báo cáo thục tập nhà máy nước thực phẩm quang minh

Trong sản xuất, đậu nành phải được lựa chọn đúng tiêu chuẩn.Chất lượng hạt đậu nành ảnh hưởng rất lớn chất lượng của sảnphẩm, đặc biệt là giá trị cảm quan.. Các biến đổi xảy ra trong quá

Chương I:

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH

 

1.1 NGUYÊN LIỆU.

1.1.1 Đậu nành.

Đậu nành có tên khoa học là Glycine Max Merrill Đậu nành là loại

ngũ cốc quan trọng của ngành lương thực thực phẩm thế giới

Hạt đậu nành là một loại nguyên liệu thực vật rất giàu protein.Cấu trúc hát đậu nành: Hạt đậu nành có ba bộ phận:

- Vỏ hạt: chiếm 8% trọng lượng hạt

Thành phần hóa học của hạt đậu nành:

- Protein và thành phần acid amin:

 Hàm lượng protein tổng dao động trong hạt đậunành từ 29.6–50.5%, trung bình là 36-40% Các nhóm proteinđơn giản (% so với tổng số protein): albumin (6-8%), globulin (25-34%), glutelin (13-14%), prolamin chiếm lượng nhỏ không đángkể

 Protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiềuacid amin không thay thế như leucine, lysine, threonine, valin,isoleucine, phenylalanine, tryptophan Trừ methionine và cysteinehơi thấp, các acid amin khác của đậu nành có thành phầngiống thịt

- Ngoài ra protein đậu nành còn chứa 2 thành phầnkhông mong muốn là :

 Trypsine – Inhibitors ức chế enzyme trypsine tiêu hóaprotein của động vật

 Hemaglutinines là protein có khả năng kết hợp vớihemoglobin nên làm giảm hoạt tính của hemoglobin

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

no (acid enoleic, acid linoleic, acid linolenic, acid oleic)

 Trong dầu đậu nành còn chứa một lượng nhỏphosphatid, đặc biệt nhiều lecithine (2%) có tác dụng làm cơthể trẻ lâu, sung sức, tăng trí nhớ, tái sinh mô, cứng xương,tăng sức đề kháng

- Carbohydrates: Carbohydrates trong đậu nành chiếmkhoảng 34% khối lượng khô, trong đó hàm lượng tinh bột khôngđáng kể Carbohydrates được chia làm 2 loại: loại tan trong nướcchiếm khoảng 10% (bao gồm các loại đường không khử nhưsucrose, raffinose và stachyose) và loại không tan trong nước(cellulose, hemicellulose)

Bảng 3: Thành phần Carbonhydrate của đậu nành.

Các loại đường khác * 5.1

* Bao gồm một lượng nhỏ các đường arabinose, glucose và verbascose.Chú ý : raffinose và stachyose không được tiêu hóa bởi enzyme tiêu hóanhưng lại bị lên men bởi vi sinh vật ở ruột tạo ra khí gây hiện tượng sôibụng

- Chất tro: Chất tro trong đậu nành từ 4.5–6.8% Nếu tínhtheo phần trăm chất khô toàn hạt thì thành phần tro như sau :

P2O5 0.6–2.18% SO3 0.41–0.44%

K2O 1.91–2.64% Na2O 0.38%

MgO 0.22–0.55% Chất khác 1.17%

Ngoài ra còn có các nguyên tố khoáng khác: Al, Fe, I, Mn, Cu,Mo…

- Vitamine: Đậu nành chứa nhiều vitamine khác nhau, ngoạitrừ vitamine C và vitamine D

Bảng 3: Thành phần Vitamine của đậu nành.

- Một số Enzyme trong đậu nành:

 Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua hàng ruột

do đó không nên ăn đậu nành sống

 Lipase: thủy phân glyceride tạo thành glycerin và acid béo

 Phospholipase: thủy phân ester của acid acetic

 Lipoxygenase : xúc tác phản ứng chuyển H2 trong acidbéo

1.1.2 Nước.

Nước là một trong các thành phần chủ yếu của sữa đậu nànhvà hầu hết các loại nước giải khát khác Thành phần, các tính chấtlý hóa, vi sinh của nước sẽ có ảnh hưởng trực tiếp đến kĩ thuật sảnxuất và chất lượng của sản phẩm Do đó, nước dùng trong sản xuấtsữa đậu nành có yêu cầu khá nghiêm ngặt như sau:

- Trong suốt, không màu, không có mùi vị lạ

- Đảm bảo tính chất vi sinh như chỉ số E coli không lớnhơn 3

- Là loại nước mềm, hàm lượng các muối, kim loại phảithỏa mãn tối thiểu các yêu cầu sau:

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

Bảng 4: Chỉ tiêu kim loại nặng của nước trong sản xuất nước giải khát.

Chỉ tiêu Hàm lượng yêu cầu

1.1.4 Các nguyên liệu khác.

Hương đậu nành: có tác dụng cải thiện hương của sữa thànhphẩm

Caragenan: tạo độ nhớt thích hợp cho sản phẩm sữa và giúp làmbền hệ nhũ tương, ngăn chặn sự tách lớp, làm cho hỗn hợp trở nênđồng nhất

Caramen: tạo hương vị đặc trưng cho sữa

1.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH.

1.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ.

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

1.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ.

