Đồ án công nghệ chế biến: Tìm hiểu quy trình sản xuất sữa bắp năng suất 1400 lít trên ngày

Hiện nay, bên cạnh những sản phẩm ngô hộp nhập ngoại, sản phẩm bắp đóng chai đã được nghiên cứu, sản xuất trong nước và bán trên thị trường, dần dần trở thành món ăn bổ dưỡng, tươngđối phổ biến của người dân thành thị. Ngoài ra, bắp ngọt còn được chế biến thành sữa bắp tại một số cơ sở nhỏ như cơ sở sản xuất Hà Văn Vinh (Hà nội), cơ sở chế biến thực phẩm SVB (Thành phố Hồ Chí Minh). Các sản phẩm sữa bắp này đóng trong chai nhựa, hộp giấy được bán trên thị trường với số lượng hạn chế do chỉ giữ được 3 ngày ở điều kiện dưới 4 C. Do điều kiện bảo quản như vậy nên sản phẩm sữa bắp sản xuất trong nước chưa được phổ biến rộng rãi, trong khi đó sản phẩm sữa bắp nhập từ Thái lan có giá thành quá cao (giá bán lẻ: 5000đ trên hộp 200ml). Vì vậy nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa bắp là việc làm cần thiết nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, quy trình ổn định và kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- -

ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SỮA BẮP

NĂNG SUẤT 1400 LÍT/NGÀY

GVDH: Cô NGUYỄN THỊ THÙY DUNG LỚP: 05DHTP2

SVTH: BÙI THỊ THU SEN MSSV: 2005140474

Tp Hồ Chí Minh, tháng 5năm 2018

Qua đó, chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến cô Nguyễn Thị Thùy Dung

đã tận tình giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình làm đồ án để chúng em có thể hoàn thành đúng thời hạn được giao

Em xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC HÌNH iv

DANH MỤC BẢNG v

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1

1.1 Khái quát đề tài 1

1.2 Nguyên liệu 2

1.2.1 Bắp 2

1.2.2 Sữa tươi 7

1.2.3 Nước 7

1.2.4 Đường 15

1.2.5 Phụ gia và hương liệu 16

1.3 Sản phẩm sữa bắp 21

1.3.1 Chỉ tiêu hóa lý 21

1.3.2 Chỉ tiêu hóa học 21

1.3.3 Chỉ tiêu vi sinh 21

1.3.4 Chỉ tiêu hóa sinh 21

1.3.5 Chỉ tiêu cảm quan 21

1.3.6 Bao bì 21

1.3.7 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sản phẩm 22

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 27

2.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 27

2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ 28

2.2.1 Bắp nguyên liệu 28

2.2.2 Làm sạch 28

2.2.3 Tách hạt 29

2.2.4 Nghiền ướt 31

2.2.5 Ly tâm 34

2.2.6 Lọc 35

2.2.7 Phối trộn 36

2.2.8 Gia nhiệt 37

2.2.9 Đồng hóa 39

2.2.10 Tiệt trùng 41

2.2.11 Rót hộp, bài khí, bảo ôn 42

CHƯƠNG 3 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 44

3.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 44

3.1.1 Bảng thu nhập số liệu về nguyên liệu 44

3.1.2 Bảng kế hoạch sản xuất 44

3.1.3 Bảng bố trí sản xuất 45

3.2 Tính cân bằng vật chất 45

3.2.1 Tính nguyên liệu chính 45

3.2.2 Tính nguyên liệu phụ 51

SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN: 53

CHƯƠNG 4 CÁC SỰ CỐ TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 1 1 Cấu tạo quả bắp 4

Hình 1 2 Cấu tạo hạt bắp 5

Hình 1 3 Một số sản phẩm sữa bắp trên thị trường 22

Hình 1 4 Một số sản phẩm nước giải khát 22

Hình 1 5 Doanh thu và tăng trưởng nước giải khát 23

Hình 1 6 Thị phần theo doanh thu của các sản phẩm 23

Hình 1 7 Lượng nước giải khát tiêu thụ trong một năm trên thế giới 24

Hình 2 1 Máy rửa rau củ quả đa năng Restop WA-1000 29

Hình 2 2 Máy tách hạt bắp 3A750W 31

Hình 2 3 Máy nghiền keo Colloid Mill 32

Hình 2 4 Cấu tạo máy nghiền 33

Hình 2 5 Máy ly tâm sữa bắp 35

Hình 2 6 Thiết bị bình túi lọc của Cty CP thiết bị lọc Miền Nam 36

Hình 2 7 Thiết bị phối trộn 37

Hình 2 8 Thiết bị gia nhiệt 39

Hình 2 9 Thiết bị đồng hóa sữa GJB-1-25 41

Hình 2 10 Hệ thống tiệt trùng ở nhiệt độ cao UHT 42

Hình 2 11 Máy chiết rót hộp Tetra Pak JMB 4000 43

Hình 3 1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất sữa bắp 53

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1 Thành phần hóa học chính của hạt bắp 5

Bảng 1 2 Thành phần hóa học của sữa bò tươi 7

Bảng 1 3 Chỉ tiêu vi sinh của sữa tươi 7

Bảng 1 4 Chỉ tiêu vi sinh của nước dùng trong sản xuất sữa bắp 8

Bảng 1 5 Tiêu chuẩn nước sau khi xử lý ví sinh vật (TCVN 6096/1995) 14

Bảng 1 6 Các chỉ tiêu chất lượng đường theo TCVN 6958:2001 16

Bảng 1 7 Chỉ tiêu lí - hóa của lecithin 20

Bảng 1 8 Số liệu sản xuất và tiêu thụ nước giải khát giai đoạn năm 2010-2017 25

Bảng 1 9 Một số sản phẩm sữa bắp trên thị trường 26

Bảng 3 1 Bảng thu nhập nguyên liệu 44 Bảng 3 2 Bảng kế hoạch sản xuất của nhà máy 44

Bảng 3 3 Bảng bố trí sản xuất của nhà máy 45

Bảng 3 4 Bảng thành phần nguyên liệu 45

Bảng 3 5 Bảng tiêu hao qua từng công đoạn 46

Bảng 3 6 Thành phần sữa bắp 46

Bảng 3 7 Thí nghiệm thực tế cho quá trình tách hạt bắp trái 50

Bảng 3 8 Cân bằng vật chất cho phân xưởng sản xuất 52

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Khái quát đề tài

Sữa bắp là một sản phẩm giàu dinh dưỡng, được chế biến chủ yếu từ bắp ngọt tươi, xuất hiện trong những năm gần đây ở nhiều nước Châu á như Trung quốc, Thái lan, Sữa bắp có dạng dịch sữa đóng chai, đóng hộp hoặc ở dạng bột Quy trình sản xuất gồm những công đoạn chủ yếu như: nghiền bắp hạt tươi, lọc lấy dịch, gia nhiệt có bổ sung các chất nhũ hoá, đồng hoá áp lực cao, đóng hộp, thanh trùng và làm nguội sản phẩm Ở Trung quốc, nhiều nghiên cứu đã sử dụng các nguyên liệu khác như lạc, đỗ tương, sữa bột, dùng phối trộn để tạo sản phẩm có giá trị cảm quan và dinh dưỡng cao, phù hợp cho người bệnh, người già và trẻ nhỏ Sản phẩm sữa ngô của công ty IWA (Thái lan)đã sử dụng thiết bị thanh trùng UHT (Ultra high temperature) tạo sản phẩm sữa bắp có hương vị tự nhiên và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm lên 180 ngày

Ở Việt nam, bắp ngọt mới được nhập nội từ khoảng 10 năm qua, ban đầu phát triển mạnh ở các tỉnh phía Nam, đến nay đã được trồng ở một số tỉnh phía Bắc, tập trung ở vùng ngoại thành Hà nội và một số tỉnh lân cận như Hưng yên, Hà tây, Các giống bắp ngọt được trồng phổ biến hiện nay là các giống bắp Thái và bắp Mỹ; có thời gian sinh trưởng ngắn, khoảng 70 – 80 ngày Trong những năm qua, Viện nghiên cứu bắp cũng đã vàđang nghiên cứu, lai tạo ra các giống bắp ngọt như giống TSB, đáp ứng nhu cầu sản xuất và tiêu thụ bắp ngọt ngày càng tăng của nhân dân

Hiện nay, bên cạnh những sản phẩm ngô hộp nhập ngoại, sản phẩm bắp đóng chai đã được nghiên cứu, sản xuất trong nước và bán trên thị trường, dần dần trở thành món ăn

bổ dưỡng, tươngđối phổ biến của người dân thành thị Ngoài ra, bắp ngọt còn được chế biến thành sữa bắp tại một số cơ sở nhỏ như cơ sở sản xuất Hà Văn Vinh (Hà nội), cơ

sở chế biến thực phẩm SVB (Thành phố Hồ Chí Minh) Các sản phẩm sữa bắp này đóng trong chai nhựa, hộp giấy được bán trên thị trường với số lượng hạn chế do chỉ giữ được 3 ngày ở điều kiện dưới 4oC Do điều kiện bảo quản như vậy nên sản phẩm sữa bắp sản xuất trong nước chưa được phổ biến rộng rãi, trong khi đó sản phẩm sữa

bắp nhập từ Thái lan có giá thành quá cao (giá bán lẻ: 5000đ/hộp 200ml) Vì vậy nghiên cứu công nghệ sản xuất sữa bắp là việc làm cần thiết nhằm tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt, quy trình ổn định và kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm

1.2 Nguyên liệu

1.2.1 Bắp

1.2.1.1 Khái quát về bắp

Bắp là cây nông nghiệp một lá mầm có tên gọi khoa học là Zea mays L ssp Mays,

thuộc chi Zea, họ hòa thảo (Poaceae hay còn gọi là Gramineae) Bắp đã được con người khai quật tại Batcave (tiểu ban New Mexico Hoa Kỳ, 1984) khi tìm thấy các mảnh vỏ hạt bắp nằm ở tầng niên đại cách đây 5600 năm và được xâm nhập vào nước

ta cách đây hơn 300 năm từ Trung Quốc, bắp rất được chú trọng phát triển vì những lợi ích mà nó mang lại

Đã có nhiều giống ngô khác nhau đang được gieo trồng ở Việt Nam, một số khác đang được các nhà khoa học nghiên cứu lai tạo và phát triển để phù hợp với các điều kiện canh tác ở từng vùng

1.2.1.2 Phân loại

Bắp ngô được phân loại theo màu sắc, theo mức độ thuần chủng, hình dạng, độ che phủ của hạt, theo tỉ lệ amylase và amylopectin, độ cứng, độ giòn…, Các loại ngô phổ biến hiện nay bao gồm:

Ngô bọc (Zea mays Tunicata Sturt): có nguồn gốc Mexico, là dạng nguyên thủy, mỗi hạt đều có vỏ bọc do có mày nhỏ, trên đỉnh có râu dài Loài này có nhiều lá, hoa cờ đều phát triển đôi khi có hạt trên bong cờ Hạt cứng, tinh bột dạng sừng

Ngô nổ (Zea mays Everta Sturt): Hạt có màu trắng, vàng tương đối nhỏ, đầu hơi nhọn, nội nhũ có cấu tạo trong Hàm lượng tinh bột khoảng 62 -72% Hạt ngô nổ cứng khó nghiền ra bột

Ngô bột (Zea mays Amylacea Sturt): Xuất xứ Peru, hạt đầu tròn hoặc hơi vuông, màu trắng, phôi tương đối lớn Nội nhũ hạt có màu trắng đục, cấu tạo bở xốp, dễ hút nước hàm lượng tinh bột khoảng 55 – 80% Thành phần tinh bột gồm 20% amylase và 80%

amylopectin Hạt hầu như không có lớp sừng, nội nhũ hạt hoàn toàn là tinh bột, hạt màu trắng sữa, bên trong mềm, dễ xay xát thành bột, là nguyên liệu tốt để sản xuất bột

và làm rượu

Ngô đường (Zea mays Saccharata Sturt): phôi tương đối lớn, nội nhũ sừng, trong hạt

có các gluxit dễ hòa tan (dextrin) Hàm lượng tinh bột từ 25 – 47%, hàm lượng đường

và dextrin khá cao, có thể đến 19 – 31% Thành phần tinh bột chứ 60 – 90% amylase

và 10 – 40% amylopectin

Ngô răng ngựa (Zea mays Indentata Surt: hạt tương đối lớn, màu vàng, trắng, tím… lõi bắp tương đối nhỏ, màu trắng, đỏ tía, đỏ nhạt Hàm lượng tinh bột khoảng 60 – 65%, thành phần tinh bột gồm 21% amylase và 79% amylopectin

Ngô tê, ngô đá rắn (Zea mays Indurata Sturt): hạt màu trắng ngà hoặc vàng, đôi khi có màu tím Nội nhũ của ngô có cấu tạo trong và một phần nhỏ ở lõi hạt có cấu tạo đục lõi bắp to, tỉ lệ hạt thấp, năng suất thấp Hàm lượng tinh bột khoảng 56 – 75% Thành phần tinh bột gồm 21% amylase và 79% amylopectin

Ngô nếp (Zea mays certain kalesh): hạt tròn to, bề mặt nhẵn, màu trắng đục hoặc màu vàng Hàm lượng tinh bột chiếm ^0% khối lượng trong đó chủ yếu là amylopectin, amylase không đáng kể Thường dùng làm thức ăn hoặc sản xuất các loại bánh kẹo công nghiệp

1.2.1.3 Cấu tạo quả bắp

Cấu tạo của quả bắp bao gồm bao, râu, lõi, cuống, hạt Nếu bóc hết lá, bao, râu thì quả bắp có hình trụ thuôn ở 2 đầu Trong lõi còn lại trung bình 0,22% hạt không tẻ ra được gọi là hạt kẹ không phát triển Tùy theo giống, điều kiện canh tác mà trọng lượng của bắp trong khoảng 200 – 400g, cá biệt có loài cho bắp đến 600g Chiều dài bắp trong khoảng 10 – 25cm Hạt bắp phát triển thành từng hàng thẳng, số hàng mọc trên mỗi bắp thường là số chẵn Số hàng nhiều hay ít phụ thuộc vào kích cỡ bắp trong khoảng

từ 8 – 24 hàng hạt, trung bình là 16 – 20 hàng

Hình 1 1 Cấu tạo quả bắp 1.2.1.4 Cấu tạo hạt bắp

Cấu tạo của hạt bắp gồm 5 phần chính: vỏ hạt, lớp aleurone, phôi hạt, nội nhũ và mày hạt

- Vỏ hạt

Là lớp màng bao quanh hạt để bảo vệ hạt, nó được cấu tạo từ 3 lớp tế bào khác nhau

và chứa các chất màu như vàng, tím, tím hồng

- Lớp aleurone

Nằm dưới lớp vỏ hạt, cấu tạo từ các tế bào hình tứ giác có thành dày, thông thường lớp aleurone không có màu nhưng cũng có thể có màu xanh do bị nhiễm sắc thể rừ vỏ ngoài Khối lượng vỏ và lớp aleurone chiếm 5 – 11% khối lượng toàn hạt

- Tế bào nội nhũ

Chiếm 75 – 83% khối lượng hạt và chứa đầy tinh bột, được phân biệt thành 2 miền khác nhau về hình dáng, cấu trúc tế bào và thành phần hóa học của tinh bột Miền ngoài màu vàng nhạt, đặc và cứng như sừng (gọi là miền sừng) Miền trong màu trắng, xốp, nhiều glucid, ít protein (gọi là miền bột)

- Phôi hạt

Nằm ở phần đầu nhỏ của hạt, dưới lớp aleurone, chứa tất cả các tế bào phát triển của quá trình sống Phôi hạt cấu tạo từ các tế bào mềm, chứa các chất giàu dinh dưỡng như

protein, lipid, vitamin và hầu hết các enzyme Phôi hạt của bắp có kích thước và khối lượng lớn hơn so với phôi của các hạt ngũ cốc khác, thường chiếm 10 – 14% khối lượng hạt

- Mày hạt

Là phần lồi ra ngoài ở cuống hạt mày hạt là bộ phận dính hạt vào lõi ngô

Hình 1 2 Cấu tạo hạt bắp 1.2.1.5 Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của hạt bắp thay đổi theo điều kiện khí hậu, giống, loại, kỹ thuật canh tác, đất đai…thành phần hóa học phân bố đều trong hạt bắp, nó có tỷ lệ khác nhau giữa 3 phần chính là vỏ, nội nhũ và phôi Bắp sử dụng để sản xuất sữa bắp là bắp ngọt với thành phần hóa học như sau:

1.2.1.6 Vai trò đối với sản phẩm

Bắp là thành phần chính trong sản phẩm Quyết định đến chất lượng sữa bắp thành phẩm

1.2.1.7 Chỉ tiêu chất lượng của bắp trái

Giống bắp ngọt có thời gian sinh trưởng và phát triển tới thời điểm thu hoạch là 70 –

80 ngày, hạt bắp đều, màu vàng sáng Cần chế biến ngay sau khi thu hoạch hoặc bảo quản kho lạnh 5 – 100C trong 2 – 3 ngày Bắp bảo quản cần bóc hết vỏ và râu, 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, khi châm vào có sữa trắng đục

Hạt không bị sâu bệnh, thối, vỡ nát, không dùng bắp ngô già

Phải được bộ phận KCS kiểm tra một số chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh, vi sinh vật và được cân theo một số yêu cầu thích hợp trước ki đưa vào sản xuất

1.2.1.8 Phương pháp kiểm tra, xử lý, bảo quản

Bắp nguyên liệu được nhập về ở dạng bắp trái đã loại bỏ vỏ ngoài và râu Trong tháng

có sản xuất bắp thì nguyên liệu được nhập liên tục Trong các tháng 2 6 12 bắp không được trồng nên nhà máy sẽ dự trữ từ những tháng còn lại bằng phương pháp bảo quản lạnh đông

Bắp nguyên liệu được bộ phận KCS kiểm tra một số chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh, vi sinh vật và được cân theo một số yêu cầu thích hợp trước ki đưa vào sản xuất

1.2.2 Sữa tươi

1.2.2.1 Vai trò

Sữa tươi được bổ sung vào sữa bắp để làm tăng giá trị cảm quan cho sữa bắp

Bảng 1 2 Thành phần hóa học của sữa bò tươi

1.2.2.2 Chỉ tiêu chất lượng của sữa tươi

Bảng 1 3 Chỉ tiêu vi sinh của sữa tươi

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1ml sản phẩm 10

Coliforms, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0

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

Salmonella, số vi khuẩn trong 25ml sản phẩm 0

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0

Clostridium perfringens, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm 0

1.2.2.3 Phương pháp kiểm tra, bảo quản sữa tươi

Sữa tươi dùng trong sản xuất là sữa tươi tiệt trùng nên khi nhập sản phẩm sữa có thể bảo quản nhiệt độ thường và trước khi đưa vào sản xuất bộ phận KCS sẽ tiến hành kiểm tra chỉ tiêu vi sinh của sữa

1.2.3 Nước

1.2.3.1 Vai trò đối với sản phẩm

Là thành phần cơ bản không thể thiếu trong sản xuất sữa bắp và hầu hết các loại nước giải khát Nước là một thành phần quan trọng trong đời sống cũng như trong công nghiệp, đặc biệt đối với ngành công nghiệp thực phẩm Nước có tác dụng như một dung môi hòa tan và tham gia các phản ứng giữa các cấu tử hoạc tác động tới các phần

tử khác tạo thành sản phẩm

1.2.3.2 Chỉ tiêu chất lượng của nước

Bảng chỉ tiêu của nước [TCVN 5501-91]

Bảng 1 4 Chỉ tiêu vi sinh của nước dùng trong sản xuất sữa bắp

Vi sinh vật hiếu khí trong 1 ml nước < 100 (khuẩn lạc)

Vi sinh vật kỵ khí trong 1 ml nước 0

Vi khuẩn E.Coli trong 1 lít nước < 20 (khuẩn lạc)

Vi khuẩn gây bệnh lị hoặc thương hàn 0

1.2.3.3 Phương pháp kiểm tra, xử lý, bảo quản

Trong sản xuất sữa bắp người ta dùng nước mềm để pha chế Độ cứng các nguồn nước

tự nhiên rất khác nhau và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: địa lý, thời gian trong năm,

độ sâu của nguồn nước… vì vậy cần phải xử lý nước trước khi đưa vào pha chế nước giải khát

Nước dùng để nấu siro, pha chế, hòa trộn: yêu cầu quan trọng nhất là nước không chứa nhiều tạp chất và vi sinh vật

Thành phần, các tính chất hóa lý, hóa sinh của nước có ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng của sản phẩm Do đó cần có sự kiểm tra, nghiên cứu hàm lượng nước một cách nghiêm ngặt để đảm bảo chất lượng sản phẩm là tốt nhất

Trước khi mang vào sản xuất, nước phải được kiểm tra và xử lý và làm mềm để thỏa mãn các yêu cầu hóa lý

Trong nước có rất nhiều loại tạp chất khác nhau như: cơ học, tạp chất hóa học, tạ chất vi khuẩn, tạp chất vi sinh Để tách tạp chất này có nhiều biện pháp khác nhau:

- Tách hợp chất cơ học

Tại nhà máy sử dụng thiết bị bể lọc và cột lọc để loại bỏ các tạp chất cơ học

Lọc là một quá trình làm sạch thông qua lớp vật liệu lọc nhằm tách các hạt cặn lơ lửng, các tế bào keo tụ và ngay cả các hợp chất kẹo tụ trong nước kết quả là sau quá trình lọc, nước sẽ có được chất lương tốt hơn về mặt vật lý hóa học sinh học Xét theo cấu trúc lớp vật liệu người ta chia làm hai loại:lọc bề mặt lọc sâu

+ Lọc bề mặt: vật liệu lọc và các lớp bề mặt có các mao quản nhỏ, phần rắn trong nước có kích thước lớn hơn mao quản sẽ bị dự lại trên bề mặt vật liệu lọc Chỉ có nước và các phần tử có kích thước nhỏ hơn lổ mao quản mới có khả năng lọt qua

+ Lọc sâu: lớp vật chất tạo thành cột lọc, khi lọc các vật liệu lơ lững trong nước được giữ lại trong không gian giữa các vật liệu lọc Vì vậy, khi nước đi qua bể lọc

sẽ loại bỏ tạp chất có kích thước lớn các tạp chất nhỏ hơn sẽ được loại bỏ khi đi qua các cột lọc của quá trình lọc sâu

Vật liệu lọc ở các dạng như: cát sỏi , than vải bông

- Tách tạp chất hóa học

 Mục đích

Làm mền nước: khử ra khỏi các ion Ca2+ và Mg2+ đến nồng độ yêu cầu

Khử muối của nước: khử ra khỏi nước các cation và anion của các muối hòa tan đến nồng độ yêu cầu

 Khử Fe

Trong nước Fe thường tồn tại ở dạng ion, sắt có hóa trị II, là thành phần của các muối hòa tan Fe(HCO3)2, FeSO4 Nước có hàm lượng sẳt cao làm cho nước có mùi tanh, có nhiều cặn bẩn màu vàng gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nước Vì vậy khi trong nước có hàm lượng sắt cao vượt giới hạn cho phép thì tiến hành khử sắt Có nhiều phương pháp khử sắt

+ Khử sắt bằng phương pháp làm thoáng:

Bản chất của quá trình là làm giàu oxy trong nước, tạo điêu kiện để oxi hóa Fe2+ thành

Fe3+ sau đó thủy phân Fe3 thành hợp chất ít tan Fe(OH)3 rồi dùng phương pháp lọc để loại bỏ:

3Fe2+ +KMnO4 + 7H2O = 3Fe(OH)3 + MnO2 + K+ +5H+

4Fe(HCO3)2 + O2 + 2H2O +4Ca(OH)2 = 4Fe(OH)3 + 4Ca(HCO3)2

+ Khử sắt bằng các phương pháp khác

Khử sắt bằng trao đổi ion, điện phân, khử sắt bằng vi sinh vật

Tại nhà máy có sử dụng phương pháp làm thoáng Thực chấtcủa phương pháp làm giàu oxy cho nước tạo điều kiện để Fe2+ oxy hóa thành Fe3+, sau đó Fe3+ thực hiển quá trình thủy phân sẽ tạo thành hợp chất ít tan Fe(OH)3 được giữ lại qua bể lọc Quá trình xảy ra theo phản ứng sau:

2Fe2+ + O2 + 2H2O = 4Fe3+ + 4OH

2Mn(HCO3)2 +O2 + 6H2O= 2Mn(OH)4 + 4H+ +4HCO3

Các phương pháp khử mangan:

+ Khử Mn bằng phương pháp làm thoáng

+ Khử Mn bằng phương pháp khác: khử chất oxi hóa mạnh (Cl2, MnO4, ) Khử bằng

vi sinh vật

Trên thực tế khử Mn được tiến hành đồng thời với việc khử Fe Ở công ty khử Fe và

Mn bằng phương pháp làm thoáng bằng giàn mưa

Các chất có khả năng hút các ion âm gọi là anionit, những chất này mang tính kiềm Kí hiệu là ⌊ ⌋H thì các ion Na+ , k, Ca2+ bị giữ lại còn các gốc anion của muối sẽ kết hợp với cation H+ tạo thành các axit tự do theo phản ứng:

Qua hai giai đoạn trao đổi cation và anion ta loại trừ hầu hết các ion kim loại và các anion NO3- + NO2- Nhờ đó nước nhận được là nước mềm và ít tạp chất

Sau một thời gian sử dụng, hoạt tính của các chất trao đổi ion sẽ giảm Muốn tái sinh, làm hoạt tính của chúng trở lại ban đầu thì dùng dung dịch muối hoặc acid phù hợp cho đi ngược lại: ví dụ

không khí đi qua thiết bị phóng tia lửa điện để cung cấp đủ ozon khử trùng người ta thường dùng máy phát tia lửa điện gồm hại cực kim loại đặt cách nhau một khoảng trống khi không khí chạy qua hao khoảng trống giữa hai điện cực điện cực dưới tác dụng của dòng điện xoay chiều phát ra tia hồ quang điện chuyển oxy thành ozon

Cơ chế tác dụng ozon lên tế bào vi sinh vật:

Khi sục ozon vào nước ozon thành oxy và oxy nguyên tử: O3 = O2 + O

Khi oxy nguyên tử xâm nhập vào tế bào vi sinh vật qua hai dai đoạn:

Giai đoạn 1: Khuyếch tán

Giai đoạn 2: Phá hủy men tế bào, phá hủy nguyên sinh chất của vi sinh vật

 Ưu nhược điểm của phương pháp khử trùng bằng ozon:

Giảm nồng độ chất hữu cơ, giảm nồng độ chất hoạt tính

Tăng nồng độ oxy hòa tan, tăng vật tốc lắng các hạt lơ lửng

- Nhược điểm:

Vốn đầu tư cao

Tốn nhiều năng lượng

 Khử trùng bằng tia cực tím

Tia cực tím hay cìn gọi là tia tử ngoại có bước sóng 136-4000 A0 tác dụng lên vi sinh vật là 3300-4000AO và tác dụng sinh học là 200-2900A0 Khả năng tiêu diệt cua sinh

vật tốt nhất ở bước sóng 2537A0, đầu tiên các tia cực tím tác dụng lên vi sinh vật làm suy yếu sau đó tiêu diệt hoàn toàn

Người ta thường cho nước chảy từ trên xuống theo chiều xoắn ốc xung quanh đèn cực tím tiệt trùng tốt nhât

- Nguyên lý khử trùng: dùng đèn bức xạ tử ngoại trong dòng chảy của nước Tia cực tím thoát ra tác dụng tác dụng lên phân tử protit của vi sinh vật phá vỡ cấu trúc làm mất khả năng trao đổi chất, chúng bị tiêu diệt

 Ưu nhược điểm của phương pháp

- Ưu điểm

Không làm thay đổi vị của nước

Tiêu diệt hoàn toàn vi sinh vật

Không mất tính chât của nước

- Nhược điểm

Hiệu quả tiệt trùng không triệt để khi nước có chsất hữu cơ và cặn lơ lửng

Bảng 1 5 Tiêu chuẩn nước sau khi xử lý ví sinh vật (TCVN 6096/1995)

cho phép

1.2.4 Đường

1.2.4.1 Vai trò đối với sản phẩm

Đường được bổ sung vào sữa bắp ngoài mục đích cung cấp năng lượng còn có tác dụng điều vị và tăng mùi thơm cho sản phẩm Loại đường thường được sử dụng là đường saccharose dạng kết tinh (đường tinh luyện)

1.2.4.2 Các chỉ tiêu của đường nguyên liệu

Đường phải phải đáp ứng chỉ tiêu theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6958:2001

Bảng 1 6 Các chỉ tiêu chất lượng đường theo TCVN 6958:2001

Cảm quan

Ngoại hình Tinh thể màu trắng, kích thước tương

đối đồng đều, tơi khô không vón cục

Mùi, vị

Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị

lạ

Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh Khi pha vào

nước cất cho dung dịch trong suốt

1.2.4.3 Phương pháp kiểm tra, xử lý, bảo quản

Đường trước khi đem đi sản xuất cần phải kiển tra các chỉ tiêu cảm quan (như: trắng óng ánh, hạt đường tương đối đồng đều, không có tạp chất hay mùi vị lạ, không vón cục…) và các chỉ tiêu hoá (như: độ ẩm, hàm lượng đường Saccharoza, hàm lượng tro, hàm lượng kim loại nặng…) và chỉ tiêu vi sinh (tổng số vi sinh vật hiếu khí, nấm men, nấm mốc, Ecoli…)

1.2.5 Phụ gia và hương liệu

 Kali sorbat

- Vai trò: Là muối của kali với acid sorbic, có dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước, không độc đối với cơ thể con người, không gây mùi vị lạ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Kali sorbat ức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít tác dụng đến vi khuẩn Hàm lượng Kali sorbat cho phép sử dụng trong đồ uống là 1000ppm

- Các chỉ tiêu đánh giá: Dạng tinh thể, bột tinh thể hoặc hạt nhỏ có màu trắng hoặc trắng hơi vàng ( QCVN 4 - 12:2010/BYT Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia về phụ gia thực phẩm-chất bảo quản )

+ Định tính

Khoảng nhiệt độ nóng chảy của acid

sorbic lấy ra từ mẫu thử

132-135oC

Liên kết không no Phải có phản ứng đặc trưng của liên kết

không no + Độ tinh khiết

Giảm khối lượng khi sấy khô Không được quá 1,0 %

Tính acid hoặc tính kiềm Không được quá 1,0 % (tính theo acid

sorbic hoặc kali carbonat)

formaldehyd)

+ Hàm lượng C6H7KO2 Không được thấp hơn 98,0% và không được quá 102,0% tính theo chế phẩm sau khi làm khô

- Phương pháp kiểm tra, xử lý, bảo quản:

+ Định tính

Kali Thử theo JECFA monograph 1 - Vol 4

Khoảng nhiệt độ nóng chảy

của acid sorbic lấy ra từ mẫu

thử

Acid hóa dung dịch mẫu thử bằng dung dịch acid hydrocloric loãng (TS) Lọc và thu phần acid sorbic kết tủa tạo thành trên giấy lọc, rửa tủa bằng nước cho đến khi không còn clorid và làm khô trên acid sulfuric trong chân không

Thử liên kết không no

Thêm vài giọt dung dịch thuốc thử brom (TS) vào 2

ml dung dịch mẫu thử nồng độ 1/10 Nước brom sẽ mất màu

+ Độ tinh khiết

Giảm khối lượng khi sấy khô Thử theo JECFA monograph 1 - Vol 4 (sấy ở

105oC trong 3 giờ)

Tính acid hoặc tính kiềm

Hoà tan 1,1 g mẫu thử trong 20 ml nước và thêm 3 giọt dung dịch phenolphthalein (TS) Nếu dung dịch thử không màu, chuẩn độ bằng dung dịch natri hydroxyd 0,1 N đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 15 giây Thể tích dung dịch natri hydroxyd 0,1

N sử dụng không được quá 1,1 ml Nếu dung dịch mẫu thử có màu hồng, chuẩn độ bằng dung dịch acid hydrochloric 0,1 N đến khi mất màu Thể tích dung dịch acid hydrochloric 0,1 N sử dụng không quá 0,8

ml

Các Aldehyd

Pha dung dịch mẫu thử 0,3 %, chỉnh pH đến 4 bằng HCl 1 N và lọc Lấy 5 ml dịch lọc, thêm 2,5 ml thuốc thử Schiff (TS) và để yên 10-15 phút So sánh màu của dịch thử với màu thu được khi lấy 5 ml dung dịch chứng có chứa 15 µg formaldehyd thay cho mẫu thử Màu của dịch thử không được đậm

hơn màu của dung dịch chứng

Chì

Thử theo JECFA monograph 1 - Vol.4.Xác định bằng kỹ thuật quang phổ hấp thụ nguyên tử thích hợp cho hàm lượng quy định Lựa chọn cỡ mẫu thử

và phương pháp chuẩn bị mẫu dựa trên nguyên tắc của phương pháp mô tả trong JECFA monograph 1 - Vol.4 phần các phương pháp phân tích công cụ

 CMC:

Dạng màu trắng, có tính hút ẩm, dễ phân tán trong nước và rượu, chủ yếu được dùng

để điều chỉnh độ nhớt của sản phẩm mà không tạo gel Mức độ sử dụng của CMC là 0,05 đến 0,5% trên toàn bộ sản phẩm

 Lecithin

- Vai trò: trên thị trường là hỗn hợp photpholipid trong dầu, được sử dụng làm chất nhũ hóa cho các sản phẩm sữa, tránh làm sữa bị tách pha trong quá trình bảo quản sau này Hàm lượng lecithin sử dụng trong sữa bắp là 0,1 – 0,4 %w/w

- Chỉ tiêu chất lượng: tuân theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11175:2015

Phụ gia thực phẩm-Lecithin

+ Tính chất cảm quan: Trạng thái của các sản phẩm tự nhiên vàsản phẩm tinh chế có thể thay đổi từ dạng dẻo đến dạng lỏng, phụ thuộc vào hàmlượng axit béo tự do và hàm lượng dầu cũng như sự có mặt hay không có mặt củacác chất pha loãng khác

Màu có thể từ màu vàng nhạt đến màu nâu,tùy theo nguồn gốc, theo mùa vụ và việc có tẩy hay không tẩy màu Mùi: không mùi hoặc có mùi đặctrưng của hạt

Có thể sử dụng bơ cacao và dầu thực vật khác để thay thế dầu đậu tương nhằm cải thiện tính chất chức năng và mùi vị

+ Độ hòa tan: Chỉ tan một phần trong nước; dễ hydrathóa tạo thành dạng nhũ tương; các phosphatid không chứa dầu có thểtan trong các axit béo nhưng không tan trong các loại dầu không bay hơi

Các chỉ tiêu lí- hóa của lecithin được quy định như sau:

Bảng 1 7 Chỉ tiêu lí - hóa của lecithin

cầu

1 Hàm lượng lecithin, % khối lượng chất không tan trong axeton, không

2 Hao hụt khối lượng khi sấy ở 105 o

C trong 1 h, % khối lượng, không

5 Hàm lượng chất không tan trong toluen, % khối lượng, không lớn hơn 0,3

- Phương pháp kiểm tra, xử lý, bảo quản: tuân theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 11175:2015 Phụ gia thực phẩm – Lecithin

 Hương bắp ngô

-Vai trò: tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm sữa ngô

Xuất sứ: Hàn Quốc, trạng thái màu sắc: chất lỏng màu vàng trong, cảm quan: mùi hương bắp tự nhiên, liều lượng sử dụng: 0.2 đến 0.5%, công dụng và ứng dụng: dùng trong sản xuất bánh kẹo, sữa ngô,…, bảo quản: nơi khô ráo thoáng mát

- Chỉ tiêu chất lượng: tuân theo TCVN 6417:2010 – Hướng dẫn sử dụng hương liệu

1.3 Sản phẩm sữa bắp

Các chỉ tiêu đánh giá sản phẩm sữa bắp

1.3.1 Chỉ tiêu hóa lý

Tỉ lệ giữa bắp và nước trong quá trình sản xuất sữa bắp có thể thay đổi từ 1:4 đến 1:6,

sự thay đổi này sẽ ảnh hưởng đến thành phần và chất lượng của sữa

1.3.2 Chỉ tiêu hóa học

- Hàm lượng chất khô hoà tan: 11 – 12%

- Hàm lượng đường: 7 – 8 %

1.3.3 Chỉ tiêu vi sinh

Trong sản phẩm sữa bắp phải:

 Không được có sự có mặt của các vi khuẩn sau: Staphylococcus aureus, Salmonella enteropathogenic, Esherichia coli, Vibrio parahemolyticus, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni

 Không được có sự có mặt của Yersinia enterocolitica

 Số tế bào vi sinh vật không được lớn hơn 20.000 cfu/g

 Trong mẫu kiểm tra, không có sự xuất hiện của Coliform

1.3.4 Chỉ tiêu hóa sinh

Các phép thử hoạt tính của enzyme cho kết quả âm tính

1.3.5 Chỉ tiêu cảm quan

 Trạng thái: Dung dịch đồng nhất, không tách lớp

 Màu sắc: Sản phẩm sữa bắp có màu vàng nhạt

 Mùi: Thơm, êm dịu đặc trưng của sữa bắp, có thể có thêm mùi bổ sung vào sản phẩm, nhưng mùi đậu không được quá nhiều

 Vị: Ngọt, không có vị đắng

1.3.6 Bao bì

 Bao bì phải được kiểm tra chất lượng và rửa sạch trước khi đưa và sử dụng

 Bao bì phải thể hiện đầy đủ thông tin cần thiết thể hiện bản chất của sản phẩm, đơn vị sản xuất, hướng dẫn sử dụng, thời hạn sử dụng…

Hình 1 3 Một số sản phẩm sữa bắp trên thị trường

Hình 1 5 Doanh thu và tăng trưởng nước giải khát

Tổng doanh thu của ngành năm 2014 đạt gần 80.320 tỷ đồng, với lượng tiêu thụ hơn 2.200 triệu lít Tốc độ tăng trưởng doanh thu trong giai đoạn 2011-2014 là 13,48%, nhưng sẽ giảm trong giai đoạn từ nay đến 2019, với tốc độ chỉ đạt 8,44%

Nguồn: Business Monitor International/VietinbankSC

Hình 1 6 Thị phần theo doanh thu của các sản phẩm

Thị phần theo doanh thu của sản phẩm nước khoáng ngày càng thu hẹp, giảm từ hơn 40% (2013) xuống chỉ còn 5,4% (2014) Nước ép hoa quả, nước tăng lực, ngược lại, tăng trưởng rất mạnh, khoảng 8-9 lần chỉ trong một năm

(Nguồn: Euromonitor/VietinbankSC)

Hình 1 7 Lượng nước giải khát tiêu thụ trong một năm trên thế giới

Người Việt tiêu thụ trung bình 23 lít nước giải khát một năm, trong khi mức trung bình của thế giới là 40 lít Điều này cũng khiến thị trường nước giải khát của Việt Nam vẫn còn là miếng bánh ngon cho các doanh nghiệp khai thác Nguồn: Business Monitor International/VietinbankSC

Có nhiều loại nước giải khát từ nước uống đóng chai, nước ngọt có ga, cà phê hay trà pha sẵn, nước ép trái cây các loại không kể các loại nước uống có cồn, với rất nhiều nhãn hàng khác nhau đang cạnh tranh trên thị trường Việt Nam Bình quân người Việt tiêu thụ nước giải khát trên 23 lít/người/năm Đời sống được nâng cao đã giúp thị trường nước giải khát phát triển khá nhanh ở Việt Nam và mức tiêu thụ còn tiếp tục tăng vì khoảng cách còn khá xa so với nhiều nước trên thế giới

Dù có khá nhiều thương hiệu và chủng loại, nhưng thị trường nước giải khát có ga chiếm phần lớn tỷ trọng trong các loại nước giải khát và cơ bản vẫn là sân chơi của hai công ty lớn Coca Cola và PepsiCo Tuy nhiên, một phần thị trường nước giải khát có

ga sẽ dần được thay thế bằng các loại thức uống không ga Điều thú vị là các công ty Việt Nam vẫn chiếm được thị trường không nhỏ cho riêng mình như sữa, nước ép trái cây của Vinamilk, trà pha sẵn của Tân Hiệp Phát, cà phê của Trung Nguyên, xá xị của Chương Dương,… Trà và cà phê không chỉ là loại thức uống ưa thích mà còn là

thói quen của nhiều người, lượng bán ra tăng đều mỗi năm

Bảng 1 8 Số liệu sản xuất và tiêu thụ nước giải khát giai đoạn năm 2010-2017

( Nguồn: BMI)

Sản xuất

(triệu lít) 871,07 931,37 975,51 1053,65 1139,2 1230,24 1325,59 1422,36 Tăng trưởng