Tìm hiểu về quá trình lọc

Chương 1:TỔNG QUAN 1.1 Nguồn gốc và sự phát triển của sản phẩm: Theo những chứng cớ lâu nhất về sữa đậu nành thì đây là sản phẩm của đất nước Trung Hoa vì các nhà khoa học tìm thấy trên

MỤC LỤC

PHẦN 1: SẢN PHẨM SỮA ĐẬU NÀNH -5

Chương I: Tổng quan -6

1.1 Nguồn gốc sản phẩm -6

1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa đậu nành ở Việt Nam -8

1.3 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm -9

Chương II: Qui trình sản xuất sữa đậu nành -13

2.1 Qui trình công nghệ -13

2.2 Một số tiêu chuẩn về sữa đậu nành -22

PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LỌC -25

Chương III: Giới thiệu quá trình lọc -26

3.1 Nguyên lý thực hiện quá trình lọc -26

3.2 Mục đích, ứng dụng -27

3.3 Yêu cầu nguyên liệu -28

3.4 Đặc điểm của sản phẩm -29

3.5 Các biến đổi chính của nguyên liệu trong quá trình lọc, cơ sở khoa học của sự biến đổi -29

Chương IV: Quá trình lọc và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc -31

4.1 Sơ đồ lọc huyền phù -31

4.2 Tốc độ lọc -31

4.3 Tính cân bằng vật chất trong quá trình lọc -33

4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình -33

4.5 Phương pháp thực hiện quá trình lọc -41

4.6 Rửa bã lọc -42

Chương V: Thiết bị lọc và hệ thống thiết bị thực hiện quá trình lọc -44

5.1 Thiết bị lọc ép -44

5.2 Thiết bị lọc chân không thùng quay -44

5.3 Thiết bị lọc đĩa chân không -51

5.4 Thiết bị lọc băng tải chân không -52

5.5 Thiết bị lọc tay áo -53

PHẦN 3: ỨNG DỤNG CỦA QUÁ TRÌNH LỌC TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM -58

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng trong 100 g sữa đậu nành -8

Bảng 1.2: So sánh thành phần dinh dưỡng trong 100 ml sữa -10

Bảng 2.1: Yêu cầu cảm quan của sữa đậu nành -21

Bảng 2.2: Chỉ tiêu hóa học của sữa đậu nành -22

Bảng 2.3: Giới hạn hàm lượng kim loại nặng -22

Bảng 2.4: Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa đậu nành -23

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1: Một số nhãn hiệu sữa đậu nành có mặt tại Việt Nam -8

Hình 2.1: Thiết bị phối trộn -18

Hình 2.2: Thiết bị đóng nút chai tự động -19

Hình 2.3: Dây chuyền chiết rót và đóng nút chai tự động -19

Hình 2.4: Thiết bị thanh trùng -20

Hình 2.5: Thiết bị thanh trùng dạng đứng -21

Hình 3.1: Lọc bề mặt -25

Hình 3.2: Lọc bề sâu -25

Hình 4.1: Sơ đồ lọc -30

Hình 5.1: Cấu tạo thiết bị lọc ép -44

Hình 5.2: Thiết bị lọc bản -45

Hình 5.3: Nguyên tắc hoạt động của thiết bị lọc ép -46

Hình 5.4: Các giai đoạn của thiết bị lọc ép -46

Hình 5.5: Cấu tạo của thiết bị lọc chân không thùng quay -47

Hình 5.6: Thiết bị lọc chân không thùng quay -48

Hình 5.7: Nguyên tắc hoạt động của thiết bị lọc chân không thùng quay -49

Hình 5.8: Sơ đồ hệ thống lọc chân không thùng quay -49

Hình 5.9: Cấu tạo của thiết bị lọc băng tải chân không -51

Hình 5.10: Băng tải -51

Hình 5.11: Thiết bị lọc băng tải chân không -52

Hình 5.12: Nguyên tắc hoạt động của băng tải -52

Hình 5.13 Sơ đồ hệ thống lọc băng tải chân không -52

Hình 5.14: Các dạng túi lọc -53

Hình 5.15: Cấu tạo của thiết bị lọc túi -53

Hình 5.16: Thiết bị lọc túi -54Hình 5.17: Nguyên tắc hoạt động của thiết bị lọc túi -55

PHẦN 1:

SẢN PHẨM SỮA ĐẬU NÀNH

Chương 1:

