Công Nghệ Sản Xuất WHEY PROTEIN

Whey Protein được sản xuất qua 4 công đoạn cơ bản như sau :+ Sữa bò tươi sau khi vắt được để lạnh ở nhiệt độ 4 độ C.+ Tiệt trùng ở nhiệt độ cao 7073 độ C và được làm lạnh trở lại. Quá trình này cho ra sản phẩm phô mai và whey protein được chiết xuất từ đó.+ Whey Protein sau khi được chiết xuất sẽ đem đi sấy khô.+ Xay nhuyễn và thêm một số hương vị tùy chọn(socola,vani,chuối,dâu). Sau đó sản phẩm được đóng gói, vận chuyển đến các nhà phân phối như wheystore.vn rồi mới đến tay người tiêu dùng.

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  Đề tài 8 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN WHEY PROTEIN GVHD : Th.S Lê Văn Nhất Hoài MHP : 210505002 Lớp : DHTP6 SVTH : Nhóm 06 TP Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2014 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài MỤC LỤC Lớp DHTP6B – Nhóm 06 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài DANH MỤC BẢNG Lớp DHTP6B – Nhóm 06 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài DANH MỤC HÌNH Lớp DHTP6B – Nhóm 06 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài LỜI MỞ ĐẦU Khoảng 2500 năm trước Hippocrates đã sáng chế ra một số loại sữa có tác dụng tăng cường sức khỏe, tăng sức đề kháng, tăng sức mạnh và cải thiện tốc độ phát triển cơ bắp Đến cuối thế kỷ 16 tại Thụy Sỹ, một số nông dân làm việc ở trang trại nuôi heo phát hiện ra rằng nếu heo tắm bằng sữa sẽ phát triển nhanh hơn.Phát hiện này đã dẫn đến sự ra đời của Whey Protein. Khi thực hiện quá trình đông tụ sữa trong sản xuất phô mai, sữa tươi sẽ chuyển thành một hệ gồm có hai pha: rắn và lỏng. Pha rắn được gọi là khối đông (curd), còn pha lỏng là huyết thanh sữa (whey). Thành phần hóa học chủ yếu của huyết thanh sữa gồm có nước, các protein hòa tan, đường lactose, một số muối khoáng, vitamin,… Ngày nay, do nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng tăng, các sản phẩm whey protein dần được các nhà sản xuất cải thiện để thỏa mãn thị trường. Đề tài: “Công nghệ chế biến Whey protein” là cơ hội để nhóm chúng em tìm hiểu sâu hơn về whey protein, đặc biệt là quy trình công nghệ sản xuất. Bài tiểu luận được phiên dịch, tham khảo, tổng hợp từ nhiều tài liệu. Do kiến thức còn hạn hẹp, bài tiểu luận của nhóm không tránh khỏi những thiếu sót. Mong Thầy góp ý kiến để bài của nhóm được hoàn thiện hơn. Chúng em chân thành cảm ơn! Lớp DHTP6B – Nhóm 06 5 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ NGUYÊN LIỆU 1.Whey protein 1.1. Khái niệm Whey protein là một protein hoàn hảo với chất lượng rất cao, nó chứa một lượng lớn tất cả các acid amin không thay thế, do đó nó thường được xem là “tiêu chuẩn vàng” (gold standard) trong việc đánh giá chất lượng của protein. Whey protein có trong sữa. Sữa có 2 dạng protein là casein và whey protein. Whey protein tự nhiên có dạng hình cầu, khả năng hòa tan cao hơn casein và có chất lượng cao hơn. Bảng 1.1: Thành phần protein của whey Loại Thành phần (%) -lactoglobulin 55 -lactalbumin 15 Immunoglobulin 15 Bovine serum albumin 5 Lactoferrin <1 Lactoperoxidase <1 Casein macro peptide 10 Whey protein của sữa được cấu tạo chủ yếu bởi 2 thành phần: α-lactalbumin và β- lactoglobulin. β-lactoglobulin có nhiều nhất trong whey protein, với khối lượng phân tử là 36000. Lớp DHTP6B – Nhóm 06 6 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài . Hình 1.1: Cấu trúc β-lactoglobulin Hình 1.2: Cấu trúc α-lactalbumin 1.2. Phân loại Có hai loại whey protein chính là whey protein concentrate và whey protein isolate. 