Quá trình và thiết bị tiệt trùng sữa đậu nành năng suất 1000 lit sản phẩmh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--------------------------

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM
Đề tài

:

Quá trình và thiết bị tiệt trùng sữa đậu nành
năng suất 1000 lit sản phẩm/h

GVHD

:

TS. Trần Thị Thu Hằng

Nhóm

:

14D

Lớp

:

K64CNTPD – Tiết 1-5 – Thứ 5, tuần 10, 11, 12

Hà Nội - 2021

1


DANH SÁCH THÀNH VIÊN TRONG NHÓM

STT

Họ và tên

Mã SV

Lớp

1

Vũ Phương Thảo

642900

K64CNTPD

2

Nguyễn Thị Thúy

642896

K64CNTPD

3

Trần Thị Thư

646099

K64CNTPD

4

Nguyễn Thị Úy Thương

646734

K64CNTPD

5

Trần Thị Thùy Trang

646189

K64CNTPD

6

Ngô Thị Hải Yến

646098

K64CNTPD

2

Đánh giá


MỤC LỤC

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tìm hiểu về đậu nành và sản phẩm sữa đậu nành
1.1.1 Tìm hiểu về đậu nành

Hình 1.1. Hạt đậu nành
a. Nguồn gốc
• Đậu nành (hay cịn gọi là đậu tương) có tên khoa học là Glycine Max Merrill
thuộc họ Đậu (Fabaceae), là một loại ngũ cốc giàu chất dinh dưỡng như
protein, lipid, glucid, vitamin và muối khống, có đặc tính sinh học cao do
chứa hầu hết các acid amin khơng thay thế và có thể hỗ trợ khi thiếu thức ăn
từ động vật. Vì thế, đậu nành là nguồn thực phẩm rất quan trọng, đồng thời
cũng là loại ngũ cốc quan trọng của ngành lương thực thực phẩm thế giới.
• Đậu nành có nguồn gốc tại Mãn Châu (Trung Quốc) khoảng 5000 năm trước
đây, nhưng mãi về sau (khoảng 3000 năm trước) mới được ghi vào cổ thư là
một nơng phẩm chính của miền bắc Trung Quốc. Từ đây, đậu nành được lan
truyền khắp thế giới.
• Cây đậu nành là cây thực phẩm có hiệu quả kinh tế lại dễ trồng. Sản phẩm từ
cây đậu nành được sử dụng rất đa dạng như dùng trực tiếp hạt thô hoặc chế

biến thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa
đậu nành, okara... đáp ứng nhu cầu đạm trong khẩu phần ăn hàng ngày của
người cũng như gia súc.
(Theo wikipedia)

4


b. Đặc điểm
• Hình dáng:
+ Quả đậu nành dài khoảng 5 – 6 cm, hơi cong hình lưỡi liềm,
có lơng mềm bao phủ bên ngồi, mỗi quả có từ 1 – 4 hạt, thường là 3 hạt.
+ Hạt đậu hình cầu hoặc bầu dục. Trọng lượng 1000 hạt từ 60 – 400g
• Màu sắc hạt: Hạt có nhiều màu sắc khác nhau như vàng, đen nhạt, nâu, xanh
lá,... nhưng hạt màu vàng được sử dụng phổ biến hơn cả.
• Cấu tạo hạt: 3 phần là vỏ hạt, phôi, tử diệp.
+ Vỏ: chiếm khoảng 8% khối lượng hạt, là lớp ngoài cùng, thường có màu
vàng hay màu trắng. Vỏ bảo vệ phôi mầm chống lại nấm và vi khuẩn.
+ Phôi: chiếm 2% khối lượng hạt, là rễ nảy mầm - phần sinh trưởng của hạt
khi hạt lên mầm.
+ Tử điệp: gồm hai lá mầm tích trữ nguồn dinh dưỡng của hạt, chiếm phần
lớn khối lượng hạt (khoảng 90%), chứa hầu hết chất đạm và chất béo của
hạt.
(Mai Lê và các tác giả, 2013)
c. Thành phần hóa học trong hạt đậu nành
Thành phần hóa học cơ bản của hạt đậu nành được thể hiện trong bảng sau:

Các phần
của hạt đậu

Tỷ lệ %
trọng
lượng
hạt

Nguyên hạt

100

Nhân
(Tử diệp)
Vỏ hạt
Phôi

Thành phần, % trọng lượng khô
Protein
(%)

Lipid
(%)

Cacbohydrate
(%)

40

20

35

4,9

90

43

23

29

5

8

8,8

1

86

4,2

2

41

11

43

4,4

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của hạt đậu nành
• Nước: Trong đậu nành chứa khoảng 5% hàm lượng nước.
5

Tro
(%)


• Protein: Đậu nành chứa từ 35 - 45% protein nên đậu nành cịn gọi là thịt
thực vật, có đủ 8 loại acide amine cần thiết mà cơ thể không tự tổng hợp
được (aa không thay thế); casein đậu nành có nhiều thành phần như casein
sữa bị và tốt hơn.
Các acid amin không thay thế
Giá trị (%)
Tryptophan
1.1
Leucine
8.4
Isoleucine
5.8
Valine
5.8
Threonine
4.8
Lysine
6.0
Methionine
1.4

Phenylalanine
3.8
Bảng 1.2. Hàm lượng acid amin khơng thay thế trong protein đậu nành
• Lipid: Hàm lượng lipid trong đậu nành dao động từ 13,5 – 24 %, trung bình
chiếm 18% trọng lượng chất khơ. Trong các chất béo, loại chất béo không no
(tốt) chiếm tỷ lệ đến hơn 80%, ngồi ra cịn có phospholipide, quan trọng là
leucithin làm hạ cholesterol. Lipid có nhiều nhất ở nhân hạt, có 2 thành phần
lipid chính là glyceride và leucithin.
• Cacbohydrate: Hàm lượng Cacbohydrate trong đậu nành chiếm khoảng 34%
khối lượng khơ, trong đó hàm lượng tinh bột không đáng kể, chủ yếu là các
loại đường tan (10%) và chất xơ khơng tan (20%)
• Vitamin và chất khống: chất khoáng chiếm hàm lượng khá nhỏ trong hạt
đậu nành, trong đó có là canxi, photpho, mangan, kẽm, sắt. Đậu nành chứa
nhiều loại vitamin khác nhau như A, B(1,2), E, K,... nhưng hàm lượng thấp.
1.1.2 Tìm hiểu về sữa đậu nành

6


Hình 1.3. Sữa đậu nành
a.Khái niệm
• Sữa đậu nành là sản phẩm thu được từ quá trình nấu dịch sữa đậu (tức dung
dịch thu được khi tiến hành trích ly hạt đậu nành). Đây là dạng nhũ tương có
giá trị dinh dưỡng tương tự sữa bị, có ưu điểm là tránh được những bệnh
truyền nhiễm từ động vật lây sang. Ngồi ra, do một số tính chất riêng, sữa
đậu nành đặc biệt dùng rất tốt cho người già, người bệnh tiểu đường, táo bón
và trẻ em mà cơ thể bị dị ứng với sữa động vật (sữa bị, sữa dê,..).
• Sữa đậu nành là một nguồn dinh dưỡng giàu protein và vitamin nhóm B,
trong sữa đậu nành có chứa chất isoflavones có tác dụng làm giảm LDL
(cholesterol có hại). Tuy nhiên trong sữa đậu nành khơng có nhiều Calcium

nên các nhà sản xuất thường bổ sung Calcium vào sản phẩm.
a. Thành phần dinh dưỡng
Tỉ lệ giữa đậu nành và nước trong q trình sản xuất sữa đậu nành có thể
thay đổi từ 1:5 đến 1:10, sự thay đổi này sẽ ảnh hưởng đến thành phần và
chất lượng của sữa, điều đó được thể hiện trong bảng sau:
Tỉ lệ
Đậu :
Nước
1:5
1:6
1:7
1:8
1:9

Tổng hàm
lượng
chất khô
(%)
9.18
8.74
7.89
7.15
6.30

Protein
(%)

Chất béo
(%)

Carbohydrat
e (%)

Tro
(%)

4.5
4.2
3.8
3.4
2.9

2.4
2.2
1.9
1.7
1.5

1.8
1.9
1.8
1.7
1.6

0.48
0.44
0.39
0.35
0.30

7


1 : 10
5.57
2.6
1.4
1.3
0.27
Bảng 1.3. Tỉ lệ giữa đậu nành và nước ảnh hưởng tới thành phần của sữa (không
kèm Saccharose)
(Theo tiêu chuẩn SDA (Seventh-day Adventist) của Mỹ về sữa đậu nành)
c)Các thành phần có trong sữa đậu nành
 Hạt đậu nành
Đậu nành là ngun liệu chính trong cơng nghệ sản xuất sữa đậu nành vì vậy
nên chất lượng đậu nành hạt trước khi đưa vào sản xuất rất quan trọng. Nó quyết
định tỉ lệ thu hồi protein và chất lượng sản phẩm đặc biệt là giá trị cảm quan, do đó
đậu nành phải được lựa chọn đúng tiêu chuẩn.
*Yêu cầu đối với ngun liệu hạt đậu nành
•
•
•
•

