Công nghệ sản xuất shortening và margarine

Công nghệ sản xuất shortening và margarine

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SHORTENING VÀ MARGARINE Dùng phương pháp trộn cơ học hỗn hợp dầu đông đặc tinh luyện dưới áp lực cao và ở nhiệt độ thấp với sự tham gia của một số chất phụ gia tạo nên dạng nhũ tương đồng nhất và ổn định của sản phẩm mong muốn là shortening và margarine. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SHORTENING Shortening là một hỗn hợp lipit đồng thể có điểm nóng chảy từ 40-47 0 . Thành phần của shortening chỉ có hỗn hợp các loại dầu đặc và chất bảo quản ( không có một loại chất phụ gia nào khác). Shortening giống như một số chất mỡ khác nó có tính dẻo màu trắng đục, xốp, bề mặc bóng, liền không bị nứt, nhiệt độ nóng chảy cao. Ở dạng nóng chảy, shortening trong suốt, có màu vàng nhạt, không có mùi vị đặc trưng của nguyên liệu ban đầu. Loại shortening tốt nhất có thành phần acid béo tự dưới 0.1%, chất xà phòng hóa dưới 1%, PoV=0, hầu như không chứa nước, màu trắng đục, xốp, bề mặc bóng liền không bị nứt. Shortening được sử dụng trong một số thức ăn có tác dụng là tăng nhiệt lượng, tăng vị ngọt và có tác dụng bảo quản giữ thức ăn lâu bị hư hỏng. Shortening dùng trong công nghiệp làm bánh, mì ăn liền…Chức năng chủ yếu của shortening trong các sản phẩm bánh là làm xốp và mềm. Khác với bơ nhân tạo shortening là hỗn hợp nhũ của 100% dầu và mỡ. Một số shortening có cho thêm chất tạo nhũ. Chất tạo nhũ thông dụng nhất là mono và ditriglyxerit dùng với một lượng 1,5-3%. Mỗi nước có công thức phối chế của mình tùy thuộc vào khả năng nguyên liệu: Ví dụ ở Malaysia dùng 50% dầu cọ với 50% dầu gan cá hydro hóa, hoặc 60% dầu cọ hydro hóa và 40% mớ bơ. Việt nam dùng 30-50% dầu lỏng, 40-60% dầu dừa, mỡ lợn 20% hoặc 50% dầu dừa và 50% dầu lạc( đậu phộng), vừng. Chất lượng shortening dùng cho các loại bánh, cream và kem cần kiểm tra các chỉ tiêu như: hàm lượng chất khô, điểm nóng chảy, thành phần acid béo, thành phần triglyxerit. Shortening có thể phân loại theo mục đích sử dụng ( ví dụ shortening dùng cho bánh, shortening dùng cho bánh quy…) hoặc theo độ dặc của nó( shortening dẻo, lỏng…) Mặc khác, để tăng giá trị dinh dưỡng, đôi khi người ta dùng dầu lỏng chứa nhiều acid béo chưa no trộn với dầu đặc để có hồn hợp vừa đảm bảo các yêu cầu trên vừa có giá trị dinh dưỡng phù hợp. Cách tiến hành: bơm dầu vào bồn khuấy trộn với tỷ lệ ấn định, cho cánh khuấy hoạt động, gia nhiệt ở nhiệt độ 40-60 0 tùy theo loại dầu có điểm nóng chảy thấp hay cao. Cho chất chống oxi hóa với tỷ lệ 0.2% so với dầu. Khởi động cho các máy bơm, máy trộn, máy lạnh hoạt động. Từ bồn khuấy trộn,dầu được bơm qua bộ trợ lọc trước khi cho dầu đến máy trộn lạnh. Tại đây, dầu bị lấy nhiệt và giảm nhiệt độ xuống từ từ đồng thời kết tinh lại( nhiệt độ dầu hạ xuống 25-30 0 C), tiếp tục cho qua thiết bị nhồi nhuyễn để hỗn hợp có độ đồng nhất cao. Sục khí N 2 với số lượng xác định vào dầu trước khi cho dầu qua bơm lưu lượng. Khí N 2 ẩn vào sản phẩm làm cho sản phẩm trắng xốp và có tác dụng bảo quản. Khi thấy shortening đạt trạng thái cảm quan của sản phẩm, mở van cho shortening vào bao bì. Yêu cầu chất lượng thành phẩm shortening: Về mặt cảm quan: Sản phẩm shortening đạt chất lượng khi quan sát bên ngoài có các đặc điểm: +Sản phẩm phải có độ đặc nhất định sau khi ra khỏi thiết bị, độ đặc này nhiều hay ít có thể căn cứ vào các vân của dòng dầu để lại trên bề mặt của sản phẩm, vân càng nhiều, càng sắc độ đặc càng cao. Độ đặc cao nhất nếu dòng dầu từ vòi ra tạo trên bề mặc thùng các hình xoắn ốc. Tuy nhiên, chỉ nên điều chỉnh độ đặc ở mức độ nào đó cho phù hợp, nếu đặc quá sẽ sẽ gây nặng tải cho các thiết bị, nếu lỏng quá sản phẩm sẽ không đạt và bị vàng. + Sản phẩm phải trắng: sản phẩm ra phải có màu trắng đục đều trên toàn tiết diện tròn của dòng sản phẩm. Nếu có sọc vàng hoặc vàng hoàn toàn dòng sản phẩm là sản phẩm không đạt phải thông báo và sử lý kịp thời. + Sản phẩm phải xốp, mịn, không có hột: nếu sản phẩm không đạt được các cảm quan trên, đặc biệt là bị hột phải thông báo và xử lý kịp thời. + Sản phẩm không được có tạp chất: tạp chất trong sản phẩm có thể do: Tạp chất có từ nguồn nguyên liệu sản xuất, thường là các mạt kim loại, gỉ sắt, sơn. Nếu phát hiện ra các tạp chất loại này cần báo để xử lý ngay lọc dầu. Tạp chất có trong sản phẩm do côn trùng, bụi lọc vào sản phẩm trong quá trình đóng gói. Loại tạp chất này có thể loại bỏ bằng các biện pháp sau: - Hạn chế số lượng thùng carton dán sẵn - Các thùng carton sau khi bỏ bao nylon vào phải úp xuống. - Khu vực thao tác dán thùng phải giữ sạch sẽ. - Nếu phát hiện có các côn trùng trong xưởng phải lắp lưới chắn không cho côn trùng bay vào sản phẩm khi đóng gói. - Các công nhân làm tại khâu đóng gói( dán thùng, rót thành phẩm, dán thành phẩm) phải tạp trung quan sát thật kỹ nhằm phát hiện các tạp chất trong sản phẩm dù là nhỏ nhất. Về các tiêu chuẩn chất lượng: Các tiêu chuẩn này được phòng QC kiểm nghiệm từ các mẩu thành phẩm, được lấy tại mỗi bồn trước khi sản xuất và từ mẫu hàng giờ trong khi sản xuất. %FFA: 0.1 max PoV : 2max %M & I : 0.1 max Màu : 3R, 30Y max IV & MP: hai thông số này phụ thuộc vào loại sản phẩm đang sản xuất và chúng có mối liên hệ với nhau như sau: Tên sản phẩm MP IV Shortening M42 42 0 C 48-49 Shortening M47 47 0 C 44-45 Shortening M49 49 0 C 43-44 Shortening M50 50 0 C < 40 Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong sản xuất shortening: Sự cố Nguyên nhân Cách khắc phục Dầu tiếp liệu có tạp chất - Bồn dơ - Vệ sinh nếu dơ Sản phẩm không trắng - Không đủ nito - Tăng cho phù hợp Không thể đóng gói thành phẩm được - Đóng đầy quá mức, quá đặc, quá lỏng - Thùng quá nhỏ - Kiểm tra lại cân - Kiểm tra P ngược, giảm nếu cần - Kiểm tra nhiệt độ ra sản phẩm, tăng nhiệt độ NH 3 cho đạt - Kiểm tra kích thước thùng Đường ống bị nghẹt Do nhiệt độ quá thấp làm cho dầu đông cứng - Nới lỏng áp lực van đẩy, ngưng cấp nito và tăng nhiệt độ, của NH 3 hay ngưng hẳn máy nén lạnh. - Tiếp tục duy trì bơm tiếp liệu đến khi đường ống được làm sạch Sản phẩm lỏng - Máy lạnh hỏng không hoạt động - Mất điện - Lượng NH 3 không đủ trong máy nén lạnh - Lượng nito cấp không đủ - Kiểm tra rơle nhiệt độ làm lạnh nó có thể nhảy. - Kiểm tra máy nén lạnh, nó có thể bị nhảy do không đủ nước hay mất điện. - Nén thêm nito nếu cần Dầu ngưng chảy - Bồn tiếp liệu cạn - Đường ống bị nghẹt - Bơm cao áp bị ngưng do chảy rơ le - Van an toàn mở do chỉnh sai - Hệ thống đang chạy dưới chế độ hồi lưu - Tăng áp lực bơm cho đến khi sạch đường ống Sản phẩm không xốp - Lượng sản phẩm vào máy nhồi nhuyễn quá nhiều - P không đủ - Điều chỉnh lưu lượng dòng vào - giảm tốc độ đánh trộn của máy nhồi nhuyễn. - Tăng P Sản phẩm có hạt - Nước gia nhiệt vỏ không liên tục. - Nhiệt độ gia nhiệt của nước thấp - Hỏng dao gạt - Điều chỉnh lượng nước - Tăng nhiệt độ cao hơn điểm nóng chảy của sản phẩm từ 3-5 0 C - Thay dao gạt Sơ đồ quy trình sản xuất dầu shortening CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MARGARINE Là một sản phẩm của dầu mỡ ở dạng nhũ tương, chiếm một vai trò rất quan trọng trong các dầu mỡ thực phẩm hiện đại. Sản phẩm này xuất hiện trước tiên ở Pháp vào cuối thế kỷ thứ 19, trước hết nhằm giải quyết thay bơ thiên nhiên trong điều kiện chiến tranh. Về sau do đặc tính ưu việt của sản phẩm, không những có giá trị về mặt dinh dưỡng mà còn có giá trị về mặt y học chữa bệnh, nên trong khoảng 30-40 năm nay đã phát triển mạnh mẽ trong ngành công nghiệp chế biến dầu mỡ thực phẩm ở tất cả các nước. Cũng như bơ thiên nhiên, bơ nhân tạo là một hệ nhũ tương giữa dầu mỡ và nước, cho nên chúng dễ đồng hóa trong cơ thể. Tên dầu mỡ Hệ số đồng hóa(%) Dầu dừa Dầu đậu nành Dầu hướng dương Dầu ô liu Dầu hydro hóa Mỡ bò Mỡ cừu Bơ thiên nhiên Bơ nhân tạo 94-96 95-97 86-91 90-95 88-97 80-94 80-90 93-98.5 97.6 Dầu hydro hóa đã khử mùi Bơm vào bồn chứa Palm stearir Máy làm lạnh (30-40 0 C) Bơm trộn Bồn phối trộn: áp lực dầu bơm 6- 7kg/cm 3 , gia nhiệt 55-60 0 C Bộ lọc Vào bao bì Máy nhồi nhuyễn shortening thành phẩm Ngoài giá trị của dầu mỡ, do sự phối chế trong bơ nhân tạo còn có một số lượng đáng kể các muối khoáng, các sinh tố(A,D, E…) và một số chất khác cần thiết cho cơ thể. Vì vậy càng làm tăng giá trị dinh dưỡng của chúng. So sánh giữa bơ thiên nhiên và bơ nhan tạo: Thành phần % trong bơ thiên nhiên % trong bơ nhân tạo Dầu mỡ Chất đạm Chất bột đường Muối và tro Photpho Nước 82-84 0.5-0.75 0.3-0.75 0.15-2 0.05 Dưới 15.5 82-84 0.5-1 0.5-1 0.25-2 0.75 Dưới 15.5 2.1 Đặc điểm tính chất của margarine: Margarine có màu sắc mùi vị tương tự như bơ động vật. Một tính chất quan trọng của margarine là có dạng rắn ở điều kiện nhiệt độ bình thường tan chảy ngay khi cho vào miệng Margarine là hỗn hợp nhũ tương đồng thể giữa dầu và nước, gồm có 85% là dầu và 15% là nước( tỷ lệ này có thể thay đổi ) ngày nay ở một số nước Tây Âu người ta có khuynh hướng giảm thành phần chất béo và tăng thành phần nước trong trong bơ nhân tạo. Vì hỗn hợp nhũ tương nên margarine có khả năng đồng hóa cao trong cơ thể người. Margarine còn được ưa chuộng bởi vì nó có hương vị đặc biệt, trong lúc phối chế có thể bổ sung muối khoáng, hương liệu và các vitamin cần thiết. Ngày nay người ta sản xuất bơ nhân tạo có thành phần dinh dưỡng không khác gì so với bơ tự nhiên. Margarine có thể được chế biến theo nhiều công thức khác nhau, đảm bảo các yêu cầu về cảm quan, điểm nóng chảy và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. 2.2 Nguyên vật liệu dùng để sản xuất margarine: Các loại dầu mỡ thực vật và dầu hydro hóa. Các loại mỡ thường dùng là dầu hướng dương, dầu lạc, dầu bông, dầu đậu nành, dầu ngô… Mỡ động vật thường dùng là mỡ bò loại thượng hạn, hoặc mỡ bò loại đặc biệt( thu được bằng cách lấy phần lỏng khi ép mỡ bò kết tinh), mỡ lợn loại tốt. Ngoài ra còn có nơi dùng một vài loại mỡ các động vật ở biển. Dầu hydro hóa là loại dầu chủ yếu hiện nay dùng trong sản xuất bơ nhân tạo, thông thường những loại dùng vào thực phẩm có điểm đông đặc khoảng 36-42 0 C. Về chất lượng nói chung các loại dầu mỡ phải thuần khiết màu sắc càng nhạt càng tốt, không có mùi vị riêng, khi ở thể lỏng phải hoàn toàn trong suốt. - Sữa bò: ngoài dầu mỡ người ta còn dùng sữa bò thêm vào trong công thức phối chế để làm cho sản phẩm có hương vị của bơ thiên nhiên. Loại sữa bò cho vào bỏ nhân tạo, trước hết phải qua tác dụng lên men bằng vi khuẩn của acid lactic. Sau khi lên men sẽ làm cho sản phẩm có hương vị bơ rõ rệt, và trong quá trình lên men làm cho sữa tích lũy được một số acid lactic, chất này có tác dụng tiêu độc và có khả năng đề phòng sự phát triển của các loại tạp khuẩn. - Chất nhũ hóa: những chất này có tác dụng chủ yếu là làm cho dầu mỡ và dịch thể trở thành thể nhũ tương đồng nhất và hòa tan. Các chất tạo nhũ tương thường dùng là lecithin, monoglycerit, lòng đỏ trứng, T 1 , T 2 (tegin), hợp chất este tạo nên giữa các acid béo với loại dường nha. - Các thành phần khác: ngoài các thành phần chủ yếu ở trên, người ta dùng thêm hợp chất thơm diacetyl(CH 3 COCOCH 3 ) với một lượng nhỏ( khoảng 1-3 mg cho một tán sản phẩm) hoặc có khi phối trộn thêm bơ thiên nhiên vào trong bơ nhân tạo. Để cải tiến vị của bơ nhân tạo, người ta cho một lượng nhỏ muối ăn vào trong sản phẩm. - Ngoài ra để tăng giá trị dinh dưỡng còn có thêm một số sinh tố, nhất là sinh tố A và sinh tố D. - Việc phối chế công thức sản phẩm thường căn cứ vào 2 chỉ tiêu, chủ yếu là điểm nóng chảy của dầu mỡ. Trên cơ sở đó mà điều chỉnh các dầu mỡ thể lỏng theo các tỷ lệ xác định. Thông thường các loại dầu mỡ để rắn( ngày nay chủ yếu là dầu mỡ hydro hóa) chiếm khoảng 70-95% còn có các dầu mỡ thể lỏng khoảng 5-30% tổng trọng lượng dầu mỡ của sản phẩm. - Khi xác định công thức chế biến thường khống chế điểm nóng chảy của dầu mỡ hỗn hợp, về mùa đông khoảng 32-34 0 C, về mùa hè khoảng 43-46 0 C, độ cứng ở 15 0 C khoảng 100-150g/cm, vì trong bơ nhân tạo có chứa nước nên độ cứng của bơ thấp hơn độ cứng của dầu mỡ hồn hợp, một mặt độ cứng của bơ còn phụ thuộc vào phương thức công nghệ sản xuất. - Nhiệt độ nóng chảy và độ cứng của dầu mỡ phối chế sản xuất bơ nhân tạo được điều chỉnh bằng dầu thực vật thể lỏng, có thể tính ước lượng như sau: cứ 10% dầu thực vật làm giảm nhiệt độ nóng chảy của dầu mỡ phối chế khoảng 1 0 C và giảm độ cứng khoảng 20%. 