6.1.3.10. Bảo ôn, đóng gói và hoàn thiện sản phẩm [2], [17], [18], [16]
Mục đích: Các loại đồ hộp sau khi thanh trùng làm nguội, được chuyển đến kho
thành phẩm để bảo ôn. Trong thời gian bảo ôn, các thành phần trong đồ hộp được tiếp tục ổn định về mặt phẩm chất và có thể phát hiện được các đồ hộp hỏng. Thời gian ổn định đồ hộp tối thiểu 15 ngày. Đồ hộp không được xuất xưởng trước thời gian này. Sau thời gian bảo ôn đồ hộp trước khi xuất kho phải đem dán nhãn, rồi đóng thùng. Các đồ hộp đó mới được coi là đủ tiêu chuẩn sử dụng.
Tiến hành:
Dán nhãn: Các hộp, chai lọ đựng sản phẩm đưa vào dán nhãn phải sạch, nguyên vẹn, không nứt mẻ, kín hoàn toàn. Các hộp bị bẩn sau khi thanh trùng nhất thiết phải rửa hay phun hơi nóng, làm khô rồi mới đưa vào dán nhãn. Tiến hành dán nhãn đồ hộp có thể dán bằng tay hay bằng máy.
Đóng thùng: Các đồ hộp nhỏ được đựng trong các thùng giấy carton, các đồ hộp lớn được đựng trong các thùng gỗ. Để việc vận chuyển được thuận lợi và dễ dàng. Gỗ dùng để đóng thùng phải nhẹ, sạch, không mục nát, độ ẩm từ 12-18%. Các thùng giấy
phải được làm chắc chắn và chỉ dùng giấy dày. Xếp hộp vào kiện, xiết đai và in mã hiệu, có thể tiến hành bằng tay hoặc bàng máy.
6.2. Quy trình sản xuất ở quy mô phòng thí nghiệm
6.2.1. Máy móc thiết bị cơ sở được cấp sử dụng trong đồ án
Bảng 6.1: Danh mục các thiết bị sử dụng trong nghiên cứu
STT Tên thiết bị Chủng loại/Hãngsản xuất Thông số kỹ thuật
1 Máy đồng hoá áp lựccao APV, Đan Mạch Model: 1000 2 Lò vi sóng Beko MOC20100S,Trung Quốc công suất 900WDung tích 20lít, 3 Máy xay sinh tố Elextrolux Công suất 400W,3 cấp độ xay 4 Cân 2 số Sartorius, Nhật Tối đa: 620g 5 Cân 4 số Sartorius, Nhật Tối đa: 210g
6 Cân xác định ẩm MB45 Trọng lượng tối thiểu: 0.5 gTrọng lượng tối đa: 50g 7 Tủ sấy Ecocell, USA Nhiệt độ: 5-250oC 8 Thiết bị thanh trùng TC – 336, Đài Loan Nhiệt độ: 132oC 9 Tủ hút Bestlab fume hood,Việt Nam
10 Thiết bị ghép mí lonbán tự động Thái Lan 11 Bếp điện Alma electric
cooker, Nhật Bản Model EC18 1000W 6.2.2. Quy trình sản xuất quy mô phòng thí nghiệm
Hình 6.4: Sơ đồ quy trình sản xuất quy mô phòng lab
6.2.3. Thuyết minh quy trình sản xuất ở quy mô phóng thì nghiệm
6.2.3.1. Nguyên liệu
6.2.3.2. Xử lý sơ bộ và làm sạch Làm sạch: Làm sạch:
Mục đích: làm sạch nhựa hạt sen còn sót lại trong hạt, tách bụi bẩn, vỏ còn sót lại
và làm giảm hàm lượng vi sinh vật có trên bề mặt quả nguyên liệu ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm [2].
Thực hiện:
- Cân 50g hạt sen sử dụng cân 2 số cho vào cốc 500ml. Hạt sen được ngâm trong nước muối (tỷ lệ 1 điều – 4 nước) nồng độ 5%.
- Thời gian ngâm 25 phút, đổ ra rổ nhựa sau đó bóc vỏ lụa sót, loại bỏ các hạt không đạt yêu cầu, rửa sạch bụi bẩn và nhựa dưới vòi nước, để ráo 10 phút ở nhiệt độ phòng trước khi tiến hành quá trình sấy điều bằng lò vi sóng.
Hình 6.5: Hạt sen ngâm trong nước muối
Yêu cầu: Hạt sen sau khi ngâm hạt phải trắng sạch, nước rửa trong. Hạt để ráo
trước khi tiến hành rang.
Chỉ tiêu kiểm soát:
- Độ sạch của hạt sen: kiểm soát bằng cảm quan. - Thời gian ngâm: kiểm tra bằng đồng hồ.
Sử dụng sấy trong lò vi sóng: Mục đích:
- Nhiệt độ làm bất hoạt nhựa sen nếu như trong quá trình xử lý còn sót lại tránh hiện tượng gắt cổ do nhựa gây ra và tủa khi gia nhiệt cho sản phẩm sữa cuối cùng. [2] - Làm biến đổi các tính chất cơ lý của hạt sen, làm độ bền cơ học của hạt giảm, hỗ
trợ quá trình nghiền diễn ra thuận lợi, tiêu diệt một phần vi sinh vật có trong hạt. - Trong quá trình vi sóng, các phản ứng hóa học diễn ra trong hạt sen làm tăng màu,
mùi vị cho sản phẩm, tránh gây mùi sống của hạt sen khi nấu.
Thực hiện: Hạt sen sau ngâm được để ráo 10 phút trên rổ nhựa tiến hành rải đều
vào đĩa sứ đường kính 20 cm cho vào lò vi sóng thực hiện quá trình.
Hình 6.6: Hạt sen sấy bằng lò vi sóng
Thiết bị: Lò vi sóng hiệu BEKO 20 lít xuất xứ Trung Quốc Yêu cầu:
- Hạt sen sau vi sóng phải có màu vàng nhạt, có hương thơm của điều sấy, hạn chế màu vàng đậm sẽ ảnh hưởng đến màu sắc và gây vị đắng cho sữa thành phẩm. - Hạt sau khi vi sóng phải tiến hành nghiền ngay, tránh để lâu ngoài không khí làm
cho cấu trúc của hạt không còn giòn làm giảm hiệu quả của quá trình nghiền.
6.2.3.3. Xay và Nghiền
Mục đích: quá trình nghiền làm giảm kích thước hạt, phá vỡ cấu trúc hạt làm các
chất hòa tan khuếch tán ra bên ngoài tạo điều kiện cho trích ly các chất trong dịch sữa dễ dàng hơn [2].
- Sử dụng phương pháp nghiền khô: hạt sen sau vi sóng tiến hành nghiền khô trong máy xay khô, thời gian 30 giây với mức 2 theo công suất 400W của máy.
- Sau đó trộn hạt sen đã nghiền xay với nước tiến hành trong máy xay ướt Elextrolux (Trung Quốc).
- Trong thời gian 1 phút 20 giây với mức 2 theo công suất 400W của máy (được xem là đồng hóa đơn giản bằng phương pháp khuấy trộn). Nhằm tạo dịch sữa đồng nhất thuận lợi cho quá trình thủy phân.
Hình 6.7: Nghiền khô (trái), nghiền ướt (phải)
Yêu cầu:
- Khi xay khô hạt sen phải thành dạng bột mịn khô, tránh xay quá mức dẫn đến tạo thành một khối bột nhão, dính sẽ dẫn đến tạo vón cục khó hòa tan khi phối trộn với nước.
- Khi xay ướt tránh xay thời gian quá lâu, tốc độ quá mạnh dẫn đến tạo bọt quá nhiều gây tổn thất dịch sữa. Vớt bỏ lượng bọt tạo thành tránh gây ảnh hưởng đến quá trình thủy phân.
6.2.3.4. Lọc và ly tâm
Mục đích: thu được dịch lọc chỉ gồm chất hòa tan trong nước hoặc huyền phù rất
nhỏ lơ lửng trong dịch lọc [2]. Thực hiện:
Dòng sữa nguyên liệu sau khi lọc sơ bộ được đưa đến thiết bị ly tâm để tách phần bã còn sót lại ở mức dưới 0.166 m/s trong 20 phút để tách bã mà không mất đi lượng chất tan có trong dung dịch.
Hình 6.8: Bã và dịch lọc
Cuối mỗi quá trình đo lại lượng chất khô còn lại đẻ tính hiệu suất trích ly và thu hồi.
6.2.3.5. Thủy phân Mục đích: [2]
- Sử dụng enzyme α – amylase hỗ trợ quá trình thủy phân tinh bột làm độ nhớt của dịch sữa ở mức vừa phải, tạo điều kiện cho quá trình lọc, tăng hiệu suất thu hồi hàm lượng chất khô cho dịch sữa trích ly.
- Mặc khác thời gian nấu đủ để phân giải protein dễ dàng cho việc tiêu hóa, tăng thời gian bảo quản do công đoạn này tiêu diệt phần nào vi sinh vật.
Thực hiện:
- Dịch sữa sau khi xay đồng nhất được tiến hành đun sôi trên bếp điện đến 100oC giữ nhiệt khoảng 10 phút để dịch sữa được hồ hóa thực hiện trong cốc 500ml. Sau
đó mới hạ nhiệt độ xuống 90oC bằng điều kiện phòng (thích hợp điều kiện thủy phân) rồi tiến hành bổ sung enzyme bắt đầu quá trình thuỷ phân duy trì nhiệt độ 85-95 oC trong điều kiện phòng thí nghiệm.
- Sau thủy phân dịch sữa được bất hoạt enzyme ở nhiệt độ 100oC thời gian 30 phút để làm mất đi hoạt tính của enzyme.
- Dụng cụ: nhiệt kế rượu 100 oC, đũa khuấy.
Ghi chú: Sau khi phân giải emzyme dùng phương pháp định tính và định lượng
với dung dịch Iot để xác định lượng tinh bột còn lại trong dung dịch. Lập công thức tổng cho quá trình và đưa liều lượng và thời gian thủy phân thích hợp và chỉ tiêu tinh bột có thể tổn tại trong sản phẩm để tạo giá trị cảm quan.
Hình 6.9: Thủy phân dịch sữa
Yêu cầu:
- Khi tiến hành thủy phân dịch sữa phải được khuấy thường xuyên tránh bị cháy dưới đáy.
- Thủy phân sữa trong ca inox miệng nhỏ tránh gây lượng bay hơi quá nhiều trong quá trình thủy phân.
- Theo dõi kỹ nhiệt độ thủy phân tránh vượt quá 95oC gây bất hoạt enzyme dẫn đến quá trình thủy phân không hiệu quả.
Chỉ tiêu kiểm soát: Nghiên cứu thời gian thủy phân thích hợp: kiểm soát bằng
6.2.3.6. Phối trộn
Mục đích: Bổ sung chất nhũ hóa, chất ổn định giúp giữ cấu trúc ổn định của sản
phẩm trong thời gian bảo quản không bị tách lớp, tạo độ mịn, độ nhớt, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm [2], [4].
Thực hiện: Tiến hành phối trộn các nguyên liệu bổ sung ( nước, đường, phụ gia )
được tiến hành nghiên cứu tạo thành dịch sữa thành phẩm có trạng thái lỏng thích hợp.
Dụng cụ: cân 2 số, cốc 100ml chứa phụ gia và đường, cốc 500ml chứa nước. Yêu cầu: Phụ gia ổn định được phối trộn khi dịch sữa nóng ở nhiệt độ 50 – 60oC phù hợp với nhiệt độ hòa tan của các phụ gia tránh dịch sữa nguội phụ gia khó hòa tan và vón cục.
Chỉ tiêu kiểm soát: Độ hòa tan của phụ gia ổn định, độ mịn của dịch sữa: kiểm
soát bằng cân lượng bã còn lại trên rây lọc 0,1mm.
6.2.3.7. Đồng hóa
Mục đích: quá trình đồng hóa sẽ giúp hệ nhũ tương được đồng nhất, ổn định về
kết cấu, tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Dưới áp lực của quá trình đồng hóa, các phần tử trong dịch bị cắt mạch, giãn nở, thay đổi cấu trúc, các hạt cầu béo được chia nhỏ, kết quả là tất cả bị phá vỡ thành những phần tử có kích thước nhỏ, phân tán đồng đều vào khối dịch, liên kết của khối dịch được bền vững hơn và trạng thái đồng nhất hoàn toàn. Khối dịch mịn hơn rất nhiều [2], [4].
Thực hiện: dịch lọc được gia nhiệt đến 60 oC bắt đầu thực hiện quá trình đồng hoá áp lực cao.
Sử dụng phương pháp đồng hóa nhũ tương được tiến hành trong máy đồng hóa áp lực cao APV với thông số tối ưu được nghiên cứu trong quá trình.
Yêu cầu: Thiết bị đồng hóa phải được vệ sinh bằng nước nóng nhiều lần trước khi
cho sữa vào đồng hóa để tránh nhiễm khuẩn từ thiết bị vào dịch sữa.
Chỉ tiêu kiểm soát: Áp suất đồng hóa sữa: kiểm soát bằng điều chỉnh các van của
Hình 6.10: Đồng nhất dịch sữa
Chỉ tiêu kiểm soát:
- Thời gian xay: kiểm soát bằng đồng hồ - Công suất xay: điều chỉnh máy xay.
Sau quá trinh đồng hóa thường có quá trình lọc lại nhằm mục đích: Loại bỏ những thành phần không tan, cặn nhỏ từ dịch sữa và dịch siro, tạo độ mịn, tránh cảm giác nhám khi uống sữa. Lọc bằng rây 0,1mm, hỗ trợ quá trình đồng hóa bằng nhũ tương tránh kẹt máy.
Thực hiện: cho dịch sữa qua rây 0,1mm dụng cụ hỗ trợ muỗng khuấy dụng cụ chứa cốc thuỷ tinh 1000ml.
6.2.3.8. Chiết rót và tiệt trùng
Chiết rót
Mục đích: Chiết rót – Ghép mí Chuẩn bị lon:
Lon rửa sạch bụi bẩn bằng nước tiến hành xử lý nhiệt ở 121 oC/2 phút bằng thiết bị tiệt trùng nằm ngang.
Dịch sữa sau đồng hoá được tiến hành bài khí ở 85 oC sau đó tiến hành rót chiết 160ml vào lon sau đó ghép mí bằng máy ghép mí lon.
Chỉ tiêu kiểm soát: Lượng sữa chiết rót vào chai: kiểm soát bằng ống đong
250ml.
Tiệt trùng
Mục đích: Sữa từ hạt sen là một môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi sinh
vật. Vì vậy có thể dễ dàng gây hư hỏng do vi khuẩn và nấm mốc phát triển nếu không xử lý nhiệt triệt để. Mục đích của tiệt trùng bằng nhiệt là giảm số lượng vi sinh vật sống sót xuống đến mức chấp nhận được [2], [4].
Thực hiện:
Sử dụng máy tiệt trùng nằm ngang thực hiện quá trình ở các điều kiện tối ưu nghiên cứu.
Hình 6.12: Tiệt trùng bằng nồi tiệt trùng nằm ngang
Chỉ tiêu kiếm soát: Thời gian và nhiệt độ tiệt trùng: kiểm soát bằng điều chỉnh
thiết bị tiệt trùng.
