CHƯƠNG 2 : CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ
2.2. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ
2.2.2.1. Phân loại và làm sạch
Đậu nành là nguyên liệu chính trong sản xuất sữa đậu nành, nĩ quyết định tỷ lệ thu hồi protein và chất lượng sản phẩm đặc biệt là giá trị cảm quan. Do đĩ trong sản xuất, đậu nành phải được lựa chọn đúng tiêu chuẩn chất lượng (bảng 2.1).
Mục đích
Loại bỏ những hạt đậu nành khơng đủ tiêu chuẩn về kích thước, chất lượng, loại bỏ được những hạt thối, hỏng…
Làm sạch giúp loại bỏ đất đá, bụi bẩn, cũng như các VSV bám trên bề mặt vỏ hạt đậu nành.
Phân loại và làm sạch đảm bảo những hạt đậu nành đưa vào sản xuất với chất lượng tốt nhằm nâng cao chất lượng sữa đậu nành thành phẩm.
Các biến đổi trong quá trình làm sạch
Chủ yếu là biến đổi về cảm quan, các biến đổi khác hầu như khơng đáng kể: Làm cho hạt sạch hơn, sáng hơn, tăng giá trị cảm quan, đồng thời cũng làm tăng chất lượng sản phẩm.
Hạt đậu nành khơ và đạt tiêu chuẩn chất lượng được đưa vào hệ thống làm sạch đậu. đậu được phân loại theo kích cỡ và tách các tạp chất lẫn trong hạt đậu như cát, sỏi, các mảnh vụn cành cây,…các hạt đậu nành khơng đạt tiêu chuẩn cũng bị loại bỏ ra ngồi. Tiếp theo hệ thống làm sạch bề mặt hoạt động tách các chất dính bám trên bề mặt hạt đậu. Kết quả thu được những hạt đậu nành sạch và đồng đều sẵn sàng cho các cơng đoạn tiếp theo.
2.2.2.2. Sấy nhẹ
Mục đích 1
2
- Gia nhiệt cho đậu nành để làm giảm bớt hàm lượng oligosaccharide (raffinose, stachyose), làm tăng khả năng tiêu hĩa, tạo mùi thơm cho hạt đậu nành, giảm mùi hăng để gĩp phần tăng giá trị cảm quan của sản phẩm, giảm VSV bám trên vỏ đậu.
Các biến đổi trong qua trình gia nhiệt:
Vật lý: trong quá trình gia nhiệt, nhiệt độ của nguyên liệu tăng lên đáng kể nhờ khơng khí nĩng ( 95oC).
Hĩa học: dưới tác dụng của nhiệt độ, liên kết giữa lớp vỏ và lá mầm bị phá vỡ, lớp vỏ đậu nành bắt đầu bị nứt. Trong quá trình gia nhiệt hạt đậu nành được đảo trộn liên tục nên một phần vỏ sẽ được tách ra do ma sát giữa các hạt đậu nành với nhau. Đặc biệt trong quá trình này, một số hợp chất tạo mùi đặc trưng được tạo thành, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Tuy nhiên khơng nên gia nhiệt quá cao hay thời gian gia nhiệt quá dài để sản phẩm khơng cĩ mùi khét.
Hĩa lý: xảy ra quá trình thốt ẩm từ bên trong hạt ra ngồi mơi trường ngồi, độ ẩm của đậu nành 12-13%.
Hĩa sinh: một số protein bị biến tính do nhiệt độ cao.
Cảm quan: loại bỏ mùi hăng, tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. Sản phẩm cĩ mùa sáng hơn. Đồng thời trong quá trình gia nhiệt một số hợp chất tạo mùi đặc trưng được hình thành.
2.2.2.3. Tách vỏ
Mục đích:
Thành phần vỏ đậu nành chủ yếu là cellulose, khơng cĩ dinh dưỡng, cĩ mùi hăng nên trước khi đưa vào quá trình nghiền ướt cần tách vỏ và để tăng hiệu suất lọc sau này.
2.2.2.4. Chần
Mục đích:
Diệt vi sinh vật.
Tăng hiệu suất quá trình nghiền. Làm mềm đậu giảm thời gian nấu.
