GIÁO TRÌNH CÔNG NGHÊ SÀN XUÁT CÁC SÀN PHẢM TỪ SỮA VÀ lêvảnviệtm An THỨC UÓNG PHA CHÉ TẬP 1: CONG NGHÊ SÀN XUÁT CÁC SÀN PHẨM TỪ SỮA Bản tiếng Việt © , TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - ĐHQG-HCM. NXB ĐHỌG-HCM và TÁC GIẢ. Bân quyền tác phấm dâ dược bào hộ bởi Luật Xuất bàn và Luật Sở hừu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cắm mọi hình thức xuất bàn.
sao chụp, nhát tán nội dung khi chưa có sự đông ý cùa tác già và Nhà xuất bán. DÉ CÓ SẢC1IIIAY. OẢN CI1HNG TAY BẢO VỆ TÁC QtlYÈN! MỤC LỤC LỜI N Ó I Đ ẦU 7 P h ầ n 1: NGUYÊN LIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN SỮA 9 1.1 Giới thiệu về sữa bò , 11 1.1 Một số tính chất vật lý 11 1.2 Thành phần hóa học 12 1.2 Hệ vi sinh vật trong sữa bò 40 1.1 Nguồn gốc hệ vi sinh vật trong sữa 40 1.2 Hệ vi sinh vật trong sữa 42 1.3 Vắt sữa, vận chuyển và bảo quản sữa trước khi chế biến 50 1.1 Quá trình vắt sữa 50 1.2 Quá trình vận chuyển sữa từ nơi thu hoạch về nhà máy chế biến 51 1.3 Quá trình bảo quản sữa trước khi chế biến 54 1.4 Câu hỏi ôn tập phần 1 64 P hần 2: CÁC QUÁ TRÌNH c ơ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA 65 2.1 Các quá trình vật lý 67 2.1 Quá trình ly tâm 67 2.2 Quá trình đồng hóa 73 2.3 Quá trình phân riêng bằng membrane 87 2.4 Quá trình thanh trùng và tiệt trùng 107 2.2 Các quá trình hóa lý 128 2.1 Quá trình bài khí 128 2.2 Quá trình cô đặc bằng nhiệt 131 2.3 Quá trình sấy phun 142 2.4 Quá trình đông tụ casein 157 2.3 Các quá trình sinh học 167 2.1 Quá trình nhân giông vi sinh vật 167 2.2 Quá trình lên men 186 2.4 Câu hỏi ôn tập phần 2 202 P h ầ n 3: CÔNG NGHỆ SẢ N XUẤT CÁC SẢ N PHẨM TỪ SỮA 203 3.1 Công nghệ sản xuất sữa thanh trùng 205 3.1 Giới thiệu chung 205 3.2 Quy trình công nghệ 206 3.3 Sản phẩm sữa thanh trùng 213 3.2 Cống nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 213 3.1 Giới thiệu chung 213 3.2 Quy trình công nghệ 214 3.3 Sản phẩm sữa tiệt trùng 220 3.3 Công nghệ sản xuất sữa cô đặc 221 3.1 Giới thiệu chung 221 3.2 Nguyên liệu trong sản xuất sữa cô đặc 222 3.3 Quy trình công nghệ sản xuất sữadặc không ngọt 224 3.4 Quy trình công nghệ sản xuất sữađặc có đường 227 3.5 Sản phẩm sữa cô đặc 3.4 Công nghệ sản xuất sữa bột 232 3.1 Giới thiệu chung 232 3.2 Nguyên liệu trong sản xuất sữa bột 233 3.3 Quy trình công nghệ sản xuất sữa bột nguyên cream 234 3.4 Quy trình công nghệ sản xuất sữa bột gầy 241 3.5 Quy trình công nghệ sản xuất sữa bột tan nhanh ỌAO (instant milk powder) 3.6 Quá trình lecithin hóa trong công nghệ sản xuất sữa bột 243 3.7 Sản phẩm sữa bột 243 3.5 Công nghệ sản xuất sữa lên men ^0 3.1 Giới thiệu chung ^0 3.2 Công nghệ sản xuất sữa lên men yaourt, 248 3.3 Công nghệ sản xuất sữa lên men kefir 262 268 3.6 Còng' nghệ sán xuất phô mai 3. J Giới thiệu chung 3.2 Nguyên liệu trong cản xuất phô mai 269 3.3 Cong nghệ sản xuất phò mai mềm không qua giai đoạn ú chin (phỏ mai tươi) 272 3.4 Công nghệ sản xuất phô mai mềm và bán mềm có qua giai đoạn ủ chín 277 3.5 Công nghệ sản xuất phô mai bán cứng, cứng và rất cứng 295 3.6 Công nghệ sản xuất phô mai nấu chảy 301 3.7 Công nghệ sản xuất bơ , 306 3.1 Giới thiệu chung 306 3.2 Nguyên liệu trong sản xuất bơ 307 3.3 Quy trình công nghệ sản xuất bơ 309 3.8 Công nghệ sản xuất kem 322 3.1 Giới thiệu chung 322 3.2 Nguyên liệu trong sản xuất kem 322 3.3 Quy trình công nghệ sản xuất kem 326 3.4 Kem thành phẩm * 334 3.9 Câu hỏi ôn tập phần 3 335 TẢI LIỆU THAM KHẢO 336 LỜI NÓI ĐẦU Ngành công nghiệp thực phẩm bao gồm nhiều lĩnh vực chuyên môn khác nhau như chế biến lương thực; sản xuất bánh, kẹo; chế biến rau, quả; chế biến trà, cà phê, ca cao; sản xuất dầu béo; chế biến th ịt, thủy sản; sán xuất các sản phẩm từ sữa; sản xuất thức uống pha chế, thức uống lên men.
Trong chương trình đào tạo kỹ sư ngành Công nghệ thực phẩm tại Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, các kiến thức cồng nghệ thuộc hai lĩnh vực: sản xuất các sản phẩm từ sữa và sán xuất thức uống dạng pha chế được gộp chung lại trong nội dung môn học “Còng nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống pha chế”. Đây là một trong số các môn học chuyền ngành của sinh viên đang theo học tại trường. Mục tiêu của môn học nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức về nguyên phụ liệu, quy trình sản xuất và chi tiêu đánh giá chất lượng các sản phẩm thuộc hai lĩnh vực nói tren. Do sự khác biệt về thành phần hóa học và các tính chất của nguyên liệu, cơ sở khoa học của công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và các sản pliấm thức uống dạng pha chế là khác nhau.
Do đó, nội dung môn học đã dược biên soạìi thành 2 quyển sách riêng biệt d ể làm tài liệu tham khảo cho sinh viền. Quyển f‘Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa” đã được xuất bản lần đầu tiên vào năm 2004. Đến năm 2006, quyển (<Công nghệ sản xuất thức uống” được xuất bản. Cả hai tài liệu nói trẽn đều do Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP.
Hồ Chí Minh xuât bản. Từ đó đến nay, các quyển sách này đã được nối bản và tái bản. Lẩn này, cììứììg tôi biên soạn lại tìội dung của hai quyến sách nói trên với mục đích làm giáo trình môn học fCÔNG NGHỆ SÁ N XU ẤT CÁC SÁ N PHẨM T ừ SỮA VÀ THỨC UỐNG PHA CHẾ” cho sinh viền Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
Cúc dè mục troiìg giáo trình được bố cục theo để cương môn học “Công nghệ sán xuởt các san phẩỉìì tứ sữa và thức uống pha chế” dã dược Hội dổỉỉg khoa học cua Kììoa vù Trường phờ duyệt. Giáo trình dược chia tỉìàììh hai tập: Tập 1: “Công nghẹ sán xuât các san pììẩììì từ s/?a” Tập 2: “Công ỉìghẹ sríìì xuảt thức uống pha chế” Quyển sách này là tậ p 1 của giáo trình nói trẽn. Nội dung tập 1 gồm có 3 phần chính: Phần 1 giới thiệu về sữa nguyên liệu: thành phần, tính chất, hệ vi sinh vật trong sữa, những điều cần lưu ý trong quá trình thu hoạch, vận chuyển và bảo quản sữa tươi trước khi chế biến. Phần 2 gồm các quá trình cơ bản trong công nghiệp chế biến sữa.
Đó là các quá trinh vật lý, hóa lý và sinh học. Phần 3 trình bày công nghệ sản xuất một số sản phẩm tiêu biểu từ sữa như sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng, sữa cô đặc, sữa bột, sữa lèn men (yaourt, kefir), phô mai, bơ và kem. Trong phần này, một số kỹ thuật mới trong các quy trình chế biến sữa đã được giới thiệu như thanh trùng sữa bằng phương pháp vi lọc, cô đặc sữa trong sản xuất yaourt bằng phương pháp thẩm thấu ngược hoặc siêu lọc, vi bao chất béo đ ể làm tăng chất lượng và hiệu suất thu hồi sản phẩm trong quá trình sấy phun sản xuất sữa bột. Tập 1 của quyển giáo trình này cũng là tài liệu tham khảo cho các bạn đọc đang công tác trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm từ sữa.
Chúng tôi mong nhận được ý kiến đóng góp của bạn đọc về nội dung quyển giáo trình đ ể những lần tái bản sau sách được hoàn chỉnh hơn. Thư từ góp ỷ xin gửi về: Bộ môn Công nghệ thực phẩm, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 268 Lý Thường Kiệt, Q.10, TP Hồ Chí Minh, Điện thoại: (08) 38 64 62 51. Lê V ăn V iệt M ẩn PHẦN 1 NGUYÊN LIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP CH Ế BIẾN SỮA NGUYÊN LIỆU NGÀNH CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN SỮA 11 1.1 GIỚI THIỆU VỀ SỮA BÒ Sữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn dể nuôi sống động vật non. Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để chế biến thành nhiều loại thực phẩm quý giá.
Hiện nay, ngành công nghiệp chêbbiến sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên liệu chính là sữa bò, sữa dê và sữa cừu. Ớ nước ta, sữa bò là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp thực phẩm. Trong quyển sách này, chúng tôi chỉ đề cập đến nguồn nguyên liệu sữa bò và các sản phẩm chế biến công nghiệp từ sữa bò.1 MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ Sữa là một chất lỏng đục. Độ dục của sữa là do các chất béo, protein và một sô" chất khoáng trong sữa tạo nên.
Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng p-caroten có trong chất béo cua sữa. Sữa bò thường có màu từ trắng đến vàng nhạt. Sữa gầy (sữa đã được tách béo - skimmilk) thường trong hơn và ngả màu xanh nhạt. Sữa bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ.1 Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa hò Đạỉ lượng Đơn vỉ đo Giá trị Đại lượng Đơn vị đo Giá trị Tỷ trọng g/cm3 1,028 + 1,036 Nhiệt dung riêng cal/g.°c 0,933 + 0,954 Điểm đòng đặc °c -0,54 -0,59 Thế oxy hóa khử V 0,10 * 0,20 Độ dẫn điện 1/ohm.cm 0,004 - 0,005 Sức căng bế mặt ỏ 2 0 °c dynes/cm 50 Tỷ tr ọ n g sữ a Tỷ trọng sữa do hàm lượng các chất khô trong sữa quyết định.
Các chất béo có tỷ trọng nhỏ hơn 1g/cỉìi3. Hàm lượng chất béo trong sữa càng cao thì tỷ trọng của sữa sẽ càng thấp. Khi biết được thành phần khối lượng các chất béo và các chất không béo có trong sữa, ta có thể tính được tỷ trọng của sừa (ở 15,5°C) theo công thức sau: d 15 ,5 ° c 100 ig/cni3) trong đó: 12 PHÃN 1 - F (fat) là hàm lượng chất béo trong sữa (% khối lượng) - SNF (solids non fat) là hàm lượng các chất khô không béo trong sữa (% khôi lượng) - IV (water) là hàm lượng nước trong sữa (% khôi lượng). Ta có: w = 100 - F - S N F , (%) Ví dụ: Sữa bò tươi có hàm lượng chất béo là 3,0% và hàm lượng các chất khô không béo là 8,1%.