Lọc thô Khô đậu Nghiền Thuỷ phân Bã Nước Bã Nước tương Chiết chai Lọc tinh Lam ngu iô Thanh trùng Nước Rửa sạch Chai, nút Lọc Lắng tự nhiên
Chất bảo quản Thanh trùng Trích ly
Phối chế Ngâm Bã Nước HCl 32% Na2Co3 Trung hoa Nước
Thuyết minh quy trình công nghệ:
Khô dầu sau khi ép dầu thường đóng thành bánh, lau sạch rồi nghiền nhỏ khoảng 0.5 - 1 mm. Tiếp theo đem nguyên liệu đi thuỷ phân, tuỳ theo hàm lượng đạm có trong nguyên liệu ta phải tính toán để đưa acid vào cho phù hợp. Cho nước, acid và bánh dầu vào nồi thuỷ phân có nắp kín. Sau đó mở hơi để đun sôi trong 4 - 5h đầu ở 125 – 1300C, với áp suất 2.5kg/cm2. Sau đó hạ áp suất xuống đến khi chín ta được dịch phân giải. Dịch phân giải được bơm sang nồi trung hoà. Dùng Na2CO3 để trung hoà đến 5 - 6.2. Sau khi trung hoà xong, bơm dịch sang hệ thống lọc thô. Tuỳ theo loại độ đạm mà nước và muối cho vào khác nhau.
Bã lọc sau quá trình lọc thô có thể trích ly lấy nước tương loại 2, loại 3 để phối chế với nước 1 tạo ra các loại nước tương có độ đạm khác nhau… hay dùng làm phân bón. Dịch lọc sau quá trình lọc thô được bổ sung một lượng nước thích hợp sau đó được bơm vào thiết bị phối chế. Tại đây người ta có bổ sung vào dịch các phụ gia như: gia vị, caramen, muối. Sau quá trình phối chế, dịch sẽ được bơm vào thiết bị thanh trùng, nhiệt độ thanh trùng là 98 – 1000C, thời gian 10 - 20 phút. Cuối quá trình thanh trùng ta bổ sung chất bảo quản (natri benzoate) để tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm. Dung dịch sau khi thanh trùng được bơm qua bồn lắng tự nhiên từ 3 - 7 ngày sẽ cho lọc tinh bằng thiết bị lọc băng tải. Tiếp theo nước chấm được chiết vào chai với hệ thống chiết chai dựa trên nguyên lý chân không. Sau đó, được đem đi đóng nắp và dán nhãn. Các sản phẩm được cho vào lốc và thùng rồi đem đi lưu kho và xuất xưởng
Các quá trình trong quy trình công nghệ :
Quá trình nghiền
Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình thuỷ phân Biến đổi :
• Vật lý: Nguyên liệu được nghiền tới kích thước hạt phù hợp là 0.5 - 1mm. Kích thước hạt nghiền không nên quá nhỏ vì làm giảm hiệu suất tận dụng nguyên liệu và tốn năng lượng cho quá trình nghiền. Kích thước hạt không nên quá lớn vì sẽ gây vón cục trong quá trình thuỷ phân, giảm hiệu suất sử dụng nguyên liệu.
Nghiền còn có thể làm tăng nhiệt độ của khối hạt do ma sát trong quá trình nghiền. Sau quá trình nghiền có thể bị thất thoát nguyên liệu do còn sót lại trong máy nghiền dẫn đến giảm khối lương nguyên liệu đầu ra so với đầu vào.
Trong một số qui trình, sau khi nghiền nguyên liệu có thể được rang để tạo mùi thơm trước khi vào quá trình thuỷ phân.
Các biến đổi khác không đáng kể
Thuỷ phân
Mục đích:
- Khai thác, trích ly từ trong khô dầu phộng các chất hoà tan, hoặc biến đổi chất không hoà tan thành chất hoà tan.
- Chế biến, biến đổi tối đa protein có trong nguyên liệu thành acid amin. Biến đổi :
• Vật lý :
- Có sự tăng về nhiệt độ, phần lớn do tác nhân gia nhiệt, một phần do phản ứng thuỷ phân toả nhiệt.
- Tăng về thể tích nguyên liệu do trương nở.
- Tỷ trọng của nguyên liệu giảm
• Hoá học :
Protein thuỷ phân thành acid amin và peptid. Ngoài ra, còn có các biến đổi:
- Phản ứng phân huỷ acid amin: deamin hoá, decarboxyl hoá …
- Phản ứng kết hợp giữa acid amin và các chất khác như đường (Maillard)
- Tinh bột thuỷ phân thành đường maltose rồi thành glucose và fructose 2(C6H10O5) n ---> nC22H 22O11 ---> 2nC 6H12O6
- Cellulose thuỷ phân thành pentose và cuối cùng thành furfural ( C5H3O4)n ---> nC5H10O5 ---> nC4H3O(CHO).
- Ngoài ra, nhóm carbohydrate còn có thể tạo thành Caramel do phản ứng cháy của đường, furfurol, hydroxymethyl furfurol và các dẫn xuất khác.