1.2.2.1 Lựa chọn guyên liệu.

Trong sản xuất, đậu nành phải được lựa chọn đúng tiêu chuẩn.Chất lượng hạt đậu nành ảnh hưởng rất lớn chất lượng của sảnphẩm, đặc biệt là giá trị cảm quan

Yêu cầu của hạt đậu nành:

- Chín thành thục về mặt sinh học, loại bỏ những hạt non

- Chọn những hạt nguyên, không sâu bệnh

- Độ ẩm thấp (17%)

- Vỏ hạt màu nâu vàng nhạt Tránh những hạt có vỏ màu xanh vìhợp chất chlorophyll có trong vỏ hay trong lá mầm tạo vị đắng vàchuyển thành hợp chất phyophytin (màu nâu) trong quá trình chếbiến

1.2.2.2 Ngâm.

Mục đích: Quá trình ngâm làm cho hạt đậu hút nước trương nở lênnhờ nước hút vào các tâm hút nước Nước có tính lưỡng cực nên khingấm vào hạt nó sẽ làm cho các phân tử protein, lipid, glucid bị hydrathóa và giúp chúng dễ phân tán vào dịch sữa sau này

Các biến đổi xảy ra trong quá trình ngâm:

- Biến đổi vật lý: Trong quá trình ngâm, hạt đậu nành hút nước,trương nở dẫn đến sự tăng về kích thước, khối lượng từ 2-3lần Hạt đậu trở nên mềm hơn

- Biến đổi hóa học và hóa lý: Hạt đậu nành bị hydrate hóađáng kể Trong quá trình này một số protein, lipid, glucid đặcbiệt là các oligosaccharide như raffinose, stachyose được trích ly rakhỏi hạt đậu nành Điều này có ý nghĩa quan trọng vì chính cácglucid này là nguyên nhân gây khó tiêu khi sử dụng sảnphẩm sữa đậu nành

Thông số kỹ thuật :

- Thời gian ngâm : 4 -6 giờ

- Tỉ lệ đậu : nước = 1 : 2

- Hóa chất ngâm : NaHCO3 Lượng NaHCO3 cho vào khoảng 0.5 – 1kg/bồn

- Khối lượng đậu dùng sản xuất trong 1 ngày : 1 tấn

- Khối lượng đậu mỗi mẻ : 55 kg

Thiết bị :

- Quá trình ngâm hạt đậu nành được thực hiện trong các bồn hìnhtrụ đáy côn

- Kích thước bồn : D = 1m, H = 1.8 – 2m

1.2.2.3 Nghiền.

Mục đích:

- Phá vỡ cấu trúc tế bào để giải phóng các chấtprotein, lipid, glucid đồng thời dùng nước hòa tan các chất đóthành dung dịch huyền phù

- Vô hoạt enzyme lipoxydase

- Giảm mùi đậu nành

Các biến đổi diễn ra trong quá trình nghiền:

- Biến đổi vật lý: Các hạt đậu nành giảm kích thước đáng kể,

thành các hạt mịn

- Biến đổi hóa học: Một số chất màu, mùi bị phân hủy bởi

nhiệt độ

- Biến đổi hóa lý: Đây là biến đổi quan trọng Vì quá trìnhnghiền vừa giảm kích thước hạt vừa góp phần trích ly các chấtdinh dưỡng trong đậu nành ra dịch lỏng

- Biến đổi hóa sinh: Những biến đổi hóa sinh trong quá trìnhnghiền có ý nghĩa trong việc cải thiện giá trị cảm quan củasản phẩm Khi mô bào vừa bị phá vỡ, enzyme lipoxygenase lậptức bị vô hoạt bởi nhiệt độ, nên các phản ứng oxy hóa tạomùi không diễn ra

Thông số kỹ thuật:

- Tỉ lệ đậu : nước = 1: 8 (w/w)

- Huyền phù tạo thành sau khi nghiền được chứa trong bồn chứa.Đồng thời thêm nước 70oC vào Tỉ lệ huyền phù : nước = 1 : 1.Thiết bị: Quá trình nghiền được thực hiện bằng máy nghiền 2 thớtđá

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

đá 1 thớt đá đứng yên và 1 thớt đá được dẫn động nhờmotor làm cho nguyên liệu được nghiền nhỏ Trong quá trìnhnghiền nước được bổ sung vào cùng với nguyên liệu để giúptrích ly các chất trong nguyên liệu vào nước Sản phẩm sau khi

ra khỏi 2 thớt đá sẽ được đưa ra ngoài qua ống tháo liệu

1.2.2.4 Ly tâm.

Mục đích:

- Loại bỏ các chất không tan ra khỏi dịch chiết sau khi nghiền, thulấy dịch huyền phù sữa là hỗn hợp có thành phần chính làchất béo và protein

- Giúp cho quá trình truyền nhiệt tốt hơn trong các giai đoạn sau

- Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm

Các biến đổi diễn ra trong quá trình ly tâm: Trong quá trình ly tâm,hầu như không có biến đổi sâu sắc về các thành phần hóa học haycác thành phần khác Tuy nhiên có sự có sự thay đổi lớn về hóa lývà cảm quan

- Biến đổi hóa lý: Dung dịch trở nên đồng nhất, các hạt phântán tương đối đều trong dung dịch

- Biến đổi cảm quan: Trạng thái của dung dịch trở nên đồngnhất, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm

- Ngoài ra trong quá trình ly tâm có sự tổn thất protein

Thiết bị: Huyền phù sữa sau khi nghiền sẽ được đưa qua hệ thống

ly tâm gồm : ly tâm vắt, ly tâm ngang và ly tâm đứng

Bã đậ u nà nh

Dịch sữ a

Motor

 Nguyên tắc hoạt động: Huyền phù sữa được dẫn vào thiết

bị từ phểu nhập liệu rơi vào thùng quay Đến đáy thùngquay, dịch sữa sẽ đi qua màng lọc và được dẫn vào bồnchứa Bã thô dưới tác dụng của lực ly tâm sẽ được đẩy rangoài qua lỗ ở trên thân thiết bị và chứa vào một bồnkhác

- Ly tâm ngang:

 Cấu tạo: Thiết bị có dạng hình trụ D = 0.6m, H = 1.5m Thùngquay có gắn vải lọc, trên thành thùng quay có nhiều lỗnhỏ

