Đề tài quy trình công nghệ sản xuất bột sữa dừa

I Bột sữa dừa GVHD Lê Văn Việt Mẫn I NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu được sử dụng trong chế biến bột sữa dừa bao gồm Cơm dừa, trong đó cơm dừa già là tốt nhất Nước Chất nhũ hóa 1 Cơm dừa Dừa có tên khoa học l[.]

Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn I NGUYÊN LIỆU   Nguyên liệu sử dụng chế biến bột sữa dừa bao gồm : - Cơm dừa, cơm dừa già tốt - Nước - Chất nhũ hóa 1.Cơm dừa Dừa có tên khoa học Cocos nucifera, loài họ Cau (Arecaceae) – thành viên chi Cocos  Đây loại lớn, thân đơn trục, cao tới 30 m, đơn xẻ thùy lông chim lần, cuống gân dài 4–6 m thùy với gân cấp dài 60–90 cm; kèm thường biến thành bẹ dạng lưới ôm lấy thân; già rụng để lại vết sẹo thân  Phát triển tốt đất pha cát, chống chịu mặn tốt, ưa nắng, cần độ ẩm cao (70–80%)  Hoa : tạp tính (có hoa đực lẫn hoa hoa lưỡng tính) Dừa hoa liên tục, thụ phấn chéo chủ yếu, vài giống lùn tự thụ phấn  Quả dừa loại khô đơn độc biết đến hạch có xơ Cấu tạo gồm :  Vỏ : cứng, nhẵn, rõ gờ  Vỏ : sợi xơ gọi xơ dừa  Vỏ (gáo dừa sọ dừa): hóa gỗ, cứng, có ba lỗ mầm nhìn thấy rõ từ phía mặt ngồi bóc hết lớp vỏ vỏ (gọi mắt dừa) Thơng qua lỗ rễ mầm thị phơi nảy mầm  Cơm dừa : nội nhũ dạng albumin dày, lớp cùi thịt, gọi cùi dừa, có màu trắng phần ăn hạt -1- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Thành phần hóa học cơm dừa (% khối lượng) : Nước 44 – 52% Chất béo 34 – 41% Cacbohydrat – 13% Xơ 2.3 – 3.6% Thành phần hóa học cơm dừa (tính 100 g chất khơ ): Thành phần -Carbohydrate Hàm lượng 15 g -Đường 6.23g -Xơ thô Chất béo 9.0 g 33.49g -no 29.7 g - nối đôi 1.43 g - nhiều nối đôi 0.37 g Protein 3.3g -2- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn  Cơm dừa cịn cung cấp chất khống hay vitamin: Fe(19%), P(16%),Zn(11%), Vit.B9(7% ),Vit.5 (6%) , Vit.B1 ( 5% )  Đi từ vỏ ngồi vào cơm dừa có vùng theo thứ tự sau: vùng vỏ ngoài, vùng gần vỏ, vùng cơm vùng gần nước Càng gần nước hàm lượng béo cơm dừa giảm  Hàm lượng chất cơm dừa phụ thuộc vào tuổi dừa thu hoạch Trái dừa dùng chế biến thực phẩm tốt dừa đạt 11 tháng tuổi (lúc trái dừa lắc nước rõ, vỏ có đốm nâu, độ dày độ cứng ổn định) Nếu thu hoạch sớm cơm dừa chưa đạt hàm lượng béo cao, thu hoạch muộn cơm dừa có khả dễ hư hỏng phôi mầm phát triển tiêu thụ chất bổ dưỡng Nước Chỉ tiêu chất lượng :  Cảm quan  trong, khơng có màu lạ  khơng có mùi, vị lạ  Hóa lý  pH trung tính  độ cứng ≤ 1mg đương lượng/lít  tổng hàm lượng chất khô ≤ 2000mg/l  Vi sinh  Hàm lượng vi sinh vật nước thấp tốt  Tổng số vi khuẩn hiếu khí: ≤ 100cfu/l (ở 370C)  Các vi sinh vật gây bệnh : Coliform tổng ≤ 1/100 ml Listeria Monocyctogen: không xuất 100 ml mẫu 3.Chất nhũ hóa Chất nhũ hóa (emulsifying agent) tác nhân hỗ trợ cho q trình đồng hóa Nó có hai chức làm giảm sức căng bề mặt hai pha hệ nhũ tương tạo màng bao bọc xung quanh hạt phân tán Có hai loại : Chất nhũ hóa có nguồn gốc thiên nhiên: số protein thực động vật, phospholipid, sterol… Chất nhũ hóa tổng hợp: ester glycerol, propylene glycol, cellulose ether, carbomethyl cellulose… Ngồi cịn có số chất rắn hạt mịn bentonite, carbon black… chất nhũ hóa Chất nhũ hóa sử dụng phải thỏa mãn số yêu cầu: -3- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Tan tốt nước: để phân bố đồng dịch lỏng, tăng khả tiếp xúc với chất béo làm tăng hệ số vi bao Hơn nữa, chất nhũ hóa tan tốt nước tránh làm cho đầu phun sương bị nghẽn q trình sấy phun Khả nhũ hóa tốt: phân tán hạt béo bảo vệ chúng không bị biến đổi tác dụng nhiệt trình sấy phun Tạo màng tốt: liên kết với hạt béo lớp chất bao hình thành lớp màng bao ngồi để bảo vệ chất bên Dễ tách nước: để trình sấy phun tiến hành dễ dàng Ở đây, chất nhũ hóa sử dụng thường hỗn hợp chất nhũ hóa có chất protein carbohydrate để tăng hiệu vi bao Hay dùng protein sữa, protein đậu nành whey protein maltodextrin II.QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ A Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ 1: Lột vỏ -4- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Trái dừa Tách gáo dừa V ỏ Gọt vỏ đen Nghiền Nước Trích ly Ép Lọc nước chất bao Nước cốt dừa Hòa tan Phối trộn Đồng hóa Cơ đặc Sấy phun Làm nguội Đóng gói Bột sữa dừa -5- bã Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Giải thích quy trình cơng nghệ: Lột vỏ, tách gáo dừa, gọt vỏ đen:  Mục đích: chuẩn bị cho q trình nghiền, tách hết phần vỏ để lấy phần cơm dừa Phần vỏ đen của cơm dừa có sắc tố tannin, chế biến sẽ làm sản phẩm sẫm màu  Các biến đổi: khơng đáng kể, q trình tách vỏ nhiễm vi sinh vật từ môi trường vào cơm dừa Cả q trình làm thủ cơng, chủ yếu dùng dao Nghiền:  Mục đích: chuẩn bị cho q trình trích ly: cơm dừa nghiền nhuyễn để tăng diện tích tiếp xúc với dung mơi trích ly nhằm tăng hiệu suất thu hồi chất khơ cơm dừa  Biến đổi:  Vật lý: giảm kích thước, tăng độ hịa tan, nhiệt độ tăng ma sát  Hóa lý: phá vỡ cấu trúc tế bào, thúc đẩy trình tiếp xúc triệt để dung môi vật liệu  Các yếu tố ảnh hưởng: độ ẩm cơm dừa  Thiết bị: thiết bị nghiền trục đơi có kích thước lỗ rây khoảng 2×4mm  Thơng số cơng nghệ : nghiền dừa thành sợi dài khoảng – 4mm, rộng – 2mm Trích ly:  Mục đích: khai thác, thu hồi chất chiết cơm dừa với nước làm dung mơi Bản chất q trình trích ly rút chất hòa tan chất lỏng hay chất rắn chất hịa tan khác (dung mơi) nhờ q trình khuếch tán chất có nồng độ khác  Biến đổi:  Hóa lý: thay đổi thành phần cấu tử hệ thống trích ly  Hóa sinh sinh học: làm thay đổi tính chất vật liệu: tạo mùi vị hương thơm  Một số vi sinh vật phát triển dung dịch trích ly nhiệt độ thấp  Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình trích ly:  Độ chín trái dừa: độ chín trái dừa ảnh hưởng đến sản lượng sữa dừa Ở trái dừa chín khoảng 11 – 12 tháng tuổi, vỏ chuyển sang nâu chưa nảy mầm ép cho sản lượng chất lượng sữa dừa cao -6- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn  Kích thước sợi cơm dừa sau nghiền: kích thước sợi cơm dừa sau trình nghiền nhỏ nâng cao hiệu suất thu hồi sữa dừa, khó lọc dễ bít lỗ lưới  Sự chênh lệch nồng độ: chênh lệch nồng độ lớn lượng chất trích ly tăng, thời gian trích ly giảm  Nhiệt độ: tăng tốc độ khuếch tán Tuy nhiên nhiệt độ cao xảy phản ứng khơng cần thiết gây khó khăn cho q trình cơng nghệ (oxy hóa chất béo)  Thời gian trích ly: thời gian tăng lượng chất khuếch tán tăng, kéo dài thời gian không mang lại hiệu kinh tế  Thiết bị: thiết bị trích ly trục vít Cấu tạo: Nguyên tắc hoạt động:  Thơng số cơng nghệ:  Tỷ lệ trích ly thích hợp: cơm dừa: nước= 1:1  Nhiệt độ nước thời gian tối ưu trích ly cơm dừa: 50 0C vòng 10 phút Ép:  Mục đích: khai thác: thu hồi tối đa hàm lượng chất chiết cơm dừa, phân riêng pha lỏng với pha rắn, chuẩn bị cho trình  Biến đổi: -7- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn  Vật lý: cấu trúc thay đổi  Hóa học, hóa sinh: khơng có thay đổi đáng kể, có tổn thất vitamin, enzym có khả giải phóng khỏi tế bào, có khả oxy hóa mạnh  Các yếu tố ảnh hưởng đến trình ép:  Tính chất vật liệu: mức độ xử lý nguyên liệu trước ép  Áp lực ép: áp lực tăng, hiệu suất ép tăng có giới hạn tăng áp suất cao tế bào bị xít lại cản trở chất lỏng ống mao quản bị tắc  Vận tốc máy ép  Thiết bị ép  Thiết bị : máy ép trục Cấu tạo: Nguyên tắc hoạt động: Lọc:  Mục đích: chuẩn bị cho q trình phối trộn  Biến đổi: hóa lý: có tách pha  Các yếu tố ảnh hưởng: -8- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn  Lưu lượng dòng nhập liệu  Chất liệu vải lọc  Thiết bị: thiết bị lọc khung Cấu tạo Nguyên tắc hoạt động Phối trộn  Mục đích: chuẩn bị cho q trình sấy, trộn chất vi bao vào dịch sữa dừa sau lọc Do hàm lượng béo dịch sữa dừa cao nên đem sấy ngay, hạt chất béo hóa lỏng q trình sấy, làm cho bột sản phẩm bị bám dính thành thiết bị sấy khơng thu hồi Do đó, ta cần phối trộn thêm chất để tạo màng bao xung quanh hạt béo giúp cho trình sấy diễn bình thường thuận tiện cho việc bảo quản sản phẩm sau  Thiết bị: thùng có lắp cánh khuấy Đồng hóa:  Mục đích: chuẩn bị cho trình sấy phun Sau phối trộn với chất bao, dung dịch đồng hóa nhằm tạo đồng dung dịch, xé nhỏ hạt cầu béo, phân tán chúng đồng -9- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn dung dịch, tạo điều kiện cho chất bao tiếp xúc với hạt cầu béo tốt hơn, nhờ mà q trình vi bao thực hiệu Trong sản xuất người ta thường sử dụng phương pháp đồng hóa áp lực cao  Biến đổi q trình đồng hóa:  Vật lý:  Kích thước hạt phân tán giảm  Nhiệt độ tăng  Hóa lý:  Sự phân bố hạt phân tán pha liên tục đồng  Bề mặt tiếp xúc pha tăng  Các yếu tố ảnh hưởng:  Hàm lượng, kích thước tính chất hóa học hạt béo ngun liệu  Tính chất loại màng bao (chất vi bao) sử dụng: khả nhũ hóa, khả tách nước, khả tạo màng  Tỷ lệ thể tích phần trăm pha phân tán tổng thể tích hệ nhũ tương: pha phân tán dễ đồng hóa Nếu hàm lượng chất béo hệ nhũ tương dầu nước (o/w) khơng lớn 12%, ta sử dụng phương pháp đồng hóa áp lực cao để ổn định chúng  Nhiệt độ: nhiệt độ tăng độ nhớt giảm, đồng hóa dễ dàng hơn, phân bố hạt phân tán dễ chất béo hóa lỏng, dễ đồng hóa  Áp suất: áp suất đồng hóa lớn, tượng chảy rối tượng sâm thực khí dễ xuất hiện, kết hạt pha phân tán tạo thành có kích thước nhỏ hệ nhũ tương có độ bền cao  Thiết bị: thiết bị đồng hóa cấp(thiết bị đồng hóa áp lực cao) Cấu tạo: Nguyên tắc hoạt động: - 10 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Thiết bị đồng hóa hai cấp Cơ đặc:  Mục đích: chuẩn bị cho q trình sấy phun  Biến đổi:  Vật lý: nhiệt độ tăng  Hóa học: hàm lượng chất khơ tăng  Hóa sinh: có biến đổi khơng đáng kể, có tổn thất vitamin enzym  Sinh học: vi sinh vật bị tiêu diệt nhiệt độ tăng q trình đặc  Các yếu tố ảnh hưởng: nhiệt độ, thời gian cô đặc  Thiết bị cô đặc kiểu gián đoạn: Cấu tạo: Nguyên tắc hoạt động: thiết bị truyền nhiệt kiểu vỏ áo, làm việc theo mẻ, bên chứa dung dịch sữa dừa, nước bên ngoài, cấp nhiệt cho dung dịch làm bốc nước dung dịch Dung dịch sau cô đặc tháo ngồi qua cửa sản phẩm bên - 11 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Thiết bị cô đặc gián đoạn Sấy phun:  Mục đích: chế biến: Dịch sữa dừa sau phối trộn nhập liệu vào thiết bị sấy phun nhằm chuyển nguyên liệu từ dạng lỏng sang dạng rắn, tạo sản phẩm bột sữa dừa  Quá trình sấy phun bao gồm giai đoạn sau:  Giai đoạn phân tán dòng nhập liệu thành hạt sương nhỏ li ti (giai đoạn phun sương)  Giai đoạn trộn mẫu cần sấy vào khơng khí nóng, xảy q trình bốc nước mẫu  Giai đoạn thu hồi sản phẩm sau sấy từ dịng khí  Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy phun:  Nồng độ chất khô nguyên liệu: nồng độ chất khô nguyên liệu cao lượng nước cần bốc để sản phẩm đạt giá trị độ ẩm cho trước thấp Vậy tiết kiệm thời gian sấy lượng cho trình Tuy nhiên, nồng độ chất khô cao làm tăng độ nhớt nguyên liệu, gây khó khăn cho qúa trình tạo sương mù buồng sấy, cấu phun dễ bị tắc nghẽn tạo hạt với hình dạng kích thước khơng mong - 12 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn muốn Trong công nghệ sản xuất bột sữa dừa, nồng độ chất khô dòng nguyên liệu vào buồng sấy 22%  Nhiệt độ tác nhân sấy: Ảnh hưởng đến độ ẩm sản phẩm sau sấy phun Khi cố định thời gian sấy, độ ẩm bột sản phẩm thu giảm ta tăng nhiệt độ tác nhân sấy.Tuy nhiên ,nếu nhiệt độ tác nhân sấy tăng cao, độ ẩm cuối bột sản phẩm không giảm thêm nhiều Hơn việc gia tăng nhiệt độ gây phân hủy số cấu tử nguyên liệu mẫn cảm với nhiệt làm tăng mức tiêu hao lượng cho toàn trình Trong cơng nghiệp sản xuất bột sữa dừa, nhiệt độ tác nhân sấy đầu vào 150 0C  Thiết bị: thiết bị sấy phun Cấu tạo: Nguyên tắc hoạt động: - 13 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn 10.Làm nguội, phối trộn bao gói:  Mục đích: hồn thiện: sản phẩm bột sữa dừa sau sấy có độ ẩm thấp nên làm nguội nhanh khơng khí khơ bao gói để tránh tượng sản phẩm hút ẩm Thêm chất bảo quản, chất ổn định làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm  Các biến đổi: không đáng kể  Thiết bị: Sau sấy phun, bột sữa dừa làm nguội băng tải Tác nhân làm nguội (khơng khí qua tách ẩm có nhiệt độ 15 – 20oC) thổi từ lên, xuyên qua băng tải, xuyên qua lớp bột sữa băng tải để làm nguội bột sữa, sau sản phẩm chuyển sang thiết bị đóng gói Bao bì cịn có chức che chở thực phẩm khỏi bị nhiễm bẩn, nhiễm độc từ mơi trường Hồn thiện sản phẩm, tăng cường hình thức bên ngồi để thu hút cảm tình người dùng - 14 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn B Sơ đồ quy trình sản xuất 2: Trái dừa Lột vỏ Tách gáo dừa V ỏ Gọt vỏ đen Chần Nước Nghiền Trích ly Ép Lọc nước chất bao Nước cốt dừa Hòa tan Phối trộn Đồng hóa Cơ đặc Sấy phun Làm nguội Đóng gói Bột sữa dừa - 15 - bã Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Chần :  Mục đích: chuẩn bị Chần cơm dừa trước xay nhằm mục đích khử hoạt tính các enzyme có cơm dừa, trước hết nhằm vào lipase, lypogenase để chất béo cơm dừa không bị biến đổi quá trình chế biến, làm giảm bớt vi sinh vâ ̣t bám dừa  Biến đổi: Vật lý: cơm dừa mềm Hóa học, hóa sinh: enzyme bị vô hoạt Vi sinh: vi sinh vật bị tiêu diệt  Các yếu tố ảnh hưởng:  Nhiệt độ chần  Thời gian chần: q trình chần, ngồi mục đích vơ hoạt enzyme, cịn phải đảm bảo chất lượng sản phẩm, nên thực phẩm phải gia nhiệt nhanh Do đó, việc lựa chọn nhiệt độ thời gian phù hợp cho loại nguyên liệu có ý nghĩa quan trọng thời gian gia nhiệt phụ thuộc vào yếu tố: - Kích thước nguyên liệu - Nhiệt độ gia nhiệt - Phương thức gia nhiệt - Sau chần xong cần làm nguội nhanh Hấp tổn thất chất dinh dưỡng chần, thực tế sản xuất, người ta thường chần thao tác thuận tiện, thiết bị đơn giản, truyền nhiệt tốt hấp  Thiết bị: Thông số công nghệ: Quá trình chần được thực hiê ̣n nước sôi từ – 10 phút có bổ sung metabisulfit 1% dùng để chống sẫm màu - 16 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Cô đặc  Thiết bị: Sử dụng thiết bị cô đặc nồi liên tục  Nguyên tắc hoạt động: So sánh hai quy trình cơng nghệ: Quy trình Quy trình Năng lượng Chần Khơng có Nghiền _ Cơ đặc Gián đoạn: Hiệu suất thu hồi sản phẩm Thấp Chất lượng sản phẩm chần _ trích ly đặc - 17 - Tốn lượng Ít tốn lượng nồi liên tục: Cao Mất số cấu tử mẫn cảm nhiệt độ Chất lượng dịch trích cao Tốt Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn III.SẢN PHẨM Mô tả sản phẩm: Là loại bột không lẫn tạp chất, màu trắng tự nhiên cùi dừa, mùi vị dừa đặc trưng Thành phần bột sữa dừa: béo Carbohydrate Cd xơ Niacin Vitamin B1 Pb Béo khơng bão hịa Protein Ca Fe Vitamin C Vitamin A Riboflavin Béo bão hòa Năng lượng  60%  23%  1.0 mg/kg  0.1% 1.1 mg/kg 0.002 mg/kg  1.0 mg/kg 5%  10%  0.15g/kg 3.5 mg/kg 20 UI/kg 40UI /kg 0.08 mg/kg 95% 750 cal ( 100g) - 18 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Chỉ tiêu chất lượng: Chỉ tiêu hóa học: Độ béo Độ ẩm Chỉ số PV Tro pH 65% (  5%)  4% 0.15 mg/kg dầu  3.0% - 6.5 Chỉ tiêu hóa lý: độ phân tán: 100% 300C Chỉ tiêu vi sinh: Hàm lượng vi khuẩn hiếu khí Hàm lượng men Hàm mốc E.Coli Salmonella Coliforms Aflatoxin Chỉ tiêu cảm quan : Màu sắc Mùi vị Tối đa 5000 khuẩn lạc/g Tối đa 50 khuẩn lạc/g Tối đa 50 khuẩn lạc/g Âm tính Âm tính Âm tính Âm tính Bột trắng tuyết, mịn Vị dừa tự nhiên Đóng gói  Đóng thành nhiều gói Polyliner túi Kraft Paper Khối lượng túi 15kg 25 kg  Đóng gói vỏ nhơm Khối lượng gói 50 gram Bảoquản Hạn dùng năm rưỡi điều kiện bảo quản tốt Sản phẩm nên bảo quản điều kiện khô, sạch, tránh ánh sáng trực tiếp, tránh mùi lạ - 19 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn V TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Lê Văn Việt Mẫn - Công nghệ sản xuất sản phẩm từ sữa [2] – Lê Bạch Tuyết cộng NXB giáo dục, Hà Nội-Các q trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm [3] – Luận văn tốt nghiệp: bột sữa dừa hịa tan [4] – Vũ Bá Minh – Hồng Minh Nam-Quá trình thiết bị học – tập – Cơ học vật liệu rời [4]– NXB khoa hoc kỹ thuật.Sổ tay trình thiết bị cơng nghệ hóa chất, tập [5] –http//www.google.com.vn - 20 - ... II .QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ A Sơ đồ khối quy trình cơng nghệ 1: Lột vỏ -4- Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Trái dừa Tách gáo dừa V ỏ Gọt vỏ đen Nghiền Nước Trích ly Ép Lọc nước chất bao Nước cốt dừa. .. phun Làm nguội Đóng gói Bột sữa dừa -5- bã Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn Giải thích quy trình cơng nghệ: Lột vỏ, tách gáo dừa, gọt vỏ đen:  Mục đích: chuẩn bị cho q trình nghiền, tách hết... mong - 12 - Bột sữa dừa GVHD: Lê Văn Việt Mẫn muốn Trong công nghệ sản xuất bột sữa dừa, nồng độ chất khơ dịng ngun liệu vào buồng sấy 22%  Nhiệt độ tác nhân sấy: Ảnh hưởng đến độ ẩm sản phẩm sau