QUY TRÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI/ PHẦN 2




2.2 SỰ THAY ĐỔI CÁC THÀNH PHẦN SỮA TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT PHÔ MAI:
2.2.1 Sự thay đổi lactoza:
      Lactoza được lên men biến thành rượu, các loại acid hữu cơ, các chất khí. Các loại rượu được chuyển hóa tiếp thành mùi cho phô mai, các acid hữu cơ sẽ được tích trữ và chuyển hóa thành các chất thơm.
      Kết quả là làm pH của khối sữa giảm và làm khối sữa kết tủa lại. Đó là giai đoạn tạo khối kết tủa cazein.
      Trong giai đoạn tạo phô mai lượng, lactoza sẽ giảm rất nhanh. Chỉ còn 5-10 ngày lên men, trong khối phomai sẽ không còn lactoza.
      Như vậy đường lactoza khi sản xuất phomai sẽ đi theo các con đường chuyển hóa sau:





2.2.2 Sự thay đổi cazein:
      Trong giai đoạn lên men acid của khối sữa, cazein bị tách khỏi ion canxi. Về cơ bản cấu trúc của cazein đã có sự thay đổi rất mạnh khi tạo thành khối cazein kết tủa ở pH đẳng điện.
      Trong giai đoạn lên men phô mai, cazein được biến đổi sâu sắc nhất. Cazein ở trạng thái không hòa tan và chuyển dần sang dạng hòa tan do bị thủy phân bởi các enzym tạo thành pepton và các acid amin. Trong giai đoạn này thấy hình thành khí NH3, H2S và một số khí khác. Trong đó khí CO2 chiếm khối lượng khá nhiều.

2.2.3 Sự thay đổi của các thành phần hóa học khác:
      Các chất béo cũng bị thủy phân trong quá trình lên men để trở thành các acid béo no và acid béo không no. Từ đó chuyển hóa tiếp thành chất thơm và các sản phẩm khác.
      Sự chuyển hóa rất phức tạp trong khối phô mai khi lên men đã tạo ra sự đa dạng của các sản phẩm phô mai.
      Nhiều nhà nghiên cứu cho thấy mùi vị đặc trưng của phô mai được quyết định bởi các acid amin tự do, các loại acid hữu cơ, rượu và mùi thơm của nhiều hợp chất khác nhau.

2.2.4 Các giai đoạn trong quá trình sản xuất phô mai:
      Tùy theo loại phô mai mà quy trình sản xuất có khác nhau, nhưng dù sản xuất theo phương pháp nào thì quá trình sản xuất cũng chia thành 4 giai đọan.Trong đó các vi sinh vật đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình chế biến.
Giai đoạn 1: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 phô mai, cần thiết phải có một lượng acid lactic và men dịch vị
      Quá trình được tiến hành như sau:
      Sữa sau khi được khử trùng theo phương pháp pasteur ở 85 – 900C trong 15 - 20 phút (đối với một số loại phô mai được thay bằng quá trình thanh trùng sữa: 720C trong 15 giây) được đem đi xử lí bằng renin – là enzyme do niêm mạc dạ dày của động vật nhai lại còn non (bê, cừu non) được nuôi bằng sữa tiết ra.
      Khi cho renin với một lượng nhỏ vào sữa, sau một thời gian nhất định sữa sẽ đông lại thành một khối nhầy phủ gelatin, mềm dẻo, không thấm nước.
      Để làm đông tụ sữa, ngoài vai trò của enzyme (renin) người ta còn sử dụng vi khuẩn lactic. Vi khuẩn lactic được tạo điều kiện hoạt động ở 300C. Khi tiến hành làm đông tụ sữa, người ta cấy vi khuẩn lactic vào môi trường sữa.Quá trình lên men lactic được tiến hành, chuyển đường lactose của sữa thành acid lactic. Kết quả là quá trình này cũng gây ra sự đông tụ sữa như đã trình bày ở trên (các sợi mixen của casein sữa lại kết thành cục rắn chứa huyết thanh sữa ở bên trong). Các khảo sát bằng thực nghiệm cho thấy: 3/4 số vi khuẩn lactic sẽ nằm trong cục rắn, 1/3 số vi khuẩn lactic còn lại sẽ nằm trong dịch huyết thanh ở bên ngoài cục rắn của sữa.
      Đồng thời khi có quá trình lên men lactic xảy ra, pH của môi trường sẽ giảm về môi trường acid là pH thích hợp cho hoạt động của enzym đông tụ sữa, điều này đưa đến sự đông tụ sữa càng xảy ra nhanh hơn.
      Ở giai đoạn này, dưới tác dụng của enzym renin, casein và paracasein của sữa sẽ bị phân giải tạo pepton và amino acid (tyrosine, tryptophan …) tập trung lại trong cục đông. Huyết thanh sữa ở bên ngoài cục đông tồn tại ở dạng dung dịch.
Giai đoạn 2: Nén ép cục đông sữa để tách huyết thanh sữa (giai đoạn khử nước)
      Tiếp theo giai đoạn trên là giai đoạn tiến hành ép cục sữa để tách huyết thanh ra khỏi cục đông sữa.Quá trình này tiến hành trong 20 –24 giờ, ở 30 – 350C.
      Trong thời gian này, quá trình lên men lactic vẫn tiếp tục. Sau khi ép huyết thanh ra khỏi cục đông sữa, số lượng tế bào vi khuẩn lactic trong 1g phomai đạt đến hàng tỉ. Phomai lúc này có thành phần chủ yếu là casein và lipit. Khi ép phần huyết thanh bị loại ra ngoài cục đông sữa có thành phần gồm đường lactose, lactalbumin, lactoglobulin …
Giai đoạn 3: Muối phô mai
      Ngay sau khi ép cục đông để tách huyết thanh, phô mai được ngâm vào bể nước muối NaCl với nồng độ 24% trong vài ngày hoặc rắt trực tiếp trên bề mặt để tăng vị mặn cho phô mai, tạo sự đồng nhất về thành phần cho khối phô mai 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 phô mai như đường, muối khoáng sẽ khuếch tán ra ngoài, ngược lại muối NaCl từ ngoài dung dịch ngâm sẽ thấm vào bên trong khối phô mai. Muối ăn thấm vào lớp bề mặt của phô mai, tạo lớp bảo vệ chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật có hại.
Giai đoạn 4: Ủ chín phô mai
      Ở giai đoạn cuối cùng này phô mai được đưa vào hầm làm chín ở 50 – 570C, có độ ẩm là 80 – 90%.
      Quá trình làm chín phô mai 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 phô mai, vi khuẩn propionic hoạt động mạnh, lên men lactic thành acid propionic, acid axetic và CO2. Cả hai acid này làm cho phô mai 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 phô mai vẫn được tiếp tục một thời gian nữa cho phô mai 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 phô mai chín thì 2/3 casein được phân giải thành pepton, acid amin và một ít NH3.
      Sau khi chế biến xong, trước khi được cắt ra và đóng gói, phô mai được khử trùng bằng cách chiếu tia tử ngoại. Việc đóng gói thường sử dụng những bao bì đặc biệt như dùng oliofilm (cao su xử lí bằng HCl), rilsan (protein của dầu thầu dầu), giấy kim loại (giấy thiếc)… Việc đóng gói được tiến hành trong điều kiện vô trùng. Cuối cùng ta được thành phẩm.



CHƯƠNG 3:  DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

3.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất phô mai từ sữa bột nguyên cream:






3.1.1 Các thiết bị chính:
      Bảng 3: Bảng liệt kê thiết bị chính dùng trong dây chuyền sản xuất phô mai:
STT
Tên thiết bị
1
Cân định lượng
2
Thiết bị hoàn nguyên
3
Thiết bị thanh trùng và làm lạnh
4
Thiết bị ủ hoàn nguyên
5
Thiết bị đồng hóa
6
Thiết bị nhân giống
7
Thiết bị lên men
8
Thiết bị đông tụ và tách huyết thanh
9
Thiết bị ướp muối

3.1.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ:
3.1.2.1 Thu mua, kiểm tra chất lượng, định lượng nguyên liệu:
Chất lượng của nguyên liệu ảnh hưởng lớn đến chất lượng của phô mai thành phẩm nên trước khi đưa vào sử dụng sản xuất cần phải qua khâu kiểm tra, đánh giá và phải đạt các tiêu chuẩn của nhà cung ứng và của nhà máy về các chỉ tiêu cảm quan, hóa lí và vi sinh.
Định lượng:
·        Mục đích:chuẩn bị
Định lượng sữa bột nguyên cream cần dùng cho công đoạn hoàn nguyên.
·        Tiến hành: sữa bột nguyên cream được kiểm tra rồi được xe nâng vận chuyển tới cân định lượng rồi đưa vào phễu trộn để khuấy trộn và được bơm qua thùng hoàn nguyên.



3.1.2.2 Hoàn nguyên sữa bột:
a) Hoàn nguyên 42-450C
·        Mục đíchchuẩn bị
Chuyển sữa bột từ dạng bột sang dạng lỏng giống như sữa tươi ban đầu.
·        Tiến hành:
            + Quá trình hoàn nguyên sữa bột nguyên cream bằng cách cho sữa bột vào thùng có cánh khuấy đã chứa sẵn lượng nước nhất định có nhiệt độ 45-500C. Trong quá trình hoàn nguyên, cánh khuấy được hoạt động liên tục nhằm phân tán đều bột sữa trong nước, tăng khả năng hoà tan, tránh vón cục, đồng thời chất ổn định cũng được bổ sung vào nhằm ổn định trạng thái của sữa, giảm thời gian ủ hoàn nguyên sau này. Chất phá bọt cũng được cho vào ở đây nhằm tránh tạo bọt.
            + Nước dùng cho hoàn nguyên là nước đã qua khâu kiểm tra xử lí đạt  yêu cầu.
b) Thanh trùng (750C) và làm lạnh (2-60C):
·        Mục đích: chuẩn bị
   Tiêu diệt một phần vi sinh vật và vô hoạt một phần enzim có sẵn trong sữa nhằm tránh những bất lợi cho công đoạn tiếp theo, nhất là công đoạn ủ hoàn nguyên trong thời gian khá dài.
·        Tiến hành :
     Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau đồng hóa được bơm vào thiết bị thanh trùng, nhiệt độ thanh trùng là 750C, thời gian thanh trùng là 40 giây. Sau đó sẽ được làm lạnh đến nhiệt độ 2 ¸ 60C.
c) Ủ hoàn nguyên (2-60C):
·        Mục đích:chuẩn bị
      Sữa được ủ trong thời gian dài ở nhiệt độ thấp nhằm để nó dần dần trở lại trạng thái của sữa tươi nhưng vẫn đảm bảo hạn chế về sự phát triển của một số vi sinh vật. Các muối khoáng có trong sữa đặc biệt là ion canxi sẽ liên kết với casein là một loại protein chiếm phần lớn trong sữa để tạo thành caseinat canxi ở trạng thái hòa tan nên giúp cho sữa có trạng thái đồng nhất tốt. Đây là một trong những công đoạn quan trọng quyết định đến chất lượng phomai.
·        Tiến hành:
+ Sữa sau khi thanh trùng và làm lạnh từ thùng chứa sẽ được bơm qua bồn ủ hoàn nguyên có bảo ôn nhiệt độ. Nhiệt độ ủ  2-6 0C trong thời gian 4-8 giờ.
+ Mỗi bồn hoàn nguyên đựợc gắn một cánh khuấy nhỏ nằm sát đáy và được bật chạy liên tục trong suốt quá trình ủ hoàn nguyên. Kết thúc quá trình ủ, dịch sữa đạt trạng thái đồng nhất như sữa tươi, sữa này đưa đi qua thiết bị chứa đựng để chuẩn bị chuyển sang thiết bị tiêu chuẩn hóa.
3.1.2.3 Tiêu chuẩn hoá:
·        Mục đích: hoàn thiện và chuẩn bị
      Điều chỉnh hàm lượng chất béo và chất khô của dịch sữa đạt yêu cầu công nghệ. Nguyên liệu sản xuất chính của dây chuyền này là sữa bột nguyên cream nên tiêu chuẩn hóa thực chất là bổ sung thêm mỡ sữa để đạt hàm lượng chất béo theo yêu cầu của sản phẩm, vì vậy cần bổ sung một lượng cream hoặc bơ xác định vào để dịch sữa đạt 3,5% béo.
·        Tiến hành:    
     Sữa từ thùng chứa sữa sau hoàn nguyên được bơm vào thùng tiêu chuẩn hoá, cream hoặc bơ được hâm nóng trở thành dạng lỏng rồi được bơm vào thùng tiêu chuẩn hoá đã chứa  sẵn dịch sữa với tỷ lệ đã tính trước, cánh khuấy của thùng  hoạt động  liên tục làm tăng khả năng phân tán mỡ sữa trong khối sữa, ngăn chặn quá trình tách pha, tăng hiệu quả của quá trình đồng hoá.
3.1.2.4 Đồng hoá:
·        Mục đíchhoàn thiện và chuẩn bị
        + Vì các hạt chất béo có trong sữa dễ dàng liên kết nhau tạo thành các hạt cầu béo có kích thước lớn hơn và nổi lên trên bề mặt, tạo thành màng gây nên sự phân lớp. Đây là một trong những nguyên nhân chính làm mất ổn định trạng thái của sữa trong quá trình sản xuất. Vì vậy đồng hóa nhằm làm giảm kích thước của các cầu béo, làm chúng phân bố đều trong sữa, ta tiến hành đồng hóa hỗn hợp dưới tác dụng của áp lực cao khoảng 200-250 bar, ở nhiệt độ 65-700C.
       + Đồng hóa là công đoạn rất quan trọng trong công nghệ chế biến phô mai làm tăng chất lượng về phương diện trạng thái, tránh hiện tượng tách pha trong quá trình bảo quản và tạo điều kiện cho công đoạn tiếp theo.
·        Tiến hành:
   + Sữa sau khi gia nhiệt được bơm qua máy đồng hóa nhờ bơm li tâm. Các tiểu cầu béo bị phá vỡ và giảm kích thước khi đi qua khe hẹp với tốc độ cao ở áp suất 200 ¸ 250 bar. Do khe hẹp có cấu tạo với tiết diện giảm dần, tốc độ chuyển động của sữa sẽ tiếp tục tăng cao khi chảy qua khe. Ngoài ra khi thoát ra khỏi khe hẹp các cầu béo tiếp tục bị va đập vào bề mặt cứng làm chúng bị vỡ ra và làm giảm kích thước hạt.
   + Dịch sữa sau đồng hóa được chứa trong thùng tạm chứa.
3.1.2.5 Thanh trùng(720C) và làm nguội (22-240C):
·        Mục đíchchuẩn bị
Quá trình thanh trùng nhằm tiêu diệt vi sinh vật và enzym có trong sữa, làm biến tính một phần các protein trong sữa để thuận lợi cho công đoạn lên men.
·        Tiến hành
   + Dịch sữa trong thùng tạm chứa sau đồng hóa được bơm vào thiết bị thanh trùng ở chế độ: 720C trong thời gian 15 giây, tiếp theo sẽ được làm nguội về 22 - 240C.
Quá trình thực hiện trong một công đoạn khép kín, hoàn toàn tự động hóa.

3.1.2.6 Lên men:
   Đầu tiên, ta cấy giống, sử dụng vi khuẩn lactic và tiến hành nhân giống trong môi trường sữa có hàm lượng chất khô: 10-11% (môi trường được thanh trùng ở nhiệt độ: 110-1150C, trong thời gian 10 phút), thực hiện ở 220C.
   Thường sử dụng nhóm vi khuẩn lactic ưa ấm để sản xuất phô mai tươi: Lactococcus cremoris, Leuconotoc lactis, Leuconótoc cremoris…
   Sau khi nhân giống, ta cấy vi khuẩn lactic này vào sữa theo tỉ lệ: 1-3% (v/v) và bắt đầu khuấy trộn canh trường đạt đến mức độ đồng nhất để thực hiện quá trình lên men.
   Tiến hành lên men ở: 20-220C, sau 1-2h khi pH của sữa giảm xuống còn 5,8 ta bơm hỗn hợp qua bồn đông tụ và cho enzym chymosin vào để tiến hành đông tụ.

3.1.2.7 Đông tụ và tách huyết thanh:
·        Mục đích:
Khai thác: Sử dụng enzym chymosin để chuyển casein trong sữa từ dạng keo sang khối đông với cấu trúc gel.
·        Tiến hành:
            Với hoạt tính đông tụ: 1/10000 thì lượng chế phẩm enzym cần sử dụng trung bình 5-10g/100kg sữa.
Để thực hiện, trước tiên ta hòa tan lượng rennet với nước theo tỉ lệ 1/10 rồi cho vào bồn đông tụ, và duy trì ở nhiệt độ: 18-220C. Trong quá trình đông tụ: vi khuẩn lactic vẫn tiếp tục lên men tạo axit lactic làm giảm pH của sữa đồng thời cũng tổng hợp nhiều sản phẩm phụ khác nhau tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm phô mai.
Thời gian quá trình đông tụ tính từ lúc cho enzyme vào sữa và kéo dài khoảng 4 - 6 giờ. Sản phẩm phô mai blanc nếu được sản xuất theo phương pháp thủ công có thời gian đông tụ dài hơn tối đa 18 giờ. Tại thời điểm kết thúc quá trình đông tụ, giá trị pH giảm xuống 4.50 – 4.55.
Sữa đông lại thành một khối nhầy phủ gelatin mềm, không thấm nước.
Người ta thường sử dụng bể đông tụ truyền thống trong sản xuất phô mai blanc. Tuy nhiên cần sử dụng nắp đậy ở phía trên để hạn chế nhiễm vi sinh vật từ môi trường sản xuất sữa.Sau quá trình đông tụ, ta tiến hành tách sơ bộ huyết thanh sữa ra khỏi bồn đông tụ thông qua lưới lọc và lỗ thoát ở gần đáy thiết bị.
3.1.2.8 Cắt quện sữa:
·        Mục đích: Tăng nhanh quá trình tách huyết thanh sữa.
·        Tiến hành:
   Sau khi sữa đã đông tụ, người ta tiến hành cắt quện sữa thành những miếng nhỏ với kích thước khác nhau tùy loại phomai.
   Các hạt phomai tạo thành được đảo trộn nhẹ nhàng để ngăn chặn sự kết dính giữa các hạt. Kích thước của các hạt phomai sau khi cắt và sau khi tách huyết thanh là rất khác nhau.
   Ngoài yếu tố cơ học (cắt quện, khuấy) người ta còn dùng yếu tố nhiệt để đẩy nhanh tốc độ tách nước. Sử dụng nhiệt độ là 38 - 420C, tốc độ gia nhiệt khoảng 0,3 – 0,60C/phút. Khi đạt được nhiệt độ đun nóng như trên rồi tiếp tục khuấy 20 – 60 phút. Kích thước các hạt phomai thay đổi đáng kể trước và sau khi đun nóng.

3.1.2.9 Ép định hình:
·        Mục đích:
   Sau khi cắt quện sữa, để tạo cấu trúc đặc trưng cho phomai, cũng như có các hình dạng khác nhau theo nhu cầu thị trường, ta tiến hành ép định hình khối đông và ở công đoạn này thì lượng huyết thanh được tách ra kiệt hơn.
·        Tiến hành
·        Khối đông được cho vào các khuôn theo hình dạng quy định trước sau đó các khuôn sẽ được đưa vào máy ép, dưới tác dụng của lực ép, khối đông được định hình, đồng thời huyết thanh được ép và đi ra ngoài. Ngoài ra ta còn có thể ép định hình bằng máy ép đùn.                                                   
·        Nguyên tắc hoạt động
Khối đông sau khi đã được tách huyết thanh cho vào phểu nạp liệu(1) sau đó được vít tải(3) vừa tách bớt một phần huyết thanh vừa vận chuyển đến bộ phận ép(4). Tại đây khối đông được định hình thành những bánh phomai thành phẩm.

3.1.2.10 Ướp muối:
·        Mục đích:
   Khối đông thu được có cấu trúc xốp và chứa nhiều mao quản, các mao quản có đường kính khác nhau và không ổn định. Khi ta ngâm khối đông vào nước muối, các phân tử muối sẽ khuếch tán vào sâu bên trong khối đông nhờ hệ thống mao quản nói trên đồng thời nước và một số chất tan từ trong khối đông sẽ khuếch tán ra dung dịch muối. Như vậy, sẽ xảy ra sự trao đổi iôn giữa Na+ của nước muối và Ca2+ đang liên kết với casein của khối đông, kết quả hàm lượng Ca2+ trong khối đông bị giảm làm cho phomai thành phẩm đạt được độ dẻo nhất định.
·        Tiến hành:
   Khối phomai sau khi ép định hình sẽ đựợc ngâm trong dung dịch nước muối, sử dụng nước muối có nồng độ 18 – 23%(w/w) đã được bổ sung CaCl­2 và hiệu chỉnh pH. Chất chỉnh pH thích hợp là acid lactic hoặc acid clohydric. Yêu cầu acid clohydric không chứa các kim loại nặng như Pb, Cu,…Hàm lượng Calci trong nước muối trung bình 0,1 – 0,2%. Nhiệt độ dung dịch muối trong quá trình ngâm khối đông là 10 – 140C. pH được điều chỉnh trong khoảng 5,2 – 5,4.
3.1.2.11 Ủ chín và bao gói:
Ủ chín phô mai: phô mai sau khi ướp muối sẽ được đưa vào phòng ủ chin. Quá trình  ủ sẽ cải thiện các chỉ tiêu cảm quan của phô mai. Các vi sinh vật tiếp tục thực hiện quá trình trao đổi chất tạo ra hương vị đặc trưng cho từng loại sản phẩm.
Sự sinh trưởng của vi sinh vật thường kèm theo hiện tượng tỏa nhiệt , phải lật ngược khối đông trên các kệ giá đỡ để đảm bảo độ thoáng khí và sản phẩm phô mai đạt được độ đồng nhất cao về cấu trúc và mùi vị .
Thiết bị ủ : Quá trình ủ phô mai được  thực hiện trong phòng ủ . Các khối đông được đặt trên những giá đỡ có nhiều ngăn , sau đó được đưa vào phòng ủ . Nhiệt độ trong quá trình ủ là 12 - 13OC , độ ẩm tương đối của không khí là 95% . Thời gian ủ không thấp  hơn 8 -  9 ngày . Trong quá trình ủ chín cần theo dõi và lật đảo khối đông để đảm bảo thoáng khí và sản phẩm đạt được độ đồng nhất cao về cấu trúc .

Bao gói: Quá trình bao gói được thực hiện thủ công trong khu vực đảm bảo điều kiện vệ sinh vô trùng để tránh nhiễm vi sinh vật từ môi trường vào sản phẩm và bảo quản ở kho lạnh có nhiệt độ thấp.  Hệ vi sinh vật trong phomai sẽ tiếp tục thực hiện quá trình trao đổi chất trong suốt thời gian bảo quản sản phẩm. Do đó yêu cầu bao bì phải có độ thấm khí nhất định. Thông thường sử dụng bao bì có nguồn gốc cellulose.
Share on Google Plus

About Unknown

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.

0 nhận xét:

Đăng nhận xét