Dịch sữa

Thùng quay

Vải lọc

Dịch sữa trongMotor

Lỗ

 Nguyên tắc hoạt động: Dịch sữa sau khi qua thiết bị ly tâmvắt sẽ được dẫn theo đường ống vào thiết bị ly tâm ngangtừ đỉnh thiết bị Dưới tác dụng của lực ly tâm, phần bãmịn có khối lượng riêng lớn hơn nên văng ra ngoài và bámvào vải lọc còn dịch sữa sẽ đi qua vải lọc và các lỗ trênthùng quay xuống đáy thiết bị rồi được dẫn vào bồn chứabên ngoài Sau 4 mẻ làm việc, người sẽ tiến hành tháobã

- Ly tâm đứng:

 Cấu tạo: Thiết bị có dạng hình trụ D = 0.3m, H = 1.7m

Bộ phận điều chỉ nh tốc độ quay

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

có khối lượng riêng lớn hơn nên văng ra ngoài và bám vàothành thùng quay còn dịch sữa sẽ đi lên đỉnh thùng quayrồi được dẫn vào bồn chứa bên ngoài Sau 8 mẻ làm việc,người sẽ tiến hành tháo bã Vận tốc quay 10000 vòng/phút

1.2.2.5 Nấu.

Mục đích:

- Phân hủy các chất có hại trong đậu như trypsine Inhibitor,hemagglutinines

- Khử mùi tanh, cải thiện mùi vị của sữa đậu nành

- Tiêu diệt vi sinh vật

Các biến đổi diễn ra trong quá trình nấu:

- Biến đổi vật lý: Nhiệt độ của dịch sữa tăng lên kèm theo sựthay đổi độ nhớt, khối lượng riêng

- Biến đổi hóa học: Dưới tác dụng của nhiệt độ một số chất

bị thất thoát như vitamin, chất tạo mùi, tạo màu Một số proteincó thể bị biến tính trong giai đoạn này nhưng không sâu sắcđến mức có thể làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

- Một số biến đổi về hóa lý, hóa sinh nhưng không đáng kể.Thông số kỹ thuật:

- Hơi nước bão hòa : p = 3-4 kg/m2

- Nhiệt độ nấu : 100OC

- Thời gian nấu : 15 phút -1 giờ

- Trong quá trình nấu có bổ sung thêm Caragenan và lactose Lượng lactose cho vào:

 Đối với sữa đậu nành loại I: 8 kg lactose

 Đối với sữa đậu nành thường: 2.8 kg lactose

Cách tiến hành: Dịch sữa thu được sau quá trình ly tâm được dẫnvào bồn nấu Trình tự nấu như sau: sau khi qua ly tâm, cho vào bồn 200-500l sữa Tiếp theo cho lactose và caragenan vào nấu một thời gian Cuốicùng cho lượng sữa còn lại vào

Thiết bị: Quá trình nấu được thực hiện trong thiết bị hình tru,đáynón có các kích thước D = 1.2 m, H = 2 m; bên trong thiết bị có gắncánh khuấy để tăng hiêu quả quá trình nấu, tăng khả năng truyềnnhiệt

1.2.2.6 Phối trộn.

Mục đích:

- Tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

- Cải thiện giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm

Các biến đổi diễn ra trong quá trình phối trộn: Trong quá trình phốitrộn, dịch sữa được hoàn thiện về mùi, vị, dinh dưỡng là chủ yếu Cácbiến đổi khác hầu như không diễn ra

Thông số kỹ thuật:

- Quá trình phối trộn được thực hiện ngay trong bồn nấu Sau khinấu, tiến hành bổ sung vào dịch sữa các thành phần như:syrup, hương đậu nành và caramen

- Lượng syrup bổ sung trong giai đoạn này được nấu từ 200 kgđường RS cho mỗi mẻ nấu

Cách tiến hành: Dịch sữa sau khi nấu sẽ được bổ sung syrup, hươngđậu nành và caramen Syrup được nấu từ đường RS

- Quá trình tiệt trùng diễn ra thuận lợi hơn

- Cải thiện giá trị cảm quan về màu sắc, mùi vị, trạng thái củasản phẩm

Các biến đổi diễn ra trong quá trình đồng hóa:

- Biến đổi vật lý:

 Sự thay đổi kích thước hạt pha phân tán

 Sự thay đổi về nhiệt độ: có sự tăng nhiệt độ do va chạm.Sự tăng nhiệt độ không lớn, thường vài độ nên không ảnhhưởng nhiều

- Biến đổi hóa học:

 Nhiệt độ đầu vào của dung dịch càng cao thì biến đổi hóahọc diễn ra càng nhiều

 Các biến đổi hóa học diễn ra trong quá trình đồng hóa làkhông sâu sắc và không đáng kể

- Biến đổi hóa lý:

 Sự thay đổi bề mặt tiếp xúc pha: do kích thước của các hạttrong pha phân tán giảm nên bề mặt tiếp xúc pha của hệtăng

 Sự phân bố các hạt phân tán trong pha liên tục

- Biến đổi cảm quan:

 Hệ trở nên đồng nhất hơn

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

Hình 1: Kích thước cầu béo trước và sau quá trình đồng hóa.