CHƯƠNG 7: LẬP KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU, THỬ NGHIỆM7.1. Sơ đồ nghiên cứu thị trường [1], [17], [25] 7.1. Sơ đồ nghiên cứu thị trường [1], [17], [25]
Hình 7.1: Sơ đồ nghiên cứu sản xuất sữa hạt sen
Khảo sát đặc điểm và thành phần hóa học của hạt sen Nghiên cứu thị trường và xây dựng profile cho
sản phẩm
Xây dựng quy trình sản xuất Đánh giá chất lượng sản phẩm và mức độ chấp nhận của khách hàng
Khảo sát các sản phẩm sữa hạt sen trên thị trường
Khảo sát thị hiếu người tiêu dùng Xây dựng profile sản phẩm
Đánh giá chất lượng nguyên liệu
Nghiên cứu công thức phối trộn nguyên liệu chính
Nghiên cứu chế độ và thời gian vi sóng khi xử lý nguyên liệu
Đánh giá chất lượng sản phẩm
Đánh giá mức độ chấp nhận của khách hàng Nghiên cứu chế độ đồng hóa cho sản phẩm
Nghiên cứu hiệu suất thu hồi chất khô bằng enzyme α-amylase
Nghiên cứu công thức phụ gia ổn định cấu trúc
Nghiên cứu điều kiện tiệt trùng cho sản phẩm Lựa chọn nguyên liệu
Xây dựng tiêu chuẩn cơ sở cho
7.2. Khảo sát chất lượng nguyên liệu
7.2.1. Mục đích
Đánh giá loại nguyên liệu được lựa chọn có đạt tiêu chuẩn để đưa vào nghiên cứu sản xuất sữa hạt sen.
Đánh giá thành phần dinh dưỡng của hạt sen nguyên liệu (béo, đạm, đường) để từ đó dễ dàng cho việc tính toán tỷ lệ phối trộn tạo sản phẩm sữa cuối cùng có thành phần dinh dưỡng như mong muốn.
7.2.2. Yêu cầu nguyên liệu
Hạt sen vỡ tư, không nát, vụn.
Hạt có mùi đặc trưng của hạt sen, không có mùi ôi, mùi lạ. Không bị sâu mọt, không nấm mốc, côn trùng.
Độ ẩm của hạt không quá cao, nằm trong khoảng cho phép 5-6%. 7.2.3. Chuẩn bị mẫu
Hạt sen được sử dụng cho nghiên cứu là loại hạt sen tươi. Mẫu mang về được bảo quản ở nhiệt độ phòng, hút chân không, bảo quản nơi khô thoáng, tránh ánh nắng trực tiếp. Hạt sen được kiểm tra chất lượng bằng cách gửi mẫu kiểm nghiệm tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lượng chất lượng 3. Tiến hành đo độ ẩm bằng cân sấy ẩm hồng ngoại. 7.2.4. Phương pháp thực hiện
Đánh giá chất lượng nguyên liệu thông qua kiểm tra các chỉ tiêu hóa lý: - Độ ẩm được xác định bằng cân sấy ẩm hồng ngoại tại 93 Tân Kỳ Tân Quý.
- Chỉ tiêu hàm lượng protein, béo, carbohydrate và hàm lượng Aflatoxin tại Trung tâm kỹ thuật tiêu chuẩn đo lường chất lượng 3.
7.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của các quá trình sản xuất lên chất lượng sản phẩm
7.3.1. Tính toán công thức phối trộn nguyên liệu chính [28], [29]
7.3.1.1. Mục đích
Xác định tỷ lệ nước phối trộn với dịch trích ly để thu được dịch sữa sản phẩm có hàm lượng chất béo mong muốn, tỷ lệ nước đưa vào nghiền tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thủy phân, tỷ lệ nước phối trộn phù hợp để hòa tan các nguyên phụ liệu khác,
thuận lợi cho quá trình lọc và ảnh hưởng đến trạng thái cảm quan cuối cùng của dịch sữa sau này. Công thức tỷ lệ được xây dựng dựa vào hàm lượng chất béo cuối cùng mong muốn mẫu sữa đạt được, theo đó hàm lượng chất béo trong khoảng 0,5 1,2 g/100ml.
Xác định tỷ lệ phối trộn đường để tăng độ ngọt, tăng thành phần dinh dưỡng, cung cấp năng lượng và cải thiện tính chất cảm quan của sản phẩm. Nếu lượng đường quá cao thì sản phẩm sẽ có vị ngọt gắt đồng thời chi phí nguyên vật liệu cao dẫn đến giá thành của sản phẩm cao, hiệu quả kinh tế thấp. Ngược lại, hàm lượng đường bổ sung quá thấp,