QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT WHEY PROTEIN

MỤC LỤCCHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU71.1.Nguyên liệu81.1.1.Giới thiệu về sữa bò81.1.2.Thành phần hóa học của sữa bò81.2.Whey91.2.1.Định nghĩa91.2.2.Thành phần whey101.2.3.Tính chất101.3.Whey protein111.3.1.Định nghĩa111.3.2.Thành phần whey protein111.3.2.1. α lactalbumin121.3.2.2. β lactoglobulin131.3.2.3. Proteosepeptone141.3.2.4. Immunoglobulin141.3.2.5. Serumalbumin151.3.3.Whey protein concentrate161.3.4.Whey protein isolate17CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ192.1.Xử lý whey trước khi đưa vào sản xuất192.1.1.Bảo quản whey sau khi thu nhận192.1.2.Tách béo và casein sót202.1.3.Làm lạnh hay thanh trùng232.2.Quy trình sản xuất whey protein concentrate232.2.1Quy trình 1232.2.2.Giải thích quy trình 1242.2.2.1. Thu nhận protein242.2.2.2. Gia nhiệt252.2.2.3. Phun hơi282.2.2.4. Hạ pH292.2.2.5. Làm nguội292.2.2.6. Cô đặc302.2.2.7. Sấy302.2.3.Quy trình 2332.2.4.Giải thích quy trình 2352.2.4.1. Lọc UF352.2.4.2. Cô đặc372.2.4.3. Sấy phun402.2.5.So sánh hai quy trình sản xuất whey protein concentrate412.3.Quy trình sản xuất whey protein isolate412.3.1.Quy trình 1412.3.2.Giải thích quy trình442.3.2.1. Gia nhiệt452.3.2.2. Tách cream452.3.2.3. Thanh trùng462.3.2.4. Làm nguội462.3.2.5. Lọc UF lần 1462.3.2.6. Lọc MF472.3.2.7. Lọc UF lần 2492.3.2.8. Sấy502.3.3.Quy trình 2502.3.4.Giải thích quy trình 2512.3.4.1. Trao đổi ion512.3.4.2. Lọc UF542.3.4.3. Sấy552.3.5.So sánh hai quy trình sản xuất whey protein isolate55CHƯƠNG III: SẢN PHẨM WHEY PROTEIN VÀ ỨNG DỤNG563.1.Sản phẩm whey protein concentrate573.1.1.Whey protein concentrate thương phẩm573.1.2.Sản phẩm whey protein isolate603.1.3.Hydrolyzed whey protein643.2.Ứng dụng653.2.1.Chống oxi hóa653.2.2.Whey protein isolate làm chất bao tinh dầu bạc hà653.2.3.Ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm66 TÀI LIỆU THAM KHẢO68DANH MỤC BẢNGBảng 1.1: Thành phần hóa học sữa một số động vật và người (% khối lượng)10Bảng 1.2: Sự thay đổi hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng)10Bảng 1.3: Thành phần của whey không pha loãng 12Bảng 1.4: Thành phần các protein hòa tan trong sữa bò (Brunner, 1981)13Bảng 1.5: Hàm lượng một số acid amin có trong whey protein concentrate18Bảng 2.1: So sánh hai quy trình sản xuất whey protein concentrate42Bảng 2.2: So sánh hai quy trình sản xuất whey protein isolate56Bảng 3.1: Hàm lượng các acid amin không thay thế (tính trong 100g protein)61Bảng 3.2:Hàm lượng % các acid amin không thay thế (tính trong 100g protein)63Bảng 3.3: Thành phần dinh dưỡng Hydrolyzed whey proteinISO 10064DANH MỤC HÌNHHình 1.1: Cấu trúc của αlactalbumin14Hình 1.2: Cấu trúc của lactoglobulin15Hình 1.3: Bề mặt một phân tử IgG16Hình 1.4: Bề mặt một phân tử IgM17Hình 1.5: Cấu trúc albumin huyết thanh trong sữa bò18Hình 2.1: Quy trình tách casein và tách béo trong whey22Hình 2.2: Thiết bị ly tâm dạng đĩa23Hình 2.3: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein concentrate25Hình 2.4: Quá trình thu nhận whey protein biến tính26Hình 2.5: Thiết bị gia nhiệt dạng bản mỏng28Hình 2.6: Hệ thống sấy phun 2 giai đoạn33Hình 2.7: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein concentrate35Hình 2.8: Sơ đồ dạng thiết bị quy trình sản xuất whey protein concentrate36Hình 2.9: Thiết bị lọc UF36Hình 2.10: Module phân riêng với membrane ceramic37Hình 2.11: Thiết bị cô đặc màng chân không một tầng39Hình 2.12: Mặt cắt phần trên thiết bị40Hình 2.13: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein isolate43Hình 2.14: Sơ đồ thiết bị quy trình sản xuất whey protein isolate44Hình 2.15: Thiết bị lọc MF49Hình 2.16: Thiết bị lọc MF theo mô hình cuộn xoắn50Hình 2.17: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein isolate51Hình 2.18: Quá trình hoạt động của hệ thống SMR53Hình 2.19: Sơ đồ hệ thống khử khoáng từ bột whey54Hình 3.1: Whey protein concentrate 35 %59Hình 3.2: Whey protein concentrate 50 %60Hình 3.3: Whey protein concentrate 80 %61Hình 3.4: Whey protein isolate 92 %62Hình 3.5: Whey protein isolate 95 %64Hình 3.6: Hydrolyzed whey protein – ISO 10065Hình 3.7: Công thức cấu tạo glutathione65ĐẶT VẤN ĐỀWhey protein là một thành phần hỗn hợp có nguồn gốc từ sữa. Whey Protein được chiết xuất trong quá trình sản xuất phô mai từ sữa. Whey protein có giá trị cao nhất trong việc cung cấp chuỗi amino acid có kết quả xây dựng và duy trì tế bào cơ, rất tốt cho người tập thể hình. Whey protein thường được bán trên thị trường và tiêu dùng như là chế độ ăn uống bổ sung. Các loại amino acid có trong whey protein được kết hợp tốt để mang đến hoạt động tối ưu cho cơ thể, các phản ứng của hormone và tế bào được nâng cao với sự bổ sung của whey protein. Whey protein đóng vai trò như một chất chống oxi hóa giúp duy trì hệ thống miễn dịch khỏe mạnh, ứng dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm: bánh kẹo, bánh mì, bánh nướng, sản phẩm đồ uống, màng bao sản phẩm…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. Chính vì vậy, để tránh lãng phí nguồn sản phẩm phụ từ quá trình sản suất phô mai nhằm tạo ra sản phẩm whey protein chất lượng cao chúng tôi tiến hành tìm hiểu “Quy trình công nghệ sản xuất whey protein”.Mục đích:Tìm hiểu thành phần, cấu tạo, tính chất của whey protein.Tìm hiểu quy trình công nghệ sản xuất whey protein.Tìm hiểu sản phẩm whey protein trên thị trường và ứng dụng.CHƯƠNG I: TỔNG QUANTÀI LIỆU1.1.Nguyên liệu 2,3, 111.1.1. Giới thiệu về sữa bòSữa là một chất lỏng sinh lý được tiết ra từ tuyến vú của động vật và là nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non. Từ xưa con người đã biết sử dụng sữa từ các động vật nuôi để chế biến thành nhiều loại thực phẩm quý giá. Hiện nay ngành công nghiệp chế biến sữa trên thế giới tập trung sản xuất trên ba nguồn nguyên liệu chính là sữa bò, sữa dê và sữa cừu. Ở nước ta sữa bò là nguồn nguyên liệu chủ yếu cho ngành công nghiệp thực phẩm.1.1.2.Thành phần hóa học của sữa bòSữa là một hỗn hợp các thành phần chính bao gồm nước, lactose,protein và các chất béo. Ngoài ra, sữa còn chứa một số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormone, các chất màu và khí.Hàm lượng các chất trong sữa có thể dao động trong một khoảng rộng và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chủng động vật nuôi, tình trạng sinh lý của từng con vật, điều kiện chăn nuôi (thành phần thức ăn gia súc, chế độ cho ăn, thời tiết,…Bảng 1.1: Thành phần hóa học sữa của một số động vật và người (% khối lượng)Động vậtProtein tổngCaseinChất béoCarbonhydrateKhoángBò3.42.83.94.80.8Dê3.62.74.14.70.8Cừu5.84.97.94.50.8Ngựa2.21.31.76.20.5Người1.20.53.87.00.2Bảng 1.2: Sự thay đổi hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng)Các thành phần chínhKhoảng biến thiênGiá trị trung bìnhNước 85.5 ÷ 89.587.5Tổng các chất khôLactoseProtein Chất béoKhoáng10.5 ÷ 14.53.6 ÷ 5.52.9 ÷ 5.02.5 ÷ 6.00.6 ÷ 0.913.04.83.43.90.81.2.Whey 21.2.1.Định nghĩa Whey – chất lỏng được tách ra từ quá trình sản xuất phô mai và casein – 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. Whey là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất phô mai cứng, bán cứng, phô mai mềm và casein đông tụ – còn gọi là whey ngọt – có pH từ 5.9 – 6.6. Quá trình sản xuất acid khoáng làm kết tủa casein, sinh ra whey acid có pH từ 4.3 – 4.6. 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 – 1990.1.2.2.Thành phần wheyWhey 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: Thành phần của whey không pha loãng. 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.1.2.3.Tính chấtWhey là 1 phần chất lỏng có trong sữa, được tách ra từ khối sữa đông trong quá trình sản xuất phô mai.Whey có tính ăn mòn. Vật liệu thích hợp cho các vật dụng chứa dịch whey là nhựa, thuỷ tinh, thép không rỉ và gỗ.Whey rất mau hư hỏng. Nếu để trên 36 giờ mà không có phương pháp bảo quản thích hợp, dịch whey trở nên chua (pH giảm) do các phản ứng thuỷ phân tạo nên acid lactic.1.3.Whey protein 21.3.1.Định nghĩaWhey 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.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT WHEY PROTEIN Chun ngành: Công Nghệ Thực Phẩm GVHD: ThS Như Xuân Thiện Chân Sinh viên thực hiện: 1) 2) 3) 4) 5) Lưu Đức Bảo Nguyễn Thị Phương Linh Hồ Thượng Ngọc Minh Nguyễn Vũ Kiều Ngân Diệp Thúy Vy 1153010044 1153010414 1153010470 1153010514 1153011023 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học sữa số động vật người (% khối lượng) 10 Bảng 1.2: Sự thay đổi hàm lượng chất sữa bò (% khối lượng) .10 Bảng 1.3: Thành phần whey khơng pha lỗng 12 Bảng 1.4: Thành phần protein hòa tan sữa bò (Brunner, 1981) .13 Bảng 1.5: Hàm lượng số acid amin có whey protein concentrate 18 Bảng 2.1: So sánh hai quy trình sản xuất whey protein concentrate .42 Bảng 2.2: So sánh hai quy trình sản xuất whey protein isolate .56 Bảng 3.1: Hàm lượng acid amin khơng thay (tính 100g protein) 61 Bảng 3.2:Hàm lượng % acid amin không thay (tính 100g protein) 63 Bảng 3.3: Thành phần dinh dưỡng Hydrolyzed whey protein-ISO 100 .64 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Cấu trúc α-lactalbumin 14 Hình 1.2: Cấu trúc β-lactoglobulin 15 Hình 1.3: Bề mặt phân tử IgG .16 Hình 1.4: Bề mặt phân tử IgM 17 Hình 1.5: Cấu trúc albumin huyết sữa bò 18 Hình 2.1: Quy trình tách casein tách béo whey 22 Hình 2.2: Thiết bị ly tâm dạng đĩa 23 Hình 2.3: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein concentrate 25 Hình 2.4: Quá trình thu nhận whey protein biến tính 26 Hình 2.5: Thiết bị gia nhiệt dạng mỏng 28 Hình 2.6: Hệ thống sấy phun giai đoạn .33 Hình 2.7: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein concentrate .35 Hình 2.8: Sơ đồ dạng thiết bị quy trình sản xuất whey protein concentrate 36 Hình 2.9: Thiết bị lọc UF .36 Hình 2.10: Module phân riêng với membrane ceramic 37 Hình 2.11: Thiết bị đặc màng chân khơng tầng 39 Hình 2.12: Mặt cắt phần thiết bị 40 Hình 2.13: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein isolate 43 Hình 2.14: Sơ đồ thiết bị quy trình sản xuất whey protein isolate 44 Hình 2.15: Thiết bị lọc MF 49 Hình 2.16: Thiết bị lọc MF theo mơ hình cuộn xoắn 50 Hình 2.17: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein isolate 51 Hình 2.18: Quá trình hoạt động hệ thống SMR .53 Hình 2.19: Sơ đồ hệ thống khử khống từ bột whey 54 Hình 3.1: Whey protein concentrate 35 % 59 Hình 3.2: Whey protein concentrate 50 % 60 Hình 3.3: Whey protein concentrate 80 % 61 Hình 3.4: Whey protein isolate 92 % 62 Hình 3.5: Whey protein isolate 95 % 64 Hình 3.6: Hydrolyzed whey protein – ISO 100 65 Hình 3.7: Cơng thức cấu tạo glutathione 65 ĐẶT VẤN ĐỀ Whey protein thành phần hỗn hợp có nguồn gốc từ sữa Whey Protein chiết xuất q trình sản xuất phơ mai từ sữa Whey protein có giá trị cao việc cung cấp chuỗi amino acid có kết xây dựng trì tế bào cơ, tốt cho người tập thể hình Whey protein thường bán thị trường tiêu dùng chế độ ăn uống bổ sung Các loại amino acid có whey protein kết hợp tốt để mang đến hoạt động tối ưu cho thể, phản ứng hormone tế bào nâng cao với bổ sung whey protein Whey protein đóng vai trò chất chống oxi hóa giúp trì hệ thống miễn dịch khỏe mạnh, ứng dụng nhiều công nghiệp thực phẩm: bánh kẹo, bánh mì, bánh nướng, sản phẩm đồ uống, màng bao sản phẩm… Tổng đầu whey xấp xỉ 120 triệu vào năm 1990, chứa khoảng 0.7 triệu protein hoàn hảo, với hàm lượng protein hồn hảo có triệu đậu nành.Cho đến nay, lượng protein hồn hảo khơng đủ cung cấp cho giới lượng lớn dịch whey bị lãng phí, tỉ lệ lãng phí khoảng 50% giai đoạn 1989 – 1990 Chính vậy, để tránh lãng phí nguồn sản phẩm phụ từ q trình sản suất phơ mai nhằm tạo sản phẩm whey protein chất lượng cao tiến hành tìm hiểu “Quy trình cơng nghệ sản xuất whey protein” Mục đích: - Tìm hiểu thành phần, cấu tạo, tính chất whey protein - Tìm hiểu quy trình cơng nghệ sản xuất whey protein - Tìm hiểu sản phẩm whey protein thị trường ứng dụng CHƯƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguyên liệu [2,3, 11] 1.1.1 Giới thiệu sữa bò Sữa chất lỏng sinh lý tiết từ tuyến vú động vật nguồn thức ăn để nuôi sống động vật non Từ xưa người biết sử dụng sữa từ động vật nuôi để chế biến thành nhiều loại thực phẩm quý giá Hiện ngành công nghiệp chế biến sữa giới tập trung sản xuất ba nguồn nguyên liệu sữa bò, sữa dê sữa cừu Ở nước ta sữa bò nguồn ngun liệu chủ yếu cho ngành cơng nghiệp thực phẩm 1.1.2 Thành phần hóa học sữa bò Sữa hỗn hợp thành phần bao gồm nước, lactose,protein chất béo Ngoài ra, sữa chứa số hợp chất khác với hàm lượng nhỏ hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormone, chất màu khí Hàm lượng chất sữa dao động khoảng rộng phụ thuộc vào nhiều yếu tố chủng động vật ni, tình trạng sinh lý vật, điều kiện chăn nuôi (thành phần thức ăn gia súc, chế độ cho ăn, thời tiết,… Bảng 1.1: Thành phần hóa học sữa số động vật người (% khối lượng) Động vật Bò Dê Cừu Ngựa Người Protein tổng 3.4 3.6 5.8 2.2 1.2 Casein Chất béo Carbonhydrate Khoáng 2.8 2.7 4.9 1.3 0.5 3.9 4.1 7.9 1.7 3.8 4.8 4.7 4.5 6.2 7.0 0.8 0.8 0.8 0.5 0.2 Bảng 1.2: Sự thay đổi hàm lượng chất sữa bò (% khối lượng) Các thành phần Nước Tổng chất khơ -Lactose -Protein -Chất béo -Khống Khoảng biến thiên 85.5 ÷ 89.5 10.5 ÷ 14.5 3.6 ÷ 5.5 2.9 ÷ 5.0 2.5 ÷ 6.0 0.6 ÷ 0.9 Giá trị trung bình 87.5 13.0 4.8 3.4 3.9 0.8 1.2 Whey [2] 1.2.1 Định nghĩa Whey – chất lỏng tách từ trình sản xuất phô mai casein – nguồn protein thực phẩm lớn phổ biến kênh tiêu thụ người Tổng đầu whey, xấp xỉ 120 triệu vào năm 1990, chứa khoảng 0.7 triệu protein hoàn hảo, với hàm lượng protein hồn hảo có triệu đậu nành Whey sản phẩm phụ trình sản xuất phơ mai cứng, bán cứng, phơ mai mềm casein đơng tụ – gọi whey – có pH từ 5.9 – 6.6 Q trình sản xuất acid khoáng làm kết tủa casein, sinh whey acid có pH từ 4.3 – 4.6 Cho đến nay, lượng protein hồn hảo khơng đủ cung cấp cho giới lượng lớn dịch whey bị lãng phí, tỉ lệ lãng phí khoảng 50% giai đoạn 1989 – 1990 1.2.2 Thành phần whey Whey chiếm 80 – 90% tổng thể tích sữa đưa vào sản xuất chứa khoảng 50% chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ sữa nguyên chất như: protein hòa tan, lactose, vitamin khống Whey thường pha loãng với nước Bảng 1.3: Thành phần whey khơng pha lỗng Mặc dù whey chứa chất dinh dưỡng có giá trị, năm gần quy trình thương mại phát triển để sản xuất sản phẩm whey chất lượng cao 1.2.3 Tính chất Whey phần chất lỏng có sữa, tách từ khối sữa đơng q trình sản xuất phơ mai Whey có tính ăn mòn Vật liệu thích hợp cho vật dụng chứa dịch whey nhựa, thuỷ tinh, thép không rỉ gỗ Whey mau hư hỏng Nếu để 36 mà khơng có phương pháp bảo quản thích hợp, dịch whey trở nên chua (pH giảm) phản ứng thuỷ phân tạo nên acid lactic 1.3 Whey protein [2] 1.3.1 Định nghĩa Whey protein protein hoàn hảo với chất lượng cao, chứa lượng lớn tất acid amin khơng thay thế, thường xem “tiêu chuẩn vàng” (gold standard) việc đánh giá chất lượng protein Whey protein có sữa Sữa có dạng protein casein whey protein Whey protein tự nhiên có dạng hình cầu, khả hòa tan cao casein có chất lượng cao Thành phần protein sữa bò: casein chiếm 80% whey protein chiếm 20% 1.3.2 Thành phần whey protein Bảng 1.4: Thành phần protein hòa tan sữa bò (Brunner, 1981) Tên protein Hàm lượng (% tổng khối Kiểu gen Phân tử lượng (Da) Ghi 10 11 Bồn chứa dung dịch tái sinh Thiết bị trao đổi ion để tái sinh Bồn chứa NH3 HCl Bồn dung dịch tái sinh qua sử dụng Tháp chưng cất Thiết bị sấy phun Thiết bị đóng bao bì Hình 2.19: Sơ đồ hệ thống khử khống từ bột whey • Ngun lý hoạt động: Đầu tiên, whey cho vào cột trao đổi anion dạng HCO3 [resin] Trong suốt trình trao đổi anion, anion whey trao đổi với ion (HCO3-) Sau đó, whey vào cột trao đổi cation dạng NH4+-[resin] Trong suốt trình trao đổi cation, cation whey trao đổi với ion (NH4+) Hệ thống trao đổi ion cặp, phận hoạt động phận tái sinh Thời gian cho chu kì Sau qua hệ thống trao đổi ion (1), whey làm lạnh để thu hồi nhiệt cột hấp phụ tạo môi trường lạnh thiết bị ngưng tụ (2), liên thông với tháp chưng cất (9) Sau đó, whey vào thiết bị đặc (3) cuối cùng, whey concentrate – khử khoáng – qua thiết bị sấy phun (10) Phần ngưng tụ từ thiết bị cô đặc giai đoạn 2, đặc biệt giàu amoniac, tách từ ngưng khác tiếp tục vào tháp hấp phụ (4), hình thành dịch base cho dung dịch tái sinh Phần ngưng tụ từ thiết bị cô đặc giai đoạn sử dụng để vệ sinh nhựa trao đổi ion Một phần dung dịch tái sinh giàu NH4HCO3 thu nhận bồn (8), phosphate bị kết tủa việc bổ sung MgCl2 sau chỉnh pH với NaOH Khi kết tủa MgNH4PO4 ổn định, lớp chất lỏng bề mặt bơm lên đỉnh tháp chưng cất (9) lúc với trình tiền xử lý nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt mỏng (khơng trình bày sơ đồ thiết bị trên) sử dụng chất lỏng đáy môi trường nhiệt Khoảng 10% chất lỏng tách dạng hơi, ngưng tụ hệ thống xử lý whey thiết bị trao đổi ion • Ưu điểm: Chi phí thấp cho việc tái sinh chất hóa học Tổn thất whey bẳng nửa so với hệ thống trao đổi ion cổ điển Việc pH dao động khoảng nhỏ (6.5 – 8.2) suốt trình trao đổi ion làm whey protein bị tổn thất Hiệu suất khử khoáng cao: 90% Nhiệt độ vận hành thấp gây ức chế vi khuẩn sản phẩm cuối Tối ưu việc thu hồi nhiệt • Nhược điểm: Hệ thống thiết bị phức tạp, giá thành cao so với hệ thống thiết bị cổ điển  Thông số công nghệ: Thời gian: 20 phút Nhiệt độ: < 200C, nhiệt độ ức chế phát triển vi sinh vật 2.3.4.2 Lọc UF  Mục đích: • Chuẩn bị: Cơ đặc dịch, chuẩn bị cho q trình sấy • Chế biến: Tăng hàm lượng whey protein tính tổng lượng chất khơ, tách chất béo  Những biến đổi q trình: • Biến đổi vật lý: Khối lượng riêng hỗn hợp giảm • Biến đổi hóa học: Thành phần phần trăm whey protein tăng, hàm lượng chất khô giảm  Thiết bị: Thiết bị lọc UF  Thông số công nghệ: Nồng độ chất khô đầu 45 – 55% Áp lực thẩm thấu: 6.9 bar 2.3.4.3 Sấy Tương tự phần 2.2.2.7 2.3.5 So sánh hai quy trình sản xuất whey protein isolate Bảng 2.2: So sánh hai quy trình sản xuất whey protein isolate Quy trình Thiết bị Sản phẩm Quy trình (lọc UF lọc MF) (trao đổi ion lọc UF) Giá thành thiết bị thấp Giá thành thiết bị cao Sản phẩm có hàm lượng Sản phẩm có hàm lượng protein thấp protein cao chứa tạp chất CHƯƠNG III: SẢN PHẨM WHEY PROTEIN VÀ ỨNG DỤNG 3.1 Sản phẩm whey protein concentrate [10] 3.1.1 Whey protein concentrate thương phẩm:  Whey protein concentrate – 34% Được sản xuất từ whey khử muối qua thiết bị sấy phun Các tiêu chất lượng: • Chỉ tiêu hóa lý: Hàm lượng protein: 34 – 36% Hàm lượng lactose: 48 – 52% Hàm lượng chất béo: – 4.5% Hàm lượng tro: 6.5 – 8% Độ ẩm: – 4.5% pH > Số lượng hạt: tối đa 15 hạt/mg • Chỉ tiêu sinh học: Số lượng Coliform: < 10/g Số lượng nấm men/nấm mốc: