Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ngành công nghiệp chế biến thực phẩm đông lạnh, đặc biệt là sản phẩm kem, đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu ngành thực phẩm toàn cầu và thị trường nội địa. Theo số liệu thống kê được tác giả trích dẫn, sản lượng kem và các món tráng miệng đông lạnh trên thế giới trong năm 2009 đạt 14,4 tỷ lít (tương đương mức tiêu thụ bình quân 24 lít/người/năm) với tổng giá trị thương mại đạt 35 tỷ USD. Trong đó, các tập đoàn đa quốc gia như Unilever và Nestlé chiếm lần lượt 17% và 12% thị phần toàn cầu. Tại Việt Nam, thị trường kem duy trì tốc độ tăng trưởng từ 15% đến 20%/năm với quy mô doanh thu đạt gần 700 tỷ đồng, tuy nhiên mức tiêu thụ bình quân đầu người mới chỉ đạt khoảng 0,3 lít/năm. Thị phần nội địa năm 2005 tập trung chủ yếu vào các thương hiệu lớn: Kido’s (chiếm 45,8% tổng thị phần và 60% phân khúc trung - cao cấp), Vinamilk (20,8%) và Thủy Tạ (20,8%), cùng với sự hiện diện lâu năm của thương hiệu kem Tràng Tiền (thành lập từ năm 1958).

Xuất phát từ tiềm năng tăng trưởng của thị trường cùng nhu cầu đa dạng hóa các dòng sản phẩm kem tráng miệng mang hương vị tự nhiên nhiệt đới, đề tài "Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất kem" được thực hiện nhằm hệ thống hóa cơ sở lý thuyết công nghệ sản xuất kem công nghiệp và tiến hành khảo sát thực nghiệm xây dựng công thức phối trộn cho dòng sản phẩm kem dừa.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đồ án:

  1. Nhiệm vụ 1: Tổng quan toàn diện cơ sở lý thuyết về nguyên liệu, các biến đổi hóa lý, vi sinh và dây chuyền thiết bị trong quy trình công nghệ sản xuất kem công nghiệp (kem que, kem hộp).
  2. Nhiệm vụ 2: Khảo sát thực nghiệm quá trình nhũ hóa tạo cream từ các nguồn chất béo (bơ, dầu thực vật) và chất tạo nhũ (GMS, Lecithin) nhằm tìm ra tỷ lệ và thời gian đánh trộn tối ưu cho độ bền bọt cao nhất.
  3. Nhiệm vụ 3: Xác định tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu tạo vị căn bản (đường tinh luyện, sữa bột gầy, bột cốt dừa, bơ, dầu thực vật) ảnh hưởng đến tốc độ làm lạnh, tốc độ tan chảy và độ ưa thích cảm quan.
  4. Nhiệm vụ 4: Khảo sát ảnh hưởng của các chất phụ gia ổn định cấu trúc (agar, tinh bột biến tính) đến tốc độ truyền nhiệt và độ bền tan chảy của kem.
  5. Nhiệm vụ 5: Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm bằng phép thử thị hiếu, xử lý số liệu bằng phân tích phương sai (ANOVA) và hệ số tương quan để xác định công thức phối trộn hoàn chỉnh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quy trình công nghệ chế biến kem và công thức phối trộn kem dừa quy mô phòng thí nghiệm; các nguyên liệu chính gồm sữa bột ít béo Nutifood, đường tinh luyện Biên Hòa, bơ Paysan Breton, dầu đậu nành Meizan, bột cốt dừa nhập khẩu từ Malaysia, các phụ gia tạo nhũ (Glycerine Monostearate - GMS, Lecithin) và phụ gia ổn định cấu trúc (Agar Hạ Long, tinh bột biến tính An Phú).
  • Phạm vi không gian: Các thí nghiệm thực hiện tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ TP. Hồ Chí Minh (HUTECH).
  • Phạm vi thời gian: Đồ án hoàn thành vào tháng 8 năm 2010.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình công nghệ

