QUY TRÌNH sản XUẤT MẠCH NHA

QUY TRÌNH SẢN XUẤT MẠCH NHA Phương pháp thực I Gồm phương pháp:   II A Thủy phân enzyme Thủy phân acid Quy trình sản xuất mạch nha Q trình sản xuất enzyme: • Sơ đồ: Nguyên liệu Xử lý nguyên liệu α-amylase bền nhiệt, nước, Ca2+ Hồ hóa Dịch hóa Làm nguội Đường hóa Tẩy màu Lọc β- amylase Than hoạt tính Bã Sản phẩm Cơ đặc chân Rót khơng • Giải thích quy trình: Xử lí ngun liệu: khuấy trộn 1.1 Mục đích cơng nghệ Chuẩn bị: Nhằm tăng độ phân tán dịch huyền phù, chuẩn bị cho trình hồ hóa 1.2 Các biến đổi • • • • Biến đổi vật lý: - Hệ số dẫn nhiệt tăng - Sự khuếch tán hạt tinh bột tăng Biến đổi hóa lý: - Hạt tinh bột hấp thụ lượng nhỏ nước cách thuận nghịch( 2550% nước) chưa chương nở - Trạng thái nguyên liệu sau khuấy trộn dạng huyền phù - Tăng khả tiếp xúa hạt tinh bột nước Biến đổi cảm quan: thay đổi trạng thái dịch bột Các biến đổi cịn lại khơng đáng kể 1.3 Phương pháp thực Bột hòa đến nồng độ thích hợp, nồng độ thấp suất khơng cao, cịn nồng độ cao giảm hiệu xuất trình Khởi động cánh khuấy dẫn nước vào bồn khuấy đồng thời nhập liệu tinh bột α-amylase với lượng Ca2+ Ion có tác dụng làm bên hoạt hoas enzyme Điều chỉnh pH pH tối thích α-amylase Q trình thực thùng khuấy có cánh trộn với tốc độ quay 20 v/ph *Thông số kỹ thuật: Nồng độ chất khô 30-35% Ph 6.5 Thời gian 25-30 ph Lượng enzyme 0.05% (1500Ukg-1) Lượng ion Ca2+ 20-40ppm 1.4 Thiết bị: thiết bị hình trụ cod cánh khuấy Hồ hóa: 2.1 mục đích cơng nghệ -Chuẩn bị: hịa tan hạt tinh bột có kích thước nhỏ thành dung dịch nhớt sền sệt, hạt hút nước trương nở tối đa tạo điều kiện thuận lợi cho q trình dịch hóa 2.2 Các biến đổi • • • • • Biến đổi vật lý: -Độ nhớt tăng cực đại -Hạt tinh bột trương nở tối đa -Nhiệt độ dung dịch tăng -Nồng độ chất khô tăng Biến đổi hóa học: xảy hydrat hóa nhóm hydroxyl tự tạo thành liên kết hydro với nước Biến đổi hóa lý: -Hạt tinh bột tiếp tục hấp thu nước -Hệ chuyển từ dạng huyền phù sang dung dịch nhớt đồng -Tăng khả hòa tan Biến đổi cảm quan: màu sắc từ đục chuyển sang Biến đổi sinh học: không đáng kể 2.3 Phương pháp thực hiện: Q trình hồ hóa thực thiết bị jet-cooker cách phun nước trực tiếp tinh bột Ưu điểm phương pháp làm q trình hồ hóa xảy nhanh hơn, đồng nhiệt độ bị tăng cục *Thông số kỹ thuật Nhiệt độ Thời gian 2.4 Thiết bị 105oC phút Thiết bị hồ hóa jet-cooker *Cấu tạo: thiết bị gồm ống dẫn huyền phù tinh bột ống dẫn giao qua khe hình cơn, phun trực tiếp vào huyền phù tinh bột, lượng vào điều chỉnh van qua hệ thống khí nén *Nguyên tắc hoạt động: huyền phù tinh bột bơm cưỡng vào thiết bị tiếp xúc trực tiếp với hơi, nước tiếp xúc với tinh bột có nhiệt độ thấp ngưng tụ phần hầu hết nước áp suất cao nên cung cấp lượng nhiệt để nâng nhiệt độ lên nhằm hồ hóa dung dịch Thời gian lưu thiết bị jet-cooker ngắn lượng tinh bột hồ hóa phần băng qua dãy cột lưu cao áp để trì nhiệt độ 105 – 110oC giữ 5phút * Chú ý: thiết bị jet-cooker cột lưu thực hai nhiệm vụ: hồ hóa hồn tồn phá bung tồn hạt tinh bột bắt đầu giai đoạn dịch hóa 3.Dịch hóa: 3.1 Mục đích cơng nghệ - Chuẩn bị: phá bung hạt tinh bột, thủy phân phần tinh bột tạo mạch dextrin có chiều dài mạch ngắn hơn, giảm độ nhớt dịch hồ hóa tạo điều kiện cho Fungamyl phân cắt tốt giai đoạn đường hóa 3.2 Các biến đổi • • • • • Biến đổi vật lý: - Độ nhớt giảm - Nồng độ chất khô tăng -Dung dịch Biến đổi hóa học: - Hạt tinh bột bị phá bung, phá vỡ liên kết hydro nước sợi tinh bột - Phản ứng Maillard đường acid amin tạo sản phẩm có màu -Thủy phân tạo dextrin mạch ngắn có số DE=10-20 Biến đổi hóa lý: -Sự bốc nước - Khả hòa tan tinh bột tăng Biến đổi hóa sinh: -Termamyl hoạt động cắt mạch amylose amylopectin thành dextrin mạch ngắn có khả hịa tan Sản phẩm thuỷ phân giai đoạn chủ yếu dextrin Biến đổi sinh học: - Vi sinh vật bị ức chế tiêu diệt 3.3 Phương pháp thực Dung dịch tinh bột sau hồ hố hồn tồn làm nguội đến 95OC sau bơm thiết bị có cánh khuấy để thực q trình dịch hố * Thơng số kỹ thuật : Nhiệt độ thiết bị dịch hóa Ph Thời gian thiết bị dịch hóa 95oC 6.0-6.5 1-3h 3.4 Thiết bị Đây loại thiết bị gia nhiệt kiểu vỏ áo có cánh khuấy Hơi nước bên vỏ áo nhằm giữ nhiệt độ cho dung dich tinh bột diều kiện nhiệt độ theo yêu cầu kĩ thuật 4.Làm nguội 4.1 Mục đích : Chuẩn bị: tạo điều kiện tối thích cho q trình đường hóa 4.2 Các biến đổi • • • Vật lý: nhiệt độ giảm Hóa lý: pH giảm 5.5 Hóa sinh: Enzyme a-amilase bị vơ hoạt 4.3 Phương pháp thực hiện: * Thông số kỹ thuật Nhiệt độ dịch đường trước thiết bị 950C Nhiệt độ tác nhân lạnh( nước) 300C(nhiệt độ môi trường) Nhiệt độ dịch đường sau làm nguội 550C 4.4 Thiết bị Truyền nhiệt gián tiếp thiết bị truyền nhiệt ống xoắn ruột gà, tác nhân trao đổi nhiệt nước lạnh Nước trong ống xoắn dung dịch thùng, sau thời gian lưu thích hợp nhiệt độ dung dịch đạt u cầu Đường hóa 5.1: Mục đích cơng nghệ Chế biến: tạo thành syrup có thành phần chủ yếu maltose, đường đơn giản dextrin mạch ngắn 5.2: Các biến đổi • • • • Vật lý: - Giảm độ nhớt - Tăng hàm lượng chất khơ Hóa lý: - Tăng khả hịa tan Hóa học: - Phản ứng thủy phân dextrin mạch dài ( sản phẩm sau q trình dịch hóa) thành maltose đường đơn giản, dextrin mạch ngắn, - Phản ứng Maillard phản ứng ngưng tụ đường khử amino axit tạo thành chất màu làm sẫm màu dịch thủy phân Hóa sinh: Có tác động Fungamyl lên mạch polysacchride oligosaccharide, tạo hỗn hợp sản phẩm gồm maltose, glucose, maltosetriose oligosaccharide khác Trong đó, Fungamyl hoạt động với điều kiện tối thích Topt=55oC, pHopt= 5.5 5.3: Phương pháp thực Dung dịch đường sau làm nguội đua vào thiết bị đường hóa Cần điều chỉnh Ph để tạo mơi trường hoạt động tối ưu cho Fungamyl Sau bổ sung lượng Fungamyl cần thiết Dung dịch lưu lại thiết bị khoảng thời gian định để đường hóa DE thích hợp Trong qtr đường hóa, cần phải đảo trộn dung dịch liên tục Thông số kĩ thuật Nhiệt độ pH Tốc đọ khuấy Thời gian Fugamyl Lượng Ca2+ 5.4 Thiết bị 55oC 5.5 20r/m 24-48h 2000U/kg 50ppm Có cấu tạo tương tự thiết bị dịch hóa Nâng nhiệt 6.1: Mục đích: vơ hoạt em=nzyme Fugamyl 6.2: Các biến đổi • • Vật lý: hịa tan tăng, giảm độ nhớt Hóa sinh: enzyme Fungamyl bị vơ hoạt 6.3: Thiết bị: thiết bị đường hóa • Sau đường hóa đạt đến giá trị DE yêu cầu tiến hành nâng nhiệt dịch đường lên 70-75oC Khi đó, enzyme Fugamyl bị vơ hoạt Nếu khơng vơ hoạt enzyme Fugamyl enzyme xúc tác cho phản ứng ngược hình thành trở lại dextrrin, chuyển hóa maltose thành maltosetrose, dẫn đến làm giảm hàm lượng maltose sản phẩm 7: Tẩy màu 7.1: Mục đích cơng nghệ Hồn thiện giá trị cảm quan: làm tăng độ sản phẩm, đưa sản phẩm màu tiêu chuẩn màu trắng đến màu vàng nhạt Là tác nhân trợ lọc trình lọc tiếp theo, hỗ trợ cho trình lọc sản phảm hiệu 7.2: Các biến đổi • • • • • Vật lý: khối lượng dung dịch tăng bổ sung than hoạt tính Hóa lý: - Sự phân tán hạt than hoạt tính dung dịch tăng khả tiếp xúc dung dịch - Sự hấp phụ chất màu, mùi lên bề mặt than hoạt tính Hóa sinh: enzyme Fugamyl cịn hoạt động Cảm quan: dịch đường trở thành dạng huyền phù có chứa bụi than hoạt tính Sinh học hóa học: khơng đáng kể 7.3 Phương pháp thực - Quá trình tẩy màu thực thiết bị đường hóa - Siro gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp - Bổ sung lượng than hoạt tính cần thiết để hấp phụ phần chất mang màu - Khi dùng than hoạt tính cần có q trình lọc sau Thơng số kĩ thuật: Thời gian tẩy màu Lượng than sử dụng 7.4 Thiết bị 1h 0.2÷0.3% (so với hàm lượng chất khơ) Q trình tẩy màu thực thiết bị hình trụ có cánh khuấy Lọc 8.1: Mục đích cơng nghệ Chuẩn bị: lọc phần tinh bột chưa thủy phân phần bã sau thủy (bao gồm chất màu than hoạt tính) giúp loại bỏ tạp chất có kích thước lớn mà cản trở cho trình tao đổi ion 8.2 Các biến đổi • • • • Biến đổi vật lý: - Giảm khối lượng dịch đường loại bỏ phần bã - Tỉ trọng giảm - Hệ số truyền nhiệt tăng Biến đổi hóa lý: thay đổi số pha, tách riêng pha rắn pha lỏng Biến đổi cảm quan: sản phẩm thu trước lọc Biến đổi hóa học, hóa sinh sinh học: không đáng kể 8.3 Phương pháp thực Ta thực lọc dịch đường phương pháp lọc ép, lọc tác dụng áp suất 8.4 Thiết bị • • Là thiết bị lọc khung Nguyên tắc hoạt động - - - Trước thực trình lọc, cần có q trình làm áo cho bàn lọc, tức tạo lớp bột trợ lọc vải lọc, bột trợ lọc giúp tạo thành khoảng trống theo đường zíc zắc tạo trở lực ngăn cản bã mà khơng làm tăng áp lực, giúp q trình lọc không bị nghẽn Dịch đường bơm vào buồng lọc, áp lực bơm dịch đường băng qua vải lọc thông qua lớp bột trợ lọc vào khoang lọc Các khoang lọc nối chung với qua đường ống bên để dẫn dịch đường Sau lọc xong, cần tiến