- Chất béo phân ly thành glycerin và các acid béo
• Hoá lý :
Sự di chuyển của các chất hoà tan từ khô đậu nành vào dịch thuỷ phân, dẫn đến sự tăng dần nồng độ trong suốt quá trình thuỷ phân cho đến giới hạn của quá trình.
Sự thay đổi về trạng thái mẫu thuỷ phân, từ hai pha rắn và lỏng tách biệt thành một hỗn hợp gồm dịch chiết và bã.
Biến đổi về sinh học và hoá sinh: không đáng kể
• Cảm quan :
Đây là giai đoạn biến đổi mạnh của nguyên liệu, sự tương tác giữa các biến đổi hoá học đã nêu ở trên sẽ hình thành về cơ bản màu sắc và mùi vị của nước tương.
• Các yếu tố ảnh hưởng:
Lượng nguyên liệu tham gia thuỷ phân so với lượng (thể tích) acid cho vào thuỷ phân, kích thước nguyên liệu, các yếu tố của bản thân nguyên liệu (độ ẩm, lượng béo, lượng protein).
Lượng acid sử dụng và nồng độ (đối với công nghệ sản xuất nước tương bằng phương pháp hoá giải acid sử dụng là HCl nồng độ khoảng 32% w/w, so với 36% là nồng độ acid HCl đậm đặc nhất).
Nhiệt độ và áp suất tiến hành thuỷ phân.
Thời gian vận hành
Các thông số này có tương quan qua lại lẫn nhau. Tổng hoà các yếu tố này sẽ quyết định đến hiệu suất thuỷ phân (được tính bằng lượng đạm có trong dịch trích ly so với lượng đạm tổng ban đầu có trong khô đậu phộng). Hiệu suất thuỷ phân đạt được khoảng 65% (giá trị tham khảo)
Phương pháp thực hiện & thông số kỹ thuật:
Cho nguyên liệu vào nồi, sau đó ta dùng bơm hút HCl vào thiết bị thuỷ phân. Nguyên liệu chỉ chiếm tới 67 - 70% thể tích thiết bị. Hơi nước được sục trực tiếp vào đáy của thiết bị. Áp suất được điều chỉnh qua đồng hồ đo áp suất và van giảm áp. Nhiệt độ được kiểm soát nhờ tính toán lượng hơi sục vào và đầu đo nhiệt độ. Mẫu thử sẽ được lấy để kiểm tra nhanh xem có thể dừng quá trình thuỷ phân hay chưa.
Nhiệt độ tiến hành là 125 – 130C, áp suất 2.5 kg/cm2, thời gian từ 5 - 8giờ. Điểm dừng quá trình thuỷ phân được xác định nhanh (bên cạnh việc kiểm soát các thông số trên) lượng hơi furfural thoát ra bằng giấy aniline acetate. Nếu lượng furfural hết thoát ra, giấy không ngả sang màu đỏ thì ngừng quá trình thuỷ phân, ngưng cấp hơi, để bình
thuỷ phân nguội tự nhiên trong khoảng 12 giờ. Sau đó bơm dịch sau thuỷ phân qua thiết bị tiếp theo. pH sau quá trình thủy phân khoảng 2.5.
Với cách thức làm nguội tự nhiên ngay trong bình thuỷ phân, người ta phải trang bị nhiều thiết bị làm việc xen kẽ nhau. Quá trình vệ sinh thiết bị được thực hiện sau từng mẻ vào cuối ngày làm việc bằng nước sạch ở nhiệt độ thường.
Quá trình trung hoà
Mục đích:
- Giảm nồng độ acid trong dung dịch
- Tạo muối NaCl tạo vị mặn cho sản phẩm. Biến đổi
• Hóa học:
Chủ yếu là phản ứng của HCl và Na2CO3 cho ra CO2 thoát lên. Sự thoát khí này có thể cuốn theo một số mùi khó chịu trong đậu phộng . pH của dung dịch được nâng cao lên đến 5 - 6.2.
• Hoá lý
Các thành phần chất béo không hoà tan trong dịch thuỷ phân nổi lên trên bề mặt, ta có thể loại bỏ ngay.
• Cảm quan:
Điều chỉnh độ chua của nước tương theo pH. Điều chỉnh vị mặn của nước tương, vì sản phẩm của phản ứng trung hoà này chính là muối ăn.
Yếu tố ảnh hưởng:
Độ nhớt của dịch sau thuỷ phân, độ nhớt cao thì quá trình trung hoà diễn ra lâu hơn. Nhiệt độ thấp quá trình trung hoà kéo dài hơn, lượng hoá chất sử dụng có thể dư (do phản ứng trung hoà không xảy ra ngay tức thời).
Chuyển động của dịch thuỷ phân: khi trung hoà phải dùng cánh khuấy để tăng hiệu quả của quá trình trung hoà, tốc độ cánh khuấy cũng như việc sử dụng hay không sử dụng tấm chặn trong bồn chứa sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả quá trình.
Độ đạm của dịch thuỷ phân: đối với dịch thuỷ phân sản xuất ra nước tương có độ đạm cao, hoặc bản thân có độ đạm cao, pH có thể duy trì có mức cao hơn so với pH của
dịch thuỷ phân có độ đạm thấp. Vì trong quá trình tiếp theo và trong thời gian bảo quản thành phẩm sau này, quá trình thuỷ phân, sự phát sinh và phát triển của vi sinh vật có thể xảy ra. Độ pH thấp sẽ góp một phần vào bảo quản nước tương thấp đạm, chống hiện tượng biến chua hoặc cặn.
Phương pháp thực hiện & thông số kỹ thuật:
Trước tiên, dịch thuỷ phân được vận chuyển sang thiết bị trung hòa. Sau đó, Na2CO3 được cho vào từ từ với lượng tính toán trước sao cho pH sau thuỷ phân khoảng 2.5 được đưa về khoảng 5 - 6.2, Cánh khuấy bọc composite được vận hành để chống hiện tượng trung hoà cục bộ. Tuỳ vào tốc độ cánh khuấy mà thời gian trung hoà có thể từ 20 - 30 phút.
Sau khi trung hoà, toàn bộ dịch được vận chuyển sang thiết bị lọc và tiến hành quá trình lọc thô.
Quá trình lọc thô
Mục đích:
Khai thác, tách dịch đã thuỷ phân ra khỏi phần bã đậu phộng. Biến đổi :
• Vật lý:
Dịch thuỷ phân đã nguội, quá trình thuỷ phân dừng lại, phần khô đậu phộng không còn khả năng trương nở. Chỉ những bã thô mới tách ra khỏi dịch sau trung hoà, các bã mịn vẫn còn trong nước tương. Do đó, cần phải có nhiều quá trình lọc nữa thì nước tương mới trong được.
• Hoá lý:
Sau khi tách riêng phần bã và phần dịch nước tương, lượng bã đó vẫn được tận dụng để thu hồi chất hoà tan và cho ra nước tương có nồng độ đạm thấp
hơn. Sự phối chế giữa những loại dịch chiết này cho ra những sản phẩm nước tương khác nhau về độ đạm.
Các yếu tố ảnh hưởng :
Nhiệt độ của nước rửa giải ảnh hưởng đến trước hết là khả năng thu hồi triệt để chất hoà tan, sau đó là khả năng bị nhiễm vi sinh. Nếu nhiệt độ nước cao thì tiêu tốn năng
lượng gia nhiệt và không cần thiết. Do vậy ngươi ta sử dụng nước thường (không phải nước muối như trong sản xuất nước tương bằng phương pháp lên men) để rửa bã.
Lượng nước rửa giải: lượng nước rửa giải nhiều sẽ làm ảnh hưởng đến nồng độ chất hoà tan trong dịch nước tương. Tuỳ vào hiệu suất thu hồi tối đa, khả năng công nghệ của thiết bị… mà lượng nước sẽ được tính toán hợp lý nhất.
Phương pháp thực hiện & thông số kỹ thuật
Trong công nghiệp, người ta dùng thiết bị lọc khung bản, dịch nước tương được vận chuyển bằng bơm, quá trình tháo bã thực hiện theo chu kỳ. Hoặc đơn giản hơn là dùng một tấm lưới lọc (vật liệu là polypropylen) lọc theo nguyên tắc trọng lực. Dịch thuỷ phân được đưa lên bề mặt lưới lọc, cấu tạo tương tự như phin cà phê, thiết bị đảo trộn sẽ giúp chất lỏng thoát khỏi bã dễ dàng hơn. Quá trình lọc thường được tiến hành hai lần kế tiếp nhau trên cùng một thiết bị.
Lần thứ nhất: toàn bộ dịch sau trung hoà được vận chuyển lên lưới lọc, nước tương thô sẽ chảy qua lưới lọc, xuống bộ phận chứa bên dưới. Sau đó nước tương được bơm đi phối chế. Tuỳ năng suất mà lượng nguyên liệu vận chuyển lên lưới lọc, lượng nước tương thô thu được trong bộ phận chứa được xác lập. Lần lọc này lấy ra từ 60 - 80% lượng chất chiết được từ đậu phộng.
Lần lọc thứ hai: nước sẽ được phun từ trên xuống, bộ phận đảo trộn sẽ giúp nước thấm đều vào bã đậu phộng. Dịch chiết tiếp tục được thu hồi với cách thức tương tự như trên. Lần lọc này lấy ra 20 - 40% lượng chất chiết được từ đậu phộng
Quá trình chiết chai, dán nhãn Mục đích:Hoàn thiện sản phẩm.
Phương pháp thực hiện: Chai thuỷ tinh được rửa bằng nước lạnh, sau đó được sấy khô ở nhiệt độ cao.
Sản phẩm được rót vào chai theo dung tích quy định. Lượng thừa được hút ra theo nguyên tắc hút chân không.Nhãn in theo mẫu và đúng quy cách, có đầy đủ thông tin cần thiết cho người tiêu dùng. [10]