Các biến đổi trong quá trình chần:
Về vật lý: trong quá trình chần hạt đậu nành hút nước, trương nở dẫn đến sự tăng về kích thước, khối lượng từ 2-3 lần. Hạt đậu nành trở nên mềm hơn.
Về hĩa lý: nước cĩ tính lưỡng cực nên khi ngấm vào hạt nĩ sẽ làm cho các phân tử protein, lipid, glucid… bị hydrat hĩa và làm cho chúng trở nên phân tán trong dung dịch sữa sau này. Trong quá trình này một số oligosaccharide như rafinose, stachyose là nguyên nhân gây khĩ tiêu được trích ly ra khỏi hạt đậu nành.
Về cảm quan: giảm mùi hăng khĩ chịu của hạt đậu nành Tiến hành
Hạt đậu nành được chần qua nước nĩng nhiệt độ 950C. Trong thời gian 5phút để trương nở tạo điều kiện tăng hiệu suất nghiền và tăng tỷ lệ thu hồi. - Lượng nước tiêu hao : 1m3/ 10 tấn sản phẩm.
- Lượng nhiệt tái sử dụng : 70%
- Lượng hơi tiêu hao cho gia nhiệt: 0,05 – 0,06 kg hơi/kg sản phẩm.
2.2.2.5. Nghiền ướt
Mục đích
- Phá vỡ cấu trúc tế bào để giải phĩng các chất protein, glucid, lipid vào trong nước tạo thành dung dịch huyền phù đồng thời vơ hoạt enzym lipoxydase và giảm mùi khĩ chịu cho đậu nành.
Tiến hành
- Đậu đã được làm sạch đưa vào bộ phận nghiền kín, tại đây kết hợp bổ sung nước nĩng nhiệt độ 60-800C và sodium bicarbonate (NaHCO3). Sau quá trình nghiền tạo ra hỗn hợp dịch đậu.
Các biến đổi trong quá trình nghiền ướt:
- Về vật lý: các hạt đậu nành giảm kích thước đáng kể, thành các hạt mịn, dịch lỏng gia tăng nhiệt độ do sử dụng nước nĩng quá trình nghiền.
- Về hĩa học: phân hủy một số chất mẫn cảm với nhiệt độ.
Các yếu tố ảnh hưởng
Phương pháp nghiền ảnh hưởng rất nhiều đến khả năng trích ly protein, độ mịn trong dung dịch huyền phù, do vậy cần xác định huyền phù, do vậy cần xác định tỷ lệ đậu nước tốt nhất cho máy nghiền
- Nếu sử dụng nước ít sẽ gây ra hiện tượng phát sinh nhiệt độ do ma sát giữa cối và các thành phần hạt. Như vậy nếu nhiệt độ khơng được truyền đi nhanh sẽ tích tụ lại, gây biến tính protein, giảm hiệu suất thu hồi.
- Nếu sử dụng nhiều nước, nghiền khơng kỹ, độ mịn kém, gây tổn thất protein vì hịa tan khơng hết protein.
Qua tham khảo thực tế từ các báo cáo thí nghiệm làm sữa đậu nành tại phịng thí nghiệm cho đến báo cáo thực tế sản xuất tại nhà máy sản xuất sữa đậu nành Việt Nam- Vinasoy em chọn tỷ lệ tỉ lệ đậu: nước = 1:8 và lượng NaHCO3 sử dụng khoảng 1,2- 1,4%.
2.2.2.6. Lọc
Mục đích:
- Loại bỏ thành phần bã đậu, thu lấy dịch huyền phù sữa là hỗn hợp cĩ thành phần chính là protein và chất béo.
- Giúp cho quá trình truyền nhiệt tốt hơn trong các giai đoạn sau. - Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm.
Các quá trình biến đổi:
- Về vật lý: cĩ sự thay đổi về thể tích.
- Về hĩa học: hầu như khơng cĩ thay đổi về thành phần hĩa học, tuy nhiên cĩ sự tổn thất một phần protein, glucid… trong bã đậu.
- Về hĩa lý: sự thay đổi trạng thái từ dung dịch dạng huyền phù sang lỏng.
- Tiến hành rửa bã đậu 1 lần sau khi lọc, dùng nước nĩng nhiệt độ 70-750C để rửa bã. Dịch sau lọc và rửa bã sẽ được chuyển sang thiết bị nấu.
- Yêu cầu: sau khi lọc xong dịch sữa cĩ màu đặc trưng của sữa đậu nành, tinh thể đồng nhất, khơng cĩ cặn hay lợn cợn.
Sữa sau khi lọc xong thường nhiều vi khuẩn: 15000 – 20000 vi khuẩn lactic/ cm3. Vì vậy cần được tiến hành gia nhiệt ngay. Nếu để lâu lượng acid lactic tạo thành sẽ làm thay đổi pH dung dịch sữa. Thay đổi pH sẽ làm thay đổi căn bản tính chất của protein. Khi pH gần đến điểm đẳng điện của protein đậu nành nĩ sẽ đĩng vĩn lại làm mất giá trị cảm quan cũng như chất lượng sản phẩm sữa.
2.2.2.7. Nấu
Mục đích:
Phân hủy các chất cĩ hại trong đậu như chất ức chế trysine, hemaglutinine.
Diệt vi sinh vật cĩ hại. Khử mùi tanh của đậu nành. Diệt một số enzyme.
Nấu cịn làm tăng giá trị dinh dưỡng của sữa và gia trị cảm quan được nâng cao, đồng thời cịn cĩ tác sụng kéo dài thời gian bảo quản sữa đậu nành.
Tiến hành:
- Bơm dung dịch sữa vào nồi nấu, nhiệt độ nấu là 87-930C giữ trong khoảng 20 phút, trong nồi nấu cĩ cánh khuấy để đảm bảo nhiệt độ đồng đều trong khối dịch.
- Nhiệt độ nấu phải phù hợp:
Nhiệt độ cao quá làm giảm hàm lượng dinh dưỡng, ảnh hưởng đến chỉ tiêu cảm quan cảu sữa đậu nành: mùi vị, màu sắc, trạng thái và các chỉ tiêu hĩa lý: độ nhớt, độ hịa tan cũng bị thay đổi.
Nhiệt độ thấp quá các chất gây độc chưa bị phân hủy hết các enzyme và vi sinh vật vẫn chưa bị tiêu diệt làm cho sản phẩm sữa dễ bị hư hỏng, giảm chất lượng trong những cơng đoạn sau.
Các biến đổi
- Hĩa học: phân hủy một số chất mẫn cảm với nhiệt độ,phân hủy một số chất cĩ hại cĩ trong đậu như ức chế trypsine, hemaglutinine. Một số vitamin bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt.
- Sinh học: tiêu diệt và ức chế cácvi sinh vật cĩ trong dung dịch. - Hĩa sinh: vơ hoạt một số enzym, protein bị biến tính sơ bộ. - Hĩa lý: một số chất mùi dưới tác dụng của nhiệt sẽ bay hơi.
2.2.2.8. Phối trộn
Mục đích
- Hồn thiện, cải thiện, làm tăng giá trị cảm quan (màu, mùi, vị…), tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
Các biến đổi trong quá trình phối trộn - Vật lý: độ nhớt của dung dịch tăng.
- Hĩa học: hàm lượng chất khơ tăng.
- Cảm quan: tăng giá trị cảm quan của sản phẩm về màu, mùi, vị… Tiến hành
- Sau khi nấu ta thực hiện qua trình phối trộn, phối trộn dung dịch sữa với đường và phụ gia.
- Lượng đường bổ sung trong giai đoạn này theo tỷ lệ khối lượng đường nước là 25% khối lượng dịch sữa phối trộn.
Các phụ gia sử dụng:
CMC : lượng sử dụng là 0,1% khối lượng dịch sữa vào phối trộn. Kali sorbat: lượng sử dụng là 500ppm.
Thiết bị sử dụng
Quá trình phối trộn được thực hiện trong nồi nấu. Ngay khi quá trình nấu kết thúc, ta tiến hành đưa nước đường và phụ gia vào để khuấy trộn.