KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ BÀI TIỂU LUẬN Đề tài TÌM HIỂU VỀ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SẢN XUẤT SỮA THỰC VẬT, BÁNH COOKIE VÀ MỨT DỨA Sinh viên thực hiện Võ Thị Thanh Thúy Lớp CNTP 52C MSSV 18L1031202.
Trang 1
KHOA CƠ KHÍ VÀ CÔNG NGHỆ
BÀI TIỂU LUẬN
Trang 2MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
Trang 4Nguyên liệu đậu
CHƯƠNG 1: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SẢN XUẤT SỮA
THỰC VẬT VỚI DÂY CHUYỀN 100 LÍT/MẺ.
1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành
1.1.1 Sơ đồ quy trình
Hình 1.1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành kết hợp đậu xanh 1.1.2 Thuyết minh quy trình
Trang 51.1.2.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu: đậu nành và đậu xanh
Trong sản xuất, đậu nành và đậu xanh phải được lựa chọn đúng tiêuchuẩn Chất lượng hạt ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm, đặc biệt
là giá trị cảm quan Tỷ lệ đậu nành/đậu xanh = 7/3
Mục đích: loại bỏ các tạp chất có trong đậu nành hay bám trên bề mặt vỏ
đậu nành như: đất, đá, bụi, hạt cỏ, kim loại và đồng thời loại bỏ được một sốloại sinh vật bám trên đó
Tiến hành: Rửa sạch đậu sau đó ngâm riêng mỗi loại đậu trong nước,lượng nước ngâm theo tỷ lệ 2:1 Ngâm trong 12 giờ ở nhiệt độ 20 - 25oC Trongquá trình ngâm phải thường xuyên thay nước
- Trong thời gian ngâm đậu, cần tiến hành thay nước 3 lần để tránh đậu bị chua
- Sau khi ngâm, hạt đậu nở mềm, dùng tay bóp cho vỏ tách ra khỏi nhân, lược bỏ
vỏ Nếu thời gian ngâm thích hợp thì bề mặt phía trong hạt đậu phẳng và cùngmàu Sau khi ngâm, thể tích hạt đậu tăng khoảng 2 lần
Trang 6Hình 1.2 Đậu sau khi ngâm
1.1.2.4 Tách vỏ
Trong vỏ đậu nành có nhiều polyscharide, vi sinh vật Đây là nhữngnguyên nhân gây khó khăn trong quá trình chế biến, bảo quản, đồng thời làmgiảm giá trị cảm quan…Vì vậy, quá trình tách vỏ nhằm mục đích sau:
- Loại bỏ các tạp chất, vi sinh vật bám trên vỏ
- Thu được triệt để hàm lượng protein vì loại được sự ngăn cản của lớp vỏ
- Làm giảm bớt hàm lượng oligosaccharide, tăng khả năng tiêu hóa
- Loại bỏ mùi đậu, vỏ đắng, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm
- Sản phẩm có màu sáng hơn
1.1.2.5 Nghiền
Mục đích:
- Phá vỡ cấu trúc tế bào hạt đậu, trích ly các chất ra ngoài
- Trích ly các chất trong đậu nành vào nước
- Vô hoạt enzyme Lipoxydase
- Giảm mùi đậu nành
Tiến hành: đậu sau khi rửa sạch cho vào máy nghiền Lượng nước nghiền
Trang 7Hình 1.3 Cấu tạo thiết bị xay
1 Phễu chứa nguyên liệu 5 Lưới lọc
2 Tay vặn điều chỉnh đá nghiền 6 Cửa tháo bã ngô
3 Cối xay hạt ngô 7 Cửa tháo nước ngô
Các thông số kỹ thuật của máy xay được thể hiện ở bảng 1.1 như sau:
Bảng 1.1 Các thông số của máy xay
Nguyên tắc hoạt động:
- Máy xay hoạt động trên nguyên tắc nghiền lọc và ly tâm tách bã
- Máy sử dụng hai miếng đá (một miếng cố định, miệng còn lại chuyển động quaynhờ vào mô tờ điện) được mài khít vào nhau với độ hở nhất định để nghiền nátkhi lọt vào vung hoạt động của nó
Trang 8- Nhờ lực ly tâm và lưới lọc ở trong máy, hỗn hợp xay sẽ được vắt kiệt và lọcsạch, dịch sữa sẽ chảy ra ngoài theo vòi tách biệt và đường thoát bã.