hành vệ sinh vải lọc buồng lọc Thông số kĩ thuật Áp suất lọc Bề dày lớp bột trợ lọc thiết bị TRAO ĐỔI ION 0.3-0.5Mpa 0.8-2.5mm 9.1: Mục đích cơng nghệ Hồn thiện sản phẩm: dịch đường qua cột trao đổi ion để tách bớt số cation (Ca2+, Na+, Mg2+…) anion (Cl-, SO42- ), số chất hữu cơ,… 9.2 Các biến đổi Biến đổi hóa học hóa lý: Các phản ứng trao đổi ion xảy cột: - Cột 1: cationit loại acid mạnh có nhóm chức -SO3H, có tác dụng trao đổi cation, chuyển muối dòng thành acid tương ứng: RSO3H + NaCl = RSO3Na + HCl 2RSO3H + CaSO4 = (RSO3)2Ca + H2SO4 - Cột 2: anionit loại bazơ yếu có nhóm chức –NR3, có tác dụng trao đổi anion, hấp thụ cc acid mạnh đồng thời hấp thụ chất hữu cơ, chất màu: NR3 + HCl↔ NR3HCl NR3 + H2SO4 ↔(NR3)2H2SO4 Phương pháp thực Loại bỏ ion dịch đường dựa sở trao đổi ion cột nhựa trao đổi ion với ion dung dịch Thiết bị Cấu tạo: • 9.3 9.4 Gồm cột hình trụ, cột có chứa loại nhựa trao đổi - Cột gồm 1200 lít cationit loại acid mạnh, có nhóm chức -SO3H - Cột gồm 1400 lít nhựa anionit loại kiềm yếu Nguyên tắc hoạt động: Sirô bơm vào cột để loại cation sau qua cột để loại anion điều chỉnh pH cho dung dịch Ở cột quy trình thực theo chiều từ xuống Khi lớp nhựa hết tác dụng tái sinh trở lại Để đưa cationit dạng ban đầu, cho dd HCl 2-4% chảy qua cột Để hoàn nguyên anionit, cho dd NaOH 2-4% qua cột 10 XỬ LÝ HỒN THIỆN 10.1 Mục đích cơng nghệ Hịan thiện sản phẩm: chống oxi hoá làm sẫm màu sản phẩm q trình đặc • Bảo quản: chống vi sinh vật 10.2 Các biến đổi Không đáng kể 10.3 Phương pháp thực thiết bị • Dung dịch sau trao đổi ion bơm vào thùng chứa Tại đây, tiến hành bổ sung thêm acid sorbic sulfur dioxide lỏng vào Acid sorbic có tác dụng phụ gia chống vi sinh vật sản phẩm Do điều kiện áp lực thẩm thấu cao nên có VSV tồn có số VSV chịu áp lực thẩm thấu cao mà điển hình nấm mốc Acid sorbic cho với liều lượng vừa đủ khơng làm thay đổi tính chất sản phẩm khơng tạo vị lạ sản phẩm SO2 cho dạng lỏng để hạn chế bị khuấy trộn Cũng dùng SO2 dạng khí phải có thiết bị sục khí khơng có cánh khuấy Cho SO2 vào tạo môi trường acid để ngăn cản phản ứng phân hủy đường phản ứng Maillard làm sậm màu sản phẩm Thông số kĩ thuật Hàm lượng acid sorbic Hàm lượng sulfur dioxide 11 CÔ ĐẶC 0.06-0.08% chất khơ 0.12-0.2% chất khơ 11.1 Mục đích cơng nghệ Hồn thiện sản phẩm: q trình đặc nhằm tăng nồng độ chất khơ, tạo điều kiện cho q trình vận chuyển phân phối sản phẩm Bảo quản: nồng độ cao ức chế vi sinh vật 11.2 11.3 Biến đổi • Vật lý: - Độ nhớt tăng - Nồng độ chất khô tăng - Khối lượng giảm (do lượng nước) - Thể tích giảm - Nhiệt độ tăng • Hóa lý: - Nước bốc - SO2 bị khử khỏi dung dịch • Cảm quan: màu sắc sậm so với trước đặc Phương pháp thực Quá trình cô đặc thực thiết bị cô đặc chân khơng với buồng đốt có ống tuần hồn ngồi có kèm theo thiết bị ngưng tụ Baromet Đây thiết bị đặc buồng đốt