báo cáo công nghệ chế biến thực phẩm đề tài chế phẩm protein cô lập từ đậu nành

Trong đó một số sản phẩm lên men từ đậu nành có giá trị dinh dưỡng rất cao như: chao, tương, xì dầu… Các sản phẩm này chủ yếu sử dụng thành phần protein của đậu nành.. Trong khi các nguồ

GVHD: GS.TS Lê Văn Việt Mẫn

Sinh viên thực hiện:

Trần Thị Khánh Hòa 61301396

Nguyễn Quốc Hưng 61301645

Cao Phương Loan 61302116

Phan Khánh Ngọc 61202417

LỜI MỞ ĐẦU Đậu nành là một loại cây trồng ngắn ngày, có nhiều tác dụng như:

cung cấp thực phẩm cho người, nguyên liệu cho công nghiệp, thức ăn cho gia súc, nông sản xuất khẩu và cây luân, xen canh cải tạo đất tốt Từ xưa, tại các nước phương Đông, đậu nành đã được chế biến thành rất nhiều loại thức ăn khác nhau Sản phẩm phổ biến nhất được chế biến từ đậu nành là sữa, đậu phụ và các sản phẩm lên men khác Trong đó một số sản phẩm lên men từ đậu nành có giá trị dinh dưỡng rất cao như: chao, tương, xì dầu… Các sản phẩm này chủ yếu sử dụng thành phần protein của đậu nành Các phân tích hoá sinh cho thấy: protein trong đậu nành chiếm 38 – 40% và chứa những acid amin cần thiết như cystine, methionine, lysine… và các vitamin

Nhằm mục đích bổ sung sự thiếu hụt protein trong bữa ăn hàng ngày, ngoài việc đẩy mạnh sản xuất các nguồn khác, các nhà khoa học đã bắt đầu đầu tư nghiên cứu nhằm tận dụng những nguồn protein chưa được sử dụng Trong khi các nguồn protein động vật có số lượng không tăng kịp nhu cầu và giá thành đắt đỏ thì nguồn protein thực vật rất phong phú lại chưa được khai thác đúng mức.Năm 1950, ngành công nghiệp sản xuất các sản phẩm protein concentrate (SPC) và protein isolate (SPI) đã bùng nổ và phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là WPC/WPI và SPC/SPI Sản lượng hằng năm của bột đậu nành là 14,98 triệu tấn, SPI là 0,772 triệu tấn Tính ra hàng năm con người tiêu thụ hết 1.68 triệu tấn protein từ đậu nành (Market Research Peport, 2006)

Nước ta là một nước nông nghiệp, sản lượng đậu nành hàng năm rất cao, tuy nhiên chủ yếu chỉ phục vụ nhu cầu ăn trực tiếp của người dân và một phần nhỏ để khai thác dầu béo Công nghệ sản xuất protein concentrate và protein isolate vẫn chưa phổ biến ở nước ta Bên cạnh đó, nguồn nguyên liệu protein

concentrate và protein isolate sử dụng trong công nghiệp thực phẩm hoàn toàn nhập từ nước ngoài Vì vậy việc nghiên cứu và sản xuất protein concentrate và protein isolate nhằm đáp ứng nhu cầu trong nước là rất cần thiết

MỤC LỤCCHƯƠNG

I NGUYÊN, PHỤ LIỆU

I Nguyên liệu chính: Đậu nành 4

1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và Việt Nam 4

2 Đặc điểm của đậu nành 5

3 Tiêu chuẩn chọn đậu nành 10

III So sánh hai quy trình 38

CHƯƠNG III: MÔ TẢ SẢN PHẨM1.Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm SPI 39

