1.2. HỆ VI SINH VẬT
TRONG SỮA
Bao
gồm các loại có lợi và các loại có hại, nguồn gốc của vi sinh vật trong sữa xuất
phát từ: Bầu vú của động vật cho sữa, người vắt sữa, thiết bị vắt sữa, thiết bị
chứa, môi trường chuồng trại nơi diễn ra quá trình
vắt sữa và trong sản phẩm chế biến sữa.
1.2.1 Các vi sinh vật bình
thường của sữa: sống trong sữa ở điều kiện bình thường, có thể
nhiễm nội sinh hoặc ngoại sinh và chủ yếu là vi khuẩn.
1.2.2.1
Procaryote:
Vi khuẩn
lactic:
Vi khuẩn lactic có dạng hình cầu hoặc
hình gậy đứng riêng lẻ hoặc tạo chuỗi, Gram (+) không có bào tử, không di động,
nhiệt độ sinh trưởng tối ưu 25-47 oC. Hô hấp yếm khí tuỳ
tiện hoặc hiếu khí, không sinh calataza, không phân huỷ
,
không khử nitrat, không phân giải protêin trong sữa, lên men đường tạo thành
axit lactic và các sản phẩm khác. Để tồn tại trong sữa, vi khuẩn lactic tổng hợp
năng lượng ATP từ cơ chất lactose.

Có hai nhóm vi khuẩn
lactic: vi khuẩn lactic đồng hình và vi khuẩn lactic dị hình .Trong một số sản
phẩm từ sữa như phô mai, bơ, yoghurt người ta sử dụng vi khuẩn lactic để thực
hiện một số chuyển hoá cần thiết . Còn các vi khuẩn lactic có
mặt trong sữa tươi sau khi vắt được xem là VSV tạp nhiễm. Chúng sẽ tạo ra những
chuyển hoá ngoài ý muốn của nhà sản xuất trong quá trình bảo quản sữa trước khi
chế biến, làm thay đổi thành phần và giá trị cảm quan của sữa.
Các vi khuẩn sinh
hương: Gồm nhóm vi khuẩn trong quá trình hoạt động có khả năng
tạo trong sữa các axit bay hơi như axt acetic, axit propyonic và nhiều chất
thơm(diacetin, các ete). Các vi khuẩn sinh hương gồm có streptococcus
citrovorus phát triển ở nhiệt độ thích hợp là
30oC. Streptococcus
paracitrovorus và Streptococcus
dicetalactis nhiệt độ thích hợp để phát triển là
35oC có khả năng tạo diacetin cho sản phẩm có mùi dễ chịu. Các vi
khoẩn này gây đông tụ sữa sau 16 – 18 giờ.
Các vi hkuẩn gây đắng: (Streptococcus
liquefaciens): nhiệt độ thích hợp 30oC, có khả năng
tạo các axit, tạo enzym đông tụ sữa. Enzym và axit này tác dụng đồng thời lên
protêin của sữa làm cho sữa đặc lại thành cục và độ axit giảm, loại này phát
triển trong sữa gay ra quá trình pepton hoá do đó tạo vị đắng khó chịu cho sản
phẩm.
Vi
khuẩn coliform:
Coliform thuộc nhóm vi khuẩn Gram (-),
kị khí tuỳ tiện,nhiệt độ sinh trưởng tối ưu:30 ÷ 44 oC.
Trong sữa, vi khuẩn coliform sẽ chuyển
hoá đường lactose tạo axit lactic và các hợp chất hữu cơ khác, khí
CO2, H2… Chúng làm phân giải
protein trong sữa tươi tạo ra các sản phẩm khác làm cho sữa có mùi khó chịu. Ở
75 oC trong khoảng 20 giây vi khuẩn colifrom sẽ bị tiêu
diệt hoàn toàn.
Vi
khuẩn sinh acid butyric (clostridium)
Là vi khuẩn Gram(+) thuộc nhóm kị khí
bắt buộc, có khả năng sinh bào tử. Nhiệt độ sinh trưởng tối thích là
37oC. Vi khuẩn clostrudium chuyển hoá dường trong sữa thành nhiều sản
phẩm khác nhau như các axit hơi, acid butyric, butalnol,
etalnol,
,…làm
sữa có mùi khó chịu, làm thay đổi thành phần hoá học của sữa và giá trị cảm quan
của sữa trong quá trình bảo quản. Có khả năng tạo bào tử và có khả năng chịu
nhiệt cao.

Vi
khuẩn propionic
Chúng có hình cầu, xếp thành đôi trong
hoặc chuỗi, Gram(+)thuộc nhóm kị khí không bắt buộc. Nhiệt độ sinh trưởng tối ưu
là 30 oC. Vi khuẩn propionic chuyển hoá đường thành axit
propionic, axit acetic, khí CO2… làm hư hỏng thực phẩm, nhiệt độ phát
triển thích hợp là 30-35 oC có khả năng sinh
vitamin
.
Hầu hết các vi khuẩn propionic bị tiêu diệt khi thanh trùng sữa ở
75oC trong thời gian 20 giây.

Vi
khuẩn gây thối:
Đó là các vi khuẩn có
khả năng sinh tổng hợp protease ngoại bào trong môi trường sữa, không gây lên
men đường sữa, là vi khuẩn sinh bào tử, có khả năng sinh ezym protease xúc tác
quá trình thuỷ phân protein tạo ra các sản phẩm polypeptit, peptit, acid amin.
Các acid amin tiếp tục bị phân huỷ ttạo NH3, H2S … làm cho
sữa có mùi khó chịu.
1.2.2.2.
Eucaryote
Nấm
men:
Là những cơ thể đơn bào có hình cầu,
oval, hoặc hình trứng. Chúng phát triển trong sữa và gây ra những biến đổi về
thành phần hóa học trong
sữa, gây phản ứng lên men đường lacto tạo
và rượu. Một số nấm men
thuộc họ Mycoderma có
khả năng tạo enzym phân huỷ protêin, lipit làm cho các sản phẩm sữa có vị đắng
khó chịu.

Nấm
sợi:
Có dạng hình sợi phân nhánh. Hầu hếtcác
nấm sợi thuộc nhóm hiếu khí bắt buộc, nhiệt độ sinh trưởng tối ưu
20-30 oC. Việc nhiễm nấm sợi vào sữa gây nhiều khó khăn
trong sản xuất các sản phẩm từ sữa đặc biệt trong sản xuất pho mai và ảnh hưởng
đến chất lượng sản phẩm. Có khả năng phân giải protêin, lipit làm cho sữa có vị
đắng. Chúng phát triển sau nấm men nên chỉ có trong sữa đã hư hỏng
nặng.
1.2.2 Hệ vi sinh vật không bình thường trong
sữa:
Sữa bị axit hoá: Do sự biến đổi lactoza
thành acid lactic là do Streptococcus lactic,
Micrococcus
Sữa bị phân giải protêin: một số nấm
như Geotrichum,
Penicillium, Mucor có khả năng phân giải acid lactic dẫn đến
đạm dễ bị thoái hoá.
Micrococcus
caseiamara, nấm men torula
amara làm cho sữa đắng, bị ôi.
1.3. BẢO QUẢN SỮA
TRƯỚC KHI CHẾ BIẾN
Sữa là một hỗn hợp chứa nhiều hợp chất
hữu cơ và vô cơ khác nhau. Trong quá trình bảo quản, các hợp
chất sữa sẽ bị biến đổi dẫn
đến sự thay đổi về chất lượng của sữa. Các tế bào VSV là nguyên nhân dẫn đến các
biến đổi về thầnh phần các chất có trong sữa.
Để hạn chế các biến đổi làm hư hỏng
chất lượng sữa chúng ta cần tiến hành làm lạnh nhanh sữa, nhiệt độ bảo quản
không được lớn hơn 4 oC. Ngoài ra, hàm lượng VSV trong
sữa phải dược khống chế ở mức thấp nhất. Những va chạm cơ học mạnh, sự tiếp xúc
của oxy và ánh sáng mặt trời với sữa phải được hạn chế nhằm bảo toàn các chỉ
tiêu cảm quan, hoá học và hoá lý trong quá trình bảo quản sữa trước khi chế
biến.
Ngoài vi sinh vật còn có các tạp chất
khác nhau như rơm, phân, kim loại, lông, bụi bặm…cần được loại ra khỏi khối sữa
bằng cách lọc.
Chương 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BỘT
2.1. NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN SUẤT SỮA BỘT
Nguyên liệu để sản xuất sữa bột là
sữa tươi nguyên cream hoặc sữa gầy. Sữa nguyên là sản phẩm được chế biến từ sữa
tươi không hiệu chỉnh hàm lượng chất béo . Sữa gầy là sản phẩm được chế biến từ
sữa tươi được tách bớt một phần chất béo. Để sản phẩm có chất lượng ổn định, các
yêu cầu về chỉ tiêu hoá lý, vi sinh và cảm quan cho nguyên liệu cũng khắt
khe như đối với nhóm chỉ tiêu vi sinh, tổng số tế bào trong 1l sữa trước khi cô
đặc và sấy không vượt quá 3000-5000. Để đạt được yêu cầu này sữa nguyên
liệu phải qua
theo một quy trình riêng nhằm làm giảm tổng số tế bào sinh dưỡng và bào tử có
trong sữa. mỗi cơ sở sản xuất sẽ tự
thiết lập yêu càu chỉ tiêu chất lượng sữa nguyên liệu cho quy
trình chế biến đang được áp dụng cho nhà máy.
Ngoài nguyên liệu chính
là sữa tươi hoặc
sữa gầy, người ta còn áp dụng một số phụ gia trong sản xuất sữa bột
như chất ổn định (polyphosphate, orthophosphate của Na, K, Ca) chất tạo nhũ
lecithine, chất chống oxy hoá. Muối phosphate có chức năng kàm ổn định cấu trúc
hạt sữa, chống oxy hoá và cải thiện độ hoà tan của sản phẩm.
Chế biến sữa bột rất có lợi về kinh tế
bởi chất khô tăng cao tiết kiệm bao bì và vận chuyển dễ dàng. Các dạng sữa bột
hiện có: sữa bột nguyên kem, sữa bột tan nhanh, sữa bột gầy.
2.2 QUY TRÌNH CÔNG
NGHỆ SẢN SUẤT SỮA BỘT NGUYÊN CREAM

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình công
nghệ sản xuất sữa bột
nguyên cream
2.2.1.
Chuẩn hoá:
Quá trình chuẩn hoá sữa nhằm
hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong nguyên liệu và được
thực hiện trên dây chuyền tự động bao gồm máy ly tâm, bộ phận phối trộn, các
dụng cụ đo (lưu lượng kế, tỷ trọng kế …) bơm và thùng chứa. Sữa bột
nguyên cream có hàm lượng chất béo 26-33%, sữa bột gầy có hàm lượng chất béo
1%.
2.2.2.
Thanh trùng:
Nhằm làm giảm số VSV trong sữa đến mức
thấp nhất, đồng thời vô hoạt các enzym, đặc biệt là nhóm enzym bền nhiệt lipase,
làm thay đổi tính chất của prôtein. Thanh trùng thường được thực hiện ở
80-85 oC trong vài giây. Quá trình thanh trùng sữa được
thực hiện trên thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng.
Để tổng số vi khuẩn đạt được theo yêu
cầu các nhà máy còn sở dụng thêm phương pháp ly tâm hoặc vi lọc để tách bớt các
VSV ra khỏi sữa. Quá trình ly tâm được thực hiện ở nhiệt độ
55-60 oC. Sau ly tâm tổng số vi khuẩn bị loại có khi lên
đến 99% so với
tổng số vi khuẩn ban đầu có trong sữa. Số lượng các vi khuẩn sinh bào tử chịu
nhiệt cũng giảm đi đáng kể như giống Clotridium. Tuy nhiên thanh trùng không thể
loại bỏ hết các vi khuẩn nhóm này.
Quá trình vi lọc được thực hiện trên
thiết bị membrane(0,2µ). Khi đó việc tách tế
bào vi khuẩn và bào tử của nó giảm đi rất nhiều .Quá trình vi lọc chỉ thực hiện
trên nguyên liệu sữa gầy vì
chất béo trong
sữa dễ bị hấp phụ trên membrane, gây tắc nghẽn màng lọc. Phần chất béo sẽ được
tiệt trùng riêng sau đó làm nguội và phối trộn với sữa gầy đã qua vi lọc. Phương
pháp này cho phép thu nhận sữa nguyên liệu đạt các
chỉ tiêu VSV rất tốt.
Thanh trùng còn nhằm mục đích 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. Sau thanh trùng cần làm nguội tới nhiệt
độ cô đặc 60 - 70 oC. Khi đã làm nguội đến nhiệt độ này
ngưòi ta có thể đưa vào thùng trung gian rồi từ đó cho vào nồi đặc hoặc có thể
cho trực tiếp vào nồi cô đặc.
Quá trình thanh trùng thực phẩm thường
bao gồm ba giai đoạn:
- Gia
nhiệt tăng nhiệt độ thực phẩm lên đến nhiệt độ thanh trùng
- Giữ
thực phẩm ở nhiệt độ cần thanh trùng trong một khoảng thời gian xác
định.
- Làm
nguội thực phẩm về giá trị nhiệt độ thích hợp.
¬ 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.
2.2.3. Cô
đặc:
Cô đặc nhằm tách bớt
một lượng nước ra khỏi sữa để tiết kiệm chi phí năng lượng cho quá trình sấy sữa
tiếp theo. Người ta dùng cô đặc chân không. Cô đặc ở áp suất thường thì sản phẩm luôn
luôn tiếp xúc với không khí nên luôn luôn bị nhiễm bẩn, các sinh tố và chất béo
bị phân huỷ, sản phẩm bị biến tính (đặc sệt, có màu vàng sẫm ). Cô đặc ở áp suất
chân không thì thường khắc phục được những nhược điểm trên vì thời gian cô đặc
ngắn và nhiệt độ thấp nên tránh được các
thay đổi sâu sắc về cấu trúc của sữa vốn xảy ra mãnh liệt ở
100 oC, đặc biệt là tránh được sự biến đổi của đường
lactoza do đó sản
phẩm có chất lượng và màu sắc tốt.
Nhiệt độ sữa trong quá trình cô đặc
không vượt quá 76oC. Thiết bị cô đặc phổ biến nhất là thiết bị cô đặc
nhiều cấp dạng màng rơi. Số cấp sử dụng thường từ 2-7 cấp, thường gặp nhất là 4
cấp, sau cô đặc hàm lượng chất khô trong sữa là 45-55%.
Các yếu tố ảnh hưởng
đến quá trình cô đặc bằng nhiệt:
¬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: Nếu độ chênh
lệch này càng lớn thì tốc độ truyền nhiệt sẽ càng lớn, để làm tăng mức chênh
lệch trên thì ta giảm nhiệt độ sôi của
sữa bằng phương pháp cô đặc trong môi trường chân không.
- Hiện tượng cặn bám
trên bề mặt trao đổi nhiệt
Trong quá trình bốc hơi, một số cấu tử
trong sữa có thể bị bám dính trên bề mặt truyền nhiệt của thiết bị. Dưới tác
dụng của nhiệt độ cao, một số phân tử protein sẽ bị biến tính; các hợp chất bị
bám dính nói trên sẽ tương tác với nhau hoặc bị phân giải. Kết quả là chúng tạo
nên một lớp cháy khét và làm giảm tốc độ truyền nhiệt
- Hiện
tượng màng biên:
Lớp sữa tiếp xúc với bề mặt truyền
nhiệt lớp màng biên trong thiết bị bốc hơi thường tạo ra một trở lực lớn trong
quá trình truyền nhiệt.
- Độ nhớt
của nguyên liệu: nếu cao sẽ làm giảm chỉ số Râynol và tốc độ tuần hoàn của
nguyên liệu trong
thiết bị, do đó hệ số truyền nhiệt giảm.
¬Các
yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của quá trình cô đặc:
- Hiện tượng tạo bọt: Dưới tác dụng của
nhiệt độ cao và do sự xuất hiện các bong bóng hơi, một số cấu tử trong sữa như
protein có khả năng tạo bọt lớp bọt trong thiết bị cô đặc sẽ làm giảm tốc độ
thoát hơi thứ ra khỏi sản phẩm.
- Hiện tượng tổn thất chất khô do bị
lôi cuốn bởi hơi thứ: Hơi thứ thoát ra sẽ cuốn theo một số cấu tử ở dạng sương
mù nên làm tổn thất chất khô. Người ta sử dụng thiết bị cô đặc nhiều cấp để hạn
chế hiện tượng này.
2.2.4.
Đồng hoá.
Do hàm lượng chất béo trong sữa sau quá
trình cô đặc khá cao nên nhà sản
xuất thực hiện
quá trình đồng hoá để giảm kích thước hạt béo và phân bố đều chúng trong sữa.
Trong công nghệ chế biến sữa, quá trình đồng hoá được sử dụng với mục đích ổn
định hệ nhủ tương, chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực nên còn gọi
là quá trình nhũ hoá.
Nhũ tương là một hệ gồm hai chất lỏng
không hoà tan nên được trộn lẫn với nhau. Khi đó một chất lỏng sẽ tồn tại dưới
dạng hạt (gọi là pha không liên tục, pha phân tán, pha nội) trong lòng của chất
lỏng còn lại (pha không phân tán). Ở đây chỉ xếp hệ nhũ tương đơn giản, dầu
trong nước hoặc nước trong dầu.
Trong quá trình đồng hoá để đạt được
hiệu quả cao ta thường sử dụng chất nhũ hoá. Chất nhủ hoá có hai chức năng: Làm
giảm sức căng bề mặt giữa hai pha quan hệ nhủ tương và hình thành nên một màng
bảo vệ bao bọc xung quanh các hạt của pha phân tán, làm cho chúng không thể kết
hợp với nhau để tạo nên các hạt phân tán mới có thể tích lớn hơn. Chất nhũ hoá
được sử dụng trong chế biến sữa là phải không độc hại, không màu, không mùi,
không vị, ít biến đổi trong quá trình chế biến và bảo quản sữa.
Kỹ
thuật đồng hoá hệ nhũ tương bao gồm các phương pháp: Làm vỡ, làm giảm kích thước
những hạt thuộc pha phân tán và phân đều chúng trong pha liên
tục.
¬Đồng
hoá bằng phương pháp khuấy trộn:
Sử các cánh khuấy để đồng hoá hệ nhủ
tương quả quá trình đồng hoá này không cao, người ta chỉ áp dụng nhằm mục đích
chuẩn bị sơ bộ hệ nhũ tương trước khi chuyển qua giai đoạn đồng hoá bằng phương
pháp sử dụng áp lực cao.
¬Đồng
hoá bằng phương pháp sử dụng áp lực cao:
Trong phương pháp này các hạt của pha
phân tán sẽ bị phá vỡ và giảm kích thước khi ta bơm hệ nhũ tương đi qua một khe
hẹp với tốc độ cao. Kích thước của khe hẹp có thể dao động trong khoảng 15÷300
m
và tốc độ dòng của hệ nhũ tương được đẩy đến khe
hẹp có thể lên đến tới 50÷200 m/s.
Sử dụng thiết bị đồng hoá hai cấp và áp lực đồng hoá cho mỗi cấp là 200 bar và
50 bar.

Các yếu tố ảnh hưởng
đến quá trình đồng hoá
- Tỷ lệ phần trăm giữa thể tích pha
phân tán và tổng thể tích hệ nhũ tương. Nếu tỷ lệ này nhỏ thì quá trình đồng hoá
sẽ được thực hiện dể dàng và hệ nhũ tương có độ bền cao. Ngược lại thì thường
khó thực hiện bằng các phương pháp thông thường.
- Nhiệt độ: Dựa vào thành phần hoá học
của hệ nhũ tương mà ta chọn nhiệt độ thích hợp cho quá trình đồng hoá. Trong
công nghiệp chế biến sữa nhiệt độ đồng hoá thường dao động từ
55 ÷80 oC.
- Áp suất: Áp suất đồng hoá càng lớn
thì thực hiện đồng hoá càng dễ. Trong công nghiệp chế biến sữa áp suất đồng hoá
thường dao động từ 100 ÷ 250 bar.
- Chất nhũ hoá: phải lựa chọn chất nhũ
hoá thích hợp cho từng loại sản phẩm. Những chất nhũ hoá thường dùng trong công
nghiệp chế biến sữa là lecithin, glycerin ester…
2.2.5. Sấy sữa:
Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra
khỏi vật liêụ dưới tác dụng của nhiệt. Nước tách ra khỏi vật liệu nhờ sự khuếch tán
do: chênh lệch độ ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu; chênh lệch áp suất hơi
riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường bên trong. Thời gian sấy
nhanh, nhiệt của vật liệu sấy thấp, sản phẩm nhận được ở dạng bột nhỏ, không cần
phải nghiền lại và có độ hòa tan lớn. Nhiệt của vật liệu trong suốt chu kỳ sấy
không vượt quá nồng độ của ẩm bốc hơi (60°C ¸ 70°C)
Sản phẩm chế biến từ sữa đã cô đặc đến
độ khô 35 - 40%, đem sấy khô, nghiền thành bột, sàng, rây được sữa ở dạng bột có
độ khô 90 - 96%, độ ẩm 4 - 10%. Tùy thuộc vào thiết bị sấy có được sản phẩm SB
có chất lượng khác nhau. Để thu nhận sữa bột người ta có thể sử dụng các phương
pháp sấy khác
nhau như sấy thăng hoa, sấy trục, nhưng hiện nay sấy
phun được sử dụng nhiều hơn
cả
a.Sấy thăng
hoa: (sấy chân
không)
Bao gồm nhiều giai đoạn: làm lạnh đông
sữa đến xuất hiện những tinh thể đá , tiếp theo là tạo môi trường chân không và
nâng dần nhiệt độ để nước từ trạng thái rắn chuyển trực tiếp sang trạng thái
hơi. Sấy thăng hoa cho phép sữa bột giữ lại các chất dinh dưỡng và mùi vị của
sữa với độ tổn thất thấp nhất. Tuy nhiên chi phí và thiết bị cho sấy thăng hoa
rất đắt (tiêu thụ năng lượng lớn ) nên đến nay chưa được ứng dụng trong công
nghệp sản xuất sữa bột,
chỉ ứng dụng trong nghành sản xuất sữa bột có chất lượng cao. Sấy thăng hoa cho
sản phẩm có độ khô 96 - 97%, độ hoà tan đạt 98 - 99%.
b. Sấy trục:(sấy màng)
Sấy trục trước đây được sử dụng phổ
biến trong sản xuất sữa bột,
số trục sấy có thể là một hoặc hai trục (thường được sử dụng nhất là hai trục).
Nhược điểm của phương pháp này là làm thay đổi rõ rệt các thành phần của sữa:
sữa có màu sắc không đẹp, độ hoà tan thấp, chất béo tự do chiếm một tỉ lệ khá
cao nên dễ bị oxy hoá trong quá trình bảo quản.
Sấy màng thì được SB có độ khô 85 -
90%, sấy màng đạt 85 - 88%.
c. Phương pháp sấy phun:
Sữa nguyên liệu được đưa
vào vòi phun trở thành những hạt nhỏ li ti trong buồng sấy đồng thời không khí
nóng cũng được đưa vào. Khi không khí bị đun nóng, thể tích của nó tăng lên còn
mức độ bảo hoà giảm, khả năng hấp thụ nước tăng lên, không khí nóng ở đây đóng
vai trò nguồn năng lượng và chất hấp phụ nước. Thời gian tiếp xúc giữa sữa và
không khí nóng rất ngắn nên nhiệt độ sữa tăng không quá cao. Do đó phương pháp
sấy phun khắc phục được những nhược điểm của sấy trục là hạn chế được sự tổn
thất các chất dinh dưỡng và các cấu tử hương trong sữa bột. Sự vô hoạt bất thuận
nghịch các protein trong sữa trong quá trình sấy phun là không đáng kể nên sữa
bột thành phẩm có độ hoà tan cao. Nhiệt độ không khí vào tháp sấy không quá
180 oC. . Sấy phun cho sản phẩm có độ khô 96 - 97%, sấy
phun đạt 96 - 98%.
Trong sản xuất công nghiệp, thường sử
dụng hệ thống sấy phun hai giai đoạn hoặc hệ thống sấy phun có sử dụng băng tải.
Hệ thống sấy phun có sử dụng băng tải là phổ biến nhất hiện nay. Khi đó quá
trình sấy sữa sẽ gồm ba giai đoạn:
Giai đoạn 1:
75% lượng không khí nóng với nhiệt độ
270 – 280 oC sẽ được đưa vào buồng sấy chính tại các vị
trí xung quanh vòi phun sữa nguyên liệu, 25% lượng không khí nóng còn lại với
nhiệt độ 100-150 oCsẽ đi qua lưới phân bố và toả đều
xuống bên dưới từ trần buồng sấy. Các hạt sữa sẽ hình thành trong buồng sấy với
độ ẩm dao động từ 6-14% và rơi xuống băng tải đặt bên dưới. Độ ẩm của không khí
trong buồng sấy sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc và kích thước hạt sữa thành phẩm. Nếu
độ ẩm quá thấp hạt sữa có kích rất nhỏ và
trở nên rời rạc do chúng không kết dính lại với nhau . Nếu độ ẩm quá cao hiện
tượng kết dính xảy ra mạnh làm tăng kích thước của chúng. Kết quả sữa bột không
đạt độ mịn đồng nhất về kích thước và cấu trúc của hạt.
Giai đoạn
2: Băng tải vận chuyển sữa từ buồng sấy chính qua buồng sấy
phụ, với vận tốc chuyển động của băng tải là 1m/ph. Khi đó dòng tác nhân sấy
trên đường thoát ra khỏi thiết bị ở cửa đáy sẽ xuyen qua lớp sữa bột trên băng
tải và tách thêm một lượng ẩm nữa trong các hạt sữa. độ ẩm sữa bột giảm xuống
còn 3-10%.
Giai đoạn
3: Tại buồng sấy phụ người ta đưa không khí nóng vào với nhiệt
độ 110-140 oC. Dòng tác nhân sấy này sẽ xuyên qua lớp
sữa bột trên băng tải rồi thoát ra ngoài dưới đáy buồng. Nhiệt độ khí thoát là
74-76 oC.
Sau cùng băng tải sẽ đưa
sữa bột vào buồng làm nguội. người ta sử dụng tác nhân làm nguội đã qua tách ẩm
có nhiệt độ 15-20 oC. Dòng tác nhân làm nguội cung sẽ
thổi xuyên qua lớp sữa bột trên băng tải rồi theo cửa thoát bên dưới để ra
ngoài. Có 5% lượng sữa bột thoát ra theo các dòng khí thải được thu hồi nhờ hệ
thống xyclon. Người ta cũng bố trí hệ thống thu hồi nhiệt từ khí thải để tiết
kiệm năng lượng cho quá trình sấy.
Trong công nghiệp sản xuất sấy phun hay
sử dụng sấy phun là do sấy phun có nhiều ưu điểm hơn các quá trình sấy
khác:
- Thời gian tiếp xúc giữa các hạt lỏng
và tác nhân sấy trong thiết bị rất ngắn nên sự tổn thất các hợp chất dinh dưỡng
mẫn cảm với nhiệt độ là không đáng kể.
- Sản phẩm sấy phun thu được là những
hạt có hình dạng và kích thước tương đối đồng nhất.
- Thiết bị sấy phun thường có năng suất
cao và làm việc liên tục.
¬ Các
yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun
- Nồng độ chất khô của nguyên liệu:
trong công nghiệp sản xuất sữa bột nồng độ chất khô vào buồng sấy khoảng 45÷52%. Nếu
cao quá thì ảnh hưởng đến quá trình tạo sương mù trong buồng
sấy.
- Nhiệt độ tác nhân sấy: Nhiệt độ tác
nhân sấy ảnh hưởng đến độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy phun . Nếu độ ẩm tăng quá
cao sẽ gây nên phân huỷ một số cấu tử trong nguyên liệu và làm
tăng mức tiêu hao năng lượng cho toàn bộ quá trình.
- Kích thước, số lượng và quỹ đạo
chuyển động của các hạt nguyên liệu trong
buồng sấy.
2.2.6. Đóng gói và
hoàn thiện sản phẩm :
Sữa bột sau khi sấy phun sẽ được đưa
qua hệ thống rây rồi vào thiết bị đóng gói. Thông thường người ta sử dụng bao bì
bằng kim loại hoặc bao bì giấy để đựng sản phẩm.Yêu cầu chung về 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. Người ta thường đóng gói trong điều kiện chân không hoặc thổi hỗn
hợp 90% nitơ, 10% hydro vào hộp trước khi ghép nắp nhằm kéo dài thời gian bảo
quản của sản phẩm.
Sữa bột có khả năng hút ẩm rất cao do
đó khi bảo quản trong bao bì kín, sữa bột sẽ hút nước đến độ ẩm cân bằng, tạo
thành các cục vón làm giảm độ hoà tan của sữa. Bảo quản lau còn làm cho sữa bị
biến màu, chuyển từ vàng nhạt sang ngả nâu, có mùi khét và giảm độ hoà tan rõ
rệt.
0 nhận xét:
Đăng nhận xét