Để tạo vị ngọt cho nước giải khát, người ta có thể sử dụng nhiều hợp chất có bản chất hóa học và cấu trúc khác nhaụ Đến nay, các nhà khoa học đã tìm
thấy hàng trăm chất hóa học có khả năng tạo nên vị ngọt. Chúng được tách từ
thực vật hoặc được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp. Tuy nhiên, chỉ vài chục chất được phép sử dụng trong công nghệ thực phẩm. Tùy theo quy định của mỗi quốc gia mà danh mục các chất ngọt được phép sử dụng có thể khác nhaụ
Tại Công ty Cổ phần Bia – Nước giải khát Cần Thơ, sử dụng chủ yếu
đường cát trắng (saccharose) và một lượng nhỏ aspartame để giảm nồng độ bix cho sản phẩm. Tuy nhiên với sản phẩm nước tăng lực có bổ sung thêm đường glucosẹ
2.8.1. Saccharose
Trong tự nhiên, mía và củ cải đường có chứa nhiều saccharosẹ Do đó, chúng được sử dụng làm nguyên liệu để sản xuất saccharose dạng tinh thể.
- Độ hòa tan: saccharose tan tốt trong nước. Một lít nước ở 150C có thể
hòa tan được 1970g đường saccharosẹ Tuy nhiên, saccharose lại ít tan trong ethanol
- Phản ứng caramel hóa: là một cách hóa nâu không có sự tham gia của acid amin hay protein, chỉ có đường saccharose và nhiệt độ. Khi đường được đun nóng trên điểm nóng chảy, chúng xậm màu và hóa nâụ Tiến trình này xảy ra dưới điều kiện môi trường acid, kiềm, kèm theo sự biến đổi mùi vị. Điểm bất lợi chính của phản ứng này là sự sinh ra sản phẩm cháy khét khó chịu, có vị đắng nếu như tiến trình không được kiểm soát. Vậy kiểm soát tiến trình caramel hóa là rất quan trọng trong sản xuất kẹo cũng như nước giải khát.
(Nguồn: Bùi Thị Quỳnh Hoa, 2007)
2.8.2. Glucose
Glucose là monosaccharide được sản xuất với sản lượng nhiều nhất hiện naỵ Ở quy mô công nghiệp, người ta sản xuất đường glucose từ tinh bột, sử dụng chế phẩm α-amylase và glucoamylasẹ
- Độ hòa tan: glucose tan tốt trong nước, nhưng ít tan trong ethanol, không tan trong các dung môi hữu cơ như ether, chloroform hoặc benzen.
2.8.3. Aspartame
Hình 11. Công thức cấu tạo phân tử aspartame
Ở dạng tinh thể, aspartame có màu trắng, không mùi, độ ổn định rất caọ
Ở nhiệt độ phòng, thời gian bảo quản của aspartame có thể kéo dài đến một năm.
Độ hòa tan của aspartame trong nước không caọ Một lít nước ở 200C có thể hòa
tan được 60g aspartamẹ
Trong dung dịch, tính ổn định của aspartame phụ thuộc vào các giá trị
nhiệt độ, pH và thời gian bảo quản. Thông thường, các tính chất của aspartame không bị thay đổi khi nhiệt độ nằm trong khoảng 20÷250C, pH 3,0÷5,0. Khi pH quá acid hoặc quá kiềm và nhiệt tăng cao, aspartame bị phân hủy và vị ngọt cũng bị biến mất.
Aspartame cho vị ngọt tương tự như đường saccharosẹ Đây là một ưu
điểm lớn của aspartame so với các chất tạo vị ngọt khác. Hiện nay, aspartame
được sử dung phổ biến trong công nghiệp sản xuất nước giải khát, đặc biệt là để
CHƯƠNG 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT CÓ GAS
Hình 12. Sơ đồ quy trình sản xuất nước giải khát có gas 3.1. Công đoạn xử lý nước
Công ty Cổ phần Bia Nước giải khát Cần Thơ sử dụng nguồn nước máy do Thành phố Cần Thơ cung cấp, nguồn nước này đã đạt tiêu chuẩn là nước sinh hoạt. Nhưng muốn sử dụng làm nước nguyên liệu cho Nước giải khát thỉ nước máy phải qua hệ thống xử lý nước của Công tỵ Hệ thống xử lý nước của Công ty
được Trung tâm bảo vệ môi trường WATECH lấp ráp. Nấu syrup Lọc syrup Làm nguội 10-12oC Pha chế Máy Hỗn hợp Bồn chứa T=4oC Máy chiết Đóng nắp Thiết bị làm lạnh Thành Phẩm Hơi nước Chai Thiết bị súc rửa chai Xử lí Nước máy Đường RE
Hệ thống xử lý nước của Công ty gồm có: bồn lọc áp lực, hệ trao đổi ion, bồn trung chuyển, bồn than hoạt tính và cột vi lọc.
3.1.1. Sơ đồ xử lý nước tại Công ty Cổ phần Bia Nước giải khát Cần Thơ
Hình 13. Sơ đồ xử lý nước Nước máy Bồn lọc áp lực Hệ trao đổi ion Bồn trung chuyển Bồn than hoạt tính Cột vi lọc Nước đã xử lý
3.1.2. Thuyết minh quy trình xử lý nước
Lọc áp lực
Nước máy do nhà máy nước cung cấp được hai bơm, bơm đến bồn lọc áp lực, tại đây dưới tác dụng của áp lực nước sẽđi qua lỗ lọc còn bụi và các chất có phân tử lớn được giữ lại và loại bỏ.
Hệ trao đổi ion
Thiết bị trao đổi ion gồm hai cột để trao đổi cation và anion, mỗi cột có chiều dài 2m, đường kính 0,5m, bên trong là các hạt nhựa ionit đươc giữ lại nhờ
hai mặt bích, Mỗi mặt bích có 12 ống nhỏ, mỗi ống có chiều dài 20cm, đường kính 4,2cm. Trên mỗi ống đều có các rảnh nhỏ dẫn nước vào, kích thước lỗ của các rãnh nhỏ hơn kích thước hạt nhựa có tác dụng giữ những hạt nhựa lại, phía dưới mỗi ống có lỗ để dẫn nước vàọ Hạt nhựa có kích thước rất nhỏ, có màu vàng nâụ
Nước đi từ dưới lên sẽ tiếp xúc với hạt nhựa cationnit mang kim loại Na, K và H2 không hoà tan trong nước để thay thế cho những ion Ca2+, Mg2+ của muối hòa tan trong nước. Sau đó nước được chảy qua bồn chứa hạt nhựa iononit,
các anion như − − 2−
4 3 , ,NO SO
Cl ,… sẽ được tách ra khỏi nước sau khi qua cột
anionit. Do đó sẽ biến nước cứng thành nước mềm mà không làm giảm giá trị pH của nước. Tại Công ty Cổ phần Bia Nước giải khát Cần Thơ hoạt hóa cột anionit bằng dung dịch NaOH và hoạt hóa cột cationit bằng dung dịch HCl.
Nước sau khi qua hệ thống trao đổi ion và trước khi vào bồn trung chuyển công nhân làm việc tại đây sẽ trích Clorine với một dư lượng cho phép không cao hơn 2ppm. Nhằm để tiêu diệt vi sinh vật.
Bồn trung chuyển
Bồn trung chuyển hay còn gọi là bồn chứa thô, bồn được làm bằng inox và có thể tích là 10m3. Tại bồn chứa thô, nước được đảm bảo cả về tiêu chuẩn hóa lý lẫn tiêu chuẩn vi sinh. Nước từ bồn trung chuyển được chia thành hai đường:
- Một đường cấp cho rửa chai và vệ sinh.
Bồn than hoạt tính
Nước tại bồn trung chuyển, sẽ được bơm qua bồn than hoạt tính. Tại đây nước sẽ được khử mùi, màu, loại được dư lượng Cl2 và loại được cặn cực nhỏ
(nếu có). Sau đó nước sẽđược bơm qua cột vi lọc. Cột vi lọc
Cột vi lọc có kích thước lỗ lọc rất nhỏ với đường kính chỉ khoảng 5µ,với kích thước lỗ lọc nhỏ như vậy, nên nước sau khi qua cột vi lọc đảm bảo là nước sạch. Nước sạch này sẽđược dùng cho sản xuất nước giải khát.
3.2. Chuẩn bị sirô
3.2.1. Quy trình nấu đường tại Công ty Cổ phần Bia Nước giải khát Cần Thơ
Hình 14. Quy trình nấu đường
Đường Làm nguội Sirô Hòa tan Gia nhiệt Lọc
3.2.2. Thuyết minh quy trình
Trước tiên, nước được bơm vào nồi nấu có cánh khuấy mạnh động liên tục. Mở van hơi nước đi vào đường ống gia nhiệt bao quanh vỏ trong của nồi nấu hai vỏ. Lúc nhiệt độ của nước trong nồi đạt đến 60÷700C ta tiến hành đổ từ từ đường vào và tiếp tục gia nhiệt. Cho một lượng acid citric tiến hành quá trình nghịch đảo đường (sugar inversion). Gia nhiệt cho đến khi dung dịch được đạt
được nhiệt độ 85÷900C thì ngưng van hơi nước và giữ ở nhiệt độ này khoảng 15 phút tạo điều kiện cho quá trình chuyển hóa đường saccharose thành glucose và fructosẹ Tiếp theo cho vào nồi nấu một lượng chất bảo quản natri benzoate để
chống nấm mốc. Sau cùng, ta bơm dung dịch đường qua bồn lọc và làm nguộị Tiến hành lọc nóng (80÷850C) và làm nguội (xuống 10÷120C) sirô trong điều kiện kín để đảm bảo hạn chế sự tái nhiễm vi sinh vật vào sirô. Sử dụng vải lọc để
lọc các tạp chất có trong sirô, dùng áp lực của máy bơm đểđẩy sirô trong đường
ống đi qua bề mặt vải lọc thực hiện quá trình lọc, vải lọc được đặt ngay trước bồn làm nguộị Sirô sau khi làm nguội đến nhiệt độ cần thiết được bơm qua bồn trung gian để tồn trữ, từđây sirô được bơm đi sản xuất.
3.3. Pha chế sirô thành phẩm
Từng nguyên liệu phụ sẽđược chuẩn bị theo quy trình riêng
- Đối với acid hữu cơ, nếu sử dụng acid dạng tinh thể, người ta sẽ hòa tan acid vào nước để tạo thành dung dịch acid có nồng độ xấp xỉ 50%. Quá trình này thực hiện trong thiết bị chuẩn bị dung dịch acid. Chú ý là phải để acid hòa tan hoàn toàn vào nước và tạo nên một dung dịch đồng nhất.
- Đối với chất màu, chất ức chế vi sinh vật, hương liệu… ta cũng thực hiện như đối với acid hữu cơ. Mỗi thành phần sẽ được chuẩn bị trong một thiết bị
riêng. Cần lưu ý là sử dụng chất màu dạng bột, ta sẽ hòa tan vào trong nước để
tạo dung dịch màu có nồng độ dao động trong khoảng 20÷50%.
Thông thường, tổng thể tích các dung dịch acid, chất màu, chất ức chết vi sinh vật, hương liệu… chiếm xấp xỉ 8% tổng thể tích của sirô thành phần.
Quá trình pha chế: sirô nguyên liệu được bơm vào trước, cho cánh khuấy bắt đầu quay, lần lượt bổ sung nước, các dung dịch acid, chất màu, chất ức chế vi
sinh vật… vàọ Khi các cấu tử này hòa tan hoàn toàn hết thì giảm tốc độ cánh khuấy và cho hương liệu vàọ Sau cùng, ta sẽ lấy mẫu sirô thành phẩm để kiểm tra một số chỉ tiêu chất lượng. Trong nhóm chỉ tiêu hóa lý, quan trọng nhất là chỉ
tiêu về nồng độ chất khô và pH. Về cảm quan, người ta sẽ đánh giá sơ bộ độ
trong, màu sắc, mùi của sirô thành phẩm.
Kết thúc quá trình pha chế sirô thành phẩm, thì sirô sau khi được pha chế
sẽđược hệ thống bơm, bơm vào máy hỗn hợp. Máy hỗn hợp sẽ phối trộn sirô đã
được pha chế với nước lạnh đã được làm lạnh từ thiết bị làm lạnh theo một tỷ lệ được định sẵn thành một hỗn hợp đồng nhất. Sau đó hỗn hợp này sẽ được sục khí CO2 tiến hành quá trình bão hòa CO2.
Sirô sau khi được bão hòa, thì sẽ được bơm qua bồn chứạ Tại bồn chứa, sirô sẽ được sục một lượng CO2 (nếu trong quá trình bão hòa CO2 chưa đạt yêu cầu).
3.4. Chiết rót, đóng nắp và hoàn thiện sản phẩm
Trước khi rót sản phẩm phải kiểm tra các tiêu chuẩn hoa lý, cảm quan. Việc rót sirô vào chai tiến hành trong các thiết bị chuyên dùng, có thể là dây chuyền tự động công suất lớn bao gồm nhiều máỵ Dây chuyền tự động rót sản phẩm vào chai công suất 8000 chai/giờ làm việc theo nguyên tắc sau:
Chai đựng trong các sọt được đưa lên băng tải và máy tự động nhấc các chai ra khỏi sọt đưa tới máy rửa chaị Chai sau khi được rửa sạch và qua sát trùng mới được đưa đến một máy rót chai, trên đường đi (băng tải) người ta kiểm tra độ
sạch và loại trừ các chai bị sứt mẻ. Máy rót và đóng nắp chai gồm hai bộ phận liên quan tới nhau, bộ phận rót và bộ phận đống nắp. Đầu tiên chai được đưa đến máy rót làm việc theo cơ cấu rót áp lực đến ngấn quy định. Trong các chai sứt mẻ
chân không không thể có được và do đó sẽ không rót vào chai nàỵ
Chai đã rót sirô được chuyển qua một máy ghép nắp, máy tựđặt lên mỗi chai một miếng giấy nhôm và sau đó dập kín miệng chaị Sau khi đóng nắp chai, chai sẽ được băng chuyền, chuyển tải đến bộ phận dán nhãn và hoàn thiện sản phẩm.
Tại bộ phận dán nhãn, công nhân sẽ dán nhãn bằng taỵ Chai sau dán nhãn sẽđược xếp vào kết (kết 35 chai và kết 24 chai), công nhân sẽ chất kết lên Balet vào đưa vao kho chờ cất giữ.
Trên mỗi tờ nhãn có ghi đầy đủ thông tin như: tên sản phẩm, ngày tháng sản xuất, hạn sử dụng, thành phần các nguyên liệu làm nên sản phẩm, cách sử
dụng, cách bảo quản và tên Công ty sản xuất.
3.5. Chất lượng sản phẩm
Nước giải khát là sản phẩm thực phẩm, là loại dễ bị biến đổi về chất lượng khi có tác động của các yếu tố bên ngoàị Chúng cần được bảo vệ khỏi ảnh hưởng không tốt của môi trường xung quanh như: độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng, vi sinh vật…
Nếu sản phẩm đặt nơi ẩm ướt có thể dẫn đến nút chai bị rỉ sét, một số
thành phần như vitamin C, A, B, chất màu…dễ bị ánh sáng hoặc nơi có nhiệt độ
cao tác dụng làm giảm hàm lượng của chúng trong sản phẩm, do đó cách bảo quản sản phẩm tốt nhất nên đặt sản phẩm nơi thoáng mát, ít ẩm. Tương tự như
các loại thực phẩm khác, chất lượng nước pha chếđược đánh giá bởi ba nhóm chỉ
tiêu chính: cảm quan, hóa lý và vi sinh. Tùy theo yêu cầu của sản phẩm mà mỗi nhà máy sản xuất sẽ tựđề xuất mức giới hạn cho từng chỉ tiêụ
- Chỉ tiêu cảm quan: bao gồm màu sắc, độ trong, mùi và vị. Cụ thể, trạng thái của nước giải khát phải đồng nhất, không kết tủa hay đóng cục, có màu sắc, mùi vịđặc trưng cho từng loại sản phẩm mà có yêu cầu khác nhaụ
- Chỉ tiêu hóa lý: quan trọng nhất là tổng hàm lượng chất khô, hàm lượng
đường, CO2, pH, cường độ màu
- Chỉ tiêu vi sinh: phổ biến nhất là tổng số vi khuẩn hiếu khí, tổng số nấm men, nấm móc và hàm lượng một số vi sinh vật nguy hiểm gây bệnh như Ẹcoli, Staphylococus aureus,… Riêng đối với sản xuất nước giải khát có gas, người ta còn quan tâm đến nhóm vi sinh vật kỵ khí có khả năng sinh bào tử như
Clostridium perfrigens.
Ngoài những chỉ tiêu cơ bản trên, các nhà máy sản xuất còn tiến hành kiểm tra thêm một số chỉ tiêu khác nhằm đảm bảo cho chất lượng sản phẩm luôn
được ổn định, ví dụ như kiểm tra nồng độđồng nhất của chai, lon, độ kín của nấp chai và mí ghép lon để tránh tổn thất CO2 trong quá trình bảo quản, kiểm tra độ đầy của sản phẩm trong bao bị, kiểm tra phần thể tích không khí trong chai, lon sau đóng nắp,… và một số chỉ tiêu khác. Phòng kiểm tra chất lượng sản phẩm (phòng KCS) của nhà máy sẽ lấy mẫu trong mỗi ca sản xuất để xác định các chỉ
tiêu nói trên. Ngoài ra, một số nhà máy còn tiến hành lưu mẫu đểđối chiếu lại với những khiếu nại sau này nếu có của người tiêu dùng. Các loại sản phẩm nước giải khát thường có thời hạn sử dụng là một năm hoặc hơn.
3.6. Nguyên nhân gây hư hỏng sản phẩm và cách xử lý
Hư hỏng do các hiện tượng hóa học: Sản phẩm hư hỏng do các hiện tượng hóa học xảy ra có thể do phản ứng giữ các thành phần của sản phẩm với nhau hay giữa các thành phần sản phẩm với bao bì. Các phản ứng hóa học này, làm cho sản phẩm có màu sắc mùi vị giảm đi nhiềụ
Hư hỏng do các ảnh hưởng cơ lý: Quá trình xảy ra do bảo quản và vận chuyển dẫn đến sản phẩm bị nén gây vỡ chai, mẻ chai (chai thuỷ tinh), chai bị
biến dạng (chai PET)…..
Cách xử íý:
- Các sản phẩm hư hỏng do ảnh hưởng của hóa học đều không thể sử dụng
được, phải hủy bỏ.
- Các sản phẩm do ảnh hưởng cơ lý, về chất lường sản phẩm không giảm nhưng không có giá trị hoặc kém giá trị thương phẩm, có thể thay bằng bao bì khác.
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận
Qua gần bốn tháng thực tập ở quý công ty, tôi đã học hỏi được rất nhiều
điều bổ ích, mà ở trường tôi chưa được thực hành, như: cách xác đinh độ gas