TỔNG QUAN

1.1 Nguồn gốc và sự phát triển của sản phẩm:

Theo những chứng cớ lâu nhất về sữa đậu nành thì đây là sản phẩm của đất nước Trung Hoa vì các nhà khoa học tìm thấy trên những tảng đá rộng, phẳng có khắc hình ảnh về sữa đậu nành như một bức tranh tường Những hình ảnh đó đã chứng minh được rằng sữa đậu nành và đậu hũ được làm trong những căn bếp của Trung Quốc trong suốt giai đoạn 25 – 220 sau Công nguyên Những trang trích dẫn lâu nhất về sữa đậu nành cũng xuất hiện ở Trung Quốc vào khoảng những năm

1500 sau Công nguyên trong bài thơ “Thơ trữ tình về đậu hũ” (Ode to Tofu) do Su Ping viết

Sự trích dẫn sớm nhất của cộng đồng châu Âu về sữa đậu nành là vào năm

1665 bởi Domingo Fernandez de Navarrete và vào năm 1790 bởi Juan de Loureiro – một nhà truyền giáo người Bồ Đào Nha đã từng sống tại Việt Nam Tất cả sự trích dẫn về sữa đậu nành khi đó chỉ là đề cập đến sữa đậu nành như một phần của quá trình làm ra đậu hũ Chỉ khi đến năm 1866, nhà quán quân người Pháp – Paul, người đã từng du lịch đến Trung Quốc – đã đề cập rằng người Trung Hoa uống sữa đậu nành nóng vào bữa sáng

Sữa đậu nành lần đầu tiên được đề cập đến trên đất nước Mỹ bởi Henry Trimble vào năm 1896 trên tờ báo ngày của ngành dược (The Journal of Pharmacy) Vào năm 1910, Li Yu – ying, một người Trung Hoa sống tại Pháp đã thành lập Công ty chế biến sữa đậu nành đầu tiên trên thế giới Sau đó, vào năm

1917, lần đầu tiên sữa đậu nành được buôn bán trên đất nước Mỹ được J A Chard sản xuất ở New York.

Lần đầu tiên, sữa đậu nành có bổ sung can – xi được sản xuất vào năm 1931 bởi Madison Foods, Tennessee Công ty Madison Foods được quản lý bởi một khoa của trường Đại học Madison Vào năm 1939, Miller bắt đầu cho sản xuất sữa đậu nành đóng hộp – được gọi là Soya La, bởi vì ngành công nghệ sữa đã ngăn cản Miller gọi sản phẩm là sữa đậu nành (Soy milk).[1]

Và ngày nay khi nhắc đến sữa đậu nành là mọi người đều nghĩ ra việc chế biến bằng cách ngâm những hạt đậu nành và nghiền chúng với nước Chất lỏng – kết quả sau khi sàng, lọc được gọi là sữa đậu nành Chúng ta có thể chế biến sữa đậu nành tại nhà với những dụng cụ nhà bếp đơn giản hoặc bằng máy chế biến sữa đậu nành Sữa đậu nành được tìm thấy phổ biến nhất là trong những hộp giấy vô trùng Hầu hết những dạng sữa đậu nành tiện dụng có thể được trong siêu thị có cho thêm mùi và bổ sung thêm can – xi, vitamin Các mùi phổ biến nhất đó là vani và sô – cô – la Một vài nhà sản xuất đã thêm chất làm đặc vào sữa đậu nành để có cảm giác “dính mép” của sữa bò Theo cách truyền thống, sữa đậu nành mang vị đậu được người Trung Hoa chấp thuận rất tốt, nhưng với khẩu vị của người phương Đông thì chỉ một phần nhỏ chấp thuận Bằng cách sử dụng các phương pháp kỹ thuật đúng đắn trong quá trình, vị đậu này có thể được giảm đi hoặc loại bỏ Mới đây, với những công nhận về lợi ích của sữa đậu nành và sự cải tiến về mùi vị, cấu tạo sữa đậu nành bây giờ có một sự chấp thuận cao và còn gia tăng tiếp tục Thỉnh thoảng, việc sử dụng làm ra protein được tách từ đậu nành bằng cách trộn với nước, dầu, đường, chất ổn định đã mang lại một dáng vẻ mới cho sữa Đó là một dạng sản phẩm có thể được miêu tả như thức uống về đậu và nó không được bổ dưỡng bằng sữa đậu nành.[2]

1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ sữa đậu nành ở Việt Nam:

Trên thị trường hiện nay có trên mười nhãn hiệu sữa đậu nành khác nhau như: Tribeco, VFresh (Vinamilk), Body Natural (Pepsi), Number One… Tuy nhiên, thành phần sữa đậu nành ở các nhãn hiệu hiện nay chưa đạt công thức sữa bò tươi nên phải thận trọng khuyến cáo cho trẻ em uống với mục đích thay sữa bò, sữa đậu nành có thể coi là thức uống giải khát bổ dưỡng

Ở Việt Nam, đối tượng chủ yếu sử dụng sữa đậu nành là phụ nữ và trẻ em Theo ông Tom Woodward, Giám đốc ngành hàng đậu nành toàn cầu của công ty Tetra Park, dự kiến lượng tiêu thụ sữa đậu nành tại Việt Nam sẽ đạt khoảng 22,5 triệu lít / năm vào năm 2008

Sữa đậu nành được sử dụng làm nước giải khát nên dựa vào tiêu chuẩn của nước giải khát không có cồn để đánh giá tình trạng vệ sinh an toàn thực phẩm Hiện nay, đa số sữa đậu nành được sản xuất chế biến tại các cơ sở hoặc gia đình nên không đảm bảo chất lượng dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩm So với kết quả kiểm nghiệm hằng ngày tại Viện Dinh dưỡng thì thấy các loại sữa đậu nành sản xuất theo qui trình chế biến công nghiệp, đóng chai, có nhãn thì chất lượng tốt hơn cả về thành phần dinh dưỡng và vệ sinh an toàn thực phẩm hơn so với sữa đậu nành đóng chai và bịch không ghi nhãn, sản xuất tại gia đình bán lẻ ở chợ, trên đường phố

Hình 1.1: Một số nhãn hiệu sữa đậu nành có mặt tại Việt Nam

1.3 Giá trị dinh dưỡng của sản phẩm:

Sữa đậu nành là nguồn cung cấp protein và vitamin B, tuy nhiên không phải là nguồn giàu can – xi Chính vì vậy trong sản xuất sữa đậu nành thường được bổ sung can – xi Sữa đậu nành nguyên chất có chứa isoflavones giúp hạn chế LDL (cholesterol xấu) nếu được kết hợp với một khẩu phần ăn hợp lý sẽ mang lại một quả tim khỏe mạnh

Bảng 1 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100 g sữa đậu nành (theo USDA Nutrient Database for Standard Reference)

Fatty acids, mono – unsaturated 0, 326 gFatty acids, poly – unsaturated 0, 833 g

Bảng 1 2: So sánh thành phần dinh dưỡng trong 100 ml sữa (theo USDA Nutrient Database for Standard Reference)

Thành phần Sữa đậu

Chất béo: acid béo không no chiếm đa số, acid một nối đôi (oleic acid) chiếm

32 – 37%, acid hai nối đôi (linoleic acid) từ 42 – 60%, acid ba nối đôi (linolenic acid) chiếm 8, 1%

Chất đạm (protein): đậu nành khi thủy phân cho đến 19 amino acid trong số 22 amino acid thường thấy trong thực phẩm, trong đó có đủ 8 amino acid thiết yếu (động vật và người không tự tổng hợp được trong cơ thể, phải nhờ nguồn thức ăn đưa vào) Tuy hàm lượng methionine và tryptophan thấp nhưng hàm lượng lycine cao nhất trong các loại hạt

Vitamin và khoáng chất: như đã nói ở trên thì sữa đậu nành cũng rất giàu vitamin và khoáng chất.

Chương 2:

QUI TRÌNH SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH

2.1 Qui trình công nghệ:

Nước

Nước

Đậu nànhLàm sạchNgâmĐãiNghiền/ XayLọcDịch sữaNấu sôi

Rót chaiBài khíĐóng nắpThanh trùng

Sữa đậu nành

Bã

Thuyết minh qui trình:

 Làm sạch:

 Mục đích: loại bỏ những tạp chất có kích thước lớn như đá, đất, cát…

còn bám lại trên hạt đậu nành có thể gây hư hỏng thiết bị khi xay, nghiền và loại bỏ một phần vi sinh vật bám ở bên ngoài của hạt

 Phương pháp thực hiện: cho hạt đậu nành vào bồn xử lý có cánh

khuấy chuyển động nhờ một động cơ gắn trực tiếp với nó, và dưới tác dụng của lực tạo ra bởi cánh khuấy, các tạp chất có kích thước lớn sẽ bị cuốn trôi, tách ra khỏi hạt Khi xả nước thì các tạp chất và một phần vi sinh vật cũng đi theo nước ra ngoài

