Bài thu hoạch Công nghệ chế biến và chiết rót vô trùng cho sản phẩm sữa dạng lỏng và nước trái cây

T ại nhà máy sẽ kiểm soát nhanh về: + Thời gian vận chuyển mất bao lâu + Nhiệt độ có đảm bảo yêu cầu hay không.. M ục đích: Phối trộn để bổ sung thêm chất dinh dưỡng như khoáng, vitamin

B Ộ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

VI ỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ CHIẾT RÓT VÔ TRÙNG

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NGÀY 21 THÁNG 11 NĂM 2021

Chuyên ngành: Công ngh ệ thực phẩm

1

M ỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC HÌNH ẢNH 3

CHƯƠNG 1: ĐĂNG KÝ VÀ THAM DỰ 4

1.1 Email đăng ký tham dự của ban tổ chức 4

1.2 Màn hình của buổi seminar 4

CHƯƠNG 2: Ý NGHĨA VÀ MỤC ĐÍCH 5

2.1 Ý nghĩa 5

2.2 Mục đích 5

CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU VỀ DOANH NGHIỆP 5

3.1 Địa chỉ của doanh nghiệp 5

3.2 Lĩnh vực hoạt động và các sản phẩm của công ty 6

3.2.1 Lĩnh vực hoạt động của công ty 6

3.2.2 Các sản phẩm/dịch vụ của công ty 6

CHƯƠNG 4: CÁC NỘI DUNG CHÍNH 10

4.1 Tổng quan về dây chuyền sản xuất sữa 10

4.1.1 Nhập và lưu trữ nguyên liệu 11

4.1.2 Phối trộn 12

4.1.3 Thanh trùng 13

2

4.1.4 Tiệt trùng UHT 14

4.1.5 Chuyển vô trùng (Aspectic tranfer) 15

4.1.6 Chế biến và đóng gói aseptic 16

4.2 Tổng quan về nhà máy 17

4.2.1 Các bước để sản xuất ra một lô sản phẩm 17

4.2.1.1 Nguyên liệu đầu vào 18

4.2.1.2 Quá trình tiền chế biến 19

4.2.1.3 Quá trình UHT 20

4.2.1.4 Chiết rót – đóng gói vô trùng 21

4.2.1.5 Chuỗi phân phối 21

4.2.2 Vấn đề về vệ sinh của nhà máy 21

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 22

TÀI LIỆU THAM KHẢO 24

3

DANH M ỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1 Hình email xác nhận đăng ký tham dự seminar của ban tổ chức 4

Hình 1 2 Hình chụp màn hình buổi seminar 4

Hình 3 1 Các dạng bao bì của Tetra Pak 6

Hình 3 2 Thiết bị đóng gói thùng carton 7

Hình 3 3 Thiết bị đóng nắp 7

Hình 3 4 Hình băng tải 8

Hình 3 5 Thiết bị gói màng 8

Hình 3 6 Một số mẫu máy chiết rót của Tetra Pak 10

Hình 4 1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất sữa 10

Hình 4 2 Hệ thống thanh trùng 14

Hình 4 3 Thiết bị UHT gián tiếp 15

Hình 4 4 Nguyên lý đóng gói vô trùng 16

Hình 4 5 Sơ đồ dây chuyền sản xuất sữa Socola 18

Hình 4 6 Các khoảng nhiệt độ của sản phẩm sữa có bổ sung socola 18

4

CHƯƠNG 1: ĐĂNG KÝ VÀ THAM DỰ

1.1 Email đăng ký tham dự của ban tổ chức

Hình 1 1 Hình email xác nhận đăng ký tham dự seminar của ban tổ chức

1.2 Màn hình của buổi seminar

Hình 1 2 Hình chụp màn hình buổi seminar

2.2 M ục đích

Diễn giả Nguyễn Long Duy làm việc tại công ty Tetra pak Việt Nam đã có những chia

phẩm sữa dạng lỏng và nước trái cây

Buổi seminar này giúp sinh viên có thêm các kiến thức về công ty Tetra pak cũng như quy mô và các sản phẩm của công ty Ngoài ra, diễn giả chia sẻ các kiến thức về quy trình chế biến và chiết rót sữa UHT, quy trình chế biến và chiết rót nước dừa UHT Sinh viên được tiếp cận với quy trình sản xuất thực tế cùng với các thiết bị máy móc hiện đại Giúp sinh viên có những trải nghiệm mới mẻ về những kiến thức thực tế và diễn giả cũng chia sẻ, giải đáp thắc mắc về những phần mà sinh viên quan tâm

CHƯƠNG 3: GI ỚI THIỆU VỀ DOANH NGHIỆP

3.1 Địa chỉ của doanh nghiệp

Tên tổ chức: Công ty Cổ phần Tetra Pak Việt Nam

Trụ sở chính: 235 Đồng Khởi - Phường Bến Nghé - Quận 1 - TP Hồ Chí Minh

6

Website: http://www.tetrapak.com/vn

3.2 Lĩnh vực hoạt động và các sản phẩm của công ty

3.2.1 Lĩnh vực hoạt động của công ty

Lĩnh vực (chính): Hoạt động dịch vụ hỗ trợ kinh doanh khác còn lại chưa được

phân vào đâu

Ngành ngh ề kinh doanh của Công Ty Cổ Phần Tetra Pak Việt Nam

- Bao bì: Một loạt bao bì carton để tiêu thụ các sản phẩm tươi sống, mang lại sự tiện lợi cho người tiêu dùng, dễ dàng mở và thời hạn sử dụng tối ưu

- Xử lý: Giải pháp và thiết bị chế biến sữa, kem, pho mat, đồ uống và thực phẩm chế biến sẵn

- Giải pháp dịch vụ: Giúp cải thiện hiệu suất, tối ưu hóa chi phí

- Kết nối ngành công nghiệp thực phẩm: Đảm bảo an toàn thực phẩm

3.2.2 Các sản phẩm/dịch vụ của công ty

- Bao bì

Hình 3 1 Các dạng bao bì của Tetra Pak

7

- Các thi ết bị hạ lưu

+ Thiết bị đóng gói thùng carton

Hình 3 2 Thiết bị đóng gói thùng carton + Thiết bị đóng nắp

Hình 3 3 Thiết bị đóng nắp

8

+ Băng tải

Hình 3 4 Hình băng tải + Bao gói

9

+ Phương pháp in cho vật liệu của tetra pak (in flexo)

- Các máy chi ết rót

+ Tetra Pak A1 dành cho TCA

+ Tetra Pak A1 dành cho TWA

+ Tetra Pak A3/Compact Flex

+ Tetra Pak A3/ Speed

+ Tetra Pak A3/ Flex

+ Tetra Pak A1 cho TFA

+ Tetra Pak E3/ Speed

+ Tetra Pak E3/ Flex

10

Hình 3 6 Một số mẫu máy chiết rót của Tetra Pak

CHƯƠNG 4: CÁC N ỘI DUNG CHÍNH

4.1 T ổng quan về dây chuyền sản xuất sữa

Hình 4 1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất sữa

11

4.1.1 Nhập và lưu trữ nguyên liệu

Nguyên liệu đầu vào UHT là rất quan trọng Nhà máy thu mua sữa nguyên liệu từ các hộ nông dân, hợp tác xã hoặc từ các trang trại Mỗi hộ nông dân khi được ký hợp đồng với nhà máy thì sẽ phải tuân thủ nghiêm ngặc các chỉ tiêu mà nhà máy đặt ra Nhà máy sẽ cử đội phát triển sữa tươi nguyên liệu sẽ đi đến từng hộ nông dân để tập huấn, hưỡng dẫn cho

họ về kỹ thuật chăn nuôi và kỹ thuật vệ sinh chuồng trại, kỹ thuật thu mẫu sữa làm sao để đảm bảo an toàn Và hàng tuần nhà máy sẽ tổ chức các đợi kiểm tra đến các hộ chăn nuôi, các trang trại nuôi bò để xem có đạt yêu cầu hay không Sữa sẽ được tập trung về trạm tiếp nhận sữa tươi nguyên liệu Tại đây sẽ có các bồn làm lạnh, các bồn này sẽ được vệ sinh CIP bên trong bằng máy móc thiết bị để đảm bảo an toàn vệ sinh Xả nước đến khi nước

xả cuối không còn nhiễm hóa chất nữa thì mới đạt yêu cầu để bảo quản sữa Sữa sẽ các QC lấy mẫu nhanh để kiểm tra các chỉ tiêu như cảm quan, chỉ tiêu hóa lý Nếu sữa đạt yêu cầu

sẽ được bơm vào xe bồn để làm lạnh nhanh từ 37oC xuống 4oC để lưu trữ vào bảo quản

T ại nhà máy sẽ kiểm soát nhanh về:

+ Thời gian vận chuyển mất bao lâu

+ Nhiệt độ có đảm bảo yêu cầu hay không

➔ Nếu vượt quá số giờ quy định hay nhiệt độ tăng quá cao thì sữa có khả năng bị giảm chất lượng, không đảm bảo an toàn

QC – nguyên liệu lấy mẫu kiểm tra:

+ Chỉ tiêu ngoại quan: QC sẽ dùng phương pháp đun nóng sữa ở 70 -100oC Mục đích là

để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh để QC thử cảm quan Khi ở nhiệt độ cao thì các phân tử mùi như nước đái bò, phân bò, rơm rạ… (nếu có) sẽ được dậy mùi

+ Chỉ tiêu hóa lý: Kiểm tra về hàm lượng chất béo, protein, chất khô… Chỉ tiêu này có vai trò trong việc phân cấp sữa

M ục đích: Phối trộn để bổ sung thêm chất dinh dưỡng như khoáng, vitamin…Tất

cả các nguyên liệu được chuyển từ dạng bột sang dạng lỏng và phải đảm bảo là các nguyên liệu này phải tan, phân bố đều vào trong sữa

Điểm cần lưu ý trong quá trình phối trộn là có thể sinh ra bọt khí sẽ đi vào trong sản phẩm

Nó làm giảm hiệu quả của quá trình truyền nhiệt như quá trình thanh trùng và tiệt trùng

Vì bọt ngăn cản quá trình truyền nhiệt vào dung dịch (bọt nhận nhiệt kém) Nên ở công đoạn này, cần phẩm kiểm soát tốt để tránh việc tạo ra bọt khí Để kiểm soát thì cần tối ưu hóa bằng cách chọn thứ tự các nguyên vật liệu được cho vào để mà hạn chế bọt khí Ngoài

ra người ta cũng thể cho một số chất phụ gia để phá tan bọt khí khi vừa tạo thành để làm cho bọt không bền vững Hoặc có thể sử dụng một số máy trộn nhũ hóa hút chân không Lúc đó máy vừa trộn vừa khuấy đảo để xảy ra hiện tượng phân cắt hạt phân tử này ra để tránh việc tạo ra bọt, đảm bảo cho quá trình trộn tốt hơn

Y ếu tố cần quan tâm trong quá trình trộn:

+ Nhiệt độ trộn: Một số loại nguyên liệu đặc biệt khi trộn ở nhiệt độ thường thì sẽ không tan, vì vậy cần trộn ở nhiệt độ cao Nhiệt độ cao thường ở 3 mức là 45 – 55 – 60oC Ở các

mức này thì các loại bột và các chất phụ gia sẽ tan tốt hơn

+ Thời gian trộn: Nhưng ở nhiệt độ cao trên cũng thích hợp cho các loại bào tử có khả năng kích hoạt và tăng sinh Vì vậy nhà máy cần phải kiểm soát tổng cái thời gian trộn là phải ngắn Thông thường người ta kiểm soát thời gian trộn này không quá 1 giờ

+ Kích thước hạt của bột: Quan tâm đến kích thước của hạt bột là to hay nhỏ

13

+ Tổng số vi khuẩn ưu ấm, ưu nhiệt: Nếu không được kiểm soát tốt nếu đưa vào trộn ở nhiệt độ cao với bột có chứa bào tử làm cho thời gian trộn kéo dài Sau khi trộn và trước khi đưa vào công đoạn tiếp theo làm cho sản phẩm bị giảm cấp (vì pH sẽ bị giảm) Khi pH rớt khỏi khoảng cho phép là sẽ không được phép được sử dụng cho qua công đoạn tiếp theo Nếu cứ tiếp tục sử dụng sữa bị rớt pH này khi đưa qua công đoạn UHT, tỉ lệ bám cháy trên đường ống cao, lớp cặn sẽ dày Làm cho giá trị truyền nhiệt bị thấp hơn so với quy định, lúc này hệ thống sẽ cảm biến được và sẽ cho dừng dây chuyền sản xuất

Bọt khí có thể loại trừ ở giai đoạn đồng hóa hoặc bài khí Nhưng cũng có các bất lợi, Về quá trình đồng hóa khi bọt qua máy đồng hóa có thể phá vỡ bọt khí được nhưng sẽ làm tổn hại về máy Điều này cũng gây tổn thất về kinh tế về lâu dài Còn về quá trình bài khí, điểm

bất lợi là sẽ mất một phần hương, nên khi muốn phá vỡ bọt khí ở giai đoạn bài khí thì người

ta sẽ bù thêm hương Vì thế bọt khí tốt nhất là nên được phá vỡ ở giai đoạn phối trộn này

Máy seperator – tách béo

Vì sữa tươi đầu vào sẽ bị biến động bởi lượng chất béo, chất đạm và chất khô Mà thành phẩm thì đòi hỏi phải đúng theo yêu cầu về các hàm lượng trên Vì vậy mình cần phải thực hiện seperator để tách béo ra hoặc là thêm béo để chuẩn hóa theo đúng công thức Để đảm bảo thành phẩm có các hàm lượng đạt yêu cầu

Seperator là sử dụng máy quay ly tâm để tách béo ra khỏi sữa Và Seperator có các máy sau: Máy ly tâm tách bào tử, máy ly tâm tách cặn

4.1.3 Thanh trùng

M ục đích: Thanh trùng để tiêu diêt bớt các vi khuẩn hiếu khí và các vi sinh vật ưu

lạnh để đảm bảo độ an toàn cho sữa thành phẩm Thanh trùng có nhiệt độ 72 - 75oC trong vòng 15 - 20 giây Sau quá trình thanh trùng chỉ còn sót lại một số vi khuẩn chịu nhiệt và bào tử là còn sống sót Nếu không có công đoạn thanh trùng này, thì lượng vi sinh vật phát triển quá lớn Khi đến công đoạn tiệt trùng UHT không tiêu diệt hết được sẽ gây ra hư hỏng sản phẩm

14

Sau thanh trùng sẽ được qua bồn cân bằng để hạ nhiệt xuống để gom một lượng tối thiểu

vi sinh vật thì mới chuyển sang giai đoạn UHT

Các nghiên cứu cũng đã chứng minh rằng việc thanh trùng sẽ không làm giảm đến chất lượng của sữa Sữa ở giai đoạn này có thể được đóng giói cho ra thành phẩm là sữa tươi thanh trùng được bảo quản lạnh ở nhiệt độ 3 - 5oC và có hạn sử dụng không dài chỉ trong vòng khoảng 10 ngày

Hình 4 2 Hệ thống thanh trùng

4.1.4 Tiệt trùng UHT

M ục đích: Tiệt trùng UHT là để tiêu diệt hết tất cả các vi sinh vật chịu nhiệt và bào

tử mà ở quá trình thanh trùng không tiêu diệt được Sữa bán thành phẩm sẽ được gia nhiệt lên 140oC trong vòng 4 giây

Phương pháp

Sẽ có hai phương pháp UHT:

+ UHT gián tiếp là sẽ sử dụng nước nóng để truyền nhiệt

Hình 4 3 Thiết bị UHT gián tiếp

4.1.5 Chuyển vô trùng (Aspectic tranfer)

Đoạn đường ống từ UHT đến atank rồi qua máy rót thì được gọi là aspectic tranfer (chuyển

vô trùng) Sữa sau khi đã được UHT sẽ được chuyển vào bồn chứa vô trùng, sau đó sẽ được chuyển vào máy rót vô trùng Toàn bộ đường ống mà có tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm sẽ được CIP (vệ sinh bên trong đường ống) cho thật sạch Vệ sinh CIP bằng cách chạy dung dụng NaOH và acid bên trong đường ống Tiếp tục tiệt trùng thiết bị bằng cách sử dụng khí nóng và H2O2 để sát khuẩn Tại buồn rót vô trùng, không khí sẽ được lọc sạch, tiếp tục

16

được đưa qua bộ siêu gia nhiệt (air superheater) sẽ nâng nhiệt lên 360oC, sau đó được làm nguội xuống 280oC Tiếp tục phun khí H2O2, khí này sẽ tỏa ra và đi khắp hệ thống để diệt khuẩn Sau khi diệt khuẩn xong thì tại buồn buồng vô trùng (aseptic chamber) sẽ luôn luôn duy trì một áp dương ở bên trong và nhiệt độ khoảng 115oC trở lên

Hình 4 4 Nguyên lý đóng gói vô trùng Giấy của Tetra Pak gồm 6 lớp, và được bao bằng màng co nên bên trong vẫn đảm bảo an toàn vệ sinh Khi QC lấy mẫu sẽ thực hiện quét ở bề mặt bên trong xem cái bề mặt tiếp xúc

trực tiếp với sản phẩm sau này Quét bề mặt thì chỉ cho tối đa nhiễm 5 khuẩn lạc/100 cm2

4.1.6 Chế biến và đóng gói aseptic

Sản phẩm phải đạt được độ tiệt trùng thương mại sẽ được chuyển vào bồn chuyển vô trùng, tiếp tục được qua máy rót vô trùng Bao bì phải được tiệt trùng và ống giấy luôn kín, được rót trong điều kiện vô trùng Sản phẩm là những hộp sữa tiệt trùng để được ở nhiệt độ thường, có thể bảo quản được 6, 9, 12 tháng tùy vào dòng sản phẩm

17

4.2 T ổng quan về nhà máy

4.2.1 Các bước để sản xuất ra một lô sản phẩm

+ Nguyên liệu đầu vào

+ Tiền chế biến

+ Chế biến

+ Chiết rót – đóng gói vô trùng

+ Chuỗi phân phối: đóng nắp, ghép ống hút, quấn màng co, đóng thành thùng chất thành palet

Ví d ụ về một dây chuyền sản xuất (dây chuyền sản xuất sữa socola)

Socola được nhập về nhà máy có dạng bột hoặc dịch socola Nếu nhà máy nhập socola dạng bột thì sẽ phải xử lý bằng cách ngâm socola vào nước Tăng nhiệt độ để hoạt hóa socola mục đích là kích hoạt bào tử để nó chuyển thành tế bào dinh dưỡng Tiếp theo là qua công đoạn thanh trùng/siêu thanh trùng để tiêu diệt vi khuẩn Sau đó sẽ hạ nhiệt độ xuống để nó trương nở lên để đảm bảo rằng nó đã tan hoàn toàn Tiếp theo socola sẽ được qua hệ thống ray để giữ lại những hạt có kích thước to hơn mức mong muốn Sau khi ray socola sẽ được phối trộn vào trong dịch sữa Lúc này hỗn hợp này mới trở thành bán thành phẩm và nó sẽ được qua công đoạn thanh trùng, tiệt trùng, chuyển vô trùng và chiết rót Nếu nhà máy có công đoạn đồng hóa trước UHT thì sẽ cho ra sữa có cấu trúc đồng nhất, mịn hơn, chất lượng tốt hơn

Nguyên liệu socola nhà máy cần kiểm soát về:

+ Kích thước hạt socola

+ Độ tinh khiết của socola

+ Khả năng tan, trương nở

+ Lượng bào tử

18

Hình 4 5 Sơ đồ dây chuyền sản xuất sữa Socola

Hình 4 6 Các khoảng nhiệt độ của sản phẩm sữa có bổ sung socola

Sơ đồ hình 4.6 thể hiện rằng sữa có bổ sung socola thì có nhiều mức nhiệt khác nhau Nhiệt

ở công đoạn thanh trùng, trộn dịch socola, gia nhiệt, UHT

4.2.1.1 Nguyên liệu đầu vào

19

a Nguyên liệu đầu vào sẽ được kiểm tra nhanh

S ữa

+ Bằng máy phân tích sữa để phân tích béo, chất khô, protein, độ đông, tỷ trọng…

+ Kiểm tra alcohol

+ Kiểm tra về cảm quan như mùi, tạp chất, đông tụ, màu, nhiệt độ

+ Kiểm tra về số tế bào soma Vì nếu tế bào soma càng cao thì thể hiện bò có tình trạng xấu, bị bệnh, viêm của con bò là càng cao

+ Kiểm tra về pH

+ Kiểm tra chất kháng sinh

+ Kiểm xanh methylen

Sữa tươi nguyên liệu còn quan tâm đến tổng số bào tử và bào tử chịu nhiệt Nó ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình tiệt trùng

Nước trái cây

Kiểm tra những gì ở trạng thái rắn mà chuyển sang trạng thái lỏng Ví dụ như đường, bột sữa, bột socola, chất ổn định, chất nhũ hóa, mứt, pure, dịch đông, thành phân hương…

b Ki ểm soát nguyên liệu đầu vào

Nguyên liệu đầu vào sẽ được kiểm soát về:

+ Chất lượng của nguyên liệu đầu vào

+ Quá trình bảo quản

+ Nguyên tắc FIFO

4.2.1.2 Quá trình tiền chế biến

20

Trong quá trình ti ền chế biến sẽ quan tâm đến:

+ Tách mẻ của từng lô (mẻ trộn)

+ Tính tối ưu của quy trình trộn

+ Chỉ tiêu đầu ra của quá trình trộn

+ Thời gian để phân tử bột hút nước và trương nở để chuyển thành dịch lỏng + Quá trình thanh trùng

Ki ểm soát chất lượng sản phẩm trung gian chờ cho quá trình UHT

+ Nhiệt độ lưu trữ

+ Thời gian lưu trữ

+ Tác động để ngăn ngừa sự tách/lắng của sản phẩm

+ Tránh hình thành bọt

Điều kiện tiên quyết của công đoạn tiền chế biến:

+ Chất lượng của tiện ích như hơi, nước, không khí…

+ Bảo trì phòng ngừa

+ Khu vực vệ sinh (khu cây xanh) để ngăn ngừa ô nhiễm

+ Giữ vệ sinh và kiểm soát dịch hại

4.2.1.3 Quá trình UHT

Các yếu tố quan trọng trong quá trình UHT là:

+ Vệ sinh CIP phải kiểm soát

+ Chọn được mức xử lý nhiệt phù hợp tùy vào sản phẩm có độ acid thấp hay cao