2.3 Sơ đồ công nghệ sản xuất margarine Quy trình chế biến margarine cũng tương tự như chế biến shortening, nhưng chỉ khác nhau là giai đoạn phối chế nguyên liệu và thối khí CO 2 Chất bảo quản Lecithin Caroten Nước muối Chất tạo mùi bc Cần chú ý trong quá trình sản xuất: chuẩn bị nguyên liệu không nên quá nóng tránh làm ảnh hưởng cấu tạo của nhũ tương và tính ổn định của bơ. Dầu mỡ chỉ đun nóng hơn nhiệt độ nóng chảy của chúng 4-5 0 C. Sữa được phối chế và đun nóng ở nhiệt độ 15-20 0 C, khuấy 10-12 vòng/phút Lên men sữa: sữa pải được thanh trùng ở nhiệt độ 65-70 0 C trong 25-30 phút, ở nhiệt độ cao 90-95 0 C trong 8-10 giây. Sau khi thanh trùng đem lên men( lượng men công nghiệp dùng 3-5%) sau đó phối chế vào bơ. Nhũ hóa: máy nhũ hóa liên tục tạo ra các hạt phân tán có kích thước 6-10 micron. Nhiệt độ khi nhũ hóa thường không cao, chỉ hơn nhiệt độ nóng chảy của dầu mỡ 1-2 0 C. Làm lạnh nhũ tương bằng amoniac, nhiệt độ làm lạnh nhỏ hơn 25 0 C. Sau khi làm lạnh hay còn gọi là giai đoạn kết tinh, bơ được đưa sang thiết bị nghiền ép, ( nhồi nhuyễn) mục đích tạo cho bơ có độ dẻo và cấu trúc đồng nhất. Bơ có thể được đóng gói bởi bao bì bằng thiếc hoặc bao bì bằng nhựa. Một số công thức sản xuất margarine TT Nguyên liệu Bơ dùng ăn trực tiếp có cho muối % Bơ dùng ăn trực tiếp không cho muối % Bơ có mỡ động vật% ống sử dụng bơ thiên nhiên không cho muối % 1 Dầu hydro hóa từ dầu thực vật có điểm nóng chảy 31- 36 0 C, độ cứng 70-90 g/cm 53-51 - 42-44 - 2 Dầu hydro hóa từ dầu thực vật, có độ cứng 95-100 g/cm - 76-74 - - 3 Dầu hydro hóa từ cá và động vật có vú ở biển có điểm nóng chảy 31-36 0 C, độ cứng 105-130 g/cm - - - 49.5-51 4 Dầu hydro hóa từ cá và động vật có vú ở biển có điểm nóng chảy 31-36 0 C, độ cứng 100-250g/cm 10 - 20 - 5 Dầu hydro hóa từ có điểm nóng chảy 31-36 0 C 4 - 5 - Dầu hydro hóa, đã khử mùi Nhồi nhuyễn Máy làm lạnh NH 3 Làm lạnh Pha chế Bơm lưu động Bao gói Thành phẩm 6 Dầu thực vật 14.14-15.3 5.6-8.04 12.14-13.3 9.8-11.2 7 Bơ sữa bò - - - 25 8 Chất nhũ hóa 0.3-0.7 0.3-0.7 0.3-0.7 25 9 Chất màu tan trong dầu 0.16-0.2 0.16-0.2 0.16-0.2 0.15-0.18 10 Sữa bò chưa tách bơ (bơ chứa trong đó) 16.2 0.4-0.8 - - 16.2 0.4-0.8 12.1 0.3-0.6 11 Đường 0.7 1.2 0.7 0.9 12 Muối 1.2 0.3 1.1 0.7 13 Nước 0.3-0.7 16 0.4-0.8 - 14 Tổng lượng chất béo 82 82.5 82 82 Ở Việt Nam sản xuất margarine không lên men có công thức: Bơ : 1.5-2kg/tấn, muối: 5-7kg/tấn, citric: 0.08kg/tấn, BHA: 0.2kg/tấn, caroten: 0.01kg/tấn SẢN XUẤT SỐT MAYDONNE Sốt maydonne là một loại gia vị cho một số món ăn, ở các nước Âu-Mỹ sản phẩm này đã trở thành một món ăn phổ biến và được phát triển mạnh dưới hình thức một ngành công nghiệp chế biến dầu mỡ. Về phương diện thành phần, theo tập quán sử dụng và điều chế, chúng gồm có một số thành phần cơ bản sau đây: dầu thực vật tinh luyện, lòng đỏ trứng gà(hoặc có thể cả lòng trắng), các chất chua( dấm hoặc nước chanh vắt), muối, đường và một số gia vị như: hồ tiêu, mù tạc, ớt, tỏi… Gần đây người ta còn cho thêm bơ thiên nhiên, sữa bò vào trong thành phần chế biến. Tất cả các loại trên được phối trộn với nhau chế biến thành trạng thái nhũ tương đồng nhất, trong đó lượng dầu thực vật không dưới 50%( các sản phẩm trên thị trường, dầu thường chiếm 60-80%). Nó được sản xuất dưới dạng paste hoặc dạng bột hay lỏng. Về phương diện cấu tạo, sốt maydonne là một chất quánh đặc có màu vàng nhạt hoặc trắng. Trong các thành phần phối trộn thì dầu và nước là nguyên liệu chủ yếu và tạo ra nhũ tương, các thành phần khác như dấm, muối, đường, gia vị quyết định hương vị sản phẩm, còn trứng tuy cũng có hương vị đối với sản phẩm nhưng tác dụng chủ yếu là đóng vai trò chất nhũ hóa, xúc tiến quá trình và giữ cho thể nhũ tương ổn định. Trong những năm gần đây chất nhũ tương hóa trong sốt maydonne, ngoài lòng đỏ trứng người ta còn có thể thay thế bằng một số sản phẩm khác như: photphatid thu hồi khi tinh luyện dầu mỡ hoặc các chất nhũ hóa tổng hợp dùng trong thực phẩm. Các loại dầu sử dụng sản xuất maydonne đòi hỏi chất lượng cao và cần đảm bảo các chỉ tiêu nghiêm ngặt. Các loại dầu trộn rau phẩm chất tốt, có thể dùng để sản xuất sôt maydonne. Yêu cầu kỹ thuật cơ bản nhất khi chế tạo sản phẩm là phải tạo được một trạng thái nhũ tương đông nhất, bền vững và ổn định. Do đó ngoài