Chín thành thục về phương diện sinh lý, loại bỏ những hạt non, lép.
Hạt phải khơ, sạch, khơng sâu, khơng mọt, khơng có mùi hôi thối.
Độ ẩm thấp (10 – 14 %)
Vỏ hạt nguyên vẹn, nhẵn và có màu vàng sẫm. tránh những hạt có vỏ màu
xanh.
• Hạt nứt khơng q 5% khối lượng, hỏng không quá 2% khối lượng, hạt xanh

không quá 2%, tạp chất không quá 3% khối lượng
 Nước
Nước là thành phần cơ bản không thể thiếu trong sản xuất sữa đậu nành. Nước
chiếm 70 – 80 % trong sữa đậu nành thành phẩm. Thành phần, các tính chất lý hóa,
vi sinh của nước sẽ có ảnh hưởng trực tiếp đến kỹ thuật sản xuất và chất lượng sản
phẩm. Do đó, nước dùng trong sản xuất sữa đậu nành có yêu cầu nghiêm ngặt như
sau:
• Chỉ tiêu cảm quan: Nước sản xuất phải là nước sạch, trong suốt, không màu,
không mùi, khơng có vị lạ.
• Chỉ tiêu hóa học: pH = 6 – 7 , là loại nước mềm, hàm lượng các muối và kim
loại phải theo chỉ tiêu cho phép.
• Chỉ tiêu vi sinh: khơng có vi sinh vật gây bệnh, tổng số vi sinh vật hiếu khí
dưới 100 con/ml,...v.v
 Đường
-Trong sữa đậu nành lượng đường chiếm khoảng 3-10%, có thể sử dụng từ nhiều
nguồn khác nhau, nhưng thông dụng nhất là đường Saccarose kết tinh (dạng đường
8


tinh luyện (RE) hay đường cát trắng (RS) trong đó đường cát trắng chia làm 3
hạng: thượng hạng, hạng 1, hạng 2).
-Đường là thành phần chính trong nước giải khát và mức độ quan trọng chỉ đứng
sau nước, nó ảnh hưởng lớn đến chất lượng nước giải khát nói chung và sữa đậu
nành nói riêng.
-Đường được bổ sung vào sữa đậu nành ngồi mục đích cung cấp năng lượng cịn
có tác dụng điều vị và mùi thơm của sữa.
 Phụ gia
•

NaHCO3

-Là chất bột trắng có tính kiềm, tan trong nước.
-Được dùng để khử mùi, làm giảm mùi hăng của đậu và làm gia tăng khả năng
trích ly protein.
-Hàm lượng NaHCO3 sử dụng trong thức uống được giới hạn bởi GMP.
• Kali sorbate C6H7KO2
-Là muối của kali với acid sorbic, có dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng và tan
nhiều trong nước, không độc với cơ thể con người, không gây mùi lạ ảnh hưởng
đến chất lượng sản phẩm.
-Có tác dụng ức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít tác dụng đến vi
khuẩn.
-Hàm lượng Kali sorbat cho phép sử dụng trong đồ uống là 1000ppm.
• Cacboxy Methyl Cellulose (CMC)
-Dạng màu trắng, có tính hút ẩm, dễ phân tán trong nước và rượu.
-Chủ yếu được dùng để điều khiển độ nhớt của sản phẩm mà không tạo gel.
-Mức độ sử dụng của CMC là 0,05 - 0,5% trên toàn bộ sản phẩm.
•

Chất nhũ hóa và chất ổn định

-Chống lại sự thay đổi tính chất vật lí của sữa.
-Làm ổn định dung dịch.
-Bền hệ nhũ tương , tạo độ đồng nhất cho sản phẩm.
-Tránh sự tách pha, tách lớp, tạo màng xung quanh bề mặt hạt béo, hình thành
những màng bảo vệ bao bọc các hạt của pha phân tán, làm cho chúng không thể kết
hợp lại với nhau.
9


-Không kết bông, lắng cặn, tạo gel.

-Thông thường sử dụng :
+ Chất nhũ hóa: ester của các acid béo (E471)
+ Chất ổn định: carrageenan (E407)
1.2 Tìm hiểu về quá trình tiệt trùng
a. Khái niệm
• Q trình tiệt trùng là q trình xử lý nhằm tiêu diệt tất cả các loại vi sinh
vật (vi khuẩn, nấm men, nấm mốc), kể cả dạng bào tử của chúng trong thực
phẩm.
• Tiệt trùng thương phẩm hay tiệt trùng công nghiệp không nhất thiết phải tiệt
trùng tuyệt đối, vẫn có thể cịn sót lại một số tế bào sống.
• Thực phẩm sau tiệt trùng khơng được phép có mặt các vi sinh vật gây bệnh,
sinh độc tố gây mất an tồn thực phẩm. Có thể có một số lượng chấp nhận
được các vi sinh vật gây hư hỏng.
(TS. Trần Thị Thu Hằng)
b. Mục đích
• Chế biến: Tiệt trùng được xem là một phương pháp chế biến nhiệt trong
cơng nghiệp thực phẩm: làm chín sản phẩm
• Bảo quản: Làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme và ức chế hệ vi sinh vật
trong thực phẩm, nhờ đó sẽ kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm.
(TS. Trần Thị Nhung,2015)
c. Phân loại
• Tiệt trùng sau khi đã đóng bao bì (In-bottle sterilization):
+ Sau khi trải qua một loạt các cơng đoạn xử lý trước đó, sản phẩm được cho
vào bao bì và mang đi tiệt trùng. Quá trình này thường diễn ra ở 108 –
110oC trong 25 – 35 phút.
+ Có hai dạng thiết bị thường được sử dụng: tiệt trùng gián đoạn và tiệt trùng
liên tục
• Tiệt trùng trước khi đóng bao bì: Tiệt trùng UHT ( hay cịn gọi là q trình
vơ trùng). Có 2 loại hệ thống UHT thường thấy trên thị trường:
+ Hệ thống trực tiếp: Hệ thống phun hơi, hệ thống truyền hơi

+ Hệ thống gián tiếp: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng tấm (bản), thiết bị trao đổi
nhiệt dạng ống, …

10


CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH
TIỆT TRÙNG
2.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất:
Đậu nành
nnnnnnnnnnnn
Nước 20 – 250 C
Đậu : Nước = 1 : 3

Nước

Ngâm

Nước

Nghiền ướt

Vỏ

Lọc

Bã

Gia nhiệt
Syrup, phụ gia

Phối trộn
Bài khí
Đồng hóa
Tiệt trùng

Rót hộp
Sữa đậu nành tiệt trùng

11

85-90oC, 20 phút, có khuấy đảo


Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất sữa đậu nành
( Lê Văn Việt Mẫn, 2011)
2.2. Thuyết minh quy trình sản xuất
2.2.1. Ngâm
• Mục đích:
+ Làm hạt đậu mềm, giúp dễ tách vỏ hơn
+ Tăng hiệu suất nghiền
+ Cải thiện màu sắc mùi vị
• Các biến đổi của nguyên liệu:
+ Vật lý: hạt đậu hút nước, trương nở dẫn đến tăng về kích thước và khối
lượng. Hạt trở nên mềm hơn.
+ Hóa lý: oligosaccharide như raffinose, stachyose( nguyên nhân gây khó
tiêu) được trích ly ra khỏi hạt đậu.
• Thơng số công nghệ:
+ Tỉ lệ đậu : nước là 1 : 3
+ Nhiệt độ ngâm: 20-25°C
+ Thời gian ngâm: 6-8 tiếng

• Yêu cầu: hàm ẩm trong hạt đậu đạt 55-65%.
2.2.2. Nghiền ướt
• Mục đích:
+ Phá vỡ cấu trúc hạt
+ Giải phóng protein, lipid, glucid, và các chất hòa tan của hạt đậu nành
trong nước
• Các biến đổi của nguyên liệu:
+Vật lý:
- Kích thước hạt đậu nành giảm đáng kể thành các hạt mịn.
- Nhiệt độ tăng do ma sát giữa các hạt rắn trong q trình nghiền
+Hóa lý
- Các chất dinh dưỡng được trích ly vào nước
- Chuyển từ trạng thái hạt rời thành hỗn hợp huyền phù gọi là sữa đậu nành
thơ
+Hóa sinh:
12


Có thể xảy ra phản ứng oxy hóa do enzyme lipoxygenase xúc tác. Enzyme
này được giảm phóng ra khi tế bào hạt đậu nành bị phá vỡ. Tuy nhiên phản
ứng xảy ra khơng đáng kể vì q trình nghiền thực hiện trong nước.
• Thiết bị: máy nghiền đĩa trục quay
• Tiến hành:
+ Mức độ nghiền: tùy từng vào trường hợp cụ thể mà chọn mức độ nghiền
phù hợp.
+ Nguyên liệu từ bộ phận nhập liệu rơi xuống, nhiệt độ nước cung cấp cho
quá trình nghiền là 80°C. Tỉ lệ nước : đậu là 1: 6 bổ sung nước nóng cùng
với nguyên liệu để trích ly các chất trong nguyên liệu vào nước
+ Thêm chất NaHCO3
2.2.3. Lọc

• Mục đích:
+ Loại bỏ bã lọc ra khỏi dịch sữa sau khi nghiền
+ Cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm
+ Giúp cho truyền nhiệt trong q trình nấu tốt hơn
• Các biến đổi của nguyên liệu:
+ Vật lý: thay đổi về thể tích, khối lượng
+ Hóa lý: sau nghiền ta thu được một hỗn hợp rắn- lỏng. Dung dịch sữa đậu
nanh thô từ dạng huyền phù sang dạng lỏng.
+ Hóa sinh: một số vi sinh vật khơng có lợi được loại bỏ.
• Thiết bị: máy ly tâm
• Tiến hành:
+ Dịch lọc qua bộ phận cấp dịch vào buồng lọc. Trục vít xoắn quay tạo ra
lực ly tâm làm cho các hạt rắn chuyển động ra khỏi tâm buồng lọc và va vào
thành thiết bị. Những hạt rắn này sẽ được trục vít đẩy về ống tháo bã. Phần
lỏng còn lại tiếp tục qua màng lọc theo ống tháo sản phẩm ra ngoài
+ Thời gian tính từ lúc bắt đầu đến lúc kết thúc q trình khơng được kéo dài
q 30 phút vào mùa hè hoặc không được quá 50 phút vào mùa đơng để
tránh xảy ra hiện tượng sữa bị đơng vón lại.
2.2.4. Gia nhiệt (Nấu)
• Mục đích:
+ Loại bỏ chất mùi không mong muốn
+ Vô hoạt một số enzyme, tiêu diệt hoặc ức chế các vi sinh vật có trong sữa
13


• Thiết bị: nồi nấu hai vỏ có cánh khuấy

Hình 2.2. Thiết bị nồi nấu hai vỏ có cánh khuấy
• Thông số kĩ thuật: Áp suất không quá 10 atm và hệ số truyền nhiệt từ 3001800 J/m²°C (Trần Thị Thu Hằng, 2019).
• Các biến đổi trong q trình gia nhiệt:

+ Vật lý: nhiệt độ dung dịch sữa tăng, độ nhớt giảm.
+ Hóa học: khử mùi hăng của đậu, phân hủy các chất gây độc ( độc tố
aflatoxin ).
+Hóa sinh và vi sinh: làm biến tính hợp chất kháng trypsin và hệ vi sinh vật
lẫn trong bán thành phẩm.
• Cách tiến hành: Sữa được chứa bên trong, hơi nước đi vào khoảng không
giữa hai lớp vỏ của nồi. Sữa được gia nhiệt ở nhiệt độ 85 – 90°C trong 20
phút. Bên trong thiết bị được gắn cánh khuấy giúp việc phối trộn và quá
trình truyền nhiệt dễ dàng hơn.
2.2.5. 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.
• 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 là
25% khối lượng dịch syrup
• Các phụ gia sử dụng:
+CMC: lượng sử dụng là 0,1% khối lượng dịch sữa vào phối trộn.
14


+Kali sorbat: lượng sử dụng là 500ppm.
+Chất nhũ hóa: ester của các acid béo (E471).
+Chất ổn định: carrageenan (E407).
• Các biến đổi trong quá trình phối trộn
+Vật lý: độ nhớt của dung dịch tăng.
+Hóa học: hàm lượng chất khơ tăng.
+Cảm quan: tăng giá trị cảm quan của sản phẩm về màu, mùi, vị…
• Thiết bị

Q 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
2.2.6. Bài khí
• Mục đích: Bảo quản
+Loại khí để không tạo môi trường cho vi sinh vật hiếu khí phát triển.
+Hỗ trợ cho q trình tiệt trùng sản phẩm trong bao bì, tránh bị phồng hộp
hoặc gây nguy hiểm như nổ.
+Loại mùi lạ trong sản phẩm.
• Biến đổi: Hầu như khơng có biến đổi sâu sắc nào diễn ra.
• Tiến hành: Trong thiết bị bài khí tạo ra một áp lực chân khơng thích hợp sao
cho nhiệt độ sữa bị giảm xuống khoảng 7 – 8 oC. Khi đó, các khí ở dạng
phân tán, hịa tan và một phần hơi nước cùng các hợp chất dễ bay hơi khác
thoát ra khỏi thiết bị đi vào bộ phận ngưng tụ được đặt ở trên đỉnh thiết bị.
Khi đó, nước và một số cấu tử sẽ được chuyển sang dạng lỏng rồi tự chảy
xuống phía đáy thiết bị. Cịn khí và các cấu tử không ngưng tụ sẽ được bơm
chân khơng hút thải ra ngồi.
2.2.7. Đồng hóa
• Mục đích:
+ Cải thiện, đồng nhất cấu trúc sản phẩm
+ Giảm hiện tượng lắng, tách lớp, tách béo tăng độ ổn định trong thời gian
bảo quản
+ Làm sản phẩm hấp dẫn hơn
15


• Cách tiến hành: Sữa được đưa vào thiết bị đồng hóa.Sử dụng phương pháp
đồng hóa hai cấp, áp suất lần lượt là 200 và 50 bar (Lê Văn Việt Mẫn, 2011)
• Các biến đổi trong q trình đồng hóa:
+ Vật lý: các hạt cầu béo bị phá vỡ, kích thước pha phân tán giảm, nhiệt độ
dịch sữa tăng

+ Hóa lý: Các hạt phân tán phân bố đều trong pha liên tục, bề mặt tiếp xúc
pha tăng lên do hạt phân tán bị giảm kích thước.
Yêu cầu: các hạt cầu béo được chia nhỏ và phân bố đều trong dịch sữa
2.2.8. Tiệt trùng
• Mục đích:
+ Ức chế bất thuận nghịch enzyme, tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật trong sữa (kể
cả bào tử của chúng) để kéo dài thời gian bảo quản.
+Loại bỏ hợp chất gây mùi khó chịu cịn sót lại trong sữa.
• Thiết bị: tiệt trùng dạng bản mỏng
• Cách tiến hành: tiệt trùng sữa ở nhiệt độ 137°C trong 3s đến 5s.
• Thơng số kĩ thuật:
-Thích hợp cho thực phẩm có độ nhớt thấp (< 5 Pa s)
- Lưu lượng dòng đạt 5000 – 20 000 kg/h.
- Hệ số truyền nhiệt = 2400 – 6000 J/m2 s °C. (Trần Thị Thu Hằng, 2019)
• Các biến đổi trong quá trình tiệt trùng:
+ Vật lý : độ nhớt dịch sữa giảm khi nhiệt độ tăng lên; có sự thay dổi về thể
tích nhưng khơng đáng kể.
+ Hóa học: xảy ra một số phản ứng như thủy phân, phản ứng Maillard làm
tổn thất thành phần dinh dưỡng như vitamin, làm sản phẩm bị sậm màu.
+ Hóa sinh và sinh học: vô hoạt enzyme, tiêu diệt hoan toan vi sinh vật.
+ Hóa lý: có sự bay hơi nước hoặc chất dễ bay hơi.
• Yếu tố ảnh hưởng đến chế độ tiệt trùng:
+ Số lượng và loài vi sinh vật
+ Ảnh hưởng của các thành phần hóa học (độ acid, nồng độ đường)
+ Nhiệt độ ban đầu của sản phẩm
16


2.2.9.Rót sản phẩm
Mục đích:

+Tạo điều kiện thuật lợi cho q trình vận chuyển, phân phối sản phẩm
+ Làm giảm sự nhiễm khuẩn từ môi trường vào sản phẩm
+ Tạo vẻ mĩ quan cho sản phẩm.
• Cách tiến hành: sử dụng các thiết bị rót tự động trong điều kiện vơ trùng.
• Các biến đổi: nếu thực hiện rót chai trong điều kiện mơi trường tốt thì sẽ
khơng có những biến đổi chất lượng.
2.2.10. Thành phẩm
Các chỉ tiêu đanh giá sữa đậu nành theo tiêu chuẩn của Hiệp hội các thực phẩm
từ đậu nành của Mĩ:
• Chỉ tiêu sinh học:
+ Khơng có mặt của các vi sinh vật gây hại (Vd E. coli)
+ Trong 1 ml mẫu kiểm tra,khơng có sự xuất hiện của coliform.
• Chỉ tiêu hóa sinh: Các phép thử hoạt tính của chất vơ hoạt trypsin,
lipoxygenase cho kết quả âm tính.
• Chỉ số cảm quan:
+ Trạng thái: dung dịch đồng nhất, không tách lớp
+ Màu sắc: màu trắng đục đặc trưng
+ Mùi: thơm đặc trưng của sữa đậu nanh
+ Vị: ngọt, khơng có vị đắng.

CHƯƠNG 3. CÂN BẰNG VẬT CHẤT NGUYÊN LIỆU
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của sữa đậu nành
ST
T

Thành phần

% khối lượng
17

1
2
3
4

Cacbohydrat:
Trong đó đường chiếm
Protein
Chất béo
Nước

9,5
8,7
2,2
1,2
87,1
(Theo Vinasoy)

Bảng 3.2. Thơng số kỹ thuật
Thông số

Giá trị (%)

Độ ẩm đậu,% khối lượng đậu nành ban đầu

12

Hàm lượng nước của đậu sau quá trình ngâm

60

Độ trích ly, % khối lượng chất khơ

85

Nồng độ chất khơ, % khối lượng đậu sau khi lọc

8,74

Độ ẩm của bã sau khi lọc

80

Nồng độ đường,% khối lượng đậu nành trước
phối trộn

0,3

( Nguồn internet)
Bảng 3.3. Tổn thất qua các quá trình
ST
T

Các quá trình

Tổn thất (%)

1

Quá trình nghiền ướt,% lượng đậu trước nghiền

0,2

2

Quá trình lọc,% lượng đậu trước lọc; hiệu suất lọc

0,25; 90%

3

Quá trình nấu,% lượng sữa trước khi nấu

1

4

Quá trình phối trộn,% lượng sữa trước phối trộn

0,2

5

Q trình đồng hóa,% lượng sữa trước đồng hóa

0,2

6

Q trình tiệt trùng, thể tích sữa trước khi tiệt trùng

0,5

7

Q trình rót vơ trùng, thể tích sữa trước khi rót

1

18


( Theo 123docz.net)
*Tính tốn tổn thất qua các q trình:
3.1. Q trình rót vơ trùng
Sau q trình tiệt trùng sữa sẽ được rót vơ trùng, tổn thất của q trình này là 1%
Sữa trước khi rót

Sản phẩm ( msp )

(m1)
Tổn thất 1%
Tính khối lượng riêng của sản phẩm sữa đậu nành ở 200C.
Áp dụng cơng thức:
ρp =
Trong đó: : : khối lượng riêng của thực phẩm ( kg/m3)
Rót
vơcấu
trùng

i : khối lượng riêng
của
tử thứ i (kg/m3)
: Phần khối lượng của cấu tử thứ i trong vật liệu (kg/kg)
(Trần Thị Định,2020).
Khối lượng riêng:
ρwater= 997.18+3.1439×10-3T-3.7574×10-3T2=995.734
ρglucid =1599.1-0.31046T=1592.89
ρprotein= 1330-0.5184T=1319.632
ρfat =925.59-0.41757T=917.2386
ρsữa =

==1037(kg/m3)=1,037(Kg/l)

Với 1000 (l) sữa đậu nành thành phẩm, ta có khối lượng riêng của sữa đậu nành
thành phẩm là d = 1,037 kg/l
Khối lượng 1000 (lit) sữa đậu nành thành phẩm : 1000 × 1,037 = 1037(kg)
Ta có: ∑dịng vào = ∑dịng ra
m 1= msp + mtổn thất = msp + 1%m1= 1037 + 1%m1
Khối lượng sữa trước khi rót: m1 = 1047,47(kg)
Khối lượng tổn thất: mtổn thất= 10,47 (kg)

19


3.2. Quá trình tiệt trùng
Để sữa bảo quản sữa đậu nành, sữa sẽ trải qua quá trình tiệt trùng để tiêu diệt
các vi sinh vật. Trong quá trình tiệt trùng sẽ xảy ra những tổn thất ( khoảng 0,5%).

Sữa trước khi tiệt trùng

Sữa trước khi rót

Tiệt trùng

(m2)

( m1)
Tổn thất 0,5 %

Ta có: ∑dịng vào = ∑dịng ra
 m2 = m1+ mtổn thất = 1047,47 + 0,5%m2
 Khối lượng sữa trước khi tiệt trùng: m2 = 1052,73(kg)
 Khối lượng tổn thất: mtổn thất = 5,26(kg)
3.3. Q trình đồng hóa
Sữa đậu nành sau khi phối trộn các thành phần phụ gia sẽ được chuyển sang
q trình đồng hóa để đồng nhất các thành phần trong sữa đậu nàn
Sữa trước đồng hóa (m3)
Đồng hóa

Sữa trước khi tiệt trùng
(m2)

Tổn thất 0,2%
Ta có: ∑dịng vào = ∑dòng ra
 m3 = m2 + mtổn thất
 m3 = m2 + 0,2%m3
 m3 = 1052,73 + 0,2%m3
 Khối lượng sữa trước khi đồng hóa: m3 = 1054,84(kg)
 Khối lượng tổn thất: mtổn thất = 2,11 (kg)

20


3.4. Quá trình phối trộn
Dịch đậu nành sau khi trải qua qua trình nấu sẽ được chuyển sang quá trình
phối trộn phụ gia để hoàn thiện chất lượng của sữa đậu nành
Dịch đậu trước phối trộn (m4)

Sữa trước đồng hóa (m3)
Phối trộnp

Syrup, phụ gia

Tổn thất 0,2%

Trong quá trình phối trộn dịch đậu nành sau khi nấu sẽ được phối trộn với các chất
phụ gia bao gồm:
• Syrup đường: 25% khối lượng đường trong syrup
• CMC: 0,1 % khối lượng dịch đậu nành vào phối trộn
• Kali sorbat: 500ppm khối lượng dịch đậu nành vào phối trộn
• E407, E471: 0,05% khối lượng dịch đậu nành vào phối trộn
Hàm lượng đường trong sản phẩm chiếm 8,7 %
Mà lượng đường trong đậu nành trước khi phối trộn là 0,3%
Theo phương trình cân bằng đường ta có:
m đường sp = m đường ban đầu + m đường trong syrup
8,7%msp = 0,3%m4 + 25% m syrup
 m syrup = (8,7%msp – 0,3%m4) : 25% = (8,7% × 1037 – 0,3%m4) : 25%
Ta có: ∑dịng vào = ∑dòng ra
 m4 + msyrup, phụ gia = m3 + mtổn thất
 m4 + (8,7% × 1037 – 0,3% m4) : 25% + 0,1% m4 + m4 + 0,05%m4 + 0,05%m4 =

1054,84 + 0,2%m4
 Khối lượng dịch trước khi phối trộn: m4 =702,04(kg)
Lượng syrup cần: (8,7% × 1037 – 0,3% × 702,04) : 25% = 352,45(kg)
21


Lượng CMC cần: 0,1% × 702,04 = 0,70(kg)
Lượng Kali sorbat cần: × 702,04 = 0,35(kg)
Lượng E407 cần: 0,05% × 654,37 = 0,35(kg)
Lượng E471 cần: 0,05% × 654,37 = 0,35(kg)
Khối lượng tổn thất: mtổn thất = 1,4 (kg)
3.5. Quá trình gia nhiệt (Nấu)
Dịch đậu nành sau khi lọc được đưa đi gia nhiệt để khử mùi tanh, diệt các vi sinh
vật cũng như làm giảm một số chất khơng tốt có trong dịch đậu nành
Dịch sữa trước phối trộn
(m4)