- Trong quá trình đồng hóa, không có sự thay đổi đáng kể vềhóa sinh hay sinh học

Thông số kỹ thuật:

- Nhiệt độ sữa khi vào máy đồng hóa nằm trong khoảng 90oC

- Aùp lực đồng hóa 200-250bar

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồng hóa:

- Nồng độ các chất thuộc pha phân tán : khi nồng độ càngthấp thì quá trình đồng hóa diễn ra dễ dàng hơn

- Nhiệt độ: Nếu nhiệt độ thấp thì chất béo ở dạng rắn, quátrình đồng hóa sẽ không hiệu quả Nhiệt độ cao có thể làmgiảm độ nhớt, các phân tử chuyển động nhanh hơn… nên quátrình đồng hóa dễ dàng hơn Tuy nhiên, nếu nhiệt độ quá caosẽ gây ra các biến đổi bất lợi cho sữa

- Áp lực của quá trình đồng hóa

- Hàm lượng các chất tạo nhũ cho vào trước và sau quá trìnhđồng hóa để tránh hiện tượng hợp giọt

Phương pháp thực hiện: Quá trình đồng hóa sữa được áp dụngnguyên tắc áp lực cao Tiến hành đồng hóa 1 lần trên thiết bị đồnghóa 2 cấp

Thiết bị: Đồng hóa hai cấp (hai giai đoạn): có 2 khe hẹp

- Cấu tạo:

 Bơm piston cao áp được vận hành bởi động cơ điện (1) thôngqua một trục quay (4) và bộ truyền động (2) để chuyển đổichuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiếncủa piston

 Các piston (5) chuyển động trong xilanh ở áp suất cao Chúngđược chế tạo từ những vật liệu có độ bền cơ học cao Bêntrong thiết bị còn có hệ thống dẫn nước vào nhằm mụcđích piston trong suốt quá trình làm việc

Hình 2: Nguyên tắc hoạt động của thiết bị đồng hóa 2 cấp 1-Khe hẹp thứ

nhất 2-Khe hẹp thứ hai

Hình 3: Cấu tạo thiết bị đồng hóa 2 cấp

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến

thực phẩm Quang Minh

1 motor chính

2 bộ truyền đai

3 đồng hồ đo áp

9 bộ phận đồng hóa

10 hệ thống tạo áp suấtthủy lực

1- bộ phận sinh lực (forcer) thuộc hệ thống tạo đối áp; 2- vòng đập (impact ring);3- bộ phận tạo khe hẹp (seat); 4- hệ thống thủy lực tạo đối áp (hydraulicactuator); 5- khe hẹp.

Hình 3: Các bộ phận chính trong thiết bị đồng hóa áp lực cao

- Nguyên tắc hoạt động:

 Nguyên tắc chung của thiết bị đồng hóa sử dụng áplực cao: dựa vào áp suất bơm chất lỏng qua khe hẹp tạo ra vachạm cơ học kết hợp với sự chảy rối sẽ phá vỡ kích thướccủa các hạt phân tán

 Đầu tiên, mẫu nguyên liệu sẽ được đưa vào thiết bịđồng hóa bởi một bơm piston Bơm sẽ tăng áp lực cho hệnhũ tương từ 3bar lên đến 250bar tại đầu vào của khe hẹp.Người ta sẽ tạo ra một đối áp lên hệ nhũ tương bằng cáchhiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trong thiết bị giữa bộ phậnsinh lực (1) và bộ phận tạo khe hẹp (3) Đối áp này được duytrì bởi một bơm thủy lực sử dụng dầu Khi đó, áp suất đồnghóa sẽ cân bằng với áp suất dầu tác dụng lên piston thủylực

 Vòng đập (2) được gắn với bộ phận tạo khe hẹp (3)sao cho mặt trong của vòng đập luôn vuông góc với lốithoát ra của hệ nhũ tương khi rời khe hẹp Như vậy một sốhạt của pha phân tán sẽ tiếp tục va vào vòng đập (2) bị vỡ

ra và giảm kích thước

Hinh 4: Nguyên tắc chung của đồng hóa.

1.2.2.8 Rót chai - Dập nắp.

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

1.2.2.9 Tiệt trùng.

Mục đích:

- Tiêu diệt toàn bộ các hệ vi sinh vật có mặt trong sữa

- Loại bỏ những hợp chất gây mùi khó chịu còn sót trong sữa

- Nhờ vậy thời gian bảo quản sản phẩm được kéo dài, chấtlượng của sản phẩm ổn định

Các biến đổi xảy ra trong quá trình tiệt trùng :

- Biến đổi vật lý: Trong quá trình tiệt trùng có sự thay đổi lớnvề mặt nhiệt độ Do tăng nhiệt độ, độ nhớt của sữa giảm.Đồng thời một số khí trong sữa thoát ra dẫn đến sự thay đổivề thể tích, khối lượng nhưng không đáng kể

- Biến đổi hóa học: Một số phản ứng thủy phân, phân hủyxảy ra làm tổn thất các thành phần dinh dưỡng

- Biến đổi sinh học : Đây là biến đổi quan trọng trong quá trìnhtiệt trùng Vi sinh vật trong sữa bị tiêu diệt hoàn toàn giúpkéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

- Biến đổi hóa lý: Xảy ra sự bốc hơi nước và các chất dễ bayhơi khác Một số protein có thể tiếp tục bị đông tụ nhưngkhông đáng kể, vì sản phẩm đã trải qua các giai đoạn xử lýnhiệt

Thông số kỹ thuật:

- Số lượng chai 1 phòng tiệt trùng: 7000 chai

 Dịch sữa sau khi rót chai, dập nắp sẽ được xếp vào khuôn rồi đưa vào buồng tiệt trùng.

 Đầu tiên hơi được dẫn từ lò hơi vào buồng tiệt trùng Khi đó nhiệt độ dịch sữa được nâng từ 40-50oC lên 115-120oC Khiđó nước nóng được dẫn từ bồn chứa vào lớp vỏ áo để ổn định nhiệt độ bên trong phòng tiệt trùng trong 15 phút

 Sau đó, hơi được xả ra khỏi phòng tiệt trùng, đồng thời nước nguội cũng được xả ra và dẫn vào bồn chứa chờ sử dụng lại Lúc này, sũa được lấy ra khỏi phòng tiệt trùng và để nguội trong 30 phút đến 1 giờ

1.3 SẢN PHẨM SỮA ĐẬU NÀNH.

1.3.1 Thành phần dinh dưỡng của sữa đậu nành.

Bảng 5: Thành phần dinh dưỡng cho 240ml sản phẩm.

Thành phần dinh dưỡng Hàm lượng

1.3.2 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng sữa đậu nành.

- Chỉ tiêu hóa lý:

 Tổng hàm lượng chất khô

 Hàm lượng đường

- Chỉ tiêu cảm quan:

 Màu sắc

 Mùi vị

 Cấu trúc

- Chỉ tiêu vi sinh:

 Tổng số vi sinh vật hiếu khí

 E coli : không có

 Staphylococcus : Không có

 Samonella : Không có

 Nấm men, nấm mốc

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

Chương II:

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN

XUẤT SỮA CHUA UỐNG



Yaourt là một sản phẩm sữa lên men rất phổ biến trên thế giới.Yaourt đã được những người du mục vùng Mount Elbus phát hiện từ rấtlâu Ngày nay, yaourt được tiêu thụ mạnh tại vùng Địa Trung Hải, trungtâm Châu Âu và Châu Á

Trên thị trường hiện nay, sản phẩm yaourt rất đa dạng về chủngloại Cấu trúc, mùi vị của yaourt luôn được các nhà sản xuất thay đổiđể phù hợp với thị hiếu và thói quen sử dụng của khách hàng tại cácnước khác nhau Sản phẩm yaourt có thể được phân loại như sau:

- Yaourt truyền thống (set type): sản phẩm có cấu trúc gel mịn.Trong quy trình sản xuất yaourt truyền thống, sữa nguyên liệusau khi được xử lý, cấy giống, rồi rót vào bao bì Quá trình lênmen diễn ra trong bao bì làm xuất hiện khối đông và tạo cấutrúc đặc trưng cho sản phẩm

- Yaourt dạng khuấy (stirred type): khối đông xuất hiện trong sảnphẩm sau quá trình lên men bị phá hủy một phần do sự khuấytrôïn cơ học Trong quy trình sản xuất yaourt dạng khuấy, sữanguyên liệu được xử lý và cấy giống rồi lên men trong thiết bịchuyên dùng, tiếp theo làm lạnh và rót sản phẩm vào bao bì.Yaourt sẽ không có cấu trúc gel mịn và đồng nhất như yaourtdạng truyền thống

- Yaourt uống (drinking yoghurt) hay yaourt dạng lỏng: khối đôngxuất hiện trong sản phẩm sau quá trình lên men bị phát hủyhoàn toàn Sản phẩm có dạng lỏng, khi sử dụng, người tiêudùng không cần dùng muỗng Điểm khác biệt là sau quá trìnhlên men, người ta sử dụng phương pháp khuấy trộn hoặc phươngpháp đồng hóa để phá hủy cấu trúc gel của khối đông vàlàm giảm độ nhớt cho sản phẩm.

- Yaourt lạnh đông (frozen yoghurt): sản phẩm có dạng tương tự nhưkem Quá trình lên men sữa được thựuc hiện trong thiết bịchuyên dùng, tiếp theo hỗn hợp sau lên men sẽ được đem đi xửlý và lạnh đông để tăng độ cứng cho sản phẩm rồi bao gói

- Yaourt cô đặc (concentrated yoghurt): quy trình sản xuất bao gồmcác gai đọan quan trọng như lên men sữa, cô đặc, làm lạnh vàbao gói sản phẩm Trong quá trình cô đặc, người ta sẽ táchbớt huyết thanh sữa ra khỏi sản phẩm

Ngày nay, để đa dạng hóa hơn nữa yaourt trên thị trường, người tacó thể bổ sung thêm hương liệu, chất màu thực phẩm hoặc purée tráicây vào sản phẩm

Đối với Nhà máy Quang Minh, nhà máy chỉ sản xuất một loạiyaourt, đó là yaourt uống hay yaourt dạng lỏng với hương cam và hươngdâu Do đó, trong phạm vi bài báo cáo, chúng em xin phép chỉ trình bàyvề quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm yaourt uống của nhà máy

2.1 NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT YAOURT UỐNG.

2.1.1 Sữa.

Sữa là nguyên liệu chính đóng vai trò quan trọng trong sản xuấtyaourt Yaourt có thể được sản xuất từ sữa tươi, sữa bột, sữa cô đặc,sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế Đối với sữa nguyên liệu, hai chỉtiêu quan trọng là hàm lượng chất béo và chất khô không béo Lượngchất béo có thể được hiệu chỉnh nhờ quá trình chuẩn hóa sao cho phùhợp Lượng chất khô không béo-theo quy định của FAO - không được thấphơn 8.2 %

Đối với sữa nguyên liệu đi từ sữa tươi, một số chỉ tiêu quantrọng trong sữa như tổng số tế bào vi sinh vật càng thấp càng tốt,không chứa thể thực khuẩn, không chứa kháng sinh, không chứa cácenzyme, không chứa dư lượng hóa chất có nguồn gốc từ quá trình tẩyrửa và vệ sinh thiết bị, dụng cụ đựng sữa…Đối với sữa bột, sữa hoànnguyên, sữa tái chế thì phải đảm bảo hàm lượng chất béo và chấtkhô không béo sao cho phù hợp yêu cầu

Nhà máy Quang Minh sử dụng nguyên liệu là sữa bột được nhậptừ Uùc

Bảng 6: Thành phần hóa học của sữa bột nguyên liệu.

