Quy trình sản xuất sữa đậu nành

Quy trình sản xuất sữa đậu nành

Chương 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

1 Quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành

2 Thuyết minh quy trình công nghệ

2.1 Làm sạch

Mục đích : chuẩn bị cho quá trình tách vỏ:Loại bỏ các tạp chất và một số vi sinh vật bám

trên bề mặt vỏ đậu nành

Các biến đổi trong quá trình làm sạch; Chủ yếu là biến đổi về cảm quan, các biến đổi

khác hầu như không đáng kể: Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, đồng thời cũng tăng chất lượng sản phẩm

Thiết bị: được cấu tạo gồm:

Cơ cấu nạp liệu

Quạt hút : hút những tạp chất nhẹ như rác, cát nhuyễn…

Sàng (3 sàng): loại bỏ những tạp chất như đất, cát, đá… Đậu được thu ở sàng thứ ba

2.2 Tách vỏ

Mục đích :Làm giảm bớt hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose), tăng khả

năng tiêu hóa, rút ngắn thời gian gia nhiệt, làm giảm biến tính protein; đồng thời giảm hàm lượng vi sinh vật có trong sữa đậu nành

Các biến đổi trong quá trình tách vỏ

 Vật lý : Trong quá trình tách vỏ, nhiệt độ của nguyên liệu tăng lên đáng kể (95oC) nhờ không khí nóng

 Hóa học : Dưới tác dụng của nhiệt độ, liên kết giữa lớp vỏ và lá mầm bị phá vỡ, lớp vỏ đậu nành bắt đầu bị nứt Trong quá trình gia nhiệt hạt đậu nành được đảo trộn liên tục nên một phần vỏ sẽ tự tách ra do các hạt ma sát với nhau Đặc biệt trong quá trình này, một số hợp chất tạo mùi đặc trưng được tạo thành, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Tuy nhiên, không nên gia nhiệt quá cao hay thời gian gia nhiệt quá dài để sản phẩm không có mùi khét

 Hóa lý : Xảy ra quá trình thoát ẩm từ bên trong hạt ra môi trường ngoài, độ ẩm của đậu nành 12–13%

 Hóa sinh : Một số protein bị biến tính do nhiệt độ cao

 Cảm quan : Loại bỏ mùi đậu, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm Sản phẩm có màu sáng hơn Đồng thời, trong quá trình gia nhiệt, một số hợp chất tạo mùi đặc trưng được hình thành, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Phương pháp thực hiện : quá trình tách vỏ hạt đậu nành được xử lý qua hai giai đoạn :

Gia nhiệt : Thực hiện trong thiết bị gia nhiệt băng tải bằng không khí nóng

Tách vỏ : Thực hiện trong thiết bị tách vỏ.

Nguyên tắc hoạt động: Hạt đậu nành sau khi được gia nhiệt làm nứt vỏ được chuyển vào thiết bị tách vỏ đôi trục cao su 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 Dưới tác dụng của dòng không khí, vỏ được quạt hút ra ngoài, nhân không bị hút rơi xuống và được thu hồi

2.3 Chần

Mục đích : chuẩn bị cho quá trình nghiền

Các biến đổi trong quá trình chần

 Vật lý : Trong quá trình chần, hạt đậu nành hút nước, trương nở dẫn đến sự tăng về kích thước, khối lượng Sau quá trình chần khối lượng hạt đậu nành tăng 2.2 lần do hút nước Hạt đậu trở nên mềm hơn

 Hóa lý : Hạt đậu nành bị hydrate hóa đáng kể Trong quá trình này một số oligosaccharide như raffinose, stachyose là nguyên nhân gây khó tiêu được trích ly ra khỏi hạt đậu nành

 Hóa sinh : Dưới tác dụng của pH kiềm, các enzyme Lipoxygenase, các chất ức chế enzyme Trypsin sẽ bị vô hoạt Đồng thời, một số protein cũng bị biến tính

 Cảm quan : Giảm mùi đậu gây khó chịu

Thiết bị:: Sau khi vào cửa nhập liệu, hạt đậu nành được gia nhiệt sơ bộ bằng nước nóng

(70oC) phun qua vòi từ trên xuống Sau đó, đậu nành được chần bằng nước nóng 95oC Để tiết kiệm năng lượng, lượng nước sau khi chần sẽ thu hồi và tiếp tục được gia nhiệt, bơm tuần hoàn trở lại thiết bị chần Sau khi chần, đậu nành qua giai đoạn làm nguội

2.4 Nghiền ướt

Mục đích : khai thác:Trích ly các chất trong đậu nành vào nước.

Lượng nước sử dụng: gấp 8 lần khối lượng đậu ban đầu

Các biến đổi trong quá trình nghiền

 Vật lý : giảm kích thước của hạt đậu nành thành những hạt mịn, dịch lỏng tăng nhiệt độ do sử dụng hơi và nước nóng trong quá trình nghiền

 Hóa học : phân huỷ một số chất mẫn cảm với nhiệt độ

 Hóa lý : trích ly các chất dinh dưỡng trong đậu nành vào dịch sữa

 Sinh học : một số vi sinh vật bị tiêu diệt

 Hóa sinh : vô hoạt enzyme lipoxygenase nên phản ứng tạo mùi không diễn ra

Thiết bị : Nguyên liệu từ bộ phận nhập liệu rơi xuống vít xoắn và bịï đẩy vào khoang nghiền.

Hai đĩa nghiền cố định, hai đĩa khác được puli dẫn động, nhờ vậy nguyên liệu được đĩa nghiền thành bột theo yêu cầu Sản phẩm sau khi ra khỏi đĩa nghiền được đẩy vào cửa tháo liệu Khe nghiền có thể được điều chỉnh nhờ cần gạt để đạt kích thước hạt theo yêu cầu Trong quá trình nghiền, nước nóng được bổ sung vào cùng với nguyên liệu nhằm trích ly các chất trong nguyên liệu vào nước

2.5 Lọc

Mục đích : Loại bỏ bã lọc ra khỏi dịch sữa sau khi nghiền

Các biến đổi trong quá trình lọc

 Vật lý : sự thay đổi về thể tích, khối lượng => giảm

 Hóa học : hầu như không thay đổi về thành phần hóa học, tuy nhiên có tổn thất một ít protein, vitamin, chất màu…theo cặn

 Hóa lý : thay đổi trạng thái từ dung dịch dạng huyền phù sang lỏng

 Sinh học : một số vi sinh vật không có lợi bị loại bỏ theo bã lọc

 Hoá sinh : hầu như không thay đổi

 Cảm quan : sự thay đổi về trạng thái, màu sắc…=> dung dịch trở nên đồng nhất, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm

2.6 Nấu

Mục đích : chế biến và hoàn thiện:Tăng khả năng hấp thu đồng thời loại bỏ những chất

mùi không mong muốn

Nhiệt độ nấu 87 – 93oC, trong 20 phút

Các biến đổi trong quá trình nấu

 Vật lý : nhiệt độ của dịch sữa tăng, độ nhớt của dung dịch giảm

 Hóa học : phân huỷ một số chất mẫn cảm với nhiệt độ, một số chất có thể bị thay đổi dưới tác dụng của nhiệt độ nhưng không làm ảnh hưởng nhiều tới sản phẩm

 Sinh học : tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật có trong sữa

 Hóa sinh : vô hoạt enzyme, khử hoạt tính của chất ức chế trypsin, protein bị biến tính

sơ bộ  tăng khả năng hấp thu cho người sử dụng

Thiết bị: Sử dụng thiết bị vỏ áo gia nhiệt bằng hơi nước

Nguyên tắc hoạt động : Đầu tiên dịch sữa sẽ được đưa vào bên trong thiết bị Tác nhân gia nhiệt là hơi nước đi phía vỏ, đưa dung dịch lên nhiệt độ yêu cầu trong thời gian 20 phút Cánh khuấy hoạt động liên tục, từ lúc sữa được đưa vào trong thiết bị cho đến khi tháo ra ngoài

2.7 Phối trộn

Mục đích : hoàn thiện: Cải thiện, làm tăng giá trị cảm quan của (màu, mùi vị…).,tăng giá

trị dinh dưỡng cho sản phẩm

Các biến đổi trong quá trình phối trộn

 Vật lý : độ nhớt của dung dịch tăng

 Hoá học : hàm lượng chất khô tăng

 Cảm quan : tăng giá trị cảm quan của sản phẩm (màu, mùi…)

Phương pháp thực hiện

 Sau khi nấu, ta thực hiện quá trình phối trộn sữa với syrup (25%), phụ gia

 Lượng nước đường bổ sung trong giai đoạn này theo tỉ lệ khối lượng nước đường

=0.25 khối lượng dịch sữa vào phối trộn

 Các phụ gia sử dụng :

