉ số axit bay hơi không hoà tan : 1,5 - 3 - Chỉ số axit bay hơi hoà tan : 26 - 30 - Chỉ số khúc xạ : 1,453 - 1,462 * Cấu trúc chất béo có trong sữa: Chất béo trong sữa có dạng hình thù của các hạt tiểu cầu hoặc hình ovan với đường kính 2 –10 mm tuỳ thuộc vào giống bò sản sinh ra sữa. Cấu trúc các hạt hình cầu được bao bọc bởi một màng Protein và màng này có 2 phần : Một phần có thể hoà tan trong nước và một phần thì không. Bề mặt bên trong của màng có liên quan mật thiết với một lớp phụ có bản chất Phospholipit, có thành phần chủ yếu là lexitin và cephalin. Đây là những chất béo phức tạp có hàm lượng 0,3 - 0,5g/l. Ngoài ra, màng tế bào còn chứa nhiều chất khác với hàm lượng nhỏ chủ yếu là Cu, Fe, Enzim. Enzim chủ yếu là photphataza mang tính kiềm tập trung trong phần protit và enzim reductaza có trong phần không hoà tan được. Trong quá trình bảo quản, luôn xảy ra sự phân chia các glyxerit trong lòng các tiểu cầu mang đặc tính chung như sau: Phần trung tâm của hạt tiểu cầu chứa các glixetit có điểm nóng chảy thấp, giàu hàm lượng axit oleic và luôn ở trạng thái lỏng trong điều kiện nhiệt độ môi trường. Trong khi đó, phần ngoại vi nơi tiếp xúc với màng chứa các glyxerit có chỉ số iod thấp (5 - 6) nhưng lại có điểm nóng chảy rất cao và đông đặc lại ở nhiệt độ môi trường. Vì lẽ đó, xu thế chung của các hạt chất béo có trong sữa sẽ liên kết lại với nhau để tạo thành hạt hình cầu có kích thước lớn hơn. Đó là nguyên nhân gây nên trạng thái mất ổn định của chất béo có trong sữa và đó là nguyên nhân gây nên sự phân lớp chất béo và các thành phần trong sữa. Protein. Protein trong sữa là một chất đạm hoàn thiện nhất, vì nó chứa hầu hết các loại axit amin đặc biệt là axit amin không thay thế. Protein Polypeptit peptit axit amin *Trong cấu trúc thành phần protein sữa rất đa dạng, bao gồm các chất sau: Cazein toàn phần chứa : 26 -29 g/l b-lactoglobulin : 26 -29 g/l a-lactalbumin: 2,4 - 4 g/l Imunoglobulin 0,8 -1,5g/l Và một số thành phần khác. Trong các thành phần trên, Cazein được coi là thành phần quan trọng nhất của sữa.Về mặt cấu trúc, cazein là các hạt cầu có đường kính thay đổi từ 40 - 200 mm và bằng phương pháp ly tâm người ta có thể tập hợp tất cả các hạt này ở thể lắng như keo có màu trắng hoặc kết tủa cazein dưới dạng hạt mixen lớn nhờ quá trình axit hoá sữa đến pH đẳng điện (pH = 4,6). Đường lactoza: Là thành phần chủ yếu của đường chứa trong sữa, với hàm lượng khoảng 50g/l, tồn tại chủ yếu 2 dạng avà b. Lactoza khi bị thuỷ phân tạo ra các phần tử đường glucoza và một phần tử đường galactoza. C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Lactoza Glucoza Galactoza Trong sữa đường latoza luôn ở trạng thái hoà tan, khả năng hoà tan và kết tinh của lactoza cho ta những ứng dụng quan trọng trong chế biến sữa.Hai đường a-b lactoza luôn tốn tại cân bằng trong chất lỏng theo một tỷ lệ nhất định và cân bằng này được thay đổi bởi nhiệt độ. Đường lactoza ít hoà tan hơn đường sacharoza ở cùng nhiệt độ và ít ngọt hơn. Độ hoà tan của đường lactoza tỷ lệ thuận theo nhiệt độ và nó bị thuỷ phân rất chậm theo nhiệt độ ở nhiệt độ cao.Sự có mặt của đường lactoza góp phần biến màu của sữa trong công nghệ nếu quá trình chế biến ở nhiệt độ cao. Đường lactoza dễ bị lên men dưới tác dụng của vi khuẩn để tạo ra các sản phẩm khác nhau. Quan trọng nhất là tạo thành axit lactic trong sản xuất sữa lên men. C12H22O11 + H2O 4CH3CHOH - COOH + H2O + CO2 lactoza Axit lactic Axit lactic này dưới tác dụng của một số vi khuẩn đặc biệt tạo thành axit propionic hay axit butyric. 3CH3CHOH - COOH CH3(CH2)2COOH + 2CO2 + 2H2 Axit butilic CH3CHOH-COOH CH3-CH2COOH + CO2 + H2O + CH3-COOH Axit propionic Nếu dưới tác động của nấm men đặc biệt thì đường lactoza sẽ tạo thanh các chất theo phản ứng sau: C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Lactoza Glucoza Galactoza Các loại muối khoáng: Hàm lượng của nó trong sữa khoảng: 9 -9,1 (g/l) Các muối khoáng trong sữa chủ yếu gồm : Muối clorua, photphat, xitrat, sunphatnatri, bicacbonnat. Các muối khoáng trong sữa tồn tại dưới 2 dạng cân bằng: dạng hoà tan và dạng keo. Tuy nhiên, dạng cân bằng này có thể phá vỡ dưới các yêu tố công nghệ: pH, nhiệt độ ... Sự tồn tại cân bằng của muối Ca ở dạng hoà tan và dạng phức của các thể keo là có ý nghĩa lớn hơn cả vì nó quyết định đến sự ổn định của sữa. Sự tăng lên hàm lượng Ca sẽ làm tăng khả năng bất ổn định, đặc biệt trong quá trình đun nóng và quá trình lên men. Để tránh hiện tượng này thông thường người ta cho thêm vào sữa những dạng phức tạp đó là các muối photphat hoặc xitrat với liều lượng thích hợp. Axit hữu cơ: Trong sữa chứa nhiều axit hữu cơ như : axit citric, lactic, axetic ... Trong đó, axit citric là axit cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho sữa nhờ vào quá trình. Axit citric diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol Vitamin. Sữa được coi là thức ăn tiêu biểu nhất về số lượng vitamin tuy với hàm lượng không lớn lắm.Hàm lượng vitamin trong sữa cũng chia thành 2 nhóm theo khả năng hoà tan của chúng trong nước hay chất béo. Nhóm vitamin hoà tan trong chất béo: Vitamin A, D, E, chủ yếu nằm trong thành phần của mỡ sữa. Nhóm vitamin hoà tan trong nước : B, C, PP. Hàm lượng vitamin trong sữa bò Vitamin Hàm lượng Vitamin Hàm lượng (mg/l) Vitamin Hàm lượng (µg/l) A D E K 0,2 ÷ 2,0 mg/l 0,375 ÷ 0,500 µg/l 0,75 ÷ 1,00 µg/l 80µg/l B1 B2 B3 B5 B6 0,44 1,75 0,94 3,46 0,5 B12 C Biotine Acid folic 4,3 20 30 2,8 Các enzim: Các enzim tồn tại trong sữa có ý nghĩa lớn trong công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm sữa cũng như bảo quản sữa, các enzim trong sữa được chia làm hai nhóm chính. Nhóm enzim thuỷ phân : gồm Lipaza, photphataza, galactaza, proteaza, amylaza. Trong đó, vai trò của các enzim Lipaza có tính quyết định đến quá trình chế biến và bảo quản sữa. Lipaza có tác dụng thuỷ phân chất béo tạo thành axit béo và glyxerin có pH = 9,4. Nhóm enzim oxy hoá : gồm Reductaza, lactoperoxydaza Catalaza. Các enzim này có vai trò quan trọng trong quá trình làm biến tính sữa. Vi sinh vật trong sữa: Gồm : Vi khuẩn, nấm men, nấm mốc. Nấm men : Có dạng hình cầu, elip, trụ, kích thước lớn nhất từ 2 - 9mm. Phần đông các loại chuyển đường thành rượu và sinh sản theo kiểu nảy chồi. Nấm mốc : Chủ yếu là Muco va Rhizopus. Các loại nấm mốc này gây nên những biến động khi sản xuất các sản phẩm như : Bơ, phomát. Ngoài ra còn có : penicilium, Aspergillus. Vi khuẩn : Hầu hết có kích thước tế bào đồng nhất, kích thước không vượt quá vài micromet. Các vi khuẩn trong sữa : Cocus, Bacterium... quan trọng là vi khuẩn lactic. Thông thường trong sữa chúng có đặc điểm : + Hô hấp hiếu khí hay yếm khí tuỳ tiện . + Không sản sinh ra các hợp chất nitrat . + Lên men các loại đường ở các điều kiện khác nhau . + Ít hay không tiết ra enzym proteaza trong sữa Hai loại vi khuẩn điển hình trong công nghệ chế biến sữa là: Streptococcus Thermophillus. Được coi là tác nhân của sự hình thành axit và quá trình chín của phomát. Streptococcus cremoris và Streptococcus lactic : Là tác nhân của sự đông tụ tự nhiên của quá trình phồng lên của phomát, tạo hương. Nước. Nước là thành phần lớn nhất và quan trọng của sữa tươi, chiếm 90% thành phần trong sữa. Nước trong sữa gồm nước tự do, nước liên kết, nước kết tinh và nước trương. Ngoài nước kết tinh ra thì tất cả những loại nước khác đều có giá trị trong công nghiệp chế biến sữa. QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG Giới thiệu chung Trong ngành công nghiệp sữa, từ nguồn sữa tươi nguyên liệu qua bàn tay chế biến của con người, ta có thể cho ra hàng loạt các sản phẩm vô cùng đa dạng và phong phú như: Sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng, sữa cô đặc, sữa bột, phô mai, bơ, kem,… Nhưng trong tất cả các loại sản phẩm nói trên thì quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng và sữa thanh trùng gần như là giống nhau. Điểm khác biệt quan trọng là sản phẩm sữa tiệt trùng phải được qua xử lý ở nhiệt độ rất cao (trên 100 0C), nhờ đó hệ vi sinh vật và enzyme có trong sữa bị vô hoạt. Ưu điểm lớn nhất của sản phẩm sữa tiệt trùng so với sản phẩm sữa thanh trùng là các nhà sản xuất có thể tiết kiệm được chi phí cho việc bảo quản và vận chuyển sản phẩm trong điều kiện nhiệt độ bình thường. Ngoài ra, các nhà sản xuất có thể