Quy trình sản xuất sữa bột đậu nành

LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay mặt hàng sữa rất được ưa chuộng trên thị trường kể cả sữa động vật lẫn thực vật.Người ta sử dụng sữa làm nguồn dinh dưỡng cho cuộc sống hằng ngày. Trong đó sữa bột nói chung và sữa bột đậu nành nói riêng đã trở thành sản phẩm quen thuộc với người tiêu dùng.Sữa bột đậu nành thu được từ quá trình cô đặc dịch sữa đậu nành sau đó đi sấy phun. Đây là loại sữa có giá trị dinh dưỡng tương tự sữa bò,có ưu điểm là tránh được những bệnh truyền nhiễm từ động vật lây sang. Ngoài ra, do một số tính chất riêng, sữa bột đậu nành đặc biệt dùng rất tốt cho người già, người bệnh đái tháo đường, phong thấp, táo bón và trẻ em mà cơ thể dị ứng với sữa bò. Sữa bột đậu nành là 1 nguồn dinh dưỡng giàu protein và vitamin nhóm B. Sữa bột đậu nành chứa isoflavones, đây là chất giúp làm giảm LDL (cholesterol có hại). Hieän nay, vôùi kyõ thuaät hieän ñaïi, chuùng ta coù theå loaïi trieät ñeå caùc muøi gaây khoù chòu vaø taïo ra nhöõng saûn phaåm söõa bột ñaäu naønh coù chaát löôïng toát hôn, dinh döôõng hôn. Sau đây em xin giới thiệu về qui trình sản xuất sữa bột đậu nành.Do thời gian có hạn nên bài tiểu luận không tránh khỏi thiếu xót,em mong nhận được ý kiến, nhận xét của thầy cô và các bạn để bài này được hoàn chỉnh hơn

MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU

I.NGUYÊN LIỆU 1

1.Đậu nành: 1

2.Nước: 3

3.Đường: 5

4.Phụ gia 5

II OFF-FLAVOR VÀ CÁCH KIỂM SOÁT NÓ: 5

1.Nguyên nhân hình thành off-flavor: 5

1.1.Qúa trình oxy hoá do lipoxygenases: 6

1.2.Qúa trình tự oxy hoá (autoxidation): 7

2.Biện pháp ngăn ngừa off-flavor: 7

3.Vấn đề xử lý mùi: 8

III.QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ 10

IV.THUYẾT MINH QUI TRÌNH : 12

1 Yêu cầu về chọn hạt đậu nành: 12

2.Phân loại : 13

2.1 Mục đích: 13

2.2 Tiến hành : 13

2.3 Thiết bị : 13

3.Tách kim loại: 14

3.1.Mục đích: 14

3.2.Thiết bị: 14

4.Thiết bị tách đá: 15

4.1.Mục đích: 15

4.2.Thiết bị: 15

5.Rửa: 16

5.1.Mục đích: 16

5.2.Tiến hành: 16

5.3.Thiết bị: 16

6.Tiếp nước: 17

6.1 Mục đích: 17

6.2 Tiến hành: 17

7 Nghiền thô: 17

7.1 Mục đích: 17

7.2 Thiết bị: 17

8 Nghiền tinh : 18

8.1 Mục đích: 18

8.2 Thiết bị: 18

9 Lưu nhiệt: 19

10.Trích ly lần 1: 20

10.1 Mục đích: 20

10.2 Thiết bị: 20

11 Trích ly lần 2: 20

11.1 Mục đích: 20

11.2 Tiến hành: 20

12 Vô hoạt enzym : 21

12.1 Mục đích: 21

12.2 Tiến hành: 21

13 Bài khí: 21

13.1 Mục đích: 21

13.2 Tiến hành: 21

13.3 Thiết bị: 22

14 Làm lạnh: 22

14.1 Mục đích: 23

14.2 Tiến hành: 23

14.3 Thiết bị: 23

14 Phối trộn: 23

14.1 Mục đích: 23

14.2 Tiến hành: 24

14.3 Thiết bị: 24

15 Lọc: 25

16 Cô đặc: 25

16.1 Mục đích: 25

16.2 Thiết bị:: 25

17 Đồng hoá: 26

17.1 Mục đích: 26

17.2 Thiết bị: 26

18 Sấy: 27

18.1 Mục đích: 27

18.2 Tiến hành: 27

18.3 Thiết bị: 27

19 Bao gói: 28

19.1 Mục đích: 28

19.2 Tiến hành: 28

V MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG: 29

1 Chỉ tiêu cảm quan: 29

2.Chỉ tiêu vi sinh vật: 29

3.Chỉ tiêu hoá sinh: 29

KẾT LUẬN 31

Tài liệu tham khảo 32

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay mặt hàng sữa rất được ưa chuộng trên thị trường kể cả sữa động vậtlẫn thực vật.Người ta sử dụng sữa làm nguồn dinh dưỡng cho cuộc sống hằng ngày.Trong đĩ sữa bột nĩi chung và sữa bột đậu nành nĩi riêng đã trở thành sản phẩmquen thuộc với người tiêu dùng.Sữa bột đậu nành thu được từ quá trình cơ đặc dịchsữa đậu nành sau đĩ đi sấy phun Đây là loại sữa cĩ giá trị dinh dưỡng tương tự sữabị,cĩ ưu điểm là tránh được những bệnh truyền nhiễm từ động vật lây sang Ngồi

ra, do một số tính chất riêng, sữa bột đậu nành đặc biệt dùng rất tốt cho người già,người bệnh đái tháo đường, phong thấp, táo bĩn và trẻ em mà cơ thể dị ứng với sữa

bị Sữa bột đậu nành là 1 nguồn dinh dưỡng giàu protein và vitamin nhĩm B Sữabột đậu nành chứa isoflavones, đây là chất giúp làm giảm LDL (cholesterol cĩ hại).Hiện nay, với kỹ thuật hiện đại, chúng ta có thể loạitriệt để các mùi gây khó chịu và tạo ra những sảnphẩm sữa bột đậu nành có chất lượng tốt hơn, dinhdưỡng hơn

Sau đây em xin giới thiệu về qui trình sản xuất sữa bột đậu nành.Do thời gian

cĩ hạn nên bài tiểu luận khơng tránh khỏi thiếu xĩt,em mong nhận được ý kiến,nhận xét của thầy cơ và các bạn để bài này được hồn chỉnh hơn

Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt:

 pH của đất trồng: 6,457,31

1.2.Thành phần dinh dưỡng của cây đậu nành:

Hạt đậu nành chứa 8% nước,5% chất vơ cơ,15-25% glucose,15-20% chấtbéo,35-45% chất đạm với đủ các loại amino acid cần thiết và nhiều sinh tố khốngchất.So với thịt động vật đậu nành cĩ nhiều chất dinh dưỡng hơn:100gam đậu nànhchứa 411 calo,34 gr đạm,18 gr chất béo,165mg calcium,11mg sắt,trong khi đĩ thịt

bị loại ngon chỉ cĩ 165 calo,21 gr đạm,9 gr chất béo,10 mg calium và 2.7 mg sắt Quan trọng hơn cả là trong đậu nành cĩ một chất tương tự như kích thích tố nữestrogen mà nhiều cơng trình khoa học chứng minh là rất tốt trong việc trị và ngừamột số bệnh.Đĩ là isoflavones

Ngoài các thành phần chính là protein, lipid, glucid, hạtđậu nành còn chứa nước;các vitamin: A, B1, B2, B5, B6, B12,

PP, C, D, E và muối khoáng (khoảng 4,6% trọng lượng hạt

ướt) như các nguyên tố Fe, Cu, Mn, Ca, Zn Thành phầnhóa học của đậu nành thay đổi tùy theo giống, đất đaivà khí hậu trồng trọt, điều kiện, phương pháp thu hoạchvà bảo quản

Protein đậu nành cĩ chứa đầy đủ 8 loại axit amin cần thiết cho cơ thể conngười.Ngày nay protein đậu nành được thừa nhận là ngang hàng với protein thịtđộng vật

Bảng I.1 Thành phần các acid amin không thay thế

trong đậu nành và một số thực phẩm quan trọng (g/100g protein)

Loại acid

amin

Đậu nành

Trứ ng

Thịt bò

Sữa bò

Gạ o

Giá trị được đề nghị bởi FAO - OMS

Ngồi ra trong đậu nành cị chứa 2 thành phần khơng mong muốn là:

-Trypxin-inhibito ức chế enzym trypsin tiêu hố protein của động vật,do đĩ cầnphải loại bỏ trong quá trình chế biến

-Hemgglutinin là ptotein cĩ khả năng kết hợp với hemoglobin nên làm giảm hoạttính của hemoglobin

Bảng I.2: Thành phần khoáng trong hạt đậu nành

Canxi Photpho Mangan Kẽm Sắt

g/g

g/gPyridoxine 7,112,0

g/g

g/gAxit tantothenic 13,021,5

g/gAxit folic 1,9

g/g

g/gCarotene 0,183,42

g/gVitamin E 1,4

g/gVitamin K 1,9

g/g

- Các enzym: Ureaza, Lipoxygenases, -Amylase.Amylase

+ ureaza:cĩ nhiều khi đậu nành cịn sống.Nĩ chống lại sự hấp thụ chất đạmqua màng ruột,như vậy khơng nên ăn đậu tương sống

+ lipoxygenases:xúc tác phản ứng chuyển H2 trong axit béo

+ lipase : thuỷ phân glyceric tạo thành glycerin và axit béo

+ phospholipase: thuỷ phân ester của axit acetic

+ amylase : thuỷ phân tinh bột, -Amylase.Amylase cĩ trong đậu nành với số lượnglớn

Như vậy đậu nành là một loại lương thực cĩ giá trị dinh dưỡng rất cao

2.Nước:

Nước là thành phần quan trong trong quá trình chế biến bột sũa đậu nành.Nước

cĩ mặt trong các khâu ngâm,nghiền,nấu.Thành phần và tính chất củanước sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm Các chỉ tiêu của nước theo tiêu chuẩn WHO:

4.Phụ gia

-Amylase NaHCO3: Là chất bột trắng có tính kiềm, tan trongnước NaHCO3 được dùng để tăng khả ngăng trươngnở, khử mùi, làm giảm mùi hăng của đậu và làmtăng khả năng trích ly protein Hàm lượng NaHCO3 sửdụng trong thức uống được giới hạn bởi GMP

-Amylase Kali sorbat: Là muối của kali với a sorbic, có dạng bộthoặc dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước,không độc đối với cơ thể con người, không gây mùi

vị lạ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Kali sorbatức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít tácdụng đến vi khuẩn Hàm lượng Kali sorbat cho phép sửdụng trong đồ uống là 1000ppm

-Amylase CMC: Dạng màu trắng, có tính hút ẩm, dễ phân tántrong nước và rượu, chủ yếu được dùng để điềukhiển độ nhớt của sản phẩm mà không tạo gel Mứcđộ sử dụng của CMC là 0,05 đến 0,5% trên tồn bộ sản phẩm

II OFF-FLAVOR VÀ CÁCH KIỂM SỐT NĨ:

Các sản phẩm từ đậu nành nĩi chung và sữa bột đậu nành nĩi riêng được xem là

cĩ chất lượng tốtkhi đã được xử lý mùi hiệu quả

1.Nguyên nhân hình thành off-flavor:

Mùi khơng mong muốn trong sản phẩm từ đậu nành được gọi là off-hương vị Off-hương vị hình thành do phản ứng oxy hố lipit với sự xúc tác của enzymlipoxygenases (LOX) và phản ứng tự oxy hố của chất béo (autoxidation),đặc biệt

là tự oxy hố của các axit linoleic,linolenic

1.1.Qúa trình oxy hố do lipoxygenases:

Đậu tương giàu enzym lipoxygenases và axit béo khơng no (PUFA).Khi chưachế biến thì enzym lipoxygenases và axit béo khơng no ngăn cách nhau bởi màng tếbào.Trong quá trình chế biến : ngâm, xay, nghiền… enzym gặp cơ chất và vớinhững điều kiện thuận lợi như cĩ oxy hoặc nước thì phản ứng oxy hố axit béo xảy

ra mãnh liệt hơn

Điều kiện cĩ nước và oxi:

PUFA + H2O + O2 –> hydroperoxides

Phản ứng trên xảy ra với sự xúc tác của enzym lipoxygenases

Các hợp chất hydropexides khơng mùi và khơng bay hơi nhưng chúng khơng ổnđịnh và dễ bị phân huỷ,sản phẩm của quá trình đĩ là các hợp chất ketone, aldehyd,đặc biệt là hexanal, heptanal, ethyl vinyl keton, các hợp chất này rấy khĩ tách khichúng đã hình thành

Các chất gây mùi tạo ra trong quá trình oxy hố bởi enzym lipoxygenases:

Pentane Diphenylether

1-Amylase.penten-Amylase.3-Amylase.ol γ- Nonalactone

Heptadecane 3-Amylase.OctanoneHexanal 2-Amylase.Trans-Amylase.4-Amylase.cis-Amylase.heptadialHexanol 3-Amylase.Octanone

2-Amylase.Hexenal 2-Amylase.Trans-Amylase.4-Amylase.trans-Amylase

heptadialPropylfuran 2-Amylase.Octanone

2,4-Amylase.Hexadienal 2-Amylase.trans-Amylase.4-Amylase.cis-Amylase

decadienalPentylfuran 2-Amylase.OctenalHexanoic acid 1-Amylase.Octen-Amylase.3-Amylase.olBenzaldehyd 2-Amylase.trans-Amylase.4-Amylase.cis-Amylase

nonadienalHeptanal 2-Amylase.Octen -Amylase.1-Amylase.oln-Amylase.propylbenzene 2-Amylase.trans-Amylase.4-Amylase.cis-Amylase

nonadienal2-Amylase.heptanone 1,7-Amylase.Octadienen-Amylase.Butylbezene 5-Amylase

HydroxymethylfururalHeptanoic acid Vinyl ethyl ketoneBenzathiazol Vinal amyl ketone2-Amylase.nonenal nonanal

Trong đậu nành có 3 loại enzym lipoxygenases được phân lập đó là:lipoxygenases 1(L1), lipoxygenases 2 (L2), lipoxygenases 3 (L3) L1 có pH tối thích là 9-9.5,nó chỉtác dộng lên axit béo tự do không bão hoà,và nó tạo ra 9- và 13-hydroperoxides ở tỷ

lệ 1:9 ở nhiệt độ phòng L2 có pH tối thích là 6.8,nó tác động lên chất béo trung tínhcũng như các axit béo tự do không bão hoà và tạo ra 9- và 13-hydroperoxides với tỷ

lệ 1:1 ở nhiệt độ phòng L3 tương tự như L2 nhưng hoạt động của nó bị ức chế bởiion canxi

1.2.Qúa trình tự oxy hoá (autoxidation):

Trong đậu nành chứa nhiều axit béo không no,trong quá trình bảo quản hay chếbiến đậu nành xảy ra quá trình tự oxy hoá chất béo qua 3 giai đoạn:

+Giai đoan phát sinh (khơi màu):dưới tác nhân như ánh sáng mặt trời,tia tửngoại,nhiệt độ liên kết H2 nào đó dứt ra tạo ra gốc tự do

+Giai đoạn phát triển:gốc tự do axit béo nhanh chóng kết hợp với oxy không khítạo gốc ROO,ROO tấn công phân tử axit béo mới tạo ra hợp chất peoxit và gốc tự

do mới.Từ peoxit tạo ra các chất gây mùi khó chịu aldehyt,xeton,rượu

+Giai đoạn kết thúc khi nồng độ gốc tự do lớn

2.Biện pháp ngăn ngừa off-flavor:

Off-hương vị là thành phần không mong muốn trong các sản phẩm sữa đậu nành

Vì vậy để sữa bột đậu nành đạt chất lượng tốt thì cần loại bỏ các off-flavor trongquá trình chế biến

Giảm hoạt tính lipoxygenases là một trong những phương pháp hiệu quả ngănngừa hình thành off-flavor

Một số phương pháp ức chế hoặc biến tính lipoxygenases là:

-Nâng nhiệt với thời gian và độ ẩm thích hợp

-Kiểm soát pH : mỗi enzym có một pH tối thích vì vậy điều chỉnh pH để ức chếhoạt động của enzym nhưng pH điều chỉnh phải nằm trong phạm vi sản phẩmkhông bị ảnh hưởng

-Loại bỏ O2 hoặc không khí

-Loại bỏ những sản phẩm tạo ra của quá trình oxy hoá

Thực tế 2 phương pháp đầu được ứng dụng nhiều trong sản xuất

Điều kiện chế biến ảnh hưởng lớn đến hoạt động của lipoxygenases do đó điềuchỉnh và kiểm soát các thông số xử lý có thể là phương pháp đơn giản để giảm off-flavor

Trong qui trình công nghệ dưới đây sẽ trình bày cụ thể qui trình sản xuất và loại bỏoff-flavor

Phương pháp IntsoyPhương pháp

Chần với ddNaHCO3

Phương phápChần với ddNaCl

Quá

trình

tiến

hành

Hạt đậu nành Hạt đậu nành Hạt đậu nành Hạt đậu nành

Nghiền với nước

ở nhiệt độ

thường

Chần với dungdịch NaHCO30.5%

Tách vỏ

Tách vỏ

Trích ly Tách vỏ

Chần 2 lần vớidung dịchNaHCO3

Chần 2 lần vớidung dịch NaCl

+ Trong quá trình ngâm những hạt không nguyên vẹn khi tiếp xúc với nước ngâm

và không khí sẽ hình thành những chất gây mùi khó chịu do enzym lupoxygenasesxúc tác làm oxy hoá các axit béo không no bởi các phân tử oxy

+ Trong quá trình nghiền do sử dụng nước ở nhiệt độ thường toàn bộ enzymlypoxygenases không bị vô hoạt bởi nhiệt độ khi hạt đậu bị phá vỡ sẽ hoạt động rấtmạnh làm cho sữa đậu nành có mùi rất nặng

+ Hạt đậu nành được nghiền cả vỏ

-Sữa đậu nành làm theo phương pháp Ilinois và phương pháp Intsoy có mùi “đậu”nhẹ do hạt đậu nành từ khi tách vỏ luôn được giữ trong dung dịch nóng nên enzymlipoxygenases không có điều kiện hoạt động và bị vô hoạt một phần

-Phương pháp Ilinois cho kết quả mùi nhẹ nhưng không bằng phương pháp Intsoy

do phương pháp Ilinois có quá trình ngâm còn phương pháp Intsoy không có quátrình này mà hạt đậu nành trước khi tách vỏ được sấy nên hạn chế khả năng hoạtđộng của enzym lipoxygenases, khi tách vỏ lại được ngâm ngay trong dung dichnóng

IV.THUYẾT MINH QUI TRÌNH :

1 Yêu cầu về chọn hạt đậu nành:

Đường và phụgia Hơi

Trong sản xuất chất lượng đậu nành ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sảnphẩm,đặc biệt là chất lượng về mặt cảm quan

Yêu cầu về nguyên liệu đậu:

- Hạt phải khô, sạch, không sâu, không mọt, không có mùi hôi thối

- Vỏ hạt nguyên vẹn, nhẵn, và có màu vàng sẫm

- Độ ẩm thích hợp 10-13% Nếu quá thấp đậu sẽ bị nứt, nếu cao hơn 14%

có thể tạo nguy cơ làm tăng khả năng xúc tác trong phản ứng oxy hóachất béo

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

- Tạp chất không quá 3% khối lượng

2.Phân loại :

5.Rửa:

Trong quá trình tiếp nước có bổ sung NaHCO3.

