Bài giảng Thực hành công nghệ chế sữa (hệ đại học)

0 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM THỰC HÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ SỮA (Hệ Đại học) Biên soạn: Đổng Thị Hiệp Nguyễn Thị Thảo Minh T. P Hồ Chí Minh, Tháng 08 năm 2013 1 MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................. 1 DANH SÁCH CÁC HÌNH ..................................................................................... 3 DANH SÁCH CÁC BẢNG ................................................................................... 4 GIỚI THIỆU HỌC PHẦN ..................................................................................... 5 1. Mục tiêu .............................................................................................................. 5 2. Yêu cầu .............................................................................................................. 5 3. Phân bố chương trình thực hành ........................................................................ 5 4. Đánh giá học phần ............................................................................................. 5 5. Đánh giá bài thực hành ...................................................................................... 5 Bài 1: Kiểm tra nguyên liệu và thành phẩm .................................................... ...6 1.1. Xác định axit sữa tươi nguyên liệu .................................................................. 6 1.2. Thử cồn sữa tươi nguyên liệu .......................................................................... 8 1.3. Lên men lactic ................................................................................................. 9 1.4. Xác định chất khô ............................................................................................ 9 1.5. Thử xanh metylen .......................................................................................... 11 1.6. Cảm quan ....................................................................................................... 12 1.7. Yêu cầu viết báo cáo ...................................................................................... 13 1.8. Tiêu chí đánh giá ........................................................................................... 13 1.9. Câu hỏi ........................................................................................................... 13 Bài 2: Sản xuất sữa thanh trùng ....................................................................... 14 2.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 14 2.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị ........................................................ 15 2.3. Thực hành ...................................................................................................... 16 2.4. Yêu cầu viết báo cáo ...................................................................................... 17 2.5. Tiêu chí đánh giá ........................................................................................... 17 2.6. Câu hỏi ........................................................................................................... 18 Bài 3: Sản xuất sữa tiệt trùng ............................................................................ 19 3.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 19 3.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị ........................................................ 19 3.3. Thực hành ...................................................................................................... 21 3.4. Yêu cầu viết báo cáo ...................................................................................... 22 3.5. Tiêu chí đánh giá ........................................................................................... 22 3.6. Câu hỏi ........................................................................................................... 23 Bài 4: Sản xuất sữa chua ................................................................................... 24 4.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 24 2 4.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị ........................................................ 24 4.3. Thực hành ...................................................................................................... 26 4.4. Yêu cầu viết báo cáo ...................................................................................... 28 4.5. Tiêu chí đánh giá ........................................................................................... 28 4.6. Câu hỏi ........................................................................................................... 28 Bài 5: Sản xuất sữa đặc có đường ..................................................................... 29 5.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 29 5.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị ........................................................ 29 5.3. Thực hành ...................................................................................................... 30 5.4. Yêu cầu viết báo cáo ...................................................................................... 32 5.5. Tiêu chí đánh giá ........................................................................................... 32 5.6. Câu hỏi ........................................................................................................... 33 Bài 6: Sản xuất kem ............................................................................................ 34 6.1. Giới thiệu ....................................................................................................... 34 6.2. Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ, thiết bị ........................................................ 35 6.3. Thực hành ...................................................................................................... 36 6.4. Yêu cầu viết báo cáo ...................................................................................... 37 6.5. Tiêu chí đánh giá ........................................................................................... 38 6.6. Câu hỏi ........................................................................................................... 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 39 PHỤ LỤC: ........................................................................................................... 40 Phụ lục 1: Bảng dự trù tổng hoá chất - dụng cụ - thiết bị .................................... 40 3 DANH SÁCH HÌNH Hình 1. Một số sản phẩm sữa thanh trùng ............................................................... 7 Hình 2. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất sữa thanh trùng ................................. 9 Hình 3. Một số sản phẩm sữa tiệt trùng .................................................................. 16 Hình 4. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng ..................................... 20 Hình 5. Một số sản phẩm sữa chua ......................................................................... 20 Hình 6. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất sữa chua ............................................ 21 Hình 7. Một số sản phẩm sữa đặc có đường ........................................................... 22 Hình 8. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất sữa đặc có đường .............................. 28 Hình 9. Một số sản phẩm kem .................................................................................. 32 Hình 10. Sơ đồ qui trình công nghệ sản xuất kem .................................................... 34 4 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Phân bố thời gian thực hành .............................................................. 5 Bảng 2. Tiêu chí đánh giá chung ..................................................................... 6 Bảng 3. Tiêu chí đánh giá bài thực hành 1 ..................................................... 13 Bảng 4. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị sử dụng cho bài thực hành 2 ................. 15 Bảng 5. Tiêu chí đánh giá bài thực hành 2 ..................................................... 19 Bảng 6. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị sử dụng cho bài thực hành 3 ................. 21 Bảng 7. Tiêu chí đánh giá bài thực hành 3 ..................................................... 25 Bảng 8. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị sử dụng cho bài thực hành 4 ................. 27 Bảng 9. Tiêu chí đánh giá bài thực hành 4 ..................................................... 31 Bảng 10. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị sử dụng cho bài thực hành 5 ............... 33 Bảng 11. Tiêu chí đánh giá bài thực hành 5 ................................................... 37 Bảng 12. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị sử dụng cho bài thực hành 6 ............... 39 Bảng 13. Tiêu chí đánh giá bài thực hành 6 ................................................... 43 Bảng 14. Dự trù tổng hóa chất, dụng cụ, thiết bị ........................................... 44 5 GIỚI THIỆU HỌC PHẦN 1. Mục tiêu Sau khi học xong học phần này, sinh viên có khả năng: - Trình bày được các quá trình cơ bản ứng dụng trong thực hành công nghệ chế biến sữa. - Trình bày được các qui trình thực hành công nghệ chế biến sữa. - Có khả năng chuẩn bị dụng cụ, tính toán, dự trù nguyên vật liệu để sản xuất các sản phẩm theo qui trình. - Nêu lên được một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm - Có khả năng sản xuất và kiểm tra chất lượng một số sản phẩm ở quy mô phòng thí nghiệm. - Hình thành ý thức chuyên cần, tác phong nhanh nhẹn, chính xác trong quá trình tiến hành thí nghiệm. 2. Yêu cầu - Dự lớp: 100% - Chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất cho mỗi bài thực hành. - Đọc kỹ phần hướng dẫn lý thuyết thực hành trước khi lên lớp. - Tính được khối lượng nguyên liệu cần để sản xuất ra khối lượng sản phẩm yêu cầu của từng bài. - Viết báo cáo sau mỗi bài thực hành theo nội dung giảng viên yêu cầu. 3. Phân bố chương trình thực hành Bảng 1. Phân bố chương trình thực hành STT Tên bài thực hành Số tiết Ghi chú 1 Kiểm tra nguyên liệu và thành phẩm 5 2 Sản xuất sữa thanh trùng 5 3 Sản xuất sữa tiệt trùng 5 4 Sản xuất sữa chua 5 5 Sản xuất sữa đặc có đường 5 6 Sản xuất kem 5 Tổng 30 4. Đánh giá học phần - Dự lớp: Có mặt t i ph ng thực hành 100% tổng số thời gian. - Điểm đánh giá học phần: Điểm trung bình cộng của các bài thực hành có trong học phần. 6 5. Đánh giá bài thực hành Bảng 2. Tiêu chí đánh giá chung STT Tiêu chí đánh giá Điểm 1 Ý thức tổ chức, kỷ luật 1 2 An toàn, vệ sinh 1 3 Thời gian 1 4 Chuẩn bị 1 5 Thao tác 2 6 Sản phẩm 2 7 Báo cáo 2 TỔNG 10 7 BÀI 1: KIỂM TRA NGUYÊN LIỆU VÀ THÀNH PHẨM 1.1. ác định hàm lư ng aci c a sữa tươi 1.2.1. Định nghĩa Hàm lượng acid là khối lượng acid lactic được biểu thị bằng gam trên 100g sản phẩm hoặc được tính theo đơn vị độ Thorner (oT) là số ml NaOH 0,1N trên 100ml sản phẩm. 1.2.2. Dụng cụ, hóa chất, thiết bị - Cân phân tích có độ chính xác 0.01g : 1 cái - Bình tam giác 250 ml hoặc 150ml: 3 cái - Buret dung tích 10 ml được chia độ 0.1 ml và có độ chính xác 0.05 ml: 1cái - Pipet có dung tích 10 ml: 1 cái - Dung dịch chuẩn NaOH 0,1N: 25ml - Dung dịch phenolphthalein 1% : 5ml 1.2.3. iến h nh ác định theo đơn vị aci lactic Cách 1: - Trộn đ u mẫu, dùng pipette chuyển 1 ,6ml sữa tươi vào bình tam giác. - Thêm vào 3 đến 5 giọt dung dịch phenolphthalein 1%, l c đ u. - Chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1 N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nh t b n trong 30 giây. - Đọc số ml dung dịch NaOH 0,1 N sử dụng: (V) ml. Cách 2: - Trộn đ u mẫu - Cân chính xác khỏang 9 g sữa tươi (M)g vào bình tam giác chính xác ± 0,01 g. - Thêm 18 ml nước cất ở nhiệt độ ph ng, xoay nhẹ để trộn đ u mẫu. - Thêm vào 3 đến 5 giọt dung dịch phenolphthalein 1%, l c đ u. - Chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1 N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nh t b n trong 30 giây. - Đọc số ml dung dịch NaOH 0,1 N sử dụng: (V) ml. ác định theo đơn vị đ T - Trộn đ u mẫu, dùng pipette chuyển 10ml sữa tươi vào bình tam giác. - Thêm vào 3 đến 5 giọt dung dịch phenolphthalein 1%, l c đ u. - Thêm 20 ml nước cất ở nhiệt độ ph ng, xoay nhẹ để trộn đ u. 8 - Chuẩn độ với dung dịch NaOH 0,1 N cho đến khi dung dịch xuất hiện màu hồng nh t b n trong 30 giây. - Đọc số ml dung dịch NaOH 0,1 N sử dụng: (V) ml. 1.2.1.3. ết Hàm lư ng aci trong sữa tươi ( aci lactic) Cách 1: Cách 2: 100 0,009 x (ml)VNaOH M W  Trong đó: W: % khối lượng acid lactic tính bằng (g) trên 100g sản phẩm M: khối lượng mẫu (g) V: thể tích NaoH 0,1N dùng chuẩn độ Hàm lư ng aci trong sữa tươi (đ T) Trong đó: V: thể tích NaoH 0,1N dùng chuẩn độ 1.2. Th cồn sữa tươi nguyên liệu 1.2.1. Ng yên tắc Protein của sữa tươi trong môi trường acid sẽ bị kết tủa bởi cồn 75%. Sữa tươi có độ chua dưới 20oT protein không bị tủa khi tiếp xúc với cồn, nhưng nếu độ chua trên 20oT sẽ bị tủa. 1.2.2. Dụng cụ, hóa chất - Nhiệt kế thủy ngân từ 0oC - 100oC: 1 cái - Ống nghiệm 150 mm x 15 có n p: 3 cái - Pipet 5 ml có chia độ 0,1 ml: 2 cái - Dung dịch cồn 75% : 30ml - Nước nóng 60oC: 500ml 1.2.3. Cách tiến h nh - Khuấy đ u mẫu. - Cho vào ống nghiệm 5ml cồn 5% . - Dùng pipette lấy 5ml mẫu sữa cho vào ống nghiệm có chứa s n 5ml cồn 5%. - Đậy n p ống nghiệm, nghiêng cho dung dịch sữa tan đ u trong cồn và quan sát thành ống. + Nếu thành ống trong suốt là sữa không bị tủa % Acid lactic=V/ 20 0 T = V.10 9 + Nếu thành ống có h t li ti hoặc dung dịch sữa trong cồn bị tách lớp thì kiểm tra l i bằng cách 1: Cách 1: - Ngâm ống nghiệm trên vào nước nóng 600C. - Nghiêng từ từ, rồi quan sát ống nghiệm: + Nếu thành ống mất các h t li ti và dung dịch sữa trong cồn không bị tách lớp là sữa không bị tủa trong cồn. + Nếu c n nghi vấn, ta tiến hành làm cách 2. Cách 2 : - Lặp l i phần tiến hành nhưng sử dụng sữa cồn theo tỷ lệ thể tích. - Nghiên và quan sát ống nghiệm: + Nếu thành ống nghiệm trong suốt, dung dịch sữa trong cồn không bị tách lớp, không lợn cợn là protein sữa không bị tủa trong cồn. + Nếu thành ống có h t li ti hoặc dung dịch sữa trong cồn bị tách lớp là protein sữa bị tủa trong cồn. 1.2.4. ết - Sữa bị tủa trong cồn khi có h t li ti bám trên thành ống nghiệm hoặc dung dịch bị tách lớp, bị lợn cợn. - Sữa không bị tủa trong cồn : dung dịch vẫn đồng nhất, không có h t bám trên thành ống nghiệm. 1.3. Th lên men lactic 1.3.1. Ng yên tắc Dựa vào thời gian lên men để đ t pH 4,5-5,0 khi cho (5% - 6%) men cái sữa chua vào sữa tươi ở nhiệt độ 45oC định tính để xác định độ đông tụ của sữa trong quá trình lên men lactic. 1.3.2. Dụng cụ, hóa chất, thiết bị - Ống đong 50ml: 1 cái - Tủ ấm ủ men đi u chỉnh ở nhiệt độ 45oC: 1 cái - Nhiệt kế từ 0oC - 100oC: 1 cái - Bếp điện: 1 cái - Muỗng café: 1 cái - Cốc thủy tinh 100ml: 1 cái - Bao nylon (50mm x 100mm), thun: 3 cái - Men cái sữa chua được bảo quản ở nhiệt độ 5oC - 10oC: 1 hộp 1.3.3. iến h nh - Lấy 30 ml sữa mẫu vào bịch nylon có ghi m số. 10 - Thanh trùng ở 80  850C trong 5 phút. - Làm nguội bằng nước thường xuống 430C  450C. - Cho khoảng 2 ml men cái sữa chua vào và trộn đ u. - Cột chặt bịch mẫu để vào đặt vào tủ ấm ủ 430C  450C trong 3 giờ. - Sau 3 giờ ủ, xem xét sự đông tụ của mẫu sữa. 1.3.4. ết Sữa đông tụ trước 3 giờ: sữa tốt 1.4. ác định tổng chất kh 1.4.1. Định nghĩa Chất khô của sữa tươi là phần c n l i của mẫu sau khi được sấy khô ở nhiệt độ 102oC đến trọng lượng không đổi và đươc biểu thị bằng gram trên 100g sản phẩm. 1.4.2. Dụng cụ, thiết bị - Bình nhựa có n p kín để đựng mẫu pha lo ng: 1 cái - Pipet uốn cong và giá để mẫu pha lo ng: 1 cái - Cân phân tích có độ chính xác 0,1 mg: 1 cái - Tủ sấy đi u chỉnh ở nhiệt độ 102 ± 20C: 1 cái - Miếng giấy nhôm gấp l i hai mặt có kích thước 13 x 13 cm: 2 cái - Giấy lọc có đường kính 11 - 12 cm: 2 cái 1.4.3. iến h nh - Bật công t c tủ sấy trước khi sử dụng khoảng 30 phút. - Khi tủ sấy đ t 102  20C t, đặt giấy lọc giữa hai lớp túi giấy nhôm mở n p trên và đưa vào tủ sấy ít nhất 20 phút. Chuẩn bị m u: - Sữa đặc có đường: Khuấy đ u, cân 25 g mẫu vào bình nhựa. Cho 50 ml nước cất m1 (g). Đậy n p bình l c cho tan hoàn toàn. - Sữa tươi để nguyên mẫu không pha lo ng. Th m u - Mở cửa tủ sấy, lấy túi nhôm có giấy lọc đ sấy ra và đóng nhanh n p trên, gấp kín 3 c nh c n l i, làm nguội ở nhiệt độ ph ng khoảng 60 đến 90 giây  cân: A(g) - Mở n p trên tấm giấy nhôm và đặt trên khay inox. - Dùng pipette chữ V hút mẫu sữa để lên gá và cân  m2 (g) - Phân bố dịch sữa trong pipette lên trên giấy lọc cho đ u, khoảng 1-1,2g - Cân l i pipette và gá sau khi đ phân bố sữa trên giấy lọc  m3 (g) - Chuyển túi nhôm và giấy lọc có mẫu thử mở n p trên vào tủ sấy trong 30 phút. - Lấy túi nhôm giấy lọc có mẫu thử ra, đóng nhanh n p trên và gấp kín 3 c nh c n l i, làm nguội xuống nhiệt độ ph ng trong 90 giây  Cân B (g) 11 h : Trong thời gian sấ giấ c à sấ m u, không đư c m cửa t sấ 1.4.4. ết Sữa đặc có đường Trong đó: m : Khối lượng mẫu sữa cân ban đầu. (m+m1) :Khối lượng sữa nước cất. Sữa tươi Trong đó: Hàm luợng chất khô: tính % (g) K: Hệ số pha lo ng mẫu của sữa và nước mẫu sữa. B: Khối lượng giấy nhôm,có giấy lọc, mẫu thử sau khi sấy(g) A: Khối lượng giấy nhôm có giấy lọc (g) m2: Khối lượng mẫu, pipet, giá (g) m3: Khối lượng mẫu c n l i sau khi phân bố mẫu, pipet, giá(g) 1.5. Th xanh methylen sữa tươi nguyên liệu 1.5.1. Ng yên tắc Các vi sinh vật ô nhiễm sữa, khi phát triển làm thay đổi hiệu thế oxy hóa khử. Nếu cho chất chỉ thị màu xanh methylen vào sữa, sẽ làm thay đổi màu xanh methylen. Tùy theo màu thay đổi và thời gian thay đổi màu, có thể định tính được mức độ nhiễm vi sinh của sữa. 1.5.2. Hóa chất, dụng cụ, thiết bị - Pipet 10 ml có chia độ 0,1ml và 1ml đ khử trùng: 1 cái - Nồi cách thủy 40oC: 1 cái - Tủ ấm 3 oC ± 1: 1 cái - Nhiệt kế thủy ngân 100oC: 1 cái m mm K loaõng phasoá Heä 1  100x mm AB chaát khoâ %Toång 32    100x mm AB chaát khoâ %Toång 32    12 - Ống nghiệm  12mm có n p cao su đậy, đ sấy hấp tiệt trùng: 1 cái - Dung dịch xanh metylen: 5mg xanh methylen 100 ml nước cất tiệt trùng (được chứa trong lọ màu nâu, tối và bảo quản ở tủ l nh, sử dụng trong 1 tuần lể từ khi pha). 1.5.3. iến h nh - Cho vào ống nghiệm vô trùng 1 ml dung dịch xanh methylen (0,005%) và 10ml mẫu sữa. - Đậy n p ống nghiệm, l c nhẹ ống nghiệm bằng cách lật đi lật l i 2 lần. - Để vào tủ ấm 3 0C, sau khi đ nhúng vào nồi cách thủy 40oC. - Ghi thời gian b t đầu (t1) - Cứ 30 phút l i l c một lần, và xác định độ mất màu trong thời gian sau: + Sau 15 phút + Sau 1 giờ + Sau 3 giờ 1.5.4. ết - Cách đọc kết quả: khi màu xanh trong ống nghiệm chuyển sang màu tr ng (từ phần dưới lên hay phần trên xuống), c n l i khoảng 1 cm chi u cao có màu xanh nh t thì ghi thời gian (t2). - Kết quả: Thời gian mất màu = t2-t1 - Nếu mất màu trước 15 phút: sữa bị nhiễm rất nhi u vi sinh vật - Nếu mất màu sau 15 phút đến 1 giờ: sữa bị ô nhiễm nặng - Nếu mất màu sau 1 giờ đến 3 giờ: sữa bị ô nhiễm nhẹ - Nếu mất màu sau hơn 3 giờ: sữa được xem như đ t tiêu chuẩn vệ sinh v vi sinh vật 1.6. Phương pháp cảm quan sữa tươi nguyên liệu 1.6.1. Ng yên tắc Hâm nóng sữa tươi nguyên liệu đến nhiệt độ khoảng 45oC - 50oC để xác định mùi của sữa, tiếp tục đun sôi, quan sát độ kết tủa của đ m. Làm nguội, cảm quan mùi vị của sữa.