Thành phầnhoá học

Hàm lượng(%)

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

Các chỉ tiêu nhập kho:

- Chỉ tiêu cảm quan:

 Màu sắc: màu trắng sữa đến màu kem nhạt

 Mùi vị: có mùi thơm đặc trưng, không có mùi vị lạ như ôi,chua, khét,…

 Trạng thái: dạng bột đồng nhất, không có tạp chất lạ

- Chỉ tiêu hoá lý

 Độ ẩm: không quá 5%

 Độ acid: theo TCVN, không quá 8 (khi dùng NaOH 0.25M để trunghoà lượng acid có trong 100 ml sữa), không quá 20 (khi dùngNaOH 0.1M)

- Chỉ tiêu vi sinh: (Theo TCVN)

 Tổng số vi khuẩn hiếu khí và yếm khí tự do: <50000 tếbào/gốc tự do

 Coliform /0.1g: không được có

 Staphylococcus aureus/1g: không được có

 Salmonella/25g: không được có

Điều kiện bảo quản:

- Nhiệt độ: <40oC

- Độ ẩm tương đối của không khí: 70-75%

- Thời gian bảo quản: 6-9 tháng

- Thường xuyên kiểm tra độ ẩm của sữa trong quá trình bảoquản, tránh bị vón cục, nhiễm vi sinh

2.1.2 Lactose.

Công thức phân tử: C12H22O11

Công thức cấu tạo:

Do trong phân tử lactose còn một nhóm –OH glucoside nên lactosevẫn còn ½ tính khử Lactose có nguồn gốc từ sữa Thông thường lactoseđược thu nhận từ nguồn huyết thanh sữa (whey) được thải ra sau quá trìnhđông tụ protein trong công nghệ sản xuất phô mai

Nhà máy sử dụng nguồn lactose nhập từ Mỹ đạt chỉ tiêu chấtlượng yêu cầu Lactose được sử dụng như nguồn cơ chất bổ sung cho vikhuẩn lactic

2.1.3 Saccharose (RE).

Mục đích sử dụng:

- Tạo vị ngọt, cải thiện tính chất cảm quan cho sản phẩm

- Điều chỉnh nồng độ chất khô

Nguồn nguyên liệu: nhà máy đường Nghệ An, Tây Ninh,

Loại nguyên liệu sử dụng: đường RS

Pol = 99.7%

2.1.4 Nước.

Tương tự các sản phẩm khác

2.1.5 Các chất phụ gia khác.

2.1.5.1 Pectin.

Công thức cấu tạo: Pectin là polysaccharide dị thể, mạch thẳng, làdẫn xuất methyl của acid pectic Acid pectic là 1 polymer của acid D-galcturonic, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside Một chuỗi gồmkhoảng 10000 phân tử galactoronic tạo thành một phân tử pectin Cấutạo của 1 đơn vị pectin:

Khối lượng phân tử: 10000-100000

Nguồn thu nhận: Pectin có mặt trong quả, củ, thân cây, đóng vaitrò vận chuyển nước và lưu chất cho các trái cây đang trưởng thành,duy trì hình dáng và sự vững chắc của trái cây Tiền thân của pectin làprotopectin, không tan trong nước và có nhiều trong mô trái cây cònxanh Quá trình chín sẽ kèm theo sự thủy phân protopectin thành pectin,sau đó kết hợp với sự demethyl hóa dưới tác dụng của enzyme và sựdepolymer hóa của pectin taọ thành pectate và cuối cùng là các loạiđường hòa tan và acid Trong công nghiệp pectin được thu nhận từ dịchchiết của các nguyên liệu thực vật, thường là táo hay các quả cómúi

Tính chất của pectin:

- Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu

- Tan trong nước, không tan trong ethanol

- Có khả năng tạo gel bền

Chức năng: trong yaourt pectin có chức năng tạo nhớt và ổn địnhcho hỗn hợp yaourt

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

Độc tính: Pectin được xem là 1 trong những phụ gia thực phẩm antoàn và được chấp nhận nhiều nhất, và điều này được chứng minh bởihàm lượmg ADI cho phép là “không xác định” được ban hành bởi các tổchức JECFA (Joint Food Experts Committee), SCF (Scientific Committee for Food) ởLiên minh châu Âu, và GRAS (Generally Regarded)

2.1.5.2 Acid citric, citrat natri.

Mã số quốc tế : E330

Tên hóa học : 2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid

Công thức hóa học : C6 H8 O7 (anhydrous) ; C6 H8 O7 · H2 O (monohydrate).Công thức cấu tạo :

Khối lượng phân tử : 192.13 (anhydrous); 210.14 (monohydrate)

Nguồn gốc: acid citric trong thiên nhiên có trong các trái cây thuộchọ citrus như chanh (lemon and lime)…

Sản phẩm thương mại : tinh thể màu trắng hoặc không màu, có

vị chua

Chức năng: trong sản phẩm yaourt, acid citric có chức năng điều vịvà chỉnh pH của sản phẩm và góp phần tham gia vào quá trình tạocấu trúc cho sản phẩm

Nguồn thu nhận: Có hai phương pháp thu nhận acid citric hiện nayđó là phương pháp nuôi cấy vi sinh vật và phương pháp tổng hợp hóahọc Acid được sử dụng trong thực phẩm sẽ đi từ nguồn gốc vi sinh vật

Tính chất: Hòa tan tốt trong nước, trong cồn, tan ít trong ether

Độc tính: Với liều lượng cao (1380 mg/kg thể trọng ) trên chó khôngthấy có hiện tượng tổn thương thận Với chuột cống trắng, liều lượng1.2% trong thức ăn hàng ngày, không ảnh hưởng đến máu, không thấytác đọng nguy hại gì đến các bộ phận trong cơ thể, không ảnh hưởngđến sự sinh sản…mà chỉ hơi ảnh hưởng đến răng so với chuột đốichứng Liều lượng sử dụng cho người là không hạn chế 0-60 mg/kg thểtrọng, có điều kiện là 60-120 mg/kg thể trọng

Nhà máy sử dụng acid citric có nguồn gốc từ Trung Quốc

2.1.5.3 Butylated hydroxytoluence (BHT).

Tên đồng nghĩa: 6-Di-tert-Butyl-4-Methylphenol; BHT; Hydroxy-4-Methylbenzene; 3,5-Di-tert-Butyl-4-Hydroxytoluene; 4-Hydroxy-3,5-Di-tert-Butyltoluene; Dibutylated Hydroxytoluene; 4-Methyl-2,6-di-t-butyl-phenol; 2,6-Bis(1,1-dimethylethyl)-4-methylphenol

2,6-Di-tert-Butyl-1-Công thức hóa học: C6H2(OH)(CH 3)[C(CH3) 3] 2

Công thức cấu tạo:

Khối lượng phân tử: 220.34.

Chức năng: Chống oxy hóa chất béo

Tính chất : nhiệt độ nóng chảy 71oC, không tan trong nước

Độc tính: BHT được hấp thu qua thành ruột và qua quá trình trao đổichất BHT thường không gây độc nhiều, liều lượng gây chết chuột làLD50 = 1000 mg/kg thể trọng Liều lượng cho người là 50 mg/kg thể trọng,liều lượng này không có ảnh hưởng đối với người (WHO 1983)

Do trong sữa hàm lượng béo cao nên nhà máy sử dụng BHT đểchống oxy hóa chất béo Hàm lượng BHT sử dụng là 50ppm

2.1.5.4 Chất tạo màu.

Chất tạo màu được sử dụng là chất tạo màu tổng hợp gồm màucam và màu dâu với hàm lượng cho phép do Bộ Y tế quy định Chất tạomàu được sử dụng dưới dạng lỏng với dung môi là cồn

2.1.5.5 Chất tạo hương.

Hương tổng hợp gồm hương cam và hương dâu với liều lượng chophép do Bộ Y tế quy định Chất tạo hương cũng được sử dụng dưới dạnglỏng với dung môi là cồn

Hương, màu được nhập từ Thụy Sỹ

2.1.5.6 Vi khuẩn lactic.

Trong thực tế người ta thường sử dụng giống vi khuẩn lactic lên men

đồng hình Hai loài phổ biến nhất là Streptococcus thermophilus và Lactobacillus bulgaricus 2 loài này có thể sống cộng sinh với nhau

Nhà máy Quang Minh mua chế phẩm lactic có nguồn gốc từ Pháp đểsử dụng Việc này giúp giảm cho phí đầu tư nhân công, nhà xưởng,nguyên liệu cho quá trình giữ giống và nhân giống tại nhà máy Quátrình hoạt hóa vi khuẩn lactic được thực hiện trên môi trường được phachế từ bột sữa có nguồn gốc từ Úc Vi khuẩn lactic được nhân giống 2lần trước khi đưa vào sử dụng

2.2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA CHUA UỐNG.

2.2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ.

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Thông số kỹ thuật: Tỷ lệ phối trộn tính cho một mẻ sản xuấtsữa bột : lactose = 13 kg : 0,5 kg pha thêm nước thành 100l

Thông thường nhà máy nấu hai mẻ cũng một lúc với hai hệthống thiết bị song song được thực hiện cùng một lúc

2.2.2.2 Nấu.

Mục đích của quá trình nấu nhằm thanh trùng môi trường sữa vàgóp phần hòa tan hoàn toàn sữa bột chuẩn bị cho quá trình cấy giốngvà lên men

Các biến đổi xảy ra trong quá trình nấu: Trong quá trình nấu, nhiệtđộ dung dịch tăng, dưới tác dụng của nhiệt độ và sự khuấy trộn, cáchạt sữa bột, đường lactose… hòa tan và khuếch tán tạo thành dung dịchđồng nhất Một số vi sinh vật nhiễm bị tiêu diệt

Thông số kỹ thuật: Trong quá trình nấu, hai yếu tố quan trọng ảnhhưởng đến chất lượng dung dịch nấu là nhiệt độ và thời gian

- Nhiệt độ nấu: nấu cho đến khi dung dịch đạt được nhiệt độ sôi(khoảng 100oC)

- Thời gian nấu: thời gian nấu phụ thuộc vào lượng hơi đốt cungcấp, nấu cho đến khi dung dịch đạt đến nhiệt độ sôi, giữ nhiệttrong một khoảng thời gian ngắn khoảng 5-10 phút

- Tốc độ cánh khuấy

Thiết bị: Thiết bị sử dụng để nấu là thiết bị hình trụ đáy côn,có cánh khuấy hoạt động liên tục, sục hơi trực tiếp

2.2.2.3 Làm nguội.

Quá trình làm nguội nhằm mục đích giảm nhiệt độ đưa về nhiệtđộ phù hợp cho quá trình cấy giống và lên men

Thông số kỹ thuật:

- Nhiệt độ cuối: 48-50oC

- Thời gian: sau khi cho tác nhân làm lạnh vào, sử dụng nhiệt kế

đo cho đến khi nhiệt độ đạt khoảng 48-50oC thì bơm hỗn hợp quabồn lên men

Thiết bị: Hình trụ, có cánh khuấy, có vỏ áo Tác nhân làm lạnhlà nước tinh khiết được thực hiện thông qua lớp vỏ áo

2.2.2.4 Cấy giống và lên men.

Sản phẩm yaourt là một trong những sản phẩm tiêu biểu củacông nghệ sản xuất sữa lên men Quá trình lên men là quá trình đặctrưng của sản phẩm yaourt, là quá trình quan trọng không thể thiếu trongcông nghệ sản xuất yaourt

Các biến đổi xảy ra trong quá trình lên men: Một số biến đổi vậtlý, hóa lý, sinh học diễn ra trong quá trình lên men như hiện tượng tăngnhiệt nhẹ trong giai đoạn đầu, sự phát triển sinh khối của vi khuẩn lactic,

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Quang Minh

sự phân hủy đường thành acid lactic, CO2, các hợp chất khác tạo cho sảnphẩm mùi vị đặc trưng, pH của hỗn hợp giảm do sinh acid lactic…

Thông số kỹ thuật:

- Tỷ lệ giống cấy : sữa = 10 l : 100l ( 5 triệu cfu/l)

- Nhiệt độ lên men : 48-50oC

- Thời gian lên men: 3-4 h

- Đảo trộn:việc đảo trộn được thực hiện từ 1-2 lần trongsuốt thời gian lên men và kết thúc quá trình lên men