2.Tính chất chức năng ( tính năng công nghệ) 40

CHƯƠNG IV:TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

MỤC LỤC BẢNGBảng 1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới 4

Bảng 2 Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam 4

Bảng 3 Thành phần hóa học trong các bộ phận của hạt đậu nành 6

Bảng 4 Thành phần hydratcacbon trong đậu nành (tính theo %) 7

Bảng 5 Thành phần amino acid có trong hạt đậu nành 8

Bảng 6 Thành phần acid béo trong đậu nành 9

Bảng 7 Hàm lư ợng các chất tro trong đậu nành 9

Bảng 8 Hàm lư ợng các vitamin trong đậu nành 9

Hình 2 Thiết bị làm sạch 16

Hình 3 Thiết bị tách vỏ 17

Hình 4 Thiết bị tách vỏ hai trục cao su 18

Hình 5 Thiết bị nghiền búa 20

Hình 6 Thiết bị trích ly liên tục 22

Hình 7 Thiết bị trích ly protein 25

Hình 8 Thiết bị ly tâm 26

Hình 9 Thiết bị lọc UF 27

Hình 10 Thiết bị cô đặc chân không dạng màng rơi 29

Hình 11 Hệ thống thiết bị sấy phun 30

CHƯƠNG I: NGUYÊN, PHỤ LIỆU

I Nguyên liệu chính: Đậu nành

1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới và Việt Nam

1.1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới

Đậu tương là cây trồng lấy hạt, cây có dầu quan trọng bậc nhất trên thế giới, đứng hàng thứ 4 sau cây lúa mì, lúa nước và ngô Do khả năng thích ứngrộng nên nó đã được trồng ở khắp năm châu lục, nhưng tập trung nhiều nhất ở châu Mỹ trên 70%, tiếp đến là châu Á Tính đến đầu năm 2016, Hoa Kỳ là quốc gia đứng đầu sản xuất đậu tương chiếm 33,4% sản lượng trên toàn thế giới Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới trong những năm gần đây được thê hiện trong bảng:

Bảng 1 Tình hình sản xuất đậu nành trên thế giới

Diện tích (triệu ha)Năng suất (triệu

1.2 Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam

Điều kiện thời tiết không thuận lợi đã khiến sản lượng đậu tương nướcta năm 2013 giảm 3% so với năm 2012, xuống còn 168 nghìn tấn Mưa bão nặng nề và kéo dài những năm gần đây đã khiến năng suất cây trồng và diện tích thu hoạch đậu tương giảm Quy mô sản xuất nhỏ lẻ so với các loại cây trồng khác chính là nguyên nhân khiến ngành đậu tương vẫn không đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ trong nước

Bảng 2 Tình hình sản xuất đậu nành ở Việt Nam

Diện tích gieotrồng (nghìn ha)

(nghìn tấn)

(Theo Tổng cục Thống kê Việt Nam (GSO), Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn)

Khu vực trồng đậu nành chính tập trung ở vùng Đồng bằng sông Hồng, miền Bắc nước ta Chất lượng đậu nành của nước ta tương đối tốt, protein khoảng 38–40%, trọng lượng 1000 hạt: 90–120g, hạt vàng hoặc xanh, rốn hạt nâu hoặc đen Một số giống mới chọn gần đây có cải thiện hơn về chất lượng: hạt vàng, tròn, rốn trắng, ít nứt, trọng lượng 1000 hạt: 180–270g protein 43–47%

2 Đặc điểm của đậu nành

2.1 Cây đậu nành Đậu nành (đậu tương) có tên khoa học: Glycine soja Siebold et Zucc hoặc Glycine max, có nguồn gốc từ phương Đông, là cây ngắn ngày, phát triển

tốt ở vùng nhiệt đới, ưa sáng, ưa nhiệt, chịu hạn

Giới : Plantae Ngành: Magnoliophyta

Lớp: Magnoliopsida Bộ: Fabales

Họ: Fabaceae Phân họ: FaboideaeGiống: GlycineTên thứ hai: Glycine max

Hình 1 Cây đậu nành

Cây đậu nành có 4 loại lá : hai lá mầm, hai láđơn, lá có ba lá chét và

lá gốc Nốt sần là phần vỏ rễ phình ra và có vi khuẩn Rhizobium japonicum.

Cây đậu nành cho nhiều hoa nhưng tỷ lệ hoa không thành quả chiếm 20-80% Đậu nành có hoa dạng cánh bướm đặc trưng, ống đài năm cánh không bằng nhau Tràng hoa gồm cánh hoa cờ phía sau, hai cánh hai bên và hai cánh

thìa phía trước tiếp xúc nhau nhưng không dính vào nhau Bộ nhị gồm 10 nhị, chia làm hai nhóm, nhóm I 9 nhị, cuống dính với nhau thành 1 khối, nhóm 2 chỉ có một nhụy hoa, nhụy hoa có một noãn Vòi nhụy cong về phía nhị.

Hạt đậu nành cũng như hạt của nhiều loại họ đậu khác là không có nội nhũ mà chỉ có một lớp vỏ bao quanh một phôi lớn Hình dạng hạt có hình cầu, dẹt, dài và oval Ở hạt trưởng thành, đầu của rốn là lỗ noãn, lỗ này được bao phủ bởi một lớp màng Ở đầu kia của rốn là rãnh nhỏ Một cây đậu có thể có tới 400 quả đậu nành Một quả chứa từ 1-5 hạt (các giống thư ờng từ 2-3 hạt), quả hơi cong có chiều dài từ 2-7 cm

Vỏ đậu nành có 3 lớp: biểu bì, hạ bì và lớp nhu mô bên trong Do vỏ của lớp tế bào mô đậu có lớp cutin che phủ nên sự trao đổi khí không xảy ra, sự trao đổi khí giữa phôi và môi trường qua rốn hạt, những mảnh của nội nhũ bị ép chặt vào vỏ hạt Lớp ngoài nội nhũ gọi là lớp aleuro gồm những tế bào hình lập phương nhỏ chứa đầy đạm

2.2 Hạt đậu nành

- Tính chất vật lý của hạt đậu nành: Hình dạng: từ trò n tới thon dài và dẹt Màu sắc: vàng, xanh, nâu hoặc đen Màu sắc của quả phụ thuộc vào

sắc tố caroten, xanthophyll, antocyanin. Kích thước : 18-20g/100 hạt

- Cấu tạo: 3 bộ phận: vỏ hạt, phôi, tử diệp:  Vỏ hạt: chiếm 8% trọng lượng hạt Vỏ bao bọc bên ngoài để bảo vệ

phôi bên trong  Phôi: chiếm 2%  Tử diệp: chiếm 90%

- Thành phần hóa học của hạt đậu nành:  8% nước

 5% chất vô cơ 15-25% glucose 15-20% chất béo 35-45% chất đạm với đủ loại các amino acid cần thiết ( isoleucin,

 Vitamin A, B1, B2, D, E, F, các enzyme, sáp, nhựa, cellulose

Bảng 3 Thành phần hóa học trong các bộ phận của hạt đậu nành

Thành phần

Tỉ lệ khốilượng

Tỷ lệ phần trăm (%)Protein

Glucid: glucid trong đậu nành khoảng 22–35,5%, được chia làm 2

loại: loại tan trong nước chiếm khoảng 10% và loại không tan trongnước

Bảng 4 Thành phần hydratcacbon trong đậu nành (tính theo %)

Protein và thành phần acid amin

Hàm lượng protein tổng dao động trong hạt đậu nành từ 29,6–50,5%, trung bình là 36–40% Các nhóm protein đơn giản (% so với tổng số protein): albumin (6–8%), globulin (25–34%), glutelin(13–14%), prolamin chiếm lượng nhỏ không đáng kể Protein chủ yếu trong đậu nành là globulin, tính tan bị ảnh hưởng nhiều bởi pH 80% protein đậu nành có thể được tách chiết thô hoặc ở pH kiềm Nếu tính acid càng tăng thì tính tan càng giảm và thấp nhất tại pH = 4,2 – 4,6

Sự phụ thuộc này được ứng dụng trong công nghệ tách chiết protein, tách béo Ở pH đẳng điện, protein sẽ bị kết tủa khiến dễ tách ra hơn

Đơn bị kết tủa của protein là Svedberg, hiện có 4 nhóm chính là 2S, 7S, 11S và 15S Hằng số này không đổi ở 20oC

Protein đậu nành được phân ra:  Globulin 2S gồm các chất kìm hãm trypsin, cytochrome c chiếm 35%

trọng lượng protein của hạt Globulin 11S (glycinin) được cấu tạo từ 12 tiểu phần tương đối ưa béo: 6

tiểu phần có tính acid và 6 tiểu phần có tính kiềm Trong phân tử có từ 46 nguyên tử lưu huỳnh dưới dạng các cầu nối disulfua nối các đơn vị haytrong nội bộ tiểu phần Glycinin dễ dàng bị phân ly khi gia nhiệt tới 80oC ở lực ion thấp

42- Globulin 7S là β- conglycinin thường chiếm 35% trọng lượng protein của hạt, là một glucoprotein Nhóm này cũng chứa nhiều enzyme( beta- amylase và lipoxygenase), hemagglutinins

 Nhóm 15S protein chủ yếu là nhị trùng của nhóm glycinin Conglycinin và glycinin là những protein dự trữ được tìm thấy ở lá mầm

Về giá trị protein, đậu nành đứng hàng đầu về đạm nguồn gốc thực vật và khôngnhững về hàm lượng protein cao mà cả về chất lượng protein N hưng so vớiđạm của các nguồn động vật như : trứ ng, thịt, cá, sữa thì đạm đậu nành có chỉsố BV thấp hơn Đó là do đạm đậu nành thiếu hụt thành phần methionin.Protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiều acid amin không thay thế nhưlysin, tryptophan

Bảng 5 Thành phần amino acid có trong hạt đậu nành

Tyrosine 3,14

Lipid: Chất béo trong đậu nành dao động từ 13,5–24%, trung

bình 18% Chất béo đặc trưng chứa khoảng 6,4–15,1% acid béo no (acid stearic, acid acid archidonic) và 80–93,6% acid béo không no (acid enoleic acid linolenic, acid linolenic, acid oleic)

Bảng 6 Thành phần acid béo trong đậu nành

Tro: chất tro trong đậu nành từ 4,5–6,8% Nếu tính theo phần

trăm chất khô toàn hạt thì thành phần tro như sau (tính theo %):

Bảng 7 Hàm lư ợng các chất tro trong đậu nành

MgO 0,22 – 0,55 Chất khác 1,17

Vitamin: Đậu nành chứa nhiều vitamin khác nhau, trừ vitamin

C và vitamin D

Bảng 8 Hàm lư ợng các vitamin trong đậu nành

Enzyme: một số enzyme trong đậu nành:

Urease: chống lại sự hấp thụ các chất đạm qua hàng ruột do đó không nên ăn đậu nành sống

Lipase: thủy phân glyceric tạo thành glycerin và acid béo.Phospholipase: thủy phân ester của acid acetic

Amylase: thủy phân tinh bột, b-amylase có trong đậu nành với số lượng khá lớn.Lipoxygenase(lipoxydase): xúc tác phản ứng oxy hóa acid béo không bão hòa đa bởi O2, gây mùi hôi cho đậu nành

- Phân loại: tùy theo kích thước hạt thường chia làm 3 loại: to, trung bình và nhỏ Loại to thường tỉ lệ vỏ thấp chỉ khoảng 6%, loại nhỏ tỉ lệ vỏ chiếm 9,5%

 To: loại 1000 hạt nặng 300g trở lên  Trung bình: loại 1000 hạt nặng 150 – 300g  Nhỏ: loại 1000 hạt nặng dưới 150g

- Bảo quản: hạt đậu nành phải phơi thật khô, cất giữ ở trong điều kiện khô ráo và độ ẩm của không khí càng thấp càng tốt

3 Tiêu chuẩn chọn đậu nành

Mục đích của việc lựa chọn nguyên liệu là tìm được loại nguyên liệu phù hợp, có hàm lượng protein cao, tỉ lệ protein hòa tan và protein cao để tạo ra sản phẩm đạt có chất lượng như mong muốn Tiêu chuẩn chọn đậu nành:

 Chín thành thục về mặt sinh học và đã loại bỏ những hạt non Hạt nguyên, khô, sạch, không có hạt sâu, mọt, không có mùi thối độ ẩm từ 10- 13%

 Vỏ hạt vàng nâu nhạt Tránh những hạt có vỏ màu xanh vì hợp chất chlorophyl có trong vỏ hay trong lá mầm tạo vị đắng và chuyển thành hợp chất phyophytin (màu nâu) trong quá trình sản xuất

 Hạt nứt không quá 5% khối lượng, hạt hư hỏng không quá 2% khối lượng,hạt xanh không quá 2%

 Tạp chất không quá 3% khối lượng

Chỉ tiêu hạt đậu nành: nguyên liệu được chọn là hạt đậu nành (giống OMĐN 29)

1 Dung môi Hexan

1.1.Giới thiệu về hexan:

n-Hexane là một hydrocarbon được sử dụng rộng rãi do giá cả phải

chăng, tương đối an toàn và phần lớn là trơ với các chất khác

giống xăng

 Nhiệt độ đông đặc: -95oC - Nhiệt độ sôi: 69oC

 Tính tan trong nước ở 20oC: 13 mg/l

 Áp suất hơi: 17 kPa (ở 20oC)

