MỤC LỤC I/ KHAI QUAT VE MARGARINE L„ ÏIGhúgRAWEHurvoreverseersirxaoivgttittvitrcgioattttrtrtdaigteiIeEEEi0400Pib2i0EE700001i40 574 3: 2 Phan loai 3 Các tính chất đặc trưng của margarine 4 Cơ sở khoa học I/ NGUYÊN LIỆU 1 Chất béo 3 Sữa và protein 4 Chât nhũ hoá 5 Phụ gia
II/ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1 Sơ đồ quy trình công nghỆ 2- 222222z2Sz+zz+rzzree 18
- Quy trình I
3 Giải thích quy trình cổng nghệ coi seiieede 19 3 Sơ đồ quy trình cơng nghệ -©-¿2ccc+csrxcreezrx 24
- Quy trình 2
4 So sánh giữa 2 quy trình ccscs*ssvekekkserrrsvee 25
IV/ SAN PHAM
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
Margarine được chế biến lần đầu tiên tại Pháp năm 1869 để sử dụng thay thế cho bơ động vật Trong thời kỳ đầu sản xuất Margarine, người ta không thể sử dụng tat cả các loại chất béo và dầu Sau này cùng với sự hoàn thiện về kỹ thuật tinh luyện dau, rất nhiều loại dầu và chất béo từ động vật, cá và thực vật được sử dụng như những nguồn nguyên liệu để sản xuất Margarine Hơn thế nữa, chất lượng của Margarine ngày càng được nâng cao
Ngày nay, Margarine được sử dụng không chỉ như một sản phẩm thay thế bơ động vật mà còn là một nguôn cung cấp dầu và chất béo quan trọng Ngoài ra, nó còn có rất nhiều ứng dụng trong các ngành sản xuất thực phẩm như: sản xuất bánh, sản xuất
chocolate
Do tinh ưu việt của sản phẩm về giá trị dinh dưỡng lẫn giá trị kinh tế nên công nghệ sản xuất Margarine ngày càng phát triển mạnh mẽ trong ngành công nghiệp chế biến dầu mỡ thực phẩm ở tất cả các nước
Trong bài tiểu luận này chúng em chỉ xin được trình bày những hiểu biết của mình về việc sản xuất Margarine Chúng em rất mong sẽ nhận được những góp ý của
thầy để bài báo cáo của chúng em được tốt hơn
Chúng em xin được cảm ơn thầy!
Trang 3I KHÁI QUÁT VỀ MARGARINE:
Margarine là hệ nhũ tương của nước và chất béo trong đó hàm lượng chất béo thường lớn hơn 80% Margarine được sản xuất bằng cách phối trộn các loại chất béo theo một tỉ lệ nhất định cùng với các thành phần khác
Margarine có thể được bổ sung thêm vitamin A để sản xuất dạng Margarine dùng đề nấu, ăn, nướng bánh mì và còn có thê thay thế dạng bơ trong ngành công nghiệp sữa nhưng nó khác bơ về thành phan, cấu trúc
Hiện nay có hơn 10 loại Margarine, chúng khác nhau chủ yếu về thành phần, hàm lượng chất béo sử dụng cũng như cấu trúc của sản phâm chẳng hạn như là: Margarine dạng tuýp mềm Dạng lỏng Dạng dùng đề ăn kiêng Dang ding dé phét Dạng không có acid béo dạng trans Dạng ít béo Dạng dùng đề nấu Dạng dùng trong nhà hàng 1 Lịch sử ra đời:
Margarine có nguồn gốc từ nước Pháp, do điều kiện chiến tranh nên nguồn bơ không đủ cung cập cho quân đội vi vay vua Napoleon III da treo giải thưởng cho ai sản xuất được một sản phẩm thay thế bơ Năm 1869, một nhà hóa học đã tìm ra Margarine như một dạng của bơ Nguồn nguyên liệu đầu tiên để sản xuất Margarine là mỡ bò
Margarine nguyên thủy nhất được sản xuất công nghiệp tại Mỹ năm 1874, từ năm 1902- 1930 quy trình sản xuất được bổ sung thêm các chat dé tao nên hai dang Margarine trang va vang Cang về sau người ta đã có nhiều biện pháp kỹ thuật đề cải tiến cấu trúc va tinh chất của tỉnh thể Margarine Cụ thể vào thập kỷ 1920 nhờ vào quá trình hydro hóa dầu thực vật mà người ta đã sản xuất được dạng Margarine có điểm nóng chảy cao
2 Phân loại:
a Theo mục đích sử dụng:
Ngày nay sản phẩm Margarine rất đa dạng Người ta có thể phân loại dựa vào độ cứng của Margarine, nhiệt độ nóng chảy của chat béo Những loại Margarine cứng và cứng vừa thường được sử dụng trong quy trình nướng bánh, còn những loại Margarine mềm hơn sử dụng để ăn
Margarine sử dụng làm bánh (bakery) Loai Margarine nay sir dung giéng như shortening, được sử dụng trong quá trình nhi bột, làm bánh ngọt, bánh bích quy Các loại Margarine khác nhau có độ dẻo khác nhau Vì vậy mà trong một giới hạn nhất định các sản phẩm này có thể thay thế cho nhau Nhìn chung, Margarine sử dụng làm bánh thường có độ bên tốt hơn các lọai Margarine khác nên không cân phải bảo quản ở nhiệt độ lạnh
Trang 4b Phân loại Margarine theo hình dạng:
Stick Margarine (dang khoi): Chứa 80% béo từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật, hàm lượng chất béo no trong loại này nhiều nhất so với các loại Margarine khác, nếu làm từ mỡ động vật (heo, bò) thì nó còn chứa một lượng cholesterol Vì vậy loại này không thích hợp cho những người kiêng béo Tuy nhiên Margarine loại này có ưu điêm là nhiệt độ nóng chảy cao, khả năng tan chảy trong miệng tốt, tính chất chống oxi hóa cao nên thích hợp cho các sản phẩm bánh nướng hoặc dùng để chiên thay thế dầu hoặc bơ.Các loại dầu sử dụng làm Margarine loại này thường là dầu đã qua quá trình hydro hóa
Soft Margarine (Margarine mém): Duge san xuat nim 1960, chita khoang 80% chat béo, chứa hàm lượng axit béo không no mạch dài và hàm lượng dầu lỏng nhiều hơn stick Margarine, tỉ lệ rắn/lỏng thấp, dùng nhiều chất nhũ hóa hơn cho quá trình tạo nhũ và có kèm theo khuấy trộn Loại Margarine này được lựa chọn nhiều do những đặc tính có lợi cho sức khỏe của nó Thành phần: dau dau nành lỏng, dầu đậu nành hydro hóa một phần, dầu bông hydro hóa, cream, nước, bơ sữa, muối, lecithin đậu nành, axit lactic, Natri benzoat, mono-, diglyceride, vitamin A, chat mau B-carotene
Wipped Margarine: Chita khoảng 80% chất béo, quá trình sản xuất và thiết bị sử dụng giống như Soft Margarine chỉ khác ở diém tao tỉnh thể của sản phẩm này có cho thêm 33% khí Nitơ Ưu điểm của loại này là khả năng phết lên bề mặt dễ dàng Vì vậy thường sử dụng cho các sản phẩm bánh nướng
Liquid Margarine (dang long): Chita 80% chat béo, hàm lượng dầu long thực vật cũng
như hàm lượng chất béo không no chứa trong loại này nhiều nhất so voi cac loai Margarine khac Su dung nhiéu nhat trong cac loai Margarine, san pham nay tốt cho tim mach, giam nguy