Ưu điểm :
- Thiết bị làm việc liên tục, cho năng suất cao
- Có khả năng tách bã, lọc tự động
- Ít tiêu tốn năng lượng
- Có thể điều chỉnh đá nghiền để thay đổi độ mịn theo yêu cầu
Nhược điểm
- Chưa có bộ phận chống trượt nên rung động mạnh trong quá trình xay
- Cửa tháo bã còn hạn chế làm bã văng nhiều nơi
- Phễu chứa nguyên liệu sử dụng lâu ngày có thể bị rỉ rét
- Ly tâm chưa triệt để
- Lượng ẩm trong bã còn cao
Sự cố và cách khắc phục
Bộ phận xay và lọc bị tắt nghẽn, gây hiện tượng dễ dính bết, che lấp các
lỗ dưới lưới lọc dẫn đến tắt nghẽn nguyên liệu vào cửa tháo bã
Thường xuyên vệ sinh máy nghiền, tháo nắp các bộ phận để lấy bã bị kẹt rakhỏi máy Sau đố tiến hành nghiền ép bã lại để thu hết lượng sữa còn sót lạitrong bã
1.1.2.6 Lọc
Mục đích: Loại bỏ thành phần bã và thu lấy dịch huyền phù Giúp cho
quá trình truyền nhiệt tốt hơn trong các giai đoạn sau
Sau khi lọc dịch sữa phải đảm bảo tiêu chuẩn hàm lượng các chất khô, đặcbiệt là protein và lipit Sữa có màu đặc trưng của sữa đậu nành, tinh thể đồngnhất, không có cặn hay lợn cợn)
Trang 9Hình 1.4 Quá trình lọc
1.1.2.7 Gia nhiệt
Mục đích:
- Cải thiện mùi vị
- Tiêu diệt vi sinh vật có hại và diệt một số enzym
- Phân hủy một số chất có hại trong đậu như chất ức chế trypsin
- Khử mùi tanh đồng thời tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan
- Giúp bảo quản sữa lâu hơn
Đồng thời trong quá trình này bổ sung thêm đường để tạo vị ngọt cho sảnphẩm Gia nhiệt ở 85 – 90oC trong 20 phút đồng thời kết hợp khuấy đảo tránhcho sữa bị đóng dưới đáy nồi nấu
Hình 1.5 Nồi nấu sữa
Nguyên tắc hoạt động:
Nồi nấu có kết hợp cánh khuấy đảm bảo dịch sữa không bị đóng lắng vàođáy nồi trong quá trình nấu Tốc độ cánh khuấy có thể điều chỉnh bằng các nútđiều chỉnh nằm trên bảng điều khiển của nồi nấu Nhiệt độ nồi nấu được cài đặttùy theo công nghệ cũng như loại sữa Bên trong nồi nấu có trang bị thiết bị cảm
Trang 10ứng nhiệt đặt ở phần giữa nồi để kiểm tra chính xác nhiệt độ bên trong nồi nấu.Thời gian nấu trung bình 50-90 phút/ mẻ Thời gian ở mẻ sau sẽ nhanh hơn mẻđầu tiên do nồi đã được làm nóng sẵn
Bảng 1.2 Thông số nồi nấu sữa
- Cấu tạo hiện đại, đơn giản giúp mọi thao tác nấu sữa diễn ra dễ dàng
- Ngoài nấu sữa đậu nành, bạn có thể dùng nồi để nấu sữa bắp, sữa hạt…
- Điều chỉnh được nhiệt độ, hệ thống an toàn khi chống rò rỉ, giật điện
- Chất liệu INOX 304, chống gỉ dày dặn lau chùi vệ sinh dễ dàng
- Thiết kế cách thủy: thành nồi gồm 2 lớp inox, ngăn giữa chứa dung dịch cáchthủy Tăng phần diện tích sữa đậu được đun nóng giúp sữa chín nhanh, chín đều,không lo đóng cặn
- Thiết kế ống sục khí: Hơi trong quá trình đun nóng nước được dẫn thông quaống và sục vào sát đáy nồi Sữa đậu nành trong nồi được sục đều không lo đóngcặn, khê, nấu sữa không tốn sức
- Có thể kiểm soát và điều chỉnh nhiệt độ một cách an toàn không gây nguy hiểm
Nhược điểm:
- Giá thành cao
Sự cố và cách khắc phục
SỰ CỐ NGUYÊN NHÂN CÁCH XỬ LÝ
Trang 11Có hiện tượng
trào sữa khi
nấu
- Lượng nước cho vào quá nhiều - Tắt nút khởi động máy
- Điều chỉnh lại lượng đậu vànước theo tỉ lệ thích hợp (cóthể lấy bớt nước ra hoạt thêmvào)
- Lượng đậu cho vào quá nhiềuhay quá ít
- Cho lượng sữa bị phân lớpvào nồi nấu rồi cho cánhkhuấy đảo liên tục trong quátrình nấu
- Đảm bảo nấu đúng thời gian
và nhiệt độ để đậu và nướcliên kết chặt chẽ với nhau
- Có thể lắc đều trước khi sửdụng sữa
- Nếu sản phẩm bị loãng: taxay đậu cho thêm vào nồi nấu
- Nếu sản phẩm sữa quá đặcngười ta tiến hành bổ sungnước vào nồi nấu
1.1.2.8 Làm nguội
Mục đích:
- Đưa sản phẩm về nhiệt độ phòng nhằm thuận lợi cho quá trình bảo quản
- Ngăn cản sự phát triển trở lại của các bào tử
- Thuận lợi cho quá trình rót chai Nếu sau khi gia nhiệt xong, sữa đang ở nhiệt độcao mà tiến hành rót chai sẽ làm chai nhựa bị méo móp
Bộ trao đổi nhiệt: Gồm bồn chứa và một bồn trao đổi nhiệt với van chiếtrót Bên cạnh đó thiết bị còn trang bị một bơm dầu inox chuyên dùng trong thực
Trang 12phẩm Thiết bị làm bằng inox 304 chống gỉ rét, bề mặt tiếp xúc với sản phẩmbóng, đảm bảo an toàn cho thực phẩm.
Hình 1.6 Thiết bị làm lạnh sữa
1 - Bồn chứa; 2 - Bồn trao đổi nhiệt; 3 - Van chiết rót; 4 - Bơm
Ưu điểm :
- Thiết bị đơn giản, dể vận hành
- Làm lạnh nhanh, tiết kiệm thời gian làm việc
- Dễ vệ sinh
- Sản phẩm sau khi làm lạnh, sẽ được giảm nhiệt độ, vì thế mà khi chiết rót chainhựa không bị biến dạng
- Nhiệt độ sản phẩm thấp cũng an toàn khi chiết rót
- Thiết bị cho phép nối khép kín với nồi nấu thanh trùng phù hợp ATVSTP
- Làm lạnh cực nhanh từ 100°C → 5°C chỉ trong vòng 1 phút
- Tăng thời gian bảo quản sản phẩm lên 5 – 10 ngày mà không cần chất bảo quản
Nhược điểm :
- Các ống xoắn ruột gà bị tắt nghẽn
- Quá trình rót sản phẩm dễ bị ô nhiễm vi sinh vật
- Tốn nhiều nước cho quá trình làm lạnh
Trang 131.1.2.9 Rót chai, ghép nắp
Mục đích:
- Bảo quản sản phẩm, tránh sự xâm nhập của các chất bẩn và vi sinh vật từ bênngoài vào
- Hoàn thiện tính thẩm mỹ cho sản phẩm
- Thuận lợi cho vận chuyển, mua bán
Hình 1.7 Rót chai, ghép nắp
1.1.2.10 Thành phẩm
Sản phẩm được dán nhãn và bảo quản ở nhiệt độ 2 – 4oC trong thời gian 7ngày
- Thích hợp với bắp và hầu hết các loại hạt ngũ cốc, hạt đậu nành, hạt nông sản khác
- Năng suất của máy đạt 80 – 120 kg/h, đáp ứng được năng suất xay nghiền bắpcho hệ thống sản xuất từ 100 lít/mẻ đến 300 lít/mẻ
1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
Trang 141.2.2 Thời gian ngâm
Qúa trình ngâm không đúng thời gian quy định
- Nếu ngâm đậu trong thời gian quá ngắn, hạt đậu sẽ không trương nở tốt, gây khókhăn trong quá trình xay và giảm hiệu suất xay
- Nếu ngâm đậu trong thời gian quá dài, các chất dinh dưỡng hòa tan vào nướcgây tổn thất chất dinh dưỡng hòa tan vào nước gây tổn thất chất dinh dưỡng vàtạo môi trường thuận lợi cho vi khuẩn phát triển làm hạt đậu dễ bị thối
1.2.3 Lượng nước thêm vào quá trình nghiền
Qúa trình nghiền phải bổ sung thêm nước với đúng tỉ lệ để có thể trích lycác chất đậu nành vào trong nước
- Khi xay với lượng nước ít sẽ xảy ra hiện tượng kém hòa tan các chất và ma sátsinh nhiệt gây biến tính protein làm giảm hiệu suất thu hồi
- Nếu xay quá nhiều nước làm hỗn hợp thu được có độ mịn kém nên không thểhòa tan hết protein gây tổn thất protein
1.2.4 Nhiệt độ và thời gian nấu
Nếu nhiệt độ cao, thời gian dài thì sẽ làm cho sữa đậu nành bị ô khét docháy, màu sắc chuyển sang ngả nâu ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
Nếu nhiệt độ thấp, thời gian ngắn thì mùi vị không được thơm ngon,nhiều trường hợp sữa đậu nành chưa đủ chín
1.2.5 Cánh khuấy
Trong quá trình nấu nếu không kết hợp với cánh khuấy để trộn đều sữa thì sữa
sẽ bị đóng dưới đáy nồi Trong thời gian bảo quản, rất dễ bị phân kết tủa, phân lớp
Trang 15Hàm lượng sử dụng thường không hạn chế.
1.3.2 Muối
Công thức hóa học: NaCl
NaCl không độc đối với người, hàm lượng sử dụng thường không hạnchế Tuy nhiên, dùng nhiều NaCl làm cho sản phẩm có vị mặn ảnh hưởng đến vị
và quá trình chế biến tiếp theo của thực phẩm
1.4 Yêu cầu sản phẩm và các chỉ tiêu đánh giá chất lượng
1.4.1 Yêu cầu sản phẩm
- Chất lượng sữa thơm ngon, không bị cháy khét hay có mùi ôi khê
- Có mùi thơm thoang thoảng của đậu nành Có vị ngọt, ít béo phù hợp cho uống đá
- Độ sệt vừa phải Sau thời gian bảo quản 2 tuần không có hiện tượng tách lớp,vón cục
1.4.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng sản phẩm
1.4.2.1 Chỉ tiêu cảm quan
- Trạng thái: dung dịch đồng nhất, không tách lớp
- Màu sắc: đối với sữa đậu nành mà trong quy trình bỏ qua quá trình tách vỏ, sảnphẩm có màu vàng nhạt Ngược lại, nếu có quá trình tách vỏ, sữa phải có màutrắng đục đặc trưng của sữa
- Mùi: thơn, êm dịu đặc trưng của sữa đậu nành, có thể có thêm mùi bổ sung vàosản phẩm, nhưng mùi đậu không được quá nhiều
- Vị: ngọt, không có vị đắng
1.4.2.2 Chỉ tiêu hóa sinh
Các phép thử hoạt tính của enzyme Trypsine Inhibitor và lipoxygenasecho kết quả âm tính
1.4.2.3 Chỉ tiêu vi sinh vật
- Không được có sự có mặt của các loài vi khuẩn sau: Staphylococcus aureus,Samonella enterpathogenic, Esherchia coli, Vibrio parahemolyticus, Listeriamonocytogenes, Campylobacter Jejuni