 Ngâm đậu:

 Mục đích:

• Loại vỏ các hạt lép, các tạp chất… mà trong quá trình làm sạch chưa loại bỏ hết khỏi khối hạt

• Rửa sạch bụi và một số vi sinh vật, côn trùng bám trên hạt

• Tạo điều kiện để hạt hút nước Khi ngâm, nước ngấm dần dần vào các tế bào của hạt, làm hạt trương nở Khi đó, các phân tử nước có tính lưỡng cực sẽ tấn công các liên kết của các phân tử trong đậu gồm chất đạm, chất béo, glucid, cellulose… tạo điều kiện phân ly dễ dàng các chất dinh dưỡng vào dung dịch sữa sau này

• Làm ẩm trước lúc xay để ngăn cản sự phát triển của mùi đậu nành Đồng thời, nó tạo điều kiện tốt cho quá trình xay sau này

 Phương pháp thực hiện:

- Giai đoạn 1: Gây ra hiện tượng solvat hóa, lúc này các sự liên kết giữa các phân tử trong hạt đậu bị phá vỡ, chúng còn ở trong trạng thái keo đông.

- Giai đoạn 2: Các phân tử nước tiếp tục tấn công, phá vỡ các liên kết của các phân tử trong hạt đậu nành, làm cho chúng chuyển từ trạng thái keo đông sang trạng thái dịch thể keo, linh động nằm trong các tế bào của hạt đậu

• Đậu được cho vào bồn ngâm có chứa nước ấm (20 – 250C), dùng cánh khuấy khuấy đảo nhằm tách các tạp chất còn bám lại trên vỏ Đậu được ngâm trong nước cho đến khi được hydrat hóa hoàn toàn (từ 5 – 6h)

• Trong quá trình ngâm, ba yếu tố có liên quan mật thiết với nhau là: thời gian ngâm, lượng nước ngâm và nhiệt độ nước ngâm

 Đãi võ:

 Mục đích:

• Tách vỏ ra khỏi nhân

• Loại bỏ vỏ

• Cải thiện màu, mùi, độ nhớt của dịch sữa do vỏ đậu nành chiếm khoảng 9% trọng lượng chất khô, trong đó chủ yếu là cellulose, hemicellulose… ngoài ra còn chứa một thành phần gây đắng là saponin và một thành phần gây màu xấu cho sản phẩm như chlorofin

 Phương pháp thực hiện:

• Hạt đậu nành được đổ vào miệng phễu nối với một thiết bị xay tách vỏ, đồng thời nước được thêm vào liên tục để lôi cuốn và làm giảm vận tốc của hạt đậu, các lưỡi dao trong máy sẽ tách vỏ ra khỏi nhân một cách dễ dàng vì lúc này lực liên kết giữa vỏ và nhân yếu hơn nhiều so với hạt khô Sau khi ra khỏi

thiết bị xay tách vỏ, đậu nành và vỏ sẽ đi vào bồn chứa để chuẩn bị qua khâu đãi vỏ.

• Những người công nhân sẽ múc đậu vào rổ và đem vào bồn để đãi vỏ Nhúng rổ đậu vào nước, do vỏ nhẹ hơn sẽ nổi lên trên, ta dùng tay đẩy nhẹ nước để lôi cuốn vỏ ra ngoài Đồng thời một tay cầm rổ xốc nhẹ để vỏ còn bám vào đậu sẽ tách ra và nổi lên trên, tiếp tục dùng tay đẩy nhẹ nước để lôi cuốn vỏ đi và tiếp tục như vậy cho đến khi thấy sạch vỏ

• Do đây là công đoạn thủ công nên tổn thất khá lớn và lâu cho nên còn một phương pháp khác là phương pháp sấy tách vỏ Phân đoạn sấy tách vỏ gồm ba bước:

- Bước 1: sấy đậu ở 1000C trong thời gian 5 – 7 phút hoặc 700C trong 30 phút để làm yếu liên kết giữa vỏ và tử diệp

- Bước 2: sau khi sấy, đậu được đưa ngay vào cán tách hạt làm hai để vỏ rời khỏi hạt

- Bước 3: khối đậu đã vỡ đôi còn lẫn vỏ sẽ được đưa vào máy thổi để loại vỏ theo dòng khí

