Giáo trình công nghệ chế biến sữa và các sản phẩm từ sữa

~

NRA XUAT BAN KHOA HQC v A KY THU AT m

~ . ~

CONG NGHE

•

CHE BIEN SiiA

, ~ ~

& CAC SAN PHAM

~ ...

TU SlfA

~I

- J

" " TS LAM XUAN THANH

NHA XUAT BAN KHOA HQC VA KY THU! T

HA:N<>J,

Giao trinh

CONG NGHE CHE BIEN SUA . '

&

, ? . ·. ~ ' -

CAC.SAN PHAM TlJ SlJA

TS LAM XUAN THANH ·

Chuong 3. Sfla nguyen lieu

3.1. Thu nhan, van chuyen va' baoquan sfi'a

3.1.1. Thu nhan sii'a

3.1.2. Lam sach

3.1.3. Lam lanh

3.1.4. Bao quan

2.2. Tinh chat h6a hoc

2

4

4

4

4

5

9

19

21

23

24

24

26

26

28

28

28

29

30

32

32

33

34

34

35

35

36

36

37

40

40

41

44

45

45

2.2.1. 0¢ axit chung

2.2.2. 0¢' axit hoat dong

2.2.3. Tinh chat oxy h6a - khir cua sira

2.2.4. Tinh chit keo cua sii'a

PHAN I. SUA NGUYEN Ll~U

Chu011g I. Thanh phan h6a hQC ctia sna

1.1. Niroc

1.1.1. Nuoc ttf do

l. l.2. Nuoc lien ket

1.2. Cha'.t kho

1.2.1. Lipit

1.2.2. H¢ th6ng protein cua sua

1.2.3. Lactoza

J .2.4. Cac rnuoi

1.2.5. cse vitamin

1.2.6. Cha'.t khoang

1.2.7. Cac enzim

1.2.8. Cac chat khi va sac t6 cua sfra

1.3. Gia tri dinh dt1ang cua sfra

Chu011g 2. M(>t so tinh chat d~c trung ciia sii'a

2. l. Tfnh cha'.t v~t ly

2.1.1. Ty trong

2.1.2. 0¢ nhot

2.1.3. Ap suat thiro thau va nhi~t dO dong bang

2.1.4. Sac cang M mar

2.1.5. Og.d!n dien

2.1.6. Nhi~t dung (ty nhiet)

2.1.7. 0¢ dan nhiet

2.1.8. H¢ s6 dAn nhiet

Trang

Ml)C iuc

73

73

73

73

77

77

79

84

84

84

PHAN tt. c6NG NGi$ cAc sAN PHAM suA

Chuong 5. Cong nghe siia tum uong

5 .1. Sua tucri thanh trung

5.1.1. Y nghia

5.1.2. Quy trinh san xuat siia tucri thanh trung

5.2. Stra nroi ti~t trung

5.2.1. Khai niern

5.2.2. Quy trinh san xuat sira nroi ti~t trung

5.3. Sua hoan nguyen, sua pha lai

5.3. l. Khai niem

5.3.2~ Quy trinh san xuru sii'a hoan nguyen

65

65

65

65

66

67

68

70

ciia sua

4.1. Thrrc an

4.1.1. Thuc An tho

4.1.2. Touc an tinh

4.1.3. Cac che pham sinh hoc

4.2. Chu ky v~t sii'a

4.3. Gi6ng

4.4. Tinh trang sue khoe

3.2. Anh hufmg cua nhiet d¢ va thci gian bao quan den M vi sinh vat

trong sua 45

3.3. Kiern tra chat hrcng sii'a nroi 48

3,3.1. D(> axit chung 48

3.3.2. Chi s6 d¢ uroi 49

3.3.3. Chi tieu vi sinh v~t 50

3:3.4. Tap chat ca hQC (d¢ sach, rmrc d() nhiem bAn) 51

3.3.5. Ty trong 51

3.3.6. Xac dinh ham luong ch(t beo 53

3.3.7. Xac dinh chat kho cua sua 55

3.4. Mot s6 van de thirong g~p i:J sii'a nroi nguyen lieu 56

3.4.1. Sira tlf nhirng con bo bi benh 56

3.4.2. Sira co mui vi khong tt;t nhien (mui vi I~) 57

3.5. Li tam sira 58

3.5. I. Ml;IC dich cua Ii tam 58

3.5.2. Nguyen tac cua Ii tarn 59

3.6. Dong hoa sii'a 62

3.6. t. Muc dich cua dong hoa 62

3.6.2. Nguyen tac cua dong h6a 63

3.6.3. Phuong phap xac d1nh hieu qua dong h6a 64

Chuong 4. Mc)t so yeu to anh hucmg tai thanh phan va chat hrong

6.3. l. Srra cf> d~c tiet trimg

6.3.2. Stra co d~c co dirong

6.3.3. Siia co d~c co duang va pha gia

6.4. Sira bot

6.4.1. Muc dich, y nghia va pharn vi SU dung

6.4.2. Yeu cau nguyen lieu

6.4.3. Cac plurong phap s6.y

6.4.4. Sii'a b{?t nguyen chat ,

6.4.5. Sua h<?t gay.

6.4.6. Sua b<)t tan nhanh

Chuong 7. Cong ngh~ san xuat kem

7.1. Nguyen 1i~u chfnh di san xuat kem

7.2. Sa d6 quy trtnh san xuat kem

7.2.1. Ph6i tron nguyen lieu

7 .2:2. D6ng h6a

7.2.3. Thanh trung ·

7.2.4. U chin

7.2.5. B6 sung hirong

7 .2.6. Lanh dong

7 .2.7. Dong g6i va lam lanh sau

· 7.2.8. Bao quan

7 .3. Sa d6 day chuyen san xu!t kem

Chuong 8. Cong nghe cac san pham len men

8.1. Ca so ly thuyet cac qua trinh len men

8.l. l. Len men nrou

8.1.2. Len men lactic

8.1.3. Len men butiric

8.1.4 Un men propionic

. 8.1.5 Cac dang len men khac

8.2. H~ vi sinh v~t len men cac san phartl·Siia

8.3. Cong nghe san xuit siia chua yoghurt

86

88

89

89

89

89

90

91

92

93

93

96

101

104

104

105

106

108

109

110

111

111

112

113

113

113

113

113

114

115

115

115

117

117

119

122

125

126

127

129

132

6.3. Sera c6 d~c

5.3:3. Sua pha l~i

5.4. Cac loai sua u6ng khac

Chuong 6. Cong ngh~ san xuat sfra h()p

6.1. Khai niern sua hop

6.2. Cac cong doan chung chusn bi nguyen lieu

6.2. I. Tieu chusn sira nguyen lieu

6.2.2. Tieu chuan h6a

6.2.3. Thanh trung

6.2.4. C6 d~c

8.3.1. Phan loai stra chua yoghurt 133

8.3.2. Nguyen lieu dung d~ san xua't sii'a chua yoghurt 133

8.3.3. Sa do quy trlnh san xuat sea chua yoghurt 133

8.3.4. Sa do day chuyen san xuat sua chua yoghurt 139

8.4. Cong nghe san xuat sua chua kefir 143

8.4.1 Dai cirong narn kefir va h¢ vi sinh vat Jen men kefir 143

8.4.2. Quy trinh san xuat sua chua kefir 144

Chuong 9. Cong nghe san xuat pho mat 147

9.1. Dai cirong ve pho mat 147

9.2. Yeu cau cua siranguyen lieu dung di san xuat pho mat 148

9.3. Cong nghe san xuat pho mat nroi (khong co qua trlnh

chfn sinh h6a) 149

9.3.1. San xuat pho mat nroi theo phuong phap chua 149

9.3.2. San xuat pho mat nroi theo phirong phap men chua 150

9 .4. Cong nghe san x uat pho mat co qua trinh chin si nh h6a 15 2

9.4. l. Sa d6 guy trinh san xuat 152

9.4.2. Cac phuong phap sinh hQC han che SI! phat triJn cua

vi sinh v~t co hai doi voi chit hrong cua pho mat 162

9.5. Cac qua trlnh sinh h6a ca ban xay ra trong san xuat pho mat 163

9.5.1. SJ! bien d6i ctia lactoza 165

9.5.2 SJ! bien ddi ciia cac protein 166

9.5.3 SJ! bien d6i cua chit beo 171

9.5.4. Su tao thanh cac chat khf 173

Chuang 10. Cong nghe sin xufit bo 176

. I 0.1. Nguyen lieu d~ san xuat cream 177

10.2. Cong nghe san xulft be theo phuong phap dao tron 179

10.2.1. Sa d6 quy trinh cong nghe san xudt bo theo phuong phap

dao tron 179

10.2.2. So d6 day chuyen san xuat bo theo phuong phap dao tron 188

10.3. Cong nghe san xuat ha theo phuong phap lien 1\JC tu cream

co ham hrong ch~t beo cao 190

l 0.4. Che bien bo c6 gia V! 194

Tai lieu tham khan 197

... · A A SU A NGUYEN LIIU

' Phin 1

-:

Trong. toan bo phan trlnh bay tiep theo, chung toi chi de cap toi sfta bo

va dlIQC goi don gian la sea. Thanh phin cua l Ht Sill\ bo diroc ghi a

bang 1.2.

Protein, Casein, Whey aiat boo, Cacbohydrat, Tro,%

Loai sea % % rotein, % % %

S(ra me (ngt1cri) 1,2 0,5 0,7 3,8 7,0 0,2

SO'a ngua 2,2 1,3 0,9 1,7 6,2 0,5

Sita bo 3,5 2,8 0.7 3.7 4,8 0,7

Sua trau 4,0 3.5 0,5 7,5 4,8 0,7

Suade 3,6 2,7 0.9 4,1 4,7 0,8

Sua CU'U 5,8 4,9 0,9 7,9 4,5 0,8

Bdng 1.1. Thanh phan cua mc)t so lo~i sua

Ham hrong cac thanh phlin ca ban cua sua co tht dao dong trong mot

pham vi kha rong, phu thuoc vao StJ khac biet ve giong, v~ di~u kien ti,

nhien, dieu kien chan nuoi. Sua cua cac loai d9ng vat khac nhau la rat khac

nhau. Bang l. 1 la thanh phan cua cac loai siia tlurong duoc dung trong cong

ngh~ che' bien sua. Siia ciru co ham luong protein va chift beo cao nhar, tiep

den la sua trau. Ham hrong lactoza trong sea nguoi me cao hem hlm so voi

siia Cua CaC loai dong vat khac, Do d~c diem Ve rnui V! ding nhu thanh phan

h6a hoc ma ngtroi ta c6 th~ san xuat nhiing san ph[m stia dac trung chi nr

mot loai siia nao d6, vf du nhu kumis tir sG'a de ...

Ph6 bien nhat o nhi~u quoc gia trong d6 c6 Viet Nam vc1n la SU'a bo.

Mac du viec chan nuoi trau sira, de stla da c6 o ruroc ta kha IAu nhirng VI

nhieu ly do nen san luong hai loai siia nay con rat thap. V1 vay cho den nay

nguyen lieu chu yeu cho nganh sua Vi¢t Nam van la sea bo.

. Chuong t

THANH PHAN HOA Hl)C CUA SU'A

Cac Trong %

thanh phan hrong

Nuoc Phalong 902 87,4.

Gluxil Dang tu do: lactoza (do 'galactoza va glucoza) a

(40-60 g/1) trang thai phan tu

Dang ket h(fJJ: galactoza, galactosarnin, axit sialic 49 4,75

b trang thai keo, diroc lien ket voi protein <lg/I

. Chat beo O dang cdu beo: la nhtmg giot chat beo co duong

(25-45 g/1) kinh tu 1-1 Oum, dttqc bao bang mot mang

lipoprotein, a dang nhn nrong

39 3,78

(I dang cac h(fp chat hoa tan trong.chat beo: cac

sac to ( p caroten),,sterol (cholesterol), cac

vitamin

Hop chat nito O dang mixen 28g: a dang huyen phu, la phuc

(25-40 g/l) cua phosphat canxi lien k~t voi mot Mn hop ciia

cac casein

O dc;mg h_oa tan 4,7g: la nhirng cao phan tu cua

33 3,2

albumin va irnunoglobulin

Nitu phi protein O,Jg: ure, axit uric, creatin ...

Chat khoang

• a trang thdi keo va hoa tan:

(25-40 g/1) - a dang phan tu va ion: axit xitric, K, Ca, P,

Na, Cl, Mg 9 0,87

- a dang cac nguyen t6 trung luqng (oligo￾element): Zn, Al, Fe, Cu, I...

Chat kho

t6ng so (MST)

Sua da duoc lam bee hoi nuoc 130 12,6

Cac chat khac Cac chat xuc tac sinh hoc: cac vitamin (A, D, E,

K, 81, Si, PP, ~. 812, C. .. ) va cac enzim

Vet

Cac khi Ma tan: C02• Oi, N2• 4-5% th~ tich cua

sua

.

Bdng 1.2. Cac thanh phan chinh cua met lit sua

Chuang 1. Thanh phtin hoa h(JC cua siia 3

Co th~ xac dinh chat kho cua sira bing phuong phap say den trong

lueng khong d6i hoac bang cong thee tinh toan.

Tnr nu6c ra, chat kho cua Sita bao gorn tat cii cac thanh phan cua sea.

1.2. CHAT KHO

Nuce lien ket Chiem mot ty l~ nho, khoang 3 - 4%. Ham hrong mroc

lien ket phu thuoc vao cac thanh phan nam trong he keo: protein, cac

phosphatit, polysacarit. Niroc lien ket thirong duoc gan v6i cac nh6m nhu

-NH2, -COOH, OH, = NH, -CO-NH-, ...

Ham hrong rurcc lien k€t trong_ cac san pharn stra ra't khac nhau,

vf du, trong stra giy co 2, 13 - 2.59% mroc lien k€t, sea dAu ( colostrum) c6

4, 15% nu6c lien ket, mroc tach ra trong qua trlnh san xuat bo (butter milk -

mr6c sira hoac huyet thanh) chi c6 1, 75% mroc lien ket.

Niroc lien ket dong bang o nhiet d(> nho hon 0°C, khong hoa tan muci,

duong,

Dang d~c biet cua mroc lien k€t la mroc ket tinh v6i lactoza du6i dang

C12H22011 ·H20.

1.1.2. Nlldc lien ket

N1.t6'c ti! do chiern 96 - 97% t6ng hrong mroc. No co th~ tach diroc

trong qua trinh co dac, say vi khongco lien ket h6a hoc voi chat kho. Vf d1;1,

trong cac san pham nhir bo, pho mat nroi (cheese curd), mroc tu do C1 dang

cac hat c6 kich thiroc khac nhau, phan b6 mot each nrong doi dong deu

trong san pham.

Nuoc tu do c6 th~ bi b6c hoi trong qua trinh bao quan pho mat hoac

cilng co thi bi ngirng tu ngay tren be mat. Khi bao quan sua bot, mroc tu do

xam nhap vao lam cho siia bot bi v6n Cl:JC.

1.1.1. Nlldc tV do

1.1. NUOC

4 Phan I. Sua nguyen li?u

Chat beo sCi'a (milk fat) duqc coi la thanh phan quan _trqng. V~ mat

dinh duang, chat beo c6 d9 sinh nang luong cao, c6 chua cac vitamin hoa tan

trong chat beo (A, D, E). D6i v6i cac san pham sua len men, chat beo anh

lurong toi mui vi, trang thai cua san pham. C6 tm 98 - 99 % chat beo cua sfra

la cac triglixerit, I - 2% con lai la cac phospholipit, cholesterol, caroten,

vitamin A, D, E va K.

Trong sfra co 18 axit beo. M6i glixerol co thi ket hop voi ba phan tu

axit beo ma ba axit beo nay co thi cung loai hoac khac loai, Vi v~y s6

glixerit (triglixerit) khac nhau la vO cung Ion.

Chit beo ciia slra bao gem cac triglixerit, diglixerit, axit beo, sterol,

carotenoit, vitamin A, D, E, K va mot so chat khac,

1.2.1.1. Chat beo sua

Lipit cua stra bao g6m chat beo, cac phosphatit, glicolipit, steroit.

1.2.1. Lipit

Vi du, ty trong cua stra do duoc theo ty trong ke lactometer la

I ,026 g/ml thl a = 26.

S- ham hrong chat kho cua sila, %;

F- ham luong chat beo cua siia, %;

a- ty trong cua sua theo d(> lactometer.

trong d6:

hoac cong thirc diroc sir dung rong rai o My:

S = l,33F +

2730

- 0,40

lOOO+a

S = 1.21F + 0,25a + 0.66

C6 nhieu each tlnh ham lirong chat kho cua sua mot each kha chf nh

xac bang cac cOng thuc kinh nghiem.

V, d1;1, c6ng thirc cua Richmond (Anh):

Chuang l 5 . Thanh phdn hoa hoc cua Sita

Hinh 1.1. Sr! phlm b{f cdc cau miJ trong Sita

Cac cau mo

Khi de yen sira, mot lap vang siia (cream) se diroc tao thanh tren b6

mat, Diroi kf nh hi~n vi nguoi ta nhan thay trong vang sua co rat nhieu thi

hlnh du voi kich thuoc khac nhau, n6i nr do trong sira. M8i th~ cau ma diroc

bao boc bang mot mang mong.

Cac the hinh cau d6 la cac cau mo va mang bao cua cluing diroc tao

thanh chu yeu tu protein va cac phosphatit. Mang bao cua cac cau mo rat

ben, co tac dung bao ve, giu cho chung khong bi pha huy bci cac enzim c6

trong stra.

Cac ciu mo co ducrng kinh tir 0, 1 den 20 µm ( duong kinh trung binh tu

3 d€n 4 µm). Trong I ml sii'a co khoang 3000 - 4000 trieu cau ma. Cac c~u

ma ,a thanh phan nhe nhat trong sfra (ty trong 0,925 g/cm'') va chung CO XU

· huong n6i ten tren be mat stra.

Axit beo

Glixerol Axil beo

Axit beo

Vf d1;1:

Axit butiric Axil butiric

Glixerol Axit butiric h~c Glixerol Axit stearic

Axit butiric Axit oleic

- -----·----·--·------ -....- -----~--""~·· ·------

6 Phdn /. Sita nguyen l~u

- Bon axit bee co ty trong cao nhA't la miristic, palmitic, stearic va oleic.

Tu bang 1.3 ta nhan thay:

Cac axit beo

So nguyen tu Di~m nhiet do Ty 1¢ so v6"i t6ng

cacbon nong chay so,%

Cac axit beo no

butiric 4 -8 3,0 - 4,5

caproic 6 -2 1,3 - 2,2

caprilic 8 16 0,8 - 2,5

capric 10 31 1,8 - 3,8

I auric 12 44 2,0- 5,0

miristic 14 54 7,0 - 11,0

palmitic 16 63 25,0- 29,0

stearic 18 70 - 7,0 • 13,0

Cac axit beo khong no

olcic 18: I +14 30,0- 40,0

linoleic 18: 2 -11 -

linolenic 18: 3 -5 3,0 - 3,0

Bdng 1.3. Cac axit beo chii yeu trong sfra

Cac axit beo chu yeu cua sua dU'gc trinh bay o bang 1.3.

Klch tluroc cac du mo co anh huong den hieu suAt tach chat beo bang

Ji tam. Cac du ma co kfch thuoc Ian de dang bi tach khoi _sii'a bang Ii tam.

Thanh phan mang bao du ma gem phospholipit, lipoprotein, protein,

axit nucleic, enzim, cac nguyen to vi hrong va mroc.

Cac axit beo chiern tai 98 • 99% tcing chat beo cua sOa. Chat beo cua

sfra khac voi ma cua cac dong vat khac la chira nhieu axit beo no, co khoi

luong phan tu thap,

Chuong 1. Thanh phan hoa hoc cua sim 7

------------ --~--------~~------·--·~-.,-.·v- .-. -~-------

co trong I OOg ma sil'a.

Chi so iot trung blnh dao d<ing trong khoang 24 - 46. Khi chi s6 iot

thap th) bo thuong ctrng va nguoc lai thi bC1 se mem. Chi s6 iot t6i uu cho bo

trong khoang tit 32 - 37.

Chi so iot dao dong phu thuoc vao dieu kien chan nuoi (thirc an, thoi

tiet...).

Chi so iot la mot ueu chf quan trong va diroc sir dung kha phd bien

trong san xuat, Chi so iot bieu thi s6 gam iot ket hop voi axit beo khong no

. . .

Dtroi day la mot Vi d1;1 ve su dao dong chi so iot trong nam. Vi axit

oleic chiem ty trong Ion nhat trong t6ng s6 cac axil bee nen ngiroi ta tlurong

xac dinh ham urong axil oleic va tu d6 tfnh chi s6 iot

b) Chi s,f iot

Ty I~ giira cac axit beo c6 nhier d9 n6ng chay cao va cac axit beo

khong no co nhiet d¢ n6ng chay thap c6 anh hirong Ian den d¢ ctrng cua chat

bee : chat beo clura nhieu axit beo c6 nhiet d9 n6ng chay cao se cirng, trong

khi chat bee chua nhieu axil beo c6 nhiet d9 n6ng chay thap se mem,

Ty trong chat bee sua la 0,93 g/cm3, nhiet d9 n6ng chay (hoac dong

dac) cua chat beo sira khong ro rang. Chat beo sua diroc tao thanh tu cac

triglixerit hon tap khac nhau nen chat beo sua co khoang nhi¢t do n6ng chay

28 - 35°C va dong d~c (J 19 - 26°C.

6 nhiet d9 rhuong cac axit beo ntur butyric, caproic, caprylic ton tai cr

the Jong, con cac axit lauric, rriiristic, palmitic lai o th~ ran.

a) Diem nting chay cua chat beo sila

• Nhiet de) n6ng chay cua cac axit beo tang khi kh6i hrong phan tu

tang. Con s6 hrong noi doi lai lam giarn nhiet d9 n6ng chay,

8 Phdn /. Sita nguyen lieu

Trong dung dich c6 chira hai kitu protein khac nhau:

- Protein hoa tan: g6m albumin, imunoglobulin, lisozim, lactoferin,

Jactoperoxydaza ...

- Protein i:J trang thai keo khong ben: gom mot phirc ~ mixen hiru co

cua cac caseinat va canxi phosphat.

Ty I~ ph.an tram cua hai ki~u protein va d~c tnmg cua chung nhu o trong

bang 1.4.

1.2.2. H~ thong protein cua sfta

Cac phosphatit va glicolipit dong vai tro quan trong trong viec tao

thanh mang cac clu mo. Trong thanh phan cua chung c6 ca axit beo hoa tan

trong ch~t beo va axit beo hoa tan trong mroc.

Ham luong cac phosphatit va glicolipit khoang 0,03 l - 0,05%. Mang

cua cac du mo chua xap xl 60% cac phosphatit va hrong phosphatit trong

sua dAu gap 2 - 3 Ian trong sua binh thuong._

1.2.1.2. Phosphatit va glicolipit

Nhln vao do thi cho thl'.f y SI! thay d6i chi so iot trong nam la rat Ian.

Chi s6 nay nho nhAt cr cac thang I, 2, 3 va cao nhAt b cac thang 7, 8, 9. Biet

dU(!C su thay d6i nay la can thiet de dieu chinh thong SO ky thuat cho phu

hop (xem them phan cong nghe san xuat bo).

Hinh 1.2. Slf biln dcii chi so iot theo mua trong ndm

9 10 11 12

Thang

0 2 3 4 5 6 7 8

29

21.J-~~~::::...~~~~~~..---..~~~~~~~---.J

Cbisoiot

41 --·---- ----

39

37

35

33

31

Chuang 1. Thanh phan hoa hoc cua saa 9

___ ,,_