Thiết kế nhà máy chế biến sữa bắp non từ nguyên liệu bắp trái tươi với năng suất 11,7 triệu lít sản phẩm năm

Trong đó, sữa bắp là một sản phẩmđược sản xuất từ những hạt bắp, một loại hạt được xem là ngũ cốc vàng vì không những... Với nguồn lao động dồi dào, nguồn nguyên liệu sẵn có thì việc đưa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HÓA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT KẾ

Họ tên sinh viên: Hà Diệu Hiền Số thẻ sinh viên: 107180009

Lớp: 18H2A Khoa: Hóa Ngành: Công nghệ thực phẩm

- Chương 1: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm

- Chương 2: Qui trình công nghệ sản xuất sữa bắp non

- Chương 3: Tính cân bằng vật chất

- Chương 4: Tính và chọn thiết bị

- Kết luận

- Tài liệu tham khảo

3 Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ):

- Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật dây chuyền công nghệ (A3)

- Bản vẽ số 2: Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính (A3)

- Bản vẽ số 3: Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính (A3)

4 Họ tên người hướng dẫn: TS Mạc Thị Hà Thanh

5 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 02/03/2022

6 Ngày hoàn thành đồ án: 10/06/2022

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022

DANH MỤC BẢNG

LỜI MỞ ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu tiêu dùng của con người càng tăng, đòi hỏi yêucầu về chất lượng, dinh dưỡng, an toàn… ngày càng cao Với điều kiện thiên nhiên ưuđãi, cây bắp được trồng rất nhiều ở nước ta Hiện nay, với công nghệ chế biến thực phẩmhiện đại, từ những nguồn nguyên liệu đơn giản, có sẵn, qua các quá trình trong sản xuất

đã cho ra những sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Trong đó, sữa bắp là một sản phẩmđược sản xuất từ những hạt bắp, một loại hạt được xem là ngũ cốc vàng vì không những

nguồn dinh dưỡng tiềm năng góp phần ngăn ngừa những triệu chứng bệnh lý của độngmạch vành dẫn tới nhồi máu cơ tim, suy tim, tai biến mạch máu não.

Trong sữa bắp có chứa các vitamin B1, B3, B6,… rất tốt cho hệ thần kinh, giúp tăngcường khả năng ghi nhớ và hạn chế nguy cơ mắc bệnh Alzheimer ở người già Sữa bắpcòn giảm đáng kể việc hấp thụ cholesterol, bảo vệ hệ thống tim mạch, phòng tránh xơ vữađộng mạch, đột quỵ Sữa bắp không chỉ tốt cho người già mà còn tốt cho thị lực của trẻnhỏ Với hương vị thanh ngọt, mát lành không chỉ giúp trẻ thấy ngon miệng, mà trong sữabắp còn chứa hàm lượng cao vitamin A tốt cho mắt, giúp sáng mắt, phòng tránh và hạnchế nguy cơ cận thị vì hoạt động mắt quá mức

Với nguồn lao động dồi dào, nguồn nguyên liệu sẵn có thì việc đưa bắp thành sảnphẩm có giá trị kinh tế cao, đem lại dưỡng chất thiết yếu cho chúng ta là rất cần thiết.Đứng trước những lợi ích của sản phẩm sữa bắp và nhu cầu ngày càng cao của con ngườithì việc sản xuất ra sản phẩm sữa, giữ được những chất dinh dưỡng thiết yếu của hạt bắp

là rất quan trọng

Vì vậy, với kiến thức đã được học và tìm hiểu em đã được giao đề tài đồ án thiết kế

là: “Thiết kế nhà máy chế biến sữa bắp non năng suất 11,7 triệu lít sản phẩm/năm”.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

1.1. NGUYÊN LIỆU

1.1.1. Nguyên liệu chính

1.1.1.1 Giới thiệu chung

Hình 1 1 Cây bắp (ngô)Ngô hay bắp là một loại cây lương thực được thuần canh tại khu vực Trung Mỹ vàsau đó lan tỏa ra khắp châu Mỹ Ngô lan tỏa ra phần còn lại của thế giới sau khi có tiếpxúc của người châu Âu với châu Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16 Ngô là cây lươngthực được gieo trồng nhiều Các giống ngô lai ghép được các nông dân ưa chuộng hơn sovới các giống, thứ ngô thông thường do có năng suất cao vì có ưu thế giống lai

Thân cây ngô trông tương tự như thân cây của các loài tre và có các khớp nối(các mấu hay mắt) cách nhau Các bắp ngô (bẹ ngô) là các cụm hoa cái hình bông, đượcbao bọc trong một số lớp lá, và được các lá này bao chặt vào thân đến mức chúng không

lộ ra cho đến khi xuất hiện các râu ngô màu hung vàng từ vòng lá vào cuối của bắp ngô.Trên đỉnh của thân cây là cụm hoa đuôi sóc hình chùy chứa các hoa đực, được gọi là cờngô Mỗi râu ngô đều có thể được thụ phấn để tạo ra một hạt ngô trên bắp Đối với bắpngô tươi thì bẹ và râu chiếm 20% khối lượng toàn bắp, cùi chiếm 20% và hạt chiếm 60%

khối lượng Ngô là loại thực vật cần thời gian ban đêm dài và ra hoa trong một lượng nhấtđịnh ngày nhiệt độ tăng trưởng >10 °C

Hạt ngô là phần chủ yếu của bắp ngô, nằm ở các vị trí khác nhau bắp thì thường cómột số đặc tính không giống nhau Hạt ở cuống bắp thường tròn, hạt ở giữa bắp thườngdẹt Hạt ở cuối bắp thường nhỏ và có độ ẩm cao hơn Nó là loại hạt trần, không có vỏ trấubao bọc mà chỉ có các lớp vỏ ngoài và vỏ trong Khác hẳn với các hạt lương thực khác,hạt ngô có phôi rất lớn, có thể chiếm đến 8 - 15% khối lượng hạt Các lớp vỏ chiếm 4 -5% Mày ngô khoảng 1,2 - 1,8% Nội nhũ chiếm 80 - 83% [1]

Dựa vào cấu tạo tinh bột của nội nhũ hạt, bắp được chia thành 5 loại sau:

- Bắp răng ngựa (Zea mays Indentata Sturt): hạt tương đối lớn, dẹt, đầu hạt có vếtlõm như hình cái răng Hai bên sườn hạt là tinh bột miền sừng, đầu và giữa hạt là chấttinh bột mềm (miền bột) Vỏ hạt màu vàng, đôi khi màu trắng Hàm lượng tinh bộtkhoảng 60 - 65% khối lượng hạt, trong đó 21% amylose và 79% là amylopecin Bắp răngngựa chủ yếu dùng để sản xuất thức ăn gia súc và còn dùng làm nguyên liệu cho côngnghiệp hay thức ăn cho người

- Bắp đá (Zea mays Indurata Sturt): hạt tròn, nội nhũ chứa nhiều tinh bột miềnsừng; vỏ hạt có màu trắng ngà, màu vàng, đôi khi có màu đỏ Hàm lượng tinh bột chiếmkhoảng 56-75% khối lượng hạt trong đó 21% là amylose và 79% là amylopectin Bắp đáthường được dùng để chế biến thức ăn cho người và gia súc, hay dùng làm nguyên liệucho công nghiệp

- Bắp nếp (Zea mays Cerating Kalesh): còn gọi là bắp sáp, hạt bắp tròn, to, bề mặtnhẵn, màu trắng đục hoặc màu vàng Hàm lượng tinh bột chiếm khoảng 60% khối lượnghạt trong đó amylopectin chiếm gần 100%, tỉ lệ amylose không đáng kể Bắp nếp chủ yếulàm thức ăn cho người và còn làm nguyên liệu cho công nghiệp sản xuất bánh kẹo

- Bắp bột (Zea mays Amylacea Sturt): hạt bẹt và đầu tròn, mặt hơi nhằn Hàmlượng tinh bột chiếm khoảng 55 - 80% khối lượng hạt trong đó 20% là amylase và 80% làamylopectin Bắp bột hầu hết dùng làm thức ăn cho người

- Bắp đường (Zea mays Saccharata Sturt): hạt dẹt nhăn, vỏ có màu vàng, trắnghoặc tím Hàm lượng tinh bột của nội nhũ tương đối từ khoảng 25 - 47% khối lượng hạt.Hàm lượng đường và dextrin khá cao, có thể đến 19 -31% khối lượng hạt Thành phầntinh bột của ngô đường gồm 60 - 90% amylose và 10 - 40% là mylopectin Bắp đườngthường dùng làm thức ăn cho người và sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm [2]

phần hóa học của bắp ngô

Thông tin về tổng thành phần hóa học của bắp rất

phong phú Sự thay đổi của từng thành phần của hạt bắp phụ thuộc vào cấu trúc lý họccủa hạt, yếu tố di truyền và môi trường, quá trình chế biến thực phẩm

Bảng 1 1 Thông tin dinh dưỡng có trong 100g ngô ngọt [1]

Thông tin dinh dưỡng Hàm lượng

Hình 1 3 Bắp răng cưa

Hình 1 4 Bắp tẻ Hình 1 5 Bắp ngọt

Bảng 1 2 Thành phần hóa học của một số loại bắp (%) [3]

Loại bắp Độ ẩm Tro Chất đạm Chất béo thô Cacbohydra

Bảng 1 3 Thành phần hóa học của một số loại bắp (%) [4]

Các phần

1.1.1.3 Biến đổi nguyên liệu trong thu hoạch, vận chuyển và bảo quản

Sau khi thu hoạch, bắp ngô vẫn là nguyên liệu sống nên nhưng hoạt động sống của

nó vẫn diễn ra chủ yếu là các quá trình sau: hô hấp, chín sau thu hoạch, nảy mầm, quátrình bốc nóng

- Quá trình hô hấp

Chủ yếu là sự tiêu hao về tinh bột để sinh ra năng lượng cung cấp cho tế bàotrong hạt duy trì sự sống Hàm lượng ẩm càng cao thì hô hấp càng mạnh do nước tự do sẽtham gia phản ứng thủy phân đồng thời làm tổn hao chất khô nhanh chóng Số lượng chấtdinh dưỡng của hạt bị tiêu hao trong hô hấp nhiều hay ít phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:thành phần hóa học của hạt, mức độ hoàn thiện của hạt, độ ẩm và nhiệt độ của không khínơi bảo quản Có 2 dạng hô hấp là hô hấp yếm khí hoặc hiếu khí từ đó mà tạo ra sản phẩmkhác nhau tùy điều kiện hô hấp Kết quả của quá trình hô hấp là làm hao hụt lượng chấtkhô của hạt, làm tăng thủy phân của hạt và độ ẩm tương đối của không khí xung quanh,làm tăng nhiệt độ trong khối hạt và làm thay đổi thành phần không khí nơi bảo quản

- Quá trình chín sau thu hoạch

Sau thu hoạch các quá trình chín của hạt vẫn tiếp tục Trong hạt vẫn còn các chấtđơn giản mạch ngắn như acid amin, peptid, đường glucose, dextrin, các acid béo,glycerin, các chất này được hệ enzym tổng hợp của hạt xúc tác để tiếp tục tổng hợpthành các loại protein, glucid, lipid, đặc thù làm chất lượng hạt tăng

- Hiện tượng nảy mầm

Quá trình hô hấp và tự bốc nóng khi bảo quản, hàm ẩm tăng làm hạt nảy mầm nếukhông bảo đảm điều kiện bảo quản Khi hạt bắt đầu nảy mầm thì hoạt độ các chất mentăng lên, đặc biệt là amilaza thủy phân tinh bột thành đường để cung cấp cho mầm non, vìvậy làm giảm hàm lượng chất khô của hạt Quá trình này mầm này làm thay đổi hìnhdáng, cấu trúc của hạt, các tế bào và mô mới ở phôi phát triển thành mầm non và rễ, làm

giảm phẩm chất và thậm chí làm hư hỏng toàn khối hạt Cụ thể, sau 8 ngày mọc mầm hàmlượng chất khô của hạt giảm tới 12,2% hàm lượng đường trong hạt từ 2,5% tăng tới 6,8%.

- Quá trình bốc nóng

Do các cấu tử sống hô hấp sinh nhiệt mặt khác dẫn nhiệt của hạt bảo quản lạikém nên lượng nhiệt này không thoát ra ngoài được hoặc thoát chậm mà tích tụ làm tăngnhiệt độ của khối hạt Nguồn tạo nhiệt chủ yếu là do chính lương thực và vi sinh vật hôhấp giải phóng ra bên ngoài [4]

1.1.1.4 Kỹ thuật thu hoạch, vận chuyển và bảo quản nguyên liệu

 Quá trình thu hoạch và vận chuyển

Thời điểm thu hoạch tốt nhất là khi ngô chín già, khi đó râu ngô khô, đen, bẹ ngô

- Gặp ngày khô, nắng cần nhanh chóng hái ngô đã chín về rải mỏng phơi khô

- Nếu ngô chín vào đợt mưa dài ngày, cần vặt râu, bẻ gập bắp ngô chúi xuống đểnước mưa không thấm vào bên trong làm thối hỏng hạt ngô Đến khi nắng ráo sẽ thu vềphơi

- Ngô hái về không nên đổ đống vì ngô tươi có độ ẩm cao dễ bị thối mốc

Về nguyên tắc, bắp sau khi thu hái cần chở ngay về cơ sở bảo quản để kịp thời

xử lí và bảo quản Bắp được đựng trong bao bì, giỏ, thúng tre được xếp vào phươngtiện chuyên chở như ô tô, xe kéo, xuồng, Cách xếp nguyên liệu vào phương tiệnchuyên chở cũng phải cẩn thận, không xếp quá cao, xếp phải tạo nhiều kẽ hở để đảmbảo lưu thông không khí trong quá trình chuyên chở Phương tiện chuyên chở cần chechắn để tránh mưa, tránh nắng

Thời gian chuyên chở từ nơi thu hái đến cơ sở bảo quản càng ngắn càng tốt.Khi phải chuyên chở dài ngày thì tốt nhất là dùng phương tiện chuyên chở ở nhiệt độthấp

 Quá trình bảo quản

Để hạn chế tỷ lệ thổn thất trong bảo quản phải có dụng cụ bảo quản và chất lượngngô đem bảo quản thích hợp

- Bảo quản cả bắp:

Bảo quản theo cách này tốt nhất vì phôi hạt vẫn cắm vào lõi, không khí ẩm và sâumọt khó xâm nhập, thông thoáng nên không khí lưu thông dễ dàng, nhiệt độ và ẩm độkhông tích tụ trong đống bắp Bảo quản cả bắp còn làm tăng phẩm chất bắp vì chất dinhdưỡng từ lõi chuyển vào hạt Tuy nhiên, biện pháp này cũng có hạn chế như vận chuyểncồng kềnh, tốn bao bì và phương tiện vận chuyển, chứa đựng, khi sử dụng lại mất côngtách hạt

Kho bảo quản cả bắp phải là kho thoáng, xung quanh có lót lưới sắt hoặc phênthưa, cách sàn mặt đất và tường 40 – 60cm Nếu kho kín thì xung quanh tường có lót phênnứa cách mặt tường 20cm Kho lớn thì cần đặt ống thông hơi, không bị tích tụ nhiệt Bắpđược bảo quản cần chọn những bắp chất lượng tốt, thu hoạch xong bóc bớt lá

- Bảo quản hạt rời:

Phương pháp này kém an toàn hơn vì phôi không được bảo vệ nên dễ hút ẩm và dễ

bị nấm mốc, sâu mọt xâm nhiễm Theo kinh nghiệm của ngành lương thực thì bảo quảnkín là tốt nhất Ở trong kho người ta làm những bức tường bằng trấu dày 20cm bao phủlấy khối hạt Trước khi đổ hạt, lót một lớp trấu dày như trên rồi rải thêm một lớp vôi dàykhoảng 3 – 5cm, xong lót một lớp cót và đổ hạt lên trên Sau khi đổ đầy hạt, san phẳnglớp mặt, trải cót lên và lại tiếp tục đổ một lớp vôi, một lớp trấu dày lên trên, úp kín bề mặtkhối hạt Phương pháp này giữ được hàng năm, không bị sâu mọt, nấm mốc và sinh vậtkhác phá hại Trong điều kiện gia đình, với số lượng ít có thể dùng cót quây thành vựalàm hai lớp, lớp nọ cách lớp kia 20cm, ở giữa trải trấu khô sạch, đáy vựa cũng lót lớp trấudày 20cm rồi trải cót hoặc bao tải sạch, sau đó đổ đầy hạt bắp để bảo quản

Muốn đạt kết quả tốt khi bảo quản hạt bắp rời bằng phương pháp kín cần chú ý:

+ Trước khi nhập kho, hạt bắp phải được loại bỏ tạp chất và những hạt sâu mọt.+ Kho phải được vệ sinh sạch sẽ, phun thuốc khử trùng, lót trấu khô và chọn loạitrấu to bản và trong đống trấu.

+ Khi hạt chớm phát sinh sâu hại hoặc nấm bệnh thì cần đem phơi nắng ngay hoặcphun thuốc khử trùng

Ngoài ra còn có thể bảo quản bắp bằng các bao tải, thuận tiện cho việc bảo quản,không tốn phương tiện chứa đựng Bao tải xếp theo khối hẹp, chạy dài, chiều rộng 3 – 4bao, chiều cao không quá 10 bao Giữa các khối có chừa lối đi để kiểm tra dễ dàng Baotải đựng cần phơi khô, sạch sẽ [2]

Phương pháp bảo quản đối với bắp non tươi trong sản xuất sữa bắp non của nhàmáy là bảo quản cả bắp trong kho kín Kho chứa và phương tiện chứa phải kín hoàn toàn,đảm bảo chống nóng và chống ẩm tốt

1.1.1.5 Chỉ tiêu chất lượng về bắp (ngô) ngọt

Bắp ngô ngọt tươi phải đáp ứng các quy định về chất lượng theo 10 TCN 577

-2004 như sau:

1 Hình dạng

bên ngoài Bắp ngô ngọt tươi có dạng hình trụ dài, phát triển tự nhiên, lá bao

ngoài phải tươi, sạch, không dị hình, không bị chuột bọ cắn phá,không có sâu bệnh hoặc nấm mốc thuộc đối tượng kiểm dịch

Râu bắt đầu chuyển từ mầu trắng xanh sang mầu nâu hơi sẫm (râucòn tươi)

Cuống cắt sát lá bao ngoài cùng 1-2cm

2 Trạng thái

bên trong Bắp đều, không sâu bệnh, không nấm mốc, không khuyết khoảng

Hạt mầu vàng sáng, căng tròn, không nhăn, tương đối đều, đang

trong giai đoạn chín sữa (chín kỹ thuật)

3 Mùi vị Mùi đặc trưng của ngô ngọt tươi, không có mùi ôi hoặc mùi vị lạ

4 Độ chín Đảm bảo độ chín kỹ thuật (khi châm hạt thấy có nước sữa mầu

Salmonella Không được có trong 25g thực phẩm

- Hàm lượng kim loại nặng và dư lượng thuốc Bảo vệ thực vật: Theo quyết định số867/1998/QĐ-BYT của Bộ Y tế ngày 04/04/1998 về việc ban hành “Danh mục tiêu chuẩn

vệ sinh đối với lương thực, thực phẩm”

- Hàm lượng Nitrat (NO3-): nhỏ hơn 300 mg/kg [5]

1.1.2. Nguyên liệu phụ

1.1.2.1. Nước

Nước được sử dụng trong suốt dây chuyền sản xuất thực phẩm và cũng là mộtthành phần trực tiếp của sản phẩm sữa ngô Do đó, chất lượng nước sẽ ảnh hướng lớn đếnchất lượng và hương vị của sản phẩm Từ đó, ảnh hướng tới an toàn thực phẩm và sứckhoẻ người tiêu dùng

Nước được sử dụng trong công nghệ sản xuất thực phẩm nói chung phải đạt tiêuchuẩn của nước uống Tiêu chuẩn nước dùng trong sản xuất nước sạch được sử dụng theoQCVN 01-1:2018/BYT

Bảng 1.4 Chỉ tiêu nước sạch sử dụng trong sản xuất thực phẩm [6]

Bảng 1 4 Chỉ tiêu lý – hóa của sữa bột [7]

1 phần chất béo

Sữa bột nguyên chất

Trong sữa bắp, lượng đường chiếm khoảng 3 - 10%, được thêm vào để tăng vị ngọt

và mùi thơm cho sản phẩm Có thể sử dụng từ nhiều nguồn khác nhau, nhưng thông dụngnhất là đường saccarose kết tinh gồm đường tinh luyện và đường cát trắng

Bảng 1.5 Chỉ tiêu của đường tinh luyện và đường cát trắng [8][9]

Hình dạng Tinh thể trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khô,

không vón cụcMùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị

ngọt, không có mùi vị lạMàu sắc Tinh thể trắng Khi pha vào nước cất cho dung dịch

tương đối trong đến trong

+ E418 là gellan gum, là một polysaccharide tự nhiên được sản xuất bởi vi khuẩnSphingomonas eldea

Bổ sung vào sản phẩm có vai trò tạo độ đặc và làm dày, tăng động năng của cácchất có trong sữa, khi động năng ổn định thì các thành phần trong sữa luôn luôn dichuyển Từ đó ngăn chặn quá trình phân tách giữa bột sữa hoặc chất béo sữa và nước, duytrì sự phân tán của hai hay nhiều thành phần nhằm tạo nên sự đồng nhất cho sản phẩm,tạo gel, giữ cấu trúc thành phần của thực phẩm như ban đầu trong thời gian lâu hơn Liềulượng sử dụng mỗi loại là 0,05% (0,5g/1 kg sản phẩm) [11]

- Chất bảo quản E202 hay còn gọi là kali sorbate, là muối của sorbic acid được sử dụng để

ức chế nấm mốc và nấm men Là phụ gia an toàn, không độc với cơ thể, không gây mùi vị

lạ hay làm mất mùi tự nhiên của thực phẩm Liều lượng sử dụng là 0,1% (1g/1 kg sảnphẩm) [12]

Ngoài ra, còn bổ sung thêm hương liệu bắp tổng hợp dùng cho thực phẩm đượctuân theo TCVN 6417 - 2010 để nâng cao cảm quan, chất lượng sản phẩm Liều lượng sửdụng là 0,05% (0,5g/1 kg sản phẩm)

1.2.1. Giới thiệu chung về sản phẩm

Sữa bắp là một loại thực phẩm ở dạng lỏng, có màu vàng đẹp, thơm mùi bắp non,được chế biến từ nguyên liệu là bắp bằng phương pháp nghiền nhỏ hạt ngô để thu bộtbắp và thu thập các dư lượng sữa từ ngô sau đó nấu chín Đây là được xem là một thứcuống thơm ngon, bổ dưỡng cho cơ thể, không chứa cholesterol, không có lactose nên cómùi vị tự nhiên, không có mùi hôi như sữa bò thông thường.

Sữa bắp có ưu điểm là nguyên liệu dễ tìm và giá lại rẻ đồng thời dễ chế biến nênnhiều người có thể tự tay chế biến ở nhà Xuất phát nguyên thủy của sữa bắp là từnước Mỹ, tại đây, sữa bắp là các sản phẩm từ ngô ngọt và được chế phẩm ởdạng lỏng, sệt, nó được chế biến như là một món xúp hoặc nước sốt và là một phần quantrọng của ẩm thực miền Trung Tây Hoa Kỳ, thường được bán theo các đóng hộp Ở Việt

Nam, việc chế biến sữa bắp tương tự như cách chế biến sữa đậu nành và là sản phẩm xuấthiện trên thị trường trong thời gian gần đây.

Hình 1 8 Sữa bắp nonLợi ích sữa bắp mang lại cho sức khỏe con người: [13]

- Chống táo bón và các bệnh đường ruột

- Bảo vệ thai phụ, người thiếu máu

- Giảm căng thẳng thần kinh, chống stress và suy giảm trí nhớ

- Ngăn ngừa lão hóa nhanh

Lưu ý khi sử dụng sữa bắp: [14]

- Khi sử dụng sữa bắp quá ngọt mỗi ngày, ta sẽ dễ mắc các bệnh như béo phì, tiểuđường, dễ sâu răng từ đó tăng lượng đường huyết trong máu, tăng lượng cholesterol và

- Không nên sử dụng sữa bắp ở các cơ sở tự làm, không có thương hiệu uy tín vìkhông đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

1.2.2. Chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm sữa bắp

1.2.2.1 Chỉ tiêu cảm quan

- Màu sắc: Màu vàng nhạt đến vàng

- Trạng thái: Mịn, đồng nhất, không vón cục, không bị kết tủa Để lâu cho phép bị tách lớpnhẹ nhưng khi lắc thì vẫn đồng nhất

- Hương: thơm đặc trưng của bắp non

- Vị: ngọt dịu, hài hòa

1.2.2.2 Chỉ tiêu kim loại nặng

Hàm lượng kim loại nặng tuân theo QCVN 6-2:2010/BYT đối với sản phẩm đồuống không cồn

- Chì (Pb) không quá : 0,05mg/l

- Thiếc (Sn) không quá : 150mg/l

1.2.2.3 Chỉ tiêu vi sinh vật

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí: ≤ 100 CFU/ml

- Coliform: không phát hiện

- E.coli: không phát hiện

- Tổng số nấm men và nấm mốc: ≤ 10 CFU/ml

1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa bắp ngoài nước

Theo thống kê, ngô (bắp) là loại lương thực được sản xuất nhiều chỉ đứng thứ basau lúa mì và lúa gạo và là cây trồng có tốc độ tăng trưởng về năng suất cao nhất trongcác cây lương thực chủ yếu

Nước có diện tích trồng bắp lớn nhất là Mỹ, tại khu vực Châu Á, Trung Quốc lànước có sản lượng ngô đứng đầu, tiếp đến là Thái Lan, Indonesia, Philippin và Việt Nam.Theo Viện nghiên cứu chương trình lương thực thế giới, nhu cầu ngô trên thế giới vàonăm 2020 lên tới 852 triệu tấn [15]

Bắp được sử dụng để chế biến thức ăn cho con người và thức ăn trong chăn nuôi.Các sản phẩm chế biến phổ biến như là bắp ngọt nguyên hạt đóng lon, bắp sấy, bắp tươitách hạt, sữa bắp, ngũ cốc Thị trường thế giới thường sử dụng các dòng sữa thực vậtnhư hạt hạnh nhân, óc chó, đậu nành, yến mạch Trong đó sữa bắp cũng là một dòng sữathực vật, đang là thức uống khá mới mẻ và kích thích được sự tò mò của người tiêu dùng

về hương vị và chất lượng sản phẩm trên thế giới Sản phẩm này chủ yếu được sản xuất

và tiêu thụ ở các nước thuộc Châu Á, còn ở các nước Châu Âu, Châu Mĩ thì sữa bắp ítđược ưa chuộng hơn Tuy vậy, sữa bắp cũng đã có mặt trên thị trường và dần được yêuthích bởi sự thơm ngon và hàm lượng dinh dưỡng tốt của nó

1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa bắp trong nước

Những năm gần đây, trào lưu tiêu dùng các sản phẩm sữa thực vật thực sự pháttriển mạnh mẽ nhờ sự đa dạng trong thói quen sinh hoạt và các trường phái ăn uống lựachọn ăn chay trường Bên cạnh đó người tiêu dùng lựa chọn sữa hạt để kết hợp cho chế độ

ăn uống đa dạng và khỏe mạnh hơn

Ở nước ta, bắp ngọt thường được dùng nhiều để ăn tươi, luộc, nấu chè hoặc nấusúp Sản phẩm bắp hạt đóng hộp cũng được nghiên cứu, sản xuất trong nước và bán trênthị trường dần trở nên phổ biến hơn với người dân thành thị Sữa bắp non đã được ngườitiêu dùng ưa thích do đặc tính dễ uống, mùi vị thơm ngon bổ dưỡng và giá thành hợp lí,phù hợp với cả người lớn và trẻ nhỏ, cùng với những lợi ích tốt cho tim mạch dự đoán sẽcàng được người tiêu dùng thông thái lựa chọn

Sản phẩm sữa bắp hầu như do các doanh nghiệp tư nhân sản xuất, đóng trong chainhựa bán và uống ngay trong khoảng 3 ngày ở 4-8oC nên số lượng sản xuất còn hạn chế.Với đặc điểm là khó bảo quản, thời gian bảo quản, sử dụng rất ngắn và yêu cầu nhiệt độlạnh nên hiện nay cũng rất ít nhà máy, công ty chế biến và sản xuất sữa bắp non dù chonhu cầu về thức uống này ngày càng tăng lên

Trên thị trường hiện nay xuất hiện không ít loại sữa bắp không rõ nguồn gốc Sữabắp này có màu vàng nhạt, tương tự như màu của một số loại sản phẩm chính hãng Tuynhiên, trên các chai lọ đựng sữa không hề ghi thông tin nào liên quan đến sản phẩm như:

nơi sản xuất, cơ sở sản xuất, hạn sử dụng, thành phần dinh dưỡng… Do đó, người tiêudùng nên lựa chọn những thương hiệu sữa bắp uy tín để đảm bảo sức khỏe bản thân vàchất lượng sản phẩm một cách tốt nhất.

Một số sản phẩm sữa bắp chính hãng trên thị trường Việt Nam hiện nay:

Hình 1 9 Một số sản phẩm sữa bắp trên thị trường Việt Nam hiện nay

Thiết kế nhà máy chế biến sữa bắp non năng suất 11,7 triệu lít sản phẩm/ năm

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BẮP NON

2.1 Chọn quy trình sản xuất

Làm nguội (to = 25oC)

Rót và bao gói

Dán ống hút

Tiệt trùng UHT(to = 137-140oC, t = 4-6s)

In phun HSD và NSX

Đóng lốc

Xếp thùng

Lưu kho

Đồng hóa(to = 58-60oC, 2 cấp 200/50) bar)

SVTH: Hà Diệu Hiền GVHD: TS Mạc Thị Hà Thanh

2.2 Thuyết minh quy trình sản xuất

2.2.1 Tiếp nhận nguyên liệu và bảo quản

Bắp là nguyên liệu chính dùng để sản xuất Chất lượng của sản phẩm phụ thuộc rấtlớn vào nguyên liệu Bắp có chất lượng tốt thì sản phẩm có chất lượng càng cao và ngượclại Vì vậy, trong sản xuất bắp cần phải lựa chọn đúng tiêu chuẩn chất lượng

Sử dụng bắp mới thu hoạch của các giống bắp ngọt hiện có Chọn bắp có hạt bắp đều, màu vàng sáng, không bị sâu mọt, hư hỏng, hình dáng phải nguyên vẹn Bóc hết lá

bẹ và râu rồi rửa sạch bắp

Một số yêu cầu khi lựa chọn nguyên liệu:

- Có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng

- Được cung cấp bởi những nhà cung cấp uy tín

- Đáp ứng các yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm

- Bắp tươi, có độ non kỹ thuật thích hợp, hạt bắp có màu vàng sáng, hạt mềm, khichâm vào có sữa trắng đục

Ngô thu hoạch về tốt nhất là chế biến ngay Nếu không phải bảo quản bắp tươi tạmthời trong kho lạnh 1-2 ngày, trước khi tiến hành sản xuất, nhiệt độ kho lanh từ 5oC –

10oC

2.2.2 Tách vỏ

- Mục đích:

Loại bỏ phần không có giá trị dinh dưỡng Đồng thời tiếp tục loại bỏ bớt những

trái không đạt tiêu chuẩn

Sơ đồ 2 1 Sơ đồ quy trình sản xuất sữa bắp non

Bóc hết bẹ ngô, bỏ hết râu ngô Người công nhân thao tác thủ công và kiểm trabằng mắt thường đối với những bắp ngô hư hỏng, bị sâu nhiều, hạt lép, bầm dập, khôngđạt tiêu chuẩn sản xuất sẽ được loại bỏ ngay.

Cho hạt ngô nguyên liệu vào bồn rửa, tiến hành rửa với nước sạch Kết hợp sục khí

để làm sạch tối đa và loại bỏ được những hạt lép, mài ngô, râu ngô còn sót lại

2.2.5 Nghiền ướt

- Mục đích:

Nhằm phá vỡ cấu trúc tế bào của hạt bắp, tạo điều kiện tốt cho các chất dinh dưỡng

hòa tan trong nước tạo thành dung dịch huyền phù

- Tiến hành:

Dùng nước công nghệ 700C để tăng hiệu quả trích ly với tỷ lệ về khối lượng nước :

bắp là 5 : 1 Công đoạn nghiền được chia thành hai giai đoạn: nghiền thô và nghiền mịn

giúp hạt bắp nghiền đều và nhỏ

2.2.6 Trích ly

- Mục đích:

+ Tách dịch sữa bắp ra khỏi hạt bắp, thu hồi tối đa dịch sữa để chế biến sản phẩm + Loại bỏ cặn và các chất không tan trong dịch sữa giúp nâng cao chất lượng sữatốt nhất

- Tiến hành:

Quá trình trích ly được thực hiện 2 lần Dịch ngô sau khi nghiền ướt được chuyểnsang thiết bị trích ly kiểu ly tâm liên tục để tách bã không hòa tan ra khỏi dịch ngô Sautrích ly lần 1 phần dịch thu được sẽ thực hiện công đoạn tiếp theo Phần bã không hòa tanđược trộn lại với nước theo tỷ lệ 2 nước : 1 bã để tiến hành trích ly lần 2 nhằm vắt kiệt cácchất hòa tan còn sót lại trong bã Dịch trích ly lần 2 thu được sẽ bơm ngược trở lại đểdùng cho quá trình nghiền.

2.2.7 Phối trộn

- Mục đích:

Phối trộn dịch sữa bắp với nước, đường, phụ gia, hương liệu để được sản phẩm vớicác thành phần như mong muốn Nâng cao chất lượng, tăng thời hạn bảo quản và tạohương vị đặc trưng cho sản phẩm

- Tiến hành:

Sử dụng thiết bị phối trộn có cánh khuấy, thực hiện khuấy trộn một cách tuần hoàntheo trình tự: dịch sữa bắp, sữa bột đã được hoàn nguyên, syrup đường đã được nấu sẵn,chất ổn định nhũ tương, phụ gia thực phẩm với tỉ lệ theo đúng công thức đưa ra Nhiệt độphối trộn là 40-45 oC , thời gian 5 phút

+ Tách khí còn lại trong sữa, giúp quá trình đồng hóa đạt hiệu quả cao nhất

+ Hạn chế quá trình oxi hóa làm chất dinh dưỡng ít bị tổn thất và biến màu sảnphẩm, đuổi bớt một số hợp chất dễ bay hơi gây mùi lạ cho sữa

+ Tạo áp suất chất không trong bao bì khi làm nguội để tránh phồng, rộp hộp

Sữa sẽ được bơm từ thiết bị gia nhiệt sang thiết bị bài khí Tại đây thiết bị tạo áplực chân không thích hợp làm cho các khí hòa tan, dạng phân tán và một phần hơi nướccùng các hợp chất dễ bay hơi thoát ra khỏi thiết bị qua bộ phận ngưng tụ đặt trên đỉnhthiết bị, sữa thoát ra dưới đát thiết bị Yêu cầu là phải tách tối đa hàm lượng khí còn lạitrong sữa Quá trình bài khí thực hiện ở nhiệt độ 65-68 oC , áp suất 0,6 bar.

bề mặt làm tăng vận tốc chuyển động của dòng sữa

2.2.11 Tiệt trùng UHT

- Mục đích:

+ Tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật chịu nhiệt và bào tử của nó

+ Vô hoạt không thuận nghịch những enzyme có trong sữa

+ Kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm, đảm bảo an toàn tuyệt đối về mặt vi sinhcho sản phẩm

- Tiến hành:

Tiệt trùng ở nhiệt độ siêu cao UHT sử dụng hơi nước nóng tiếp xúc gián tiếp vớisữa thông qua thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng Chế độ xử lí nhiệt là 137-140 oC ,thời gian 4-6 giây

2.2.12 Làm nguội

- Mục đích:

Làm nguội nhằm tránh những biến tính tiếp theo của sữa ở nhiệt độ cao, tiếp tụctiêu diệt vi sinh vật do làm lạnh nhanh gây sốc nhiệt.

Nguyên tắc của quá trình rót vô trùng là sản phẩm đã được tiệt trùng, bao bì phảiđược tiệt trùng, rót trong môi trường vô trùng, hàn kín bao bì và sản phẩm vô trùng

Các hộp sữa khi được in phun đầy đủ thông tin sẽ đem đi đóng lốc, xếp thùng Cứ

3.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy

Theo các số liệu ban đầu: Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa bắp non năng suất 11,7triệu lít sản phẩm/năm

3.1.1 Biểu đồ nhập nguyên liệu

Trong năm 2023 bắp tươi nguyên trái được nhập về nhà máy theo bảng 3.1

Bảng 3 1 Biểu đồ nhập nguyên liệu

Đối với tất cả các loại máy móc thiết bị, nhà xưởng,… sau một thời gian sảnxuất đều phải được vệ sinh, sửa chữa Máy móc thiết bị sẽ được bảo dưỡng trong thờigian nghỉ sản xuất tức là các tháng còn lại do không có nguyên liệu.

Bảng 3 3 Bảng kế hoạch sản xuất của nhà máy trong năm 2023

- Số ngày làm việc trong 1 năm: 154 ngày, mỗi ngày làm 3 ca

- Số ca làm việc trong 1 năm: 462 ca, mỗi ca làm việc 7,5 tiếng

3.2 Tính cân bằng vật chất

3.2.1 Số liệu ban đầu

- Theo các số liệu ban đầu:

Năng suất : 11 700 000 lít sản phẩm/năm

Nguyên liệu: bắp tươi nguyên trái

- Giả thiết hao hụt qua các khâu như bảng sau:

Bảng 3 4 Tỉ lệ tiêu hao qua từng công đoạn trong quá trình sản xuất