II. Quy trình công nghệ
1. Quá trình chuẩn hóa và hiệu chỉnh hàm lượng chất khô
1.1 Mục đích quá trình: hoàn thiện sản phẩm.
béo, hàm lượng béo trung bình hay giàu béo mà có tỷ lệ khác nhau. Theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ, tỷ lệ (khối lượng) giữa chất béo và chất khô không béo trong sữa đặc không đường là 1:2,25
Sau khi chuẩn hóa sữa sẽ bổ sung thêm một số phụ gia như chất ổn định hệ nhũ tương, chất ổn định protein,…để ổn định cấu trúc sản phẩm cuối cùng.
1.2 Các biến đổi xảy ra
Trong quá trình chuẩn hóa, các chỉ tiêu vật lý của sữa sẽ thay đổi như tỷ trọng, hệ số truyền nhiệt,…
1.3 Thiết bị
Thực hiện trên hệ thống các thiết bị ly tâm và phối trộn điều khiển tự động.
Sử dụng thiết bị ly tâm dĩa: gồm chén xoay chuyển động tròn trong lớp vỏ cố định.
Bên trong chén xoay có các dĩa xếp chồng lên nhau, các dĩa sẽ chuyển động với vận tốc bằng vận tốc chén xoay. Trên các dĩa có các lỗ được sắp xếp sao cho có thể tạo một dòng chảy xuyên từ dĩa trên cùng xuống đến đáy của chén xoay.
Nhập liệu được phân phối vào ở đáy chén xoay, sau đó theo các kênh được tạo thành bởi các lỗ đi vào khoảng trống giữa các dĩa. Tại khoảng trống này dưới tác dụng của lực ly tâm, pha nặng sẽ di chuyển ra xa tâm của dĩa, còn pha nhẹ sẽ di chuyển vào gần tâm của dĩa và đuaợc đẩy lên đỉnh của chén xoay để thu hồi.
Ngoài ra trong thiết bị còn xảy ra quá trình trượt giữa hai lớp chất lỏng trong khi ly tâm góp phần phá vỡ hệ nhũ tương. Hai pha nặng và nhẹ được thu hồi thông qua cơ cấu chảy tràn, được thiết kế thêm “dĩa trọng lực”.
a) Nguyên lý hoạt động của thiết bị ly tâm dĩa
b) Dĩa ly tâm c) Dòng chuyển động giữa các dĩa
Hình 2.2 : Thiết bị ly tâm dĩa
Sử dụng thiết bị phối trộn hình trụ đứng: cấu tạo gồm thùng khuấy bên trong có
cánh khuấy dạng bản mỏng được gắn vào trục khuấy. Tốc độ quay của cánh khuấy tương đối thấp khoảng 20 – 150 rpm, các phân tử chất lỏng được chuyển động tròn quanh trục và chuyển động ly tâm là chính. 1. Chất lỏng tỷ trọng thấp 2. Chất lỏng tỷ trọng cao 3. Dĩa 1. Dĩa ly tâm 2. Lỗ nạp liệu 3. Lỗ biên
Hình 2.3: Thiết bị phối trộn chất lỏng
Nếu hàm lượng béo trong sữa tươi thấp hơn yêu cầu: sử dụng thiết bị phối trộn hình trụ đứng, có cánh khuấy và bộ phận gia nhiệt. Cream hoặc AMF được bổ sung vào sữa tươi để nâng hàm lượng béo lên.
Nếu hàm lượng chất béo trong sữa tươi cao hơn yêu cầu: sử dụng hệ thống chuẩn hóa sữa gồm có thiết bị truyền nhiệt, thiết bị ly tâm, các dụng cụ đo tỷ trọng và lưu lượng dòng chảy, các van và hộp điều khiển. Đầu tiên, sữa được bơm vào thiết bị trao đổi nhiệt để làm tăng nhiệt độ của sữa lên 55 - 650C, sau đó sữa được đưa vào thiết bị ly tâm để tách riêng thành 2 dòng sản phẩm: sữa gầy (0.05% chất béo) là dòng sản phẩm có tỷ trọng cao và cream (40% béo) là dòng sản phẩm có tỷ trọng thấp. Cuối cùng, 1 phần cream sẽ được
1.Thùng khuấy với đáy tròn hoặc nón.
2. Bích 2 ( ghép phần nắp với thân thiết bị).
3. Nắp thiết bị. 4. Hộp đệm.
5. Khớp nối tháo và lắp cánh khuấy. 6. Hộp giảm tốc.
7. Động cơ truyền chuyển động. 8. Cửa nạp liệu
9. Cửa sữa chữa và cửa quan sát. 10. Trục khuấy
11. Cánh khuấy
12. Tay đỡ thùng khuấy. 13. Chân đỡ
phối trộn lại với sữa gầy để tạo ra sản phẩm có tỷ lệ béo và chất khô không béo đúng yêu cầu . Các dụng cụ đo tỷ trọng và lưu lượng dòng chảy sẽ được kết nối với chương trình phầm mềm để xử lý số liệu, nhờ đó mà quá trình chuẩn hóa được thực hiện và điều khiển hoàn toàn tự động.
1.4 Thông số công nghệ
Tỷ lệ (khối lượng) giữa chất béo và chất khô không béo là 1:2,25 (Theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ).
Sau khi chuẩn hóa sữa sẽ bổ sung thêm một số phụ gia:
• Chất ổn định: sodium, potassium, hoặc calcium citrates với tỷ lệ 2 g/kg dùng riêng hoặc 3 g/kg nếu kết hợp cả 2 loại.
• Chất điều chỉnh pH: carbonates và phosphates của sodium, potassium hoặc calcium; di-, tri-, và polyphosphates tỷ lệ 2 g/kg dùng riêng hoặc 3 g/kg nếu kết hợp • Chất tạo độ nhớt: carrageenan 150 mg/kg