Mục đích công nghệ
- Chuẩn bị: Nhiệt độ được nâng lên 60o C, độ nhớt giảm xuống, chuẩn bị cho quá trình sấy phun.
- Bảo quản: Làm bất hoạt vi sinh vật gây bệnh lây nhiễm vào nguyên liệu có nguồn gốc từ gà mẹ (Salmonella typhimurium), cũng như những vi sinh vật kém chịu nhiệt.
Các biến đổi của nguyên liệu
- Sinh học [11]
Tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật gây bệnh và một phần vi sinh vật không gây bệnh khác.
Các vi sinh vật gây bệnh thường có mặt trong dung dịch lòng đỏ trứng là:
Salmonella typhimurium, Campylobacter jejuni, Escheriachia coli O157:H7. Ngoài ra
dung dịch lòng đỏ trứng còn có thể bị nhiễm các vi sinh vật không gây bệnh khác và một số loài nấm men, nấm mốc…Sự có mặt của chúng trong dung dịch trứng sẽ làm cho dung dịch nhanh chóng bị biến đổi thành phần hóa học và hư hỏng.
Salmonella typhimurium được xem là vi sinh vật chỉ thị trong quá trình thanh
trùng.
- Hóa lý:
Sự bay hơi của nước trong dung dịch.
Có thể làm biến tính một phần các protein kém bền nhiệt, nhưng do nhiệt độ không cao nên mức độ biến tính không sâu sắc, không làm đông tụ protein.
Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của dung dịch giảm, một phần nước bị bốc hơi dẫn đến sự giảm nhẹ về khối lượng và tỷ trọng.
- Hóa học:
Phân hủy các cấu tử kém bền nhiệt như vitamin A, một số vitamin nhóm B Nhiệt độ tăng làm thúc đẩy các phản ứng thủy phân các triglyceride, tạo thành các diglyceride, monoglyceride và các acid béo tự do. Đây là tiền đề cho các phản ứng oxi hóa chất béo xảy ra mãnh liệt hơn, do các acid béo tự do dễ bị oxi hóa hơn các acid béo liên kết nằm trong các triglyceride.
Cholesterol cũng bị oxi hóa và tạo thành các cholesterol oxide gây độc.
Tuy nhiên các phản ứng oxi hóa chất béo nói chung xảy ra khi nhiệt độ cao và thời gian dài, còn trong chế độ thanh trùng các biến đổi này có xảy ra nhưng không đáng kể, sản phẩm vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng và tính chất cảm quan như ban đầu.
Ngoài ra có thể xảy ra phản ứng Maillard, do trong lòng đỏ có chứa một lượng nhỏ cacbohydrade, đồng thời trong quá trình phân tách có thể còn một lượng nhỏ lòng trắng còn bám lại với lòng đỏ, một lượng nhỏ cacbohydrade có thể có nguồn gốc từ lòng trắng.
- Hóa sinh:
Ức chế enzyme lyzozyme có nguồn gốc từ lòng trắng trứng.
- Cảm quan: Ít thay đổi.
Cấu tạo thiết bị gia nhiệt
- Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng để gia nhiệt dịch trứng lên 700C.
- Cấu tạo thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng: Bộ phận chính của thiết bị là những tấm bảng hình chữ nhật với độ dày rất mỏng và được là bằng thép không rỉ. Mỗi tấm bảng sẽ có bốn lỗ tại bốn góc và hệ thống các đường rãnh trên khắp bề mặt để tạo nên sự chảy rối làm tăng hệ số và bề mặt truyền nhiệt.
Hình 2.16: Hình dạng của bản mỏng
- Khi ghép các tấm bản mỏng lại với nhau trên bộ khung của thiết bị sẽ hình thành nên những hệ thống đường vào và ra cho dòng trứng và chất tải nhiệt. Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể, các nhà sản xuất sẽ bố trí những hệ thống đường dẫn thích hợp. DÒNG DỊCH TRỨNG CHẤT TẢI NHIỆT Dòng nhiệt vào Dòng sản phẩm ra Dòng nhiệt ra Dòng sản phẩm vào
Phương pháp thực hiện
Dịch trứng được bơm với áp lực 0,15-0,2 bar vào các bản mỏng xen kẽ nhau với chất tải nhiệt được bơm theo chiều ngược lại.
Yêu cầu
- Đạt được nhiệt độ mong muốn 60oC, độ nhớt giảm, thuận lợi cho quá trình đồng hóa.
- Loại bỏ mối nguy từ Salmonella.
Thông số công nghệ
- Nhiệt độ đầu vào của tác nhân nhiệt: 80-85o C
- Thời gian nâng và giữ nhiệt ở 60 oC: 210 giây
Bảng 2.1: Nhiệt độ và thời gian thanh trùng dung dịch trứng tối thiểu được quy định ở các quốc gia khác nhau (Cunniigham, 1990)
2.1.2.10. Sấy phun [1], [2], [10]
Mục đích công nghệ
- Chế biến: Dịch trứng được phân tán thành các hạt nhỏ li ti trong buồng sấy rồi tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy. Do đó, hơi nước sẽ được bốc hơi đi nhanh chóng, ta thu được Bột trứng.
- Bảo quản: giảm hàm ẩm xuống < 5%.
Các biến đổi nguyên liệu
- Vật lý: thay đổi về thể tích, khối lượng và tỷ trọng do ẩm bốc hơi.
- Hoá học: Hàm ẩm giảm nhanh.Xảy ra các phản ứng oxi hoá triglyceride, các axit béo tự do… . Phản ứng maillard: Đường + axit amin.
- Hoá lý: Sự bay hơi nước, và những cấu tử dễ bay hơi ở nhiệt độ cao. Sự chuyển pha của dịch trứng từ dung dịch lỏng thành dạng bột rắn.
- Sinh học: Nhiệt độ cao vi sinh vật bị bất hoạt.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình
- Nồng độ chất khô của nhập liệu:
Nồng độ chất khô quá cao làm độ nhớt tăng cao, khó sấy hoặc phải tốn chi phí năng lượng lớn.
Nồng độ quá thấp thì ẩm nhiều, thời gian sấy rất lâu và không mang lại hiệu quả kinh tế.
- Nhiệt độ tác nhân sấy:
Nhiệt độ quá cao thì thời gian sấy ngắn nhưng sẽ làm tổn thất chất dinh dưỡng, ảnh hưởng xấu đến cảm quan.
Nhiệt quá thấp: kéo dài thời gian sấy, hiệu suất sấy thấp.
- Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu trong buồng sấy.
- Lưu lượng dòng nhập liệu:
Ta không điều chỉnh trực tiếp lưu lượng nhập liệu mà chỉ thay đổi tốc độ bơm nhập liệu bằng cách thay đổi tốc độ quay của rotor trong bơm.
Tốc độ phun (ml/phút) càng tăng thì nhiệt độ ra của khí càng thấp, độ ẩm sản phẩm càng tăng hiệu suất thu hồi càng giảm.
Cấu tạo thiết bị sấy phun
Hệ thống sấy phun gồm có các thiết bị chính là buồng sấy, cơ cấu phun, caloriphe để cấp nhiệt cho tác nhân sấy, hệ thống quạt hút và hệ thống thu hồi sản phẩm.
- Cơ cấu phun sương: Cơ cấu phun có chức năng đưa dung dịch trứng vào buồng sấy dưới dạng hạt mịn (sương mù). Quá trình tạo sương mù sẽ quyết định kích thước các giọt lỏng và sự phân bố của chúng trong buồng sấy, do đó sẽ ảnh hưởng đến giá trị bề mặt truyền nhiệt và tốc độ sấy. Đây là quá trình quan trọng nhất trong kỹ thuật sấy phun.
Đầu phun ly tâm:
Đường kính đĩa quay 50 – 300 mm
Tốc độ quay 5 000 – 10 000 rpm
Hình 2.18: Đầu phun ly tâm
Kích thước hạt sau sấy đồng đều, có thể giải quyết về vấn đề độ nhớt cao và không chịu ảnh hưởng bởi sự mài mòn, sự tắt nghẹt đầu phun bởi nhập liệu huyền phù.
- Tácnhân sấy
Trong quy trình này ta chọn hơi nóng là tác nhân gia nhiệt. Nhiệt độ hơi nóng sử dụng thường dao động trong khoảng 150oC -250oC.
- Buồng sấy:
Dòng nguyên liệu và tác nhân sấy cùng chiều.
Buồng hình trụ cao, đáy côn. Không khí nóng và nhập liệu được đưa vào từ đỉnh buồng sấy. Loại buồng này thích hợp cho hạt kích thước lớn và mẫn cảm với nhiệt. Đặc biệt, những hạt bột có khuynh hướng dính vào thành buồng.
Hình 2.19: Buồng sấy phun
- Hệ thống thu hồi sản phẩm:
Bột sản phẩm sau khi sấy phun được thu hồi tại cửa đáy buồng sấy. Để tách sản phẩm ra khỏi khí thoát, ta sử dụng phương pháp lắng xoáy tâm với cyclon. Khí thoát ra sẽ đi vào cyclon từ phần đỉnh theo phương tiếp tuyến với thiết bị.
Bột sản phẩm sẽ di chuyển theo quỹ đạo hình xoắn ốc và rơi xuống đáy cyclon. Không khí sạch thoát ra ngoài theo cửa trên đỉnh cyclone.
- Quạt:
Dùng để tăng lưu lượng dòng không khí nóng chuyển động trong buồng sấy.
− Quạt phụ: Đặt trước caloriphe, hút không khí vào caloriphe để gia nhiệt.
Ngoài ra trong hệ thống sấy phun còn có các thiết bị phụ trợ như: thiết bị chứa dịch trứng, thiết bị lọc dịch, bơm cao áp dùng nhập liệu, caloriphe, cyclon….
Phương pháp thực hiện
Quạt hút không khí thông qua màng lọc và chuyển vào caloriphe (2) để gia nhiệt. Không khí sau khi gia nhiệt sẽ được thổi vào buồng sấy (1). Bơm cao áp (4) sẽ bơm nhập liệu từ bể chứa nguyên liệu dịch trứng (3) vào cơ cấu phun sương (5). Nhập liệu sau đó sẽ được chuyển thành sương mù, tiếp xúc trực tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, diễn ra quá trình sấy. Không khí ra khỏi buồng sấy có chứa các hạt sản phẩm sẽ đi vào cyclon (7) từ đỉnh theo phương tiếp tuyến với thiết bị. Bột sản phẩm sẽ di chuyển theo quỹ đạo hình xoắn ốc và rơi xuống đáy cyclon (7), khí được lọc và hút ra ngoài qua bơm (8). Một phần bột mịn theo không khí qua cylon (6), bột mịn rơi xuống đáy cyclon (6), còn không khí ra ngoài nhờ quạt hút (8).
Hình 2.20: Hệ thống thiết bị sấy phun
Yêu cầu
Sau khi sấy thu được bột mịn có kích thước khoảng 300 µm, độ ẩm bột mịn ≤ 5%
Thông số công nghệ
- Kích thước hạt sau sấy: ≤ 300µm
- Nhiệt độ tác nhân sấy: 230-2500C
- Nhiệt độ không khí ra: 900C
- Độ ẩm sau khi sấy: ≤ 5%
2.1.2.11. Rây
Mục đích công nghệ:
Hoàn thiện: Quá trình rây nhằm tạo sự đồng đều về kích thước của Bột trứng, tránh bị vón cục.
Các biến đổi của nguyên liệu
Vật lý: kích thước hạt trở nên đồng đều hơn.
Cấu tạo thiết bị
Thiết bị sử dụng là máy rây rung 3 tầng.
Thiết bị có 3 tầng rây đặt song song và chồng lên nhau. Mỗi tầng có một kích thước lỗ rây nhất định, kích thước lỗ rây giảm dần trong đó kích thước lỗ lớn nhất là ở tầng trên cùng, gần đầu nhập liệu. Bên dưới có các lò xo.
Nguyên lý hoạt động
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị là dựa vào sự khác nhau về kích thước dưới tác dụng của lực cơ học. Bột trứng sau khi sấy sẽ được đưa vào rây ở tầng trên cùng. Thiết bị được gắn bên dưới bằng hệ thống lò xo, chúng giúp cho thiết bị có thể rung động lên xuống và chuyển động xoay xung quanh trục của rây khi hoạt động làm cho khối bột khi vào thiết bị sẽ dễ dàng rơi xuống tầng dưới và các hạt lớn còn nằm ở các tầng trên có thể chạy ra ngoài, đồng thời ngăn cản sự tắc nghẽn lỗ rây. Các hạt nằm tầng giữa sẽ được đưa vào thiết bị bao gói.
Cả quá trình sẽ được thực hiện trong môi trường khí trơ (Nitơ).
Thông số công nghệ
- Kích cỡ sàng lọc: 120 – 200 mesh
- Kích thước hạt tiêu chuẩn: ≤ 100µm
2.1.2.12. Đóng gói:
Mục đích công nghệ:
- Hoàn thiện: quá trình bao gói nhằm phân chia sản phẩm về khối lượng, chất lượng và tăng tính cảm quan cho sản phẩm.
- Bảo quản:
Sau khi rây xong phải được bao gói ngay để hạn chế tổn thất hương và hạn chế hiện tượng hút ẩm.
Bột trứng sau khi sấy và rây sẽ có kích thước rất nhỏ, diện tích bề mặt riêng tăng, tốc độ hút ẩm tăng lên, làm độ ẩm của sản phẩm tăng lên, có thể dẫn đến hiện tượng vón cục và có thể dính vào thiết bị.
Bao bì hạn chế sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí và độ ẩm từ môi trường xung quanh đến Bột trứng. Muốn vậy bao bì dùng để bao gói thường làbao bì bằng plastic và phải có một lớp nhôm để chắn ánh sáng và tránh thất thoát hương.
Các biến đổi của nguyên liệu: Không có biến đổi đáng kể.
Phương pháp thực hiện:
- Bột trứng sau sấy phun sẽ được đưa qua hệ thống rây rồi vào thiết bị đóng gói với khối lượng từ 200g – 5kg.
- Thông thường người ta sử dụng bao bì giấy bên trong có thêm bao bì plastic để đựng sản phẩm. Yêu cầu chung về bao bì là phải hạn chế được sự tiếp xúc của ánh sáng, không khí và độ ẩm từ môi trường xung quanh. Người ta thường đóng gói trong thiết bị chân không hoặc thổi hỗn hợp 90% nitơ và 10% hydro vào túi bột trứng trước khi ép túi nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm.
Hình 2.22: Thiết bị đóng gói
Thông số công nghệ
- Khối lượng mỗi túi: 200g - 5kg bột
- Không khí cung cấp: không khí nén 0.5~0.7Mpa