CMC: Lượng sử dụng là 0,1% khối lượng dịch sữa vào phối trộn Kali sorbat: Lượng sử dụng là 500ppm

Thiết bị

Quá trình phối trộn được thực hiện trong nồi nấu Ngay khi quá trình nấu kết thúc, ta tiến hành đưa syrup và phụ gia vào để khuấy trộn

2.8 Đồng hóa

Mục đích: xé nhỏ các giọt cầu béo và phân tán đều trong sữa, ổn định hệ nhũ tương, tăng

giá trị cảm quan, tăng hiệu quả quá trình truyền nhiệt

Các biến đổi trong quá trình đồng hóa

 Vật lý : các hạt cầu béo bị phá vỡ, làm giảm kích thước pha phân tán Trong quá trình, nhiệt độ có tăng nhưng không làm ảnh hưởng đến tính chất cảm quan của sản phẩm

 Hóa lý : các hạt phân tán sẽ phân bố đều hơn trong pha liên tục Do hạt phân tán bị giảm kích thước nên bề mặt tiếp xúc pha tăng lên

 Cảm quan : quá trình đồng hoá tạo cho hỗn hợp một vẻ ngoài trắng mịn hơn so với lúc chưa đồng hóa

Thiết bị: thiết bị đồng hoá 2 cấp

Aùp lực đồng hoá cấp 1: 200 bar

Aùp lực đồng hoá cấp 2: 40 bar

Nhiệt độ đồng hoá: 70oC, sau khi đồng hoá, nhiệt độ sữa tăng khoảng 50C

Nguyên tắc hoạt động : Sữa sẽ được đưa vào thiết bị đồng hoá bởi một bơm piston Bơm sẽ tăng áp lực cho sữa lên 200bar tại đầu vào của khe hẹp thứ nhất Người ta sẽ tạo một đối áp lên sữa bằng cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trong thiết bị Sau khi qua khe hẹp thứ nhất, sữa được tạo đối áp để tăng áp lực lên 40bar tại đầu vào của khe hẹp thứ hai Khi ra khỏi thiết bị, các hạt có kích thước nhỏ hơn, phân bố đều trong pha liên tục

2.9 Tiệt trùng UHT

Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật trong sữa, vô hoạt không thuận nghịch các enzyme, tăng

thời gian bảo quản cho sữa Thời gian lưu nhiệt rất ngắn giúp bảo vệ các chất dinh dưỡng kém bền nhiệt, tăng giá trị dinh dưỡng và cảm quan cho sản phẩm

Thiết bị: thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống

Tiến hành: Sữa sau khi bài khí và đồng hoá được dẫn về thiết bị truyền nhiệt Sữa được nâng

nhiệt lên khoảng 100oC bằng sữa đã tiệt trùng, sau đó được gia nhiệt tiếp lên 1400Cbằng hơi nước bão hoà 4at Sau khi tiệt trùng, sữa được dẫn qua ống lưu nhiệt với thời gian lưu nhiệt 4 giây

2.10 Làm nguội

 Mục đích: giảm nhiệt độ sữa sau quá trình tiệt trùng, chuẩn bị cho quá trình rót

 Thiết bị: thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống

 Tiến hành: sữa tiệt trùng sau khi đi qua ống lưu nhiệt sẽ truyền nhiệt cho sữa vào tiệt trùng, sữa cần gia nhiệt sơ bộ nên giảm nhiệt độ xuống khoảng 800C Sữa được làm nguội bằng nước xuống 400C rồi tiếp tục làm nguội bằng nước lạnh 20C xuống nhiệt độ 200C

2.11 Rót vô trùng

Mục đích: tránh sự thâm nhập của vi sinh vật vào sản phẩm trong quá trình rót.

Bao bì: bao bì giấy 7 lớp của TetraPak, thể tích 220ml

Bao bì giấy được cuộn thành hình ống và dán mí dọc Bao bì được dẫn qua bồn H2O2 35% để tráng thuốc sát trùng rồi được thổi không khí nóng vô trùng 1800C nhằm giải phóng oxy nguyên tử, làm khô bao bì và đuổi lượng H2O2 dư Sữa được rót vào bao bì, khi đủ lượng sữa cần thiết thì máy ngừng rót đồng thời ngàm cắt sẽ cắt bịch sữa ra Bịch sữa được gấp mép rồi xếp vào thùng carton, chất lên pallet, đưa vào kho thành phẩm