Thiết bị: Hình trụ, đáy côn, có vỏ áo, việc trao đổi nhiệt đượcthực hiện thông qua vỏ áo, có bộ phận trao đổi nhiệt

2.2.2.5 Khuấy trộn

Mục đích của quá trình khuấy trộn nhằm mục đích để phá vỡ cấutrúc gel của khối đã lên men Sau đó dung dịch được bơm qua để trộnđường, màu, các phụ gia… đặc trưng cho sản phẩm yaourt uống

Thông số kỹ thuật:

- Tốc độ cánh khuấy

- Nhiệt độ cuối quá trình lên men khoảng 48oC, nhiệt độ syrupđường 100oC, nhiệt độ cuối sau khi trộn và điều chỉnh khoảng

70oC

- Thể tích dịch lên men tính cho 1 mẻ là 100l, thể tích cuối sau khiphối trộn với dung dịch syrup và các chất phụ gia là 400l tínhcho một mẻ

Thiết bị: Thiết bị hình trụ, có cánh khuấy, sục hơi trực tiếp Sau khikết thúc quá trình lên men, canh trường được khuấy trộn nhằm phá vỡcấu trúc gel và đồng nhất bằng cách bơm hoàn lưu dung dịch Sau đó,canh trường được bơm từ thiết bị lên men vào thiết bị chứa syrup đườngvà pectin đã nấu Để yên cho khoảng 15-20 phút cho cánh khuấy hoạtđộng, không cấp hơi Sau đó, nước tinh khiết được cấp vào cho đến khithể tích đạt 400 l/mẻ thì ngưng cấp nước Chỉnh nhiệt độ khoảng 70oC,bơm dung dịch qua thiết bị đồng hóa để thực hiện quá trình đồng hóa

2.2.2.6 Đồng hóa.

Mục đích quá trình đồng hóa nhằm làm giảm kích thước của cáchạt béo, giúp chúng phân bố đều trong sản phẩm, phá vỡ cấu trúcgel của canh trường sau lên men, giảm độ nhớt và tăng độ đồng nhấtcho sản phẩm sau khi đã phối trộn

Các biến đổi xảy ra trong quá trình đồng hóa:

- Biến đổi vật lý: biến đổi vật lý chủ yếu là sự giảm kíchthước hạt sau quá trình đồng hóa, sự thay đổi về nhiệt độ doáp lực cao gây ra các lực cơ học làm gia tăng nhiệt độ củamẫu nhưng không đáng kể (vài độ)

- Biến đổi hóa lý: xảy ra sự phân bố các hạt phân tán trongpha liên tục và sự thay đổi bề mặt tiếp xúc pha

- Biến đổi cảm quan: hệ trở nên đồng nhất hơn.

- Biến đổi sinh học: ức chế, tiêu diệt một phần vi khuẩn lactic(nhiệt độ 70oC)

Thông số kỹ thuật:

- Nhiệt độ đồng hóa: 70oC

- Áp lực đồng hóa: thiết bị đồng hóa được sử dụng là thiết bịđồng hóa 2 cấp với áp lực khoảng 200-250 bar

Phương pháp thực hiện: Hỗn hợp ở 70oC được bơm qua thiết bị đồnghóa hai cấp với áp lực khoảng 200-250 bar Quá trình đồng hóa đượcthực hiện hai lần nhằm hiệu quả đồng hóa Hỗn hợp ra khỏi thiết bịđồng hóa lần thứ nhất được bơm hoàn lưu về lại thiết bị trộn, gia nhiệtlên 70oC sau đó tiếp tục được bơm qua thiết bị đồng hóa lần thứ hai.Kết thúc quá trình đồng hóa lần thứ hai, hỗn hợp được gia nhiệt lên

90oC thông qua vỏ áo của bồn trữ trung gian, giữ yên trong 15 phút, sauđó hạ nhiệt xuống 60-70oC để trộn hương màu

2.2.2.7 Trộn hương, màu.

Quá trình trộn hương và màu nhằm mục đích tạo hương và màuphù hợp cho sản phẩm Nhà máy sử dụng 2 loại hương dâu và màudâu; hương cam và màu cam tương ứng với các sản phẩm Yomin dâu vàYomin cam

Biến đổi trong quá trình trộn hương chủ yếu là sự phân tán củahương và màu đồng đều vào hỗn hợp

Thông số kỹ thuật:

- Nhiệt độ: khoảng 65oC

- Tốc độ cánh khuấy

- Tỷ lệ hương và màu sử dụng: <0.03%

- Kiểm tra pH, độ đường sau quá trình trộn pH = 4.5-4.7

Thiết bị: Hình trụ, đáy côn, có cánh khuấy, gia nhiệt bằng hơithông qua vỏ áo

Sau khi trộn hương màu xong, yaourt được bơm qua bồn trữ trung gianchờ rót

Báo cáo Thực tập tốt nghiệp: Công ty TNHH chế biến thực phẩm

Thông số kỹ thuật: Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trìnhthanh trùng như hệ vi sinh vật có trong thực phẩm, thành phần thựcphẩm, tính chất vật lý của thực phẩm, phương pháp thanh trùng…Đốivới sản phẩm yaourt, pH 4.5-4.7 và một số phụ gia bảo quản, nhà máychọn chế độ thanh trùng 90oC, 30 phút

2.3 SẢN PHẨM SỮA CHUA UỐNG.

2.3.1 Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm.

Bảng 7: Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm.

tiêu cảm quan:

- Trạng thái: đồng nhất, không vón cục, không tách lớp

Hàm lượng Đơn vị Mức đăng kí chấtlượngĐường tổng g/l ≥ 120

Chất béo g/l >5g/lĐường hoá

Nhóm Coliform, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 10

Staphylococus aureus, số vi khuẩn trong 1ml sản

E.coli , số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0

Samonella, số vi khuẩn trong 25ml sản phẩm 0

Nấm men và nấm mốc, số khuẩn lạc trong