Đồ án tiếp cận hệ thống phân loại kem học thuật theo Bylund Gösta (1995), phân chia kem thành 4 nhóm sản phẩm chính:

  • Nhóm 1: Kem sản xuất từ sữa.
  • Nhóm 2: Kem sản xuất từ chất khô không béo của sữa (milk solids non-fat - MSNF) và dầu thực vật.
  • Nhóm 3: Kem sản xuất từ nước ép trái cây có bổ sung chất béo và chất khô không béo của sữa.
  • Nhóm 4: Kem sản xuất từ nước ép trái cây và đường. Trong đó, hai nhóm đầu tiên chiếm tỷ trọng áp đảo từ 80% đến 90% tổng sản lượng kem toàn cầu.

Về mặt hóa lý hệ phân tán, kem là một hệ nhũ tương phức tạp bao gồm bọt khí (pha khí), giọt béo nhũ hóa (pha béo), tinh thể đá (pha rắn) phân bố đồng đều trong pha lỏng liên tục chứa đường hòa tan, protein sữa hydrate hóa và các khoáng chất. Các thông số công nghệ nền tảng được tác giả trích xuất từ các tài liệu kinh điển bao gồm:

  • Độ ngọt tương đối của các loại đường (Moll, 1992): Lấy saccharose làm chuẩn (100), fructose đạt 170, đường nghịch đảo đạt 130 và glucose đạt 70. Nồng độ đường quyết định trực tiếp đến điểm đông đặc và hàm lượng chất khô của hỗn hợp.
  • Cơ chế ủ chín (Ageing) và lạnh đông sơ bộ (Luquet, 1985; Campbell, 1980): Quá trình ủ chín ở nhiệt độ 2 ÷ 4°C (tối thiểu 4 giờ, tối đa 24 giờ) giúp protein hydrate hóa hoàn toàn màng chất béo và kích thích chất béo kết tinh một phần. Giai đoạn lạnh đông sơ bộ giúp thổi khí tăng thể tích từ 80% đến 100% và làm kết tinh từ 30% đến 40% lượng nước tự do thành các mầm tinh thể đá mịn.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu sử dụng phương pháp thực nghiệm đơn yếu tố kết hợp đối chứng và đánh giá cảm quan:

  • Phương pháp tạo cream và đánh giá độ bền bọt: Đánh trộn chất béo (bơ hoặc dầu thực vật) với chất tạo nhũ (GMS hoặc Lecithin) ở nhiệt độ 80°C trên máy đánh cơ học; theo dõi độ tăng thể tích tức thời và độ giảm thể tích bọt sau 30 ÷ 40 phút. Lấy lòng trắng/trứng gà làm mẫu chuẩn đối chứng về độ xốp.
  • Phương pháp đo tốc độ giảm nhiệt độ: Sử dụng hệ sinh hàn hỗn hợp muối đá (tỷ lệ phối trộn $NaCl : \text{đá} = 23 : 77$ theo giản đồ pha hệ hai cấu tử) để làm lạnh đông hỗn hợp kem; ghi nhận đường cong biến thiên nhiệt độ theo thời gian qua 3 lần đo lặp lại.
  • Phương pháp xác định tốc độ tan chảy: Định lượng khối lượng hoặc thể tích kem tan chảy trong điều kiện nhiệt độ môi trường chuẩn theo các khoảng thời gian cố định.
  • Phương pháp đánh giá cảm quan và xử lý thống kê: Sử dụng phiếu đánh giá cảm quan thị hiếu người tiêu dùng về các chỉ tiêu: vị ngọt, vị béo, vị sữa, mùi dừa, cấu trúc trạng thái. Số liệu thu thập được xử lý thống kê thông qua phân tích phương sai (ANOVA) và tính toán ma trận hệ số tương quan để xác nhận mức độ ưa thích sản phẩm.
Hạng mục nghiên cứu Thông số / Vật liệu thực nghiệm Nguồn gốc / Tiêu chuẩn kiểm soát
Nước chế biến Nước thủy cục Đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm
Nguồn đạm và chất khô Sữa bột gầy (ít béo) Nutifood (Đạm 28,3 g/100g; Béo 1 g/100g)
Nguồn đường Đường tinh luyện Biên Hòa Sugar (Saccharose $\ge 99,8%$)
Nguồn chất béo động vật Bơ lạt Paysan Breton Nhập khẩu từ Pháp (Hộp 250 g)
Nguồn chất béo thực vật Dầu đậu nành tinh luyện Meizan ($AV \le 0,15%$, $IV \ge 120$)
Nguồn hương - vị dừa Bột cốt dừa Malaysia (Protein $\ge 5%$, Béo $\ge 45%$)
Phụ gia nhũ hóa GMS, Lecithin Cửa hàng hóa chất thực phẩm Q.10, TP.HCM
Phụ gia ổn định Agar, Tinh bột biến tính Đồ Hộp Hạ Long / An Phú Sài Gòn
Hệ làm lạnh thí nghiệm Hỗn hợp sinh hàn muối - đá Tỷ lệ khối lượng $NaCl : \text{đá} = 23 : 77$

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Giới thiệu chung

Chương này phác thảo bức tranh tổng thể về định nghĩa, lịch sử phát triển và thị trường tiêu thụ kem. Tác giả trình bày nguồn gốc của món kem bắt đầu từ món "tuyết ngọt" của Hoàng đế La Mã Nero (năm 54 SCN) lấy tuyết từ núi Apennine ướp mật hoa và mật ong, tiếp nối đến triều đại nhà Đường ở Trung Quốc (618–907) với món sữa lên men trộn bột mì ướp long não làm lạnh bằng băng muối. Mốc công nghiệp hóa bắt đầu từ năm 1951 khi nhà máy sản xuất kem thương mại đầu tiên ra đời theo tài liệu của Campbell (1980).

Phần phân tích thị trường phân định rõ các đặc trưng tiêu dùng tại các quốc gia phát triển (New Zealand tiêu thụ 26 lít/người/năm, Mỹ sản xuất 6 tỷ lít/năm và tiêu thụ 22 lít/người/năm) và khảo sát các dòng sản phẩm đại diện như kem Berthillon, Fanny (Pháp), kem Galeto (Ý). Đối với thị trường Việt Nam, chương 1 phân tích cơ cấu cạnh tranh giữa các đơn vị dẫn đầu thị phần (Kido’s, Vinamilk, Thủy Tạ, Tràng Tiền) và chỉ ra tiềm năng gia tăng sản lượng tiêu thụ nội địa.

Chương 2: Tổng quan về quy trình công nghệ sản xuất kem

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình công nghệ sản xuất kem công nghiệp tiêu chuẩn gồm 7 công đoạn nối tiếp:

Chuẩn bị nguyên liệu ➔ Phối trộn ➔ Đồng hóa ➔ Thanh trùng ➔ Ủ chín ➔ Lạnh đông sơ bộ ➔ Tạo hình & Lạnh đông cuối
  1. Chuẩn bị nguyên liệu: Cân định lượng; các chất béo (cream, bơ, dầu) được gia nhiệt sơ bộ lên 35 ÷ 50°C để giảm độ nhớt phục vụ việc bơm vận chuyển.
  2. Phối trộn: Thực hiện trong thiết bị hình trụ đứng có cánh khuấy tốc độ cao và vỏ điều nhiệt ở nhiệt độ 50 ÷ 65°C; tiến hành bài khí để nâng cao hiệu suất truyền nhiệt.
  3. Đồng hóa: Sử dụng thiết bị đồng hóa hai giai đoạn với áp lực giai đoạn 1 đạt 200 bar, nhiệt độ hỗn hợp duy trì ở 65 ÷ 75°C nhằm phân tán xé nhỏ các cầu béo.
  4. Thanh trùng: Chế độ thanh trùng tiêu chuẩn là 83 ÷ 85°C trong 15 giây. Đối với nhóm nguyên liệu giàu béo (cream, bơ, dầu), tiến hành thanh trùng riêng ở 70°C trong 30 phút.
  5. Ủ chín (Ageing): Tiến hành trong bồn thép không gỉ có vỏ áo lạnh ở nhiệt độ 2 ÷ 4°C, thời gian từ 4 đến 24 giờ với cánh khuấy quay chậm liên tục để hydrate hóa protein và kết tinh chất béo.
  6. Lạnh đông sơ bộ: Thực hiện trong thiết bị lạnh đông liên tục dạng trục khuấy dao cạo hai vỏ áo ở nhiệt độ (-2°C) ÷ (-7°C), nạp không khí vô trùng giúp thể tích tăng 80 ÷ 100% và kết tinh 30 ÷ 40% lượng nước.
  7. Tạo hình và lạnh đông cuối:
    • Dây chuyền kem que: Năng suất 8.000 ÷ 25.000 que/giờ; rót khuôn và cấp đông trong bồn tác nhân lạnh -40°C từ 3 ÷ 8 phút, rã khuôn qua bồn nước ấm 30°C, nhúng áo chocolate 40°C và đóng gói bao bì giấy.
    • Dây chuyền kem hộp: Rót định lượng thể tích vào hộp/ly, cấp đông trong hầm gió lạnh -40°C (vận tốc gió 3 ÷ 8 m/s, thời gian 45 phút ÷ 5 giờ) hoặc cấp đông tiếp xúc bản phẳng -40°C (chiều cao hộp $\le 60 \div 70\text{ mm}$).
    • Bảo quản và kiểm soát vi sinh: Kem thành phẩm bảo quản tại kho xưởng ở nhiệt độ -30°C (đạt cân bằng sau 2 ngày), vận chuyển bằng xe lạnh chuyên dụng -25°C, trữ tại điểm bán/gia đình ở $\le -18^\circ\text{C}$ (hạn sử dụng 6 ÷ 9 tháng). Giới hạn vi sinh vật gây bệnh (Salmonella, Listeria, Staphylococcus aureus) bắt buộc không được vượt quá 10 khuẩn lạc/ml sản phẩm.

Chương 3: Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu

Chương 3 trình bày các thành phần nguyên liệu cụ thể được lựa chọn, tính chất hóa lý của từng cấu tử và thiết lập công thức phối trộn cơ bản phục vụ bố trí thí nghiệm (tính trên 150 mL nước):

Cấu tử nguyên liệu Khối lượng thực nghiệm (g) Tỷ lệ so với nước (g/100 mL nước)
Nước thủy cục 150 mL -
Sữa bột gầy Nutifood 18 g 12,0%
Đường tinh luyện Biên Hòa 20 g 13,3%
Bột cốt dừa Malaysia 20 g 13,3%
Chất tạo nhũ (GMS hoặc Lecithin) 2 g 1,3%
Chất ổn định (Agar hoặc Tinh bột biến tính) 1,5 g 1,0%

Quy trình bố trí thí nghiệm được phân tách thành 3 chuỗi khảo sát:

  • Thí nghiệm 1 (TN1a - TN1f): Khảo sát quá trình nhũ hóa tạo cream từ 20 g chất béo (bơ, dầu thực vật) kết hợp với GMS hoặc Lecithin ở các mức khối lượng thay đổi (0,5 g; 1,0 g; 1,5 g; 2,0 g; 2,5 g) và biến thiên thời gian đánh trộn (2, 3, 4, 5, 6 phút) ở nhiệt độ 80°C.
  • Thí nghiệm 2: Khảo sát các dải nồng độ nguyên liệu tạo vị căn bản gồm đường tinh luyện, bột cốt dừa, bơ, dầu thực vật và sữa bột gầy.
  • Thí nghiệm 3: Khảo sát hàm lượng phụ gia ổn định cấu trúc gồm Agar và Tinh bột biến tính; đo lường sự thay đổi tốc độ giảm nhiệt độ hỗn hợp kem và tốc độ tan chảy của các mẫu kem thành phẩm.

Chương 4: Kết quả và phân tích

Chương này tổng hợp toàn bộ số liệu thu được từ các chuỗi thực nghiệm:

  • Khảo sát hệ nhũ hóa tạo cream: Số liệu đo thể tích bọt tức thời và độ bền bọt sau 30 ÷ 40 phút cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa hai hệ chất béo (bơ và dầu) cũng như hai loại chất tạo nhũ (GMS và Lecithin). Chất tạo nhũ GMS kết hợp với bơ ở tỷ lệ và thời gian đánh trộn thích hợp cho hệ cream có độ nở thể tích và độ bền bọt vượt trội so với Lecithin và dầu thực vật.
  • Khảo sát các nguyên liệu tạo vị và truyền nhiệt: Việc tăng tỷ lệ đường làm hạ điểm đông đặc của hỗn hợp, kéo dài thời gian làm lạnh đông nhưng cải thiện độ mềm mịn; hàm lượng chất béo từ bơ và bột cốt dừa đóng vai trò quyết định đến độ ngậy béo và khả năng giữ cấu trúc khi tan chảy.
  • Khảo sát chất ổn định: So sánh giữa Agar và Tinh bột biến tính cho thấy Agar thể hiện khả năng liên kết nước và tạo gel tốt hơn, làm chậm đáng kể tốc độ tan chảy của kem ở nhiệt độ phòng so với các mẫu sử dụng tinh bột biến tính.
  • Đánh giá cảm quan và thống kê: Bảng điểm cảm quan trung bình cho thấy mẫu kem phối trộn tối ưu đạt điểm thị hiếu cao về độ hòa quyện giữa vị béo ngậy của nước cốt dừa, vị sữa và độ mịn cấu trúc. Phân tích phương sai ANOVA khẳng định sự khác biệt giữa các công thức khảo sát có ý nghĩa thống kê ($p < 0,05$), và ma trận tương quan chỉ ra mối liên hệ chặt chẽ giữa cấu trúc kem với mức độ ưa thích chung của người thử nghiệm.

Chương 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ các thông số tối ưu từ thực nghiệm để đưa ra bảng công thức phối trộn hoàn chỉnh cho sản phẩm kem dừa quy mô phòng thí nghiệm, đồng thời đề xuất các định hướng nghiên cứu hoàn thiện công nghệ.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật và công thức thực nghiệm

Đồ án đã xác lập thành công hệ thống thông số công nghệ chuẩn cho quy trình sản xuất kem và đưa ra công thức phối trộn hoàn chỉnh cho sản phẩm kem dừa:

Thông số / Công đoạn Giá trị kỹ thuật xác lập trong đồ án
Gia nhiệt chất béo sơ bộ 35 ÷ 50°C
Nhiệt độ phối trộn 50 ÷ 65°C
Áp lực đồng hóa giai đoạn 1 200 bar (Nhiệt độ 65 ÷ 75°C)
Chế độ thanh trùng hỗn hợp 83 ÷ 85°C trong 15 giây (Thanh trùng béo riêng: 70°C, 30 phút)
Chế độ ủ chín (Ageing) 2 ÷ 4°C, thời gian 4 ÷ 24 giờ (khuấy chậm liên tục)
Lạnh đông sơ bộ công nghiệp (-2°C) ÷ (-7°C), độ xốp tăng thể tích đạt 80 ÷ 100%
Cấp đông kem que / kem hộp -40°C (Bồn muối lạnh 3 ÷ 8 phút đối với kem que)
Nhiệt độ bảo quản kho xưởng -30°C (Đạt cân bằng nhiệt sau 48 giờ)
Hệ làm lạnh thí nghiệm $NaCl : \text{đá} = 23 : 77$ (theo biểu đồ pha)
Chất tạo nhũ và ổn định tối ưu GMS (tạo cream từ bơ ở 80°C) và Agar (chất ổn định chống tan chảy)

Đóng góp của đồ án

  • Về mặt học thuật: Hệ thống hóa đầy đủ cơ sở khoa học về quy trình sản xuất kem công nghiệp theo các tiêu chuẩn quốc tế (Luquet, Bylund Gösta, Campbell, Moll), làm rõ các biến đổi cấu trúc pha và cơ chế tương tác giữa chất béo, protein sữa, chất tạo nhũ và chất ổn định.
  • Về mặt thực tiễn: Xây dựng thành công công thức phối trộn kem dừa tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước (bột cốt dừa, đường tinh luyện Biên Hòa, sữa gầy Nutifood) kết hợp với phụ gia thực phẩm phổ biến (GMS, Agar), cung cấp quy trình công nghệ có khả năng triển khai thực nghiệm ở quy mô vừa và nhỏ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của đề tài:

    1. Quy trình thử nghiệm được tiến hành thủ công ở quy mô phòng thí nghiệm với mẻ nhỏ (150 mL nước), sử dụng hệ sinh hàn muối đá ($NaCl : \text{đá} = 23 : 77$) để làm lạnh thay cho thiết bị lạnh đông cánh cạo liên tục công nghiệp, do đó việc kiểm soát tốc độ nạp khí vô trùng (overrun) chưa đạt mức độ chính xác tuyệt đối như dây chuyền tự động.
    2. Chưa tiến hành theo dõi và đánh giá biến động chỉ tiêu vi sinh vật và sự thay đổi kích thước tinh thể đá trong điều kiện bảo quản dài hạn (6 ÷ 9 tháng ở nhiệt độ -18°C đến -30°C).

  • Hướng nghiên cứu mở rộng:

    1. Thử nghiệm nâng cấp quy mô sản xuất trên hệ thống thiết bị pilot chuyên dụng (máy làm kem lạnh đông liên tục có cấp khí nén áp lực).
    2. Mở rộng nghiên cứu đa dạng hóa hương vị bằng việc kết hợp bột cốt dừa với các nguồn nguyên liệu trái cây nhiệt đới đặc sản khác (khoai môn, sầu riêng, cốm, đậu xanh) hoặc khảo sát bổ sung các chất tạo ngọt năng lượng thấp (sorbitol, aspartam) phục vụ nhóm người tiêu dùng chuyên biệt.

Giá trị tham khảo

Đồ án là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nhóm đối tượng sau:

  • Sinh viên và học viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Kỹ thuật Hóa học: Nắm bắt tài liệu tổng quan hệ thống về các công đoạn công nghệ sản xuất kem (đồng hóa, thanh trùng, ủ chín, lạnh đông sơ bộ, tạo hình kem que/kem hộp) và phương pháp tính toán chế độ nhiệt - áp suất trong chế biến thực phẩm đông lạnh.
  • Kỹ sư R&D và cán bộ kỹ thuật tại các cơ sở chế biến thực phẩm: Tham khảo công thức phối trộn kem dừa thực nghiệm, tỷ lệ sử dụng chất tạo nhũ GMS/Lecithin, chất ổn định Agar/tinh bột biến tính, cũng như phương pháp bố trí thí nghiệm đánh giá độ bền bọt và tốc độ tan chảy của sản phẩm kem.

Câu hỏi thường gặp

1. Theo phân loại học thuật của Bylund Gösta (1995) được trích dẫn trong đồ án, kem được chia thành những nhóm nào?
Kem được chia thành 4 nhóm: (1) Kem sản xuất từ sữa; (2) Kem sản xuất từ chất khô không béo của sữa (MSNF) và dầu thực vật; (3) Kem sản xuất từ nước ép trái cây có bổ sung chất béo và chất khô không béo của sữa; (4) Kem sản xuất từ nước ép trái cây và đường. Hai nhóm đầu tiên chiếm từ 80% đến 90% tổng sản lượng kem trên thế giới.

2. Quá trình ủ chín (Ageing) hỗn hợp kem diễn ra ở điều kiện nào và mang lại những biến đổi gì?
Quá trình ủ chín được thực hiện ở nhiệt độ 2 ÷ 4°C trong thời gian từ 4 đến 24 giờ bên trong thiết bị thép không gỉ có cánh khuấy quay chậm liên tục. Quá trình này giúp các chất ổn định protein được hydrate hóa hoàn toàn, một phần chất béo kết tinh và các phân tử protein hấp phụ lên bề mặt phân chia pha giữa hạt béo và pha liên tục, tạo cấu trúc mịn màng và đồng nhất cho kem sau khi lạnh đông.

3. Giai đoạn lạnh đông sơ bộ có vai trò gì và tỷ lệ nước kết tinh trong giai đoạn này đạt bao nhiêu?
Lạnh đông sơ bộ có hai mục đích chính: thổi một lượng không khí vô trùng vào hỗn hợp để làm tăng thể tích từ 80% đến 100% (tạo các bọt khí mịn đặc trưng), đồng thời làm đông lạnh một phần nước tạo các mầm tinh thể đá kích thước nhỏ và phân bố đều. Theo Luquet (1985), giai đoạn này kết tinh khoảng 30% đến 40% lượng nước tự do trong hỗn hợp.

4. Tác giả sử dụng hệ tác nhân làm lạnh nào cho các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và với tỷ lệ bao nhiêu?
Trong điều kiện phòng thí nghiệm, tác giả sử dụng hỗn hợp sinh hàn gồm muối ăn ($NaCl$) và đá vụn được phối trộn theo tỷ lệ khối lượng $NaCl : \text{đá} = 23 : 77$ dựa trên biểu đồ pha cân bằng của dung dịch nước muối để đạt được nhiệt độ đông lạnh cần thiết.

5. Giới hạn vi sinh vật gây bệnh đối với kem thành phẩm được quy định như thế nào trong đồ án?
Theo quy chuẩn kiểm tra chất lượng kem thành phẩm được tác giả nêu trong chương 2, hàm lượng của các vi sinh vật gây bệnh nguy hiểm bao gồm Salmonella, Listeria và Staphylococcus aureus bắt buộc không được vượt quá 10 khuẩn lạc/ml sản phẩm.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất kem" của nhóm tác giả Văn Thị Ngọc Hương và Lê Vũ Thanh Hiếu đã hệ thống hóa đầy đủ cơ sở khoa học và công nghệ sản xuất kem công nghiệp từ khâu xử lý nguyên liệu, phối trộn, đồng hóa, thanh trùng, ủ chín đến lạnh đông và đóng gói. Thông qua chuỗi thí nghiệm thực nghiệm đơn yếu tố kết hợp đánh giá cảm quan và xử lý phương sai ANOVA, đề tài đã khảo sát chi tiết ảnh hưởng của các hệ nhũ hóa (GMS, Lecithin), chất béo (bơ, dầu) và chất ổn định (Agar, tinh bột biến tính) đến độ bền bọt, tốc độ làm lạnh và độ tan chảy của sản phẩm. Kết quả nghiên cứu đã xây dựng thành công công thức phối trộn hoàn chỉnh cho sản phẩm kem dừa, cung cấp nguồn dữ liệu tham khảo giá trị cho công tác học tập và nghiên cứu ứng dụng trong ngành công nghệ thực phẩm.