Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
Trường Đại Học Tôn Đức Thắng
Khoa Khoa Học Ứng Dụng-Bộ Môn Công Nghệ Sinh Học
Lớp 07SH1D
Giáo viên hướng dẫn
Nguyễn Thị Cẩm Vi
Nhóm thực hiện:
VÕ HUỲNH HỒNG ÂN
TRẦN THỊ BẠCH KIM
BÙI THỊ NGỌC LAN
NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYÊN
GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi
1
Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
Mục Lục:
I>Sơ lược về ngành sản xuất bơ.
1. Phân loại bơ.
2. Lịch sử ngánh sản xuất bơ.
II>Nguyên liệu sản xuất.
1. Cream.
2. Các vi sinh vật.
3. Phụ gia.
III>Quy trình sản xuất.
1. Quy trình sản xuất bơ lên men:
A. Quá trình thu nhận Cream từ sữa.
B. Thanh trùng Cream.
C. Cấy giống vi sinh vật vào Cream.
D.Lên men(ủ chin) và sử lý nhiệt-lạnh.
E. Quá trình tạo hạt.
F. Đóng gói sản phẩm.
Theo nhiều nghiên cứu bơ được con người sản xuất từ rất lâu nhưng chủ
yếu là ở vùng Địa Trung Hải. Con người làm bơ từ nguyên liệu chình là váng
sữa của cừu hoặc dê theo phương pháp thủ công là chính’Đến năm 1879 bơ
được đưa vào sản xuất công nghiệp với sự ra đời của thiết bị chất béo.Đến năm
1890 người ta đã sử dụng canh trường vi khuẫn lactic trong sản xuất bơ.
II. Nguyên liệu sản xuất.
1. Cream.
- Nguyên liệu chính trong sản xuất bơ là cream. Các nhà máy sản xuất bơ có
thể thu cream từ nguyên liệu sữa tươi bằng phương pháp li tâm hoặc thu mua
cream từ các nhà máy chế biến sữa khác. Trên thị trường hiện này hàm lượng
chất béo trong cream thường dao động trong khoảng 35-40%.
- Để đánh giá chất lượng cream, người ta dựa vào ba nhóm chỉ tiêu; cảm quan,
hoá lí và vi sinh.
+Trong nhóm chỉ tiêu cảm quan, mùi và vị cream là hai chỉ tiêu quan trọng
nhất.cream không được có mùi lạ đặc biệt là mùi ôi do chất béo bị oxy hóa .
+ Đối với các chỉ tiêu lí hóa, người ta thường quan tâm đến chỉ số iốt của
cream. Nếu chỉ số iôt quá cao (lớn hơn 42) bơ thành phẩm sẽ có cấu trúc rất
mềm. Ngược lại nếu chỉ số iốt quá thấp (nhỏ hơn 28) bơ sẽ cứng và khó quết lên
bánh khi sử dụng .
GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi
3
Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
+ Ngoài ra, với sản phẩm bơ lên men, nguyên liệu cream không được chứa
các chất kháng sinh và không được nhiễm các chất tẩy rửa công nghiệp. Nhưng
chất này sẽ ức chế sự hoạt động của vi khuẩn lactic và kéo dài thời gian lên
men. Hơn nữa, hàm lượng trao đổi chất do giống vi khuẩn tạo ra sẽ không cân
đối và ảnh hưởng không tốt đến hương vị của sản phẩm.
Hàm lượng VSV trong cream càng thấp càng tốt. Người ta thường chú ý
đến nhóm vi khuẩn ưa lạnh vì chúng có khả năng sinh tổng hợp enzime lipase
chịu nhiệt trong quá trình thanh trùng cream, hầu hết các VSV bị tiêu diệt.
5
Cream
Thanh trùng và
loại bỏ khí
Vi
khuẩn
lactic
Nhân giống
Lên men (ủ chín)
Tạo hạt
bơ(churning)
và xử lý
Muối
và
phụ gia
Sữa gầy
Bao gói
Tách
Cấy Giống
Sữa
Thành phẩm
Sữa gầy
Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
Sơ đồ công nghệ sản xuất bơ
A. Quá trình thu nhận Cream từ sữa.
- Sữa nguyên liệu sau khi thu nhận sẽ được thanh trùng ở 63
0
C.Sau dó
Cream thu nhận được tách axit bằng phương pháp ly tâm hoặc đổ lắng sữa một
cách đột ngột. Sau đó sữa được đưa vào máy đánh Cream để thu nhận Cream
Cần biết rằng thiết bị ly tâm có tốc độ khác nhau nên khoảng cách giữa
các hạt với trung tâm của thiết bị cũng khác nhau. Do phương pháp tách Cream
tự nhiên rất lâu nên phương pháp ly tâm la phương pháp được sử dụng chính
trong quá trình tách Cream hiện nay của các công ty sản xuất BƠ
B.Thanh trùng và loại bỏ khí của Cream.
GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi
7
Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
-Mục đích của việc thanh trùng: phá hủy các cấu trúc của VSV gây
bệnh.Làm cho các Enzym lipaza từ VSV không có khả năng hoạt động được ở
nhiệt độ cao.Giải phóng 1 số chất có khả năng oxi hóa gây các mùi bất thường.
-Từ những bồn chứa trung gian, kem đi đến sự Pasteur hóa tại một nhiệt
độ (của) 95
0
C hoặc hơn. Nhiệt độ cao được cần phá hủy những men và những vi
sinh vật cực nhỏ làm suy yếu chất lượng bảo quản bơ. Việc thanh trùng đồng
thời tạo mùi vị đặc trưng cho Cream.Mùi vị này phụ thuộc vào thời gian thanh
trùng và lượng axit có trong Cream.
-Nếu tăng nhiệt độ và thời gian thanh trùng thì hiệu quả của quá trình sẽ
tăng. Tuy nhiên Cream sẽ có mùi nấu và ảnh hưởng xấu đến chất lượng bơ thành
phẩm.
-Trong trường hợp cream có mùi lạ do các loại khí người ta sử dụng
phương pháp bài khí trong điều kiện chân không để tách các cấu tử dễ bay hơi ra
khỏi cream.Quá trình bài khí sẽ được kết hợp thực hiện cùng với quá trình thanh
trùng cream. Đầu tiên cream sẽ được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng
mỏng để gia nhiệt lên 78
o
C. Tiếp theo, cream được đưa vào bồn chân không để
thực hiện quá trình bài khí. Áp lực chân không cầu được hiệu chỉnh sao cho
nhiệt độ sôi của cream trong bồn dao động quanh giá trị 62
D.Sử lý nhiệt và lên men(làm chin):
-Giai đoạn lên men này làm cho sản phẩm bơ có mùi đặc trưng.Sự khác
nhau về mùi đặc trưng phụ thuộc vào giai đoạn làm chin này.Nếu bơ chỉ được
làm chin bởi phương pháp đánh Cream thì bơ không có mùi thơm .Và ngược
lại,nếu quá trình làm giảm bớt độ Axit trong khối Cream trước khi đanh Cream
thì hương thơm tăng đáng kể.
-Dựa vào sự tạo thành hương vị của bơ thì hương vị bơ hình thành bởi 2
tác nhân chính là: Sự có mặt của VSVđể tạo ra các sản phẩm lên men.Tác dụng
của các phản ứng hóa họclàm thành phần của bơ khác với nguyên liệu tạo ra bơ.
- Quá trình lên men được thực hiện trong thiết bị hình trụ, có cánh khuấy
và bộ phận hiệu chỉnh nhiệt độ. Vi khuẩn lactic sẽ sinh tổng hợp acid lactic và
sản phẩm trao đổi chất tạo độ chua và hương vị đặc trưng cho cream. Tốc độ
acid hóa cream và chế độ xử lí nhiệt sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc bơ thành phẩm.
- Quá trình sử lí nhiệt: Mục đích của quá trình xử lý nhiêt-lạnh là kết tinh
một lựợng chất béo trong cream. Do cream chứa hổn hợp chất béo có điểm nóng
chảy khác nhau nên nhiệt độ kết tinh của chúng cũng khác nhau. Tốc độ kết tinh
và độ tinh khiết của các tinh thể sẽ phụ thuộc vào chế độ xủ lý nhiệt. Quá trình
xử lí này phu thuộc độ đông đặc của chất béo.
+ Chất béo có độ đông đặc cao:
+ Chất béo có độ đông đặc trung bình:giá trị iond>39 chu trình nhiệt từ
15
0
C trở xuống.
+Chất béo có độ đông đặc thấp:giá trị iond >39-40;Sau khi thanh trung
sẽ được làm lạnh xuống 20
0
C ,để lên men trong 5h rồi làm lạnh xuống 8
0
C nếu
giá trị iond là 39-40; làm lạnh xuống 6
5
5
6
7
5
F. Quá trình tạo hạt:
- Sau khi sử lí nhiệt sản phẩm được bơm vào thùng đánh Cream để đánh
nhuyễn,nhàu trộn và tách nước, sữa bơ thêm muối và các phụ gia khác.Qua trình
này có thể xử dụng 2 thiết bị:thiết bị gián đoạn và thiết bị liên tục. Máy tách kem
kem thương mại được giới thiệu ở chỗ cuối của thế kỷ 19, thùng kem liên tục đã
được thương mại hóa bởi giữa thế kỷ 20.
+Một số thùng đánh cream đơn giản được sử dụng ở những năm 1907 ,
1920 và thùng khuấy cơ khí
GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi
10
Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
+Thiết bị gián đoạn:Có thể tích khoảng 8000-12000 lít .Lượng Cream
cho vào chiếm khoảng 40-50% thể tích ,phần trống còn lại dành cho việc hoạt
động của thiết bị khuấy.Trong quá trình khuấy Cream sẽ đồng nhất phần sữa còn
lại sẽ bị tách ra.
Tiếp theo giai đọan tách sữa bơ ra khỏi thiết bị, người ta thường dùng
nuớc vô trùng để rửa các hạt bơ nhằm lọai bỏ các hợp chất hòa tan trong sữa bơ
còn bám trên bề mặt các hạt bơ. Sau đó là đến giai đọan tách nước và bổ sung
thêm muối.các hạt bơ sẽ được nén ép để tạo thành một khối đồng nhất. Ở giai
đọan này nước sẽ được phân bố dưới dạng những hạt rất mịn trong tòan bộ khối
bơ mà ta không nhìn thấy được chúng bằng mắt thường, một hệ nhũ tương mới
“nước/dầu” được hình thành. Các nhà sản xuất sẽ kiểm tra và hiệu chỉnh độ ẩm
cho khối bơ
+ Thiết bị liên tục:phương pháp nay được giới thiệu vào thế kỹ 19,tuy nhiên
khu vực này đặt cách nhau bởi buồng chân không (4).Mỗi ống hình trụ có một
motor tương ứng để làm quay trục vis .Tại vùng này trục vis xoay sẽ nén các
hạt bơ lại tạo thành khối và đẩy khối bơ chuyển động theo chiều dài thân trục.
Trong trường hợp cần bổ sung thêm muối, người ta sử dụng hỗn hợp muối và
nước (nồng độ muối 40÷60%) cho vào khu vực I của vùng tạo thành khối bơ (3).
GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi
13
Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
Việc hiệu chỉnh độ ẩm cho sản phẩm cũng sẽ được thực hiện tại khu vực này
theo phương pháp tự động nhờ đầu dò đo độ ẩm. Buồng chân không (4) được
thiết kế làm giảm lượng khí trong bơ thành phẩm. Khối bơ rời khu vực I của
vùng (3) được nén qua hai tấm bảng đục lỗ để làm tăng tổng diện tích bề mặt
toàn bộ khối bơ. Dưới áp lực chân không, quá trình tách khí trong khối bơ diễn
ra nhanh và hiệu quả. Với phương pháp này, lượng khí trong sản phẩm không
quá 0,5%(v/v).
Sau cùng, bơ rời khỏi khu vực II của vùng (3) qua đầu phun. Bơm (5) sẽ vận
chuyển bơ vào silo bảo quản hoặc đi đến thiết bị đóng gói.
Năng suất hoạt động của thiết bị hình 3.31 có thể dao động từ
500÷12.000kg/giờ. Theo hãng Invensys APV (2002), để sản xuất 1kg bơ (lượng
chất béo 80%, độ ẩm 16%), người ta cần trung bình 20 kg sữa 4,2% chất béo
hoặc 2,2kg cream 38% chất béo.
G. Đóng gói sản phẩm:Quá trình bao gói sản phẩm thường được thực
hiên trên hệ thống thiết bị tự động làm việc. Bơ thường được tạo hình dạng khối
chữ nhật với khối lượng 250g hoặc 500g. Loại bao bì thích hợp nhất là giấy
nhôm hoặc hộp plastic do chúng ngăn cản được ánh sáng, ẩm hạn chế tối đa sự
tổn thất các cấu tử hương có trong bơ. Sản phẩm bơ bao gói trong giấy nhôm
hoặc plastic tiếp tục được xếp vào trong những thùng carton rồi đem bảo quản
trong kho lạnh.
2. Phương pháp sản xuất bơ không lên men:
Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất bơ không lên men tương tự như đối
dinh dưỡng của bơ. Một số peroxyde gây độc cho người sử dụng.
-Bảo quản nhờ Nacl đây là phương pháp được sử dụng rông rãi trên thế
giới.Tư phương pháp này người ta cung phân loại bơ thưo hàm lưuợng Nacl như
đã trình bài ở phần trên.
-Bảo quản tạm thời trong kho lạnh:nhiệt độ bảo quản -10
0
C và -15
0
C, ở
nhiệt độ này bơ có thể bảo quản trong nhiều tháng và việc sử dụng không phụ
thuộc vào mùa sản xuất cũng như ổn định giá trên thị trường.
-Bảo quản lạnh đối với sản phẩm bở không dưới -15
0
C hoặc làm lạnh
đông bơ ở -30
0
C vì dưới các nhiệt độ này không đảm bảo trạng thái tươi của sản
phẩm.
Giống như các sản phẩm khác ,bơ rất dễ hấp thụ nhanh các mùi khó chịu
nên không bảo quản bỏ chung với thịt cá phomai mà phải bảo quản trong phòng
lạnh riêng .Thời gian bảo quản không quá 2-3 tháng.
C.Tiêu thụ:Ấn Độ là nước sản xuất và tiêu thụ nhiều bơ hơn mọi dân tộc
khác, gần như môt nửa sản lượng sữa hàng năm của đất nước dùng sản xuất bơ.
Vào 1997, ấn Độ sản xuất 1, 470, 000 bơ và tiêu thụ gần như tất cả . Một nước
khác sản xuất bơ lớn nước Mỹ (522,000tấn ) sau đó là Anh, rồi Nước Pháp (466,
000), Đức (442, 000), . Dưới dạng tiêu thụ, sau Ấn Độ, Anh sử dụng 578, 000
GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi
15
Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
tấn bơ vào 1997, đi theo sau bởi Nước Pháp (528, 000), Russia (514, 000), và
Để hiệu suất sản xuất bơcao(tính cho 1 tấn sữa)thì hàm lượng chất béo cần
đạt là:
- Chất béo trong khối Cream:350g/kg.
- Chất béo còn lại trong sữa đã tách bơ:0,5g/kg.
- Chất béo theo nước sữa:2g/kg.
Từ các chỉ số trên ta có 1 ví dụ về hiệu suất của quá trình sản xuất bơ như
sao:
GVHD: Nguyễn Thị Cẩm Vi
16
Khoa KHƯD Lớp: 07SH1D
Ví dụ: Nếu gọi C là khối Cream nhận được từ quá trình tách sữa của
100000kg sữa đem tách .Gọi B là khối bơ nhận được khi đánh Cream từ khối
Cream C thì ta có C-B sẽ là khói nước sữa.Ta đặt giả thiết :khối chất béo đi vào
nhà máy bằng khối chất béo đi ra khỏi nha máy(hiệu suất thiết bị la 100%),khi
đó ta có:
40 x 100000 = 830 x B + 0,5(100000 – C) + 2 (C - B)
Trong đó :40x100000 là chất béo có trong sữa
830x B:chất béo có trong bơ
0,5x (100000 – C): chất béo có trong sữa đã tách bơ
2(C – B): chất béo theo nươc sữa
3950000 == 828B + 1,5C
3950000 – 1,5C
B ==
828
Tính C: ta có 40 x 100000 == 350 x C + 0,5(100000 - C)
Trong đó: 350 x C :chất béo co trong khối Cream
3950000
C == == 11,300kg
319,5
3950000- 1,5x11300