GIỚI THIỆU VÀ PHÂN LOẠI
CHƯƠNG II GIỚI THIỆU VÀ PHÂN LOẠI a Giới thiệu:
Kem là món ăn phổ biến toàn cầu, nổi bật với hương vị thơm ngon và cảm giác mát lạnh Nó không chỉ mang lại sự sảng khoái cho người thưởng thức mà còn tạo nên một trải nghiệm độc đáo, khó có thể thay thế.
Kem, một sản phẩm có nguồn gốc lâu đời từ Trung Quốc, đã chính thức trở thành hàng hóa thương mại từ năm 1951 với sự ra đời của nhà máy sản xuất kem đầu tiên Hiện nay, kem trở thành món ăn ưa thích của mọi lứa tuổi nhờ vào sự đa dạng về hương vị và khả năng dễ dàng phối chế Bạn có thể thưởng thức kem với nhiều hương vị khác nhau, trong đó có hương vị socola hấp dẫn.
Hay một ly kem với hương vị dâu
Không dừng ở đó, kem không chỉ là một món ăn mà còn tạo nên thương hiệu cho nhà sản xuất
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều loại kem nổi tiếng như:
Kido’s: Kem Kido’s có 2 dòng sản phẩm chính là Merino và Celano
Kem Tràng Tiền b Phân loại:
Về mặt nguyên liệu, kem chia làm 4 nhóm:
• Kem được làm từ sữa
• Kem được làm từ sữa và dầu thực vật
• Kem được làm từ nước sữa có bổ sung sữa
• Kem được làm từ nước, đường và mứt quả.
Trên thị trường hiện nay, kem chủ yếu được sản xuất từ sữa hoặc từ sữa có bổ sung dầu thực vật, chiếm tới 80 – 90% tổng sản lượng Do đó, kem được coi là một sản phẩm từ sữa.
Về mặt công nghệ, hiện nay có 3 phương pháp tạo hình kem (tạo ra 3 dạng sản phẩm):
• Phương pháp rót kem que
• Phương pháp rót ly, hộp
• Phương pháp ép đùn: kem được ép đùn thành nhiều dạng phong phú: que, ổ bánh hoặc phủ lên bánh sandwich.
THÀNH PHẦN CỦA KEM
Sữa tươi
Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, độ đục này được hình thành từ sự hiện diện của các chất béo, protein và khoáng chất Màu sắc của sữa chủ yếu phụ thuộc vào hàm lượng β-caroten có trong chất béo.
• Sữa bò thường có màu trắng đến vàng nhạt Sữa bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ
Bảng: Một số chỉ tiêu vật lý quan trọng của sữa bò. Đại lượng Đơn vị đo
Giá trị Đại lượng Đơn vị đo
Giá trị pH - 6,5÷ 6,7 Thế oxy hóa khử V 0,1÷ 0,2 Độ chua o D 15÷ 18 Sức căng bề mặt ở
Tỷ trọng g/cm 3 1,028÷1,036 Độ dẫn điện 1/ohm.cm 0,004÷0,005 Điểm đông đặc oC -0.54÷-0.59 Nhiệt dung riêng cal/g o c 0,933÷0,954
Sữa là một hỗn hợp dinh dưỡng chủ yếu bao gồm nước, lactose, protein và chất béo, đồng thời còn chứa một số hợp chất khác như nitơ phi protein, vitamin, hormone, chất màu và khí với hàm lượng nhỏ.
Bảng: Thành phần hóa học của sữa.
Tổng hàm lượng chất khô
• Làm tăng sự phong phú của hương vị trong kem.
• Cho một kết cấu đặc trưng, mềm min cho sản phẩm.
• Giúp giữ cấu trúc kem tốt
• Giúp quá trình nóng chảy tốt.
• Bôi trơn sản phẩm trong sản xuất b Bột sữa gầy:
Là sản phẩm được chế biến từ sữa tươi đã ly tâm tách béo và qua các quá trình cô đặc và sấy phun.
Sữa bột gầy được ưa chuộng bởi các nhà sản xuất nhờ vào thời gian bảo quản lâu dài, có thể lên đến 3 năm, trong khi sữa bột nguyên kem chỉ có thời gian bảo quản trung bình khoảng 6 tháng.
Bột sữa không chỉ cung cấp hàm lượng chất béo cần thiết cho kem mà còn tạo ra hương vị đặc trưng cho sản phẩm Nếu nguyên liệu đã đủ chất béo, có thể lựa chọn các loại bột sữa không béo như Skim Milk hoặc Whey Powder để sử dụng.
Trong sữa tách béo (MSNF) chứa lactose, caseins, whey protein, khoáng chất, và tro Các thành phần đặc biệt có lợi do các nguyên nhân sau đây:
- Cải thiện kết cấu của kem, do các tính chất của protein.
- Cung cấp cho cơ thể các kháng sinh cần thiết
Protein có khả năng tạo ra tinh thể băng, giúp cố định các bọt khí và tạo ra độ xốp cho sản phẩm.
- Nguồn nguyên liệu rẻ tiền cho các sản phẩm từ sữa, đặc biệt sữa bột.
Hàm lượng đường lactose cao có thể dẫn đến hiện tượng "Sandiness" khi đường này kết tinh, đồng thời cũng làm giảm điểm đóng băng của sản phẩm đến mức không thể thực hiện được.
Bảng: Thành phần hóa học của sữa bột gầy
Nước Lactose Protein Chất béo Chất khoáng
Cream là sản phẩm thu được từ việc ly tâm sữa tươi, có hàm lượng béo tối thiểu 12% và thường dao động từ 35-40% Để bảo quản cream, cần hạn chế sự thủy phân và oxy hóa chất béo, do đó thường được lưu trữ trong thiết bị kín bằng thép không rỉ và dưới lớp khí trơ Dầu thực vật như dầu nành, dầu dừa, dầu hướng dương và dầu cải cũng được sử dụng trong sản xuất kem, với hàm lượng chiếm từ 6-10% khối lượng kem thành phẩm Đường là thành phần quan trọng để điều chỉnh độ ngọt và hàm lượng chất khô của kem, thường được bổ sung từ 12-16%, giúp cải thiện cấu trúc và hạ nhiệt độ đóng băng Các loại đường như saccharose, glucose và siro glucose-fructose cũng được sử dụng để điều chỉnh độ ngọt của sản phẩm Chất nhũ hóa, như lòng đỏ trứng hoặc mono và diglyceride, giúp ổn định hệ nhũ tương trong kem, trong khi chất ổn định, thường là protein hoặc carbohydrate, tạo ra mạng lưới hạn chế sự chuyển động của các phân tử nước, giúp kem đồng nhất và hạn chế sự lớn lên của tinh thể đá trong quá trình bảo quản.
- Trong quá trình phối trộn, chất ổn định có tác dụng ngăn chặn hiện tượng tách béo (creaming of fat) Nó cũng có tác dụng ổn dịnh hương vị.
- Ổn định lượng khí trong khối kem trong quá trình làm xốp lạnh, kem sẽ có độ xốp nhiều hơn, ổn định mùi vị của sản phẩm.
Trong quá trình lưu trữ, việc ngăn ngừa hình thành tinh thể đường lactose là rất quan trọng, giúp làm chậm và giảm sự hình thành tinh thể đá Điều này cũng hỗ trợ trong việc ngăn chặn hiện tượng co rút do giảm lượng khí, đồng thời hạn chế sự ngưng tụ hơi nước trên bao bì và hiện tượng thăng hoa trên bề mặt sản phẩm.
- Trong giai đoạn lưu thông trên thị trường: tạo cảm giác ngon miệng và hương vị hấp dẫn.
Chất ổn định có vai trò quan trọng trong việc giảm hiện tượng hình thành tinh thể đá, nhờ vào việc gia tăng độ nhớt trong giai đoạn đóng băng Các loại chất ổn định thường được sử dụng bao gồm nhiều thành phần khác nhau, nhằm tối ưu hóa chất lượng sản phẩm.
Sản phẩm STD_M2 được sử dụng trong kem cây, kem ly và kem ký để tạo độ cứng cho kem với liều lượng từ 2 – 4 g/kg sản phẩm Để tránh hiện tượng tinh thể đá trong kem, nên kết hợp STD_M2 với Creamsoft No8, giúp giữ ẩm hiệu quả.
- Dạng bột, màu trắng đục, không mùi vị.
- Có chất kết dích, chất nhũ hóa và cao phân tử gum.
- Có tác dụng phân tán và hạn chế tác dụng của ion kim loại.
- Ngăn chặn sự kết tinh tinh thể đá. b) Cách dùng và công dụng:
- Bơ, dầu hoặc sữa và nuớc gia nhiệt 70 – 80 0 C, thêm vào CREAM SOFT No8 hòa tan, ta sẽ đuợc dạng nhũ hóa.
- Hỗ trợ đánh bông: dùng CREAM SOFT No8 có thể tăng thêm khả năng giữ khí từ 100 – 200% trong quá trình đánh bông kem.
- Ngăn chặn sự kết tinh của tinh thể đá Giúp kem xốp, trơn dẻo.
- Kem ký, kem ly dùng lượng : 0.5 – 06 %.
- Kem cây, kem que dùng lượng : 0.3 – 0.45 %.
- Sữa trái cây, sữa gia vị (flavour milk), dùng lượng : 0.15 – 0,25 %.
- Sữa đậu nành dùng lượng : 15 – 35%. iii STD_G2 a) Tính chất
- Dạng bột màu trắng, màu trắng sữa đục.
- Hợp chất các loại GUM thiên nhiên. b) Cách dùng
- STD_G2 trộn khô với một ít đường cát, xay trộn trong nước sẽ hòa tan.
- Kem cây (Ice Fruit), dùng lượng: 0.2 – 0.4 %.
- Kem ống ( Ice Bar ), dùng lượng: 0.15 – 0.3 %.
- Dùng STD_G2 chất lượng kem mịn, tinh thể đá nhỏ, cảm quan dễ tan liền trong miệng.
- Dùng STD_G2 kết cấu thành phần không bị phân lớp, làm tăng độ nhớt dung dịch.
- Kem tiếp xúc với không khí bị tan, khi đông lạnh lại tinh thể đá và chất lượng kem vẫn như cũ iv STD_G1 a) Tính chất
- Dạng bột màu trắng, không có mùi vị.
- Hòa tan đều trong nước ấm 30 – 70 o C.
- Không dễ hòa tan trong nước quá nóng.
- Ổn định đối với dược phẩm, nhiệt và ánh sáng.
- Không thích hợp dùng trong dung dịch có ion kim loại. b) Cách dùng
- Chất ổn định STD_ G 1 cộng thêm ít đường, khuấy trộn đều trong nước ấm sẽ hòa tan.
- Kem: dùng lượng 0.10 – 0.20 % tạo được kem mịn và cứng. v ICE- CREAM WT-1 a) Cách dùng và công dụng:
- Các loại kem cao cấp, sữa trái cây.
- Làm kem xốp, trơn dẻo, hỗ trợ đánh bông.
Chất nhũ hóa và ổn định sản phẩm đóng vai trò quan trọng trong sản xuất kem Để tạo hương vị, người ta sử dụng các chất tạo hương tự nhiên như vanilla, cam, sầu riêng và dâu, có thể được chiết xuất từ thực vật hoặc tổng hợp hóa học Tại một số quốc gia như Pháp, chỉ cho phép sử dụng chất tạo hương có nguồn gốc tự nhiên Để làm phong phú thêm sản phẩm, các loại trái cây tươi và hạt như đậu phộng, hạt điều, cùng với bột ca cao và dịch chocolate cũng được thêm vào, không chỉ tạo hương vị mà còn nâng cao giá trị dinh dưỡng cho kem.
Chất màu đóng vai trò quan trọng trong việc tạo màu sắc hấp dẫn cho kem, với sự thay đổi về quy định sử dụng phụ gia ở mỗi quốc gia Có hai nhóm chất màu: tự nhiên và tổng hợp, trong đó chất màu tự nhiên thường có độ bền màu kém hơn Để tạo độ chua phù hợp cho kem, các acid hữu cơ như acid citric và acid tartaric được sử dụng, đồng thời giúp ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật Theo nghiên cứu của Campell (1980), một số địa phương còn sử dụng phụ gia chống vi sinh vật như benzoat natri, nhưng nhiều quốc gia không cho phép loại phụ gia này.
Nhiều quốc gia trên thế giới không sử dụng tinh bột trong công thức kem, trong khi hầu hết các nhà sản xuất kem tại Việt Nam lại cho thêm từ 3-5% tinh bột Việc sử dụng tinh bột thông thường hoặc tinh bột biến tính giúp tăng cường độ kết dính cho kem.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Quy trình sản xuất kem công nghiệp
1) Chuẩn bị nguyên liệu o Đầu tiên, các nguyên liệu sẽ được định lượng theo đúng công thức phối trộn cho mỗi loại kem sản xuất Nguyên liệu khô như bột sữa nguyên, bột sữa gầy và
Nguyên liệu chính: sữa, cream, bột sữa gầy, siro đường…
Nguyên liệu phụ: chất tạo nhũ, chất ổn định màu, mùi
Xếp vào thùng Lạnh đông kết thúc
Xếp vào thùng Ủ chín Thanh trùng Đồng hoá
Cho que vào khuôn kem
Lạnh đông(giai đoạn trung gian) Đổ khuôn Lạnh đông sơ bộ
Trong quy trình sản xuất, các nguyên liệu rắn như kem hộp hoặc ly sẽ được cân chính xác, trong khi nguyên liệu dạng lỏng như sữa tươi và các chất tạo màu có thể được cân hoặc đo thể tích Đối với các chất béo như cream, bơ và dầu thực vật, cần gia nhiệt từ 35 – 50 độ C để dễ dàng phối trộn và bơm qua các ống dẫn Quá trình phối trộn diễn ra theo thứ tự nhất định, nhằm tạo ra hỗn hợp đồng nhất bằng phương pháp cơ học, thường sử dụng thiết bị phối trộn hình trụ đứng với bộ phận điều nhiệt và cánh khuấy hoạt động ở tốc độ cao, duy trì nhiệt độ từ 50 – 65 độ C Sau khi phối trộn, hỗn hợp có thể được lọc và bài khí để tăng hiệu quả truyền nhiệt, góp phần cải thiện quá trình đồng hoá và thanh trùng sau đó.
Trong sản xuất kem sự đồng hóa có những chức năng sau:
- Giảm kích thước các hạt cầu béo.
- Tăng diện tích bề mặt.
- Cần trong việc sản xuất bơ, kem đông lạnh…
Ngoài giúp hình thành cấu trúc chất béo, nó cũng có những tác động gián tiếp:
- Làm cho kem mịn hơn
- Làm cho hương vị kem ngon hơn, phong phú hơn.
- Giúp cho kem ít bị tan chảy hơn.
Hỗn hợp nguyên liệu được gia nhiệt từ 65 đến 75 độ C trước khi đưa vào thiết bị đồng hoá với áp lực 140 – 200 bar Chất béo trong hỗn hợp có xu hướng kết hợp thành các hạt lớn, dẫn đến sự tích tụ và tách chất béo theo thời gian Quá trình đồng hoá sử dụng lực để phân tán các hạt béo thành kích thước nhỏ hơn, giúp giảm tốc độ kết hợp và tạo ra sản phẩm ổn định hơn Đối với sản phẩm có hàm lượng béo cao như kem, việc bổ sung chất nhũ hóa như lecithin và bột buttermilk là cần thiết để duy trì cấu trúc hệ nhũ tương lâu dài.
Thiết bị đồng hóa sử dụng trong sản xuất kem là thiết bị đồng hóa 2 cấp, với cấp 1 nhằm giảm kích thước các hạt béo lớn xuống khoảng 10 lần, và cấp 2 để phân tán đều các hạt béo trong hỗn hợp tạo nên hệ nhũ tương cho sản phẩm Quá trình thanh trùng có vai trò tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật và enzyme trong nguyên liệu, với cả hai phương pháp thanh trùng gián đoạn và liên tục (HTST) đều được áp dụng.
Phương pháp thanh trùng gián đoạn giúp biến tính protein sữa và mang lại hương vị đặc trưng cho sản phẩm Quá trình này được thực hiện ở nhiệt độ 69°C (155°F) trong 30 phút nhằm tiêu diệt vi sinh vật gây hại Việc xử lý nhiệt cần tuân thủ nghiêm ngặt để đảm bảo tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh và giảm số lượng vi khuẩn xuống dưới 10^5 tế bào/g Thanh trùng gián đoạn thường được thực hiện liên tục, với thời gian điều chỉnh để đảm bảo tuân thủ quy định.
Thanh trùng liên tục thường được thực hiện trong thời gian ngắn ở nhiệt độ cao (HTST) với nguồn nhiệt lên đến 80°C trong 25 giây Đối với nguyên liệu chứa chất béo như cream, bơ và dầu thực vật, quá trình thanh trùng được tiến hành riêng biệt ở 70°C trong 30 phút, sau đó phối trộn với các nguyên liệu khác đã qua thanh trùng Trong thực tế sản xuất, quá trình đồng hoá và thanh trùng được thực hiện xen kẽ; hỗn hợp nguyên liệu được đưa vào thiết bị trao đổi nhiệt để điều chỉnh nhiệt độ, sau đó dẫn vào thiết bị đồng hoá, và cuối cùng quay lại thiết bị trao đổi nhiệt để thanh trùng và làm nguội.
Quá trình ủ chín nhằm nâng cao tính chất tơi xốp của hỗn hợp, cải thiện cấu trúc và chất lượng của kem, đồng thời giúp hỗn hợp nguyên liệu đạt được các tính chất hóa lý cần thiết để chuẩn bị cho quá trình lạnh đông tiếp theo.
Các biến đổi quan trọng trong quá trình ủ chín bao gồm:
- Các chất ổn định protein sẽ được hydrate hóa hoàn toàn và làm tăng độ sệt
- Một phần chất béo sẽ kết tinh.
- Một số phân tử protein sẽ hấp phụ lên bề mặt tiếp xúc giữa các hạt béo và pha liên tục trong hỗn hợp.
Kem thu được sau quá trình ủ chín sẽ có cấu trúc mịn và đồng nhất Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ từ 2 đến 4 độ C Thời gian ủ chín phụ thuộc vào thành phần, tỷ lệ các chất trong hỗn hợp nguyên liệu và loại chất ổn định sử dụng, thường dao động từ tối thiểu 4 giờ đến tối đa 24 giờ.
Hỗn hợp nguyên liệu cần được làm lạnh xuống 2 - 4 o C trước khi đưa vào thiết bị ủ chín Trước khi tiến hành lạnh đông, hỗn hợp sẽ được phối trộn trong các bồn chứa hương liệu, nơi chứa các hương liệu dạng lỏng như pure trái cây hoặc chất màu Sau khi trộn đều, hỗn hợp sẽ trải qua quá trình lạnh đông để làm đông cả phần nước và không khí Quá trình lạnh đông sơ bộ có hai mục đích quan trọng: đảm bảo chất lượng sản phẩm và tối ưu hóa quá trình chế biến.
- Thổi một lượng không khí vào hỗn hợp nguyên liệu để làm tăng thể tích của chúng.
Quá trình lạnh đông một phần nước trong hỗn hợp tạo ra các tinh thể đá nhỏ và đồng nhất, đồng thời phân bố đều trong sản phẩm Lượng không khí cần thổi vào hỗn hợp thay đổi tùy thuộc vào loại sản phẩm, với thể tích hỗn hợp thường tăng từ 80 – 100% Các bọt khí mịn trong kem tạo nên cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm, và không khí sử dụng phải được lọc kỹ để loại bỏ tạp chất như bụi và vi sinh vật, nhằm tránh ô nhiễm cho kem thành phẩm Theo nghiên cứu của Luquet (1995), trong giai đoạn lạnh đông sơ bộ, khoảng 30 – 70% lượng nước sẽ bị kết tinh, và tỷ lệ này có thể điều chỉnh tùy thuộc vào phương pháp tạo hình kem Kết quả của quá trình lạnh đông sơ bộ là kem bán thành phẩm có nhiệt độ từ -2 °C đến -4 °C, với cấu trúc mềm và xốp.
Tuỳ thuộc vào dạng sản phẩm mà quá trình tạo hình sẽ được thực hiện theo những phương pháp khác nhau.
Kem bán thành phẩm được đưa vào khuôn và đặt trên băng tải, sau đó được chuyển đến bồn chứa tác nhân lạnh (-40 o C) để đông lạnh và tăng độ cứng Thời gian lưu trong bồn lạnh đông từ 3 – 8 phút, sau đó băng tải đưa kem đến bồn nước ấm (30 o C) để làm chảy lớp kem ngoài cùng, giúp tách kem ra khỏi khuôn dễ dàng Cuối cùng, kem que được nhúng vào dung dịch chocolate (40 o C) để tạo lớp áo chocolate và được đưa vào thiết bị bao gói để hoàn thiện sản phẩm.
Ngoài phương pháp đổ khuôn ta còn áp dụng phương pháp ép đùn nhằm tạo các hình dạng phong phú cho kem
Kem bán thành phẩm được định lượng theo phương pháp thể tích và cho vào hộp chứa Sau khi được đóng nắp, các hộp kem sẽ được đưa vào thiết bị lạnh đông Có nhiều phương pháp để thực hiện quá trình lạnh đông cho các hộp kem này.
- Lạnh đông hộp kem trong bồn chứa các nhân lạnh tương tự như trong quá trình sản xuất kem que
Hộp kem được đưa vào phòng lạnh đông qua băng tải, nơi nhiệt độ đạt -40 độ C Không khí trong phòng di chuyển với tốc độ từ 3 đến 8 m/s, giúp đông lạnh kem trong khoảng thời gian từ 45 phút đến 5 giờ, tùy thuộc vào thể tích của hộp kem.
Phương pháp lạnh đông tiếp xúc là kỹ thuật sản xuất kem hiệu quả, trong đó các hộp kem hình chữ nhật được đặt giữa hai bề mặt truyền nhiệt có nhiệt độ -40 o C Tác nhân lạnh được dẫn vào bên trong mỗi bề mặt, với chiều cao hộp kem không vượt quá 60 – 70mm, giúp đảm bảo kem thành phẩm đạt độ cứng lý tưởng Việc bảo quản kem đúng cách cũng rất quan trọng để duy trì chất lượng sản phẩm.
Kem thành phẩm cần được bảo quản trong điều kiện lạnh ở nhiệt độ -30 o C để đảm bảo chất lượng Tại cơ sở sản xuất, nhiệt độ lý tưởng để lưu trữ kem là -30 o C, trong khi trong quá trình vận chuyển, xe lạnh phải duy trì nhiệt độ -25 o C Người tiêu dùng cũng được khuyến cáo nên bảo quản kem trong tủ đông với nhiệt độ không vượt quá -18 o C để tránh hư hỏng.
Nếu bảo quản kem theo đúng quy định, thời gian bảo quản có thể kéo dài từ 6 –
9 tháng. c Tỉ lệ phối trộn a Tỷ lệ phối trộn đối với sản phẩm kem cứng
Chất chuyển thể sữa 0.15 0.15 0.15 0.14 0.13 0.12 0.10 Tổng hàm lượng khô 36.5 37.5 38.95 40.94 41.38 40.32 40.75 b Tỷ lệ phối trộn đối với sản phẩm kem có hàm lượng chất béo thấp (3-5% chất béo) và (6-8% chất béo).
CẤU TRÚC CỦA KEM VÀ HIỆN TƯỢNG TAN CHẢY CỦA KEM
Cấu trúc kem
Cấu trúc kem bao gồm nhũ tương và bọt, với chất béo sữa tồn tại dưới dạng hạt cầu nhỏ nhờ quá trình đồng hóa Khi hỗn hợp được khuấy trong tủ đông, hệ nhũ tương chất béo bắt đầu bị phá vỡ, dẫn đến việc các hạt cầu béo kết dính hoặc trở nên bất ổn Các bong bóng khí cũng bị phá vỡ nhưng sau đó được ổn định trở lại nhờ sự liên kết của chất béo Nếu không có chất nhũ hóa, các hạt cầu béo khó có thể kết hợp lại do protein bám vào từng hạt, khiến các bong bóng khí không ổn định và kem mất đi cấu trúc mong muốn.
Effect of emulsifier on fat destabilization in ice cream
Cấu trúc chất béo trong kem tương tự như trong váng sữa, và khi khuấy kem, nó nhanh chóng trở nên khô cứng với kết cấu mịn Điều này xảy ra nhờ sự hình thành của các hạt cầu béo, giúp ổn định các bọt khí Tuy nhiên, nếu khuấy quá nhiều, các hạt béo sẽ kết tụ lại, dẫn đến việc hình thành các hạt bơ Kết quả tương tự cũng sẽ xuất hiện trong kem khi bị khuấy quá mức.
Structure from the Ice crystals _ Cấu trúc các tinh thể đá
Trong cấu trúc của kem, sự hình thành các tinh thể đá là một yếu tố quan trọng Nước đóng băng trong kem được xem như một dạng hòa tan, và nhiệt độ đóng băng ban đầu của dịch hòa tan này thấp hơn 0°C do sự hiện diện của đường hòa tan Khi tinh thể băng bắt đầu hình thành, nồng độ dịch đường tăng lên do nước bị loại bỏ, dẫn đến việc điểm đóng băng tiếp tục giảm.
Quá trình này sử dụng phương pháp lạnh đông để hạ nhiệt độ xuống rất thấp, với kem khi ăn có nhiệt độ khoảng -16°C Trong đó, khoảng 72% nước ở trạng thái đóng băng, trong khi phần còn lại là dịch đường có nồng độ cao Việc hạ nhiệt độ nhanh chóng giúp giảm thiểu sự tan chảy của kem.
% nước đóng băng là yếu tố quan trọng trong quá trình sản xuất kem, giúp kem có thể dễ dàng múc và thưởng thức ngay cả ở nhiệt độ đông lạnh Sơ đồ các phase bên dưới minh họa rõ ràng điều này Ngoài ra, các thành phần không khí cũng đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện tính chất này Ảnh hưởng của chất tạo ngọt đối với điểm lạnh đông của kem được thể hiện qua đường cong lạnh đông của sản phẩm.
Kích thước tinh thể đá và ảnh hưởng của sự kết tinh lại, bao gồm sốc nhiệt và dao động nhiệt độ, là những yếu tố quan trọng trong cấu trúc kem Những yếu tố này quyết định kích thước và cấu trúc tinh thể đá, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và cảm nhận khi thưởng thức kem.
Cấu trúc kem được mô tả như một phần bọt lạnh đông, trong đó các tinh thể đá và bong bóng khí chiếm phần lớn không gian Các hạt cầu nhỏ kết chùm lại, tạo thành các pha phân tán với sự bao quanh của protein và chất nhũ hóa Pha liên tục chứa dịch đường với nồng độ cao, không đóng băng Trong 1 gam kem, có khoảng 1.5x10^12 hạt cầu béo với đường kính trung bình 1 µm, 8x10^6 bong bóng khí với đường kính trung bình 70 µm, và 8x10^6 tinh thể đá với đường kính trung bình 50 µm Hiện tượng tan chảy của kem, hay Ice Cream Meltdown, là một quá trình thú vị trong việc hiểu cấu trúc và thành phần của kem.
Một trong những đặc tính quan trọng của kem là sự tan chảy của nó, xảy ra khi kem được đặt trong môi trường xung quanh Khi đó, kem tan chảy và các chất béo, vốn là chất ổn định cấu trúc bọt, bắt đầu sụp đổ Sự tan chảy này phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài, diễn ra nhanh hơn trong những ngày nóng, và tỷ lệ truyền nhiệt, nhanh hơn trong điều kiện gió mạnh.
Khi các tinh thể đá tan chảy, cấu trúc kem vẫn giữ vững cho đến khi các chất béo không còn đủ khả năng ổn định bọt Điều này được chứng minh qua thí nghiệm, trong đó kem được đặt trên một tấm màn lưới ở nhiệt độ môi trường xung quanh.
Chất nhũ hóa, đặc biệt là polysorbate 80, đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện khả năng duy trì cấu trúc và tính tan chậm của sản phẩm.
CÁC CHỈ TIÊU KIỂM TRA NGUYÊN LIỆU VÀ THÀNH PHẨM
Trình bày rõ về quy định thành phần
Hàm lượng các chất có trong sản phẩm không vượt quá hàm lượng cho phép như: chất béo, chất ổn định…và được trình bày rõ ràng.
Tỷ lệ MSNF thường được xác định dựa trên hàm lượng chất béo trong sản phẩm Đối với đường, tỷ lệ này được xác định dựa trên tổng lượng chất khô và chất béo cần thiết, cũng như các yếu tố như độ ngọt, khả năng giảm kết tinh, sức khỏe người tiêu dùng, thời gian bảo quản mong muốn và chi phí.
Chất ổn định cân nhắc đến cuối, dựa trên công thức kem, chế biến và phân phối các yếu tố liên quan mà cho vào hàm lượng thích hợp.
Khi sản xuất kem, việc xem xét các thành phần và phạm vi của chúng là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm mà còn tối ưu hóa tính kinh tế, mang lại lợi ích cho cả nhà sản xuất và người tiêu dùng.
• Hàm lượng béo tối thiểu (theo quy định) 10%
• Sự vượt mức cho phép ~ 120%
• Giá, thấp. b Tiêu chuẩn trung bình
• Sự vượt mức cho phép 100-120%
• Giá, trung bình. c Tiêu chuẩn cao hơn mức trung bình:
• Chi phí, cao hơn mức trung bình
• Giá, cao b Chỉ tiêu kiểm tra nguyên liệu sữa tươi:
Màu sắc : màu tự nhiên của sữa tươi nguyên liệu, từ trắng đục đến vàng cam nhạt, không có màu lạ.
Mùi : Thơm đặc trưng của sữa tươi, không có mùi lạ
Vị : hơi ngọt, không có vị lạ
Trạng thái : Đồng nhất, không bị tách béo, không lợn cợn, không có tạp chất ii Chỉ tiêu hóa lí:
• Không bị tủa với cồn 75 0 (đối với sữa dùng sản xuất sữa tươi tiệt trùng)
• Không bị tủa với cồn 68 0 (sản xuất các sản phẩm khác) iii Chỉ tiêu vi sinh
Thời gian mất màu xanh Methylen: ≥ 90phút
Thử lên men Lactic (pH = 4.0-5.0): đạt sau 3giờ
Hàm lượng kim loại nặng phải theo quy định chung:
Hg ≤ 0.05ppm c Chỉ tiêu kiểm tra nguyên liệu sữa bột:
• Màu sắc: có màu trắng ngà hay màu vàng nhạt
• Mùi vị : có mùi thơm đặc trưng của sữa, mùi dễ chịu, có vị hơi ngọt.
• Trạng thái: ở dạng bột mịn, không vón cục. ii Chỉ tiêu hóa lý:
• Độ hòa tan: 90 – 99% iii Chỉ tiêu vi sinh:
• Tổng số tạp trùng: 1000 – 10000 VSV/g sữa bột
• Các loài vi khuẩn gây bệnh (như: E.Coli, Coliform …): không được có d Chỉ tiêu kiểm tra nguyên liệu đường:
• Màu : trắng, óng ánh, trong suốt khi pha vào nước cất
• Mùi: không có mùi lạ
• Vị : ngọt, không có vị lạ ở dạng tinh thể hoặc dung dịch pha loãng
Hạt có trạng thái tương đối đồng đều, không lẫn tạp chất và không bị vón cục Các chỉ tiêu hóa lý quan trọng bao gồm độ ẩm không vượt quá 0.05%, độ đường (Pol) đạt tối thiểu 99.8%, đường khử không quá 0.03%, và pH của dung dịch 10% phải lớn hơn hoặc bằng 6.0.
Dư lượng SO 2 ≤ 7mg/kg
Tạp chất ≤ 10mg/kg Độ màu ≤ 30 0 ICUMSA
Cỡ hạt trung bình 0.6 – 0.9mm iii Chỉ tiêu vi sinh:
Tổng số vi sinh vất hiếu khí: ≤ 200kl/10g
Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc: ≤ 10kl/10g
Hàm lượng kim loại nặng:
• Hàm lượng As ≤ 1mg/kg
• Hàm lượng Cu ≤ 2mg/kg
• Hàm lượng Pb ≤ 0.5 mg/kg e Chỉ tiêu kiểm tra nguyên liệu nước:
• Không màu, không mùi, không vị
• Hàm lượng chất khô : < 500mg/l
• Hàm lượng Ca và Mg: < 100mg/l
• pH: 7 – 8,5 f Chỉ tiêu kiểm tra thành phẩm (theo TCVN)
• Nhóm 1: sản phẩm có đường sản xuất hoàn toàn từ chất béo sữa và protein sữa với một hoặc nhiều thành phần cho phép (4) (8).
• Nhóm 2 : sản phẩm có đường sản xuất từ chất béo sữa và protein không hoàn toàn từ sữa với một hoặc nhiều thành phần cho phép (4) (8)
• Nhóm 3: sản phẩm có đường sản xuất từ chất béo không hoàn toàn từ sữa và protein sữa với một hoặc nhiều thành phần cho phép (4) (8)
• Nhóm 4: sản phẩm có đường xuất xứ từ chất béo và protein không hoàn toàn từ sữa với một hoặc nhiều thành phần cho phép (4) (8)
• Nhóm 5: sản phẩm có đường từ các thành phần cho phép (4) (8) và phụ gia cho phép
• Nhóm 6: sản phẩm có đường sản xuất từ các thành phần cho phép (4) (8)
Thành phần nguyên phụ liệu cho phép:
(1) Sữa tươi, sữa đặc,sữa bột, chất béo sữa.
(2) Dầu mỡ thực phẩm không phải nguồn gốc từ sữa
(3) Protein thực phẩm không phải nguồn gốc từ sữa
(6) Trứng và các sản phẩm tử trứng
(7) Quả và các sản phẩm từ quả
(8) Thực phẩm tăng hương vị: café, cacao, chocolate, gừng, mất ong, lạc, rượu, muối…
- Màu sắc : màu trắng sữa hoặc màu của phụ liệu bổ sung
- Mùi vị : đặc trưng của sản phẩm, không có mùi vị lạ
- Trạng thái : đông đặc, không chảy rữa ii Chỉ tiêu vi sinh:
Tổng số VSV hiếu khí/1g sp 5 2 5 × 10 4 2.5 ×10 5
Salmonella/ 25g sp 10 0 0 0 n : số mẫu kiểm tra c : số mẫu tối đa cho phép giá trị nằm giữa m và M m : mức quy định
M : giá trị lớn nhất mà không được vượt quá
- Độc tố nấm mốc Aflatoxin M1 ≤ 0.5àg/kg iii Chỉ tiêu hóa lý:
Chỉ tiêu Béo, protein sữa Béo sữa, protein sữa/khác
Béo sữa /khác, protein sữa Béo sữa/khác,
Protein sữa/ khác Ít béo sữa/khác, ít protein sữa/khác Không béo, không protein
CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG SẢN XUẤT KEM
Thiết bị sản xuất kem que
Hình 1: Sơ đồ dây chuyền sản xuất kem que
Hình 2: Máy trao đổi nhiệt khung bản
1) Máy trao đổi nhiệt khung bản:
Máy hoán đổi nhiệt khung bản là thiết bị tiết kiệm điện năng và có hiệu suất cao, đại diện cho một công nghệ mới trong việc trao đổi nhiệt giữa các thể lỏng và giữa thể lỏng với thể hơi.
Thiết bị này nổi bật với hiệu quả trao đổi nhiệt cao và lượng nhiệt tổn hao tối thiểu Với kết cấu tinh xảo, thiết bị chiếm diện tích nhỏ, dễ dàng lắp đặt và sửa chữa Nó được sử dụng rộng rãi và có tuổi thọ cao, mang lại giá trị lâu dài cho người sử dụng.
Thiết bị có tác dụng tăng nhiệt, làm nguội, thu hồi nhiệt, diệt khuẩn tốc độ nhanh.
Thiết bị này nổi bật với diện tích trao đổi nhiệt 6m², được chế tạo từ 304 thép không rỉ, với thanh giá bằng gang và đường kính đầu ra, vào là 40mm Thùng trộn có thiết kế khởi động trên, cấu trúc hạ nghiêng ba tầng, mang lại thao tác thuận tiện, khả năng chống mài mòn, sản xuất hiệu quả cao, và dễ dàng vệ sinh Thiết bị này cũng đóng vai trò quan trọng trong việc khử trùng, giữ nhiệt, làm nguội và điều hòa nhiệt độ nguyên liệu trong ngành đồ uống, hóa chất, thực phẩm và sản xuất kem Thùng trộn có dung tích 500L, công suất 0.55kw, tốc độ xoay 36 vòng/phút và đường kính đầu ra, vào là 32mm.
Máy đánh xốp kem liên tục là thiết bị chủ yếu để sản xuất kem nhiều mùi vị cao cấp với thiết kế hợp lý, thể tích nhỏ và vỏ máy ưa nhìn Thiết bị này có tính năng chất lượng đáng tin cậy và được áp dụng công nghệ hiện đại cả trong nước và quốc tế Máy có hệ thống làm lạnh, thông điện, thông nước và nguyên liệu, cho phép sản xuất kem liên tục Với thiết kế trộn kiểu đứng và kết cấu vững chắc, thao tác dễ dàng, máy đảm bảo tỉ lệ giãn nở của kem, phù hợp cho các sản phẩm uống lạnh Nhiệt độ nguyên liệu đầu vào từ 2 - 4 độ C, nguyên liệu đầu ra đạt -5 độ C, với sản lượng lên tới 300L/H, công suất bơm hỗn hợp 0.75kw và công suất máy trộn 3kw.
Máy chiết rót kem tự động hoàn toàn là thiết bị đa chức năng, cho phép sản xuất kem nhiều vị cao cấp với thiết kế nhỏ gọn và tính năng đáng tin cậy Máy có khả năng chiết rót kem vào cốc nhựa và ốc quế, dễ dàng thay đổi sản phẩm và thao tác linh hoạt Với khả năng chiết rót đồng thời nhiều màu kem và các phụ liệu, máy còn tự động đậy nắp và hàn miệng sản phẩm Sản lượng đạt từ 3900 đến 4800 cốc/h, công suất 2kw và sử dụng công nghệ xử lý đặc biệt với chất liệu thép không rỉ, giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Hình 6: Máy chiết rót kem
Máy trộn nguyên liệu vi sử dụng bơm ly tâm với cấu trúc đơn giản, 4 chân điều chỉnh độ cao, thiết bị chống rung và tiếng ồn thấp, đảm bảo hiệu quả cao và vận hành ổn định trong thời gian dài Chất liệu tiếp xúc với nguyên liệu là thép không rỉ 304, với sản lượng đạt 1T/H và công suất 0.75kw, độ cao và độ dâng nước của máy bơm lên đến 10m Nguyên lý làm việc của máy dựa trên bánh trộn xoay chuyển cao tốc, giúp hòa trộn nguyên liệu và thể lỏng một cách hoàn hảo, đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh thực phẩm và giữ nguyên mùi vị sản phẩm Thiết bị có thể hoạt động với nhiệt độ cao nhất 80°C, phù hợp cho sản xuất đồ uống và chế phẩm sữa như trộn sữa bột, kem và bột canxi, với sản lượng 2T/H, công suất 4kw và vòng xoay đạt 2900 vòng/phút.
Hình 9: Thùng chứa nguyên liệu
Hình 12: Thiết bị rót kem que Hoyer Rollo của
TetraPark ix Máy đồng hóa: b Một số thiết bị khác:
Hình 11: Thiết bị phối trộn Hoyer Promix của
Hình 13: Thiết bị rót kem hộp
BÀN LUẬN-MỞ RỘNG
Những cơ sở sản xuất kem tại Việt Nam
Các sản phẩm Kem Thuỷ Tạ được sản xuất trên dây chuyền hiện đại khép kín, theo công nghệ của Italy:
Hình 14: Thiết bị đóng gói kem que
Thanh trùng Đồng hoá Đông lạnh
Tạo hình (Rót khuôn) Đông cứng
Quy trình công nghệ kết hợp công nghệ hiện đại từ các nhà cung cấp thiết bị hàng đầu Châu Âu với hương vị truyền thống và trái cây nhiệt đới phong phú của Việt Nam.
Toàn bộ thiết bị máy móc trong dây chuyền sản xuất kem và sữa được cung cấp bởi một tập đoàn hàng đầu thế giới, nổi tiếng trong ngành chế tạo máy chế biến sữa và kem Dây chuyền này là một hệ thống sản xuất hiện đại, khép kín và hoàn toàn tự động, từ khâu đầu đến khâu cuối, có khả năng sản xuất đa dạng các loại sản phẩm như kem cây, kem cốc, kem ốc quế, và kem hộp với dung tích 500ml, 1 lít, và 5 lít.
- Các thiết bị dùng trong phân phối kem :
• Các loại xe vận tải lạnh chuyên dụng
• Thùng chở hàng chuyên dụng
• Các loại tủ đông trưng bầy kem trang bị cho các Đại lý phân phối (nhiều kích cỡ) để bảo quản và trưng bầy kem tại Đại lý
Quy trình sản xuất và phân phối đồng bộ từ nhà máy đến tay người tiêu dùng được thực hiện khép kín, đảm bảo chất lượng sản phẩm và tuyệt đối an toàn vệ sinh thực phẩm.
- Chỉ tiêu chất lượng vượt trội của sản phẩm so với đa số sản phẩm cùng loại:
• Các chỉ tiêu vi sinh: thấp hơn nhiều so với giới hạn cho phép và so với sản phẩm cùng loại.
Các chỉ tiêu hoá lý của sản phẩm bao gồm độ tan chảy đồng đều và kéo dài hơn so với các sản phẩm cùng loại trong cùng điều kiện, cùng với độ mịn cao hơn đáng kể so với các sản phẩm tương tự.
• Chỉ tiêu cảm quan: Thơm ngon và có mùi vị đặc trưng đối với từng loại sản phẩm hơn so với sản phẩm cùng loại.
Chất lượng kem công nghiệp Thủy Tạ đã được người tiêu dùng công nhận, với tiêu chí chất lượng là yếu tố hàng đầu khi lựa chọn kem Theo khảo sát, chỉ có ba thương hiệu kem được đánh giá cao trên thị trường: kem Thủy Tạ, kem Wall's và kem Vinamilk Kem Thủy Tạ đã đạt nhiều giải thưởng và huy chương vàng tại các hội chợ, đồng thời liên tục được người tiêu dùng bình chọn là hàng Việt Nam chất lượng cao Khi thưởng thức kem, người tiêu dùng nên chú ý đến thành phần và nguồn gốc sản phẩm để đảm bảo an toàn cho sức khỏe.
Những que kem mát lạnh luôn là món khoái khẩu của mọi người mỗi khi hè đến Tuy nhiên, khi ăn, cần lưu ý những điểm sau:
Kem là thực phẩm chứa nhiều đường tinh luyện, khó tiêu hóa và có thể gây cảm giác chán ăn Các chuyên gia dinh dưỡng khuyên rằng, mỗi người chỉ nên tiêu thụ khoảng 30g đường tinh luyện mỗi ngày để bảo vệ sức khỏe.
• Vì kem có chứa rất nhiều đường nên khi ăn nhiều bạn sẽ có cảm giác
Nghiên cứu khoa học cho thấy cơ thể cần tới 3 giờ để tiêu hóa 100g kem, trong khoảng thời gian này, bạn sẽ không cảm thấy thèm ăn thêm bất kỳ thực phẩm nào khác.
Kem có nhiệt độ rất thấp, khoảng 0°C, trong khi nhiệt độ cơ thể trung bình là 37°C Khi kem vào cơ thể, ruột và dạ dày co lại theo phản ứng tự nhiên, dẫn đến việc tiết dịch vị ít hơn và làm chậm quá trình tiêu hóa Việc tiêu thụ nhiều kem cùng lúc có thể gây ra đau bụng và rối loạn tiêu hóa.
- Kem không thể thay thế sữa bò
Mặc dù kem chủ yếu được làm từ sữa bò, nhưng trong quá trình chế biến và bảo quản lạnh, các chất dinh dưỡng trong sữa không còn ở dạng nguyên thể Hầu hết các chất dinh dưỡng đã kết hợp với các thành phần khác, tạo thành hợp chất mới Do đó, việc ăn kem không thể thay thế cho việc uống một cốc sữa.
Sản suất bằng chiếc máy gỉ sét này, kem của cơ sở Phú Lâm có thể bị nhiễm bẩn.
Nền nhà cơ sở kem Maxim lênh láng nước dơ bẩn.
Ngâm vỉ kem vào bồn nước cáu bẩn tại cơ sở CM. c Hiện trạng sản xuất kem tại Việt Nam:
Mặc dù có nhiều cơ sở sản xuất kem uy tín trên thị trường, nhưng vẫn tồn tại nhiều vấn đề liên quan đến vệ sinh và an toàn thực phẩm trong quá trình sản xuất kem hiện nay.
• Khu vực chế biến chật hẹp, nhếch nhác, các hốc trống rất dơ bẩn, đọng nhiều rác đất và nước, là nơi trú ngụ lý tưởng cho ruồi, muỗi.
• Dụng cụ rỉ sét, dơ bẩn:
• Nguồn nước vẫn chưa xét nghiệm, nguyên liệu chế biến kem không rõ nguồn gốc, hệ thống cống thoát nước thì không thông thoáng
• Không ghi rõ xuất xứ, nhãn mác, bao bì Không ghi ngày sản xuất,
• Các sản phẩm kem giả các nhãn hiệu nổi tiếng, có uy tín để đánh lừa người tiêu dùng.
• Bột kem và rêu xanh phủ đầy thành thùng đựng thành phẩm, trong đó những mảng kem lớn (kem ký) chỉ được gói sơ sài bằng ni lon.
• Kem được làm từ nước lã và đường hóa học
Dùng tay không cho kem vào túi giấy tại cơ sở BB.