- Không được có sự có mặt của Yersinia enterocolotica
- Số tế bào vi sinh vật không được lớn hơn 20.000 cfu/g
- Trong 1 ml mẫu kiểm tra, không có sự xuất hiện của colifrom
Trang 161.4.2.4 Chỉ tiêu hóa lý
Tỉ lệ giữa đậu nành và nước trong quá trình sản xuất sữa đậu nành có thể thayđổi từ 1:5 đến 1:10, sự thay đổi này sẽ ảnh hưởng đến thành phần và chất lượng củasữa
Bảng 1.3 Sự thay đổi trong thành phần sữa ứng với tỉ lệ đậu nành và nước
Protein (%)
Chất béo (%)
Carbohydrate (%)
Tro (%)
Trang 17Bột ca cao Bột mì Bơ Trứng gà Đường
Cân
Trộn Rây
Làm nguội (t = 30 – 35oC)
Định hình
Nướng (t = 180oC, T = 25 phút)
Bao gói
Sản phẩm
Hình 1.8 Một số hình ảnh trong quá trình sản xuất và sản phẩm của nhóm
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH
2.1 Quy trình công nghệ sản xuất bánh cookie bổ sung nguyên liệu cacao
2.1.1 Sơ đồ quy trình công nghệ
Trang 18Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất bánh cookie bổ sung nguyên liệu cacao 2.1.2 Thuyết minh quy trình
2.1.2.1 Nguyên liệu
Nguyên liệu chính:
- Sử dụng bột bổ sung là cacao có mùi, màu đặc trưng, tơi mịn không vón cục
- Bột mì: sử dụng bột mì số 13 với hàm lượng protein khoảng 13%
- Bơ: sử dụng bơ lạt (hàm lượng chất béo 60%)
- Đường: sử dụng đường xay, sạch và không lẫn tạp chất
Chuẩn bị tất cả các nguyên liệu: bột mì, bột cacao, bơ, đường, trứng gà, muối,bột nở, vani
Nguyên liệu phụ:
- Trứng: sử dụng trứng gà đảm bảo tươi
- Muối: sử dụng muối tinh khiết, không lẫn tạp chất
- Bột nở: sử dụng bột nở NaHCO3 màu trắng, không mùi
- Vani: sử dụng vani dạng lỏng
- Sữa bột
Bảng 2.1 Hàm lượng các nguyên liệu trong sản xuất bánh cookie bổ sung
nguyên liệu cacao
STT Nội dung Đơn vị Hàm lượng
Trang 19Bột mì và bột cacao sau khi cân sẽ được rây qua rây có kích thước lỗ 212milimicron và trộn đều Mục đích của công đoạn này là loại bỏ những tạp chất
và tránh hiện tượng bột bị vón cục
2.1.2.3 Đánh trộn kem
Cho bơ vào đánh cho bông (bơ phải để mềm ở nhiệt độ phòng), sau đócho đường vào và tiếp tục đánh tan Trứng rửa sạch, đập bỏ vỏ tiếp tục cho vàođánh trộn từ 3 – 5 phút để tạo thành một dịch nhũ tương Điều này giúp thuận lợitrong quá trình nhào trộn và trộn đều các thành phần
2.1.2.4 Nhào trộn
Sau khi đánh trộn kem, cho tất cả nguyên liệu vào chung Đánh trộn trongkhoảng 20 phút bằng máy đánh Mục đích của công đoạn này giúp cho tất cả cácnguyên liệu trộn lẫn vào nhau, tạo thành một khối đồng nhất Giúp tăng chấtlượng sản phẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn định hình sản phẩm
Yêu cầu:
- Màu trắng của khối bột nhào chuyển qua màu nâu (màu của bột cacao)