• Tách vỏ bằng phương pháp này thì khả năng tổn thất rất ít, đồng thời sẽ nhanh hơn so với đãi vỏ bằng phương pháp thủ công

 Nghiền, xay:

 Mục đích: phá vỡ cấu trúc tế bào của hạt đậu nành, giải phóng các

chất dinh dưỡng có trong hạt ra bên ngoài, đồng thời dùng nước để hòa tan các chất dinh dưỡng như: protein, glucid, lipid… tạo thành một dung dịch huyền phù

 Phương pháp thực hiện:

• Phương pháp thường được sử dụng là phương pháp xay ướt Đậu sẽ được đổ vào phễu nối trực tiếp với thiết bị xay, đồng thời cho nước vào để nghiền

• Nước dùng để xay nên theo tỷ lệ đậu/ nước là 1/6 với điều kiện khi xay phải cho nước chảy vào liên tục Đối với máy xay có công suất 180 – 200 kg

đậu/ giờ thì lượng nước khi xay là 0, 2 lít/ phút Nước cho vào đều và đủ lượng cần thiết khi xay là nhằm mục đích giảm hiện tượng protein của đậu bị nhiệt làm biến tính cục bộ, đồng thời các thớt cối không bị các tác động cơ học làm mòn cối trong quá trình xay Quá trình xay cũng không nên đòi hỏi xay quá mịn vì xay quá mịn sẽ làm tăng lực ma sát giữa hai thớt cối, cối sẽ bị mòn và protein bị biến tính

• Trong quá trình xay do dịch sữa đậu nành là một hệ huyền phù, trong đó có chất saponin là những chất có tính dễ tạo bọt Các bọt này là một loại nhũ tương khí, gồm những bong bóng khí được phân cách nhau bằng một màng chất lỏng là protein, có sức căng mặt ngoài rất nhỏ nên có độ bền rất cao Vì vậy, ta phải cho chất phá bọt vào làm cho sức căng bề mặt của các bọt lớn tự nó bị phá vỡ Chất phá bọt dùng với lượng 0, 05% so với đậu hạt ở máng dẫn sữa đậu Với lượng chất phá bọt như vậy không ảnh hưởng đến phẩm chất sữa đậu nành

 Lọc: xem phần 3 của bài tiểu luận.

 Nấu (Gia nhiệt):

 Mục đích:

• Sữa đậu nành khi chưa gia nhiệt là một chất độc thực phẩm do cấu tạo của hạt đậu có men kháng Trypsine Nhưng khi gia nhiệt thì nó lại là chất dinh dưỡng rất tốt với đời sống con người vì các chất gây độc đã bị hủy diệt bởi nhiệt

• Gia nhiệt sữa nhằm phân hủy các chất có hại trong đậu nành như Trypsine, Inhibitor, Hemagglutinines, diệt vi sinh vật có hại, khử mùi tanh của đậu nành, diệt một số enzyme

• Loại bỏ được hai nhóm đường Raffinose và Stachyose Ngoài ra, gia nhiệt còn có tác dụng làm tăng chuyển động Brao giữa các phân tử của sữa làm cho số lần va chạm giữa các tiểu phân tử keo tăng lên, phá lớp vỏ solvat (lớp vỏ nước bao quanh) tạo điều kiện cho các phân tử sữa lại gần nhau để dễ keo tụ hơn.

 Phương pháp thực hiện:

• Ta tiến hành nấu sữa trong nồi nấu hở (nồi inox) với dung tích lớn hơn 1/ 3 thể tích sữa cần nấu để tránh sôi trào trong khi nấu Có thể dùng nồi nấu có cánh khuấy (dung tích lớn hơn 200 lít) hoặc khuấy bằng tay (dung tích nhỏ hơn

200 lít) Nguồn nhiệt cung cấp có thể là bếp than, gas, hoặc có thể dùng nồi hai vỏ đốt bằng hơi (đối với loại dung tích lớn hơn 1000 lít) Trong quá trình nấu phải theo dõi, điều chỉnh nhiệt để tránh sữa trào ra ngoài, có thể hớt bọt nổi bỏ đi, đặc biệt chú ý là phải khuấy đều (tốc độ khuấy khoảng 30 – 40 vòng/ phút) để chống cháy và vón cục sữa Thời gian nấu khoảng 10 – 30 phút tính từ khi dịch sữa ở nhiệt độ sôi 100 – 1300C

