GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
Luận Văn
Công nghệ
sản xuất phô
mai
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 1
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
MỞ ĐẦU
Sữa là một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao và có đầy đủ các chất
dinh dưỡng như protein, glucid, lipid, chất khoáng, vitamin,… Ngoài giá trị dinh
dưỡng trong sữa còn nhiều chất cần thiết cho cơ thể như: axit amin không thay thế,
muối khoáng…
Sữa được chế biến thành nhiều loại thực phẩm khác nhau, trong đó các sản
phẩm được chế biến từ sữa vẫn là mặt hàng có giá trị dinh dưỡng cao chứa đầy đủ
các chất với một tỉ lệ thích hợp cần thiết cho con người. Tiêu biểu là phô mai là
nguồn cung cấp chất đạm, canxi, phốt pho cao, rất bổ dưỡng và tốt cho xương,
giúp chống lại ung thư đường ruột hiệu quả và một số ung thư khác ở hệ tiêu hóa.
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 2
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
Hình 1 : Phô mai
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ PHÔ MAI

1.1 GIỚI THIỆU VỀ PHÔ MAI:
Phô mai là loại thực phẩm có nguồn gốc từ sữa, được dùng rất rộng rãi trong
các món ăn Tây phương. Người Việt hay gọi phô mai (hay pho mát). Phô mai
(tiếng Anh - cheese, tiếng pháp - fromage) là sản phẩm được lên men hay không
đươc lên men (tức là loại phô mai chịu tác động ít nhất của quá trình lên men
lactic) chủ yếu từ thành phần casein của sữa tạo thành dạng gel mất nước. Phô mai
giữ lại hoàn toàn lượng chất béo ban đầu gọi là phô mai béo. Ngoài ra trong sản
phẩm còn chứa một ít lactoza dưới dạng acid lactic và một tỷ lệ khác nhau về chất
khoáng.

b) Dựa vào độ cứng của phô mai:
• Loại rất cứng( độ ẩm dưới 41%)
• Loại cứng (độ ẩm 49-56%)
• Loại bán cứng( độ ẩm 54-63%)
• Loại bán mềm(độ ẩm 61-69%)
• Loại mềm(độ ẩm >67%)
c) Phân loại dựa vào vi khuẩn dùng khi ủ chín phô mai.
Đa số loại phô mai đều “chín” nhờ tác động của vi khuẩn lactic.
Bảng 1: Phân loại phô mai dựa vào vi khuẩn dùng khi ủ chín phô mai
Loại sản phẩm Đặc điểm
Phô mai tươi Không qua giai đoạn ủ chín
Phô mai có qua
giai đoạn ủ chín
* Hệ vi sinh vật tham gia trong quá trình ủ
chín:
- Vi khuẩn.
- vi khuẩn và nấm mốc.
* Các biến đổi trong giai đoạn ủ chín diễn ra
chủ yếu:
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 5
Hình 5: Phô mai Parmesan
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
- Trên bề mặt khối phô mai.
- Trong bề sâu khối phô mai.
Một số loại như Camember quá trình chín lại do tác động của mốc trắng
(white moulds); hoặc Roquefort và Gorgonzola do tác động của mốc xanh (blue
moulds).
d) Phân loại dựa vào cấu trúc của phô mai:
• Loại có lỗ hổng hình tròn (round – eyed texture) được tạo thành trong quá
trình ủ chín do CO

Sữa phải được thu nhận từ những động vật khỏe mạnh , không chứa kháng sinh và
bacteriophage . Ngoài ra, sữa cũng không bị nhiễm bẩn các chất tẩy rửa, chất sát
trùng từ các dụng cụ chứa và hệ thống vận chuyển sữa .
2.1.1.1 Tính chất lý học
Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ nhớt lớn hơn hai lần so với nước ,
có vị đường nhẹ và có mùi ít rõ nét . Cách thức phân bố khác nhau của các hợp
chất có trong sữa tạo nên độ đặc và màu sắc của sữa .
Khối lượng riêng của sữa phụ thuộc vào hàm lượng các thành phần tan trong
sữa . Khối lượng riêng sữa bò trung bình d = 1.027 – 1.032 g/l , phụ thuộc giống bò
và thời kỳ cho sữa .
Nhiệt độ đóng băng của sữa vào khoảng 0.55
0
C .
Độ chua của sữa thường được biểu thị bằng độ Thorner (
0
T ) . Sữa mới vắt có
độ chua trung bình từ 16-18
0
T . (
0
T = độ acid của sữa : là số ml NaOH 0.1N cần
thiết để trung hoà lượng acid có trong 100 ml sữa tươi ) .
2.1.1.2 Thành phần hóa học
Sữa là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, không chỉ thể hiện qua hàm lượng
các chất dinh dưỡng và tỷ lệ giữa chúng mà còn được thể hiện qua tính đặc hiệu
của các thành phần dinh dưỡng đó. Sữa đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của cơ thể về
các acid amin không thay thế, acid béo không no, khoáng ( đặc biệt Ca và P ) và
vitamin.
a) Protein:
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 7

, kết hợp với caseinate khác nhau tạo nên cấu trúc của micelle.
Cấu trúc toàn bộ các thành phần casein, calcium phosphate và các muối khác được
biết như phức chất cacium caseinate - calcium phosphat hoặc gọi là phức chất
casein ( sub- micelle ) .
Casein không bị biến đổi có ý nghĩa trong các quá trình nhiệt bình thường
(thanh trùng ) , khi kéo dài thời gian hoặc khi thực hiện ở nhiệt độ cao sẽ làm thay
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 8
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
đổi tính chất của phức hệ casein và phá hủy amino acid , những thay đổi này có thể
nhận thấy được biểu hiện qua sự thay đổi màu và mùi trong quá trình nấu .
Sữa bò chứa khoảng 2,6 -4% protein. Trong đó chủ yếu là cazein, chiếm
khoảng 2,3-2,9%. Ngoài ra protein ở sữa còn nằm ở dạng đầy đủ các acid amin.
• Protein nước sữa
Gồm β - lactoglobulin , α - lactalbumin , serum albumin và immunoglobulin .
β-lactoglobulin là thành phần chủ yếu của protein nước sữa , chúng chiếm tỷ lệ
khoảng 50% , bên cạnh đó , còn có α - lactalbumin chiếm tỷ lệ khoảng 25% .
b) Chất béo:
Chất béo trong sữa chiếm khoảng 3-5,2%.
Chất béo sữa chủ yếu là triglyceride ( 98% ) và các acid béo, gồm acid béo bão
hoà và chưa bão hoà. Trong thực phẩm, acid béo bão hoà hiện diện dưới dạng
những mạch ngắn như acid butyric, caproic, caprylic và capric. Các acid béo mạch
ngắn là thành phần quan trọng tạo cảm quan hấp dẫn cho sữa. Bên cạnh
tryglyceride, sữa còn chứa một lượng lớn các chất béo khác như phospholipid ,
sterol, carotenoid, các vitamin tan trong chất béo .
• Acid béo tự do : chất béo của sữa tinh khiết chỉ chứa acid béo tự do dưới dạng vết,
các acid béo này không liên kết với glycerol, trong suốt quá trình bảo quản hàm
lượng này tăng do enzyme thủy phân chất béo và làm cho độ acid của chất béo
tăng lên .
• Phospholipid : phospholipid khác với chất béo sữa ở điểm là một trong 3 nhóm
alcohol của glycerol được liên kết với acid phosphoric, phospholipid quan trọng

O
6
Lactoza ngậm nước Glucoza Galactoza
Sản phẩm thủy phân của lactoza kết hợp với acid amin là các melanoidin. Khi
đun sữa ở nhiệt độ cao sữa sẽ bị caramen hóa. Melanoidin và các sản phẩm
khác sẽ làm biến màu sữa.
Đường sữa rất dễ bị lên men. Do đó bảo quản sữa là một vấn đề rất khó. Quá
trình lên men được thực hiện bởi các vi khuẩn lactic, propionic, butyric.
C
6
H
12
O
6
2CH
3
CHOHCOOH
Glucoza Acid lactic
3CH
3
CHOHCOOH 2CH
3
CH
2
COOH + CH
3
COOH +
H
2
O + CO

chất khoáng đa lượng này nằm ở dạng muối photphat, muối clorua hoặc các muối
khác.
Hàm lượng chúng như sau:
K 144,0mg% Na 43,7mg%
Ca 124,0mg% S 31,8mg%
Mg 12,2mg% Cl 104,5mg%
P 110,0mg%
e) Vitamin:
Sữa có chứa nhiều loại vitamin với số lượng không lớn lắm. Các vitamin này
thuộc 2 nhóm.
- Nhóm tan trong chất béo: A, D, E
- Nhóm tan trong nước: B
1
, B
2
, PP, C
Hàm lượng các vitamin có trong sữa: (mmg/kg sữa)
A 4-1,0 C 13-28
E 0,2-1,9 PP 1,0
B
1
0,2-0,7 D 0,65
B
2
0,1-1,7 B
12
2,2-5,9
f) Các chất miễn dịch:
Trong sữa có nhiều chất miễn dịch khác nhau. Các chất miễn dịch này có tác
dụng bảo vệ sữa khỏi bị hư hỏng. Hàm lượng các chất miễn dịch không nhiều

hình cầu (hoặc hình ovan) và hình que. Vi khuẩn lactic lên men được mono và
disacarit, nhưng không phải tất cả các vi sinh vật này đều sử dụng được bất kỳ loại
disacarit nào. Các vi khuẩn lactic không lên men được tinh bột và các polysacarit
khác (chỉ có loài L. delbrueckii là đồng hóa được tinh bột). Một số khác sử dụng
được pentoza và acid xitric mà chủ yếu là các vi khuẩn lên men lactic dị hình.
Người ta sử dụng nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm (T
opt

= 25 - 35
0
C) và ưa nhiệt
(T
opt
= 37 - 45
0
C) với cơ chế lên men lactic đồng hình hoặc dị hình.
* Lên men lactic đồng hình.
C
6
H
12
O
6
2CH
3
– CHOH – COOH + 94 Kcal
Glucoza acid lactic
* Lên men lactic dị hình.
2C
6

2.1.3 Chất tạo đông:
Tác nhân đông tụ sữa phổ biến nhất là rennet (chymosin). Ngày nay, người ta
có thể sử dụng rennet kết hợp với các tác nhân đông tụ khác như một số chế phẩm
protease có nguồn gốc từ vi sinh vật và thực vật. Khả năng gây đông tụ sữa của
rennet được đánh giá thông qua hoạt tính đông tụ sữa. Các chế phẩm rennet thương
mại có dạng bột mịn hoặc dạng lỏng. hoạt tính đông tụ sữa của chúng thường giao
động 1:10.000 ÷ 1:15.000. Chế phẩm phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp (4 –
6
0
C).
2.1.4 Chất béo:
Để sản xuất phô mai có hàm lượng béo cao, người ta sử dụng thêm cream hoặc
bơ. Các chất béo này cần phải đạt các yêu cầu nghiêm ngặt về vi sinh vật.
2.1.5 Phụ gia và các nguyên liệu khác
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 13
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
CaCl
2
: ion Ca
2+
có vai trò quan trọng trong quá trình đông tụ casein . Người
ta bổ sung Ca
2+
vào sữa dưới dạng muối CaCl
2
để hiệu chỉnh thời gian đông tụ và
cấu trúc , độ cứng của khối đông .
CO
2
: Khí CO

Những nguyên liệu phụ khác: đường saccharose, nước ép trái cây, mứt trái
cây, mật ong được sử dụng trong một số loại phô mai tươi để làm đa dạng hóa
hương vị của sản phẩm .
2.2 SỰ THAY ĐỔI CÁC THÀNH PHẦN SỮA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN
XUẤT PHÔ MAI:
2.2.1 Sự thay đổi lactoza:
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 14
Đường lactoza
Giai đoạn lên men lacc tạo khối cazein kết tủa
Cung cấp năng lượng và vật liệu xây dựng cho tế bào vi sinh vật
Giai đoạn làm phô mai
Cung cấp năng lượng và vật liệu xây dựng cho tế bào vi sinh vật
Chuyển hóa thành acid các sàn phẩm khácLoại ra khỏi khối cazein kết tủa theo lactoseum
Lên men tạo acid
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
Lactoza được lên men biến thành rượu, các loại acid hữu cơ, các chất khí. Các
loại rượu được chuyển hóa tiếp thành mùi cho phô mai, các acid hữu cơ sẽ được
tích trữ và chuyển hóa thành các chất thơm.
Kết quả là làm pH của khối sữa giảm và làm khối sữa kết tủa lại. Đó là giai
đoạn tạo khối kết tủa cazein.
Trong giai đoạn tạo phô mai lượng, lactoza sẽ giảm rất nhanh. Chỉ còn 5-10
ngày lên men, trong khối phomai sẽ không còn lactoza.
Như vậy đường lactoza khi sản xuất phomai sẽ đi theo các con đường chuyển
hóa sau:
2.2.2 Sự thay đổi cazein:
Trong giai đoạn lên men acid của khối sữa, cazein bị tách khỏi ion canxi. Về cơ
bản cấu trúc của cazein đã có sự thay đổi rất mạnh khi tạo thành khối cazein kết tủa
ở pH đẳng điện.
Trong giai đoạn lên men phô mai, cazein được biến đổi sâu sắc nhất. Cazein ở
trạng thái không hòa tan và chuyển dần sang dạng hòa tan do bị thủy phân bởi các

C trong 15 - 20
phút (đối với một số loại phô mai được thay bằng quá trình thanh trùng sữa: 72
0
C
trong 15 giây) được đem đi xử lí bằng renin – là enzyme do niêm mạc dạ dày của
động vật nhai lại còn non (bê, cừu non) được nuôi bằng sữa tiết ra.
Khi cho renin với một lượng nhỏ vào sữa, sau một thời gian nhất định sữa sẽ
đông lại thành một khối nhầy phủ gelatin, mềm dẻo, không thấm nước.
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 16
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
Để làm đông tụ sữa, ngoài vai trò của enzyme (renin) người ta còn sử dụng vi
khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic được tạo điều kiện hoạt động ở 30
0
C. Khi tiến hành
làm đông tụ sữa, người ta cấy vi khuẩn lactic vào môi trường sữa.Quá trình lên
men lactic được tiến hành, chuyển đường lactose của sữa thành acid lactic. Kết quả
là quá trình này cũng gây ra sự đông tụ sữa như đã trình bày ở trên (các sợi mixen
của casein sữa lại kết thành cục rắn chứa huyết thanh sữa ở bên trong). Các khảo
sát bằng thực nghiệm cho thấy: 3/4 số vi khuẩn lactic sẽ nằm trong cục rắn, 1/3 số
vi khuẩn lactic còn lại sẽ nằm trong dịch huyết thanh ở bên ngoài cục rắn của sữa.
Đồng thời khi có quá trình lên men lactic xảy ra, pH của môi trường sẽ giảm về
môi trường acid là pH thích hợp cho hoạt động của enzym đông tụ sữa, điều này
đưa đến sự đông tụ sữa càng xảy ra nhanh hơn.
Ở giai đoạn này, dưới tác dụng của enzym renin, casein và paracasein của sữa
sẽ bị phân giải tạo pepton và amino acid (tyrosine, tryptophan …) tập trung lại
trong cục đông. Huyết thanh sữa ở bên ngoài cục đông tồn tại ở dạng dung dịch.
Giai đoạn 2: Nén ép cục đông sữa để tách huyết thanh sữa (giai đoạn khử
nước)
Tiếp theo giai đoạn trên là giai đoạn tiến hành ép cục sữa để tách huyết thanh ra
khỏi cục đông sữa.Quá trình này tiến hành trong 20 –24 giờ, ở 30 – 35

Phô mai
Chất ổn định
Nước 40-500C
Cream
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
Kết quả của quá trình ngâm muối nói trên là các chất ở bề mặt của khối phô mai
như đường, muối khoáng sẽ khuếch tán ra ngoài, ngược lại muối NaCl từ ngoài
dung dịch ngâm sẽ thấm vào bên trong khối phô mai. Muối ăn thấm vào lớp bề mặt
của phô mai, tạo lớp bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật có hại.
Giai đoạn 4: Ủ chín phô mai
Ở giai đoạn cuối cùng này phô mai được đưa vào hầm làm chín ở 50 – 57
0
C, có
độ ẩm là 80 – 90%.
Quá trình làm chín phô mai kéo dài khá lâu, từ vài tháng đến hàng năm, bao
gồm nhiều khâu chuyển hóa hóa sinh rất phức tạp, có nhiều nhóm vi sinh vật khác
nhau tham gia cùng với men đông tụ sữa.
Quá trình lên men chậm dần do đường lactoza đã bị tách hầu hết trong giai đoạn
ép nén. Trong khối phô mai, vi khuẩn propionic hoạt động mạnh, lên men lactic
thành acid propionic, acid axetic và CO
2
. Cả hai acid này làm cho phô mai có vị
chua, hăng đặc biệt. Sự lên men propionic sẽ kết thúc sau 2 ÷ 2,5 tháng. Giai đoạn
này gọi là quá trình ủ chín. Tuy vậy, quá trình ủ chín phô mai vẫn được tiếp tục
một thời gian nữa cho phô mai hoàn toàn chín. Trong thời gian này casein tiếp tục
được phân giải thành đạm dưới tác dụng của enzym renin và vi khuẩn lactic. Khi
phô mai chín thì 2/3 casein được phân giải thành pepton, acid amin và một ít NH
3
.
Sau khi chế biến xong, trước khi được cắt ra và đóng gói, phô mai được khử

Định lượng:
• Mục đích: chuẩn bị
Định lượng sữa bột nguyên cream cần dùng cho công đoạn hoàn nguyên.
• Tiến hành: sữa bột nguyên cream được kiểm tra rồi được xe nâng vận
chuyển tới cân định lượng rồi đưa vào phễu trộn để khuấy trộn và được bơm
qua thùng hoàn nguyên.
• Thiết bị định lượng:
Chọn cân định lượng WS150R-221.
Sàn cân bằng sắt và mặt cân làm bằng thép không gỉ
Giới hạn cân: 150kg
Độ phân giải cao: 1/3,000 ~ 1/7,500
Kích thước của cân 400 x 500 x 105mm
Bảng 4: Đặc điểm kỹ thuật của cân
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 20
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
3.1.2.2 Hoàn nguyên sữa bột:
a) Hoàn nguyên 42-45
0
C
• Mục đích: chuẩn bị
Chuyển sữa bột từ dạng bột sang dạng lỏng giống như sữa tươi ban đầu.
• Tiến hành:
+ Quá trình hoàn nguyên sữa bột nguyên cream bằng cách cho sữa bột vào
thùng có cánh khuấy đã chứa sẵn lượng nước nhất định có nhiệt độ 45-50
0
C. Trong
quá trình hoàn nguyên, cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán đều bột
sữa trong nước, tăng khả năng hoà tan, tránh vón cục, đồng thời chất ổn định cũng
được bổ sung vào nhằm ổn định trạng thái của sữa, giảm thời gian ủ hoàn nguyên
sau này. Chất phá bọt cũng được cho vào ở đây nhằm tránh tạo bọt.

0
C.
• Thiết bị thanh trùng và làm lạnh
Các thiết bị trao đổi nhiệt như: Thiết bị trao
đổi nhiệt dạng bản mỏng, thiết bị trao đổi
nhiệt dạng ống, thiết bị trao đổi nhiệt dạng
ống có sử dụng bộ phận khuấy trộn cơ học.
Trong dây truyền này sử dụng thiết bị
trao đổi nhiệt dạng bản mỏng loại Tetra
plex.
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 22
Hình 7: Thiết bị hoàn nguyên sữa
Sữa
Chất tải nhiệt
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
+ Năng suất 15 000 l/h.
+ Lượng nước sử dụng là 30 000 l/h.
+ Số tấm truyền nhiệt là 85 tấm.
+ Chiều dày mỗi tấm là 0,6 mm. + Kích thước mỗi tấm: 1000 x 250mm
+ Kích thước thiết bị: 1200 x 500 x 1500 mm
* Cấu tạo:
Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật với độ dày rất mỏng
và được làm bằng thép không rỉ. Mỗi tấm bảng sẽ có bốn lỗ tại bốn góc và hệ
thống các đường rãnh trên khắp bề mặt để tạo sự chảy rối và tăng diện tích truyền
nhiệt.
Khi ghép các
bản mỏng lại với nhau, trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành nên những hệ
thống đường vào và ra cho mẫu khảo sát và chất tải nhiệt. Tùy thuộc vào điều kiện
cụ thể, các nhà sản xuất sẽ bố trí hệ thống những đường dẫn thích hợp.
* Nguyên tắc hoạt động:

bị chuyển sang thiết bị tiêu chuẩn hóa.
• Thiết bị ủ hoàn nguyên:
* Cấu tao.
Chọn bồn ủ lạnh hai vỏ nằm ngang, vỏ thùng làm bằng thép không gỉ (Pladot).
Bồn ủ hoàn nguyên đựợc gắn một cánh khuấy nhỏ nằm sát đáy và được bật chạy
liên tục trong suốt quá trình ủ hoàn nguyên.
Thể tích bồn: 3 000 Lít
Điện áp 3 pha: 380V
Công suất: 30 kW
Kích thước: 2350×1576×2 300 (mm)
Công nghệ sản xuất Phô Mai Page 24
GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung
* Nguyên tắc hoạt động:
• Sữa sau khi làm nguội được cho vào cửa phía trên. Nhờ lớp áo bảo ôn của
bồn ủ và cánh khuấy nhỏ nằm sát đáy được bật chạy liên tục trong suốt quá
trình ủ hoàn nguyên, sữa được giữ ổn định ở nhiệt độ 2-6
0
C, trong thời gian
4-8 giờ dịch sữa đạt trạng thái đồng nhất như sữa tươi.
3.1.2.3 Tiêu chuẩn hoá:
• Mục đích: hoàn thiện và chuẩn bị
Điều chỉnh hàm lượng chất béo và chất khô của dịch sữa đạt yêu cầu công nghệ.
Nguyên liệu sản xuất chính của dây chuyền này là sữa bột nguyên cream nên tiêu
chuẩn hóa thực chất là bổ sung thêm mỡ sữa để đạt hàm lượng chất béo theo yêu
cầu của sản phẩm, vì vậy cần bổ sung một lượng cream hoặc bơ xác định vào để
dịch sữa đạt 3,5% béo.
• Tiến hành:
Sữa từ thùng chứa sữa sau hoàn nguyên được bơm vào thùng tiêu chuẩn hoá,
cream hoặc bơ được hâm nóng trở thành dạng lỏng rồi được bơm vào thùng tiêu
chuẩn hoá đã chứa sẵn dịch sữa với tỷ lệ đã tính trước, cánh khuấy của thùng hoạt