Nấu

Dịch đậu trước khi nấu
(m5)

Tổn thất 1%

Ta có: ∑dịng vào = ∑dịng ra
 m5 = m4 + mtổn thất = 702,04 + 1%m5
 Khối lượng dịch đậu nành trước khi nấu: m5 = 709,13(kg)
Khối lượng tổn thất mtổn thất = 7,09(kg)
3.6. Quá trình lọc
Dịch đậu sau khi nghiền sẽ được đem đi lọc để loại bỏ bã, thu lấy dịch huyền phù

sữa
Dịch trước khi nấu (m5)
Dịch đậu trước khi lọc (m6)

Lọc

Bã
Tổn thất 0,25%

Khối lượng dịch đậu trước khi đưa đi lọc: m6 = m5 + mbã + mtổn thất
* Tính khối lượng bã:
- Trong dịch sữa trước khi nấu có lượng chất khơ hòa tan là 8,74%
22


Vậy ta có khối lượng chất khơ hịa tan trong dịch sữa sau khi lọc (trước khi nấu) là:
m = m5 × 8,74% = 709,13 × 8,74% = 61,98 (kg)
- Lượng nước trong dịch đậu nành sau khi lọc là: 709,13 – 61,98= 647,15 (kg)
- Giả thiết hiệu suất lọc là 90%; Ta có khối lượng chất khơ hịa tan trong dịch trước
khi lọc là:
m = 61,98 : 90% = 68,87 (kg)
- Khối lượng chất khơ hịa tan trong bã:
m = 68,87 – 61,98 = 6,89 (kg)
- Trong chất khô của đậu gồm chất khơ hịa tan chiếm 85%, chất khơ khơng hịa tan
chiếm 15%. Vậy nên khối lượng chất khơ khơng hịa tan trong bã là:
68,87 ×15% : 85 % = 12,15 (kg)
- Khối lượng chất khô trong bã: m = 6,89 + 12,15 = 19,04 (kg)
- Độ ẩm của bã w = 80%, nên ta có khối lượng bã là:
mbã = 19,04 : (100% - 80%) = 95,22 (kg)
* Khối lượng dịch trước khi lọc là:

m6 = m5 + mbã + mtổn thất
 m6 = 709,13+ 95,22 + 0,25 %m6
 m6 = 806,36 (kg)
 Tổn thất: m tổn thất = 2,02 (kg)
3.7. Quá trình nghiền ướt
Hạt đậu nành sau khi ngâm sẽ được đưa vào nghiền ướt để phá vỡ cấu trúc tế
bào giải phóng các chất protein, glucid, lipid vào trong nước tạo thành dung dịch
huyền phù.
Đậu trước khi nghiền (m7)
Dịch trước khi lọc (m6)
Nước

Nghiền
ướt
23

Tổn thất 0,2%


NaHCO3
Chọn tỷ lệ đậu : nước là 1: 6 dùng trong quá trình nghiền
NaHCO3: 1,2% khối lượng đậu trước nghiền
Ta có: ∑dịng vào = ∑dịng ra
 m7 + mnước + mNaHCO3 = m6 + mtổn thất
 m7 + (1/6) m7 + 1,2%m7 = 806,36 + 0,2%m7
 m7 = 685,29(kg)
mtổn thất = 0,2%m7 = 1,37 (kg)
mNaHCO3 = 1,2%m7 = 8,22(kg)
mnước = 114,22(kg)
3.8. Quá trình ngâm

Tỉ lệ đậu : nước là 1:3
Hạt đậu ( mnl)

Đậu trước khi nghiền (m7)
Ngâm

Nước
Nước dư
Hàm lượng nước sau khi ngâm là 60% => lượng chất khô chiếm 40%
Độ ẩm trong đậu ban đầu là 12% => lượng chất khơ chiếm 88%
Theo phương trình cân bằng chất khơ ta có:
88%mnl = 40%m7
 88% mnl = 40% × 685,29
Khối lượng đậu nành ban đầu: mnl = 311,49 (kg)
Khối lượng nước cần dùng: 3 × mnl = 934,49 (kg)
 Kết luận: Khối lượng nguyên liệu cho 1 ca sản xuất (8 giờ) (kg) được thể
hiện ở bảng sau:
ST
T
1
2

Đậu nành

Khối lượng cho
1 giờ sản xuất
311,49

Khối lượng cho 1
ca sản xuất

2491,92

Nước cho quá trình ngâm

934,49

7475,92

Nguyên liệu

24


3

Nước cho quá trình nghiền

114,22

913,76

4

NaHCO3

8,22

65,76

5

CMC

0,70204

5,62

6

Kali sorbat

0,35

2,8

7

Syrup đường

352,45

2819,6

8
9

E407
E471

0,35

0,35

2,8
2,8

Bảng 3.4. Khối lượng nguyên liệu cho 1 ca sản xuất

25