• Thời gian đun sôi sữa càng nhanh càng tốt vì bên cạnh sự phá vỡ lớp vỏ solvat vẫn còn một quá trình sắp xếp lại lớp vỏ solvat này (do lực tác dụng tương hỗ giữa các tiểu phân tử keo và nước) Do đó đun sôi lâu, phân tử nước lại liên kết với các tiểu phân tử keo trong dịch sữa tạo thành lớp vỏ solvat mới làm giảm hiệu suất thu hồi protein

 Phối chế:

 Mục đích:

• Tạo độ cảm quan tốt hơn cho sản phẩm, chất lượng sữa cũng tăng

• Khi phối chế các cấu tử có thể hòa tan dễ dàng vào nhau tạo thành một hỗn hợp đồng nhất dưới dạng dung dịch cùng pha

 Phương pháp thực hiện:

• Sữa sau khi gia nhiệt được chuyển vào thùng phối trộn có cánh khuấy hoặc khuấy bằng tay nhờ có mái chèo gỗ

• Các thành phần phối trộn tùy thuộc vào công thức sản phẩm nhưng chủ yếu là đường kính tinh luyện ở dạng sirô được tạo bằng cách nấu đường, ngoài

ra còn có chất bảo quản, hương vani…

Hình 2.1: Thiết bị phối trộn

 Đồng hóa:

 Mục đích:

• Đồng hóa nhằm phá vỡ các chất có kích thước lớn thành các chất có kích thước nhỏ và phân tán đều trong dung dịch, làm đồng nhất sản phẩm

• Làm cho dịch sữa không bị tách lớp trong quá trình bảo quản

 Phương pháp thực hiện: dưới tác dụng của áp lực (220 – 250 kg/ cm3), dòng huyền phù được tăng tốc, khi đi qua khe hẹp của máy đồng hóa sẽ va chạm với piston Động năng của dòng huyền phù sữa sẽ biến thành dạng nhũ tương giữa các hạt chất béo và protein

 Chiết rót, đóng nắp:

Sữa sau khi đồng hóa được bơm qua bồn trung gian để chiết rót Lúc đó nhiệt độ sữa vào khoảng 50 – 600C Phải chiết rót ở nhiệt độ này để tránh hiện tượng xâm nhập của khí vào trong sữa Sữa sau khi chiết rót vào chia sẽ được đóng nắp ngay tại chỗ

Hình 2.2: Thiết bị đóng nút chai tự động

Hình 2.3: Dây chuyền chiết rót và đóng nút chai tự động

 Thanh trùng:

 Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật, làm cho sản phẩm đạt các tiêu chuẩn

về vi sinh

 Phương pháp thực hiện:

• Sữa đậu nành sau khi chiết vào chai đóng nắp sẽ được chuyển qua khâu thanh trùng để đảm bảo cho sản phẩm về mặt vi sinh Buồng thanh trùng hoạt động bằng hơi nước quá nhiệt được cung cấp nhờ 4 ống phun hơi và 1 ống lớn phun nước

• Chế độ thanh trùng của nhà máy hiện nay là:

- Nhiệt độ thanh trùng t0 = 1200C

- Thời gian thanh trùng t = 30 phút

• Sản phẩm sau khi được thanh trùng có thể bảo quản tốt trong thời gian 6 tháng

• Sản phẩm sữa đậu nành sau khi thanh trùng phải đạt những chỉ tiêu sau:

- Màu của sữa phải trắng hay trắng ngà (thường là trắng ngà)

- Nắp chai không được có khuyết tật (nắp không bị bung hay hở ra)

- Sữa trong chai không được tách lớp và đóng váng

Hình 2.4: Thiết bị thanh trùng

Hình 2.5: Thiết bị thanh trùng dạng đứng

2.2 Một số tiêu chuẩn về sữa đậu nành:

Như đã nói ở trên tiêu chuẩn sữa đậu nành được đánh giá dựa trên tiêu chuẩn của đồ uống pha chế sẵn không cồn TCVN 7041 - 2002:

 Yêu cầu về cảm quan: các chỉ tiêu cảm quan của sữa đậu nành được qui

định như sau:

Bảng 2 1: Yêu cầu cảm quan của sữa đậu nành

1 Màu sắc Trắng ngà

2 Mùi Thơm tự nhiên của sữa đậu nành, không có mùi lên men, hoặc mùi

lạ khác

3 Vị Ngọt, béo đặc trưng, không có vị chua, đắng hay vị lạ

4 Trạng thái Dung dịch đồng nhất, không tách lớp, không có cặn hay tạp chất lạ

 Chỉ tiêu hóa học: các chỉ tiêu hóa học của đồ uống pha chế sẵn không

cồn được qui định như sau:

Bảng 2 2: Chỉ tiêu hóa học của sữa đậu nành

Đường hóa học Không được có

 Giới hạn hàm lượng kim loại nặng: giới hạn tối đa hàm lượng kim loại

nặng của đồ uống pha chế sẵn không cồn được qui định như sau:

Bảng 2 3: Giới hạn hàm lượng kim loại nặng

 Chỉ tiêu vi sinh vật: các chỉ tiêu vi sinh vật của đồ uống pha chế sẵn

không cồn được qui định như sau:

Bảng 2 4: Chỉ tiêu vi sinh vật của sữa đậu nành

Tổng số nấm men, nấm mốc 10

 Phụ gia thực phẩm: theo “Qui định danh mục các chất phụ gia được phép

sử dụng trong thực phẩm” ban hành kèm theo Quyết định số 3742/ 2001/ QĐ – BYT

PHẦN 2:

TỔNG QUAN QUÁ TRÌNH LỌC

Chương 3:

GIỚI THIỆU QUÁ TRÌNH LỌC

3.1 Nguyên lý thực hiện quá trình lọc:

Lọc là quá trình phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp lọc, bã được giữ lại trên lớp lọc, dung dịch đi qua lớp lọc dưới áp suất dư so với áp suất bên dưới vật ngăn

Nguyên tắc của quá trình lọc: cho huyền phù vào một bên vách ngăn lọc rồi tạo

ra trên bề mặt lớp hyền phù một áp suất P1, dưới tác dụng của áp suất P1 pha liên tục chảy qua phía bên kia nhờ việc xuyên qua các mao dẫn trên vách ngăn lọc, còn pha phân tán bị giữ lại trên vách ngăn lọc Pha liên tục xuyên qua vách ngăn được gọi là nước lọc, còn pha phân tán bị giữ lại tạo thành bã lọc

Khi pha phân tán có kích thước lớn hơn đường kính mao quản của vách ngăn lọc thì sẽ bị giữ lại trên vách ngăn lọc và tạo thành lớp bã lọc Chiều cao của lớp bã lọc sẽ tăng theo thời gian và làm trở lực của lớp bã lọc cũng tăng theo Khi đó quá trình lọc được gọi là lọc tạo bã hay lọc bề sâu

Ngược lại, khi pha phân tán có kích thước nhỏ hơn đường kính mao quản của vách ngăn lọc thì sẽ khuếch tán vào bên trong các mao quản của vách ngăn lọc, bị giữ lại bên trong và bã lọc được hình thành trong các mao quản Khi đó quá trình lọc được gọi là lọc bề sâu.

Hình 3 2: Lọc bề sâuQuá trình lọc là quá trình vật lý dùng để tách các hỗn hợp khó lắng, nó nằm trung gian giữa ba quá trình: lắng, lọc, ly tâm

Sự lọc qua vách ngăn được phân ra: lọc thông dụng, vi lọc và lọc phân tử (gồm siêu lọc và lọc thẩm thấu ngược)

Động lực của quá trình lọc là sự chênh lệch áp suất giữa hai bên màng lọc, để quá trình lọc có thể diễn ra, ta cần có:

ΔP = P1 – P2 > 0Theo lý thuyết để ΔP > 0, ta có ba giải pháp sau:

 Sử dụng áp suất thủy tĩnh (áp suất của cột chất lỏng phía trên màng lọc nằm ngang): giải pháp này giúp tiết kiệm chi phí cho việc vận hành quá trình lọc nhưng thời gian lọc thường kéo dài

P1

P2

Huyền phùBã lọcVách ngăn lọc

 Sử dụng bơm để đưa huyền phù qua màng lọc, khi đó:

P1 > P2 = 1atm

 Tạo áp lực chân không từ bên dưới màng lọc, khi đó:

P1 = 1atm > P2

3.2 Mục đích, phạm vi ứng dụng:

Quá trình lọc nhằm mục đích làm sạch, nâng cao chất lượng sản phẩm như lọc đường, lọc nước quả, dầu thực vật, rượu, bia, nước chấm, sữa, lọc khí…

Với mục đích khai thác, làm đa dạng hóa một cấu tử, thu nhận sản phẩm như sản xuất các loại bột, tinh bột, men bánh mì…

