TIỂU LUẬN
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA

Đề tài: Sữa Bột
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giảng viên hướng dẫn: K.S. Vũ Quỳnh Hương
Nhóm sinh viên thực hiện:
Phạm Thị Trang – 540072
Trần Văn Toàn – 540069
Nguyễn Thị Trang – 540070
Đào Thị Hoài Thu – 540063
Hoàng Văn Tuyền – 540074
Lê Thị Oanh - 540050
Nguyễn Thị Mây - 540042
Ngô Thị Mai - 540041
Phạm Thị Liên - 540033
Đỗ Thị Mai - 540040
Mai Thị Hường - 540030
Lê Thị Nguyên - 540046




Nội dung
1. Giới thiệu chung về sản phẩm sữa bột
2. Quy trình và thuyết minh quy trình sản xuất
3. Tiêu chuẩn và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sữa bột
4. Các thiết bị liên quan đến quá trình
sản xuất
1. Giới thiệu chung về sản phẩm sữa bột
1. Giới thiệu chung
về sản phẩm sữa bột
Sữa bột là sản phẩm nhận được từ sữa lỏng làm mất nước gần như hoàn toàn. Là sản phẩm từ sữa tươi, có hay không thêm đường, có bơ hay đã tách bơ.
Yêu cầu của bột sữa sấy là phải hòa tan được dễ dàng, nghĩa là khi pha nó thành chất lỏng với một khối lượng nước thích hợp thì chất lỏng này gần giống đặc tính của sữa hơn là một dung dịch keo.

Thành phần của một số loại sản phẩm sữa bột (%)
Lợi ích của sản xuất sữa bột
Tiết kiệm bao bì
Vận chuyển dễ dàng
Thời gian bảo quản lâu hơn sữa tươi
Đa dạng sản phẩm sữa
Làm nguyên liệu cho ngành CNTP
+ Trong sản xuất sữa tái chế và các sản phẩm chế biến từ sữa.
+ Trong công nghệ sản xuất bánh nướng
+ Trong công nghệ sản xuất kẹo…
2. Quy trình
và thuyết minh quy trình






Sữa bột nguyên kem
2 .Quy trình sản xuất và thuyết minh quy trình
Sữa nguyên liệu
Chuẩn hóa
Thanh trùng
Cô đặc
Đồng hóa
Sấy
Xử lý
Bao gói
Sữa bột nguyên cream
Bao bì




Nguyên liệu chính
Sữa gầy
Sữa tươi nguyên cream
Nguyên liệu phụ
Đường
Nước
Phụ gia :
- Chất ổn định: Polyphotphate hoặc orthphosphate của Natri, Kali
- Chất tạo nhũ : lecithine
- Chất chống oxi hóa


Nguyên liệu


Chuẩn hóa
Mục đích: Hiệu chỉnh hàm lượng chất béo có trong nguyên liệu phù hợp với từng lô sản phẩm sữa.
Yêu cầu kỹ thuật
Sữa bột nguyên kem phải đạt :
Chất béo: 26- 42%
Nước không quá 4%

Mục đích :
Tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh cho người và tăng thời gian bảo quản.
Cải thiện tính ổn định của protein, tạo cấu trúc cho sản phẩm.
Tạo nhiệt độ cần thiết để khi đưa vào nồi cô đặc sữa có thể bốc hơi ngay, tránh sự chênh lệch nhiệt độ cao trong nồi chân không.
Đặc điểm: Thanh trùng thường được thực hiện ở 80-85 oC trong vài giây.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thanh trùng:
Hệ VSV trong thực phẩm:
Nếu số lượng VSV càng lớn, để đạt được mức độ vô trùng theo yêu cầu thì chế độ xử lý nhiệt phải nghiêm ngặt với nhiệt độ cao hơn và thời gian dài hơn.
Thành phần hoá học trong thực phẩm.
Các tính chất vật lý của thực phẩm.
Phương pháp và thiết bị thanh trùng.
Yêu cầu kĩ thuật :
VSV bị phá hủy hoàn toàn, ức chế hoạt động các bào tử
Vô hoạt hoàn toàn các enzyme trong sữa.



Thanh trùng
Thiết bị
Vỉ trao đổi nhiệt PHE(plate heat exchanger)
Mục đích:
Tách bớt một lượng nước ra khỏi sữa để tiết kiệm chi phí năng lượng cho quá trình sấy.
Yêu cầu kĩ thuật:
Hàm lượng các chất sau cô đặc:
Nhiệt đô không vượt quá 76oC.
Chất khô: 45-55%.
Nước không quá 4%
Cô đặc
Độ nhớt của nguyên liệu thấp
Cô đặc ở áp suất chân không
Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ truyền nhiệt:
Sự chênh lệch nhiệt độ giữa hơi gia nhiệt và nhiệt độ sôi của sữa
Hiện tượng cặn bám trên bề mặt trao đổi nhiệt
Protein sẽ bị biến tính



Cô đặc


Đồng hóa
Mục đích
Đồng hóa là quá trình xử lý cơ học, dùng lực tác dụng lên các hạt béo để giảm kích thước và phân bố đều chúng trong sữa.
Ổn định hệ nhủ tương, chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực.
Yêu cầu kỷ thuật
Nhiệt độ: 55 ÷ 80 oC.
Áp suất 100 ÷ 250 bar.
Kích thước hạt béo giảm, các hạt chất béo phân phối đồng đều trong khối sữa làm cho trạng thái hệ nhũ tương trong sữa bền hơn.
Chất nhũ hoá: thích hợp cho từng loại sản phẩm, không độc hại, không màu, không mùi, không vị, ít biến đổi trong quá trình chế biến và bảo quản sữa.
Đồng hóa
Các phương pháp đồng hóa
Đồng hóa
Thiết bị đồng hóa sữa sử dụng áp lực cao
Đồng hóa
Mục đích :
Làm bốc hơi nước ra khỏi sữa dưới tác dụng của nhiệt.
Yêu cầu kĩ thuật:
Nhiệt của vật liệu trong suốt chu kỳ sấy không vượt quá nồng độ của ẩm bốc hơi (60°C  70°C).
Độ khô 90 - 96%
Độ ẩm 4 - 10%.


Sấy sữa


Các phương pháp sấy



Đóng gói và hoàn thiện sản phẩm
Yêu cầu chung:
Bao bì là phải hạn chế sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí và độ ẩm từ môi trường xung quanh đến sữa bột.
Đóng gói trong điều kiện chân không hoặc thổi hỗn hợp 90% nitơ, 10% hydro.
Đặc điểm:
Sữa bột có khả năng hút ẩm rất cao tạo thành các cục vón.
Bảo quản lâu còn làm cho sữa bị biến màu, chuyển từ vàng nhạt sang ngả nâu, có mùi khét và giảm độ hoà tan rõ rệt.
Sữa bột gầy

Quy trình sản xuất
Sữa gầy
Thanh trùng
Cô đặc
Sấy
Rây
Bao gói
Sữa bột gầy
Bao bì
Sơ đồ quy trình sản xuất sữa bột gầy tương tự như quy trình sản xuất sữa bột nguyên cream. Nhưng hàm lượng chất béo trong sữa gầy rất thấp nên bỏ qua giai đoạn đồng hóa sữa sau giai đoạn cô đặc.
Yêu cầu kĩ thuật:
Xốp và mịn
Nhiệt độ cô đặc thích hợp nhất là 57- 60oC
Sau khi sấy xong phải giải phóng sữa bột ra khỏi tháp sấy ngay để tránh ảnh hưởng không cần thiết của nhiệt độ.


Sữa bột tan nhanh

Quy trình sản xuất sữa bột tan nhanh tương tự như quy trình sản xuất sữa bột nguyên cream hoặc sữa bột gầy
Yêu cầu kĩ thuật:
Các hạt sữa bột to hơn, xốp hơn.
Kích thước hạt sữa 150-200 µm.
Hệ thống sấy sữa bột tan nhanh
Tiêu chuẩn và các yếu tố

ảnh hưởng đến chất lượng
Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột
Chỉ tiêu lý- hóa của sữa bột
Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột
Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa bột
Độc tố vi nấm của sữa bột : hàm lượng Aflatoxin M1, không lớn hơn 0,5 g/kg.
4. Các thiết bị liên quan
đến quá trình sản xuất
Thiết bị ly tâm tách chất béo ra khỏi sữa
Thiết bị ly tâm
Đĩa ly tâm b) Sơ đồ chuyển động của dòng
cream và sữa gầy
1.Đĩa ly tâm 1’. Cream
2.Cửa ra cho cream 2’. Sữa gầy
3.Lỗ 3’. Đĩa ly tâm
4.Cửa vào cho nguyên liệu

1
2
3
4
1’
2’
3’
Sữa với hàm lượng vsc cao
Nguyên liệu
Sữa với hàm lượng VSV cao
Sữa với hàm lượng
Vi sinh vật thấp
Thiết bị ly tâm tách vi sinh vật với hai dòng thoát sản phẩm
Thiết bị ly tâm
Thiết bị thanh trùng
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng
Thiết bị Membrane
Ống trụ độc lỗ trên thân làm giá đỡ
Nguyên liệu vào
retentate
thấm qua
Thiết bị membrane mô hình ống
Thiết bị đồng hóa
Hình dáng bên ngoài của thiết bị đồng hóa sữa áp lực cao
Thiết bị đồng hóa
1. Motor chính
2. Bộ truyền đai
3. Đồng hồ đo áp suất
4. Trục quay
5. Piston
6. Hộp piston
7. Bơm
8. Van
9. Bộ phận đồng hóa
10. Hệ thống tạo áp suất thủy lực
Các bộ phận chính trong thiết bị đồng hóa sữa sử dụng áp lực cao
Bộ phận sinh lực thuộc hệ thống tạo đối áp
Vòng đập
Bộ phận tạo khe hẹp
Hệ thống thủy lực tạo đối áp
Khe hẹp
Thiết bị đồng hóa
Thiết bị cô đặc bằng nhiệt
Tác nhân gia nhiệt (hơi)
Hơi thứ
nước
Sản phẩm
cô đặc
sản phẩm vào
1
2
3
1. Buồng gia nhiệt sơ bộ sữa nhờ hơi ngưng tụ
2. Buồng gia nhiệt sữa đến nhiệt độ sôi
3. Buồng tách hơi thứ và sữa cô đặc
Hệ thống bốc hơi một cấp dạng màng rơi
Sữa được gia nhiệt rồi đi vào thiết bị 2 từ phía trên và sẽ chảy xuống tạo một lố màng mỏng bao bọc lấy bề mặt truyền nhiệt.
Bề mặt truyền nhiệt là thân các ống hình trụ đứng được đặt trong thiết bị bốc hơi hoặc là những tấm bản mỏng được đặt sát lại với nhau.
Để tiết kiệm năng lượng, hơi gia nhiệt từ buồng 2 sẽ đi vào buồng 1 ngưng tụ để gia nhiệt sơ bộ cho sữa.
Sữa được đun sôi trong buồng 2 và sẽ được đi vào buồng 3 tách hơi thứ.
Sữa cô đặc sẽ ra ngoài theo cửa đáy thiết bị 3
Thiết bị cô đặc bằng nhiệt
Cơ cấu phun
Chức năng đưa nguyên liệu vào trong buồng sấy dưới dạng hạt mịn
Quá trình tạo sương mù sẽ quyết định kích thước các giọt lỏng và sự phân bố của chúng trong buồng sấy
Tác nhân sấy
Không khí nóng là tác nhân sấy thông dụng nhất

Thiết bị sấy phun
Hệ thống thu hồi sản phẩm
Bột sản phẩm sau khi sấy phun được thu hồi tại cửa đáy buồng sấy
Để tách sản phẩm ra khỏi khí thoát hiện nay người ta sử dụng phương pháp lắng xoáy ly tâm, sử dụng cyclon
Khí thoát có chứa các hạt sản phẩm sẽ đi vào cyclon từ phần đỉnh theo phương pháp tiếp tuyến với thiết bị
Bột sản phẩm sẽ di chuyển theo quỹ đạo hình xoắn ốc và rơi xuống đáy cyclon
Không khí sạch thoát ra ngoài theo cửa trên đỉnh cyclon
Quạt
Sử dụng quạt ly tâm nhằm vào các mục đích tăng lưu lượng những dòng tác nhân sấy; vận chuyển bằng khí động bột sản phẩm sau khi sấy vào thiết bị bảo quản…

Thiết bị sấy phun
1- Bộ phận gia nhiệt không khí cho buồng sấy phun
2- Buồng sấy phun
3- Buồng sấy tầng sôi
4- Bộ phận gia nhiệt không khí cho buồng sấy tầng sôi
5- Quạt cung cấp không khí làm nguội
6- Quạt cung cấp không khí có độ ẩm thấp để làm nguội
7- Rây bột sản phẩm.
Thiết bị sấy phun
Sữa nguyên liệu
Tác nhân sấy
Sữa bột
Hệ thống sấy phun hai giai đoạn
1- Bơm nguyên liệu
2- Các cơ cấu phun
3- Buồng sấy phun
4- Bộ phận lọc khí
5- Bộ phận gia nhiệt/làm nguội không khí
6- Bộ phận phân phối tác nhân sấy
7- Băng tải
8,9- Buồng sấy kết thúc
10- Buồng làm nguội sản phẩm
11- Bộ phận tháo sản phẩm
12- Cyclon thu hồi sản phấm
13- Quạt
14- Hệ thống thu hồi bột sản phẩm từ cyclon
15- Bộ phận xử lý sản phẩm
16- Bộ phận thu hồi sản phẩm
Thiết bị sấy phun
Hệ thống sấy phun có sử dụng băng tải
sữa cô đặc
sữa bột
tác nhân sấy
Sau khi qua bộ lọc, không khí được làm sạch và dẫn đến bộ gia nhiệt
Khi không khí được gia nhiệt đến nhiệt độ cài đặt, sau đó được đưa đến bộ chia khí nóng tiếp tuyến
Sau khi được phân chia, khí nóng thổi vào buồng sấy một cách ổn định và theo kiểu xoáy
Cùng lúc đó, dung dịch nguyên liệu sấy được phun khuyếch tán thành những giọt dung dịch hoặc thành những kích cỡ sương mù siêu nhỏ trong khoảng kích thước 25- 60mm
Máy sấy phun sương
Máy sấy phun li tâm tốc độ cao LPG
Đĩa phun tạo sương mù từ dung dịch cần sấy
Máy sấy phun tạo hạt áp lực cao
Sơ đồ YPG- I
Sơ đồ YPG- II
Thiết bị sấy trục lăn
Ưu điểm:
Không cần thiết phải đun nóng lượng lớn không khí trước khi sấy, do đó hiệu quả nhiệt cao hơn.
Có thể thực hiện không cần sự có mặt của oxy nên các thành phần dễ bị oxy hóa của nguyên liệu được bảo vệ
Nhược điểm:
Giá thành trục lăn cao và thành phần nhạy cảm nhiệt dễ bị hư hại
Thiết bị sấy thăng hoa
* Ưu điểm:
Năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt.
Độ ẩm của sản phẩm đồng nhất.
Áp dụng được cho các loại nguyên liệu dạng hạt nhỏ, có khả năng sôi mà không bị hư hại cơ học quá mức.
* Nhược điểm
Chi phí cao, khó điều chỉnh quá trình sấy
Thiết bị sấy tầng sôi
Sấy trục
Máy sấy hai trục ở áp suất thường
Máy sấy một trục ở áp suất thường
Đầu tiên,sữa bột được đưa vào vùng 1 và rơi xuống trên mặt lưới có khả năng dao động để đưa sữa bột đi về hướng cửa tháo. Hơi được cung cấp vào vùng một từ bên dưới mặt lưới, mục đích để làm ẩm các hạt sữa và tạo khối hạt lớn hơn.
Tiếp theo các hạt sữa sẽ được đưa vào vùng 2. Đây là vùng sấy nhằm hiệu chỉnh lại độ ẩm cho các khối hạt sữa được hình thành tại vùng 1, không khí nóng được cung cấp từ bên dưới mặt lưới.
Sau cùng, các hạt sữa di chuyển vào vùng làm nguội, vùng này sử dụng không khí lạnh được nạp vào từ bên dưới mặt lưới. Các hạt sữa sau khi làm nguội thì đi về phía cửa thoát
Hệ thống sấy sữa bột tan nhanh
Các loại sữa nói chung và sữa bột nói riêng là một thức ăn bổ dưỡng, có thể dùng như một thức uống giải khát
Sữa bột có thời gian bảo quản lâu hơn so với sữa nước và vận chuyển dễ dàng
Để có những sản phẩm với nhu cầu khác nhau của mỗi người thì phải áp dụng các quy trình và máy móc khác nhau
KẾT LUẬN
Thankyou very much