cơ mắc các bệnh về tim
Diet Margarine: Chứa khoảng 40% chất béo, chứa nhiều nước và có năng lượng thấp
Thích hợp cho người có chế độ ăn kiêng
Špreads: Chứa 50-75% chất béo, có khả năng phét lên bánh cao
Margarine- bơ: Phối trộn tỉ lệ khác nhau, sản phẩm sử dụng nhiều dầu thực vật hơn, chứa 5-10mg cholesterol trong một muỗng canh sản phẩm
3 Các tính chất đặc trưng cúa Margarine: a Tĩnh phốt được:
Tính phết được là một trong những tính chất quan trọng nhất đề đánh giá tính chất của Margarine chỉ sau mùi vị Đối với người tiêu dùng khả năng phết được đồng nghĩa với việc chúng có thể phết thành một lớp mỏng trên bánh mì.Tính chất này phụ thuộc rất nhiều vào quá trình tiến hành Để sản xuất được Margarine có khả năng phết được cần có 3 điều kiện như sau:
"“_ Một là: hai pha rắn và lỏng của dầu phải đồng nhất
“ Hai là: những tỉnh thể rắn phải phân tán tốt bên trong toàn bộ khối sản phẩm bằng
những lực kết dính bên trong mạng tinh thể khối sản phẩm Mạng tỉnh thể phải có khả năng chông lại hiện tuợng tách chât béo bên trong san pham (entrapped liquid)
" Ba là: tại nhiệt độ xác định thì tỷ lệ lỏng ran phai thich hop và phải tan ngay ở nhiệt độ cơ thê, đôi với sản phâm có thành phân chât béo dang răn khoảng 10 - 20 % chúng có khả năng phết rât tôt tại nhiệt độ của cơ thê
b Sự nóng chảy:
Trang 5Yếu tố ảnh hưởng chính tới tinh chất này chính là nhiệt độ nóng chảy của chất béo, tác
dụng của chất nhũ hóa và điều kiện bảo quản của sản phâm Để cho sản phẩm của chúng ta không có cảm giác nhớt và sáp thì sản phâm Margarine can phai tan chảy ngay ở nhiệt độ cơ
thể và chứa ít hơn 3,3% chất béo rắn tại nhiệt độ 33,3°C
Cảm giác mát lạnh trong miệng được hình thành do sự thu nhiệt của quá trình các tinh thể tan chảy
c Tính ôn định và cầu trúc:
Tính ồn định là khái niệm chỉ độ mềm, độ đồng nhất và trạng thái déo ctia Margarine Có thể xếp loại từ rất mềm (trạng thái giống Vaseline), mềm, mềm vừa, cứng và rất cứng Kết cầu thé hiện cấu trúc của sản phẩm, nó có thể thay đối từ trạng thái trơn nhẫn đến trạng thái giống bột, dạng nhám, cuối cùng là thô
Theo Greenwell thì trạng thái và kết cấu của Margarine phụ thuộc vào kỹ thuật sản xuất và thành phần dầu mỡ để sản xuất chúng Trong trường hợp dầu mỡ kết tinh chậm thì làm cho Margarine có độ cứng trong bảo quản, hiện tượng này gọi là quá trình post — hardening Nhiệt độ kết tỉnh và nhiệt độ nóng chảy sai khác càng lớn thì thời gian kết tỉnh sản phẩm càng dài
(tốc độ kết tinh chậm)
Việc đảo trộn trong quá trình làm lạnh nhanh sẽ tạo ra sản phẩm Margarine có độ ồn định và độ bền tốt hơn Tuy nhiên, nếu khuấy trộn quá mức trong quá trình làm lạnh nhanh dẫn đến hiện tượng tạo ra quá nhiều các tinh thể nhỏ, cấu trúc sẽ quá đặc dẫn đến làm giảm kích thước các mao dẫn trong pha rắn làm độ nhớt của sản phẩm tăng và cấu trúc sản phẩm giòn, dễ gãy Ngược lại nếu quá trình khuấy trộn không đủ thì một số liên kết bên trong sản phẩm vẫn chưa bị phá vỡ, nó có thê trải qua quá trình post - hardening và làm cho cấu trúc của sản phẩm trở nên giòn, cứng hơn Quá trình kết tinh sản phẩm trong thiết bị trao đổi nhiệt bề mặt góp phần làm cho sản phẩm ồn định hơn
4 Cơ sở khoa học:
Như đã nói Margarine là sản phẩm giả bơ, nên tính chất của chúng không khác gì bơ, chúng chỉ khác nhau về thành phần hóa học của chất béo, quy trình sản xuất, tính đa dạng của sản phẩm Nếu như bơ có thành phần chất béo chủ yếu từ nguồn sữa thì Margarine có thành phần chất béo vô cùng đa dạng vì vậy cấu trúc, tính chất sản phẩm của Margarine cũng rất phong phú Bảng 1 so sánh thành phân hóa học và giá trị dinh dưỡng của Margarine so với bơ
Tên sản Thành phần hóa học (%) Khả năng Năng
phẩm Dau | Protid | Gluxit | Tro | Lecithin | Nước | tiêu hóa lượng mỡ (calo) Bơ 82,5 0,5 0,5 0,1 0,05 16,0 96-98,0 780,7 Margarine | 82,0 0,5 0,4 0,4 0,75 16,5 94- 97,6 775,6 Sau đây là những yếu tố quyết định cau trúc của Margarine: Quá trình nhũ hóa Quá trình kết tỉnh
Đây là quá trình quan trọng trong quy trình sản xuất margaine, vì cấu trúc và tính chất của sản phâm phụ thuộc rất nhiều vào loại và số lượng những tinh thể kết tinh bên trong chất béo Trong quá trình kết tỉnh có rất nhiều dang tinh thê được tạo ra, người ta nhận thấy rõ rệt nhất là những dạng tinh thé sau:
a 1a tinh thé it bền nhất, có độ nóng chảy thấp nhất
Trang 6B là tinh thể có độ bền cao nhất trong ba tỉnh thẻ trên, nhiệt độ nóng chảy cũng cao nhất Các tinh thê này khác nhau ở trật tự sắp xếp các mạch cacbon của acid béo và góc nghiêng của mang tinh thé Se 7 7 ZX , ‹ : Qe yBe à bh OS age Triclinic Common Orthorhombic ol Hexagonal
Hinh 1: Tinh thé B va p’ Hinh 2: Tinh thé a
Tinh thé B’ tạo cho sản phẩm có tính đẻo mịn, tính lan tỏa phù hợp với sản phẩm
Margarine dạng soft tub
Tinh thể B có xu hướng làm cho sản phẩm có tính giòn phù hợp với những loại Margarine cứng
Khi làm lạnh chất béo đạng lỏng, một trong số ba dạng cấu trúc tinh thể trên sẽ được tạo ra phụ thuộc vào tốc độ làm lạnh
Các tinh thể này không khác nhau về thành phần hoá học, từ một loại chất béo vẫn có thé két tinh thành nhiều loại tinh thê khác nhau đó là hiện tượng đa hình
Hiện tượng đa hình (polymorphism) là hiện tượng mà các tinh thé có thể chuyển đồi từ
trạng thái tinh thê này sang trạng thái tính thê khác ngay ở pha rắn Xu hướng là: các tinh thê
chuyển từ trạng thái ít bền sang trạng thái bền (tinh thể có nhiệt độ nóng chảy thấp sang tỉnh thể có nhiệt độ nóng chảy cao)
Để tạo thành những tinh thể theo ý muốn thi chúng ta phải chuẩn hóa nguồn nguyên liệu, điều khiển các thông số của quá trình kết tỉnh như: tốc độ làm lạnh, cường độ khuấy trộn,
sự tạo mam
Chất béo có hàm lượng triglycerid ở trạng thái đồng nhất monoacid tracylglycerol (vi
dụ trioleie glycerid) có xu hướng kết tỉnh thành tỉnh thể 8 Một số loại chất béo có xu hương kết tinh thành tỉnh thể B là: dầu nành, dầu phọng, dầu bắp, bơ cacao
Chất béo có hàm lượng triglycerid ở trạng thái hỗn hợp cao thì có xu hướng kết tỉnh
thành tỉnh thể ° Trong số nay dau cọ là loại dầu thích hợp nhất cho quá trình kết tỉnh tạo B”
vì chúng có nhiều trigycerid ở trạng thái hỗn hợp Một số loại dầu có xu hướng kết tỉnh thành tinh thể P: dầu cọ, dầu hạt bông, hạt cải dầu (rapeseed), chất béo từ sữa, mỡ thực vật (tallow), chất béo từ sữa, mỡ lợn (lard)
Những tỉnh thể P° rất thích hợp cho các sản phẩm như shortening, Margarine vì chúng hồ trợ cho quá trình hình thành một lượng các bong bóng khí làm cho sán phẩm có tính dẻo
Trang 7Il NGUYEN LIEU:
Tất cả các nguyên liệu dủng để sản xuất Margarine có thể được chia thành hai nhóm là nguyên liệu chính và nguyên liệu phụ Nguyên liệu chính là chat béo, còn nguyên liệu phụ đề sản xuất Margarine bao gồm: nước, sữa và protein, chất nhũ hóa và các chất phụ gia
1 Chất béo
> Dầu thực vật:
Dầu thực vật dùng đề sản xuất Margarine là dầu dừa, dầu nành, dầu phộng, dầu hướng dương, dầu cọ, đầu oliu, dầu bông, bao gồm cả dầu tự nhiên và dầu hydro hóa Những loại dầu đã hydro hóa thường có điểm đông đặc khoảng 36-42°C Một số loại dầu thực vật:
a Dâu dừa
Dầu dừa chủ yếu được ép từ cùi dừa sấy khô (hàm lượng dầu từ 52-75%), còn cùi tươi chỉ
chứa khoảng 27% dầu Dầu dừa lỏng có màu vàng nâu, đặc như mỡ khi nhiệt độ xuống thấp,
chỉ số Iod của dầu là từ 7-10.5
Bảng 2:Thành phân của dâu dừa Các axit béo Hàm lượng (%) Axit lauric 44.1-51.3 Axit myrictic 5.4-9.5 Axit capric 4.5-9.7 Axit stearic 1-3.7 Axit oleic 5-8.2 Axit linoleic 1-2.6 b Dâu nành ‹ „ ‹
Tỷ lệ dâu trong hạt là 12.8-28% Dâu có màu vàng nhạt đên màu vàng sậm, thuộc loại dâu
khô (chỉ sô lod của dâu từ 103-152) Bảng 3: Thành phẩn chính của dẫu nành Các axit béo Hàm lượng (%) Axit linoleic 49-60 Axit oleic 21-34 Axit palmitic 6.5-12 Axit linolenic 2-9 Axit stearic 2-5 Dau tinh luyện được dùng để ăn, sản xuất dầu hydro hóa, chế biến Margarine, chế biến bánh kẹo, e Dâu phông
Dầu phộng là một hỗn hợp glyceride bao gồm khoảng 80% axit béo không no và 20% axit béo no Thành phần axit béo trong hạt thay đổi tùy theo giống và điều kiện trồng trọt
Các glyceride trong dầu phông chứa 3 axit béo chính là axit oleie (43-65%), axit linoleic
(20-37%) và axit palmitic (14-20%) Do đó, dầu phộng có tỷ lệ dầu không no chứa nhiều nối đôi trên dầu không no chứa một nối đôi lớn hon 1 (tỷ lệ này là 2/1 mới được xem là thích hợp để làm giảm cholesterol trong máu)
Ở nhiệt độ bình thường, dầu phộng là chất lỏng màu vàng nhạt, có độ nhớt thấp, có hương
Trang 8Bảng 4: Một số tính chất chung của ddu phông Tính chất Giá trị Chỉ số lod 82-106 Chỉ số xà phòng hóa 188-195 Chỉ số acetyl 8.5-9.5 Ty trong & 15°C (g/ml) 0.917-0.921 Độ nhớt trung bình ở 20°C (cp) 71.07-86.15 Nhiệt độ nóng chảy (°C) 0-3 d Du hướng dương ; ;
Hàm lượng dâu trong hạt thông thường từ 32-45% Dâu hướng dương là loại dâu bán khô và có các chỉ sô chính sau đây : Chỉ số axit: 0.992-0.996 Chỉ sô xà phòng : 189-194 Chỉ số Iod : 113-142.9 Thành phần của dầu chủ yếu là glyceride của axit oleic, axit linoleic và axit palmitic e Dau co
Quả cọ dầu có hai thành phần khác nhau Vỏ hay cùi chứa khoảng 45-50% dầu cùi và nhân
chứa 48-52% dầu nhân Hai loại dầu này có những nét đặc trưng riêng
Dầu cùi màu hồng, đặc ở nhiệt độ thường, lỏng khi nhiệt độ khoảng 40°C và thường phân làm hai lớp: lớp lỏng ở trên, lớp đặc ở dưới Dầu nhân màu trắng và đặc lại khi nhiệt độ dưới
25°C Cac chỉ số và thành phần của hai loại đầu này cũng khác nhau Bảng 5: Các chỉ số chất lượng của dâu cọ: Các chỉ số chất lượng Dầu cùi Dầu nhân Các chỉ số của dẫu: Chỉ số axit 15.5 2-9 Chỉ số lod 4I-59 10.3-20 Chỉ số xà phòng 196-210 242-254 Thành phần chính của dầu: Axit lauric (%) - 52 Axit myristic (%) 1.2-5.9 11-18.6 Axit palmitic (%) 37.5-43.8 6-7.8 Axit stearic (%) 2.2-5.9 1-4 Axit oleic (%) 38.4-45 10-16.5 Axit lonileic (%) 6.5-11.2 <l Axit caprilic (%) - 3 Axit capric (%) - 3-6
Dầu cùi tinh chế có thê trộn lẫn với các thành phần dầu khác (dau hạt cải) dé ăn hoặc dùng phổ biến trong ngành chế biến bơ, mỡ thực vật Loại dầu cọ màu đỏ có chứa nhiều carotene có thể dùng để nhuộm bơ thực vật hoặc sản xuất chất tiền vitamin A
Dầu nhân có công dụng như dầu dừa thường dùng để sản xuất bơ, mỡ thực vật, bánh kẹo (chocolate) và làm xà phòng
£ Dâu Oliu
Dầu Oliu được lấy từ thịt quả và nhân quả Thịt quả cho hàm lượng dầu từ 26-27% Nhân hạt chứa khoảng 40-50% dầu Thành phần các axit béo chính của dầu Oliu 1a axit oleic, axit linoleic, axit linolenic va axit palmitic
g Dâu bông
Trang 9Bảng 6: Hàm lượng các axit béo chính của dâu theo từng loài
Các axit béo Loài
G.arboreum L_ | G.barbadense L | ŒG.herbaceum L| G.hirsulum L Axit linoleic (%) 45.3 41.7 33.9 47-55 Axit oleic (%) 29.6 35.2 22.9-41.2 18-30.7 Axit palmitic (Y%) 19.9 20.2 17.1-23.4 21.6-24.8 Axit stearic (%) 1.3 2.0 0.9-2.7 2.0-2.4 Bảng 7: thành phan các axit béo trong các loại dẫu: Dầu Cizø(%) | Cr40(%) | Cr6:0(%) | Cr61(%) | Cis:0(%) | Cis:i(%) | Cis:2(%) | Cis:3(%) Dừa 44-52 13-19 8-11 0-1.3 1-3 5-8 2 Phong 0.1 6-9 02 3-6 | 53-71 | 13-27 Co (citi) 05-6 | 3245 | 08 2-7 | 38-52 | 5-11 Cọ (nhân) 40-52 14-17 7-9 1.8 1-3 13-19 0.5-2 Oliu 0.1-1.2 7-16 0.6 1-3 65-85 4-15 0.7 Cám 0.4-1 12-18 0.4 1-3 40-50 29-42 1.2 Me 7-9 2.5 4-5 37-49 35-49 Hướng dương 0.5 7-12 0.1 2-5.5 20-50 35-60 2-13 Nành 0.1 10.6 0.1 4.0 21-24 53.7 7.6 > Mỡ động vật:
Mỡ thường có ở tô chức dưới da, bụng, quanh phủ tạng, bao gồm các axit béo no và
chưa no Mỡ động vật cũng được sử dụng nhưng nên ít khi dùng để sản xuất chính Nó thường
trộn chung với dầu thực đã được hydro hoá Khi dùng nó phải qua quá trình loại protein, acid béo tu do và khử mùi Dùng hơi nước đề kết tủa protein và rửa, lọc đề loại bỏ Tiền hành trung hoà acid béo tự do, khử mùi tẩy màu Mỡ dùng trộn chung phải có chất lượng tốt Các chí số của mỡ: IV: 38-48 SV: 193-202 SFI% Tai 10°C 28.5-36.5 Tai 26.7 °C 16.5-29 Tai 37.8 °C 7-10.5 Tai 40 °C 4.5-8
Bảng 8: Hàm lượng chất béo trong một số loại mỡ động vật: Thực phẩm Hàm lượng Axit béo no (3%) Axit béo không no (%)
chất béo (%) Một nối đôi Nhiều nối đôi
Mỡ heo 20-30 47 50 3
M@ bo 10-20 44 43 26
Trang 10Thành phần các acid béo ( %) Lauric Ci2-0 0.2 Myrictic Gj 4:0 2-8 Myristoleic C¡a¡ 0.4-0.6 Palmitic Ci6-0 24-37 Steric Cis:0 14-29 Oleic Cis 40-50 Linoleic Cig:2 1-5 Linolenic Cis3 0.7 Thanh phan triglyceride (%) Trisaturated(GS:) 15-28 Disaturated(GS,U) 46-52 Monosaturated(GSU;) 0-64 Triunsaturated(GU›) 0-2
Mỡ động vật chứa mức độ acid béo bão hoà cao đáng kê và hoá rắn ở nhiệt độ thường Triglyceride rắn của mỡ làm sản phẩm có tính đẻo Khi kết tỉnh mỡ sẽ ở dạng Nó cân thiết để tạo một mạng lưới tốt cho sản phẩm Margarine Mỡ sẽ có mùi không mong muốn là do có chứa hàm lượng nhỏ linolenic và linoleie Do đó cần cho chất chống oxy hoá như BHT, BHA,
TBHQ
Ngày nay người ta rất ít sử dụng mỡ động vật bởi vì phần lớn mỡ động vật đều chứa một lượng lớn các axit bão hòa và cholesterol Ví dụ như mỡ heo có chứa tir 3000-4000 mg cholesterol/ 1 kg mỡ
Khi cơ thể chúng ta dư cholesterol thi nó sẽ tích lũy trong máu, gây xơ vữa mạch máu, bệnh cao huyết áp, tim mạch,
Tuy nhiên không phải tất cả mỡ động vật đều không tôt, người ta vẫn có thể sử dụng dầu cá đã được hydro hóa (chi sé Iod tir 10-85) dé sản xuất Margarine Tuy nhiên một nghiên cứu tại châu Âu đã cho thấy rằng sản phẩm Margarine chứa từ 10-20% dầu cá đạng lỏng có nhiều vấn đề về thời gian bảo quản do dầu cá rất dé hu hong
> Các chỉ tiêu của nguyên liệu: "Hàm lượng nước: < 0.2-0.3%
"_ Độ chua: < 6 độ( số ml dung dịch NaOH 1N dùng đề trung hòa 100g dầu)
" Chỉ số lod: Chỉ số lod xác định mức độ bão hòa hay không bão hòa của các acid béo, là hàm lượng của lod kết hợp với 100g acid béo tự do Day là một chỉ tiêu quan trọng khi chọn nguồn nguyên liệu cho sản xuất Margarine
Nếu chỉ số lod quá cao (lớn hơn 42) Margarine sẽ có cấu trúc rất mềm, ngược lại nếu chỉ số này quá thấp sẽ làm cho cau trúc cứng và khó phết lên bánh Vì vậy tùy thuộc vào từng
loại sản phẩm Margarine mà yêu cầu đối với từng nguồn nguyên liệu sẽ khác nhau > Tính chất công nghệ của chất béo:
Y Tinh chat vật lý:
Dau nhe hon nuéc, ti trọng khoang 0,910-0,976, mirc d6 không no của dau béo càng lớn thì tỉ trọng càng lớn
Các loại đầu có tính nhớt, nhiệt độ càng cao, độ nhớt càng giảm
Dầu không tan trong nước, cồn lạnh mà hòa tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực nhu ete, cloroform, benzen
Điểm nóng chảy của dầu tương đối thấp nhưng khó xác định do thành phần của dầu thường thay đổi, đặc biệt là axit no, không no, sự có mặt của axit béo mạch ngắn hay axit béo không no thường giảm nhiệt độ nóng chảy, các yếu tố khác như đồng phân ở vị trí cis hay trans, vị trí của axit béo trên glycerin cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ nóng chảy
Tính tỏa hương: tỏa hương ra môi trường xung quanh theo cơ chế khuếch tán nồng độ, đặc biệt ở nhiệt độ cao
Sức căng bề mặt: nhiệt độ càng cao sức căng bề mặt càng giảm
Trang 11v Tính chất hóa học:
+ Phản ứng cộng hợp: -
Trong điều kiện thích hợp, các axit béo không no có trong các loại dầu mỡ có thể thực hiện cộng hợp với một số hợp chất khác Một trong những phản ứng quan trọng nhất là phản ứng cộng hợp hydro vào nối đôi của axit béo không no (phản ứng hydro hóa) Khi kết hợp vào nôi đôi của axit béo sẽ làm cho dầu thực vật trở nên giống dầu động vật Dầu thực vật nếu được hydro hóa hoàn toàn cũng giống hệt như mỡ cừu, vì vậy trong thực tế sản xuất có trường hợp chỉ hydro hóa một phần
C-C=C-C+H,—*S>>C-C-C-C
Hydro hóa chọn lọc một số loại dầu thực vat dé lam giảm hàm lượng axit linolenic, làm
tăng độ bền của dầu, chăng hạn hydro hóa dầu đậu tương, hàm lượng linolenic giảm từ 9%
xuống 1%, ứng với chỉ số lod từ 130 xuống 115 Phương pháp này thực hiện ở nhiệt độ cao 195°C, áp suất lớn trong thời gian ngắn 30°
Hydro hóa toàn phần hay toàn bộ là để tạo ra chất béo rắn làm nền sản xuất ra Margarine hoặc sản xuất mỡ nhũ hóa Thực hiện ở nhiệt độ thấp nhưng thời gian dài hơn và nồng độ xúc tác lớn hơn 10 lần
Phản ứng hydro hóa ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng vì nó làm giảm axit béo cần thiết, hàm lượng vitamin và các màu sắc của các chất màu carotenoid có trong dầu Tuy nhiên trong điều kiện thích hợp,dầu có chứa axit béo không no có thể cộng hợp halogen, lợi dụng phản
ứng này để kiểm nghiệm dầu Dầu cũng có thé bị axit sulfuric đậm đặc sulfol hóa tạo thành
các sản phẩm có tính hòa tan trong nước + Phản ứng este hóa:
Các glycerid trong điều kiện có mặt xúc tác axit vô cơ như H;SO¿, HCl co thê tiến hành este hóa trao đổi với các gốc rượu đơn chức bậc một tạo thành este của axit-rượu đơn chức và glycerin:
C,H,(OCOR), +3C,H,OH > C,H,(OH), +3RCOOC,H,
+ Phan wng chuyén este hoa:
Ở điều kiện nhiệt độ 110-160°C, môi trường thích hợp, nhất là khi có mặt nước và có
mặt chất xtic tac (C]H;COONa, CH;COOH), các axit béo trong cùng một triglycerid hoặc giữa các triglycerid có thê đổi chỗ cho nhau Từ phản ứng này có thê thu được các mono- va diglycerid bằng cách tiến hành với một lượng triglycerid dư ở nhiệt độ 200°C trong chân không hoặc khí trơ Sự chuyên hóa este không làm biến đối các axit béo nhưng do thay đổi vị trí các axit béo trên glycerid mà khả năng tiêu hóa glycerid có thể thay đồi và do đó sự hấp thu
của muối axit béo có thé thay đồi theo
2 Nước
Hàm lượng nước trong sản phẩm thấp, chỉ chiếm khoảng 16% Chỉ tiêu của nước:
v Chỉ tiêu hóa lý:
Độ cứng tổng: < 2mg đương lượng/lit Chat khô: <850mg/I
Sắt, mangan, nhôm: <0.Img/1 Clo: âm tính
v Chỉ tiêu vi sinh:
Tổng số vi sinh vật hiếu khí: tối đa 75 cfu/ml
Vi sinh vật gây bệnh: không có
v Chỉ tiêu cảm quan: Màu sắc: không màu
Độ trong: trong suôt
Trang 12Mùi: không mùi Vị: vị khoáng nhẹ 3 Sữa và protein
Theo định nghĩa về Margarine, sản phẩm sữa (bao gồm cá bơ và chất béo từ bơ) được dùng với bất kì hàm lượng nào miễn sao hàm lượng béo phải đạt ít nhất là 80% Trước đây người ta thường sử dụng sữa lên men trong hầu hết các sản phẩm Margarine Nhưng vì thời gian cấy giông và lên men dài nên người ta không sử dụng công đoạn này nữa mà bổ sung trực tiếp sữa bột kết hợp với diacetyl và hợp chất hương Sữa bột ngày nay còn được thay thế bằng bột whey, hợp chất này còn có thể Kali Caseinate vào hàm lượng protein Protein đậu nành được dùng cho các sản phẩm ăn kiêng
Protein có những tác động lên sản phẩm Margarine:
" Ngoài tác dụng tạo hương, các sản phẩm dạng rắn từ sữa có thể gây ra phản ứng Maillard trong quá trình chiên dẫn đến Margarine khi chiên có màu nâu Chính vì vậy một sô sản phẩm sữa có ham lugng lactose thap hay protein whey được sử dụng nhằm hạn chế sự hóa nâu mà vẫn giữ được hương cho sản phẩm Margarine
" Sữa dạng rắn cũng có tác dụng như chất bảo quản bằng cách cô lập các kim loại có
thê dẫn đến sự oxy hóa dầu
" Protein cé tác động làm mắt ôn định hệ nhũ tương nước trong dầu do protein làm tăng sức căng bề mặt giữa 2 pha
Luong protein bé sung phải ít hơn 1.5% Vì nếu hàm lượng protein từ sữa quá nhiều có thề ảnh hưởng đến vấn đề vi sinh của sản phẩm và có thể ảnh hưởng đến quá trình tạo màu cho Margarine sử dụng trong chiên rán
4 Chất nhũ hóa
Chat tao nhũ có rất nhiều vai trò trong Margarine:
“Làm giảm sức căng bề mặt giữa pha nước và pha dầu nhờ đó hệ nhũ tương mới được
hình thành -
= Giup 6n định sản phâm cuối trong suốt quá trình bảo quản, tránh hiện tượng bị rỉ dầu hay sự ngưng tụ của pha nước
"Là chất chống bắn trong quá trình chiên do tránh được hiện tượng các giọt nước đông tụ lại và gây bắn nỗ do dòng hơi tạo ra
Vai trò cũng như phản ứng của chất nhũ hóa trong sản phẩm Margarine rat phức tạp và càng trở nên quan trọng đối Với các sản phẩm có hàm lượng béo thấp Một số chất nhũ hóa thông dụng dùng trong sản xuất Margarine a Lecithin: Oo cH, —o—C-R, R—¿-o-C : —H oO CH; Am P— O—CH;-CH;- NUCH, o CH,
Hình3: Cấu tao phân tử Lecithin
Lecithin có bản chat là các phospholipid Lecithin có thể được sản xuất từ trứng, hạt lúa mì, hạt yến mạch và đậu nành Lecithin có cấu trúc là este của ølycerol với hai axit béo và một gốc phosphatide ở vị trí thứ 3, trong đó đầu ưa nước là các phosphatide và đầu kị nước là các axit béo
Lecithin sử dụng với hàm lượng từ 0,1-0,5% trong hầu hết các san pham Margarine bdi tính chất chống bắn, nô trong lúc chiên và khả năng tạo nhũ tốt của chúng Tuy nhiên trong sản phẩm có ít béo chúng sẽ làm giảm tính bền của hệ nhũ tương và tăng sự thoát dầu Trong sản
Trang 13phẩm Margarine dạng khối do hàm lượng chất béo dạng rắn khá cao nên thực tế chất tạo nhũ chỉ cân dùng lecithin là đủ b Mono va diglyceride: H H—¢-on | H-C-CHnH | repre ree et eee ee H—C—-O—-C—C— C=cC— C— C— C— C— CG — C— C— C— C— C— C— C— C-H h h HH Họ nh h nh hn hủ nh h
Hình 4:Công thức cấu tạo một monoglyceride
Chất béo thường là nguồn cung cấp các chất nhũ hóa có xu hướng kị nước phổ biến do giá thành rẻ, dễ trích li và đễ sử dụng Để sản xuất ra mono và diglyceride, người ta thực hiện phản ứng este giữa axit béo và glycerol
Hầu như tắt cả các loại Margarine khác đều cần có mono và diglyceride có chỉ số IV vừa
hay thấp nhằm chống lại hiện tượng bi xẹp Các monoglyceride có chỉ số IV cao, chủ yếu được
sản xuất từ đầu hướng dương hay dầu hoa rum và lại có tác dụng tốt hơn với hệ có ít chất béo Hàm lượng mono và diglyceride thường sử dụng là dưới 0,5%
aT PPE EET EET TEE H—C-~O—C—C—C=C—C—-C—C—C—C—C—C—C—C—C—C-C—C-H | h hhhhhHhhhhHha H-C-OH L PERT E RU RE EEE EEE De H—C-O—C—C—C=C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C—C-H h h hhhhhHghhhh Ha
Hình5: Công thức cấu tạo một diglyceride
c Este cua saccarose:
Este của saccarose là một chất nhũ hóa khá thông dụng nhờ chúng có khoảng chỉ số HLB dao động rộng do saccarose có nhiều vị trí mà các axit béo có thể tạo este được Este của
saccarose cũng được dùng như là một chất nhũ hóa đối với các san pham Margarine dạng lỏng
Khi sử dụng chất tạo nhũ cho hệ nhũ tương người ta | quan tâm đến chỉ số HLB của chúng Chỉ số HLB càng cao thì chất nhũ hóa càng hoạt động tốt trong hệ nhũ tương dầu trong nước, ngược lại chỉ số HLB thấp thì thích hợp cho hệ nhũ tương nước trong dau
Trang 14Bảng 9: Một số ung dung của các chất nhũ hóa dựa vào chỉ số HLB của chúng
Chất nhũ hóa HLB
Sodium lauryl sulfate 40
Sodium stearoyl lactylate 22
Potassium oleate 20
Sucrose monoester 20
Sodium oleate 18
Polyoxyethylene (20) sorbitan monopalmitate 15.6 Polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate 15.0 Sucrose monilaurate 15.0 Polyoxyethylene (20) sorbitan monostearate 14.9 Decaglycerol monooleate 14 Decaglycerol monostearate 14 Ethoxylated monoglyceride 13 Decaglycerol dioleate 12
Polyoxyethylene (20) sorbitan trisstearate 11 Polyoxyethylene (20) sorbitan trioleatae 10.5 Hexaglycerol dioleate 9 Sorbitan monolaurate 8.6 DATEM 8 Soy lecithin 8 Decaglycerol hexaoleate z Triglycerol monostearate bí Sorbitan monopalmitate 6.7 Glycerol monolaurate 52 Calcium stearoyl lactylate 5.1 Sucrose trimester 5 Sorbitan monostearate 4.7 Propylene glycerol monolaurate 4.5 Sorbitan monooleate 4.3 Glycerol monostearate 3.8 Glycerol monooleate 3.4 Propylene glycol monostearate 3.4 Sorbitan tristearate 2.1 Sorbitan trioleate 1.8 Glycerol dioleate 1.8 ACETEM 1.5 Oleic axit 1.0
Đối với các sản phẩm chứa ít chất béo thì ngoài chất tạo nhũ ra còn cần các chất tạo cấu trúc như là xanthan gum, gelatin, carragenan, Agar, tinh bột biên tính, alginate và mcthyl celluclose
5 Chat phu gia
a Chat bao quan:
Chất bảo quản được bổ sung vào Margarine gồm có 3 nhóm: "Chống oxi hóa
" Vô hoạt các kim loại = Chat chéng VSV
Trang 15Trong đó ngừơi ta thường quan tâm nhất đến chất chống oxi hóa, tuy nhiên đối với một số sản phẩm Margarine từ thực vật thì cũng không cần thiết Nhưng đối với sản phẩm từ
nguyên liệu là dầu cá thì rất cần thiết cho dù đó là sản phâm có hàm lượng béo thấp
Sản phẩm Margarine từ dầu thực vật có chứa protein từ sữa có thể bảo quản được 6 tháng ở điều kiện 4°C mà không cần chất bảo quản Bởi vì dư lượng vitamin E trong thực vật
là du dé bao quan
Lecithin và axit ascorbic 1a hai chat hỗ trợ chống oxi hóa Bồ sung thêm nam men không phân hủy lipid và protein cũng là một phương pháp để chống oxi hóa
Người ta sử dụng cả Lacfobacillus có khả năng chịu muối để chuyển aldehyt thành
rượu để kéo dài thời gian bảo quản vì chúng giúp loại bỏ các sản phẩm bị oxi hóa có mùi khó
chịu
Sự hiện diện của kim loại sẽ gây mùi rất khó chịu Đồng là kim loại có tác dụng xúc tác oxi hóa cao Hàm lượng đồng tối đa là 0,02ppm Axit citric, citrate, EDTA đóng vai trò như chất cô lập các kim loại này
Ham luong mudi trong Margarine (80% chất béo) là khoảng 2% chính vì vậy nó cũng có tác dụng bảo quản
Các chất như axit sorbic, axit benzoic và muối của chúng là các chất bảo quản rất hiệu quả đặc biệt trong các sản phẩm có ít chất béo Các axit có tác dụng báo quản tốt nhất ở pH thâp
Tuy nhiên hai loại axit này hòa tan tốt trong pha dầu nhiều hơn là trong pha nước mà pha dễ hư hỏng lại là pha nước, trong trường hợp này axit asorbic tỏ ra hiệu quả hơn axit benzoic Mặc dù muối các axit này đóng vai trò như chất hỗ trợ bảo quản trong pha nước nhưng trong hệ nhũ tương chúng lại có tác dụng ngược lại vì chúng làm cho các axit béo tự do tan trong pha dầu nhiều hơn Castenon và Inigo đề nghị sử dụng 0,05% axit sorbic hay benzoic ở pH 4-5 đối với sản phẩm Margarine không có muối và pH 5-6 đối với các sản phẩm có muối
b Chất tạo hương:
Rất nhiều loại hương bơ tổng hợp đã được sử dụng trong sản xuất Margarine Ching gồm có thành phần tạo hương bơ như: lactoses, ethyl este của axit béo mạch ngăn, ketone, và andehyt Diacetyl là một hợp chất dễ bay hơi tạo ra hương bơ đặc trưng Hàm lượng chất này trong bơ là từ 1-4ppm Diacetyl được hình thành từ axit citric trong quá trình lên men Nếu như không dùng sữa lên men thi diacetyl tong hợp và các chất dé bay hơi sẽ được bồ sung
Các hợp chất hương thu nhận băng cách thủy phân chất béo cũng được ứng dụng, một
số nghiên cứu còn sử dụng kết hợp chất dé bay hơi và chất béo của bơ đã qua xử lí nhiệt
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo hương:
"Độ chặt của hệ nhũ tương và tính chat tan chảy của chất béo ảnh hưởng lớn đến sự thoát hương Nếu hệ càng chặt và nhiều chất béo dạng rắn thì hương càng khó thoát, sản phẩm sẽ ít thơm hơn
= Hàm lượng muối và pH cũng ảnh hưởng đến hương của sản phẩm c Chất tạo màu và các vitamin:
Việc tăng hàm lượng vitamin A trong các sản phẩm Margarine được thực hiện bằng cách bổ sung -carotene (tiền vitamin A) hay este của vitamin A -carotene được bổ sung cho các sản phẩm cần có màu, còn este được bổ sung cho sản phẩm không có màu Carotene được chiết xuất từ trong thiên nhiên như là dầu cà rốt, dầu cọ đỏ Trong dầu thực vật chất chồng oxi hóa tự nhiên là tocopherol có nguồn gốc là vitamin E và một sô vân còn sót lại trong quá trình
chế biến vì vậy không cần phải bổ sung thêm vitamin E
Trang 16Bảng 10: Công thức của một số loai Margarine
Thanh phan Hàm lượng trong các sán phẩm
80% chất béo | 60% chất béo | 40% chất béo
Pha dầu
Chất béo 79.884 59.584 39.384
Lecithin đậu nành 0.1 0.1 0.1
Monoglyceride (IV tối da 5) 0.2 0.3
Monoglyceride (IV tối da 60) “ ~ 0.5
Vitamin A palmitate B-carotene 0.001 0.001 0.001
Huong tan trong dau 0.015 0.015 0.015 Pha nước Nước 16.1 37.36 54.86 Gelatin (250 bloom) 25 Bot whey 1.6 1.1 1.1 Muối 2.0 1.5 1.5 Natri benzoate 0.09 — Kali sorbate 0.13 0.13 Axit lactic = ChỉnhpH=5 | Chỉnh pH= 4.8 Hương tan trong nước 0.01 0.01 0.01
II QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ:
Như đã giới thiệu ở phần đầu, ngày nay có rất nhiều loại Margarine tùy theo mục đích sử dụng Trong đó có ba loại được sử dụng phô biến nhất là: table (tub), industrial và pastry Margarine
Nguồn chất béo để sản xuất Margarine chu yéu là dầu thực vật Tuy nhiên quá trình hydro hóa làm xuất hiện đồng phân trans của các axit béo Đây là một chất không có lợi cho sức khỏe của người tiêu dùng
Trong khi đó sản phẩm dầu cọ không cần phải trải qua quá trình hydro hóa vẫn đáp ứng được các yêu cầu của sản phẩm về kết cấu, độ cứng, Vì vậy dầu cọ đang là một trong những nguyên liệu phổ biến nhất dé san xuất Margarine
Những ưu điểm khi sử dụng dầu cọ và các sản phẩm làm từ dầu cọ = Két tinh tạo thành tỉnh thế B’
* C6 thanh phan cac axit béo can bang Né chita khoang 10% axit linoleic- mét axit béo can thiét
* Dau co là chất bán rắn, do đó nó không cần phải hydro hóa
Trang 17Bang 11: Thanh phan của một số loại Margarine làm từ dâu cọ
Nguyên liệu Margarine
Trang 19OIL PHASE AQUEOUS PHASE — Sampling MIXING Point X TANK Sampling Point ¥ PUMP A unit C unit =, c= | Grane" Hinh 6: Mô hình hóa quy trình sản xuất 2 Giải thích quy trình công nghệ a Phối trộn:
Phối trộn pha dầu
Pha dầu được chuẩn bị riêng trong thiết bị khuấy trộn vỏ áo và được gia nhiệt tới nhiệt độ
70°C Sau đó người ta sẽ bổ sung thêm các thành phần tan trong dầu như: chất nhũ hóa, vitamin, màu và chất tạo hương
> Phối trộn pha nước
Pha nước cũng được chuẩn bị riêng trong thiết bị khuấy trộn vỏ áo, ngoài ra người ta còn phối trộn thêm những thành phần tan trong nước như: sữa, protein từ sữa, muối và chất bảo
quản
Y Muc dich: chuan bi va bao quan
Chuẩn bị : chuẩn bị pha dầu và pha nước cho quá trình nhũ hóa
Trang 20Thiết bị: CHILLED WATER RETURN b [ 6 —- CHILLED WATER SUPPLY MILK FEED TANK ss Hinh7 : Thiết bị khuấy trộn có vỏ áo b Đẳng hóa:
Bản chất là quá trình khuấy trộn nhằm biến hệ hai pha thành một hệ đồng nhất gọi là hệ nhũ tương, pha chiếm thành phần nhiều hơn gọi là pha liên tục, pha có thành phan ít hơn gọi là
pha phân tán Trong trường hợp của Margarine thì nước là pha phân tán, còn dầu là pha liên
tục
v Mục đích: chuẩn bị Phối trộn 2 pha dầu và nước nhằm tạo thành hệ nhũ tương nước trong dầu
v_ Biến đi:
"Vật lý: sự phân bó đồng đều các cấu tử trong hỗn hợp, thay đồi kích thước các câu tử, sự thay đôi nhiệt độ, thê tích, độ nhớt
"_ Hóa học: không có biến đổi gì đáng kể
" Hóa lý: sự thay đổi bề mặt tiếp xúc pha, tạo thành nhũ tương nước trong dầu
v_ Thiết bị và cách thực hiện:
Là thiết bị hình trụ có cánh khuấy được làm bằng inox Với thông số kĩ thuật: tốc độ
cánh khuấy 60 vòng/phút Nhiệt độ tạo nhũ được thực hiện ở 50-60°C
Nếu như nhiệt độ tạo nhũ không đủ lớn thì các tỉnh thể béo sẽ xuất hiện làm ảnh hưởng
không tốt đến cấu trúc của sản phẩm Hiện tượng bề mặt Margarine bị “nở hoa” chính là do nhiệt độ đồng hóa không đạt Hệ nhũ tương trong trường hợp này thường không bền Nếu không có sự khuấy trộn thì các giọt lỏng của pha sữa sẽ kết hợp với nhau và tách ra khỏi hệ nhũ Sau khi đồng hóa hệ nhũ tương được bơm vào bồn chứa trung gian có cánh khuấy dé đồng nhất cấu trúc rồi đi vào thiết bị thanh trùng dạng bản mỏng
Trang 21HOT WATER ^ RETURN EMULSION MIX TANK HOT WATER ¿ SUPPLY EMULSION TRANSFER PUMP Hình8 : thiết bi nhũ hóa c Thanh tring:
¥ Muc dich: bao quan
Tiêu diệt, ức chế vi sinh vật gây bệnh
Ức chế enzym xúc tác các phản ứng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
v Biến đổi:
Vật lý:nhiệt độ hệ nhũ tương tăng, độ nhớt giảm Sinh học:Vi sinh vật bị ức chế và tiêu diệt
Trang 22v Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ: 62-65°C Thời gian: 30 phút
d Lam lanh nhanh:
Mục đích: làm cho hệ nhũ tương đông đặc nhanh, tăng độ mịn bóng của sản phẩm Tốc độ làm lạnh phải nhanh đề cho tỉnh thể kết tinh dưới dạng ơ và j'
Biến đổi:
Vật lý: nhiệt độ hệ nhũ tương giảm, độ đặc tăng Hóa học: không có biến đổi gì đáng kể
Hóa lý: chuyển pha tir dang long sang dang ban ran
Y Thiét bị và cách thực hiện:
Sau khi hệ nhũ tương được thanh trùng, chúng được bơm với tốc độ từ 300-700 vòng/phút vào một máy khuấy lạnh có tên thương mại là votator Đây là thiết bị xử lý nhiệt thích hợp với những chất lỏng có độ nhớt cao
Máy khuấy lạnh là thiết bị hình trụ đứng có một lớp vỏ áo, tác nhân làm lạnh là nước lạnh (2 -7°C) hoặc amoniac Bên trong thiết bị là trục khuấy đặc biệt có gắn cánh khuấy, tốc độ quay của trục khuấy linh động tùy thuộc vào cấu trúc sản phẩm và thiết bị Dòng chảy của sản phẩm vào và tác nhân làm lạnh luôn chuyền động ngược chiều nhau Trục khuấy bên trong thiết bị có nhiệm vụ đảo trộn khối sản phẩm giúp cho khối sản phẩm được làm lạnh một cách
đồng đều và đùn sản phẩm ra khỏi thiết bị
Trong quá trình này, để cải thiện tính phết được người ta còn sục khí Nitơ vào sản pham làm thể tích của khối tăng lên 8 — 10%
Margarine sau khi làm lạnh nhanh được bơm đến thiết bị làm déo (pin-worker)
Khi tốc độ làm lạnh càng nhanh lượng tinh thể hỗn hợp tạo ra càng nhiều, kích thước nhỏ, do đó sản phẩm có độ cứng cao vì độ bền chặt cao của hệ nhũ
Thông thường muốn tạo ra nhiều tinh thể ['° trong sản phẩm, người ta chỉ kết tỉnh sản phẩm ở nhiệt độ 10 — 15°C, vi thé trong quá trình làm lạnh ta chọn nhiệt độ 15°C e Nghién — két tinh: - v' Mục đích: tái câu trúc lại hệ nhũ tương và đầy mạnh quá trình kết tinh Biến đổi: Vật lý: sản phẩm tăng dần độ cứng, nhiệt độ tăng do ma sát và nhiệt tỏa ra do kết tinh
Hóa học: không có sự thay đôi
Hóa lý: có sự tăng nhanh lượng tỉnh thé kết tỉnh
v Thiết bị và cách thực hiện:
Khi Margarine ra khỏi thiết bị làm lạnh nhanh thì chúng chỉ mới kết tỉnh một phần, cấu trúc của chúng chưa hoàn thiện, chính vì vậy phải qua quá trình nghiền kết tinh để đây mạnh quá trình kết tỉnh
Hình 10 :Thiết bị nghiền — kết tỉnh (pin-worker)
Trang 23Thiết bị: hình trụ bằng inox, gồm 2 phần : Rotor gồm : trục và thanh chắn
Stator là phần thành thiết bị Trên thành có gắn những thanh chắn xen kẽ với thanh chắn trên rotor
Cách thực hiện: Hệ nhũ tương được bơm vào trong thiết bị Rotor quay gia tăng tác động cơ học lên hệ nhũ tương, làm giảm kích thước của những tỉnh thể được tạo ra từ quá trình làm lạnh nhanh Nhiệt toả ra do ma sát và quá trình kết tỉnh làm cho sản phẩm cuối cùng có độ mịn, bóng và đẻo
Thông số kỹ thuật: Motor truc quay: 3Hp,
Van téc :1500 vong/ phiit
Thiết bị này bao gồm hai ống hình trụ đồng trục có đường kính khác nhau, được lồng
vào nhau Bề mặt hai thân trụ bằng phẳng Tại vị trí trục chung rotor có gắn các cánh khuấy có
thể tháo ráp được Trên hệ thống rotor và thanh khuấy có gắn một số thanh chắn theo phương thắng đứng Trục gắn các thanh khuấy được nối với một motor đặt phía trên hai ống trụ Thông thường người ta sử dụng rotor có đường kính từ 50.8-127 mm
Thiết bị này được sử dụng để gia nhiệt và làm nguội những thực phẩm dang long có độ nhớt cao, thực phẩm dạng huyền phù với các hạt phân tán kích thứoc lớn hoặc dé thực hiện quá trình kết tỉnh
Thực phẩm sẽ được bơm vào ống hình trụ bên trong từ phía đáy thiết bị và được tháo ra khỏi thiết bị từ phía trên đỉnh Ngược lại, chất tải nhiệt sẽ được nạp từ phía trên đỉnh theo khoảng không gian được tạo ra giữa hai thân trụ và được tháo ra ngoài từ phía gần đáy Trong quá trình làm việc, các cánh khuấy và thanh chắn sẽ quay giúp cho sự truyền nhiệt diễn ra nhanh và tốt hơn, dong thời giúp phối trộn hệ nhũ tương
Các yếu tổ ảnh hưởng
Ảnh hưởng của lưu lượng dòng nhập liệu :
Lưu lượng dòng vào quá nhỏ thì Margarine thành phẩm sẽ trở nên cứng và giòn do
lượng tỉnh thé tao ra tích tụ tạo thành những tỉnh thé lớn hơn
Nếu lưu lượng dòng vào quá lớn thì không được làm lạnh đủ thì nó sẽ gia tăng hiện tượng hậu kết tỉnh (post-crytallization) và làm câu trúc sản phẩm cứng hơn
Đối với dầu cọ thì sự tạo thành tỉnh thê ƒ' luôn chiếm ưu thế với bắt kì lưu lượng dòng nào
Ảnh hưởng của vận tốc quay cũa rotor trong pin-worker:
Nếu thiết bị pin-worker hoạt động với tốc độ cao thì tạo ra sản phẩm mềm, dẻo và độ đặc thấp nhưng trong quá trình bảo quản độ đặc tăng dần (một số tinh thể không bên bị tan chảy)
lý do là tác động cơ học làm tăng nhiệt độ thiết bị kết tinh lên 2 — 4°C
£ Nhài:
Nếu như muốn sản phẩm có độ chặt nhất định đề thuận tiện cho quá trình bao gói, có độ đặc tương tự như bơ tự nhiên và kết cầu được đồng đều hơn thì Margarine sẽ được đưa qua thiết bị nhồi theo nguyên tắc của thiết bị ép đùn Đây là một ống hình trụ có lớp vỏ truyền nhiệt bằng nước ấm Trong thiết bị này có những vách ngăn để ép sản phẩm và một con dao để
cắt sản phẩm có dạng giống như “sợi mì”
s Đóng gói:
Margarine có thể được đồ khuôn trong các hũ hay được bao gói trong các bìa giấy nhôm Khi Margarine qua quá trình nhồi sẽ được ép đùn ra qua các đĩa có lỗ và được rót vào các hộp có kích thước tương ứng Hoặc Margarine được ép sau đó cắt thành bánh và được bao gói bằng bìa carton hay bằng giấy bạc
Trang 25Sơ đồ 2 chỉ khác sơ đồ I ở chỗ là có đường hồi lưu Đường hồi lưu sản pham Margarine
là rất cần thiết vì trong quá trình sản xuất liên tục thì thường dầu cho vào dư nhằm đảm bảo đủ lượng sản phẩm cho quá trình đóng gói Do vậy một số sản phẩm dư thừa sẽ được hồi lưu lại, được làm chảy và hòa tan cùng dòng nhũ tương để đi vào thiết bị thanh trùng Đồng thời nếu như trong trường hợp có sự cô xảy ra trong quá trình đóng gói thì toàn bộ sản phẩm này sẽ được hồi lưu lại tránh hư hỏng cho sản phẩm
Trong cả hai quy trình thì: thiết bị và các thông số của quá trình có ảnh hưởng tới mức
độ kết tinh của chất béo Nếu như chất béo được làm lạnh quá mức thì sự kết tỉnh diễn ra
nhanh, mạng cấu trúc tỉnh thể chưa có đủ thời gian hình thành nên dẫn đến hiện tượng cứng
cục bộ và cấu trúc không đồng nhất Đối với Margarine làm từ dầu cọ theo nghiên cứu của
Kattenberg và Verburg thì thời gian lưu trong thiết bị tao nhũ, làm lạnh và kết tinh là từ 2-3 phút 4 So sánh giữa hai quy trinh Quy trình 1 Quy trình 2
Chỉ phí đâu tư thâp Chi phi dau tu cao
Van hanh don gian hon Vận hành phức tạp hơn do có nhiều thiết bị hơn
Năng suất thập hơn Năng suất cao hơn
Khả năng tái nhiễm cao Khả năng tái nhiễm thấp
Thời gian chết cao Hạn chế được tối đa thời gian chết
Tén thất sản phẩm cao Ton thất sản phẩm thấp hơn IV SÁN PHẨM 1 Yêu cầu về chất lượng: a Hương:
Phải có hương bơ đặc trưng Các vi khuẩn không có hại có thể được bổ sung với một hàm lượng vừa phải để tăng cường sự tạo hương
b Cấu trúc:
Cấu trúc phẳng, đồng nhất, vững chắc Không được có cấu trúc rời rạc, không được dai hay bị sáp Bề mặt không được san sùi, dính Margarine không được có các giọt lỏng bị tách ra
c Màu sắc và bề mặt:
Phái có màu đồng nhất là màu vàng của bơ
d Muối
Margarine có thể có hay không có muối 2 Yêu cầu về vi sinh vật:
Coliform: nho hon 10 té bào/ 1 gram E.coli: khong có
Nắm men và nắm mốc: nhỏ hơn 10 tế bào/ 1 gram
3 Chí tiêu hóa lý: Hình 11: Margarine tub
Chi sé axit < 0.5 mg KOH/g
Trang 26V THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ
Dây chuyền sản xuất Margarine bao gồm 2 công đoạn chính Thứ nhất là qui trình tỉnh luyện dâu và chất béo thô băng cách khử axit, khử màu, khử mùi và hydro hỏa chúng Công đoạn thứ nhì là chê biên Margarine bang cách trộn các phụ gia với các nguyên liệu đã tính luyện
Qui trình khử axít : các axít tự do, các protein và các tạp chất khác hay các chất hữu cơ khác chứa trong dâu và chât béo thô được loại bỏ trong qui trình này nhờ xử lý alkali và các xử lý khác
Qui trình khử màu : các màu không phù hợp yêu cầu chứa trong dầu và chất béo thô được loại bỏ nhờ trong qui trình khử màu nhờ khả năng hut bam cua dat sét hoạt tính
Qui trình hydro hóa : các axít béo chưa no trong dầu và chất béo thô được chuyền thành các axít béo no bằng cách cho tác động với hydro dưới tác động xúc tác của các chất như Nikel, vv Qui trình này phục vụ cho việc gia tăng nhiệt độ nóng chảy của các loại dau và chất béo này lên đến mức yêu cầu và gia tăng sự ôn định chất lượng sản phẩm
Qui trình khử mùi : dầu và chất béo sau khi được khử axít, khử màu, hydro hóa vẫn còn các mùi nguyên thủy của chúng cũng như các mùi mới sinh ra do quá trình ô xi hóa hay quá trình phân hủy Các loại mùi này không được ưa thích trong sản phẩm, được loại bỏ bằng cách sử dụng hơi nước thổi ngang qua dầu và chất béo trong môi trường nhiệt độ cao 200 — 250
Dầu và chất béo tinh luyện được xử lý trong qui trình như trên được lưu trữ trong các thùng va sau đó được đưa đến qui trình san xuat Margarine
Qui trình sản xuất Margarine : như đã được trình bày ở trên
Như chúng ta đã biết, công đoạn hydro hóa dầu có thể làm xuất hiện các axit béo dạng trans không có lợi cho sức khỏe Vì vậy, người ta thường dùng quá trình chuyền este nội phan tử và phương pháp phân đoạn sử dụng phân đoạn răn dé sản xuất Margarine ma không cần phải tiến hành hydro hóa dầu
VI/ TAI LIEU THAM KHAO
Lé Van Thach —Nguyén Thu Suong —Nguyén Nang Vinh-Lé Trong Hoang, Ché bién hat dau, NXB Nong nghiép
Nguyễn Duy Lịch, Dâu mỡ ăn dumg trong sản xuất thực phẩm, trường thong nghiệp TW Hà Nội, 1968