Tài liệu đồ án công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng.

Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền Mục Lục –— PHẦN I: MỞ ĐẦU...................................................................................................................2 1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH SỮA................................2 2. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ SỮA CỦA VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI..................................4 2.2.1 Nhu cầu tiêu thụ sữa của Việt Nam:..........................................................................9 Bảng 2: Tình hình sản xuất sữa và nhu cầu tiêu thụ sữa trong nước................................9 2.2.2 Những thách thức với ngành sữa:...........................................................................11 PHẦN II...................................................................................................................................12 Chương 1.................................................................................................................................12 1.1 TỔNG QUAN SẢN PHẨM:........................................................................................13 1.2 MỘT SỐ SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG:.............................................................14 Chương 2.................................................................................................................................16 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG UHT)..................................................16 2.1 Sữa tươi:.........................................................................................................................17 Các chỉ tiêu chất lượng đối với sữa tươi nguyên liệu :.......................................................18 2.2 Nước:..............................................................................................................................18 2.2.1 Vai trò......................................................................................................................18 2.2.2. Các chỉ tiêu chất lượng đối với nước:.................................................................19 2.2.3. Các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu:.........................................................................19 Bảng 1. Chỉ tiêu chất lượng nước.........................................................................................19 2.3. Sữa bột gầy (SMO: Skim Milk Powder)...................................................................21 2.3.1 Xuất xứ...................................................................................................................21 2.3.2 Vai trò:.....................................................................................................................21 2.3.3 Các chỉ tiêu đối với sữa bột gầy...........................................................................21 2.4 . Đường trắng RE..........................................................................................................22 2.4.1 Vai trò......................................................................................................................22 2.4.2. Đặc điểm................................................................................................................22 2.4.3 Các chỉ tiêu đối với đường trắng RE...................................................................23 Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 1 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền 2.5 Bơ (Anhydrous Milk Fat AMF)...................................................................................24 2.5.1 Xuất xứ....................................................................................................................24 2.5.2 Vai trò......................................................................................................................24 2.5.3 Các chỉ tiêu đối với bơ...........................................................................................24 2.6 Chất béo thực vật ( dầu Palm tinh luyện )...................................................................25 2.6.1. Vai trò:...................................................................................................................25 2.6.2. Các chỉ tiêu đối với chất béo thực vật:...............................................................25 2.7 Hương liệu.....................................................................................................................25 2.7.1. Vai trò:...................................................................................................................25 2.7.2. Các chỉ tiêu đối với hương liệu:..........................................................................25 Bảng 2. Chỉ tiêu hóa lý hương liệu.......................................................................................25 Bảng 3. Chỉ tiêu vi sinh hương liệu......................................................................................26 2.8. Chất nhũ hóa................................................................................................................26 2.8.1 Vai trò:....................................................................................................................26 2.8.2 Phân loại.................................................................................................................26 2.9. Chất ổn định.................................................................................................................26 2.9.1 Vai trò......................................................................................................................26 2.9.2 Đặc điểm.................................................................................................................27 2.9.3 Các chỉ tiêu đối với Chất ổn định........................................................................27 2.10 Hỗn hợp vitamin và khoáng chất...............................................................................27 2.11 Chất màu......................................................................................................................28 Chương 3.................................................................................................................................29 3.1. Sơ đồ kỹ thuật:......................................................................................................................30 Hình 3.1.Sơ đồ quy trình sản xuất sữa tiệt trùng công nghệ UHT...................................30 3.2. Thuyết minh quy trình công nghệ...............................................................................30 3.2.1. Phối trộn – hoàn nguyên:.....................................................................................30 3.2.2.Phối hương:............................................................................................................31 3.2.3. Lọc:.........................................................................................................................31 3.2.5.Đồng hóa:................................................................................................................31 Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 2 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền 3.2.6. Tiệt trùng (UHT)...................................................................................................32 3.2.7. Làm nguội: l..........................................................................................................33 3.2.8. Trữ vô trùng tại Alsafe:........................................................................................33 3.2.9. Rót bao bì:.............................................................................................................33 3.2.10. Hoàn thiện sản phẩm:........................................................................................34 Chương 4.................................................................................................................................34 Thiết bị đồng hóa................................................................................................................35 Pump block : Khối bơm.....................................................................................................36 Mushroom valves : Van nấm.............................................................................................36 Homogenization device : thiết bị đồng hoá......................................................................36 Product flow in ( out) : Dòng sản phẩm vào ( ra)...........................................................36 Hình : Thiết bị đồng hóa.....................................................................................................36 KẾT LUẬN.............................................................................................................................37 PHỤ LỤC................................................................................................................................38 1. Tóm tắt sản lượng sữa ở một số nước được lựa chọn.............................................38 2. Tiêu dùng sữa ở một số nước.....................................................................................39 TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................................40 PHẦN I: MỞ ĐẦU Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 3 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền 1. LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA NGÀNH SỮA. Sản xuất sữa động vật đã được thuần dưỡng cho hàng ngàn năm. Ban đầu, chúng là một phần của nông nghiệp tự cung tự cấp mà người du mục tham gia in Khi cộng đồng di chuyển về đất nước, động vật của họ đi theo họ. Bảo vệ và nuôi dưỡng các loài động vật đã được một phần lớn của các mối quan hệ cộng sinh giữa các loài động vật và chăn nuôi . Trong quá khứ gần đây hơn, người dân ở các xã hội nông nghiệp sữa động vật sở hữu mà họ vắt sữa cho các làng) tiêu thụ và địa phương (trong nước, một ví dụ điển hình của mộtngành công nghiệp tiểu thủ . Các loài động vật có thể phục vụ nhiều mục. Trong trường hợp này các con vật được bình thường vắt sữa bằng tay và kích thước đàn là khá nhỏ, do đó tất cả các động vật có thể được vắt sữa trong vòng chưa đầy một giờ, khoảng 10 bò sữa. Những nhiệm vụ này được thực hiện bởi một dairymaid (dairywoman) hoặc người nuôi bò để bán sữa. Các sữa từ harkens trở lại tiếng Anh dayerie Trung,deyerie, từ deye (nữ công, dairymaid) và tiếp tục trở lại tiếng Anh dæge Old (kneader bánh mì). Với công nghiệp hóa và đô thị hóa , việc cung cấp sữa đã trở thành một ngành công nghiệp thương mại , với chuyên ngành giống gia súc đang được phát triển cho sữa, như khác biệt với thịt bò hoặc dự thảo động vật. Ban đầu, nhiều người đã được sử dụng như milkers, nhưng nó nhanh chóng chuyển sang cơ giới hóa với máy được thiết kế để làm việc vắt sữa. Sữa là một tòa nhà được sử dụng cho thu hoạch của động vật sữa -chủ yếu là từ bò hoặc dê , nhưng cũng từ con trâu , cừu , ngựa hay lạc đà , cho con người. sữa là thường nằm trên một trang trại bò sữa chuyên dụng hoặc phần của một trang trại đa mục đích đó là quan tâm đến thu hoạch sữa. Thuật ngữ khác nhau giữa các quốc gia. Ví dụ, tại Hoa Kỳ , một tòa nhà trang trại, nơi sữa được thu hoạch thường được gọi là một tiệm vắt sữa. Trong New Zealand như một tòa nhà có lịch sử biết như vắt sữa đổ ra - mặc dù trong những năm gần đây đã có sự thay đổi tiến bộ để gọi như vậy xây dựng một trang trại nuôi bò sữa. Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 4 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền Ở một số nước, đặc biệt là những người có số lượng nhỏ của các thú vật bị vắt sữa, cũng như thu hoạch sữa từ động vật, bò sữa cũng có thể quá trình sữa bơ, pho mát và sữa chua, ví dụ. Đây là một phương pháp truyền thống của các sản phẩm sữa sản xuất chuyên gia, đặc biệt là ở châu Âu. Tại Hoa Kỳ một sữa cũng có thể là một nơi mà các quy trình, phân phối và bán các sản phẩm sữa , hoặc một căn phòng xây dựng, hoặc cơ sở nơi sữa được lưu trữ và chế biến thành các sản phẩm sữa, chẳng hạn như bơ hoặc pho mát . Trong New Zealand tiếng Anh sử dụng duy nhất của sữa từ hầu như chỉ đề cập đến góc cửa hàng tiện lợi , hoặc superette . sử dụng này là lịch sử như các cửa hàng như là một địa điểm phổ biến cho công chúng để mua các sản phẩm sữa. Như bò sữa từ dùng để chỉ dựa trên các sản phẩm sữa, các dẫn xuất và các quá trình, và các loài động vật và người lao động tham gia vào sản xuất của họ: ví dụ bò sữa , dê sữa . Một trang trại sản xuất sữa và sữa nhà máy xử lý nó vào một loạt các sản phẩm sữa. Các cơ sở này tạo thành các ngành công nghiệp sữa, một thành phần của ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam vốn không có ngành chăn nuôi trâu bò sữa truyền thống nên không có các giống trâu bò sữa chuyên dụng đặc thù nào. Chăn nuôi bò sữa xuất hiện ở Việt Nam từ những năm đầu của thế kỷ XX. Trải qua những năm tháng khó khăn của đất nước, ngành chăn nuôi bò sữa đã đóng góp đáng kể trong việc đảm bảo nhu cầu lương thực thực phẩm cho sự phát triển của đất nước. Tuy nhiên ngành chăn nuôi bò sữa mới chỉ thực sự trở thành ngành sản xuất hàng hóa từ những năm 1990 trở lại đây. 2. TÌNH HÌNH TIÊU THỤ SỮA CỦA VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 2.1 Tình hình tiêu thụ của Thế giới Việc tiêu thụ sữa toàn phần (như sữa lỏng và các sản phẩm chế biến) cho mỗi người rất khác nhau từ mức cao tại châu Âu và Bắc Mỹ đến mức thấp nhất ở châu Á. Tuy nhiên, như các vùng khác nhau của thế giới hội nhập nhiều hơn thông qua du lịch và di cư, những xu hướng này đang thay đổi, một yếu tố cần được xem xét bởi các nhà phát triển và tiếp thị sản phẩm sữa và sản phẩm sữa ở nhiều nước trên thế giới. Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 5 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền Ngay cả trong khu vực như châu Âu, các tùy chỉnh lượng sữa tiêu dùng đã thay đổi rất nhiều. Hãy xem xét ví dụ như việc tiêu thụ sữa cao chất lỏng trong các quốc gia như Phần Lan, Na Uy và Thụy Điển so với Pháp và Ý, nơi mát có xu hướng chiếm ưu thế tiêu thụ sữa. Khi bạn cũng xem xét các vùng khí hậu của các vùng này, có thể thấy rằng các nền văn hóa của sản xuất sản phẩm ổn định hơn (cheese) ở vùng khí hậu nóng hơn như một phương tiện bảo quản là điều hiển nhiên. . Bảng 2 cho thấy số lượng sữa nguyên liệu sản xuất trên thế giới. Bảng 1. Bình quân đầu người tiêu thụ sữa và sản phẩm sữa nước khác nhau, số liệu năm 2006. Quốc gia Phần Lan Thụy Điển Ireland Hà Lan Na Uy Tây Ban Nha (2005) Thụy Sĩ Vương quốc Anh (2005) Australia (2005) Canada (2005) Liên minh châu Âu (25 nước) Đức Pháp New Zealand (2005) Hoa Kỳ Áo Hy Lạp Argentina (2005) Italy Mexico Trung Quốc (2005) Uống sữa lỏng (lít) 183.9 145.5 129.8 122.9 116.7 119.1 112.5 111.2 106.3 94.7 92.6 92.3 92.2 90.0 83.9 80.2 69.0 65.8 57.3 40.7 8.8 Pho mát (kg) 19.1 18.5 10.5 20.4 16.0 9.6 22.2 12.2 11.7 12.2 18.4 22.4 23.9 7.1 16.0 18.8 28.9 10.7 23.7 2.1 N/A Bơ (kg) 5.3 1.0 2.9 3.3 4.3 1.0 5.6 3.7 3.7 3.3 4.2 6.4 7.3 6.3 2.1 4.3 0.7 0.7 2.8 N/A N/A Tổng sản lượng sữa của thế giới trong năm 2009 theo FAO đạt trên 700 triệu tấn, tăng khoảng 1% so với cùng kỳ năm trước trong đó tăng trưởng về sản xuất sữa của các nước đang phát triển nhanh hơn các nước phát triển. Khoảng cách này có su hướng Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 6 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền tăng lên năm 2010 và 2011 với tăng trưởng của các nước đang phát triển ước trên 4% và cũng tăng trưởng mức bình thường ở các nước phát triển. Do vậy tổng sản lượng sữa của thế giới sản xuất trong năm 2010 và 2011 dự tính sẽ tăng trung bình khoảng 2% đến 3% năm. Đối với các nước ở khu vực Châu Á: Là khu vực có tổng sản lượng sữa sản xuất hàng năm cao nhất thế giới đồng thời có số lượng dân số cao nhất toàn cầu. Căn cứ vào tình hình phục hồi kinh tế của Châu Á tổng sản lượng sữa của khu vưc này đã tăng khoảng 3% trong năm 2009 đạt 255 triệu tấn. Trong đó Ấn Độ là quốc gia sản xuất sữa lớn nhất thế giới đạt khoảng 112 triệu tấn, là nước đại diện cho mức tăng trưởng 3% năm và bị ảnh hưởng của mùa hè với lượng mưa hạn chế. Trung Quốc là quốc gia có dân số lớn nhất thế giới và tiêu dùng sữa cũng đã được phục hồi sau sự cố melamine năm 2008, tổng sản lượng sữa của nước này tăng khoảng 5% và đạt tổng sản luợng 43,6 triệu tấn năm 2009. Tương tự như vậy Pakistan là nước có điều kiện thiên nhiên ổn định và tổng sản lượng sữa đạt khoảng 33,2 triệu tấn. Dự kiến trong các năm 2010 và 2011 sản xuất sữa của Châu Á sẽ có tốc độ tăng trưởng khoảng 4% và tổng sản lượng sữa ước đạt khoảng 265 triệu tấn. Trong đó Ấn Độ là nước sẽ giữ tốc độ phát triển sữa khoảng 4% do còn bị ảnh hưởng lượng mưa giảm so với trung bình hàng năm do hiện tượng ELNINO. Sản xuất sữa của Trung Quốc sẽ có tăng trưởng dự kiến cao khoảng 9% nhưng cũng thấp hơn so với tăng trưởng của nước này trong các năm vừa qua. Dự kiến này dựa vào giá sữa tại trang trại cũng như giá thức ăn và lượng nước mưa thực tế hiện nay. Các nước khu vực Châu Âu: Từ năm 2005 đến nay số lương đàn bò sữa và năng xuất sữa/bò của các nước Châu Âu không tăng, số lượng bò sữa duy trì 240-250 triệu con trong thời gian qua, năng xuất sữa trung bình chỉ trên 6000 kg/bò sữa/năm. Do vậy tổng sản lượng sữa của các nước Châu Âu năm 2009 gần như giữ nguyên 154 triệu tấn mặc dù có ảnh hưởng của thị trường và mở rộng của hạn ngạch côta. Nhu cầu sản phẩm sữa không có biến động và giá sữa thấp do giá sữa thế giới thấp đã làm giảm lợi nhuận Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 7 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền và thu nhập của nông dân chăn nuôi bò sữa. Giá sữa