SVTH: Phạm Thị Sinh 1 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
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.[15]
Tuy nhiên ở Việt Nam ta, ngành sản xuất sữa chỉ là nhập nguyên liệu về rồi sau đó
đem đi hoàn nguyên lại, còn phô mai vẫn chưa được phát triển mạnh, phần lớn chúng ta
vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài. Đặc biệt trong xu thế hội nhập và toàn cầu hóa, Việt
Nam đang bước vào lộ trình hội nhập với sự cạnh tranh quyết liệt của nền kinh tế thị
trường, hàng hóa nói chung, các loại thực phẩm nói riêng của tổ chức thương mại thế
giới WTO. Nó đòi hỏi nhà nước cũng như các doanh nghiệp tận dụng những cơ hội có
được để tăng cường phát triển đối đầu với những thách thức mới và việc xây dựng nhà
máy sản xuất phô mai là giải pháp tích cực hiện nay.
Vì vậy em chọn đề tài xây dựng dây chuyền công nghệ sản xuất phô mai năng
suất 3 tấn sản phẩm trên ca từ nguyên liệu sữa tươi.
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
SVTH: Phạm Thị Sinh 2 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Tổng quan về nguyên liệu:
1.1.1.Sữa:
1.1.1.1.Định nghĩa về nguyên liệu sữa tươi:
Sữa là chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để
nuôi sống động vật con. Sữa được lấy từ những con khoẻ mạnh, có được từ một hay
nhiều lần vắt. Sữa tươi là sản phẩm giàu chất dinh dưỡng bởi nó là thực phẩm cân đối
về thành phần các chất như: prôtein, lipit, muối khoáng, vitamin… Ngoài ra trong sữa
còn có đầy đủ axit amin không thây thế, đây là những axit amin cần thiết cho cơ thể.
SVTH: Phạm Thị Sinh 3 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
+ Nước liên kết: chiếm tỉ lệ nhỏ khoảng 3 – 4%, hàm lượng nước liên kết phụ thuộc vào
các thành phần có trong hệ keo như: protein, các phosphatic, polysacarit. Nước liên kết
thường được gắn với các nhóm như: -NH
2
, -COOH, -OH, =NH, =CO.
1.1.1.3.2.2. Chất khô:
Chất khô của sữa bao gồm toàn bộ các thành phần còn lại của sữa trừ nước.
Chất khô của sữa bao gồm: chất béo, protein, đường, muối khoáng, các loại vitamin,
acid, enzym...
* Chất béo:
Chất béo trong sữa được coi là thành phần quan trọng về mặt dinh dưỡng, chất béo có
độ sinh năng lượng cao có chứa các vitamin hoà tan (A,D,E). Ðối với các sản phẩm sữa
lên men chất béo ảnh hưởng tới mùi vị trạng thái của sản phẩm.
Chất béo trong sữa gồm 2 loại: chất béo đơn giản và chất béo phức tạp.
+ Chất béo đơn giản: có hàm lượng 35÷45 g/l gồm axit béo no và không no như: axit
oleic, axit palmitic, axit stearic.
+ Chất béo phức tạp: thường chứa một ít P, N, S trong phân tử. Các chất béo phức tạp
này có tên gọi chung là phosphoaminolipit đại diện là lexitin và xephalin.
* Đặc tính hoá lí của chất béo: [4 - trang 7].
Mật độ quang ở15
0
c : 0,91÷ 0,95
o
C
Nhiệt độ nóng chảy : 31÷36
o
C
Nhiệt độ đông đặc : 25÷30
o
Trong thành phần cấu trúc protein sữa rất đa dạng bao gồm: [3- trang 10].
Cazein toàn phần chứa : 26 ÷ 29 g/l
Lactoglobulin : 26 ÷ 29 g/l
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 ÷ 200µm 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).
Ðiều quan tâm trong công nghệ chế biến sữa về thành phần cazein là sự không đồng
nhất của các thành phần cazein, vì trong cazein có α, β, λ cazein .α-cazein chiếm 60%
cazein toàn phần, β-cazein chiếm 30% cazein toàn phần, λ-cazein chiếm 4-10% cazein
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
SVTH: Phạm Thị Sinh 5 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
toàn phần. Khi nhiệt độ vượt quá 75-80
0
C có sự biến tính của canxi phosphocazeinat
bởi vì một phần muối canxi hoà tan chuyển thành canxi triphosphat không hoà tan ảnh
hưởng đến cân bằng giữa các mixen phosphocazein và các muối khoáng hoà tan.
* Đường:
Ðường trong sữa chủ yếu là đường lactoza hàm lượng đường có khoảng 50g/lit sữa
tồn tại ở hai dạng α -lactoza và β- lactoza. Khi có sự thay đổi về nhiệt độ thì có sự
chuyển hoá từ dạng này sang dạng kia và ngược lại.
Độ ngọt của lactoza kém hơn saccaroza 30 lần, độ hoà tan trong nước cũng kém hơn.
Ðộ hoà tan trong nước của lactoza được thể hiện ở bảng sau:
Bảng 1.1. Độ hòa tan trong nước của lactoza (g/100gH2O)
Nhiệt độ
α-lactoza β-lactoza
12
H
22
0
11
.H
2
0 → 4CH
3
-CHOH-COOH
Mặt khác sự tạo thành khí H
2
và khí C0
2
có liên quan đến sự phồng lên tạo lỗ hổng
cho các loại phomat:
2CH
3
-CHOH-COOH CH
3
-(CH
2
)
2
-COOH + CO
2
+ H
2
* Các muối khoáng:
Do trong sữa có mặt có các cation K
Các muối của acid limonic đặc biệt có ý nghĩa đối với sự tạo thành các chất thơm
trong các sản phẩm sữa lên men, các loại bơ. Trong thành phần chủng vi sinh vật dùng
để sản xuất các sản phẩm trên có các vi khuẩn tạo mùi thơm. Các vi khuẩn này, trong
quá trình hoạt động đòi hỏi sự có mặt của acid limonic để tạo thành các diaxetyl,
axetoin, các acid bay hơi...
Nhiệt độ cao làm thay đổi các thành phần muối của sữa. Các muối hòa tan của acid
phosphoric và acid limonic chuyển thành không hòa tan.
* Axit hữu cơ:
Trong sữa chứa nhiều acid hữu cơ như : acid citric, lactic, axetic ... Trong đó, acid
citric là acid cực kỳ quan trọng góp phần vào việc tăng mùi thơm cho các sản phẩm bơ
nhờ vào quá trình sau:
Acid citric diaxetyl axetoin 2,3 butylen glycol .
* Các chất xúc tác sinh học:
+ Vitamin:
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
VK lactic
SVTH: Phạm Thị Sinh 7 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Sữa được coi là thực phẩm cân đối 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.
+ Các Enzim:
Các enzym 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 enzym trong sữa được chia làm hai nhóm chính.
+ Nhóm enzym thuỷ phân: gồm lipaza, photphataza, galactaza, proteaza, amylaza.
Trong đó, vai trò của các enzym lipaza có tính quyết định đến quá trình chế biến và bảo
loài của chúng sản sinh ra các kháng sinh. Clostridium tác nhân của sự phồng
lên của phomat.
Loài Leuconostoc oenos đều là các loài lên men không điển hình, lên men
các loại đường tạo ra một ít acid lactic hoặc axetoin từ diaxetyl là các hợp chất
tạo nên hương thơm tự nhiên của bơ.
Vi sinh vật gây bệnh: Tồn tại trong sữa do quá trình nhiễm từ người hoặc động vật,
đặc trưng samonella typhi, samonella paratyphi, shigella dysenterial…
Tác động đến hệ vi sinh vật thông thường : ở 60
o
C và giữ nhiệt độ này trong vài phút
làm cho phần lớn hệ vi sinh vật bị tiêu diệt. Ngoại trừ, một số loài vi khuẩn (cầu khuẩn,
liên cầu khuẩn và các trực khuẩn) vẫn tồn tại. Một số loài vi sinh vật có khả năng sinh
bào tử, bào tử của chúng chỉ có thể bị tiêu diệt một cách chắc chắn ở nhiệt độ cao hơn
100
o
C rất nhiều.
1.1.2. Sữa bột nguyên cream:
1.1.2.1. Định nghĩa:
Sữa bột nguyên cream được sản xuất từ sữa tươi qua quá trình tách nước và không
hiệu chỉnh hàm lượng chất béo, có các thành phần dinh dưỡng cao, đóng vai trò quan
trọng trong việc bổ sung và cân bằng protein cho sản phẩm.
1.1.2.2. Thành phần của sữa bột nguyên cream:
Bảng 1.2 Thành phần của sữa bột nguyên cream
Các thành phần Sữa bột nguyên cream (%)
Nước 3,5
Protein 25,2
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
SVTH: Phạm Thị Sinh 9 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Chất béo 26,2
Lactoza 38,1
Các nhà khoa học thường quan tâm đến chỉ tiêu vi sinh của sữa, đặc biệt là nhóm vi
khuẩn sinh bào tử (giống Clostridium) và nhóm vi sinh vật ưa lạnh (giống
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
SVTH: Phạm Thị Sinh 10 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Pseudomonas). Bào tử vi khuẩn Clostridium tyrobutyricum bền nhiệt. Trong giai đoạn ủ
chín phomai, vi khuẩn Clostridium lên men chuyển hóa acid lactic thành acid butyric và
khí hydro tạo mùi khó chịu và gây hư hỏng cấu trúc sản phẩm. Riêng vi khuẩn
Pseudomonas có khả năng sinh trưởng ở nhiệt độ thấp và tiết ra những enzym ngoại
bào như lipase, protease… các enzyme này sẽ xúc tác quá trình thủy phân lipit và
protein trong sữa có thể gây ra mùi ôi và vị đắng.
Hàm lượng vi sinh vật trong sữa phải được khống chế ở mức giá trị càng thấp càng
tốt.
+ Tổng số tạp trùng không được quá 50.000 vi khuẩn lạc trong 1g sữa.
+ Coliform nhỏ hơn 20 khuẩn lạc/1ml sữa pha lại.Và không được có vi trùng gây bệnh.
[3-Trang 105]
1.2. Tổng quan về phomai:
1.2.1. Giới thiệu về phomai:
Phomai là loại thực phẩm có nguồn gốc từ sữa, được dùng rất rộng rãi trong các
món ăn Tây phương. Người Việt hay gọi phomai (hay phó mát). Phomai (tiếng Anh -
cheese, tiếng pháp - fromage) là sản phẩm được lên men hay không đươc lên men (tức
là loại phomai 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. Phomai giữ lại hoàn toàn lượng chất béo
ban đầu gọi là phomai béo. Ngoài ra trong sản phẩm còn chứa một ít lactoza dưới dạng
acid lactic và một tỷ lệ khác nhau về chất khoáng.
Theo định nghĩa của PAO/WHO, phomai là protein của sữa được đông tụ, tách bớt
whey ở dạng tươi hoặc đã qua ủ chín.
Phomai là một sản phẩm rất giàu dinh dưỡng được chế biến từ sữa (sữa bò, sữa
dê…) với sự tham gia của một số nhóm sinh vật. Đây là một thực phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao, bảo quản được lâu.
Trong phomai chứa: protein 20% (dưới dạng pepton, amino acid), lipit 30%, các
hoặc loại có cấu trúc chặt, không có lỗ hổng.
Ngoài ra còn có một loại phomai đặc biệt khác được gọi là phomai nấu chảy được
sản xuất từ một số loại phomai khác.[2- Trang236]
- Dựa vào hàm lượng chất béo có trong phomai(FDB):
Lượng chất béo trong phomai (g) × 100%
FDB =
Tổng khối lượng phomai (g) – Lượng chất béo trong sản phẩm (g)
Bảng 1.4 Phân loại phomai theo giá trị FDB
Loại sản phẩm Gía trị FDB (%)
Phomai có hàm lượng béo rất cao > 60
Phomai có hàm lượng béo cao 45 – 60
Phomai có hàm lượng béo trung
bình
25 – 45
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
SVTH: Phạm Thị Sinh 12 GVHD: Nguyễn Hoàng Minh
Phomai có hàm lượng béo thấp 10 – 25
Phomai gầy < 10
1.2.3. Các giai đoạn trong quá trình sản xuất phomai:
Quy trình sản xuất phomai được tiến hành qua 4 giai đoạn, trong đó các vi sinh vật
đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chế biến. [3], [14], [5 – Trang 98]
Giai đoạn làm đông sữa:
Về mặt hóa lí học, hiện tượng đông tụ sữa được thể hiện bằng sự kết tụ giữa các
mixen casein để tạo ra gen đặc. Để thực hiện quá trình kết tụ trong sản xuất phomai,
cần thiết phải có một lượng acid lactic và men dịch vị được lấy từ múi khế của dạ dày
bê để làm đông tụ sữa khi chế biến phomai.
Quá trình được tiến hành như sau:
Sữa sau khi được khử trùng theo phương pháp pasteur ở 85 – 90
0
C trong 15 – 20
ra ngoài cục đông sữa có thành phần gồm đường lactose, lactalbumin, lactoglobulin …
Giai đoạn muối phomai:
Ngay sau khi ép cục đông để tách huyết thanh, phomai được ngâm vào bể nước
muối NaCl với nồng độ 24% trong vài ngày để tăng vị mặn cho phomai, tạo sự đồng
nhất về thành phần cho khối phomai và ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật có hại,
chủ yếu là trực khuẩn đường ruột.
Kết quả của quá trình ngâm muối nói trên là các chất ở bề mặt của khối phomai như
đường, muối khoáng sẽ khuếch tán ra ngoài, ngược lại muối NaCl từ ngoài dung dịch
ngâm sẽ thấm vào bên trong khối phomai. Muối ăn thấm vào lớp bề mặt của phomai,
tạo lớp bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật có hại.
Giai đoạn ủ chín phomai:
Ở giai đoạn cuối cùng này phomai được đưa vào hầm làm chín ở 50 – 57
0
C, có độ
ẩm là 80 – 90%.
Quá trình làm chín phomai 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 phomai, vi khuẩn propionic hoạt động mạnh, lên men lactic thành acid
propionic, acid axetic và CO
2
. Cả hai acid này làm cho phomai 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 phomai vẫn được tiếp tục một thời gian nữa cho
phomai 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 phomai chín thì 2/3 casein được
phân giải thành pepton, acid amin và một ít NH
3
.
6
H
12
O
6
+ 2CH
3
– CHOH – COOH + 94 Kcal
Glucoza acid lactic
* Lên men lactic dị hình.
2C
6
H
12
O
6
+ CH
3
– CHOH – COOH + HOOC – CH
2
– CH
2
– COOH
Glucoza acid lactic acid xucsinic
+ CH
3
– COOH + CH
3
– CH
2
một số công ty chế biến sữa trong nước đã bắt đầu sản suất vài loại phomai đơn giản.
1.2.5.1. Tình hình trên thế giới:
Tập đoàn Bel của Pháp vừa giới thiệu đến thị trường Việt Nam sản phẩm mới:
phomai Belcube. Bel cho ra đời dòng sản phẩm phomai với nhiều hình thức độc đáo và
đa dạng về hương vị cho khách hàng dễ lựa chọn. “Phomai Belcube. Vuông mới vui”
với 15 miếng phomai xinh xắn trong mỗi hộp chứa đựng những hương vị khác nhau,
bao gồm: Hộp xanh dương: Vị phomai nguyên chất; hộp xanh lá cây: gồm có vị cà
chua, vị phomai nguyên chất và thịt giăm bông; Hộp vàng: gồm có vị phomai xanh,
phomai nguyên chất và phomai Cheddar và hộp đỏ: gồm có vị pizza, phomai nguyên
chất và thịt hun khói.
Phomai có ở Việt Nam từ những năm 1940 và đã được cải tiến phù hợp với khẩu vị
của người Việt Nam. Hiện nay, thị phần phomai của Bel đang đứng đầu tại Việt Nam
(54% thị phần năm 2007), và đang tăng trưởng rất nhanh. Bel là tập đoàn đa quốc gia
của Pháp, chuyên về sản xuất những loại phomai chất lượng chính hãng phù hợp với
khẩu vị của mỗi người. Tập đoàn có 11,000 nhân viên làm việc trên toàn cầu và mạng
lưới phân phối tại 120 quốc gia khắp thế giới với các thương hiệu như: Con Bò Cười
(La Vache qui rit), Mini Babybel, Kiri, Leerdammer, và giờ đây là Belcubes
Công nghệ sản xuất phomai năng suất 3,5tấn sản phẩm/năm từ sữa bột nguyên cream
Copyright: Tài liệu đại học ©