việc chọn nguyên liệu, quyết định công thức phối chế, thì điều kiện cần thiết là đảm bảo mức độ phân tán các giọt dầu trong nước. Để xúc tiến quá trình phân tán, người ta dùng thiết bị riêng thường gọi là máy đồng hóa. Tùy thuộc vào tập quán sử dụng mà quyết định các công thức phối chế thích hợp. Điều kiện cần thiết là đảm bảo giữa dầu, nước và các chất nhũ hóa trong công thức có một tỷ lệ thích đáng để đảm bảo thể nhũ tương đồng nhất, ổn định, và có mức độ quánh đặc vừa phải. Còn các loại khác tùy thuộc vào khẩu vị của người sử dụng mà điều chỉnh vừa phải cho thích hợp. Cách làm sốt maydonne tương đối đơn giản, người ta có thể sản xuất theo phương pháp sau: trong một thiết bị bằng suất tráng men hoặc thép không gỉ, lần lượt cho các nguyên liệu theo trình tự sau đây và khuấy đều: Trước hết cho trứng, đường, muối và gia vị đã nghiền nhỏ pha trộn với một phần dấm hoặc nước chua ( khoảng 1/3-1/2 toàn bộ số lượng) rồi từ từ cho dầu vào và khuấy cho đến khi hoàn thành. Nhiệt độ trong khi khuấy trộn vào khoảng 20-30 0 C. Thành phần thường được đóng vào các chai thủy tinh với số lượng khoảng 0.5-1kg, đóng nút cẩn thận và đưa đến nơi tiêu thụ. SẢN XUẤT XÀ PHÒNG TỪ PHẾ LIỆU TINH LUYỆN 4.1 Đại cương về xà phòng: Xà phòng là một loại hợp chất hoạt động bề mặt dùng để tẩy rửa trong đời sống hàng ngày và công nghiệp. Về cấu tạo hóa học, xà phòng là muối kiềm của acid béo Xà phòng có nhiều loại: xà phòng giặt, xà phòng thơm, xà phòng thuốc( dùng sát trùng trị bệnh), xà phòng công nghiệp( dệt, tuyển khoáng, nhuộm, bơi trơn ) Xà phòng bán trên thị trường phần lớn là xà phòng natri. Sau đây là một số tính chất quan trọng của xà phòng: Tỷ trọng của xà phòng nguyên chất khoảng 0.97-1.05( ở 90-95 0 C) nếu chứa nhiều chấy điện ly hay chất đệm thì tỷ trọng sẽ tăng lên. Xà phòng nguyên chất nóng chảy ở 225-270 0 C, nếu lượng nước tăng thì điểm nóng chảy sẽ hạ xuống, do đó các loại xà phòng thông thường có chứa nước nên nóng chảy dưới 100 0 C. Xà phòng có thể kết tinh thành tinh thể do đó để lâu nước bay đi trở nên cứng và rắn chắc. Nó có tính hút ẩm tương đối lớn, nhất là xà phòng của các acid béo không no, cho nên ở những vùng độ ẩm cao cần phải đóng gói cẩn thận và để nơi khô ráo thoáng gió. Trong dung dịch nước, xà phòng thể hiện các tính chất của một loại hợp chất hoạt động bề mặt. 4.2 Nguyên liệu sản xuất xà phòng trong điều kiện đơn giản: Trong các công thức dầu mỡ nấu xà phòng cần đảm bảo một tỷ lệ thích đáng giữa các dầu mỡ thể rắn và các dầu lỏng( càng nhiều dầu mỡ thể rắn, xà phòng càng cứng) Những dầu có tính khô như dầu trầu, dầu lanh không thể dùng nấu xà phòng. Trong các cơ sở luyện dầu, cặn xà phòng khi tinh luyện kiềm có thể xem như là một thành phần dầu lỏng tính theo tổng lượng chất béo có trong cặn. Các hóa chất chủ yếu là xút (NaOH) có thể dùng xút đặc hoặc dung dịch trên 30% 4.3 Phối liệu và cách tính toán: Thông thướng cứ một phần trọng lượng dầu mỡ kết hợp có thể nấu được khoảng 1,5 phần trọng lượng xà phòng. Ví dụ định nấu 90kg xà phòng thì số dầu mỡ hỗn hợp có thể dự kiến khoảng 90: 1,5kg=60kg. Việc tính toán lượng xút cho mỗi lần nấu rất quan trọng, đặc biệt là trong sản xuất thủ công, khi tính toán cần đảm bảo số lượng xút để xà phòng hóa dầu mỡ được hoàn toàn, mặt khác tránh thừa xút gây lãng phí và ảnh hưởng đến phẩm chất xà phòng. Trong công nghiệp xà phòng, người ta thường pha xút thành dung dịch có nồng độ khoảng 30%( tương ứng với 36 0 Be) số kg dung dịch xút = 420 .XD Trong đó D là số kg dầu mỡ hỗn hợp cho mỗi lần nấu X: chỉ số xà phòng hóa của dầu mỡ hỗn hợp ( tính theo mg KOH) 4.4 Phương pháp nấu xà phòng Có nhiều phương pháp nấu xà phòng: phương pháp nguội, phương pháp bán nhiệt, phương pháp nấu chín… Hiện nay phương pháp phổ biến nhất là nấu chín. Phương pháp nấu chín có thể thực hiện bằng hơi nước( lấy từ lò hơi) hoặc đun trực tiếp bằng than củi. Muốn nấu xà phòng được tốt thì điều kiện cở bản nhất là duy trì cho hỗn hợp phản ứng giữa dầu mỡ và dung dịch kiềm ở trạng thái nhũ tương ổn định, vì chỉ trong điều kiện đó mới tăng được bề mặt tiếp xúc giữa dầu và dung dịch xút là hai loại tạp chất lỏng không tan lẫn vào nhau , trên cơ sở đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình xà phòng hóa và tăng được tốt độ phản ứng. Để tạo trạng thái nhũ tương làm cho dầu mỡ và dung dịch xút trộn lẫn với nhau dưới hình thức phân tán cao độ thì cần thiết phải khuấy trộn và dùng các hợp chất có khả năng gây nhũ hóa. Bản thân xà phòng là một chất hoạt động bề mặt cho nên có thể dùng các loại xà phòng cặn cho vào lúc đầu để gây nhũ hóa. Sau khi đã tạo ra được trạng thái nhũ tương, thì điều kiện cần thiết là đảm bảo cho keo xà phòng ở trạng thái nhũ tương ổn định và linh động, nghĩa là không đặc quánh quá nhưng cũng không được dẫn đến hiện tượng phân ly nhũ tương. Muốn vậy cần chú ý đến một số điểm sau đây: - Khi cho xút vào dầu mỡ phải từ từ từng ít một, tránh kiềm thừa quá nhiều dẫn đến phân ly, cần duy trì sao cho keo xà phòng ở trạng thái kiềm nhẹ vừa phải. Những người nấu xà phòng có kinh nghiệm, có thể kiểm tra trực tiếp bằng cách quan sát bề mặt keo xà phòng. Cần chú ý rằng khi nấu, nếu cho kiềm không đủ có thể làm cho keo xà phòng quánh đặc hoặc đóng thành cục rất khó nấu chảy. Nói chung trong suốt quá trình nấu nếu khống chế trạng thái nhũ tương không tốt thì tuy rằng xút có dư bao nhiêu đi nữa vẫn còn lại một ít dầu mỡ không bị xà phòng hóa, tạo nên xà phòng vừa thừa xút vừa thừa dầu mỡ làm cho sản phẩm không đạt tiêu chuẩn. 4.5 Sơ đồ công nghệ sản xuất xà phòng theo phương pháp nấu chín: H 2 0 H 2 O Nước thải ( thu hồi glyxerin) NaCl Xà phòng vụn Xà phong in hỏng - Chuẩn bị nguyên liệu: bao gồm hỗn hợp các loại, xácđịnh trọng lượng quy định cho mỗi lần. - Kiềm hóa: khi kiềm hóa trước hết cho cặn tinh luyện vào nấu, đun nóng cho tan chảy, nếu có cặn xà phòng thì cho vào và quấy đều, sau đó tiếp tục cho xút từng ít một( theo số lượng đã tính toán cho toàn bộ quá trình) vào trong dầu mỡ và khuấy đảo đều, Trong suốt thời kỳ kiềm hóa, keo xà phòng trong nồi phải phải ở trạng thái hồ nhuyễn và lưu động. Nếu vì thừa kiềm mà dẫn đến hiện tượng phân ly thì ngừng cho kiềm và khuấy cho đến khi hết phân ly, nếu quấy một thời gian mà vẫn ở tình trạng phân ly thì cần cho vào một ít nước là để pha loãng nồng độ kiềm trong keo xà phòng làm cho các hạt xà phòng dễ kết hợp lại với nhau. Nếu keo xà phòng có hiện tượng quánh đặc thì phải cho kiềm vào kịp thời, hoặc có thể cho thêm một ít nước muối để hóa lỏng keo xà phòng ( nhưng không được cho quá nhiều) Thông thường thời gian đầu vừa cho nước vừa kết hợp với cho kiềm không quá cao, càng về cuối mới dùng dung dịch kiềm đặc ( dung dịch NaOH 37 0 Be). Cần chú ý trong suốt quá trình kiềm hóa phải quấy đều và đun keo xà phòng ở trạng thái sôi nhẹ. Khi đun nóng thường có hiện tượng đầy nồi (nhất là thời gian về cuối), gặp những trường hợp như vậy có thể xử trí bằng cách cho vào một ít muối hoặc dung dịch kiềm làm cho keo xà phòng hơi bị phân chia thành hạt nhỏ tạo ra các khe hở cho hơi ở phía dưới thoát ra dễ dàng, hoặc giảm bớt lửa. Sau khi hết đầy nồi lại duy trì cho keo xà phòng trở lại trạng thái nhuyễn đồng nhất. Thời gian kiềm hóa phụ thuộc vào số lượng cặn tinh luyện, thường khoảng 3-4h. Giai đoạn kiềm hóa sẽ kết thúc khi dầu mỡ trong nồi đã đạt tỷ lệ xà phòng hóa trên 80%. Pha xút NaOH 30% Hỗn hợp dầu mỡ và tâm nóng chảy Kiềm hóa Muối tích, ủ Khuấy trộn điều chỉnh acid béo Nấu chảy xà phòng Làm nguội Đóng thùng thành phẩm Cắt bánh In hình xà phòng gốc Phân ly bằng muối: kiềm hóa xong tiếp đến phân ly bằng muối còn gọi là muối tích) mục đích của quá trình này là dùng muối ăn để phá trạng thái nhũ hóa của xà phòng để tiến hành phân ly các tạp chất ra khỏi xà phòng. Trong trường hợp đó xà phòng sẽ nổi lên trên, còn nước muối hòa tan các tạp chất sẽ lắng xuống đáy. Khi cho muối vào phải từ từ và đảo đều. Sự biến đổi trạng thái của xà phòng xảy ra như sau: khi cho muối vào keo xà phòng sẽ loãng dần rồi từ từ phân thành hạt nhỏ đến hạt lớn. Cần hết sức tránh cho muối quá nhiều một lúc làm cho sự phân ly đột ngột ảnh hưởng đến chất lượng và thao tác trong các quá trình về sau. Mức độ muối tích căn cứ vào tình hình thực tế mà quyết định, thường thường sau mỗi lần cho muối cần khuấy đều cho tan rồi lấy một ít mẫu lên quan sát, nếu nước muối tách ra trong để nguội không đông lại như thạch là được. Sau khi đủ muối, đun đảo đều, rồi đem ủ sẽ thu được lớp xà phòng ở trên có chất lượng tương đối tốt, còn nước muối có hòa tan glycerin và một số tạp chất khác sẽ lắng xuống dưới, đem tháo bỏ hoăc đưa thu hồi glycerin. Trong khi ủ cần giữ nhiệt độ đầy đủ để làm cho việc rút nước thải xuống đáy nồi được dễ dàng, thời gian ủ khoảng 5-6h hoặc tốt nhất là để qua một đêm. Nếu xà phòng sau khi phân ly bằng muối đã đạt các tiêu chuẩn về hình thức và chất lượng quy định thì đem tháo vào khuôn và làm nguội. Nếu ủ xong, trong xà phòng hàm lượng kiềm và muối còn lại quá cao cần phải tháo bỏ hết lớp muối lần trước, để nguyên xà phòng trong nồi rồi vừa đun vừa cho nước lã vào trộn đều, tiếp tục đun cho nhuyễn( khoảng 1-2h) sau đó tùy vào mức độ phân ly của keo xà phòng mà bổ sung thêm muối cho đến khi xà phòng phân ly, nhưng mức độ phân ly cần nhỏ hơn lần trước. Cũng có trường hợp, khi phân ly bằng muối xong, trong xà phòng tỷ lệ xà phòng hóa thấp, dầu mỡ còn lại tương đối nhiều phải tiến hành xà phòng hóa tiếp rồi sau đó phân ly bằng muối. Để tăng cường thêm chất lượng xà phòng, sau khi phân ly bằng muối có thể đem phân ly bằng kiềm. Dưới tác dụng của kiềm dư các thành phần khó xà phòng hóa sẽ tiếp tục xà phòng hóa, mặt khác dưới tác dụng của kiềm một số chất màu và tạp chất khác khác sẽ bị phá hủy. Xà phòng sau khi nấu xong cho qua khuôn làm nguội, cắt bánh, in hình và đóng thùng. SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN PHẨM KHÁC Sản xuất thạch dừa( nata decoco) Hiện nay trên thế giới, những nước trồng nhiều dừa như Philipin, Indonesia, Malaysia, Ấn độ, Việt Nam…hàng năm thải ra một lượng nước dừa rất lớn từ ngành công nghiệp ép cơm lấy dầu hoặc các nhà máy chế biến dừa nạo sấy. Nguồn nước dừa này lâu nay chưa được sử dụng hợp lý và đã gây ô nhiễm môi trường vì đó là môi trường dinh dưỡng rất thuận lợi cho cho sự phát triển của vi sinh vật. Do vậy, việc tận dụng nước dừa già là một nhu cầu cấp thiết để giả quyết vấn đề môi trường và làm tăng giá trị sử dụng của dừa. Trong số các thành tựu đạt được thì vấn đề sử dụng nước dừa già để sản xuất thạch dừa là một hướng giải quyết có nhiều triển vọng. Thạch dừa được tạo thành bởi sự lên men của vi khuẩn Acetobacter xylinum trong môi trường nước dừa già hoặc nước cốt dừa tạo thành váng hemicenllulose khá dày, chắc và không hương vị. Sau đó được chế biến, đóng hộp với nước đường và tạo hương theo ý muốn. Thạch dừa là sản phẩm hơi trắng đục, tựa như thạch agar hơi dày có bản chất là polysaccharit nên không có giá trị dinh dưỡng cao, nhưng gây cảm giác ngon miệng nên làm món ăn thú vị dùng để tráng miệng và được dùng chung với siro có thêm hương, thạch dừa cũng rất có ích trong trong việc bài tiết của cơ thể nhờ vào đặc tính kích thích nhu động ruột là cho việc điều hòa bài tiết tôt hơn. Vì thế thạch dừa được xem như là món ăn tuyệt diệu có tác dụng pòng ngừa ung thư và có thể giữ cho da được mịn màng. Thạch dừa lần đầu tiên xuất hiện ở Philipin và hiện nay đã nhanh chóng lan ra chiếm lĩnh thị trường thế giới. Công nghệ sản xuất thạch dừa có thể chia làm 2 giai đoạn: a. Công đoạn sản xuất thạch dừa thô từ nước dừa: Nước dừa có chứa nhiều chất dinh dưỡng đặc biệt có các thành phần vitamin nhóm B, C. Khi còn trong quả dừa, nước dừa là một dung dịch vô trùng, nhưng khi tách nó ra khỏi trái dễ bị nhiễm khuẩn do đó việc xử lý ban đầu và tiến hành lên men tốt nhất tại vùng nguyên liệu. Để biến nước dừa thành thạch dừa người ta đưa vi khuẩn acetobacter xylinum vào, quá trình lên men ở các khay từ 10-12 ngày tạo thành váng hemicenllulose. Trong quá trình lên men ở khay sau 6-7 ngày dễ bị nhiễm một số chủng nấm mốc trên mặt lớp thạch. Để phòng chống hiện tượng này cần chú ý: 1.Các dụng cụ dùng để sản xuất thạch dừa cần được rửa sạch sau mỗi lần dùng và phơi khô. 2. Cần giảm bụi mang theo bào tử nấm mốc trong không khí đi vào phòng sản xuất( phòng kín, có máy điều hòa nhiệt độ) 3. Cần phủ mặt khay lên men bằng một lớp bao nhựa PE b. Công đoạn chế liến sản phẩm thạch dừa: Tạp chất Phụ gia giống vi khuẩn Sơ đồ công nghệ chế biến thạch dừa thành phẩm: Thạch dừa thô được cắt thành những miếng nhỏ có kích thước 1.5 ×1.5 cm cho vào lọ thủy tinh. Nước đường được lọc sạch trước khi cho qua hệ thống chiết siro, phối trộn với chất phụ gia tạo hương, rót hỗn hợp siro vào chai chứa thạch dừa đã cắt nhỏ. Thanh trùng, làm nguội, dán nhãn và nhập kho. Nước dừa già Lọc Thanh trùng, làm ngội Chiết ra khay Điều chỉnh độ Ph trộn các chất dinh dưỡng cho vi khuẩn Lên men 10-12 ngày Thu nhận thạch thô Thạch dừa thô Đường RE Siro Bài khí, đóng nắp Đun nóng Phối trộn Xử lý Phụ gia tạo hương Rót hỗn hợp siro vào bao bì Cho vào lọ, bao bì Làm nguội, dán nhãn thành phẩm Thanh trùng [...]... nhiễm khuẩn Do đó toàn bộ dây chuyền sản xuất phải được cách ly với môi trường bên ngoài, thực hiện trong buồn kín Công nhân sản xuất phải được thay quần áo, trang bị quần áo sạch, mũ trùm tóc, khẩu trang, găng tay sạch sẽ Khi ngưng sản xuất cần phải tiến hành vệ sinh phân xưởng và thiết bị sạch sẽ Trước khi sản xuất cũng cần phải kiểm tra vệ sinh thiết bị SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TỔNG QUÁT Nguyên liệu Sấy ép...Quy trình sản xuất bơ đậu phộng: Bơ đậu phộng là sản phẩm dạng past, thành phần chủ yếu là đậu phộng xay nhuyễn có kích thước nhỏ hơn 18 micromet được trộn với các chất phụ gia để tăng độ hấp dẫn và dinh dưỡng Bơ đậu phộng chủ yếu được dùng để ăn trực tiếp như phết lên bánh mì Sản phẩm phải mịn, tan chảy nhanh trong miệng Sơ đồ sản xuất: Đậu nhân tốt Sàng phân loại kích... vào bồn thành phẩm Đóng bao bì: sản phẩm có thể được đóng trong các loại bao bì khác nhau như: thùng phuy 200L, thùng thiếc 20kg, lon thiếc hoặc hộp nhựa 1kg bao bì phải được vệ sinh sạch sẽ, dán nhãn và có thể phải qua khử trùng Sau đó mới đưa bao bì tới khâu đóng gói hoàn chỉnh Việc bơm rót sản phẩm vào bao bì có thể thực hiện thủ công hoặc tự động Yêu cầu vệ sinh: Sản phẩm bơ đậu phộng đòi hỏi tuyệt... chất lượng của sản phẩm, cần thiết bị phải bóc vỏ lụa Việc bóc vỏ lụa thông qua thiết bị chà xát và quạt thổi vỏ lụa ra ngoài Việc bóc vỏ lụa cần tránh hạt bị bể vỡ Nghiền: đậu rang đã bóc vỏ lụa, trước hết qua nghiền sơ bộ với kích thước hạt 1-2mm Sau đó qua thiết bị nghiền mịn và làm đồng nhất hóa khối bơ đạt tới độ mịn theo yêu cầu của khách hàng Sản phẩm đạt tiêu chuẩn được bơm chứa vào bồn thành... bụi và chất nhựa Sau khi rửa nước, đậu cần được để ráo nước Rang: việc rang đòi hỏi phải chín và chín đều Nhiệt độ rang và thời gian rang tùy thuộc hạt lớn hay nhỏ Thông thường thời gian rang khoảng 60 phút/mẻ, nhiệt độ rang từ 110-1400C Làm nguội: đậu nhân rang xong phải qua thiết bị làm nguội nhằm ổn định hạt và vỏ lụa tạo điều kiện dễ dàng bóc vỏ lụa, làm cho hạt không bị bể vỡ Việc làm nguội này diễn... alfatoxin và AV cao, đậu nhân phải là loại tốt, mới, không bị sâu mọt, không lẫn hạt teo lép và phải được sàng sơ bộ loại bỏ tạp chất rác, bụi, đất đá Sàng phân loại kích cỡ: để việc rang được đều, đòi hỏi đậu nhân phải được phân loại theo kích cỡ Các loại hạt đều nhau được rang theo từng mẽ riêng biệt Rửa nước: đậu nhân đồng đều theo kích cỡ được rửa nước nhằm rửa sạch các tạp chất cát bụi và chất nhựa... liệu Sấy ép lọc Cặn trung hòa Trung hòa Nấu xà phòng Rửa nước Đổ khuôn Sấy, tẩy màu Tạo hình ép lọc phối chế Khử mùi Hydro hóa Vô bao bì ép lọc xà phòng dầu lọc sấy Khí H2 Acid béo dầu lỏng TL Khử mùi SX Shortening SX mar Phối liệu Phối liệu Làm lạnh Làm lạnh Nhồi nhuyễn Nhồi nhuyễn Vô bao bì Vô bao bì SP shor SP Mar . trình sản xuất dầu shortening CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MARGARINE Là một sản phẩm của dầu mỡ ở dạng nhũ tương, chiếm một vai trò rất quan trọng trong các dầu mỡ thực phẩm hiện đại. Sản phẩm này xuất. và ổn định của sản phẩm mong muốn là shortening và margarine. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SHORTENING Shortening là một hỗn hợp lipit đồng thể có điểm nóng chảy từ 40-47 0 . Thành phần của shortening chỉ. sau: Tên sản phẩm MP IV Shortening M42 42 0 C 48-49 Shortening M47 47 0 C 44-45 Shortening M49 49 0 C 43-44 Shortening M50 50 0 C < 40 Sự cố, nguyên nhân và cách khắc phục trong sản xuất shortening: Sự