- Trong khi chuẩn bị bột nhào đường cần phải duy trì chế độ nhào thích hợp đểđảm bảo chất lượng bột nhào đưa vào thiết bị tạo hình Độ ẩm của bột nhào có ýnghĩa quan trọng, nó ảnh hưởng đến sự dính khuôn của bột Nhất là khi độ ẩmbột nhào lớn hơn 17,5% thì năng suất của thiết bị tạo hình giảm rõ rệt Sau nhiềucông trình nghiên cứu thực nghiệm, người ta rút ra kết luận rằng: độ ẩm của bộtnhào đường chỉ nên khống chế trong khoảng 16 - 17,5%
- Nhiệt độ của bột nhào nếu nhỏ hơn 27 – 28oC thì không ảnh hưởng đếnchất lượng của bánh, ở nhiệt độ lớn thì độ nở giảm, trọng lượng riêng của bánhtăng, bánh xốp: thời gian nhào nên vào khoảng 14 - 16 phút khi vận tốc quaycủa cánh khuấy 10 - 11 vòng/phút
Những biến đổi trong quá trình nhào trộn:
Biến đổi vật lý: nhiệt độ khối bột nhào tăng do ma sát và độ nhớt tăng.Biến đổi hóa lý: protein hút nước, hạt tinh bột trương nở tạo trạng thái bông xốp.Biến đổi hóa học:
- Sự biến tính của protein dưới tác dụng cơ học
- Gliadin, glutenin sẽ liên kết với nhau bằng liên kết hydro, cầu disulfur
Trang 20Hình 2.2 Nhào trộn bột
2.1.2.5 Định hình
Hình 2.3 Định hình sản phẩm
Bột sau khi được trộn sẽ đem đi tạo hình thành bánh cookie có kích thước
và hình dáng theo yêu cầu Cho bột nhào vào túi nilon hình tam giác, một đầu cóvòi nặn Đầu nặn này có hình côn và đầu vòi có hoa văn để tạo hình Bột nhàođược nặn tạo hình trên một cái khay, trên khay có đặt sẵn lớp giấy đã phết dầu,giúp cho bánh không bị dính trong quá trính nướng
2.1.2.6 Nướng
Bật lò nướng trước 15 phút Cho bánh vào lò nướng Điều chỉnh nhiệt độnướng ở 180oC và cài đặt thời gian 25 phút Mục đích của quá trình này là làmchín sản phẩm bên cạnh đó còn tạo màu và mùi cho sản phẩm Nâng cao chấtlượng sản phẩm bánh
Trang 21Những biến đổi hóa lý trong quá trình nướng bánh:
Biến đổi vật lý:
- Bánh nở ra trong quá trình nướng, lượng ẩm bốc hơi khỏi bánh làm giảm khốilượng bánh, bề mặt bánh khô ráo hình thành lớp vỏ cứng bên ngoài bánh, bánhxốp
- Nhiệt độ bánh tăng cao, nhiệt độ vỏ bánh cao hơn tâm bánh
Biến đổi hóa học: tinh bột bị hồ hóa một phần tạo dextrin và đường, xảy
ra phản ứng Maillard trong giai đoạn đầu (nhiệt độ thấp), phản ứng caramenhóa, làm thay đổi màu sắc của bánh
Biến đổi sinh học: sau khi nướng, hầu hết vi sinh vật và enzyme bị loại trừ
và sản phẩm được bảo quản lâu hơn
Biến đổi cảm quan: tạo ra mùi thơm đặc trưng (mùi cacao, bơ) và màu sắccàng được gia tăng, đặc trưng và hấp dẫn hơn
Hình 2.4 Nướng bánh.
2.1.2.7 Làm nguội
Sau khi ra khỏi lò nướng, nhiệt độ của bánh còn cao, bánh đang mềm,phải làm nguội sơ bộ đến nhiệt độ 70oC, tách ra khỏi khay và làm nguội ngoàikhông khí đến 30oC - 35oC Tác nhân làm nguội là không khí Bánh có cấu trúc