ngồi dựng đứng nên có ưu điểm: Giảm bớt khoảng cách theo chiều cao buồng đốt không gian bốc hơi, điều chỉnh tuần hồn • Hồn tồn tách hết bọt, buồng đốt cách xa khơng gian • Có khả sử dụng khơng gian phận phân li loại li tâm • Do sử dụng hệ đặc chân khơng nên gây biến đổi cho sản phẩm Thơng số kĩ thuật • PCK Phơi Thời gian Nhiệt độ 11.4 Nguyên tắc hoạt động 720mmHg ≤2kg/cm2 2÷3h ( Bx đạt yêu cầu) 60÷65o Dung dịch vào buồng đốt đun sôi để tạo thành hỗn hợp lỏng vào buồng bốc, thứ tách lên phía Dung dịch quay buồng đốt theo ống tuần hoàn Thiết bị hoạt động theo nguyên tắc đối lưu tự nhiên chênh lệch khối lượng riêng vùng siro có nhiệt độ khác Ở buồng bốc, siro bốc làm tăng độ Bx, dẫn đến làm tăng khối lượng riêng, buồng đốt siro gia nhiệt nên khối lượng riêng nhẹ Do mà siro tuần hoàn từ buồng bốc sang buồng đốt đẩy siro từ buồng đốt sang buồng bốc Khi nồng độ chất khô đạt yêu cầu, dung dịch xả xuống theo mẻ Hỗn hợp lỏng – buồng bốc phân ly nhờ hai yếu tố: chiều cao buồng bốc thay đổi quán tính hỗn hợp vào phận tách bọt Hơi thứ vào thiết bị Baromet làm nguội 12 Làm Nguội 12.1 Mục đích • • Chuẩn bị: hỗ trợ cho q trình rót sản phẩm Bảo quản: làm lạnh nhanh tránh nhiễm VSV vào sản phẩm 12.2 Các biến đổi Nhiệt độ giảm, biến đổi khác không đáng kể 12.3 Phương pháp thực Dịch đường sau cô đặc chuyển vào thiết bị làm nguội dang ống ruột gà Thông số công nghệ 13 Nhiệt độ dịch đường trước thiết bị 65oC Nhiệt độ tác nhân lạnh 30oC Nhiệt độ dịch đường sau làm nguội 45oC Vô Thùng 13.1 Mục đích cơng nghệ Hồn thiện sản phẩm: tạo cho sản phẩm có hình dáng đẹp Bảo quản: ngăn tiếp xúc môi trường với sản phẩm gây biến đổi hư hại 13.2 Các biến đổi Không có biến đổi đáng kể 13.3 Phương thức thực Maltose syrup đóng gói thùng hay bao bì khác tùy theo yêu cầu khách hàng B Quá trình thủy phân axit Quy trình khác với quy trình trước : Dùng axit để hồ hóa tinh bột dịch hóa sơ phần tinh bột Mục đích: giống quy trình enzyme Các biến đổi  Như có thêm số biến đổi khác  Do thực nhiệt độ cao nên lượng nhỏ tinh bột bị cháy  Màu dd tinh bột sau dịch hóa sơ sậm so với phương pháp enzyme  Có thể xảy phản ứng Caramel với lượng nhỏ Thơng số cơng nghệ • • • HCl Thời gian Nhiệt độ 0.015-0.02N phút 140-160oC ... theo yêu cầu khách hàng B Quá trình thủy phân axit Quy trình khác với quy trình trước : Dùng axit để hồ hóa tinh bột dịch hóa sơ phần tinh bột Mục đích: giống quy trình enzyme Các biến đổi  Như... lượng maltose sản phẩm 7: Tẩy màu 7.1: Mục đích cơng nghệ Hồn thiện giá trị cảm quan: làm tăng độ sản phẩm, đưa sản phẩm màu tiêu chuẩn màu trắng đến màu vàng nhạt Là tác nhân trợ lọc trình lọc tiếp... làm nguội 12 Làm Nguội 12.1 Mục đích • • Chuẩn bị: hỗ trợ cho q trình rót sản phẩm Bảo quản: làm lạnh nhanh tránh nhiễm VSV vào sản phẩm 12.2 Các biến đổi Nhiệt độ giảm, ngồi biến đổi khác khơng