Bảng 3.1 So sánh 2 quy trình công nghệ
Quy trình 1 Quy trình 2
Xử lý nhiệt trước quá trình cô đặc
Tiêu diệt vi sinh vật, vô hoạt enzyme
Không xử lý nhiệt trước quá trình cô đặc
lipase giúp hạn chế quá trình thủy phân chất béo.
Ổn định thành phần protein trong sữa. Khi tiệt trùng, hiện tượng biến tính và kết tủa protein sẽ không xuất hiện thêm. Do đó ổn định chất lượng thành phẩm
Các vi sinh vật, enzyme không bị vô hoạt. Khi tiệt trùng thành phần protein không được ổn định, có thể xảy ra hiện tượng biến tính và kết tủa protein làm sản phẩm lợn cợn không đồng nhất.
Giải pháp: Cần kiểm soát chặt chẽ điều kiện và chất lượng sữa trước khi đưa vào sản xuất
Quá trình cô đặc chân không màng rơi:
Cấu tạo: phúc tạp hơn so với hệ thống cô đặc bằng màng
Giá thành: Chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cao hơn
Thiết bị chân không tuổi thọ ngắn, chi phí bảo trì, bảo dưỡng cao
Đòi hỏi công nhân vận hành phải có tay nghề
Vận hành: liên tục
Quá trình cô đặc bằng Membrane:
Cấu tạo: hệ thống được lắp đặt dễ dàng, chi phí vận hành thấp.
Không tốn nhiều chi phí cho thiết bị phụ trợ
Giá thành: Chi phí đầu tư thiết bị ban đầu thấp hơn, dễ dàng bảo trì bảo dưỡng.
Vận hành: Tính liên tục trong quá trình sản xuất không cao, phải vệ sinh Membrane và thiết bị, có thể xảy ra hiện tượng fouling, nghẽn màng.
Đòi hỏi kỹ thuật vận hành có trình độ chuyên môn.
Nồng độ chất khô của dòng retentate tối đa thường vào khoảng 30% (w/w)
Quy trình sản xuất được rút ngắn so với kỹ thuật cô đặc thông thường.
Năng lượng: cao
Chất lượng sản phẩm: Một số phân tử protein bị biến tính nhiệt.
Sữa bị sậm màu hơn do xảy ra các phản ứng maillard.
Mức độ tự động hóa: hoàn toàn
Năng suất: cao
Mỗi loại sản phẩm cần có thông số kỹ thuật vận hành tối ưu riêng.
Các quá trình tiền xử lý ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất quá
Năng lượng: thấp, thân thiện với môi trường.
Chất lượng sản phẩm: Chất lượng sản phẩm tốt hơn về cảm quan và dinh dưỡng do nhiệt độ cô đặc thấp. Các vitamin, chất có hoạt tính sinh học không bị biến đổi
Mức độ tự động hóa: không hoàn toàn
Năng suất: không cao
Quá trình tiệt trùng trong bao bì: sử dụng bao bì kim loại
Cấu tạo: đơn giản hơn, vật liệu làm thiết bị phải chịu được nhiệt độ cao
Giá thành:vốn đầu tư thấp hơn nhiều so với một dòng vô trùng
Vận hành: đơn giản hơn, dễ dàng xử lý quá trình
Năng lượng:cao, tiêu thụ hơi nước,
Quá trình tiệt trùng UHT ngoài bao bì: sử dụng bao bì giấy
Cấu tạo: phức tạp hơn
Giá thành: Chi phí đầu tư cao
Vận hành: việc rót sữa vào bao bì đòi hỏi điều kiện vô trùng tuyệt đối, điều đó làm quá trình sản xuất trở nên phức tạp hơn Cần có nhiều thiết bị kiểm soát theo dõi các thông số
Chất lượng sản phẩm:
Enzyme chịu nhiệt được xử lý tốt trong quá trình tiệt trùng.
Không xử dụng hóa chất
Thời gian tiệt trùng 15 – 20 phút, hương vị, màu sắc, chất dinh dưỡng cũng bị suy thoái do xử lý nhiệt.
Mức độ tự động hóa: có thể tự động hoàn toàn (liên tục) hoặc bán tự động (từng mẻ)
Năng suất: thấp hơn
phải có trình độ cao
Năng lượng:cao
Chất lượng sản phẩm:sản phẩm có chất lượng tốt hơn về mặt cấu trức, hượng vị, màu sắc và giá trị dinh dưỡng.
Mối nguy về hóa học (tồn dư H2O2)
Mức độ tự động hóa: hoàn toàn
Năng suất: cao hơn.
Sản phẩm
Sử dụng bao bì lon, giá thành rẻ hơn Màu sắc sậm hơn
Chất lượng cảm quan, dinh dưỡng bị biến đổi nhiều
Quá trình vận chuyển, bảo quản dễ dàng hơn
Hạn chế về hình dạng, kích thước, trọng lượng sản phẩm
Sản phẩm
Sử dụng bao bì giấy, giá thành cao hơn Màu sắc: ít bị biến đổi, sáng hơn
Chất lượng cảm quan, dinh dưỡng bị biến đổi ít hơn
Sản xuất được nhiều dòng sản phẩm có trọng lượng khác nhau, tạo sự tiện ích cho người sử dụng
Sử dụng nhiều loại nguyên liệu bao bì và tạo kiểu dáng khác nhau (TBA, TGA) Quá trình vận chuyển, bảo quản phức tạp hơn
Chọn quy trình 1 ở quy mô sản xuất công nghiệp vì có những ưu điểm sau: - Có thể vận hành linh hoạt trong sản xuất: liên tục hoặc gián đoạn.
- Năng suất cao.
- Giá thành sản phẩm phù hợp.
- Phổ biến trong công nghiệp
Một số đề xuất nhằm tăng năng suất quy trình 1:
- Áp dụng tiệt trùng UHT ngoài bao bì nhằm giảm tác động nhiệt đến giá trị cảm
quan và dinh dưỡng của thực phẩm.
- Sử dụng hệ thống rót tiệt trùng Tetrapark, giảm chi phí sản phẩm so với bao bì
lon, dễ tự động hóa và dễ dàng tăng sản lượng khi nhà máy có nhu cầu mở rộng hoặc sử dụng chung cho các chuyền sản xuất các sản phẩm từ sữa có tính chất tương tự, và dễ dàng thay đổi kích thước bao gói.