chào bán sản phẩm tại những thị trường cách xa nhà máy. Họ không bị áp lực phải tìm ngay nguồn tiêu thụ sản phẩm cho mỗi lô hàng sản xuất. Bởi vì, thời gian bảo quản sản phẩm có thể kéo dài từ 3 đến 6 tháng. Nguồn nguyên liệu được sử dụng trong sản xuất sữa tiệt trùng phải có chất lượng tốt. Ngoài yêu cầu cơ bản về các chỉ tiêu vi sinh, hóa lý và cảm quan, người ta thường quan tâm đến thành phần serum – protein trong sữa tươi. Hàm lượng của chúng dao động 0.1- 0.4 g/l. đây là nhưng protein kém bền nhiệt. một số phân tử serum – albumin dễ bị đông tụ khi ta xử lý sữa ở nhiệt độ cao. Do đó, để sản xuất sữa tiệt trùng, hàm lượng serum – protein không được vượt quá 0.4g/l. Quy trình công nghệ Người ta có thể thực hiện quá trình tiệt trùng sữa trước hoặc sau khi đã rót sản phẩm vào bao bì. Trên cơ sở đó, sơ đồ khái quát quy trình công nghệ sản xuất sũa tiệt trùng có những phương án khác nhau. Tiệt trùng sữa trong bao bì: Sữa nguyên liệu Chuẩn hóa Bài khí Đồng hóa Rót sản phẩm Tiệt trùng Sữa tiệt trùng Bao bì thủy tinh hoặc nhựa Tiệt trùng ngoài bao bì: Phương pháp sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT và gia nhiện gián tiếp Sữa nguyên liệu Chuẩn hóa Bài khí Đồng hóa Tiệt trùng UHT Rót sản phẩm Sữa tiệt trùng UHT Bao bì giấy vô trùng Tiệt trùng sữa ngoài bao bì: Phương pháp sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT và gia nhiệt trực tiếp Sữa nguyên liệu Chuẩn hóa Gia nhiệt sơ bộ bằng phương pháp gián tiếp Gia nhiệt trực tiếp Làm nguội sơ bộ trong môi trường chân không Đồng hóa trong điều kiện vô trùng Làm nguội Rót sản phẩm Sữa tiệt trùng UHT Bao bì giấy vô trùng THUYẾT MINH QUY TRÌNH Thu nhận sữa nguyên liệu: Quá trình vắt sữa: Quá trình vắt sữa quyết định đến sản lượng sữa thu hoạch được từ mỗi con bò cũng như các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa. Hiện nay có hai phương pháp vắt sữa phổ biến: Phương pháp vắt sữa thủ công (vắt bằng tay): Phương pháp này đơn giản nhưng tốn nhiều thời gian, nhân công và khó kiểm soát để bảo đảm sự ổn định cho các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa. Phương pháp vắt sữa thủ công thích hợp cho các hộ gia đình nuôi bò sữa với quy mô nhỏ. Phương pháp sử dụng máy vắt sữa: Được thực hiện ở các trang trại nuôi bò với quy mô lớn. Việc đầu tư trang thiết bị vắt sữa sẽ tốn kém nhưng mang lại nhiều ưu điểm, đặc biệt là dễ dàng kiểm soát và hạn chế được sự nhiễm vi sinh vật từ môi trường vào sữa. Quá trình vận chuyển sữa từ nơi thu hoạch về nhà máy chế biến. Dù cho tuân thủ chặt chẽ các điều kiện vệ sinh, sữa tươi sau khi vắt thường chứa một lượng vi sinh vật nhất định. Do sữa chứa nhiều chất dinh dưỡng, hệ vi sinh vật trên sẽ sinh trưởng nhanh chóng tạo ra nhiều sản phẩm trao đổi chất ngoại bào làm thay đổi thành phần hóa học và giá trị cảm quan của sữa. Sau khi vẳt nếu có thể, cần vận chuyển về nhà máy và đưa vào chế biến trong khoảng thời gian càng ngắn càng tốt. Quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến cần được duy trì ở nhiệt độ không lớn hơn 4 0C. Khi đó, sự sinh trưởng và trao đổi chất của vi sinh vật bị ức chế. Hộ gia đình (vắt sữa thủ công) Sữa được đựng trong bình 30 – 50 ml Vận chuyển thủ công Thủ công Trang trại (vắt sữa bằng máy và làm lạnh sữa) Sữa được đựng trong các bồn bảo quản lạnh Vận chuyển bằng xe bồn. Trạm thu mua sữa (kiểm tra và làm lạnh sữa) Nhà máy chế biến sữa Sơ đồ quá trình vận chuyển sữatừ nơi thu hoạch đến nhà máy chế biến. Quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến. Khi đến quá trình này, trước khi sữa được mang vào sản xuất thì người ta cần phải kiểm tra chất lượng sữa một lần nữa nhưng nhìn chung, Các quá trình kiểm tra chất lượng ở khâu này nhằm mục đích là đánh giá chất lượng sữa thô nguyên liệu có đảm bảo chất lượng không , có an toàn không , có đảm bảo an toàn vệ sinh không , tỉ lệ nhiễm vi khuẩn là bao nhiêu ... Từ đó công ty sẽ có những kế hoạch và nội dung để điều chỉnh chất lượng sữa cho phù hợp với thiết bị chủa nhà máy trước khi cho sữa nguyên liệu vào sản xuất Thu nhận sữa nguyên liệu. Đây là quá trình đầu tiên và cũng là một trong những quá trình quan trọng trong việc sản xuất sữa. Sữa tươi 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 4 0C và đã thanh trùng. Ở quá trình đầu tiên này thì sự biến đổi của sữa chưa được thể hiện rõ ràng nên nó vẫn giữ được độ tươi và nguyên chất của sữa trước khi vận chuyển về nhà máy sản xuất . Thuyết minh quy trình Quá trình chuẩn hóa Mục đích của quá trình chuẩn hóa là công đoạn hiệu chỉnh hàm lượng chất béo cho sản phẩm sữa . Nếu sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo thấp ta sẽ bổ sung thêm cream vào. Ngược lại, nếu sữa nguyên liệu có hàm lượng chất béo cao thì ta có thể bổ sung thêm sữa gầy hoặc ly tâm để loại bớt chất béo ra khỏi sữa. Tiến hành chuẩn hóa sữa theo 2 cách: bằng máy li tâm tiêu chuẩn hóa tự động hoặc bằng phối trộn. Do quá trình này là quá trình phối trộn để làm tăng hay giảm độ béo nên nó sẽ làm thay đổi hương vị béo của sữa , độ béo của sữa sau khi chuẩn hóa vẫn đảm bảo được hàm lượng chất béo mà tiêu chuẩn của công ty hay của sản phẩm sữa quy định về hàm lượng tối thiểu của chất béo có trong sữa. Quá trình cũng giúp cho sản phẩm khi tới tay của người tiêu dùng là đồng nhất Quá trình bài khí: Mục đích của quá trình bài khí là loại bỏ bớt chất khí trong sữa càng nhiều càng tốt. Khi đó, hiệu quả truyền nhiệt tăng và hiệu quả quá trình đồng hóa, tiệt trùng sẽ tăng; các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa sẽ được tách bỏ và chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn Bài khí sẽ làm giảm áp suất trong hộp, nên hộp khi thanh trùng không bị biến hay làm hư hỏng sữa Hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm . Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong sữa Sau khi thanh trùng sữa , trong số các loại vi sinh vật còn sống, tồn tại các vi sinh vật hiếu khí và nha bào của nó. Nếu trong môi trường còn nhiều Oxy, các vi sinh vật đó có điều kiện phát triển, gây hư hỏng sữa. Khi bài khí, các vi sinh vật hiếu khí không có điều kiện phát triển, nên dù còn sống cũng không gây hư hỏng cho sữa. Hiện nay người ta chủ yếu bài khí bằng thiết bị chân không. Người ta dùng bơm chân không để hút không khí ra khỏi sữa để lọa bỏ một số khí không có lợi cho sản phẩm . Ngoài ra người ta con bài khí ở nhiệt độ là 85 o C . Đồng hóa: Mục đích của quá trình đồng hóa là: Tránh hiện tượng tách pha của chất béo xảy ra trong quá trình lên men sữa và làm tăng độ đồng nhất cho sản phẩm. Quá trình đồng hóa sữa sẽ ảnh hưởng tốt đến cấu trúc micelle trong sữa và cải thiện cấu trúc gel của sữa chua thành phẩm. Thường đồng hóa ở áp suất 200-250 bar, nhiệt độ từ 65-70oC. Nên đồng hóa sữa ở nhiệt độ 60 – 850C. Tác dụng: Đồng hóa làm phân tán đồng đều chất béo trong sản phẩm Làm bền hệ nhũ tương và huyền phù . Mầu sắc trắng hơn và kích thích cảm quan và tiêu dùng . Kích thước hạt béo càng lớn thì tốc độ kết hợp của nó càng cao dẫn đến sự tích tụ và tách lớp chất béo theo thời gian.Ở kích thước nhỏ tốc độ kết hợp của những hạt béo giảm rất lớn do đó sản phẩm được đồng hóa rất ổn định theo thời gian. Các yếu tố ảnh hưởng: Hàm lượng béo cao, sự đông tụ béo nhiều Trạng thái vật lý và sự liên kết của chất béo càng lớn thì kích cỡ các hạt cầu càng lớn Nhiệt độ đồng hóa: 700C Nhiệt độ tăng, độ nhớt giảm, đồng hóa dễ hơn Chất béo hóa rắn ở 30-450C. Nếu nhiệt độ đồng hóa thấp hơn, đồng hóa sẽ không hiệu quả và không phân tán hoàn toàn được các hạt cầu béo.Quá trình đồng hóa xảy ra hiệu quả nhất khi các chất béo tồn tại ở pha lỏng và liên kết bình thường với sữa. Áp suất (100-110 bar), áp suất cao, các hạt cầu béo tạo ra nhỏ và sự phân tán của các phân tử lipid sẽ tăng lên cùng vớ sự gia tăng nhiệt độ đồng hóa Đồng hóa sữa là để giảm kích thước của các cầu mỡ , làm chúng phân bố đều chất béo trong sữa , làm cho sữa được đồng nhất ( không có váng nổi lên) Khi xảy ra quá trình đồng hóa thì nó sẽ làm tăng khả năng giữ nước làm tình tính chất của sản phẩm đồng nhất . Làm tăng mức độ phân tán của cream , chất béo và plasma , thay đổi thành phần tính chất của protein . Tiệt trùng: Gồm 3 giai đoạn: gia nhiệt, giữ nhiệt và làm nguội Tiệt trùng sữa trong bao bì: Quá trình tiệt trùng sữa có thể thực hiện theo hai phương pháp: gián đoạn hoặc liên tục - Phương pháp gián đoạn: Sử dụng nồi hấp (autoclave) dạng hình trụ đứng hoặc nằm ngang, bên trong có bàn xoay hoặc không. Bộ phận này giúp đảo trộn sữa trong từng bao bì, nhờ đó sự phân bố nhiệt trong sản phẩm sẽ đồng đều hơn và hiệu quả tiệt trùng sẽ cao hơn. Sữa sau đồng hóa sẽ được gia nhiệt lên đến 80oC và rót vào bao bì, tiếp theo sữa sẽ được đưa vào thiết bị tiệt trùng. Chế độ tiệt trùng thông dụng: nhiệt độ 110-120oC, thời gian 15-40 phút - Phương pháp tiệt trùng liên tục: sử dụng thiết bị tiệt trùng thủy lực (hydrostatic steriliser) dạng đứng hoặc thiết bị tiệt trùng hydrolock Thiết bị tiệt trùng thủy lực: Hệ thống băng tải của thiết bị sẽ đưa sữa đi từ vùng gia nhiệt, qua vùng tiệt trùng, đến vùng làm nguội rồi ra khỏi thiết bị. Thời gian lưu một sản phẩm trong thiết bị trung bình là 1 giờ. Vùng tiệt trùng có nhiệt độ khoảng 115-125oC và thời gian gian sữa đi qua vùng này từ 20-30 phút. Năng suất hoạt động của thiết bị loại nhỏ: 2000 sản phẩm/giờ (bao bì dung tích 0,5l); loại lớn: 16000 sản phẩm/giờ (bao bì dung tích 1l). Cả 2 loại bao bì thủy tinh và nhựa đều có thể sự dụng được. Thiết bị tiệt trùng hydrolock: Tương tự như trên, sữa sẽ được đưa vào vùng tiệt trùng rồi qua những vùng làm nguội trưới khi ra khỏi thiết bị. Thời gian lưu của sản phẩm trong thiết bị khoảng 30-35 phút. Vùng tiệt trùng có nhiệt độ 132-140oC với thời gian lưu sản phẩm 10-12 phút. Thiết bị có thể sự dụng cho cả hai loại bao bì thủy tinh và nhựa. Năng suất hoạt động của thiết bị có thể lên đến 12000 sản phẩm/giờ Các biến đổi quan trọng diễn ra trong quá trình tiệt trùng: Do quá trình tiệt trùng sữa diễn ra ở nhiệt độ cao và thời gian dài, bên cạnh những biến đổi có lợi như tiêu diệt tế bào sinh dưỡng, bào tử vi sinh vật, vô hoạt enzyme… thì cũng có một số biến đổi bất lợi xảy ra. Tiệt trùng ngoài bao bì bằng phương pháp sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT và gia nhiệt gián tiếp: Ta có thể sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm bảng mỏng hoặc ống lồng. Tác nhân gia nhiệt là nước nóng và hơi. Tác nhân làm nguội là nước lạnh. Chế độ tiệt trùng UHT thường dùng là nhiệt độ 143-145oC, thời gian 4-5 giây. Trong thực tế sản xuất, trên các dây chuyền tự động, sự gia nhiệt hoặc làm nguội cho từng quá trình: chuẩn hóa, bài khí, đồng hóa và tiệt trùng được bố trí sắp xếp theo một trật tự nhất định để tiết kiệm chi phí năng lượng được nhiều nhất. Năng suất hoạt động của hệ thống tiệt trùng (sử dụng phương pháp gia nhiệt gián tiếp thường từ 1000-30000 lít/giờ Quá trình tiệt trùng UHT sử dụng nhiệt độ cao trong thời gian rất ngắn nên hạn chế được ở mức tối thiểu những biến đổi ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Cụ thể như hàm lượng vitamin B1 chỉ tổn thất 3%, hàm lượng lysine bị giảm 0,4-0,8% so với giá trị ban đầu. Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tiệt trùng UHT tương tự như sữa thanh trùng. Sản phẩm không bị sậm màu và không có sữ thay đổi đáng kể về mùi vị so với sữa tươi. Tiệt trùng ngoài bao bì bằng phương pháp sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT và gia nhiệt trực tiếp: Sữa sau quá trình chuẩn hóa để hiệu chỉnh hàm lượng chất béo sẽ được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng hoặc ống lồng để gia nhiệt sơ bộ lên đến 80oC. Tiếp theo, để phối trộn sữa với hơi, người ta sử dụng thiết bị dạng ống nằm ngang với đầu phun hơi hoặc thiết bị phối trộn dạng hình trụ đáy côn. Nhiệt độ hỗn hợp sữa và hơi sau khi phối trộn sẽ nằm trong khoảng 140-150oC. Thời gian tiệt trùng chỉ kéo dài trong vài giây. Sau đó, hỗn hợp sữa và hơi nước sẽ được đưa vào thiết bị làm nguội sơ bộ trong môi trường chân không. Khi đó, một phần nước trong hỗn hợp sữa và hơi nước sữa và hơi nước sẽ được tách ra ngoài. Ngoài ra, quá trình làm nguội sơ bộ trong môi trường chân không còn có mục đích bài khí. Nhiệt độ của sữa khi thoát ra khỏi thiết bị làm nguội chân không đạt xấp xỉ 80oC. Tiếp theo, sữa sẽ được đưa vào thiết bị đồng hóa hai cấp và làm việc trong điều kiện vô trùng. Cần lưu ý khi gia nhiệt sữa lên đến 140-150oC bằng phương pháp gia nhiệt trực tiếp, một số micelle có thể kết hợp với nhau và tạo nên các khối micelle có kích thước lớn. Hiện tượng này làm xuất hiện cặn trong sữa trong quá trình bảo quản. Quá trình đồng hóa ngoài mục đích làm giảm kích thước các hạt cầu béo và phân bố đều chúng trong pha liên tục thì còn có chức năng phá vỡ các khối micelle có kích thước lớn, hạn chế hiện tượng sữa có cặn. Trong một số trường hợp, các nhà sản xuất tăng giá trị áp suất đồng hóa lên rất cao. Áp suất sử dụng ở cấp đầu tiên trong thiết bị đồng hóa có thể lên đến 400 bar. Cuối cùng, sữa sua quá trình đồng hóa sẽ được tiếp tục làm nguội trong thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng hoặc ống lồng ống về 20oC rồi đi vào bồn trữ vô trùng hoặc máy rót sản phẩm. Năng suất hoạt động của hệ thống thiết bị tiệt trùng UHT bằng phương pháp gia nhiệt trực tiếp thường dao động trong khoảng 2000-30000 lít/giờ. Rót sản phẩm: 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. Cách tiến hành:. Bao bì dành cho sữa tiệt trùng UHT là ép sát bên trong lớp giấy, có đến 2 lớp polyethylene mỏng được ngăn cách nhau bởi một lớp nhôm. Cấu trúc này giúp ngăn cản triệt để ánh sáng bên ngoài có thể xâm nhập vào bên trong hộp. Nhờ vậy, sản phẩm có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng trong thời gian dài. Bảng so sánh quá trình tiệt trùng Trong bao bì Ngoài bao bì Trực tiếp Gián tiếp Thời gian tiệt trùng lâu ảnh hưởng chất lượng cảm quan. Tốn năng lượng hơn. Ưu điểm: Gia nhiệt và làm nguội nhanh ít bị biến đổi, cảm quan tốt. Tiết kiệm năng lượng ( ít tổn thất hơi). Nhược điểm: Khó kiểm soát quá trình. Cần kiểm tra hơi trước khi đưa vào sử dụng. Sản phẩm bị pha loãng. Không tái sử dụng hơi. Ưu điểm: Có thể điều khiển nhiệt độ khi gia nhiệt. Tiết kiệm năng lượng. Nhược điểm: Sản phẩm có thể bị biến đổi chút ít. BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU Từ nguồn sữa tươi hoàn toàn tự nhiên, không qua một quy trình xử lý nào hay bổ sung bất cứ phụ gia và hợp chất phối trộn nào, đến việc thông qua một quy trình sản xuất với nhiều giai đoạn, thì tất cả các thành phần của sữa về mặt: Vật lý, hóa học, cảm quan,… ít nhiều thì cũng có sự thay đổi. Và dưới đây là một số thay đổi: Sữa nguyên liệu: Trong quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến,các biến đổi vật lý, hóa học, sinh học, hóa lý và hóa sinh có thể diễn ra. Tuy nhiên, các biến đổi trên phụ thuộc vào thành phần hóa học và hệ vi sinh vật có trong sữa sau khi vắt cũng như phụ thuộc vào các điều kiện bảo quản ( nhiệt độ, sự có mặt của oxy,..) Các biến đổi sinh học: Trong quá trình bảo quản, hệ vi sinh vật sẽ phân giải và sử dụng một số chất dinh dưỡng có trong sữa. Theo thời gian các vi sinh vật sẽ lớn hơn về kích thước, nặng hơn về khối lượng và sinh sản tạo ra nhiều tế bào mới. Song song với hiện tượng trên thì hàm lượng các chât dinh dưỡng trong sữa sẽ giảm dần cùng với sự phát triển của nhiều hợp chất mới do vi sinh vật phân giải và chuyển hóa nên. Các biển đổi hóa học và hóa sinh: Thủy phân chất béo: Việc thủy phân chất béo, giải phóng các aicd béo tự do, đặc biệt là các aicd béo có phân tử lượng thấp như: aicd butyric, aicd caproic,… làm cho sữa có mùi ôi khét. Oxy hóa chất béo: Quá trình oxy hóa này sẽ tạo ra các hydroperoxyde và làm cho sữa có mùi kim loại. Thủy phân protein: Các sản phẩm thu được sẽ phụ thuộc vào mức độ thủy phân và có thể là các polypeptid với phân tử lượng khác nhau, peptid hoặc aicd amin. Một số peptid lam cho sữa có vị đắng. Phân hủy các amin: Quá trình này làm thay đổi sâu sắc thành phần hóa học và mùi vị của sữa. Các biến đổi vật lý: Một số chỉ tiêu vật lý như: tỷ trọng, độ khúc xạ ánh sáng, độ nhớt của sữa phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi bảo quản sữa ở nhiệt độ thấp, các chỉ tiêu này sẽ thay đổi đôi chút. Nhưng nhìn chung các biến đổi này không đáng kể. Các biến đổi hóa lý: Sự thay đổi cấu trúc micelle. Sự thay đổi hệ nhũ tương. Quá trình tiêu chuẩn hóa: Biến đổi vật lý: Hệ số truyền nhiệt, tỷ trọng của sữ bị thay đổi Quá trình bài khí: Biến đổi vật lý: Tăng hiệu quả truyền nhiệt cho quá trình tiệt trùng Biến đổi cảm quan: Cải thiện hương vị của sản phẩm Quá trình đồng hóa: Biến đổi vật lý: Kích thước của hạt cầu béo trong sữa sẽ giảm đi, nhiệt độ của sữa sẽ tăng nhẹ do tác động của áp suất (Khi áp suất đồng hóa tăng thêm 40atm thì nhiệt độ của sữ sẽ tăng thêm 1oC) Biến đổi hóa lý: Diện tích bề mặt giữa hai pha dầu và nước trong hệ nhũ tương sẽ gia tăng, từ đó làm tăng sức căng bề mặt của các hạt cầu béo trong hệ; kích thước hạt béo giảm, các hạt chất béo phân phối đồng đều trong khối sữa làm cho trạng thái hệ nhũ tương trong sữa bền hơn. Quá trình tiệt trùng: Các biến đổi quan trọng diễn ra trong quá trình tiệt trùng: Do quá trình tiệt trùng sữa diễn ra ở nhiệt độ cao và thời gian dài, bên cạnh những biến đổi có lợi như tiêu diệt tế bào sinh dưỡng, bào tử vi sinh vật, vô hoạt enzyme… thì cũng có một số biến đổi bất lợi xảy ra. Biến đổi hóa học: - Một số vitamin bị phân hủy, đặc biệt là vitamin B1, B2 và C. Theo Bylund Gosta (1995), trong quá trình tiệt trùng, tổn thất vitamin B1 từ 20-50%, tổn thất vitamin B2 và C có thể lên đến gần 100% - Ở nhiệt độ cao, các hợp chất khử như đường lactose tác dụng với những hợp chất chứa nhóm –NH2 (acid amin, peptide…) theo phản ứng Maillard hình thành nên các hợp chất khử và chất màu. - Một số protein có trong sữa (whey protein) có thể bị biến tính một phần. Tuy nhiên, biến đổi này không ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng của sữa tiệt trùng. Thực tế cho thấy các enzyme trong cơ thể người sử dụng sẽ dễ dàng “tấn công” những protein đã bị biến tính sơ bộ trong thực phẩm, nhờ đó khả năng tiêu hóa của protein sẽ tốt hơn. Biến đổi vật lý: Do nhiệt độ của sữa thay đổi trong suốt quá trình tiệt trùng nên các chỉ tiêu như độ nhớt, tỷ trong của sữa… sẽ thay đổi theo. Biến đổi hóa lý: Nhiệt độ cao có thể làm biến tính một số phân tử protein. Ngoài ra, nếu chúng ta gia nhiệt sữa tươi bằng phương pháp gia nhiệt trực tiếp và làm nguội sữa trong điểu kiện chân không thì trong quá trình tiệt trùng còn xảy ra một số niến đổi hóa lý khác như bốc hơi nước, bài khí, ngưng tụ. Biến đổi sinh học và hóa sinh: các tế bào vi sinh vật và enzyme trong sữa sẽ bị vô hoạt Biến đổi cảm quan: Sau quá trình tiệt trùng, màu sắc sữa trở nên đậm hơn khi ta so sánh với sữa tươi. Sản phẩm thoảng mùi caramel và mùi nấu (cooked flavor) CÁC CHỈ TIÊU CỦA SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG Bảng 1 – Các chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi tiệt trùng Tên chỉ tiêu Yêu cầu Màu sắc Màu đặc trưng của sản phẩm Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng của sản phẩm, không có mùi, vị lạ Trạng thái Dịch thể đồng nhất Bảng 2 – Các chỉ tiêu lý – hoá của sữa tươi tiệt trùng Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu Hàm lượng chất khô, % khối lượng, không nhỏ hơn 11,5 Hàm lượng chất béo, % khối lượng, không nhỏ hơn 3,2 Tỷ trọng của sữa ở 20oC, g/ml, không nhỏ hơn 1,027 Độ axit, oT 16-18 Bảng 3 – Hàm lượng kim loại nặng của sữa tươi tiệt trùng Tên chỉ tiêu Mức tối đa Asen, mg/l 0,5 Chì, mg/l 0,5 Cadimi, mg/l 1,0 Thuỷ ngân, mg/l 0,05 Bảng 4 – Các chỉ tiêu vi sinh vật của sữa tươi tiệt trùng Tên chỉ tiêu Mức cho phép Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 10 Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 E.Coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 Salmonella, số vi khuẩn trong 25 ml sản phẩm 0 Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 Clostridium perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 0 TIỀM NĂNG PHÁT TRIỂN Như những lời đã giới thiệu từ đầu, thì ngành công nghiệp sữa là một ngành phát triển mạnh. Bởi nó là một trong những ngành cung cấp chất dinh dưỡng thiết yếu cho con người, nâng cao giá trị cuộc sống, phát triển thế hệ con người, một trong những yếu tố giúp thúc đẩy nền kinh tế toàn cầu,… Vì những lý do đó, cho nên ngành công nghiệp sữa Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung đã và đang không ngừng phát triển nên những thành công mới qua những dòng sản phẩm đầy sự đa dạng và phong phú trên thị trường. Hiện nay, trên thị trường xuất hiện nhiều loại sản phẩm sữa tiệt trùng như: Sữa bổ sung hương dâu, cam, vanile, cacao,… Sữa tiệt trùng bổ sung thêm đường saccharose, Sữa tiệt trùng bổ sung đường saccharose và bột cacao, sữa tiệt trùng bổ sung vitamin, collagen, … Quy trình công nghệ sản xuất các sản phẩm trên cũng tương tự như quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT. Quá trình phối trộn nguyên sữa và các nguyên liệu phụ, phụ gia… luôn được thực hiện trước giai đoạn đồng hóa và tiệt trùng. Hàm lượng các nguyên liệu phụ (đường, bột cacao,…) và các phụ gia cần bổ sung phụ thuộc vào giá trị các chỉ tiêu hóa lý và cảm quan mà những nhà sản xuất mong muốn. Chúng được xác định bằng phương pháp thực nghiệm. Ngoài ra, để ởn định chất lượng sản phẩm, người ta còn sử dụng thêm các phụ gia làm bền hệ nhủ tương, phụ gia tạo độ nhớt,… để sản phẩm đạt được các giá trị cảm quan theo yêu cầu. KẾT LUẬN Sau một thời gian tìm hiểu nghiên cứu đề tài đồ án Công Nghệ Sản Xuất Sữa Tiệt Trùng chúng tôi đã rút ra một số nhận xét và bài học cho mình: Sau những ngày, phải gọi là thật sự được nghiên cứu một sản phẩm mà mình yêu thích và quan tâm, tôi được biết thêm rất nhiêu điều về loại hình sản phẩm này, nào là về lịch sử mở đầu của nó, đến công nghệ sản xuất và sau cùng là sự đa dạng sản phẩm trên thị trường. Lịch sử phát triển ngành sữa: Từ ban đầu, Đất nước Việt Nam ta vốn là không có ngành chăn nuôi bò sữa, nhưng do điều kiện, hội nhập và lúc đầu một phần là nhờ người Pháp đem ngành chăn nuôi này đến Việt Nam vào những năm 1920, mặc dù với mục đích là cũng chỉ phục vụ cho họ, nhưng từ đây nó đã trở thành một trong những ngành chăn nuôi quan trọng của Việt Nam. Trãi qua không ít khó khăn, gian nan thì ngành sữa dần được cũng cố và phát triển qua từng năm, đáng nhớ nhất là giai đoạn từ năm 1990 – 2004 và đến ngày nay thì nghành chăn nuôi bò sữa đã trở thành một nghành công nghiệp không thể thiếu – công nghiệp chế biến sữa. Khi nói đến một quy trình sản xuất của bất kỳ sản phẩm nào, thì điều đầu tiên ta phải nhắc đến nguồn nguyên liệu. Dù ngành chăn nuôi bò sữa ở nước ta cũng phát triển khá mạnh, tuy nhiên để cung cấp đủ được sản lượng cho ngành chế biến thì thật không đơn giản. Nước ta chỉ đáp ứng được 25 – 30% về nhu cầu này, còn lại ta phải dựa vào nguồn nhập khẩu rất lớn từ các nước như: Mỹ, Úc, Thái Lan, Malaisia,Anh,… Còn quy trình sản xuất thì cũng khá đơn giản nhưng đòi hỏi yêu cầu kỷ thuật và tính nghiêm ngặc chặt chẽ rất cao. Vì để đem lại sức khỏe cùng những dưỡng chất thật sự thiết yếu và an toàn cho người sử dụng thì việc kiểm soát vi sinh vật trong sản phẩm luôn được chú trọng. Sữa giờ đây được coi là một trong những ngành quan trọng không chỉ về cung cấp đa dạng và nhiều chất dinh dưỡng mà còn là một nguồn lương thực không thể thiếu. Nên từ đó, sức tiêu thụ sữa trên toàn cầu rất cao. Dẫn đến ngành sữa ngày nay đang không ngừng phát triển với rất nhiều dòng và chủng loại. Nếu bạn bị thiếu canxi, bạn sẽ phải uống sữa bò. Loại sữa này chứa các loại chất béo, khoáng chất và vitamin như vitamin D, protein, vitamin B, potassium, iốt và thay thế chất béo Omega 3. Sữa bò không làm bạn tăng cân và nên bổ sung vào chế độ ăn kiêng lành mạnh. Ngoài việc giúp xương chắc khỏe nhờ canxi, sữa bò còn kiểm soát huyết áp vì có chứa potassium, iốt cải thiện chức năng tuyến giáp và ngừa bệnh gút. Theo tôi đối với sinh viên của nghành công nghệ thực phẩm thì tôi cần phải nghiêm túc trong học tập để có những kiến thức nền tảng vững chắc nhằm tạo ra những sản phẩm dinh dưỡng tốt cho sức khỏe con người đem lại lợi ích cho xã hội mai sau . Do thời gian có hạn và kiến thức còn nhiều hạn chế nên đề tài chỉ có thể chú trọng tìm hiểu thông tin cũng như nguồn tiêu thụ, quy trình sản xuất,… Nếu có thể tìm hiểu thêm về đề tài này thì tôi sẽ nghiên cứu sâu hơn các sản phẩm từ sữa như: sữa thanh trùng, kem, phô mai, sữa cô đặc,... Và nghiên cứu phát triển sản phẩm tạo ra nhiều loại mới và nâng cao giá trị dinh dưỡng hơn. TÀI LIỆU THAM KHẢO Lê Văn Việt Mẫn – “Tập 1, Công Nghệ Sản Xuất Các Sản Phẩm Từ Sữa” – NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM. Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên) – “Công nghệ chế biến thực phẩm” - NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM.