Ly tâm là quá trình quan trọng không thể thiếu trong công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa. Trong bài viết này, hãy cùng Foodnk tìm hiểu về quá trình này nhé!
Nguyên lý chung của quá trình ly tâm
Ly tâm là phương pháp phân riêng các phần tử có tỷ trọng khác nhau ra khỏi hỗn hợp nhờ vào lực ly tâm. Trong công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, quá trình ly tâm được thực hiện dựa trên sự chênh lệch tỷ trọng giữa các phần tử trong dung dịch sữa.
Trong quá trình ly tâm, sữa nguyên liệu được nạp vào thiết bị theo ống dẫn bên dưới thiết bị ly tâm. Sau đó, sữa được phân phối theo hệ thống kênh dẫn để chảy vào các khoảng không gian hẹp giữa các đĩa ly tâm.
Dưới tác dụng của lực ly tâm và sự chênh lệch tỷ trọng, sữa được phân chia thành hai phần. Phần chứa các phần tử có tỷ trọng cao chuyển động về phía thành thiết bị. Phần chứa các phần tử có tỷ trọng thấp hơn chuyển động về phía trục của thùng quay. Nhờ đó, sữa được phân thành hai dòng vật chất riêng biệt và theo những kênh khác nhau để đi ra ngoài.
Các quá trình ly tâm trong công nghệ sản xuất sữa
Ly tâm làm sạch
Khi thu nhận tại nhà máy, sữa đã được lọc để loại bỏ tạp chất. Tuy nhiên, phương pháp lọc không thể tách hoàn toàn tạp chất ra khỏi sữa, đặc biệt là các tạp chất có kích thước nhỏ. Ly tâm làm sạch có mục đích tách hoàn toàn tạp chất ra khỏi sữa để chuẩn bị đưa vào sản xuất.
Trong quá trình ly tâm làm sạch, sữa được phân chia thành hai phần. Phần tạp chất có tỷ trọng cao chuyển động về phía thành thiết bị và dòng sữa sạch có tỷ trọng thấp chuyển động về phía trục của thùng quay.
Trước khi ly tâm, sữa cần được gia nhiệt từ điều kiện bảo quản ở 4oC đến 40 – 45oC. Ở nhiệt độ này, sữa ở trạng thái lỏng và có độ nhớt thấp, do đó làm tăng hiệu quả của quá trình ly tâm.
Ly tâm tách khuẩn
Quá trình ly tâm làm sạch đặc biệt gọi là “Bactofuge” được sử dụng để tách các vi sinh vật ra khỏi sữa. Sau khi ly tâm tách khuẩn, sữa được phân chia thành hai phần. Dòng sữa chứa vi khuẩn có tỷ trọng cao chuyển động về phía thành thiết bị. Dòng sữa đã được tách vi khuẩn có tỷ trọng thấp chuyển động về phía trục của thùng quay.
Nhiệt độ tối ưu cho quá trình ly tâm tách khuẩn là 55 – 60°C.
Ly tâm tách béo
Sau quá trình ly tâm tách béo, sữa được tách thành hai phần là cream và sữa gầy. Cream là dịch sữa có hàm lượng chất béo lớn hơn 10%. Cream có tỷ trọng thấp nên sẽ chuyển động về phía trục của thùng quay. Phần sữa gầy (sữa tách béo) có tỷ trọng cao sẽ chuyển động về phía thành thùng quay. Sau cùng, cream và sữa gầy sẽ theo những kênh riêng để thoát ra ngoài.
Tương tự quá trình ly tâm làm sạch, quá trình ly tâm tách béo cũng được thực hiện ở 40 – 45oC.
Điều chỉnh hàm lượng chất béo của cream: Hàm lượng chất béo của cream được điều chỉnh thông qua kích thước khe van chứa cream. Khi điều chỉnh khe van càng gần với trục quay, cream thu được có hàm lượng chất béo càng cao nhưng lượng cream thu được càng ít. Ngược lại, kích thước khe van càng lớn (xa trục quay) thì lượng cream thu được nhiều hơn nhưng hàm lượng chất béo không cao.
Tiêu chuẩn hóa
Sữa tươi nguyên liệu thu từ các con bò khác nhau vào các thời điểm, điều kiện khác nhau sẽ có hàm lượng chất béo khác nhau. Trong sản xuất lại yêu cầu các sản phẩm có chỉ tiêu chất lượng đồng nhất. Vì vậy, sữa sau khi ly tâm tách béo sẽ được tiêu chuẩn hóa để điều chỉnh hàm lượng chất béo theo yêu cầu của sản phẩm.
Thông thường, sữa được tiêu chuẩn hóa hàm lượng chất béo theo một trong ba phương pháp sau:
Ly tâm toàn bộ lượng sữa và tách toàn bộ chất béo: trong phương pháp này, toàn bộ lượng sữa nguyên liệu đều được đem ly tâm triệt để. Kết quả thu được cream có hàm lượng chất béo khoảng 40% và sữa gầy có hàm lượng chất béo 0,05%. Sau đó, cream và sữa gầy được phối trộn theo tỷ lệ nhất định để thu được sữa có hàm lượng chất béo theo mong muốn.
Ly tâm toàn bộ lượng sữa đến hàm lượng chất béo mong muốn: phương pháp này tiến hành ly tâm toàn bộ lượng sữa đến khi dòng sữa ra khỏi thiết bị đạt hàm lượng chất béo theo yêu cầu thì dừng lại.
Ly tâm một phần sữa: sữa nguyên liệu được chia làm hai phần, trong đó một phần được đem ly tâm để thu cream 40% chất béo và sữa gầy 0,05% chất béo. Sau đó, phần sữa không ly tâm và sữa gầy được phối trộn theo tỷ lệ nhất định để thu được sữa có hàm lượng chất béo theo mong muốn.
Tài liệu tham khảo
Gosta Bylund, Dairy processing handbook, Tetra Pak Processing Systems AB, 2015.
Thu Hương Nguyễn