1.2.1. Whey protein concentrate Whey protein concentrate chứa từ 25 – 89% protein, 4-52% lactose, 1-9% chất béo tùy thuộc vào sản phẩm. Whey protein concentrate sử dụng những phương pháp tiết kiệm hơn (sử dụng thiết bị siêu lọc) để loại bỏ các thành phần không mong muốn của whey như lactose, carbohydrate, natri, cholesterol và chất béo khi so với whey protein isolate. Lớp DHTP6B – Nhóm 06 7 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài Bảng 1.2: Hàm lượng một số acid amin có trong whey protein concentrate Lớp DHTP6B – Nhóm 06 8 Acid amin Hàm lượng (g/100g) Lysine 4.9 Histadine 1.1 Arginine 1.7 Acid aspartic 5.6 Threonine 3.6 Serine 3 Acid glutamic 9.2 Proline 3 Glycine 1.1 Alanine 2.7 Valine 2.9 Methionine 1.2 Isoleucine 2.8 Leucine 6.1 Tyrosine 1.9 Phenylalanin 2.1 Tryptophan 0.9 Cystine 1.3 Tổng cộng 55 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài 1.2.2. Whey protein isolate Whey protein isolate là dạng tinh sạch nhất và cô đặc của whey protein sẵn có. Nó chứa 90 - 95% hàm lượng protein, và một lượng nhỏ lactose và chất béo (0.5-1% lactose và 0.5-1% chất béo). Whey protein isolate có chất lượng cao hơn whey protein concentrate do sử dụng thiết bị tiên tiến hơn (thiết bị trao đổi ion). 1.3. Vai trò của whey protein Thành phần dinh dưỡng trong whey 100% protein có các lợi ích sau: − Hỗ trợ xây dựng cơ bắp, phục hồi cơ bắp và giảm thiểu chấn thương cơ bắp. − Gia tăng sức đề kháng − Tốt cho tim mạch − Tăng sức bền và năng lượng khi tập luyện − Giúp kiểm soát cân nặng hiệu quả (do ít chất béo, ít cacbonhydrat) 2. Nguyên liệu sản xuất whey protein 2.1. Nguyên liệu chính Nguyên liệu để sản xuất whey protein là protein huyết thanh sữa hay còn gọi là whey . Whey được thu nhận từ quá trình sản xuất pho mát và casein. Whey là một trong những nguồn protein thực phẩm lớn nhất vẫn còn phổ biến ở ngoài kênh tiêu thụ của con người. Tổng đầu ra của whey, xấp xỉ 120 triệu tấn vào năm 1990, chứa khoảng 0.7 triệu tấn protein hoàn hảo, bằng với hàm lượng protein hoàn hảo có trong 2 triệu tấn đậu nành. Cho đến nay, mặc dù lượng protein hoàn hảo không đủ cung cấp cho thế giới nhưng một lượng lớn dịch whey vẫn bị lãng phí, tỉ lệ lãng phí khoảng 50% trong giai đoạn 1989 – 1990. Whey là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất phô mai cứng, bán cứng, phô mai mềm và casein đông tụ được gọi là whey ngọt, có pH từ 5.9 – 6.6. Quá trình kết tủa casein bằng acid vô cơ sinh ra whey acid có pH từ 4.3 – 4.6. Lớp DHTP6B – Nhóm 06 9 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài 2.2. Thành phần Whey chiếm 80 – 90% tổng thể tích của sữa được đưa vào sản xuất và chứa khoảng 50% chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ sữa nguyên chất như: protein hòa tan, lactose, vitamin và khoáng. Whey thường được pha loãng với nước. Bảng 1.3 cho biết thành phần của whey không pha loãng. Bảng 1.3: Thành phần hóa học của Whey Thành phần hóa học Cheese whey (%) Casein whey (%) Tổng chất khô 6.4 6.5 Nước 93.6 93.5 Chất béo 0.05 0.04 Protein thực 0.55 0.55 Nito phi protein 0.18 0.18 Lactose 4.8 4.9 Tro (khoáng) 0.5 0.8 Canxi 0.043 0.12 Phốt pho 0.040 0.065 Natri 0.050 0.050 Kali 016 0.16 Clo 0.11 0.11 Acid lactic 0.05 0.4 Mặc dù whey chứa những chất dinh dưỡng có giá trị, nhưng chỉ những năm gần đây các quy trình thương mại mới phát triển để sản xuất sản phẩm whey chất lượng cao. Lớp DHTP6B – Nhóm 06 10 [...]... lactose Whey Whey cô đặc hoặc bột Khử khoáng Sản phẩm từ whey x x x x x Sản xuất bánh x x Kem trộn salad x Bơ/phô mai Whey x Sản xuất phô mai tự nhiên x x x x Đồ uống x x x x x Bánh kẹo Sản phẩm phẩm dược Sản phẩm lên men Sản phẩm nghiệp công Lớp DHTP6B – Nhóm 06 x x x 12 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT WHEY PROTEIN 1 Nguyên tắc và nguyên lý sản xuất. .. whey protein tự nhiên bẳng cách lọc qua màng membrane hoặc qua thiết bị trao đổi ion (sản xuất whey protein isolate) Lớp DHTP6B – Nhóm 06 21 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài Từ whey protein tự nhiên, có thể dễ dàng tạo ra whey protein dạng bột bằng kỹ thuật sấy Whey đã xử lý Lọc UF Dịch lọc Cô đặc Sấy Whey protein concentrate Hình 2.5: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein. .. dịch whey nên trong dịch whey vẫn còn lại một lượng ít casein Lớp DHTP6B – Nhóm 06 13 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài Whey protein rất nhạy nhiệt, dễ biến tính nên ta cũng không thể thu hoàn toàn lượng whey protein từ nguyên liệu sữa ban đầu do quá trình thanh trùng sữa trước khi đưa vào sản xuất pho mát làm biến tính whey protein Nguyên tắc sản xuất whey protein: Whey protein. .. rãi để tách whey protein từ dung dịch whey đó là sự biến tính bởi nhiệt độ Protein kết tủa được tạo ra bởi phương pháp này thì không tan hoặc rất ít tan phụ thuộc vào điều kiện biến tính, nó được gọi là whey protein kết tủa nhiệt (HPWP- heatprecipitated whey protein) 2 Quy trình công nghệ 2.1 Xử lý whey trước khi đưa vào sản xuất Trước khi đưa vào quy trình sản xuất để tạo ra các sản phẩm từ whey, ta... nguyên lý sản xuất whey protein Whey là phụ phẩm của quá trình sản xuất pho mát và casein , là một trong những nguồn protein thực phẩm lớn nhất Whey là nguyên liệu để sản suất whey protein Whey chiếm 80-90% thể tích của sữa tươi chưa qua sản xuất và chứa khoảng 50% chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ sữa như: protein hòa tan, lactose vitamin và khoáng Nguyên lý cơ bản để thu nhận whey trong sản xuất phô mai:... Phun hơi Acid Hạ pH Làm nguội Cô đặc Sấy Whey protein concentrate Hình 2.3: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein concentrate Lớp DHTP6B – Nhóm 06 17 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài Giải thích quy trình: Quy trình trên gồm 2 quá trình chính là thu nhận protein và sấy dịch thu nhận được 2.2.1.1 Thu nhận protein Nhìn chung, whey protein không thể bị kết tủa bởi men dịch... phân tạo nên acid lactic Có 2 loại whey: Whey ngọt và whey acid - Whey ngọt: Là sản phẩm của quá trình sản xuất phô mai và casein bằng enzyme rennin Chúng có pH trong khoảng 5.9 đến 6.6 Whey ngọt được ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm - Whey acid: Là sản phẩm của quá trình đông tụ casein bằng phương pháp sử dụng acid vô cơ Chúng có pH trong khoảng 4.3 – 4.6 Whey acid được sử dụng trong thức ăn... – Nhóm 06 11 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài 2.4 Các sản phẩm từ whey Bảng 1.4: Các ví dụ về sử dụng whey và các sản phẩm từ whey x x Con người tiêu thụ Thực phẩm cho trẻ em dành Thực phẩm ăn kiêng Xúc xích x Súp x x x Tinh luyện x x Thô x Khử lactose x Khử protein x Khử khoáng x x x Ngọt Tự nhiên x x x Whey lỏng x x Thức ăn gia súc và lactose Khủ khoáng Whey protein Lactose... khô tăng − Biến đổi hóa lý: Nước bay hơi, sản phẩm chuyển sang pha rắn • Thiết bị: Thiết bị sấy phun 2 dòng sử dụng đầu phun khí động • Thông số công nghệ: − − Nhiệt độ sấy 80oC Độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy: < 4% Lớp DHTP6B – Nhóm 06 24 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài 2.3 Quy trình sản xuất whey protein isolate 2.3.1 Quy trình 1 Whey Gia nhiệt Tách cream Thanh trùng Làm... nguội Lọc UF lần 1 Dịch lọc Lọc MF Dịch lọc Lọc UF lần 2 Dịch lọc Sấy Whey protein isolate Hình 2.7: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein isolate Lớp DHTP6B – Nhóm 06 25 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài Whey / retentate 1 Thiết bị thanh trùng Cream 2 Thiết bị tách whey cream Permeate 3 Bồn giữ nhiệt Protein retentate đã tách béo để sấy 4 Thiết bị siêu lọc thứ nhất Retentate . x Sản phẩm công nghiệp x x Lớp DHTP6B – Nhóm 06 12 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT WHEY PROTEIN 1. Nguyên tắc và nguyên lý sản xuất whey. 11 Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài 2.4. Các sản phẩm từ whey Bảng 1.4: Các ví dụ về sử dụng whey và các sản phẩm từ whey Sản phẩm từ whey Whey Whey cô đặc hoặc bột Whey. Nguyên liệu sản xuất whey protein 2.1. Nguyên liệu chính Nguyên liệu để sản xuất whey protein là protein huyết thanh sữa hay còn gọi là whey . Whey được thu nhận từ quá trình sản xuất pho mát