Hexan có khả năng hòa tan chọn lọc Dầu béo trong đậu nành có khả năng hòa tan cao trong dung môi hexan Các cấu tử khác có trong hạt đậu nành không hòa tan được hoặc hòa tan kém trong dung môi hexan

Do hexan có nhiệt độ sôi thấp ( 63,5- 69) oC) nên khi chưng cất để thu hồi hexan có trong dịch protein Điểm sôi của hexan thấp hơn điểm sôi của các cấu tử có trong dịch protein để tránh hiện tượng thất thoát chất dinh dưỡng, biến tính protein

Tuy nhiên hexan là dung môi dễ gây ra cháy nên cần cẩn trọng trong quá trình sản xuất và lưu trữ

1.2 Tiêu chuẩn chọn hexan

- Có thành phần đồng nhất, không bị biến chất- Độ tinh sạch cao, không lẫn tạp chất lạ làm ảnh hưởng tới quá

trình trích ly - Có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, nhập từ nhà sản xuất uy tín

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

I Quy trình công nghệ I:

Các tạp chất kim loại có thể gây sứt mẻ thiết bị, tạo ra tia sáng khi va đập với phần kim loại của thiết bị, nên phải tách chúng ra khỏi khối nguyên liệu

Các biến đổi của nguyên liệu

Vật lý: loại bỏ tạp chất rắn như đá, sỏi, kim loại, thủy tinh,… ra khỏi khối nguyên liệu Ngoài ra , trong quá trình làm sạch nguyên liệu có thể bị thương tổn do va chạm cơ học bởi sự chuyền động của nguyên liệu và do ma sát

Sinh học: loại bỏ một số côn trùng, vi sinh vật bám trên bề mặt hạt đậu nành

Cảm quan: làm cho hạt đậu sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, tăng chất lượng sản phẩm

Thực hiện

Đậu nành được đưa qua hệ thống làm sạch để loại bỏ tạp chất Đầu tiên, đậu nành được nạp vào thiết bị, nhờ quạt hút sẽ hút các tạp chất nhẹ như bụi, cát nhuyễn, lông thú, cuống, lá,…Sau đó khối hạt được đưa qua sàng rung đểtách tạp chất Sàng trên cùng để tách tạp chất lớn như đá, sỏi, sàng dưới cùng để tách tạp chất bé, đậu nành được thu ở sàng giữa

Thiết bị thực hiện

Cấu tạo gồm 3 bộ phận chính:

Cửa nạp liệuQuạt hút: hút tạp chất nhẹSảng rung ( 3 sàng): sàng trên cùng tách tạp chất lớn, sàng dưới

cùng tách tạp chất bé Đậu nành được lấy ra ở sàng giữa

Các biến đổi của nguyên liệu

Vật lý: nhiệt độ nguyên liệu tăng đáng kể (95oC) nhờ không khí nóng Trong quá trình xảy ra ma sát cơ học có thể gây tổn thương đến nguyên liệu

Hoá học: dưới tác động của nhiệt độ, liên kết giữa vỏ và lá mầm bị phá vỡ, lớp vỏ đậu nành bắt đầu nứt Ngoài ra, trong quá trình gia nhiệt hạt đậu được đảo trộn liên tục nên một phần vỏ bị tách ra do ma sát giữa các hạt với nhau Khi đó một số phản ứng oxy hoá xảy ra

Sinh học: loại bỏ một số vi sinh vật bám ở vỏ

Hoá lý: xảy ra quá trình thoát ẩm từ bên trong hạt ra môi trường ngoài, độ ẩm đậu nành giảm

Hóa sinh: một số protein bị biến tính do nhiệt độ cao

Cảm quan: lọai bỏ mùi đậu, vị đắng, sản phẩm có màu sáng hơn, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Đồng thời một số mùi đặc

Thực hiện

Quá trình tách vỏ hạt đậu được xử lí qua hai giai đoạn:

Gia nhiệt: thực hiện trong thiết bị gia nhiệt băng tải bằng không khínóng

 Nhiệt độ không khí: 95oC Thời gian gia nhiệt: 15 phút Vận tốc dòng khí: 0,5-1,5 m/s Vận tốc băng tải: 4-6 m/phútTách vỏ: thực hiện trong thiết bị tách vỏ

Thiết bị thực hiện

Thiết bị gia nhiệt băng tải bằng không khí nóng:

Cấu tạo: Hệ thống 3 băng tải vận chuyển nguyên liệu chuyển động ngược

chiều nhau, dài 20-30 m/băng tải, rộng 1-3 m. Buồng gia nhiệt

 Quạt vận chuyển không khí nóng vào thiết bị. Bộ phận lọc không khí

 Bộ phận gia nhiệt không khí Nguyên tắc hoạt động: đậu nành sau khi làm sạch được vận chuyển theo hệ thống gầu tải vào cửa nhập liệu của thiết bị gia nhiệt băng tải Trong thiếtbị này, đậu nành được vận chuyển bằng hệ thống 3 băng tải chuyển động ngược chiều nhau, khi đi hết băng tải này nguyên liệu rơi xuống băng tải khác đến khi rakhỏi thiết bị Không khí qua bộ phận lọc được gia nhiệt lên 95oC trước khi đi vàothiết bị Dòng không khí được phân phối đảm bảo cho quá trình gia nhiệt diễn ra đồng đều Không khí nóng sau khi trao đổi nhiệt với nguyên liệu sẽ thoát ra ngoài theo ống dẫn khí Vận tốc băng tải được điều chỉnh thích hợp đảm bảo nguyên liệu được gia nhiệt đủ thời gian trước khi ra khỏi thiết bị

Hình 3 Thiết bị tách vỏ

Thiết bị tách vỏ Cấu tạo

 Phễu nhập liệu Bộ phận phân phối Hai trục cán cao su có lõi bằng gang hoặc hợp kim nhôm được

gắn lên trục đường kính bằng nhau: 500mm Quạt để hút vỏ ra khỏi buồng tách vỏ

 Bộ phận điều khiển khoảng cách giữa hai cục cán Nguyên tắc hoạt động: hạt đậu sau khi gia nhiệt làm nứt vỏ được chuyển vào thiết bị tách vỏ đôi trục cao su bằng gầu tải Hạt đậu nhập liệu qua phễu rồi qua bộ phận phân phối đi vào khe hẹp giữa hai trục, dưới tác dụng nén xé vỏ bị tách ra khỏi nhân Nhờ lớp cao su biến dạng nên giảm thiểu lượng nguyên liệu bị vỡ nát trong quá trình tách vỏ Dưới tác dụng của dòng không khí,vỏ được quạt hút ra ngoài, nhân không bị hút rơi xuống và được thu hồi

Hình 4 Thiết bị tách vỏ hai trục cao su

Các biến đổi của nguyên liệu

 Kích thước hạt đậu nành giảm, diện tích bề mặt riêng sẽ tăng lên.

 Tăng nhiệt độ hạt do quá trình ma sát

Hóa học:

 Cấu trúc tế bào bị phá vỡ, các thành phần dễ bị oxi hóa bên trongnguyên liệu như vitamin, acid béo, có điều kiện tiếp xúc với oxi, các phản ứng oxi hóa xảy ra làm giảm giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan cho sản phẩm

 Ngoài ra trong quá trình nghiền còn xảy ra các phản ứng khác donhiệt sinh ra thúc đẩy phản ứng

Hóa lý: diện tích bề mặt riêng tăng nên tốc độ bay hơi của các cấu tử dễ bay hơi tăng lên, đặc biệt quá trình nghiền còn sinh nhiệt, do đó làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

Bên cạnh đó, đậu sau khi nghiền dễ hút ẩm, làm độ ẩm sản phẩm tăng lên gây vón cục dính vào thiết bị ảnh hưởng cho quá trình nghiền

Ngoài ra, có thể xuất hiện hiện tượng biến tính protein do tác dụng của nhiệt sinh ra trong quá trình nghiền

Hóa sinh: các phản ứng oxi hóa xúc tác bởi enzyme diễn ra mạnh hơn do cơ chất tiếp xúc với oxi nhiều hơn

Sinh học: khi nghiền, dưới tác dụng của lực cơ học, vi sinh vật có thể bị tiêu diệt nhưng mứcđọ không đáng kể Sau khi nghiền, diện tích bề mặt riêng tăng lên, mật đọ vi sinh vật có thể tăng lên Đồng thời các chất dinh dưỡng thích hợp của vi sinh vật bên trong

nguyên liệu có thể thoát ra ngoài, làm vi sinh vật phát triển mạnh hơn Điều này làm giảm chất lượng sản phẩm

Thực hiện

Đậu nành sau khi tách vỏ được đưa vào trong thiết bị nghiền búa qua cửa nạp liệu bằng gầu tải Do sự va đập giữa vật liệu và cánh búa đang quay với thành trong của máy, nguyên liệu biến dạng rồi vỡ ra thành các thành phần có kích thước nhỏ hơn Ngoài ra khi nguyên liệu ban đầu có kích thước lớn, có themsự chà xát của vật liệu với thành trong của máy Do bị va đập nhiều lần giữa cánhbúa và vỏ máy, nguyên liệu giảm kích thước đến khi nhỏ hơn lỗ lưới, hạt sẽ theo lỗ lưới ra ngoài Các hạt vật liệu nhỏ lọt qua lưới tự thoát ra ngoài hoặc được quạt hút ra khỏi máy, còn các hạt to chưa lọt qua lưới lại được các búa tiếp tục nghiền nhỏ Để nghiền được, động năng của búa khi quay phải lớn hơn công làm biến dạng để phá vỡ vật liệu Máy nghiền búa khi hoạt động tạo ra luồng không khí rất lớn, giúp hạt sau khi nghiền qua lỗ lưới dễ dàng Sau khi ra khỏi máy sản phẩm được thu hồi bằng hệ thống lắng

Thiết bị thực hiện:

Cấu tạo máy nghiền búa gồm một roto, trên roto có các cánh búa

Cánh búa có thể có nhiều dạng khác nhau tuỳ theo yêu cầu nghiền và cơ lý tính của nguyên vật liệu

Roto quay trên một vỏ máy được làm bằng gang đúc, có chỗ lắp lưới hoặc toàn bộ xung quanh là lưới

 Loại đúc bằng gang bên trong thường lắp gờ. Loại bao xung quanh là lưới bên trong có gờ hoặc không

Hình 5 Thiết bị nghiền búa

Thông số công nghệ

 Lực tác dụng: 300- 1000 N Kích thước hạt sau nghiền: 0,5-2mm Trọng lượng mỗi búa: 30-50 N Số búa: 10-20 búa

 Vận tốc vòng: 50-60m/s

4 Trích ly

Quá trình này có bản chất là một quá trình hoá lý trong đó xảy ra hiện tượng khuếch tán vật chất Việc chuyển dầu trong bán thành phẩm vào pha lỏng của dung môi là một quá trình truyền khối xảy ra trong lớp chuyển động, dựa vàosự chênh lệch nồng độ dầu trong nguyên liệu và dòng chảy bên ngoài

Mục đích công nghệ: hoàn thiện: Tách 99-99.5% hàm lượng dầu có

trong nguyên liệu Sản phẩm đậu nành sau tách béo có hàm lượng béo là 0,5- 1 %

Các biến đổi của nguyên liệu:

Hóa lí: biến đổi hóa lí là nhóm biến đổi quan trọng nhất trong quá trình trích ly Đây là sự hòa tan của các cấu tử chất béo từ bán thànhphẩm (pha rắn) vào dung môi pha lỏng Ngoài ra trong quá trình trích ly này, một số tạp chất hòa tan khác như các acid béo tự do, phospholipide, , sẽ được trích vào dung môi

Vật lý: sự khuếch tán là biến đổi vật lí quan trọng trong quá trình trích ly Các phân tử chất tan sẽ dịch chuyển từ tâm của bán thành phẩm đến vùng bề mặt và dịch chuyển từ vùng bề mặt bán thành phẩm vào dung môi hexan Các phân tử dung môi sẽ khuếch tán từ ngoài vào bán thành phẩm qua các mao dẫn Sự khuếch tán sẽ giúp quá trình chiết rút các cấu tử chất béo từ nguyên liệu vào dung môi hexan xảy ra nhanh và triệt để hơn Động lực khuếch tán là do sự chênh lệch nồng độ

Hóa học: xảy ra các phản ứng hóa học giữa các cấu tử trong nguyênliệu Quá trình trích ly làm cho chất béo bị oxy hóa làm cho dịch trích chứa nhiều tạp chất

Hóa sinh và sinh học: hệ enzyme trong nguyên liệu bị bất hoạt

đứng/ngang4 cửa nạp liệu5 cửa tháo bã6 cửa nạp dung môi7 cửa tháo dịch béo