Mục đích của việc bổ sung NaHCO3 là : NaHCO3 có tác dụng tăng pH đến pHtrung tính,mà protein đậu nành có thể trích ly tốt ở pH trung tính Dùng NaHCO3tăng khả năng trích ly protein, tăng lượng protein thu hồi.Ngoài ra nó còn có tácdụng loại bỏ một phần enzym lipoxygenase

7 Nghiền thô:

7.1 Mục đích:

Phá vỡ cấu trúc hạt của đậu,làm nhỏ hạt đậu, tạo điều kiện thuận lợi cho quátrình nghiền tinh

Qúa trình nghiền thô được thực hiện trong thiết bị nghiền đĩa

Thực hiện chế độ nghiền ướt vì : nghiền ướt độ ẩm cao tế bào trương nở ,hiệuquả phá vỡ tế bào hạt đậu tốt.Lợi dụng quá trình nghiền gây xáo trộn các chất trongdịch giúp hoà tan các chất tốt hơn

Bộ phận chính của máy nghiền đĩa là dao quay 2 lưỡi chạy với tốc độ 3000vòng/phút,một roto ở đáy thiết bị,thân máy có bộ phận điều chỉnh và lỗ đĩa Lưỡi dao trên tác động lên vòng cam còn lưỡi dao dưới tác động lên đĩa đụclỗ,nhờ vậy hiệu quả cắt của máy nghiền đĩa được nâng cao

Nguyên liệu vào lưỡi dao trên cắt sơ bộ rồi đẩy nguyên liệu xuống, dưới tácđộng của dao quay tạo ra lực xé làm cho vật liệu bị cắt nhỏ và mịn hơn, sau đóđược ép ra ngoài qua đĩa đục lỗ

Muốn nguyên liệu được cắt với kích thước khác nhau, độ mịn khác nhau thì tachọn đĩa lỗ với đường kính khác nhau và điều chỉnh sự tác động của đĩa lỗ vàlưỡi dao dưới

Nhờ có khoá lỗ trên thân máy mà các vành cam, dao, lưỡi dao, đĩa lỗ đượctháo ra sữa chữa, vệ sinh một cách dễ dàng

Các bộ phận chính được làm bằng thép có độ bền cao, ít bị ăn mòn.Thân máylàm bằng hợp kim thép-crom-niken

Máy nghiền đĩa làm việc liên tục

8 Nghiền tinh :

8.1 Mục đích:

Phá vỡ hoàn toàn màng tế bào,giải phóng protein,lipit,gluxit và làm nhỏ mịn

hạt đậu tạo thành dung dịch huyền phù, thuận lợi cho quá trình trích ly

Sau nghiền thô nguyên liệu đạt độ nhỏ nhất định và đưa vào nghiền tinh

Quá trình nghiền tinh được thực hiện trong thiết bị nghiền răng

8.2 Thiết bị:

Các bộ phận làm bằng thép mạ crom:cứng,rất bền, chống ăn mòn hoặc làm bằngthép không rỉ.Tuy nhiên trong các rãnh vẫn có thể xảy ra sự ăn mòn vì vậy cần bảotrì, vệ sinh và bôi trơn dầu mỡ hằng ngày.

Nguyên tắc hoạt động:

Nguyên tắc của máy nghiền răng là sự kết hợp các lực va đập,cắt và cọ xát

Nguyên liệu chịu một lực lớn do va chạm và cọ xát giữa 2 bề mặt răng của rotor vàstato.Ngoài việc cắt và va đập, đặc biệt các răng còn tạo ra sự rung động với tần sốcao.Sự rung động này tạo ra sức ép và tạo áp lực lên các cấu tử của sản phẩm.Theocách đó hạt bị phá vỡ và tán nhỏ

Một chuyển động hỗn độn được tạo ra trong khe nghiền và sự va đập kèm theo giảithích khả năng nghiền và trộn tốt của thiết bị

Ngoài khả năng nghiền, máy nghiền còn làm cho sản phẩm đồng đều,phân tán vànhũ hoá sản phẩm tốt hơn.Điều này phụ thuộc vào độ sắc bén của răng nghiền, vìvậy chọn đúng loại răng nghiền sẽ cho hiệu quả nghiền cao

Thiết bị làm việc liên tục

9 Lưu nhiệt:

Sau khi nghiền ta thu được hỗn hợp dịch đậu và bã, hỗn hợp này nóng, cho hỗnhợp này qua ống lưu nhiệt nhằm ổn định nhiệt độ của hỗn hợp để trích ly dễ dànghơn, đồng thời tạo thời gian để các chất tan trong đậu nành tan ra, tránh thất thoátprotein và một số chất dinh dưỡng khác

10.Trích ly lần 1: