quy trinh san xuat nuoc cam ep

MỞ ĐẦU Trên thế giới, nước giải khát được chia thành các loại: nước giải khát có gas, nước giải khát không có gas, nước giải khát pha chế từ hương liệu, chất tạo màu, nước giải khát từ t[r]

MỞ ĐẦU Trên giới, nước giải khát chia thành các loại: nước giải khát có gas, nước giải khát không có gas, nước giải khát pha chế từ hương liệu, chất tạo màu, nước giải khát từ trái cây, nước giải khát từ thảo mộc, nước giải khát vitamin và khoáng chất, nước tinh khiết, nước khoáng… Điều đáng chú ý là năm gần đây xu chung thị trường nước giải khát là sụt giảm mạnh mẽ nước giải khát có gas và tăng trưởng các loại nước không có gas Theo khảo sát công ty nghiên cứu thị trường hàng năm, thị trường nước giải khát không có gas tăng 10% đó nước có gas giảm 5% Điều này cho thấy cùng với xu chung trên giới, người tiêu dùng Việt Nam đã chú ý lựa chọn dùng các loại nước giải khát có nguồn gốc thiên nhiên, giàu vitamin và khoáng chất, ít có hóa chất kể các hóa chất tạo hương vị màu sắc Chính vì thế, các công ty sản xuất kinh doanh nước giải khát tích cực đầu tư dây chuyền, thiết bị, công nghệ theo hướng khai thác nguồn trái cây, trà xanh, thảo mộc và nước khoáng phong phú đa dạng nước,chế biến thành đồ uống hợp vị, giàu sinh tố bổ dưỡng cho sức khỏe… đáp ứng thị hiếu người tiêu dùng Và nước cam ép là sản phẩm ví dụ cho điều đó Nước cam hay nước cam ép, nước cam vắt là loại thức uống phổ biến làm từ cam cách chiết xuất nước từ trái cam tươi việc vắt hay ép đó là loại nước cam tươi Nước cam có chứa flavonoid có lợi cho sức khỏe và là nguồn cung cấp các chất chống oxy hóa hesperidin Đồng thời nước cam có chứa nhiều vitamin C, có tác dụng tăng cường đề kháng, chống mệt mỏi Nước cam thường có thay đổi màu cam và màu vàng, mặc dù số màu đỏ ruby màu cam giống màu đỏ cam chí hồng Trong sản xuất công nghiệp, nước cam chế biến theo quy trình quy mô, cam tươi tập trung với số lượng lớn sau đó vắt ép lấy nước, nước cam tiệt trùng và lọc bỏ các tép cam hay cặn bã trước cho bốc chân không và nhiệt TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NƯỚC CAM ÉP Tổng quan 1.1 Tổng quan nguyên liệu sản xuất 1.1.1 Nguyên liệu chính: Cam  Giá trị dinh dưỡng: Cam cung cấp vitamin C, có tác dụng tăng sức đề kháng thể và tăng khả hấp thụ sắt thể… Hàm lượng chất khoáng cam khá cao, đặc biệt là canxi chứa nhiều vỏ cam giúp ngăn ngừa tình trạng loãng xương Flavonoid có nước cam kết hợp với vitamin C, giúp tăng cường hệ miễn dịch và bảo vệ mao mạch Nước cam tươi còn là nguồn cung cấp phong phú thiamine và folate Thiamine tham gia vào quá trình tổng hợp lượng, còn folate ngăn ngừa khiếm khuyết bệnh nứt đốt sống bào thai  Giá trị kinh tế: Giá cam nguyên liệu trên thị trường dao động phụ thuộc vào sản lượng, chất lượng và tính thời vụ Nhìn chung cam nguyên liệu đưa vào sản xuất có giá trị thương phẩm không cao, không xuất Gía cam nguyên liệu dao động khoảng 3000-8000 đồng/kg Với giá tiêu thụ này, giá trị kinh tế cam chưa khai thác triệt để Việc chế biến nước cam ép từ cam là giải pháp hữu hiệu để nâng cao giá trị kinh tế nó  Yêu cầu nguyên liệu: - Cam phải đạt độ chín kỹ thuật với màu sắc vỏ ngả vàng Vỏ nên bóng, láng, các túi dầu trên vỏ trở nên căng đầy - Kích thước trung bình với đường kính khoảng 50-70mm, khối lượng khoảng 150-200g - Quả cam nguyên vẹn, không có vết trầy xướt, không bị