Lọc còn là quá trình trung gian nhằm mục đích chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo như lọc sơ bộ dịch quả trước khi lắng, lọc dịch đường trước khi phối trộn với các nguyên liệu khác trong quá trình sản xuất các loại thực phẩm khác…

Lọc còn nhằm mục đích tách các cấu tử sau khi thực hiện các quá trình công nghệ khác nhau như lọc sau khi tẩy màu bằng than hoạt tính, lọc kết tủa sau khi sử dụng các tác nhân hóa học như: Ca(OH)2, H3PO4…

3.3 Yêu cầu nguyên liệu:

Vật liệu đưa vào quá trình lọc có thể gồm khí sạch và bụi hoặc là huyền phù gồm pha lỏng là dung dịch và pha rắn là bã, được đặc trưng bằng tính không tan lẫn và khả năng tách khỏi nhau

Ví dụ như trong quá trình sản xuất syrup từ tinh bột thì sau quá trình thủy phân tinh bột, ngoài glucose trong syrup còn chứa một số tạp chất có nguồn gốc từ nguyên liệu ban đầu (protein, lipid…), các sản phẩm chuyển hóa từ dextrose (chất

màu), các oligosaccharide Sau quá trình lọc, ta loại bỏ được bã gồm các tạp chất, đặc biệt là tạp chất protein, lipid, chất màu…

Hay trong quá trình sản xuất bia thì bia sau khi tàng trữ vẫn còn đục, ngoài bã nấm men thì còn loại bỏ các phức chất như tanin, protein… sau quá trình lọc và thu được bia có độ trong tốt hơn

3.4 Đặc điểm sản phẩm:

Sản phẩm của quá trình lọc có thể là dung dịch yêu cầu trong hoặc trong suốt và cặn bã chứa ít dung dịch để tránh tổn thất Sản phẩm cũng có thể là chất rắn, yêu cầu khô và được tách hết dung dịch

Trong quá trình sản xuất bia, ở khâu hoàn thiện sản phẩm, giai đoạn lọc bia được tiến hành làm cho sản phẩm trong hơn Bia là một hệ thống hỗn dịch phức tạp với thành phần chính là các chất keo hòa tan Do tính chất bất ổn định của hệ thống keo này, mà không nhanh thì chậm các chất keo này cũng sẽ tách ra khỏi trạng thái cân bằng, nên xảy ra hiện tượng đục bia Trong công nghệ sản xuất bia ngày nay, người ta có thể áp dụng các giải pháp kỹ thuật khác nhau để thúc đẩy nhanh quá trình ổn định chất lượng bia, rút ngắn thời gian tự lắng trong của bia bằng enzyme, hóa chất hấp phụ… sau đó tiến hành lọc sẽ mang lại hiệu quả cao hơn Để lọc bia trong hơn, người ta có thể áp dụng riêng rẽ hoặc kết hợp nhiều loại máy lọc như khung bản, lọc đĩa, lọc nến, lọc thùng, lọc ly tâm…

3.5 Các biến đổi chính của nguyên liệu trong quá trình lọc, cơ sở khoa học của sự biến đổi:

Sau khi lọc dung dịch trong suốt hầu như không thay đổi về thành phần hóa học và các thành phần khác, tuy nhiên có thay đổi về trạng thái, màu sắc, chất lượng

tăng do tách hết tạp chất và loại được một số vi sinh vật không có lợi theo cặn ra ngoài Tuy nhiên có thể có tổn thất một ít các chất có lợi theo cặn như protein, vitamin…

Sản phẩm là chất rắn, ngoài thay đổi về trạng thái từ lỏng sang rắn, còn tách được các tạp chất hòa tan do đó chất lượng tăng lên

Ví dụ như trong quá trình sản xuất rượu Cognac, ở bước làm lạnh và lọc, người

ta dùng yếu tố nhiệt độ thấp (từ -100C đến 150C) để đưa các muối của acid tatric, pectin, protein vô định hình từ dạng hòa tan trong rượu về trạng thái không hòa tan (kết tủa), rồi tiến hành lọc để tách chúng ra khỏi sản phẩm rượu Cognac, làm cho sản phẩm ổn định, bền về thành phần hóa học, cũng như các tính chất về cảm quan sẽ hoàn thiện và hài hòa đúng với yêu cầu kỹ thuật, chất lượng cho từng loại sản phẩm rượu Cognac