Sản xuất sữa đậu nành (kèm file CAD dây chuyền thiết bị)

Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành Lời mở đầu Ngày nay với nhu cầu rất lớn về thức uống mang giá trò dinh dưỡng tốt cho sức khoẻ như các loại nước trái cây, sữa có nguồn gốc từ động vật (sữa bò, sữa dê…) cũng như sữa có nguồn gốc từ thực vật (sữa đậu nành…) thì ngành công nghiệp sữa phát triển mạnh mẽ. Ở đây chúng ta đề cập tới sản phẩm công nghiệp sữa đậu nành. Sữa đậu nành là sản phẩm thu được bằng quá trình nghiền đậu nành với nước, sau đó qua lọc và nấu. Để hiểu thêm về giá trò dinh dưỡng cũng như giá trò cảm quan hay nhiều chức năng khác của sản phẩm sữa đậu nành chúng ta cùng theo dõi bài báo cáo về quy trình sản xuất sữa đậu nành trong công nghiệp sau đây. Trong phạm vi của bài báo cáo chúng em chỉ đơn cử hai quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành có thể áp dụng trong công nghiệp. Do chưa có nhiều kinh nghiệm thực tế trong sản xuất cũng như chưa cập nhật được những thành tựu mới nhất trong công nghệ sản xuất sữa đậu nành nên bài báo cáo còn nhiều khuyết điểm, chúng em rất mong nhận được sự nhận xét của thầy để bài báo cáo hoàn chỉnh hơn. Chân thành cám ơn thầy đã tận tình hướng dẫn để chúng em hoàn thành bài báo cáo này! I. Nguyên liệu GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 1 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành 1) Đậu nành a) Đặc điểm của cây đậu nành Cây đậu nành (cây đậu tương) có tên khoa học là Glyxine max, là cây ngắn ngày, phát triển tốt nhất ở vùng nhiệt đới, ưa sáng, ưa nhiệt, chòu hạn. Điều kiện để cây đậu nành phát triển tốt :  pH của đất trồng : 6.0 – 6.5.  Nhiệt độ : 25 – 30 o C.  Lượng mưa : 500 – 700 mm.  Thời kỳ trồng : cuối mùa xuân, đầu mùa hè. b) Hạt đậu nành  Tính chất vật lý và hình thái của đậu nành  Hình dạng: từ tròn tới thon dài và dẹt.  Màu sắc : vàng, xanh, nâu hoặc đen.  Kích thước : 18 – 20 gram/100 hạt.  Cấu trúc của hạt gồm : lớp vỏ áo và hai lá mầm với trụ dưới lá mầm và chồi mầm. Lá mầm chiếm 90% trọng lượng của hạt và chứa toàn bộ dầu và protein. Lớp vỏ chiếm 8% trọng lượng của hạt, bao bọc hai lá mầm, đóng vai trò là lớp bảo vệ.  Thành phần hoá học Thành phần hoá học trong hạt đậu nành Thành phần Tỷ lệ khối lượng Tỷ lệ phần trăm (%) Protein Nx6.25 Lipid Cacbohydrate Tro Lá mầm 90 43 23 43 5 Vỏ 8 9 1 86 4.3 Trụ dưới lá mầm 2 41 11 43 4.4 Nguyên hạt 100 40 20 35 4.9 GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 2 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành  Độ ẩm : Hàm lượng ẩm của hạt đậu nành quyết đònh rất nhiều đến điều kiện bảo quản. Để giữ được tính chất ổn đònh và chất lượng của hạt đậu nành trong thời gian bảo quản thì hạt đậu nành nên có hàm lượng ẩm khoảng 12% - 13%.  Protein (40%) : thành phần chính globulin (pI = 4.2 – 4.6) Thành phần protein đậu nành Phân đoạn (S) Hàm lượng (%) Thành phần Phân tử lượng (Da) 2 15 Chất ức chế trypsin 8000 - 20000 7 35 ß – conglicinine ß – amylase Lipoxygenase Hemagglutinin 150000 62000 102000 110000 11 40 Glycinin 320000 - 350000 15 10 600000 Thành phần amino acid có trong protein đậu nành Amino acid Hàm lượng aa (g/100 g protein) Isoleucine Leucine Lysine Methionine Cystine Phenylalanine Tyrosine Threonine Tryptophan Valine 4.54 7.78 6.38 1.26 1.33 4.94 3.14 3.86 1.28 4.80 Đậu nành cũng như tất cả các hạt khác đều chứa enzyme cần thiết cho quá trình nảy mầm. Về mặt công nghệ thì enzyme quan trọng của đậu nành là lipoxygenase , được biết đến là lipoxydase. Enzyme này xúc tác cho phản ứng oxy hoá acid béo không bão hoà đa bởi O 2 , gây mùi hôi cho đậu nành. Enzyme urease cũng thường được đề cập tới trong sản xuất protein đậu nành nhưng về mặt công nghệ thì nó không đóng vai trò quan trọng. GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 3 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành  Lipid (20%) : triglyceride (96%), phospholipids _ chất nhũ hoá lecithin (2%), các chất chống oxy hoáù_ tocopherol và sterol (1.6%), acid béo tự do (0.5%), và một lượng nhỏ carotenoid Thành phần acid béo trong đậu nành Acid béo Ký hiệu % khối lượng Lauric Myristic Palmitic Stearic Oleic Linoleic Linolenic 12:0 14:0 16:0 18:0 18:1 18:2 18:3 4.5 4.5 11.6 2.5 21.1 52.4 7.1  Carbohydrate (30%) : gồm 2 nhóm • Đường tan (10%) : sucrose 5%, stachyose 4%, raffinose 1% • Chất xơ không tan (20%) : hỗn hợp polysaccharide và dẫn xuất của chúng, chủ yếu là cellulose, hemicellulose và các hợp chất của acid pectic  Khoáng : chiếm tỷ lệ rất thấp (5%) gồm K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu…  Vitamin : Niacin, Inositol, Axit tantothenic, Thiamine, Riboflavin, Pyridoxine, Biotin… 2) Nước Nước là thành phần chủ yếu trong sữa đậu nành, thành phần và tính chất của nước sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Các chỉ tiêu chất lượng của nước:  Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không mùi vò lạ.  Chỉ tiêu hóa lý: pH = 6 ÷ 7 Độ cứng tổng : max 2 mg đương lượng/l Chỉ tiêu Clo H 2 SO 4 As Pb F Zn Cu Fe Độ cặn Hàm lượng (mg/L) ≤ 0,5 ≤ 80 ≤0,05 ≤ 0,1 ≤ 3 ≤ 5 ≤ 3 ≤ 0,3 ≤ 600 GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 4 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành  Chỉ tiêu vi sinh Loại VSV Coliform tổng số Coliform faecalis E. coli Sulfit-reducing Clostridia Tổng số VSV hiếu khí Lượng cho phép (cfu/mL) 0 0 0 0 20 3) Đường Đường được bổ sung vào sữa đậu nành ngoài mục đích cung cấp năng lượng còn có tác dụng điều vò và tăng mùi thơm cho sản phẩm. Loại đường thường được sử dụng là đường saccharose dạng kết tinh (đường tinh luyện) 4) Phụ gia  NaHCO 3 : Là chất bột trắng có tính kiềm, tan trong nước. NaHCO 3 được dùng để tăng khả năng trương nở, khử mùi, làm giảm mùi hăng của đậu và làm tăng khả năng trích ly protein. Hàm lượng NaHCO 3 sử dụng trong thức uống được giới hạn bởi GMP  Kali sorbat: Là muối của kali với a. sorbic, có dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước, không độc đối với cơ thể con người, không gây mùi vò lạ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Kali sorbat ức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít tác dụng đến vi khuẩn. Hàm lượng Kali sorbat cho phép sử dụng trong đồ uống là 1000ppm  CMC: Dạng màu trắng, có tính hút ẩm, dễ phân tán trong nước và rượu, chủ yếu được dùng để điều chỉnh độ nhớt của sản phẩm mà không tạo gel. Mức độ sử dụng của CMC là 0,05 đến 0,5% trên toàn bộ sản phẩm II. Sơ đồ quy trình công nghệ GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 5 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành Quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành 1 GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 6 Chần Nghiền ướt Lọc Nấu Phối trộn Bài khí Đồng hóa Nâng nhiệt Rót chai, đóng nắp Tiệt trùng Làm sạch Tách vỏ Đậu nành Sản phẩm Tạp chất Vỏ Bã Nước Syrup, phụ gia Chai, nắp Nước Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành Quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành 2 GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 7 Tách vỏ Nghiền ướt Lọc Nấu Phối trộn Bài khí Đồng hóa Nâng nhiệt Rót chai, đóng nắp Tiệt trùng Làm sạch Ngâm Đậu nành Sản phẩm Tạp chất Vỏ Bã Nước Syrup, phụ gia Chai, nắp Nước CẤP LIỆU BỤI Tạp chất nhẹ Tạp chất lớn I II Ta ïp ch ất lơ ùn Tạp chất bé Hạt chính Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành III. Thuyết minh quy trình công nghệ 1) Tiêu chí lựa chọn nguyên liệu Trong sản xuất, đậu nành phải được lựa chọn đúng tiêu chuẩn. Chất lượng hạt đậu nành ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là giá trò cảm quan.  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 không lớn hơn 17%.  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. 2) Thuyết minh quy trình công nghệ thứ nhất a) Làm sạch  Mục đích : chuẩn bò cho quá trình tách vỏ  Loại bỏ các tạp chất có trong đậu nành hay bám trên bề mặt vỏ đậu nành (đá, đất, bụi, hạt cỏ, kim loại).  Loại bỏ được 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  Cảm quan : Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trò cảm quan, đồng thời cũng tăng chất lượng sản phẩm.  Thiết bò  Phương pháp thực hiện: đậu nành được đưa qua hệ thống làm sạch để loại bỏ tạp chất.  Thiết bò : được cấu tạo như sau: • Cơ cấu nạp liệu. • Quạt hút : hút những tạp chất nhẹ như rác, cát nhuyễn… GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 8 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành • Sàng (3 sàng): loại bỏ những tạp chất nặng như đất, đá… Đậu được thu ở sàng thứ ba. b) Tách vỏ  Mục đích : khai thác  Làm giảm bớt hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose), tăng khả năng tiêu hóa.  Rút ngắn thời gian gia nhiệt, làm giảm biến tính protein.  Giảm hàm lượng vi sinh vật có trong sữa đậu nành do loại bỏ lượng vi sinh vật bám trên vỏ đậu.  Các biến đổi trong quá trình tách vỏ  Vật lý : Trong quá trình tách vỏ, nhiệt độ của nguyên liệu tăng lên đáng kể (95 o C) nhờ không khí nóng.  Hóa học : Dưới tác dụng của nhiệt độ, liên kết giữa lớp vỏ và lá mầm bò phá vỡ, lớp vỏ đậu nành bắt đầu bò 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 trò 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 bò biến tính do nhiệt độ cao.  Cảm quan : Loại bỏ mùi đậu, vò đắng, tăng giá trò 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 trò cảm quan cho sản phẩm.  Thiết bò  Phương pháp thực hiện : quá trình tách vỏ hạt đậu nành được xử lý qua hai giai đoạn : • Gia nhiệt : Thực hiện trong thiết bò gia nhiệt băng tải bằng không khí nóng o Nhiệt độ không khí : 95 o C o Thời gian gia nhiệt : 15 phút o Vận tốc dòng khí : 0.5 – 1.5 m/s o Vận tốc băng tải : 4 – 6 m/phút • Tách vỏ : Thực hiện trong thiết bò tách vỏ.  Thiết bò • Thiết bò gia nhiệt băng tải bằng không khí nóng GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 9 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành o Cấu tạo  Hệ thống 3 băng tải vận chuyển nguyên liệu chuyển động ngược chiều nhau, dài 20– 30 m/băng tải, rộng 1–3m.  Buồng gia nhiệt.  Quạt vận chuyển không khí nóng vào thiết bò.  Bộ phận lọc không khí.  Bộ phận gia nhiệt không khí. o Nguyên tắc hoạt động : Đậu nành sau khi làm sạch được vận chuyển theo hệ thống gầu tải vào cửa nhập liệu của thiết bò gia nhiệt. Trong thiết bò gia nhiệt, 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 ra khỏi thiết bò. Không khí qua bộ phận lọc được gia nhiệt (95 o C) trước khi vào thiết bò. Dòng không khí được phân phối đều nhờ hệ thống phân phối đảm bảo cho quá trình gia nhiệt diễn ra đồng đều. Không khí 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 bò. • Thiết bò tách vỏ o Cấu tạo  Phễu nhập liệu.  Bộ phận phân phối.  Hai trục cán cao su.  Quạt để hút vỏ ra khỏi buồng tách vỏ.  Bộ phận điều khiển khoảng cách giữa hai trục cán. o Nguyên tắc hoạt động : Hạt đậu nành sau khi được gia nhiệt làm nứt vỏ được chuyển vào thiết bò GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 10 Không khí vỏ [...]...  Thiết bò làm sạch đậu của quy trình công nghệ xuất sữa đậu nành 1 GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Sữa đậu nành 3.6g 2.3g 3.4g 204kJ (49kcal) 0 0 14.0% 63.5% 21.6% sản Trang 24 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành  Thiết bò gia nhiệt băng tải bằng không khí  Thiết bò tách vỏ của quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành 1  Thiết bò chần GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 25 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa. .. thông tin cần thiết thể hiện bản chất của sản phẩm, đơn vò sản xuất, hướng dẫn sử dụng, thời hạn sử dụng… Sản phẩm sữa đậu nành thương mại và những sản phẩm có liên quan được phân loại theo thành phần của chúng như sau:  Sữa đậu nành truyền thống : được làm từ dòch chiết của toàn hạt đậu, tỷ lệ nước : đậu = 1 : 5, chứa xấp xỉ 4% protein  Sữa đậu nành loại giống sữa : có cấu tạo gần giống với sữa bò, tỷ... chế biến thực phẩm Sữa đậu nành  Sản phẩm GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 31 Công nghệ chế biến thực phẩm GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Sữa đậu nành Trang 32 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành V Tài liệu tham khảo 1 Lê Bạch Tuyết và cộng sự Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm NXB Giáo dục, Hà Nội, 1996, 360 trang 2 Lê Văn Việt Mẫn Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống... động : Chai thủy tinh chứa sữa, đóng nắp được xếp vào các két lớn và cho vào thiết bò tiệt trùng Kết thúc quá trình tiệt trùng các két được lấy ra và các két mới tiếp tục cho vào 3) Thuyết minh quy trình công nghệ 2 Quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành thứ hai tương tự với quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành thứ nhất, chỉ khác ở quá trình làm sạch, tách vỏ hạt đậu nành bằng hai phương pháp... quá trình nấu kết thúc  Thiết bò bài khí Dòng khí Sữa Nước làm nguội  Thiết bò đồng hóa hai cấp GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 28 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành 1 Đồng hóa giai đoạn 1 2 Đồng hóa giai đoạn 2  Thiết bò nâng nhiệt Sữa Nước nóng Hơi nước  Thiết bò rửa chai, rót chai, đóng nắp GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 29 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành  Thiết bò tiệt trùng GVDH... 25 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành  Thiết bò nghiền ướt  Thiết bò lọc ly tâm GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 26 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành Ống cấp dòch Ống tháo dòch Ống tháo bã Màng lọc Bã Trục vít xoắn  Nồi nấu GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 27 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành Tác nhân gia nhiệt Sữa Phần hình trụ Rotor Cánh khuấy  Thiết bò phối trộn : quá trình phối... nước : đậu = 1 : 7, chứa 3.5% protein, hơi ngọt , có thêm dầu và muối, có thể giống mùi vò của sữa  Thức uống đậu : có vò ngọt và mùi thơm, chứa khoảng 1%protein, tỷ lệ đậu : nước = 1 : 20 GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 23 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành  Sản phẩm lên men : là những sản phẩm sau khi lên men lactic hoặc acid hoá với acid lactic  Dạng phối trộn : là hỗn hợp giữa sữa đậu nành. .. lớp vỏ đậu nành bắt đầu bò tróc ra Dưới tác GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 21 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành động của cánh khuấy, hạt đậu nành được đảo trộn liên tục nên một phần vỏ sẽ tự tách ra do các hạt ma sát với nhau  Cảm quan : Loại bỏ mùi đậu, vò đắng, tăng giá trò cảm quan của sản phẩm Sản phẩm có màu sáng hơn  Thiết bò  Phương pháp thực hiện : sử dụng dòng khí động và thiết bò... để tách vỏ hạt đậu nành  Thiết bò • Cấu tạo : thiết bò hình trụ có gờ chảy tràn • Nguyên tắc hoạt động : dòng nước được dẫn vào thiết bò để chảy tràn, dòng khí động từ dưới đáy thiết bò được cung cấp bởi một bơm nước dưới đáy thiết bò Vỏ hạt đậu nành chảy tràn xuống bể lọc vỏ hạt phía dưới Nước được hoàn lưu trở lại thiết bò tách vỏ Quá trình này được thực hiện liên tục cho đến khi vỏ đậu được tách... lượng sản phẩm tốt lượng và thiết bò hơn quy hơn trình thứ nhất - Chi phí năng lượng và thiết - Tổn thất chất dinh dưỡng bò lớn hơn quy trình thứ hai nhiều hơn quy trình thứ nhất - Thời gian hình thành sản phẩm lâu hơn IV Các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm 1) Chỉ tiêu vật lý  Đảm bảo chiết rót đúng thể tích ghi trên bao bì 2) Chỉ tiêu hóa lý Tỉ lệ giữa đậu nành và nước trong quá trình sản xuất sữa đậu . dê…) cũng như sữa có nguồn gốc từ thực vật (sữa đậu nành ) thì ngành công nghiệp sữa phát triển mạnh mẽ. Ở đây chúng ta đề cập tới sản phẩm công nghiệp sữa đậu nành. Sữa đậu nành là sản phẩm thu. nghệ 2 Quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành thứ hai tương tự với quy trình công nghệ sản xuất sữa đậu nành thứ nhất, chỉ khác ở quá trình làm sạch, tách vỏ hạt đậu nành bằng hai phương pháp. liệu GVDH : Lê Văn Việt Mẫn Trang 1 Công nghệ chế biến thực phẩm Sữa đậu nành 1) Đậu nành a) Đặc điểm của cây đậu nành Cây đậu nành (cây đậu tương) có tên khoa học là Glyxine max, là cây ngắn ngày,