sâu, không bị nhiễm bệnh trên vỏ quả, không bị dập nát, không mùi hôi thối - Tỷ lệ chưa đạt yêu cầu màu sắc, kích thước không quá 5% khối lượng tổng nguyên liệu, bị dập, bị sâu không quá 2% khối lượng tổng nguyên liệu - Tạp chất không quá 3% khối lượng tổng nguyên liệu 1.1.2 Nguyên liệu phụ  Đường: - Sử dụng đường saccharose Tinh thể đường màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tơi, khô, không vón cục  Nước: - Nước phải suốt, không màu, không có mùi vị lạ, không chứa các vi sinh vật gây bệnh - Nước phải thỏa mãn tiêu độ cứng, độ kiềm, độ oxy hóa, độ cặn và số vi sinh - Nước sử dụng công nghệ chế biến rau phải là nước mềm, có độ cứng tạm thời khoảng 0,7 mg đương lượng canxi/lít và độ cứng vĩnh cửu khoảng 0,4- 0,7 mg đương lượng canxi/lít  Acid citric: Trong công nghiệp sản xuất nước uống, người ta thường sử dụng các acid hữu acid citric, acid malic,… xúc tác phản ứng thủy phân đường saccharose để tạo dung dịch syrup đường nghịch đảo Trong đó, acid citric dùng phổ biến nhất, acid citric có nhiều rau tự nhiên, là có múi Trước đây, acid citric sản xuất từ chanh Ngày sản xuất từ mật rỉ theo phương pháp lên men chủng nấm mốc Aspergillus niger Tiêu chuẩn acid citric nguyên liệu dùng sản xuất thực phẩm quy định theo TCVN 5561-1991 sau: + Chỉ tiêu cảm quan: Chỉ tiêu Yêu cầu Các tinh thể không màu hay bột màu trắng không vón cục Hình dạng bên Đối với acid citric hạng cho phép ánh vàng, dung dịch ngoài và màu sắc acid citric nước cất có nồng độ khối lượng 20g/lít phải suốt Vị Chua, không có vị lạ Mùi Dung dịch acid nước cấy nồng độ 20g/lít không có mùi Cấu trúc Rời và khô Tạp chất học Không cho phép + Chỉ tiêu hóa lý: Chỉ tiêu Hàm lương acid citric tính monohydrat C6H8O7.H2O (% m/m) Hàm lượng tro (%m/m) Hàm lượng acid sunfuaric tự (%m/m) Hàm lượng asen (%m/m) Yêu cầu chất lượng Thượng hạng Hạng >= 99,5 >=99,5 <= 0,1 <= 0,35 <= 0,01 <= 0.03 <= 0.00007 <= 0,00007  Chất bảo quản : - acid benzoic và muối benzoate: Acid benzoic và muối benzoate nó từ lâu đã sử dụng để ức chế phát triển nấm men và vi khuẩn + Tính chất: Muối sodium benzoate dạng hạt trắng, không mùi và khó bị phân hủy hay dạng bột tinh thể có vị ngọt; tan nước và ethanol Acid benzoic có dạng tinh thể không màu, dễ tan rượu, ít tan nước muối benzoate Do tính chất này muối benzoate sử dụng nhiều + Hoạt tính chống vi sinh vật: Các muối benzoate có tác dụng chống nấm men và vi khuẩn Nồng độ benzoate sản phẩm bảo quản là 0.07-0.1 %; các nồng độ này nước không hại đến sức khỏe người và có tác dụng tốt pH=2,5-4 và giảm pH > 4,5 - acid sorbic và muối sorbate : Acid sorbic và các muối odium, calcium hay potaasium biết chung là các muối sorbate + Tính chất: Acid sorbic là bột tinh thể màu trắng, tan không đáng kể nước lạnh và dễ tan nước nóng có mùi vị chua nhẹ Muối sorbate dạng bột hay hạt màu trắng và tan nhiều nước + Hoạt tính chống vi sinh vật: Potassium sorbate có tác dụng ức chế mạnh nấm mốc và nấm men Ít tác dụng đến vi khuẩn Hiệu chống vi sinh vật muối sorbate phụ thuộc vào các yếu tố như: pH, các phụ gia khác, nhiễm bẩn, quá trình chế biến, đóng gói, bảo quản, thời gian bảo quản và điều kiện vệ sinh - Enzym pectinase: Sự có mặt pectin dịch thu tạo độ nhớt cho sản phẩm Hơn nữa, pectin nước thường tồn dạng keo không bền, dễ kết lắng, nên gây đục sản phẩm quá trình bảo quản Đối với nước ,ta cần phải có biện pháp xử lý, để giảm tượng tạo hệ keo không bền pectin dịch quả, tức là phải giảm độ dài mạch pectin có nước Có nhiều phương pháp để làm dịch ly tâm, lắng ,lọc để tách pectin… hay lợi dụng quá trình tự làm dịch nhờ enzym pectinase có sẵn nguyên liệu Enzym pectinase xúc tác phản ứng thủy phân pectin làm giảm kích thước và trọng lượng phân tử Khi đó, khả tạo hệ thống keo không bền pectin dịch rau giảm.Tuy nhiên quá trình này diễn chậm và không triệt để Do đó, ta bổ sung chế phẩm enzym pectinase để hạn chế khả tạo hệ keo không bền pectin - Chất màu : Chất màu là yếu tố quan trọng làm tăng giá trị cảm quan sản phẩm nó không có ý nghĩa nhiều mặt dinh dưỡng Dựa vào quá trình hình thành có thể chia chất màu thành hai loại: + Chất màu tự nhiên: là loại màu tách chiết từ động vật, thực vật từ chất khoáng Đa số các chất màu có nguồn gốc tự nhiên không bền các chất màu tổng hợp + Chất màu tổng hợp: chiếm số lượng lớn trên thị trường và có nhiều tính chất khác Do đó, việc sử dụng chúng thực phẩm cần phải nghiên cứu nghiêm ngặt và phải có quy định chặt chẽ nhằm đảm bảo an toàn cho người sử dụng Bất kỳ loại màu hữu tổng hợp nào phải tuân theo các yêu cầu sau: Chất màu hữu tổng hợp phải là chất không có độc tính Những sản phẩm chuyển hóa (nếu có) các chất màu không phải là chất có độc tính Các chất màu phải có tính đồng cao Phẩm màu hữu tổng hợp phải là chất không chứa các tạp chất sau: crom, urani, thủy ngân, asen, chì, các kim loại nặng và số chất có độc tính khác Hợp chất màu thường sử dụng là tartarzine( vàng chanh) ,-caroten, astaxantine (da cam) 1.2 Tổng quan sản phẩm đã sản xuất trên thị trường  Nước cam ép không phải là sản phẩm chưa xuất trên thị trường nghiên cứu thị trường cung, cầu sản phẩm cho thấy: - Thị trường nước dư cầu khoảng 530000 lít năm - Thị trường xuất dư cầu khoảng 700000 lít năm - Số lượng đối thủ cạnh tranh gia nhập thị trường ước lượng là không có 10 năm  Hiện có nhiều hãng sản xuất nước cam ép với các dòng sản phẩm khác sử dụng nhiều là các dòng sản phẩm sau:  Pepsico Có các dòng sản phẩm chính : - Orangina là nhãn hiệu đầu tiên có tép cam, điểm hạn chế Oranggina chính là giá quá cao đó thị phần bị hạn chế - Twister có gas nhẹ khá nhiều so với các loại nước cam khác, và uống xong thì miệng và lưỡi không dính lại màu vàng nhiều các loại nước vị cam khác  Coca-cola Có các dòng sản phẩm chính: - Splash với câu sologan “sánh vàng ngàn tép cam tươi” - Minute Maid Teppy Với nguồn cam nguyên liệu chất lượng Minute Maid, nước cam Teppy có hương vị cam tự nhiên, sảng khoái và tràn đầy lượng phù hợp với nhu cầu bổ sung nguồn dưỡng chất dồi dào các hoạt động ngày Nước cam Teppy xuất trên thị trường Việt Nam với kiểu chai: thủy tinh truyền thống, chai nhựa PET 330ml di động và chai nhựa PET lít - Fanta Được người tiêu dùng trên khắp giới, đặc biệt là thiếu niên ưa chuộng nhờ hương vị tuyệt vời nó  Tân hiệp phát Có dòng sản phẩm: - Number one juicie : “Cam sành mọng nước” 2.1.4 Tribeco Với dòng sản phẩm nước cam ép TriO, nước cam ép TriO chế biến từ loại cam Valencia có màu vàng tươi, vỏ mỏng, ít hạt, vị ngọt, chua vừa phải, chứa nhiều vitamin C và chất xơ lấy từ Brazil là vùng trồng cam tiếng trên giới 2.1.5 Vfresh hãng Vinamik: Được chế biến từ 100% cam tươi nguyên chất, nước cam Vfresh cung cấp lượng Vitamin C dồi dào, thêm canxi, kali và axit Folic giúp thể khoẻ mạnh, tăng sức đề kháng 2.1.6 Mirinda Quy trình sản xuất cam ép: 2.1 Sơ đồ công nghệ: 2.2 Thuyết minh quy trình 2.2.1 Rửa  Mục đích: - Nhằm loại bỏ bụi bặm, đất cát theo nguyên liệu và dây chuyền, giảm lượng vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu - Rửa còn nhằm mục đích tẩy số chất hóa học gây độc hại dùng kỹ thuật nông nghiệp thuốc trừ sâu…  Thiết bị : máy rửa chấn động - Nguyên tắc hoạt động: Cam nguyên liệu di chuyển trên băng chuyền với tốc độ thích hợp Nước từ các vòi phun từ trên xuống để rửa đồng thời băng chuyền có độ rung thích hợp để nguyên liệu có thể xoay và rửa Thiết bị rửa chấn động 2.2.2 Lựa chọn  Mục đích: Trong quá trình chế biến rau muốn sản phẩm đạt chất lượng tốt và ổn định trước hết chất lượng nguyên liệu phải ổn định Đối với nguyên liệu rau quả, thu hoạch từ các vùng trồng trọt để đưa vào sản xuất thường chất lượng các thành phần không đồng Ví dụ trái cây có trái chín, có trái bị dập quá trình rửa… Do đó trước đưa vào sản xuất nguyên liệu cần phải qua quá trình kiểm tra Quá trình này thực phương pháp thủ công Lựa chọn trên băng tải Cam di chuyển trên băng tải, công nhân bố trí hai bên băng tải để thực quá trình kiểm tra, loại bỏ cam chưa đạt yêu cầu: bị dập,quả hư hỏng…Nguyên liệu phải dát mỏng trên băng tải thì quá trình kiểm tra đạt hiệu cao 2.2.3 Ép  Mục đích: Thu chất dịch cam Trong quá trình này hạn chế tối đa trích ly tinh dầu và các hợp chất glycoside có vỏ nhằm nâng cao chất lượng cảm quan cho sản phẩm nước ép  Thiết bị ép Thiết bị ép Nguyên liệu đưa vào lỗ trống nằm ngang, tác dụng phận dập phía trên tiến hành ép nguyên liệu Phần nước và phần bã đưa qua thiết bị tách lọc thịt 2.2.4 Tách lọc thịt Thiết bị lọc 3900  Mục đích: Brown, mode Loại bỏ thịt quả, tinh bột, hợp chất keo, protein… nhằm cải thiện giá trị cảm quan sản phẩm, chuẩn bị cho quá trình tách vi sinh vật  Thiết bị: hệ thống lọc tác dụng lực ly tâm brown Dịch lọc qua phận cấp dịch và buồng lọc Trục vít xoắn quay tạo lực ly tâm làm cho thịt kích thước tương đối lớn chuyển động khỏi tâm buồng lọc và va vào thành thiết bị Những thịt này trục vít đẩy phía ống tháo bã Phần dịch còn lại tiếp tục qua màng lọc theo ống tháo sản phẩm ngoài 2.2.5 Thủy phân enzym : Sử dụng enzym pectinase  Mục đích: - Cắt mạch pectin nên giảm cấu trúc phân tử pectin - Giảm độ nhớt dịch - Hỗ trợ quá trình lọc membrane, giảm tượng nghẽn hệ thống lọc - Tăng hiệu suất thu hồi quá trình lọc - Ổn định cấu trúc sản phẩm, giảm tượng kết lắng quá trình bảo quản sản phẩm  Thiết bị: Hệ thống thuỷ phân enzim Thiết bị hình trụ, đáy nón, có lớp vỏ áo để ổn định nhiệt độ, có cánh khuấy, nắp phẳng - Nguyên tắc hoạt động: đầu tiên dịch nâng nhiệt độ lên 40- 45 0C thiết bị trao đổi nhiệt Sau đó dịch đưa đến thiết bị ủ, đồng thời tiến hành bổ sung enzym pectinase Để tăng khả tiếp xúc enzym và chất, ta tiến hành khuấy dịch 2.2.6 Bài khí  Mục đích: - Giảm hàm lượng oxy, giảm tốc độ phản ứng oxy hóa - Tách bọt, hỗ trợ quá trình lọc  Thiết bị bài khí: Thiết bị bài khí Sau quá trình ủ enzym, dịch có nhiệt độ 40 – 420C, vào thiết bị bài khí theo phương tiếp tuyến với thiết bị dạng hình trụ qua cửa nhập liệu Người ta tạo áp lực chân không thích hợp thiết bị bài khí Khi đó, các khí dạng phân tán, hòa tan và phần nước cùng các hợp chất dễ bay khác thoát khỏi thiết bị Toàn hỗn hợp này vào phận ngưng tụ đạt trên đỉnh thiết bị bài khí Khi đó nước và cấu tử chuyển sang dạng lỏng tự chảy xuống phía đáy thiết bị bài khí Khí và các cấu tử không ngưng tụ bơm chân không hút thải ngoài Các khí phân tán và phần thoát khỏi dịch làm tăng tốc độ dòng chuyển động dịch theo các vòng xoáy xuống phía đáy thiết bị và thoát ngoài theo cửa thoát sản phẩm 2.2.7 Tách vi sinh vật  Mục đích: Loại bỏ vi sinh vật sản phẩm, ngăn chặn hư hỏng vi sinh vật  Thiết bị : Hệ thống tách vi sinh vật Tách vi sinh vật hệ thống màng membrane 2.2.8 Tách chất đắng: Quá trình tách tiến hành theo bước: - Bước 1: quá trình lọc màng membrane - Bước 2: quá trình hấp phụ chất đắng  Mục đích: - Quá trình lọc membrane: giảm hàm lượng chất, phân tử có kích thước khoảng 0,1-1 m; hỗ trợ quá trình hấp phụ chất đắng, hạn chế tắt nghẽn hệ thống trao đổi ion, tăng hiệu quá trình tách chất đắng - Quá trình hấp phụ chất đắng” giảm hàm lượng các hợp chất glycoside naringin, limonin… limonin kết hợp với acid citric tạo các hợp chất có vị đắng, giảm chất lượng cảm quan sản phẩm  Thiết bị : Hệ thống tách dịch và tách chất đắng - Tách phân tử có kích thước khoảng 0,1-1m :bằng hệ thống màng membrame Dịch qua hệ thống lọc UF phân thành hai dòng :thịt trên màng, dòng dịch qua màng - Tách chất đắng : thiết bị trao đổi ion Dòng dịch sau quá trình tách thịt tiếp tục đưa qua thiết bị hấp phụ chất đắng phương pháp trao đổi ion ( limonin, narrigin, polyphenols…) 2.2.9 Chuẩn bị dung dịch syrup đường nghịch đảo  Ưu điểm dung dịch đường nghịch đảo: - Tăng hàm lượng chất khô cho syrup - Tăng độ cho syrup - Ổn định chất lượng syrup , ngăn tượng tái kết tinh đường, - Tăng cường khả ức chế hệ vi sinh vật có syrup  Nấu syrup: Dung dịch nấu bao gồm tinh thể đường saccharose, nước, acid citric ( 0,30,5%) làm xúc tác cho phản ứng nghịch đảo đường, than hoạt tính  Thiết bị nấu : hình trụ, đáy nón, có lớp vỏ áo để ổn định nhiệt độ nấu, có cánh khuấy, nắp phẳng Thiết bị nấu nồi vỏ Để thu syrup không màu và suốt, ta thực đồng thời quá trình nghịch đảo dường và quá trình tẩy màu thiết bị nấu  Lọc syrup : Mấy lọc khung Lọc nóng các thiết bị lọc khung để làm dịch đường và loại bỏ các tạp chất Sử dụng bột trợ lọc quá trình tiến hành lọc Thiết bị lọc khung bao gồm các khung ghép lại với nhau, dịch lọc qua vải lọc ngoài còn bã lọc theo các rãnh thoát ngoài 2.2.10 Phối trộn :  Mục đích: cải thiện chất lượng sản phẩm, làm cho nước ép có vị hài hòa Thời gian phối trộn là 15 phút  Thiết bị: Hình trụ, đáy nón, có cánh khuấy, nắp phẳng Hệ thống phối trộn Dịch sau quá trình tách đắng, đưa đến thiết bị phối trộn với dịch đường syrup Để tăng mức độ đồng sản phẩm, ta tiến hành khuấy đảo hỗn hợp dịch và đường 2.2.11 Bao gói  Mục đích : - Bảo quản và hoàn thiện - Thuận tiện chi quá trình bảo quản 2.2.11.1 Chiết rót Máy chiết rót 2.2.11.2 Dán nhãn Máy dán nhãn 2.3 Yêu cầu sản phẩm : - Hàm lượng chất khô 11-11,2% - pH = 4-4,3 - Cảm quan: sản phẩm phải có hương vị, màu sắc đặt trưng nước cam, vị đắng nhẹ, dạng không cho phép có lắng nhẹ thịt bao bì Kết luận Hiện nay, vấn đề đặt các nhà sản xuất là phải tạo nhiều sản phẩm có tính cạnh tranh cao khắc nghiệt thị trường và thị hiếu người tiêu dùng Vì thế, công việc thiết kế nhà máy sản phẩm cần có lựa chọn kỹ lưỡng và thông minh, ngoài phải tuân thủ nghiêm vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng để trì tồn nhà sản xuất thực phẩm