CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT & ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM THỰC PHẨM LỎNG VÔ TRÙNG

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT , ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM, THỰC PHẨM LỎNG VÔ TRÙNG

Th.S Nguyen Long Duy,

Chuyên gia tư vấn quản lý chất lượng,

Cty CP Tetra Pak VN

Initials/YYYY-MM-DD

Security Level

Đại Học Bách Khoa TpHCM

18/12/2015

MỤC LỤC

Phần 1 (20’)

► 1.1 Các nhân tố quan trọng cho sự phát triển của vi sinh vật (10’)

► 1.2 Cách thức bảo quản thực phẩm & con đường đến công nghệ chiết rót vô trùng (10’) Phần 2 (60’)

► 2.1 Giới thiệu nguyên tắc của công nghệ sản xuất vô trùng (20’)

► 2.2 Bao bì Tetra Pak (10’)

► 2.3 Tiệt trùng thiết bị chế biến và chiết rót (10’)

► 2.4 Nguyên tắc chiết rót vô trùng (20’)

Nghỉ giải lao: 10’

Phần 3 Giới thiệu 1 số công nghệ SX SP vô trùng hiện nay (60’)

► 3.1 Quy trình SX sữa UHT (30’)

► 3.2 Quy trình SX sữa đậu nành UHT (15’)

► 3.3 Quy trình SX nước dừa UHT (20’)

Phần 4: Giới thiệu sách tham khảo do Tetra Pak xuất bản (10’)

Phần 5: Câu hỏi trắc nghiệm nhanh có thưởng (10’)

Closing the workshop (5’)

Ph n 1: ầ

1.1 Ca c nhân tố quan trọng ́

cho sự phát triển của vi sinh vật

Ảnh hưởng của pH

pH

14

Ảnh hưởng của nước

Ảnh hưởng của nhiệt độ

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển của vi sinh vật

Aerobic/ Anaerobic/Facultative Aerobic/ Anaerobic/FacultativeAerobic

Aerobic (hiếu khí): cần oxy để sinh sản

Anaerobic (yếm khí): bị chết khi ở ngoài không khí

Facultative (yếm khí tùy nghi): sinh sản trong môi trường có hoặc không có oxy

Ảnh hưởng của oxy

Vi khuẩn

Nấm men

Nấm mớc

• Khoáng chất (Mineral)

• Sinh tố (Vitamin)

• Nước

Tạo nhớtSinh khíSinh mùiSinh độc tố

Phần 1:

1.2 Cách thức bảo quản thực phẩm và con đường đến công nghệ chiết rót

vô trùng

Thực phẩm mang đến dinh dưỡng cho con người, nhưng …….

Bảo quản thực phẩm là thử thách mà con người luôn mong muốn có giải pháp tốt nhất …

Food is a perishable good

► any product, even if free from microbiological

growth, will undergo changes

► These changes, chemical and/or physical, will

appear with time in whatever container it is packed.

Phương pháp bảo quản thực phẩm

Làm khô

Xông khói

quản hạn chế

Bảo quản thực phẩm

Giải pháp kéo dài hạn sử dụng thực phẩm

- High Heat-treated / Ultra Pasteurization

- Ultra High Temperature

- Retorting

► The use of heat treatment depends on product and the desired shelf life.

Bảo quản thực phẩm – Đóng lon

► Tính chất sản phẩm

thay đổi và có mùi “nấu”

► Thời hạn dùng dài với

điều kiện bảo quản bình

thường

All Pictures Copyright of their Respective Owners

Công nghệ đóng lon/chai và hấp tiệt trùng phát minh từ năm

1795 Năm 1805, nhà máy đầu tiên có công nghệ đóng lon/chai

Retort Packaging Process

Formed, Filled andsealed

Tetra Recart Packages

Retort Packaging

► A packaging process by which the product is

sterilized after packaging.

► This definition applies independently of the

product, hence, packaging is possible whether the product is pre-processed or raw.

Làm nguội

“Rót nóng”,đóng nắp kín &

Non-Aseptic Packaging Process

Hygienic Transfer

Non-Aseptic Packaging Process

► The product is pasteurized and packed in a hygienic environment that prevents re-

contamination during and after packaging

► The product has to be kept chilled at all times, from pasteurization until consumption

Aseptic processing and packaging

Aseptic Transfer

Aseptic Packaging

► A packaging process by which microorganisms are prevented from entering into the package during

and after packaging

► This definition applies independently of the packed product, so aseptic packaging is possible whether the product is sterile or not

Shelf Life Differences

ESL products

A m b i e n t

s t o r a g e

Retortedproducts

“QUALITY is everybody’s

responsibility”

Phần 2

2.1 Giới thiệu nguyên tắc của công nghệ sản xuất

vô trùng

Qui trình sản xuất sản phẩm Aseptic

Môi trường vô trùng

Tiệt trùng Tiệt trùng

Tiệt trùng bao bì

Sản phẩm đã được

Qui trình sản xuất sản phẩm Aseptic

Tiệt trùng thương mại

Sản phẩm “Tiệt trùng”

100% vi sinh vật bị diệt Sản phẩm “Aseptic”

Ít hơn 100% vi sinh vật bị diệt

Nhưng không chứa:

 Chất độc

 Vi sinh vật gây bệnh

 Vi sinh vật có khả năng phát triển trong điều kiện tồn trữ và phân phối bình thường

“Tiệt trùng thương mại”

Các tế bào vi khuẩn Bào tử chịu nhiệt Vi khuẩn gây bệnh

Các loại vi sinh vật có trong thực phẩm

Các tế bào vi

Siêu vi khuẩn Nấm men Nấm mốc

Bào tử chịu nhiệt

UHT

UHT có thể diệt tất cả vi sinh vật

UHT có thể diệt bào tử với hiệu quả tiệt trùng 9-11

UHT – Hiệu quả tiệt trùng

Sản phẩm trước tiệt

trùng chứa

109 khuẩn lạc/10 tấn

Bào tử chịu nhiệt

Qua UHT co ́Hiệu quả tiệt trùng =10

Sản phẩm sau tiệt trùng chứa 10-1khuẩn lạc/10

Độ tiệt trùng thương mại

Một sản phẩm có

độ tiệt trùng thương

mại không chứa

các vi sinh vật có

khả năng phát triển

trong điều kiệân

phân phối bình

thường

Sản phẩm có hạn dùng dài

Bào tử khơng hoạt đợng trong sản phẩm

Axít cao nên khơng cần phải diệt

Bào tử hoạt đợng trong sản phẩm Axít thấp nên cần chế đợ nhiệt thích hợp để diệt bào tử

Aseptic Technology (video)

Phần 2:

2.2 Bao bì Tetra Pak

Các loại bao bì

Nhựa Polyethylene – chống ẩm từ bên ngoài

Giấy – tạo độ cứng

Nhựa Polyethylene – hàn dính nhôm và giấy

Phoi nhôm – ngăn oxy, ánh sáng, mùi tác động lên sản phẩm

Nhựa Polyethylene – hàn dính nhôm và lớp nhựa bên trong

Nhựa Polyethylene (mPE) – hàn kín sản phẩm bên trong

1 2 3 4

5 6

mPE = hỗn hợp của mLLDPE và LDPE mLLDPE = metallocene Linear LDPE

Bao bì có 6 lớp bảo vệ sản

phẩm bên trong

Bao bì giấy Tiệt trùng

Qui trình sản xuất bao bì

Qui trình sản xuất bao bì gồm các bước chính sau:

Qui trình sản xuất bao bì

In (Printing) và tạo nếp (creasing)

CreasingPrinting

Qui trình sản xuất bao bì

In (Printing)

Cuộn giấy bao bì được in bằng cách lăn qua các con lăn cấp màu với kỹ thuật in Flexo

Qui trình sản xuất bao bì

Bản in

(Printing design)

Qui trình sản xuất bao bì

Qui trình sản xuất bao bì

Tráng màng (Lamination)

Cuộn giấy sau khi in và tạo nếp

được đưa qua các con lăn để

ép nhơm và nhưa theo nguyên

tắc ép đùn (extruded PE)

Qui trình sản xuất bao bì

Cắt cuộn (Slitting)

Cuộn bao bì sau khi tráng màng sẽ được cắt

thành những cuộn nhỏ theo kích thước chuẩn của từng loại bao bì.

Cĩ hai loại: cuộn nhỏ (standard reel) và cuộn lớn (jumbo reel) tương ứng với số lượng bao bì trong một cuộn ít và nhiều

Phần 2:

2.3 Tiệt trùng thiết bị chế biến và chiết rót

Tiệt trùng thiết bị

• Tiệt trùng thiết bị được thực hiện với nước nóng hoặc hơi nóng hoặc khí nóng hoặc peroxide kết hợp với khí nóng.

khuẩn trên bề mặt thiết bị trước quá trình tiệt trùng thiết bị

130oC

Thời gian tiệt trùng 30

phút bắt đầu khi nhiệt

độ hồi >130oC

or A-tank

Hệ thớng UHT gián tiếp

Tiệt trùng

to 125oC, 30 phuùt Steam 1 bar >> 2.7 A-tank

Tieät truøng

Máy chiết rót Tetra Pak Quá trình tiệt thiết bị máy rót

Tiệt trùng bằng hơi

bảo hòa ở >130oC

Tiệt trùng bằng Oxy già H2O2 35%

Tiệt trùng bằng khí

được kiểm soát tự động.

Phần 2:

2.4 Nguyên tắc chiết rót

vô trùng

Công nghệ chiết rót vô trùng

Một bước tiến mới … trong công nghệ bảo quản cũng như đóng gói thực phẩm

Công nghệ đóng gói vô trùng

Môi trường rót tiệt trùng

(Tạo & duy trì)

Máy rót và bao bì được tiệt trùng riêng biệt

Hộp kín (*)

How to get the milk packed in Tetra Pak package

From cow to milk (Video)

Máy chiết rót

Sơ đồ cơ bản về thiết bị

Tetra Pak® A3/Speed

Môi trường chiết rót

vô trùng

Đường cấp sản phẩm tiệt trùng

Rót sản phẩm

và hàn kín

Tạo hộp

Máy chiết rót

Nguyên tắc công nghệ vô trùng

Không khí H2O2 (Oxy già)

Sản phẩm Nước

Cuộn Bao bì

Buồng vô trùng

Thùng chứa Oxy già

Bể Oxy già

Ống bao bì kín

Tiệt trùng khí 360oC Máy nén khí

Tiệt trùng bằng khí

nóng ở >280oC ►Tất cả các thông số tiệt trùng được

kiểm soát tự động

Máy chiết rót

Quá trình tiệt trùng bao bì

Đèn UV Khí nóng làm khô

►Bao bì được tiệt trùng bằng cách lội qua bể Oxy già 35%, 85oC

và sau đó được làm khô và tiệt trùng bằng UV trong môi trường

vô trùng

►Các thông số tiệt trùng bao bì được kiểm soát tự động.

Máy chiết rót Tetra Pak Quá trình tiệt trùng bao bì

► Bao bì được tiệt trùng bằng cách lội qua bể Oxy già 35%, 85oC

và sau đó được làm khô và tiệt trùng bằng UV trong môi trường

vô trùng

► Các thông số tiệt trùng bao bì được kiểm soát tự động.

Tiệt trùng bao bì

• Tiệt trùng bằng peroxide: hiệu quả tiệt trùng bao bì đối với các

thiết bị Tetra Pak là 6 (giảm 106) của Bacillus subtilis

• Hiệu quả tiệt trùng bao bì phụ thuộc vào nồng độ peroxide, thời gian tiếp xúc của bao bì với peroxide và nhiệt độ của peroxide.

• Độ sạch của bao bì cũng quyết định lượng vi sinh vật sống sĩt sau tiệt trùng bao bì.

• Độ sạch bao bì phụ thuộc vào qui trình sản xuất, vận chuyển và lưu trữ bao bì, phụ thuộc vào độ sạch của phịng rĩt và độ sạch của tay cơng nhân vận hành khi tiếp xúc với bao bì.

Máy chiết rót Tetra Pak

Duy trì điều kiện vô trùng

Bộ siêu nhiệt tiệt

trùng khí ở 360oC

►Khí tiệt trùng được làm sạch ở 360oC và được cấp vào buồng vô trùng tạo áp dương duy trì điều kiện vô trùng cho hệ thống rót Các thông số này được kiểm soát tự động

Thiết bị kiểm soát áp dươngVan rót sản phẩm được bảo

vệ bằng hơi bảo hòa >

110oC

Hàn strip (SA)

Mối hàn dọc

Dựa trên nguyên tắc cảm ứng nhiệt thông qua sự cảm ứng điện từ giữa inductor và lớp nhôm của bao bì

Hàn ông giấy (LS)

Nước làm mát

Nhôm

Dòng điện cao tần Đồng

Dựa trên nguyên tắc cảm ứng nhiệt

Mối hàn ngang

Phần 3

Giới thiệu 1 số công nghệ SX SP vô trùng hiện nay

Phần 3:

3.1 Quy trình SX sữa UHT

USA FDA regulation says (refer to Grade “A” pasteurized milk ordinance 2001 revision May 15,2002) Standard for Grade “A” raw milk and milk products for Pasteurization, Ultra-pasteurization or Aseptic processing

other producer milk

• Comingled milk not to exceed 300,000 cfu/ml (32oC) prior to pasteurization

• Somatic cell count (per ml) in milk from individual producer not to exceed 750,000 cell/ml

Note:

The somatic cell content of raw milk from healthy animal is as a rule lower than 200,000 cell/ml

but counts of up to 400,000 cell/ml can be accepted.

European Union e.g specifies the microbiological raw milk quality as follows:

(refer to “Council Directive 92/46/EEC of 16 June 1992 laying down the health rules for the production and placing on the market of raw milk, heat-treated milk and milk based product”)

Raw cow’s milk intended for the production of heat-treated drinking milk, fermented milk,

junket, jellied or flavoured milk and cream must meet the following standards:

• Plate count 30oC 100,000 cfu/ml

• Somatic cell count 400,000 cell/ml

Raw milk quality

Raw cow milk (Thai Agriculture Standard)

► Raw milk @ farm Cool down to Max 4oC within 2 hours after milking

► Raw milk @ collecting center Max 4oC, deliver to dairy within 24hrs

► Free of foreign material, Free of colostrums

► pH = 6.6 – 6.8, Acidity = max 0.16%

► Colour, odour, taste normal as milk

► Alcohol test No protein sedimentation with 70% alcohol

► Freezing point Max -0.52oC

► Specific gravity 1.028 at 20oC

► Methylene blue test No color change after 4 hours

or Resasurin at least 4.5 grade

► % Fat min 3.35% by weight

► % Protein min 3.00% by weight

► % SNF min 8.25% by weight

► Somatic cell Max 500,000 cell /ml

► Total Bacteria count Max 5 x 105 cfu/ml

► Coliform count Max 104 cfu/ml

► Thermoduric count Max 103 cfu/ml

Pasteurized milk

(Thai Notification of Public health No 350)

► Free of communicable disease to man

► Free of colostrum

► Shall have odour inherent to that characteristics of raw milk

► Free of Toxin substances and contaminants in quantity which may be hazardous to health

► Free of preservatives

► Free of pathogenic microorganisms

► Free of artificial sweeteners

► Coliform Max 100 cfu/ml @ factory

► Bacteria count in pasteurized milk Max 10,000 cfu/ml @ factory

Max 50,000 cfu/ml @ expiry date

► Storage temp of pasteurized milk Max 8oC @ all time after packed

► Shelf-life of pasteurized milk Max 10 days from packing date

In case where total consumable period shown is longer than as 10 days, there shall be of qualities or standards control measures at all times after being packed until sold to consumers and shall follow to the criteria approved by the food committee.

UHT milk

(Thai Notification of Public health No 265)

► Free of communicable disease to man

► Free of colostrum

► Shall have odour inherent to that characteristics of raw milk

► Free of Toxin substances and contaminants in quantity which may be hazardous to health

► Free of preservatives

► Free of pathogenic microorganisms

► Free of artificial sweeteners

► Coliform Max 100 cfu/ml

► Bacteria count shall not be detected in 0.1 ml

► UHT milk shall be stored at room temperature for not less than 5 days as from packaged date but prior to sell for inspection of quantities or standards which are prescribed and the

characteristics is not changed from the original products

Raw materials quality for UHT production

Reference : QAM 588014-102

Heat Treatment in the Dairy Industry

UHT milk – Aseptic technology

Hệ thống tiệt trùng UHT

Ultra High Temperature – Nhiệt độ siêu cao

/ 81

 Áp dụng công nghệ tiên tiến, giúp bảo đảm chất

lượng sản phẩm

 Kiểm soát tự động chế độ nhiệt, giúp không những

bảo đảm hiệu quả diệt vi sinh vật mà còn bảo vệ giá

trị dinh dưỡng, giảm thiểu tối đa việc hao hụt vitamin

và khoáng chất.

 Lượng tiêu thụ năng lượng trong quá trình vận hành

thấp giúp bảo vệ môi trường

Ch ất lư

i t rư ơ

g

Qui trình liên tục

UHT - Ultra High Temperature

UHT trực tiếp

UHT gián tiếp

Qui trình UHT

Đường cong biểu diễn sự thay đổi hoá học của sản phẩm và diệt bào tử khi

nhiệt độ tăng

Overview of Milk Processing Line

Pre-pro-Packaging Of Chilled Products

Ultra High Temp.

(UHT)

Aseptic Transfer

Aseptic Packaging

COMPONENTS Tetra Brik

Tetra Classic Tetra Top Tetra Rex

COMPONENTS Heat Exchanger Separator

Homogenizer Deaerator Pumps

COMPONENTS Heat Exchanger Steam Injector Homogenizer Deaerator/Flash Cooler Pumps

COMPONENTS Aseptic Tank Pipes

COMPONENTS Aseptic Filling Machine (TBA/TGA/TPA/TCA)

Qui trình sản xuất UHT

UHT giảm lượng vi sinh vật sống thấp xuống mức chấp nhận được

Product Quality prior to UHT process

Hệ thống gián tiếp

►Trao đổi nhiệt dạng ống

►Trao đổi nhiệt dạng bề mặt surface heat exchangers)

(Scraped-► Trao đổi nhiệt dạng tấm bản (vỉ) Các hệ thống tiệt trùng UHT trên thị trường

Hệ thống trực tiếp

►Phun hơi và làm lạnh nhanh

►Hòa hơi và làm lạnh nhanh

PSD.TPD&B.BP.2.15,1004BM

Các hệ thống UHT

Hệ thống gián tiếp Hệ thống trực tiếp

Hệ thống gián tiếp

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống

Sản phẩm được gia nhiệt

bằng nước hoặc sản

phẩm nóng từ 5-10oC lên

đến khoảng 140oC, sau

đó được lưu nhiệt và sau

đó được làm nguội bằng

nước hoặc sản phẩm đế

nhiệt độ khoảng 25oC.

Ống trao đổi nhiệt với cấu tạo ống lồng ống giúp gia nhiệt và làm lạnh sản phẩm trong ống.

Các ống có kích thước nhỏ giúp bảo đảm hiệu quả gia nhiệt.

HNO3

Hệ thống trực tiếp

► Gia nhiệt nhanh bằng cách phun

hơi trực tiếp vào sản phẩm, sau đó

sản phẩm được lưu nhiệt và làm

lạnh nhanh

Phun hơi trực tiếp vào sản phẩm

Click for next slide