BÀI THỰC HÀNH số 1 KHẢO sát ẢNH HƯỞNG của PHỤ GIA đến HIỆU SUẤT QUÁ TRÌNH sản XUẤT sữa bột

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA BÀI THỰC HÀNH

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM

BÁO CÁO THỰC HÀNH MÔN HỌC: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SỮA VÀ CÁC SẢN PHẨM TỪ SỮA

BÀI THỰC HÀNH SỐ 1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA ĐẾN HIỆU SUẤT QUÁ

TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT

GVHD: LÊ VĂN NHẤT HOÀI LỚP: DHTP14B

NHÓM THỰC HÀNH: 5 NGUYỄN PHƯƠNG LỆ HÀ 18075041 NGUYỄN THỊ DÂN

PHẠM LÊ DUY PHƯƠNG

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 4 năm 2021

Mục lục

1 Khái niệm: 3

2 Mục đích thí nghiệm: 3

3 Bố trí thí nghiệm 4

3.1 Nguyên liệu 4

3.1.1 100 gram sữa tươi 4

3.1.2 Chất ổn định Gum Arabic 10%: 4

3.2 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT 5

3.3 Cách tiến hành thí nghiệm: 5

3.3.1 Giải thích quy trình: 5

3.3.2 Thiết bị sấy phun: 6

4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 7

5 Biện luận kết quả: 8

1 TỔNG QUAN:

Với sự phát triển hiện đại của xã hội, trên thị trường hiện nay có vô số các sản phẩm thực phẩm khác nhau, bên cạnh việc cung cấp dinh dưỡng cho con người còn đáp ứng nhiều

nhu cầu khác ví dụ như hỗ trợ chức năng, làm đẹp, giảm cân… Do đó ngành công nghiệp thực phẩm ngày càng phát triển mạnh và trở thành một ngành công nghiệp mũi nhọn ở

Việt Nam Trong đó, ngành công nghiệp chế biến sữa đã và đang vươn lên chiếm vị trí

ưu thế Các sản phẩm từ sữa vô cùng đa dạng như sữa tươi, sữa bột, sữa chua… Đặc biệt sữa bột đang là sản phẩm được tiêu thụ rộng rãi cũng như được sự quan tâm của khách

hàng về hàm lượng dinh dưỡng, các chất phụ gia, các yếu tố ảnh hưởng… Vậy hôm nay

chúng ta cùng tìm hiểu về sự ảnh hưởng của các chất phụ gia đến hiệu suất của quá trình sản xuất sữa bột

2 KHÁI NIỆM:

- Sữa bột là sản phẩm được chế biến từ sữa lỏng làm mất nước gần như hoàn toàn bằng các phương pháp sấy phù hợp

3 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM:

- Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ Gum Arabic ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình sản xuất sữa bột

- Khảo sát tỷ lệ phối trộn Manto Dextrin và Gum Arabic xem việc bổ sung phụ gia nào sẽ tốt hơn cho hiệu suất của sữa bột thành phẩm, dùng phụ gia nào sẽ tạo ra được nhiều sữa bột hơn

3

4 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM

4.1 Nguyên liệu

4.1.1 Sữa tươi nguyên kem Meadow Fresh

Thể tích cần dùng: 200 gram

Sữa tươi nguyên kem Meadow Fresh với thành phần 100% sữa tươi Úc cao cấp đến từ bang Victoria, cung cấp nhiều chất dinh dưỡng như protein, các chất khoáng cần thiết đặc biệt là vitamin D và canxi…

4.1.2 Gum arabic

- Khái niệm: Gum arabic là một polysaccharide tự nhiên được sản xuất từ chất keo

khô của thân và nhánh cây Acacia senegal và Acacia seyal

- Đặc điểm: Gum Arabic tan được trong nước, không tan trong chất béo, có độ nhớt

thấp Có thể hòa tan đến nồng độ dung dịch 55% Gum Arabic hoàn toàn có thể hòa tan trong nước lạnh trong khi các loại gum khác không thể hoặc bị tạo huyền phù ở dạng keo hoặc hòa tan không hoàn toàn Độ nhớt của Arabic phụ thuộc vào pH và nồng độ muối Ở nồng độ cao là chất keo kết hợp với các quá trình sấy sản phẩm rất hiệu quả Arabic rất

ổn định trong môi trường acide, vì vậy arabic sử dụng rất tốt cho việc ổn định mùi của nước quả Giá trị pH tự nhiên của dung dịch Arabic là 3,9 – 4,9 là do sự hiện diện của acide gluconic Khi thêm acide hoặc kiềm có thể làm thay đổi độ nhớt và diện tích tiếp xúc của dịch keo, pH thấp thì độ nhớt thấp và ngược lại Độ nhớt đạt tối đa khi pH= 5,5

- Ứng dụng của Gum arabic trong công nghệ sản xuất sữa bột: Chất keo này dễ

tan trong nước và được dùng như chất làm dày, chất nhũ hóa, và như một chất ổn định Đặc biệt Gum Arabic đóng vai trò quan trọng như một chất làm dày, nhũ hóa chất béo và phân bố chất nhũ tương đều trong sản phẩm

4.2 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BỘT

1.1 200g Sữa tươi

4

Đồng hóa

Sấy phun

Sữa bột

4.3 Cách tiến hành thí nghiệm:

1.1.1 Giải thích quy trình:

Gum Arabic 5%

150 0C

 Nguyên liệu: Cân chính xác 200g sữa tươi nguyên kem cho vào cốc

 Phối trộn: Cân 10g Gum Arabic rồi cho vào cốc sữa tươi ban đầu rồi trộn đều

 Tiến hành lọc hỗn hợp sữa qua rây để hỗn hợp được mịn, đảm bảo không chứa cặn, để chuẩn bị cho giai đoạn tiếp theo

 Đồng hóa: quá trình đồng hoá được sử dụng với mục đích ổn định hệ nhũ tương, chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực nên còn gọi là quá trình nhũ hoá

Sử dụng máy khuấy tốc độ cao với các cánh khuấy để đồng hóa sữa, ta tiến hành khuấy với tốc độ 2000 vòng / 1 phút

Sau khi đồng hóa thì các thành phần có trong sản phẩm sẽ đồng nhất về kích thước, hạn chế hiện tượng tách pha Nhiệt độ của sữa sau quá trình đồng hóa sẽ tăng nhẹ do tác động của áp suất Lúc này nhiệt độ sữa khoảng 50 – 60ºC

 Sấy: Quá trình sấy sẽ làm chuyển hóa sữa nguyên liệu dạng lỏng sang sữa bột thành phẩm

5

Nước tách ra khỏi vật liệu nhờ sự khuếch tán do: chênh lệch độ ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu; chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường bên trong Thời gian sấy nhanh, nhiệt của vật liệu sấy thấp, sản phẩm nhận được ở dạng bột

nhỏ, không cần phải nghiền lại và có độ hòa tan lớn Nhiệt của vật liệu trong suốt chu kỳ sấy không vượt quá nồng độ của ẩm bốc hơi (60°C, 70°C)

Sử dụng máy sấy phun để sấy sữa Sữa nguyên liệu sẽ theo đường ống đi đến vòi phun và được phun thành những hạt nhỏ li ti trong buồng sấy Không khí nóng được đưa vào, nó đóng vai trò

là nguồn năng lượng và hấp phụ nước

Nhiệt độ sấy:150°C

 Kết thúc quá trình sấy thì ta thu được sữa bột thành phẩm

 Tiến hành cân lượng sữa bột thu được, đo độ ẩm của sản phẩm, đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm về màu sắc, mùi, vị, độ mịn,

 Tính hiệu suất thu hồi theo công thức:

H= m

×100 % (%)

m0

Với: m0: Tổng hàm lượng chất khô trong mẫu

m : Tổng hàm lượng chất khô trong sữa bột thành phẩm

1.1.2 Thiết bị sấy phun:

 Phương pháp sấy phun

 Sữa nguyên liệu được đưa vào vòi phun trở thành những hạt nhỏ li ti trong buồng sấy đồng thời không khí nóng cũng được đưa vào Khi không khí được đun nóng, thể tích của nó tăng lên còn mức độ bảo hoà giảm, khả năng hấp thụ nước tăng lên, không khí nóng ở đây đóng vai trò nguồn năng lượng và chất hấp phụ nước

 Thời gian tiếp xúc giữa sữa và không khí nóng rất ngắn nên nhiệt độ sữa tăng không quá cao Do đó phương pháp sấy phun khắc phục được những nhược điểm của sấy trục là hạn chế được sự tổn thất các chất dinh dưỡng và các cấu tử hương trong sữa bột

 Sự vô hoạt bất thuận nghịch các protein trong sữa trong quá trình sấy phun là không đáng kể nên sữa bột thành phẩm có độ hoà tan cao

 Nhiệt độ không khí vào tháp sấy: 1500C.

 Sấy phun cho sản phẩm có độ khô 96 - 97%, sấy phun đạt 96 - 98%

 Ưu điểm

 Thời gian tiếp xúc giữa các hạt lỏng và tác nhân sấy trong thiết bị rất ngắn nên sự tổn thất các hợp chất dinh dưỡng mẫn cảm với nhiệt độ là không đáng kể

 Sản phẩm sấy phun thu được là những hạt có hình dạng và kích thước tương đối đồng nhất

 Thiết bị sấy phun thường có năng suất cao và làm việc liên tục 

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy phun

 Nồng độ chất khô của nguyên liệu: trong công nghiệp sản xuất sữa bột nồng độ chất khô vào buồng sấy khoảng 45÷52% Nếu cao quá thì ảnh hưởng đến quá trình tạo sương mù trong buồng sấy

 Nhiệt độ tác nhân sấy: Nhiệt độ tác nhân sấy ảnh hưởng đến độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy phun Nếu độ ẩm tăng quá cao sẽ gây nên phân huỷ một số cấu tử trong nguyên liệu

và làm tăng mức tiêu hao năng lượng cho toàn bộ quá trình

 Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong buồng sấy

5 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

- Khối lượng sữa tươi ban đầu: 200.25 (g)

- Khối lượng sữa bột thu được: 7.314 (g) với độ ẩm là 5.41%

- Đánh giá chỉ tiêu sản phẩm sữa bột: Dựa trên các yếu tố cảm quan

Màu sắc Độ mịn Mùi thơm Vị

7

Có màu trắng hơi ánhđộ mịn cao, khi chạm vàoCó mùi thơm nhẹ củaCó vị ngọt nhẹ, hơi

không bị lợn cợn ở tay của sữa, mùi caramelbéo do sử dụng sữa tươi ít đường

- Hiệu suất quá trình:

Ta có:

- Khối lượng chất khô ban đầu trong 200g sữa tươi nguyên liệu:

m khô= ¿ )×2

= (3.5+3.3+4.6+0.045+0.12)×2 = 23.13g

- Tổng hàm lượng chất khô trong mẫu:

m 0=m khô +m Gum =23.13+ (200.25× 5 %)=¿ 33.1425g

- Khối lượng sản phẩm sau khi sấy: 7.314g

- Độ ẩm sau sấy W= 5.41%

- Khối lượng chất khô sau khi sấy là:

m= 7.314 – ( 7.314×5.41 % ¿=6.918 g

Vậy hiệu suất thu hồi của quá trình sản xuất sữa bột:

H= m

×100 %= 6.918 ×100 %=20.87 %

6 BIỆN LUẬN KẾT QUẢ:

Khối lượng sữa tươi ban đầu: 200,25g

Khối lượng sữa sau khi phối trộn: 48,4g

Khối lượng sữa hao hụt là 151,85g Do quá trình hòa tan hoàn toàn gum arabic trong sữa bằng phương pháp đun cách thủy nên một lượng sữa bị bốc hơi Bên cạnh

đó, quá trình lọc bằng vải lọc làm sữa bị hao hụt một phần nữa do dính vào vải lọc

Khối lượng sữa bột là: 7,314g

Quá trình sấy làm cho sữa có độ ẩm là 5,41% Nước có trong sữa bị mất đi do nhiệt độ sấy cao 150 ℃ trong 1 phút

Hiệu suất thu hồi

Tỉ lệ khảo sát 5% 7.5% 10%

Hiệu suất 20.87% 19.12% 13.40%

Biện luận hiệu suất thu hồi của 3 nhóm khảo sát:

Như kết quả thu được trên bảng, ta thấy nhóm sử dụng 5% Gum có hiệu suất thu hồi cao nhất đến nhóm sử dụng 7.5% Gum và thấp nhất là nhóm sử dụng 10% Gum Như vậy, tỉ lệ Gum sử dụng càng nhiều thì hiệu suất thu hồi càng thấp

Giải thích: Một phần hiệu suất thu hồi thấp là do thiết bị sử dụng trong đề tài là thiết

bị ở quy mô phòng thí nghiệm, bên cạnh đó trong quá trình làm từ đun cách thủy, đến lọc, đồng hóa và quá trình thu hồi bột đã làm thất thoát không ít thành phẩm và mỗi nhóm có một cách làm khác nhau dẫn đến sự không đồng nhất Tuy nhiên, phần lớn hiệu suất thu hồi ảnh hưởng do tỉ lệ Gum cho vào Như chúng ta đã tìm hiểu, Gum Arabic là một chất phụ gia làm dày, chất ổn định hệ nhũ tương, đặc biệt là hệ dầu trong nước Tuy nhiên Gum Arabic cũng là một chất phụ gia làm tăng độ nhớt của thực phẩm Với kết quả thu được, khi tỉ lệ Gum cho vào càng nhiều, dẫn đến độ nhớt cao do Gum có lượng phân tử lớn, tạo nhánh cao và là hỗn hợp của nhiều

polysaccharide nên khi hòa tan với sữa tạo độ nhớt cao, gây khó khăn cho việc đồng hóa cũng như quá trình sấy phun Do vậy mà hiệu suất thu hồi giảm dần khi tăng Gum dần Vấn đề này còn được chứng minh trong quá trình tiến hành thí nghiệp, khi chỉ dùng 100g sữa nguyên liệu nhưng sử dụng 10g Gum Arabic, sau khi đồng hóa, sản phẩm vô cùng đặc và không thể đem đi sấy phun, do vậy phải thêm 100g sữa vào lần 2

Ngoài ra, khi thêm sữa vào lần 2, chỉ có nhóm 5% Gum còn đủ sữa nguyên liệu giống như lần 1 nên sữa nguyên liệu đồng nhất giữa 2 lần cho vào Trong khi đó, nhóm 2 và

9

nhóm 3 (7.5% Gum và 10% Gum) do không đủ sữa nguyên liệu nên dùng sữa có đường Vinamilk, từ đó dẫn đến tổng lượng chất khô ban đầu tăng, dẫn đến hiệu suất thu hồi giảm nhiều hơn

7 TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, NXB Đại học quốc gia TP.HCM, Tp Hồ Chí Minh, 2004, 297 trang.

2 Lê Văn Việt Mẫn( chủ biên ), Công nghệ chế biến thực phẩm, NXB Đại học quốc gia TP.HCM,2004