nội địa giảm đã đẩy các nhà kinh doanh sữa bán giá thấp và phải dùng đến nguồn kinh phí hỗ trợ xuất khẩu. Tuy nhiên, đến tháng 9 năm 2009 giá sữa trên thị trường đã tăng lên cao hơn giá hỗ trợ. Sản lượng sữa của nước Nga đạt 32,8 triệu tấn, đại diện cho tăng trưởng trên 1% năm 2009, do thức ăn giảm trong mùa đông đã ảnh hưởng đến chăn nuôi bò sữa và số lượng đàn bò sữa bị giảm nhẹ. Dự báo tổng sản lượng sữa của Châu Âu năm 2010 và 2011 có khả năng duy trì không tăng hơn 154 triệu tấn do giá sữa thấp và gá thức ăn cao bị kéo dài. Lượng mưa ít trong mùa hè 2009 ở Nga đã làm ảnh hưởng đến dự trữ thức ăn trong mùa đồng do đó sản lượng sữa của các nước Châu âu dự kiến có thể không tăng được như các châu lục khác. Các nước hu vực Bắc Mỹ: Khu vự này bao gồm Mỹ và Canada, tổng sản lượng sữa của Hoa kỳ năm 2009 giảm khoảng 1% do giá sữa nguyên liệu thấp và tỷ lệ giữa giá sữa trên giá thức ăn không cao. Tổng sản lượng sữa giảm xuống còn 85,5 triệu tấn. Hiệp hội sữa đã giảm khoảng ¼ triệu con bò cũng là một trong những nguyên nhân làm giảm sản lượng sữa. Xu hướng giảm sản lượng sữa của Hoa Kỳ vẫn tiếp tục duy trì năm 2010 với khoảng 1% giảm sản lượng mặc dù tỷ lệ giá sữa/giá thức ăn đã được cải thiện 6 tháng cuối năm 2009. Canada nước có hạn ngạch côta sản xuất sữa do vậy sản lượng sữa 2010 của nước này dự kiến cũng duy trì ở mức 8,3 triệu tấn năm. Các nước khu vực Nam Mỹ: Do bị ảnh hưởng của giá sữa thấp và hạn hán đã ảnh hưởng đến phương thức chăn nuôi bò sữa chăn thả. Do trường hợp khí hậu thay đổi thất thường trong 2 năm 2008 và 2009 vừa qua và hạn hán ảnh hưởng đến hầu hết các nước Nam Mỹ đã buộc nông dân cho bò sữa ăn nhiều thức ăn tinh đã ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế của ngành bò sữa. Sản lượng sữa đã giảm 8-10% trong quý IV năm 2009, mặc Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 8 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền dù thời tiết đã được cải thiện những tháng cuối năm và sự phục hồi vữn chưa quay lại dược so với trước đây. Áchentina sản lượng sữa tăng gần 1% năm đạt 10,4 triệu tấn. Hạn hán đã ảnh hưởng đến cây trồng trong thời gian cuối 2008 và đầu năm 2009 nên mùa đông thiếu cỏ và thức ăn ủ chua. Tuy nhiên tình hình sản xuất được cải thiện vào cuối năm 2009 do thời tiết thuận lợi hơn và giá sữa được chính phủ của nước này hỗ trợ vào tháng 7. Uruguay, năm 2009 sản xuất sữa tăng 2% do hạn hán kết thúc đạt 1,6 triệu tấn. Chi Lê năm 2009 giá sữa giảm 25% và sản lượng sữa giảm 5%. Dự báo do thời tiết được cải thiện dần năm 2010 nên tổng sản lượng sữa năm 2010 và 2011 của các nước Nam Mỹ ước đạt 57 đến 60 triệu tấn. Trong khi đó tổng sản lượng sữa của Brazin chiếm khoảng 50% của Nam Mỹ và sẽ duy trì 28 -29 triệu tấn năm. Các nước khu vực Châu Phi: Năm 2009 sản lượng sữa của khu vực này tăng trên 1% đạt tổng số 36,6 triệu tấn sữa. Bắc phi thời tiết thuận lợi cỏ tốt nên sản lượng sữa tăng 5% ở Aicập đạt 4,9 triệu tấn và sản lượng sữa của Algeria tăng khoảng 2% đạt khoảng 2,2 triệu tấn. Các nước Tây Phi mưa thuận nên cỏ phát triển tốt, tuy nhiên Sudan hạn nên ảnh hưởng đến sản lượng sữa của nước này. Nam Phi sữa phát triển không mấy thuận lợi tăng trưởng 1% và sản lượng sữa đạt 3,2 triệu tấn do hạn hán khắp nước. Đông phi một số nước gia súc chết nhiều do hạn hán như Kenya sữa giảm 5% còn 4,2 triệu tấn. Năm 2010 dự kiến tổng sản lượng sữa của các nước Châu Phi sẽ tăng trưởng khoảng 2% và đạt 37,4 triệu tấn năm. Các nước khu vực Châu Đại Dương: Năm 2008-2009 sản lượng sữa trên thị trường của các nước trong khu vự đạt 26 triệu tấn tăng 8%. Riêng Newzealand đạt 16,6 triệu tấn tăng 8% đã được phục hồi sau hạn hán kéo dài. Australia mặc dù điều kiện thời tiết Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 9 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền thuận lợi sản lượng sữa chỉ tăn 2% đạt 9,4 triệu tấn. Nông dân bị ảnh hướng giá sữa thấp nên đã cho bò ăn ít thức ăn tinh hơn định mức là nguyên nhân chính đã làm sản lượng sữa giảm. Dự báo thời tiết thuận lợi cuối năm 2009 và giá sữa thế giới đang tăng hiện nay sẽ khuyến khích phát triển sữa khu vực này tăng khoảng 2-4% năm tài chính 2010-2011 do Newzealand bị ảnh hưởng thời tiết khô của ELNINO và tính thanh khoản tài chính khó khăn hiện nay. Với Australia dự kiến tổng sản lượng sữa giảm 2% năm 2010 do lợi nhuận thấp và ảnh hưởng giá thức ăn tinh cao trong thời kỳ hạn hán vừa qua. 2.2 Tình hình tiêu thụ của Việt Nam 2.2.1 Nhu cầu tiêu thụ sữa của Việt Nam: Sau những năm đổi mới, đời sống của nhân dân được cải thiện, sức tiêu thụ các sản phẩm sữa tăng nhanh. Năm 1990 lượng sữa tiêu thụ bình quân/người/năm chỉ đạt 0,47 kg, năm 1995 đã tăng lên đến 2,05 kg, năm 1998 trên 5 kg, năm 2000 là 6,5 kg và năm 2001 ước là 7,0 kg. So với năm 1990 thì năm 2001 sức tiêu thụ sữa của nước ta đã tăng gấp 14,8 lần, tổng lượng sữa tiêu thụ được quy ra sữa tươi tương đương 460.000 tấn. Mức tiêu thụ sữa tăng nhanh chủ yếu là ở các thành phố, đô thị, các khu công nghiệp và khu du lịch trong khi đó sản lượng sữa sản xuất hàng năm của ta mới đáp ứng được 10 - 11% nhu cầu tiêu thụ sữa trong nước (Bảng 1) Bảng 2: Tình hình sản xuất sữa và nhu cầu tiêu thụ sữa trong nước Chỉ tiêu 1990 Tổng đàn bò sữa 11.000 1995 1997 1998 1999 2000 18.700 25.000 27.000 29.000 35.000 11,6 16,2 8,0 7,4 10,3 Ước 2001 38.000 - 40.000 (con) Tốc độ tăng - 18,6 hàng năm (%) Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 10 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị Tổng sản 12.000 17.000 GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền 31.000 36.800 39.000 54.000 65.000 - 70.000 6,9 16,4 18,7 19,5 22,7 20,3 lượng sữa tươi sản xuất trong nước (tấn) Tốc độ tăng (%) 7,2 Sữa tươi tự sản 0,170 0,230 0,420 0,450 0,530 0,690 0,81 0,470 2,050 3,700 5,000 6,000 6,500 7,00 36,1 11,2 11,3 9,0 8,3 10,6 11,4 xuất kg/người/năm Nhu cầu tiêu thụ sữa kg/người/năm Tỷ lệ sữa tươi sản xuất trong nước so nhu cầu (%) Người tiêu dùng ngày càng nhận thức rõ tầm quan trọng của sữa đối với sức khỏe, vì vậy họ sẵn sàng mua những loại sữa “tốt nhất” cho trẻ em. Chính vì nhu cầu và tâm lý đó, các nhà sản xuất rất thuận lợi trong việc định giá. Khi giá tăng, khách hàng thường than phiền nhưng vẫn chấp nhận và mua. Một đặc điểm khác của người tiêu dùng là tâm lý chọn sữa có chất lượng và có thương hiệu, và đôi lúc họ đánh đồng chất lượng với sự nổi tiếng. Các vụ sữa tươi làm từ sữa bột, sữa có chứa melamin, hay sữa không đúng như chất lượng công bố ngoài bao bì... đã làm cho khách hàng cũng như các cửa hàng tẩy chay những loại sữa không rõ nguồn gốc. Chính vì vậy, sản phẩm của những công ty có tên tuổi, hay nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, đặc biệt là những sản phẩm được quảng cáo là sản phẩm chất lượng cao, thường là mục tiêu quan tâm của các bà nội trợ. Khi đã chọn cho mình một loại sữa đáng tin cậy, họ có khuynh hướng trung thành với nó. Tâm lý chuộng hàng ngoại của khách hàng cũng là một yếu tố đáng quan tâm. Họ chọn mua sữa ngoại Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 11 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền nhập vì tin rằng sẽ tốt và an toàn hơn sữa nội, cho dù hai loại sữa được sản xuất theo cùng một công nghệ. Khủng hoảng kinh tế hiện nay ít tác động đến ngành sữa Việt Nam; nhu cầu tiêu thụ sữa ngày càng tăng. Vì vậy đây có thể xem là một thị trường đầy tiềm năng thu hút các nhà đầu tư tham gia vào thị trường. Giá bán lẻ sữa ở Việt Nam là khoảng 1,1 USD/ lít, cao hơn mức bình quân của thế giới và cao hơn nhiều so với giá thành sản xuất sữa. Nếu trừ đi các khoản chi phí sản xuất và phân phối sữa thì lợi nhuận của ngành vẫn đạt 28%, một mức sinh lời cao. Một điều kiện thuận lợi khác cho những người mới nhập ngành là mạng lưới bán lẻ đã có sẵn rộng khắp tại Việt Nam. Chính vì những thuận lợi này mà gần đây đã có hàng loạt những tập đoàn nước ngoài nhảy vào thị trường Việt Nam. 2.2.2 Những thách thức với ngành sữa: Tuy nhiên bên cạnh những thuận lợi cũng như cơ hội lớn trong quá trình hội nhập sâu rộng, ngành sữa Việt Nam cũng phải đối diện với những thách thức như vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm và chất lượng sữa. Các sản phẩm sữa Việt Nam hiện nay được khoảng trên 10 nhà máy lớn sản xuất và có kiểm soát, chất lượng sữa tốt hơn trước rất nhiều. Tuy nhiên, vẫn có hàng trăm cơ sở sản xuất chế biến gia công nhỏ, thường xuyên lưu thông sữa kém chất lượng mà chưa hoàn toàn kiểm soát được. Ngoài ra còn có thể kể đến những hạn chế khác của ngành sữa Việt Nam như: thiếu kinh nghiệm quản lý; quy mô trang trại nhỏ; hệ thống thu mua sữa yếu kém, thiếu thiết bị bảo quản và làm lạnh; chính sách và cơ chế cho ngành sữa không thống nhất. Bên cạnh đó, nguồn thức ăn chăn nuôi cho bò sữa phải nhập khẩu trong xu hướng tăng cao, tác động tới chi phí đầu vào. Đặc biệt các hãng sản xuất sữa trong nước còn đang chịu sức ép cạnh tranh ngày một gia tăng do việc giảm thuế cho sữa ngoại nhập theo chính sách cắt giảm thuế quan của Việt Nam khi thực hiện các cam kết Hiệp định ưu đãi thuế quan có hiệu lực chung trong Khu vực mậu dịch tự do ASEAN (cam kết CEPT/AFTA) và cam kết với WTO. Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 12 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền Phần II Chương 1 TỔNG QUAN SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 13 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền 1.1 TỔNG QUAN SẢN PHẨM: Trong những năm gần đây, vấn đề dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩm đã được đặt lên hàng đầu trong các quyết định mua sản phẩm và dịch vụ của mọi khách hàng. Đặc biệt với khách hàng là các thượng đế nhí, việc chọn lựa càng trở nên cẩn thận hơn.Vì thế rất nhiều nhà sản xuất hoạt động trong ngành công nghiệp thực phẩm đã liên tục cải tiến sản phẩm qua việc đầu tư vào dây chuyền chế biến và đóng gói công nghệ cao, đặc biệt là trong ngành sữa. Bên cạnh sản phẩm sữa bột được các bà mẹ ưa chuộng cho trẻ nhỏ dưới 2 tuổi, có một số lượng đáng kể về các sản phẩm sữa nước trong các hộp giấy tiệt trùng sản xuất theo công nghệ chế biến và đóng gói của Tetra Pak (Thụy Điển) để đáp ứng cho nhu cầu tiện dụng và bảo đảm dinh dưỡng cho trẻ ở tuổi đến trường và người lớn.Tuy nhiên, với sự xuất hiện của các loại sản phẩm sữa nước được đóng gói ngày càng nhiều và đa dạng trên thị trường, nên không ít người tiêu dùng, nhất là các bà mẹ đã băn khoăn về thành phần dinh dưỡng cũng như sự an toàn của các loại sản phẩm này. Để đáp ứng triêt để nhu cầu đó thì công nghệ tiệt trùng, một trong những tiến bộ khoa học quan trọng nhất thế kỷ 20, giúp sản phẩm có thể được bảo quản mà không cần dùng đến hệ thống tồn trữ lạnh. Phương pháp tiệt khuẩn cực nhanh hay còn gọi là tiệt trùng tức là diệt khuẩn cực nhanh bằng cách cho sữa chảy thành màng mỏng ở nhiệt độ cực cao (135 – 150 oC) trong một khoảng thời gian cực ngắn 3-15 giây, rồi làm lạnh ngay xuống ở 12,5 oC. Công nghệ tiệt trùng còn được gọi là tiến trình xử lý nhiệt cho thực phẩm dạng lỏng như sữa ở nhiệt độ cực cao trong thời gian cực ngắn. So với sữa thanh trùng, sữa tiệt trùng có lợi điểm là không cần sử dụng đến tủ lạnh để tồn trữ sản phẩm. Thêm vào đó, sữa tiệt trùng còn thể tồn trữ được trong thời gian từ 6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ bình thường mà không cần chất bảo quản. Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 14 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền Đó là do tính năng của quy trình chế biến và đóng gói của công nghệ tiệt trùng, theo một hệ thống vô trùng khép kín. Quá trình làm nóng và lạnh sản phẩm cực nhanh sẽ giúp tiêu diệt hay làm tê liệt khả năng hoạt động của các loại vi sinh vật gây bệnh, giúp thành phần hoá học của sữa ít biến đổi hơn quá trình chế biến thanh trùng truyền thống.Lượng vi chất mất đi ít hơn nên các sản phẩm sữa tiệt trùng vẫn giữ được giá trị truyền thống. Khi tiệt trùng ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài, nếu có một vài chênh lệch trong xử lý nhiệt cũng không gây nguy cơ tồn tại vi khuẩn gây bệnh. Trái lại khi sát trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian ngắn, nếu rút thời gian xử lý nhiệt quá ngắn thì có thể gây nguy cơ tồn tại vi khuẩn gây bệnh Sản phẩm sữa nước trên thế giới hiện nay thường được chế biến và đóng gói dưới 2 dạng là thanh trùng và tiệt trùng. Công nghệ tiệt trùng (UHT) được hiểu một cách đơn giản là tiến trình xử lý nhiệt cho thực phẩm dạng lỏng như sữa ở nhiệt độ cực cao trong thời gian cực ngắn trong môi trường vô trùng khép kín.Chính nhờ quá trình làm nóng và lạnh sản phẩm cực nhanh này sẽ giúp tiêu diệt hay làm tê liệt khả năng hoạt động của các loại vi sinh vật gây bệnh, giúp thành phần hoá học của sữa ít biến đổi hơn quá trình chế biến truyền thống ,nhờ vậy lượng các vi chất mất đi ít hơn nhiều nên các sản phẩm sữa tiệt trùng vẫn giữ lại được nhiều chất dinh dưỡng, bảo tồn được hương vị, màu sắc tự nhiên của sữa. Ưu điểm thứ hai của sữa tiệt trùng là không cần sử dụng đến tủ lạnh để tồn trữ sản phẩm và thời gian tồn trữ có thể kéo dài từ 6 tháng đến 1 năm ở nhiệt độ bình thường mà không dùng đến chất bảoquản để bỏ vào sữa nước như một số ý kiến phỏng đoán. 1.2 MỘT SỐ SẢN PHẨM SỮA TIỆT TRÙNG: - Sữa cô gái Hà Lan:Với hương vị tươi ngon, cùng công thức Active Care cung cấp những dưỡng chất cần thiết giúp bạn luôn năng động và khỏe mạnh. Sữa tiệt trùng Cô Gái Hà Lan giúp bạn tràn đầy sức sống, sẵn sàng đón nhận và tận hưởng một cuộc sống vui tươi. Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 15 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền - Sữa tiệt trùng hương trái cây: Với vị chua ngọt thơm ngon và hấp dẫn, sữa tiệt trùng vị chua ngọt Cô Gái Hà Lan giúp trẻ luôn vui tươi và năng động để khám phá thế giới xung quanh... - Sữa tiệt trùng Milk Kid: được sản xuất từ sữa bò tươi nguyên chất, giàu canxi và khoáng chất, được xử lý bằng công nghệ tiệt trùng hiện đại: sữa tươi được tiệt trùng ở nhiệt độ cao trong thời gian cực ngắn (3 giây) nên sản phẩm bảo toàn được tất cả các vitamin & khoáng chất, hàm lượng canxi trong sữa với tỷ lệ D/Ca tối ưu, được bổ sung DHA giúp trẻ phát triển cao lớn, mạnh khỏe, nhanh nhẹn và thông minh. - Sữa tiệt trùng vinamilk: là dòng sản phẩm sữa tiệt trùng với thành phần sữa bò tươi, sữa bột, dầu béo, nước,… với các loại như sữa tiệt trùng có đường, không đường, hương dâu, hương socola. Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 16 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền - sữa tiệt trung nutifood: với các hương vị dâu, vani, chocolate…. - Một số sản phẩm khác: còn nhiều công ty khác ngoài 3 công ty trên cũng có sản phẩm sữa tiệt trùng, trên thị trường có rất nhiều loại. Chương 2 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG UHT Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 17 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền Các nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm sữa nước bao gồm : - Sữa tươi - Nước - Sữa bột gầy - Đường - Bơ ( Anhydrous Milk Fat – AMF) - Chất béo thực vật - Hương liệu tổng hợp - Chất nhũ hóa - Chất ổn định - Lysine - Taurine - Hỗn hợp viatmin và khoáng chất - Chất tạo màu tổng hợp Ngoài những nguyên liệu trên một số công ty khác nhau còn sử dụng thêm những loại nguyên liệu khác nhau, ta xét thành phần của 3 nhãn sữa lớn: Dutch Lady (nước, sữa tươi, bôt sữa, đường, chất béo sữa, lactose, chất nhũ hóa (471), chất ổn định (407), hương vani tổng hợp, hỗn hợp vitamin (niacin, B6, B1, A, axit folic, D3). Vinamilk ( nước, sữa bột, sữa bò tươi, chất béo, đường tinh luyện, dầu thực vật, chất ổn định, carrageenan (E407), gôm gua (E412), hương tổng hợp. Nuti Food ( nước, sữa bột, đường, chất béo sữa, chất béo thực vật, chất xơ thực phẩm (FOS/Inulin), maltodextrin, hương liệu tổng hợp, màu tổng hợp (E110), chất nhũ hóa (E471), chất ổn định (E407), lysine, hổn hợp vitamin, và khoáng chất, muối, taurine. Sau đây là tổng quan về một số nguyên liệu chính dùng trong sản xuất sữa tiệt trùng. 2.1 Sữa tươi: Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 18 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền Sữa tươi dùng để sản xuất sữa tiệt trùng có thể dùng loại sữa tươi có chất lượng bình thường, nhưng bảo đảm các yêu cầu quy định, màu sắc, mùi vị phải đặc trưng của sữa tươi, sữa không bị vón cục, không bị đục, không tạp chất, không tách váng sữa… Các chỉ tiêu chất lượng đối với sữa tươi nguyên liệu :  Chỉ tiêu cảm quan o Màu sắc: có màu trắng ngà o Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng của sữa, dễ chịu, có vị hơi ngọt o Trạng thái: lỏng, đồng nhất.  Chỉ tiêu lý hóa: o Khối lượng riêng ở 15.50C: d = 1.032g/ml o pH = 6.6 o Hàm lượng béo: 3.2 – 4.2 g/100ml sữa tươi o Độ chua: 16 – 180T o Độ nhớt ở 200C là 1.8cP  Chỉ tiêu vi sinh: Tổng số tạp trùng < 62.103 vsv/ml sữa tươi o sau 24h làm lạnh o Các loại nấm mốc : không được có o Các loại vi khuẩn gây bệnh : không được có Trước khi đưa vào sản xuất sữa tươi phải được bảo quản ở nhiệt độ nhỏ hơn 4 0C và đã thanh trùng. 2.2 Nước: 2.2.1 Vai trò Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 19 Đồ Án 1: Qúa Trình – Thiết Bị GVHD : Ths.Nguyễn Hữu Quyền 3. Là nguyên liệu chính trong sản xuất sữa nước (chiếm khoảng 80% trong sữa. 4. Giúp phối trộn dễ dàng. 5. Quyết định trạng thái sản phẩm. 6. Tạo pH ổn định. 7. Làm sạch, tẩy rửa, vệ sinh. 8. Tác nhân làm lạnh. 2.2.2. Các chỉ tiêu chất lượng đối với nước: Chỉ tiêu cảm quan  Màu sắc : trong suốt, không màu  Mùi : không mùi  Vị : không vị  Trạng thái : không lẫn tạp chất 2.2.3. Các chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: Bảng 1. Chỉ tiêu chất lượng nước  Thành phần các chất vô cơ : Chỉ tiêu Đơn vị tính pH Mức yêu cầu 7,5 – 8,0 Độ cứng tính theo CaCO3 mg/l  100 Hàm lượng sắt mg/l  0,1 Hàm lượng clorua mg/l  50 Độ đục NTU 2 Nhu cầu Oxy (KmnO4) mg/l 2 Hàm lượng Mangan mg/l  0,05 Hàm lượng nitrat NO3 mg/l  30 Hàm lượng nitrit NO2 mg/l 3 Công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng 20