Quy trình công nghệ Shortening

Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ SHORTENING
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SHORTENING
1.1.1. Lòch sử phát triển của shortening[11],[20],[6]
- Ban đầu, shortening là thuật ngữ để chỉ các chất béo rắn trong tự nhiên như
mỡ heo, mỡ bò, bơ dùng trong bánh nướng. Các chất béo này làm bánh nướng
đàn hồi do tác dụng hạn chế các liên kết của mạng gluten bột mì trong quá
trình trộn và nướng. Sau đó, shortening được dùng để nói đến các sản phẩm từ
tất cả dầu thực vật có thể thay thế mỡ heo.Trong hầu hết trường hợp, những
sản phẩm được xem là shortening sẽ chứa 100% chất béo, nhưng một số trường
hợp ngoại lệ như trong puff- pastry và roll-in shortenings thì sản phẩm có thêm
một phần ẩm nữa [11]. Hiện nay, shortening được đònh nghóa là sản phẩm chất
béo hoặc dầu ở dạng bán rắn có màu trắng đục, xốp, bề mặt bóng, dẻo, nhiệt
độ nóng chảy 40-42
0
C. Shortening nóng chảy trong suốt, có màu vàng nhạt,
không mùi, có vò đặc trưng của nguyên liệu. Shortening được sử dụng nhiều
trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm (mì ăn liền, bánh, kẹo, snack, các
sản phẩm chiên…) nhờ tác dụng làm tăng nhiệt độ, tăng mùi vò và tăng khả
năng bảo quản .[20]
- Shortening ra đời là kết quả của sự kết hợp của sự phát triển khoa học kỹ
thuật, kinh tế và sự nỗ lực cạnh tranh. Trong suốt nửa thế kỷ 19, do giá thành
của bơ cao, các nhà kỹ thuật đã tiến hành nghiên cứu để tìm ra một sản phẩm
thay thế bơ. Sản phẩm đầu tiên được chấp nhận để thay thế bơ được một nhà
hóa học người Pháp Mege Mouries tạo ra 1869. Trong những ngày đầu, mỡ heo
và mỡ bò được sử dụng làm nguyên liệu chính để sản xuất shortening vì chúng
có nhiều tính chất thuận lợi cho quá trình sản xuất để tạo ra sản phẩm có độ
đặc mong muốn. Đến nửa cuối thế kỷ 19, khi yêu cầu sử dụng chất béo của thế
giới tăng lên, hàng hoạt các cải tiến mới được đưa ra nhằm phát triển nguồn
nguyên liệu thay thế mỡ heo. Năm 1873, một người Mỹ, Roudebush, đã đưa ra

một công thức nguyên liệu thay thế. Ông sử dụng hỗn hợp chất béo nóng chảy
của mỡ bò và dầu bông đánh với sữa tươi hoặc với kem để thay thế mỡ heo.
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
1
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
Sau đó, phát minh này được công ty sữa Mỹ mua bản quyền và bắt đầu sản
xuất shortening ở Mỹ. Khi shortening phát triển, giới hạn áp dụng ban đầu là
chỉ dùng trong bánh nướng. Từ 1873, sản xuất shortening được phát triển nhanh
chóng ở Mỹ và shortening được sử dụng rộng rãi cho nhiều đối tượng khác
ngoài bánh nướng. Cuối thế kỷ 19, các kỹ thuật tinh luyện chất béo và dầu
được phát triển mạnh và các nguồn nguyên liệu dầu thô khác bắt đầu được sử
dụng như dầu bông, dầu bắp, dầu dừa, dầu nành, dầu cọ. Năm 1903, Norman
đã phát minh ra kỹ thuật hydro hóa dầu. Năm 1911, công ty Procter và Gamble
đã sản xuất sản phẩm shortening từ phương pháp hydro hóa đầu tiên và đưa ra
thò trường với thương hiệu Crisco. Sau đó, phương pháp hydro hóa được ứng
dụng rộng rãi trong sản xuất shortening và margarine. Năm1941, tổ chức thực
phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ đã đưa ra tiêu chuẩn cho sản phẩm shortening và
margarine. Ngày nay với sự phát triển của các quá trình tẩy màu, tẩy mùi, làm
lạnh, tinh luyện nguyên liệu dầu thô và chất béo đã giúp cải tiến chất lượng và
đa dạng hóa shortening. [6]
Bảng 1.1:Tình hình sử dụng shortening trên thế giới ( triệu pounds)
Năm Shortening
1989-1990 6,388.3
1990-1991 6,510.0
1991-1992 6,203.5
1992-1993 6,573.3
1993-1994 6,351.4
1994-1995 6,991.4
1995-1996 6,973.0
1996-1997 7,470.5

1997-1998 7,745.7
1998-1999 8,157.1
1999-2000 8,458.9
2000-2001 9,195.7
2001-2002 8,954.4
2002-2003 8,195.6
2003-2004 8,724.2
2004-2005 8,321.3
1.1.2.Tính chất của shortening[21],[13],[15]
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
2
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
- Độ cứng là một trong những tính chất quan trọng của shortening. Các yếu tố
ảnh hưởng đến độ cứng của shortening là tỷ số thể tích giữa pha lỏng/pha rắn
và tính chất pha rắn. Tỷ lệ pha rắn càng lớn thì khả năng các phân tử dễ đến
gần nhau và kết dính với nhau làm cho sản phẩm càng cứng. Đối với
shortening, yêu cầu giới hạn trên của pha rắn chiếm xấp xỉ 52% thể tích, giới
hạn dưới thì dao động trong một khoảng rộng tùy thuộc vào kích thước phân tử
và đặc tính của từng loại dầu , khoảng dao động chung thường 5-25%. Mỗi loại
dầu khác nhau sẽ có thành phần triglyceride khác nhau. Thành phần
triglyceride và phương pháp hóa rắn sẽ quyết đònh tạo ra những dạng tinh thể
khác nhau và liên kết giữa cáctinh thể với nhau. Khi shortening chứa một lượng
lớn triglyceride_ có khuynh hướng tạo ra tinh thể β’ bền_ thì toàn bộ chất béo
khi kết tinh sẽ kết tinh β’.[21].
- Mạng tinh thể hình thành bởi dạng β thì lực liên kết giữa các tinh thể lớn nên
sản phẩm sẽ rất cứng. Khi chòu tác dụng của một lực thì một vài liên kết trong
mạng sẽ bò phá hủy và không thể tái thiết lập lại liên kết đó, vì vậy mà sản
phẩm thường bò chảy dầu ra ngoài. Trong khi đó, với mạng tinh thể β’ sẽ có
tính dẻo và các liên kết sẽ tái thiết lập lại được khi các liên kết này bò bẽ gãy
do đó trong shortening luôn có nhiều liên kết giúp giữ pha lỏng bên trong nên

không xảy ra hiện tượng rỉ dầu.[21]Mạng chứa các tinh thể càng nhỏ thì càng
ổn đònh được các thành phần khí và lỏng trong hỗn hợp hơn là các tinh thể lớn.[15]
- Ngoài độ cứng, tính chất bề mặt cũng là một tính chất quan trọng của
shortening. Thành phần chất béo rắn trong hỗn hợp chất béo là một yếu tố
chính quyết đònh tính chất bề mặt của chất béo nhưng hình dạng tinh thể chất
béo kết tinh và liên kết của các tinh thể trong mạng tinh thể cũng quyết đònh
tính chất cơ học của chất béo.[15]
- Shortening thường chứa nhiều trans acid béo, một sản phẩm đồng phân sinh
ra chủ yếu do hydro hóa dầu mỡ, ứng dụng chính để sản xuất shortening (trong
tự nhiên hầu hết các acid béo ở dạng cis). Các khuyến cáo đầu tiên nói về tác
dụng không tốt của acid trans xuất hiện từ thập niên 50, ngay sau khi công
nghiệp hydro hóa dầu mỡ(để sản xuất chế phẩm dầu mỡ ổn đònh và bền nhiệt
phục vụ công nghiệp chế biến thực phẩm) phát triển mạnh. Nhưng phải đến
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
3
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
hơn 50 năm sau, sau vô số nghiên cứu với cùng kết luận, chính quyền nhiều
nước mới bắt đầu công nhận có tác hại này và cũng chỉ dừng lại ở mức khuyến
cáo mọi người chú ý giảm thiểu tiêu thụ các sản phẩm chứa dầu mỡ hydrogen
hóa và các nhà sản xuất phải công khai lượng acid béo trans có trong sản phẩm
chế biến trên bảng kê khai thành phần chất dinh dưỡng trên bao bì[13].Mới
đây nhất, thành phố New York đã thông qua điều luật cấm các nhà hàng khách
sạn sử dụng chất béo hydrogen hóa trong chế biến thức ăn, có hiệu lực trong
năm 2007. Việt Nam, công nghiệp “mì ăn liền” vẫn còn ở đỉnh cao, mọi
người tiếp tục ăn mì gói rất “vô tư”, toàn bộ chất béo dùng sản xuất mì ăn liền
là shortening, sản phẩm cực kỳ “giàu” acid béo trans nhất, chưa kể qua trình
gia nhiệt kéo dài, bao nhiêu sản phẩm nhiệt phân có hại tồn đọng, không có
tiêu chuẩn hạn chế và kiểm đònh nào hết.
- Một số tính năng cơ bản của shortening:
• Nhiệt độ nóng chảy cao (40 - 42

0
C).
• Có độ bền nhiệt, nhiệt độ trùng hợp sản phẩm cao.
• Có độ rắn cần thiết nhưng dẻo thích hợp.
• Có độ ổn đònh.
• Giữ được một số lượng glucid cấu tạo bởi acid béo cần thiết theo quy đònh.
• Ít bò hôi, trở mùi, có khả năng nhũ hóa nhiều, nhất là thêm vào 4-6% mono
và diglycerid.
• Ít bò oxy hóa hơn nên tăng thời gian bảo quản.
1.2. NGUYÊN LIỆU
1.2.1. Nguyên liệu chính[13],[11]
- Nguyên liệu chính dùng để sản xuất shortening là tất cả các chất béo có
nguồn gốc từ thực vật lẫn động vật, nhưng phổ biến là dầu thực vật đã hydro
hóa. Các loại dầu dùng để sản xuất shortening thường có chỉ số axit thấp để
thuận tiện cho việc hydro hóa hoặc dầu đã được hydro hóa một phần để có độ
rắn nhưng dẻo thích hợp và độ ổn đònh tốt để tăng thời gian sử dụng và tăng
mùi vò. Shortening được làm từ dầu thực vật hydro hóa một phần sẽ chứa hàm
lượng trans acid béo cao_ một sản phẩm của phản ứng hydro hóa dầu thực vật
có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe_ Để làm giảm hàm lượng trans acid béo nên
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
4
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
sử dụng hỗn hợp chưa hydro hóa hoàn toàn hoặc chưa hydro hóa. - Trong công
nghiệp, người ta thường sử dụng dầu bông, dầu phộng, dầu dừa hay hỗn hợp
dầu phộng và dầu dừa để sản xuất shortening. Mặt khác, để tăng giá trò dinh
dưỡng, đôi khi người ta còn dùng dầu lỏng chứa nhiều acid béo chưa no trộn với
dầu đặc để có hỗn hợp vừa đảm bảo các yêu cầu trên vừa có giá trò phù hợp.[13]
1.2.1.1.Mỡ động vật (mỡ heo, mỡ bò)[11]
- Ngay từ những ngày đầu, chất béo từ mỡ được sử dụng làm nguồn nguyên
liệu chủ yếu để sản xuất shortening. Mỡ động vật chứa hàm lượng TAGs bão

hoà cao và hoá rắn ở nhiệt độ thường. Mỡ có thể cung cấp tính dẻo cần thiết
cho việc đánh khuấy ở một khoảng nhiệt độ rộng. Đến 1940 thì việc sử dụng
nguồn nguyên liệu này bò giảm do sự xuất hiện nguồn nguyên liệu mới là dầu
bông. Năm 1950 với sự phát triển của phương pháp chuyển nội ester, mỡ đã
đạt được độ đặc, tính chất tạo cream tương tự như dầu thực vật và mỡ lại được
sử dụng lại để sản xuất shortening. Tuy nhiên, mỡ dễ có mùi không mong
muốn do hiện tượng trở mùi sau khi đã khử mùi(mỡ thường có chứa hàm lượng
nhỏ linolenic và linoleic).
1.2.1.2. Dầu bông[11]
- Dầu bông được phát hiện và sử dụng từ thế kỷ 19. Ban đầu dầu được dùng để
pha loãng dầu olive nhằm giảm giá thành của dầu olive. Với sự phát triển của
kỹ thuật của phương pháp tẩy màu, tẩy màu làm cải thiện đáng kể màu và mùi
của dầu bông và giúp dầu bông nhanh chóng được ứng dụng rãi trở thành
nguồn nguyên liệu chính để sản xuất shortening sau dầu nành.
1.2.1.3. Dầu nành[11]
- Năm 1940, lượng dầu nành dùng để sản xuất shortening chiếm 18% nguồn
nguyên liệu sản xuất shortening. Sau chiến tranh thế giới thứ II, dầu nành trở
thành nguyên liệu chủ yếu khi chiếm 48,7% nguồn nguyên liệu sản xuất
shortening. Sau đó, lượng dầu sử dụng tiếp tục tăng lên hơn 50% (1960) và
86% (2000) lượng dầu sản xuất shortening.
1.2.1.4. Dầu cọ[11]
- Dầu cọ có tính chất dễ dẻo hóa để tạo thành tinh thể β’_ dạng tinh thể đặc
trưng trong shortening_ là nguyên liệu sản xuất shortening chính ở Mỹ 1970,
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
5
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
1975 đạt 16% nguồn nguyên liệu sản suất shortening. Đến 1990, lượng dầu
giảm xuống còn 1,5% nguyên liệu sản xuất shortening. Nhưng ngày nay dầu cọ
đang đươc sử dụng nhiều hơn.
1.2.1.5. Dầu dừa[11]

- Loại này không được sử dụng phổ biến do độ dẻo thấp. Hỗn hợp dầu dừa và
một số chất béo khác có khuynh hướng tạo bọt khi chiên sâu, tạo mùi xà phòng
khi bò thủy phân. Tuy nhiên tính chất độ dẻo thấp của dầu dừa rất thích hợp sử
dụng trong bánh bích quy ngọt và kẹo và tạo cảm giác “get away” trong
miệng. Dầu dừa khi nguyên chất thì có tính ổn đònh cao khi chiên vì dầu có độ
bão hóa cao. Vì vậy dầu dừa được người Mêxico dùng phổ biến để chiên thực
phẩm (1980-1981). Nhưng sau đó có nghiên cứu dùng dầu dừa nguyên chất
chiên sẽ ảnh hưởng không tốt sức khỏe nên dầu dừa chỉ được dùng trong sản
xuất shortening.
- Ngoài những loại dầu trên, người ta cũng sử dụng dầu bắp , dầu hướng dương
hay dầu canola để sản xuất shortening. Những loại này được sử dụng không
phổ biến do dầu chứa nhiếu chất béo không no cao.
Bảng 1.2:Tình hình sử dụng các chất béo để sản xuất shortening ở Mỹ ( triệu
pound) [11]
Năm 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
Dầu dừa
18 20 10 45 103 34 -
Dầu bắp
1 1 4 12 - 270 27
Dầu bông
823 549 365 276 189 252 166
Dầu cọ
- - - 90 188 209 187
Dầu phộng
23 12 2 16 - - -
Dầu nành
212 841 1169 2182 2651 4004 5714
Mỡ heo
17 177 480 430 378 264 239
Mỡ bò

58 32 268 522 673 637 284
Loại khác
44 27 3 7 18 14 -
Tổng cộng
1196 1727 2301 3580 4200 5684 6617
1.2.1.9.Yêu cầu chất lượng của nguyên liệu dầu dùng để sản xuất
shortening
 Palm stearin Acid béo tự do (%): 0.08 – 0.1
Chỉ số iod: 30 – 54
Màu (Lovibon): Max 3.5 đỏ
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
6
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
Nhiệt độ nóng chảy (
0
F): 111
 Palm olein Acid béo tự do (%): 0.05
Chỉ số iod: Min 56
Màu (Lovibon): Max 3.5 đỏ
Nhiệt độ nóng chảy (
0
F): 82
 RBD palm Acid béo tự do (%): 0.05
Chỉ số iod: 50 – 55
Màu (Lovibon): Max 3.5 đỏ
Nhiệt độ nóng chảy (
0
F): 100 – 108
 Dầu nhành đã hydro hóa Acid béo tự do (%): 0.05
Chỉ số iod: 48

Màu (Lovibon): Max 3.5
Nhiệt độ nóng chảy (
0
F): 96
1.2.2. Nguyên liệu phụ[11]
1. 2.2.1.Chất nhũ hóa [11]
- Chất nhũ hóa là một phụ gia quan trọng trong sản xuất shortening. Ở Mỹ,
trong công nghiệp sản xuất thực phẩm người ta sử dụng hơn 350 triệu pounds
chất nhũ hóa/ một năm. Trong đó 90% chất nhũ hóa có nguồn gốc từ hóa học
và10% còn lại có nguồn gốc từ tự nhiên.
- Chất nhũ hóa là chất hoạt động bề mặt, trong phân tử có nhóm háo nước và
nhóm kỵ nước.
1.2.2.1.1. Chức năng của chất nhũ hóa[11]
- Chất nhũ hóa được bổ sung vào shortening với nhiều mục đích khác nhau.
Một số chức năng của chất tạo nhũ:
Làm bền hệ nhũ tương: tạo sự liên kết giữa nước và dầu, tạo hệ nhũ tương
bền giúp kéo dài thời gian bảo quản.
Chất chống thoái hoá tinh bột: giúp kéo dài thời gian sử dụng sản phẩm
nướng bằng cách tạo phức với phân tử tinh bột.
Tăng độ nở của bánh.
Tác nhân giữ khí: tạo các lỗ khí bên trong bột nhào, lớp đường cô phủ trên
bánh ngọt, lớp kem trên mặt bánh và một số sản phẩm khác.
Tăng chất lượng bề mặt: làm biến đổi độ dãn của protein làm cho bề mặt
bánh mòn hơn.
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
7
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
Chất tạo độ trơn trượt: giảm độ nhớt, độ dính làm cho sản phẩm không bò
dính vào dao cắt và răng khi ăn.
Chất phá bọt

Màng bọc bảo quản: giúp bảo vệ sản phẩm không bò tổn thất ẩm trong quá
trình bảo quản và bảo vệ các thành phần dễ bò oxy hóa.
Điều khiển kết tinh chất béo: ảnh hưởng đến hình dạng, kích thước và tốc
độ kết tinh chất béo.
Chất mang: chất cố đònh mùi, hòa tan các chất màu và các thành phần
không tan trong nước.
Tăng độ mềm của bánh.
- Một chất nhũ hóa không thể có tất cả chức năng trên đo đó ta có sử dụng kết
hợp nhiều chất tạo nhũ với nhau. Để chọn chất nhũ hóa sử dụng phù hợp cần
xác đònh rõ mục đích sử dụng chất tạo nhũ, phương pháp chuẩn bò chất tạo nhũ,
lọai hệ nhũ tương, ảnh hưởng của các thành phần khác trong sản phẩm, kinh tế.
1.2.2.1.2. Các chất tạo nhũ thường sử dụng[11]
 Monoglyceride và diglyceride[11]
- Đây là chất tạo nhũ đầu tiên được sử dụng trong thực phẩm. Lượng mono- và
diglycerides sử dụng chiếm 70% tổng lượng chất nhũ hóa sử dụng. Ở nhiệt độ
phòng mono- và diglycerides không tan trong nước nóng và tan rất giới hạn
trong dầu. Khi nâng nhiệt độ lên thì độ tan của chúng tăng.
- Trên thò trường, mono- và diglycerides được sản xuất ở 3 nồng độ: 43%, 52%
và 90%.
- Mono- và diglycerides cũng tồn tại dưới nhiều trạng thái vật lý khác nhau
như: rắn (bao gồm loại có hình vẩy, hạt, bột), xốp, dẻo ( dạng lỏng, bán lỏng).
Dạng lỏng đến xốp có tính chất giữ khí tốt khi sử dụng ở độ ẩm thấp. Dạng rắn
thì tạo cấu trúc tốt cho sản phẩm bánh nướng và kéo dài thời gian sử dụng sản
phẩm.
- Ngoài ra còn có một số loại dẫn xuất từ mono- và diglycerides cũng được sử
dụng phổ biến:
• Ester của diacetyl tartaric và monoglyceride: tác dụng kéo dài sợi gluten
giúp tăng khả năng giữ khí cuối cùng làm tăng thể tích bánh.
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
8

Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
• Ester của acid lactic và monoglyceride: có tính háo nước hơn so với
mono- và diglycerides, tác dụng chính là tăng thoáng khí. Thường được
sử dụngtrong bánh ngọt, lớp đường cô phủ lên bánh, lớp kem phủ trên
bánh.
• Acetylated monoglycerides : tăng thoáng khí, thể tích, chống oxy hóa,
chống mất ẩm.
- Tùy theo mục đích mà ta lựa chọn sử dụng các loại cho phù hợp.
 Ester propylene glycol[11]
- Ester propylene glycol là chất tạo nhũ trung bình. Ester propylene glycol ảnh
hưởng đến tốc độ đánh nổi cream, thể tích và độ ổn đònh của bọt. Ban đầu,
Ester propylene glycol được sử dụng nhằm làm giảm lượng chất béo sử dụng.
Sau này, nó được phát hiện là có nhiều chức năng rất tốt trong sản xuất bánh
nướng khi kết hợp với mono- và diglycerides. Hàm lượng thường sử dụng trong
shortening từ 2.8%-8.5% với 4%-5.5% monoglycerid.
 Ester sorbitan[11]
- Ester sorbitan tan ít trong nước có tác dụng chính là làm tăng độ thoáng khí,
ta9ng khả năng giữ ẩm. Sorbitan monoestearate là chất nhũ hóa phổ biến nhất
trong loại này. Sorbitan monoestearate có thể ở dạng khối rắn hoặc dạng hạt
do đó cần hòa tan trong nước hoặc chất béo trước khi sử dụng. Sorbitan có tác
dụng làm tăng độ thoáng khí, tăng độ láng bề mặt, khả năng ổn đònh, biến đổi
tinh thể chất béo kết tinh. Monoestearate thường được dùng trong cream phủ
lên bánh.
 Ester polysorbate với acid béo[11]
- Polyoxyethylene sorbitan ester gọi chung là polysorbate được tạo ra từ phản
ứng của ester sorbitan với oxid ethylen. Có 3 loại polysorbate: polysorbate 60,
polysorbate 65, polysorbate 80. lạoi này khi sử dụng dụng với hàm lượng lớn sẽ
gây vò đắng. Polysorbate là chất hoạt động bề mặt mạnh nên tạo hệ nhũ tương
rất bền. Polysorbate 60 thường được dùng trong sản xuất shortening.
 Ester polyglycerol[11]

- Ester polyglycerol được tạo ra từ phản ứng của acid béo với polyglycerol gồm
2 đến 10 gốc monomer.Thường được ứng dụng trong : bơ đậu phộng, áo bao
ngoài của kẹo ( hàm lượng 0.5%-5%), margarine ( hàm lượng 0.1%-0.5%), ức
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
9
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
chế sự tạo thành tinh thể trong dầu salad (hàm lượng 0.02%-0.04%), lớp cream
phủ trên bánh (hàm lượng1%-2%), bánh ngọt giúp làm giảm hàm lượng
shortening sử dụng và tăng thể tích bánh ( hàm lượng 1%-3%).
 Ester lactated[11]
- Có nhiều dạng Ester lactated sử dụng trong thực phẩm.Mục đích sử dụng
nhằm tăng thể tích bánh, tạo cấu trúc xốp cho bánh... Hai dạng sử dụng phổ
biến là glycerol-lacto palmitate (GLP) và glycerol-lacto stearate. Stearoyl
lactylates là sản phẩm của phản ứng giữa acid stearic và acid lactic. Thường
được sử dụng trong sản xuất bánh nướng, bánh quế, lớp cream phủ lên bánh...
 Lecithin[11]
- Lecithin là chất nhũ hóa có nguồn gốc từ tự nhiên, được tìm thấy trong trứng,
sữa, dầu thực vật và nhiều sản phẩm khác. Nguồn sản xuất lecithin chính là
dầu nành. Lecithin có nhiều ứng dụng trong sản xuất như : tạo phức với protein
trong bột mì hàm lượng (0.25%-0.6 chất khô bột mì), tạo phức với tinh bột,
giảm 20%-60% hàm lượng chất béo sử dụng (hàm lượng 0.25%-0.35%), chất
chống dính trong một số loại kẹo và bánh, chống oxy hóa cho một số loại dầu
(hàm lượng 0.01%-0.25%).
- Lecithin là chất nhạy cảm với nhiệt độ, nó sẽ trở nên tối, có mùi cá khi nhiệt
độ cao hơn 49
0
C.
1.2.2.2.Chất bảo quản chống oxi hóa [11]
- Chất chống oxy hóa là phụ gia quan trọng thứ 2 trong sản xuất shortening.
1.2.2.2.1.Chức năng của chất chống oxy hóa[11]

- Chất chống oxy hóa được thêm vào với mục đích: tăng cường ổn đònh sản
phẩm khi hạn chế hoặc loại bỏ quá trình oxy hóa, bảo tồn được giá trò dinh
dưỡng và các giá trò cảm quan như màu, mùi.
1.2.2.2.2.Các chất chống oxy hóa thường sử dụng[11]
 BHA (Butylated hydroxyanisole)[11]
- Dạng bột màu trắng, điểm nóng chảy thấp, tan tốt trong dầu, rất bền nhiệt, có
mùi phenol nên khi sử dụng liều lượng nhỏ sẽ không làm sản phẩm có mùi lạ.
Phản ứng với kim loại kiềm và cho màu hồng. Có tác dụng ổn đònh chất
béo.Thường được dùng phối hợp với BHT và gallate. LD
50
= 2000mg/kg thể
trọng.
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
10
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
 BHT (Butylated hydroxytoluen)[11]
- Dạng bột trắng kết tinh, tan tốt trong dầu, bền với nhiệt hơn BHA nhưng có
tác dụng kém hơn BHA, bay hơi nhiều hơn so với BHA, không có mùi vò. LD
50
=1000 mg/kg thể trọng.
 TBHQ (Ter- butyl hydroquinone)[11]
- Tan tốt trong dầu, bền nhiệt, ít bay hơi, không có mùi vò, không làm biến
màu sản phẩm khi tiếp xúc với kim loại. Nhưng khi tiếp xúc với muối natri, pH
kiềm thì có thể có màu hồng.
 AP (Ascorbyl palmitat)[11]
- Tan ít trong dầu, tan tốt hơn khi có mặt monoglyceride, giới hạn tối đa cho
phép 100-200mg/kg sản phẩm, dùng một mình hay kết hợp. Hạn chế khi sử
dụng chất này là khi AP bò oxy hóa hết thì quá trình oxy hóa chất béo càng
diễn ra mãnh liệt do trong môi trường sau khi oxy hóa AP cò sẵn các gốc tự do.
 Vitamin E (tocopherol)[11]

- Tan trong dầu, kém bền nhiệt, có mặt trong dầu tự nhiên thực vật. Vita min E
có tác dụng dập tắt các gốc tự do tạo thành khi chất béo tiếp xúc với oxy.
Vitamin E thường được bổ sung vào sản phẩm với hàm lượng 0.02%-0.06%.
Khả năng chống oxy hóa
của vitamin E khi sử dụng kèm với acid citric hoặc acid ascorbic.
1.3. PHÂN LOẠI SHORTENING
- Có 2 khóa phân loại shortening:
 Phân loại theo cấu trúc shortening
 Phân loại theo mục đích sử dụng của shortening
1.3.1.Phân loại theo cấu trúc[11,[16]
- Shortening được chia làm 3 dạng: shortening dạng bán rắn dẻo; shortening
lỏng; shortening dạng vẩy, bột, hạt.
1.3.1.1.Shortening dạng bán rắn dẻo ( plasticized shortening)[11]
- Shortening này được ứng dụng làm môi truyền trao đổi nhiệt, tạo độ trơn
bóng cho sản phẩm thực phẩm, tạo mùi cho sản phẩm chiên, tăng thời gian sử
dụng sản phẩm, tác dụng giữ khí và là chất tạo cấu trúc cho các sản phẩm bánh
ngọt, icing, filling, cream, whipped toppings…
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
11
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
- Các bước cơ bản để sản xuất shortening bán rắn dẻo: hỗn hơpï dầu → sốc
lạnh trong thiết bò trao đổi nhiệt để giảm nhiệt độ chất béo xuống nhiệt độ kết
tinh → kết tinh tinh thể chất béo và chuyển hóa thành các tinh thể β’mong
muốn → nhồi nhuyễn để tăng độ dẻo của shortening → bao gói→ ủ để ổn đònh
tinh thể chất béo, làm tăng tính chất đánh cream trong 24-72h ở 26,7
0
C.
1.3.1.2.Shortening dạng lỏng ( fluid shortening)[11],[16]
- Sản phẩm shortening này có dạng huyền phù, có thể chảy được và bơm được
trong khoảng nhiệt độ 15.6

0
C - 32.2
0
C. Do có dạng huyền phù nên yêu cầu pha
rắn phải được phân tán tốt và ổn đònh trong trong pha dầu lỏng liên tục. Trong
đo pha rắn được chiết xuất từ chất béo dạng rắn. Việc lựa chọn thành phần
lỏng trong shortening dựa trên mức độ yêu cầu về khả năng bền oxy hóa và
việc lựa chọn thành phần rắn dựa trên ứng dụng cuối cùng của shortening. Để
tạo dạng huyền phù ổn đònh tinh thể chất béo kết tinh trong shortening cần có
dạng β.[11]
- Trong sản xuất shortnening lỏng cần sử dụng thêm một số phụ gia như phụ
gia tạo nhũ (lecithin),phụ gia chống oxy hóa, chất phá bọt. Chất phá bọt thường
dùng là Dimethyl-polysiloxane, ngoài tác dụng phá bọt chất này cũng có tác
dụng chống oxy hóa. Phụ gia thêm vào sẽ làm giảm sự phụ thuộc của tính chất
shortening vào thành phần chất béo rắn trong shortening và giúp mở rộng ứng
dụng của shortening lỏng trong các sản phẩm nướng, chiên, dạng sản phẩm
tương tự sữa. Tính thoáng khí của shortening bán rắn dẻo được tạo ra nhờ quá
trình làm lạnh và tôi thì ở shortening lỏng đạt được nhờ chất nhũ hóa.[11]
- Hàm lượng chất nhũ hóa mono-diglyceride trong shortening lỏng khoảng (4-
14%). Hàm lượng chất béo rắn trong dhortening lỏng khoảng 2-18%. Độ nhớt
của shortening lỏng khoảng 200cps – 25000cps .[16]
- Các bước cơ bản để sản xuất shortening lỏng: hỗn hơpï dầu → làm lạnh chậm
đến nhiệt độ kết tinh → kết tinh tinh thể chất béo β mong muốn → nhồi
nhuyễn chậm → bao gói.
- Quá trình kết tinh giữ vai trò quan trọng để tạo thành tinh thể β mong muốn
và giữ được độ nhớt thấp đủ để có thể bơm và rót nhưng cũng đủ cao để tạo hệ
huyền phù.[11]
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
12
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương

- Quá trình sản suất không cần qua giai đoạn ủ.[11]
1.3.1.3.Shortening dạng vẩy, hạt, bột (flakes, chips, powdered shortening)[11]
- Ưu điểm của shortening dạng vẩy là dễ đóng gói và khi cần thì tan chảy lại
nhanh chóng. Dạng shortening vẩy truyền thống là sản phẩm dầu bão hòa như
stearine, titers, chất béo từ mỡ có chỉ số iod thấp.
- Đối với shortening dạng chip quá trình hydro hóa một cách chọn lọc giữ vai
trò quan trọng để đạt đồ thò chỉ số chất rắn giảm nhanh với nhiệt độ nóng chảy
đủ thấp có thể giữ được dạng chip sau khi bao gói. Hầu hết shortening được sản
xuất từ từ hỗn hợp dầu hydro hóa chọn lọc hoặc dầu hydro hóa đặc biệt với hợp
chất niken sulfur làm xúc tác để đồ thò chỉ số chất rắn giảm nhanh hơn. Thông
thường nhiệt độ nóng chảy của shortening chips dao động trong khoảng 43
0
C –
48
0
C . Nếu shortening có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn nhiệt độ trên thì cần
phải bảo quản lạnh trước khi sử dụng để giữ được dạng chip.
- Shortening dạng chip và vẩy có thể cũng được làm từ dầu laurics đã hydro
hóa, dầu dừa, dầu cọ. Nhiệt độ nóng chảy của shortening chip làm từ dầu
laurics thường dao động từ 38
0
C – 42
0
C.
- Shortening dạng bột có 2 dạng tạo ra bằng cách sấy phun nhũ tương chất béo
với một chất mang hoặc phun lạnh. Shortening bột sấy phun là shortening
hydro hóa không hoàn toàn được bao ngoài tan bằng vật liệu tan trong nước.
Shortening có thể có thể được đồng hóa trong dung dòch với một vài các chất
mang khác nhau như sữa gầy, syrup từ bắp, caseinnate natri, soy isolate. Hàm
lượng chất béo trong dạng shortening này dao động từ 50 – 80%. Shortening

dạng bột sấy phun được dùng trong hỗn hợp chuẩn bò trong khi trộn với những
thành phần dạng khô khác.
1 . 3.2.Phân loại theo mục đích sử dụng[6],[11]
1.3.2.1.Shortening đa năng (all-purpuse shortening)[6],[11]
- Shortening đa năng có nhiệt độ nóng chảy cao, thường có hàm lượng trans
acid béo cao vì được sản xuất từ dầu hydro hóa một phần. Để làm giảm hàm
lượng trans acid béo nên giảm hàm lượng dầu thực vật, tăng hàm lượng RBD
và palm stearin.[11]
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
13
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
Tính chất của shortening đa năng ở một nhiệt độ bất kỳ phụ thuộc vào hàm
lượng chất béo rắn ở nhiệt độ đó. Yêu cầu của shortening là không được quá
cứng ở 10- 16,5
0
C và không được quá xốp ở 32,2 – 37,8
0
C. Nguyên liệu sản
xuất shortening đa năng thường sử dụng dầu bông hydro hóa hoàn toàn , mỡ
bò, dầu cọ có SFI = 15-25.[11]
- Các bước cơ bản để sản xuất shortening đa năng: các bước tương tự như sản
suất shortening bán rắn dẻo với nhiệt độ kết tinh chất béo 15,6 – 21,1
0
C và
nhiệt độ ủ 26,7
0
C. [11]
- Gồm 2 loại: một loại có bổ sung chất nhũ hóa, một loại không bổ sung chất
nhũ hóa.[6]
• Shortening không bổ sung chất nhũ hóa thường được sử dụng trong sản

xuất bánh quy ngọt, bánh quy giòn và dùng để chiên.
• Shortening có bổ sung chất nhũ hóa thường sử dụng trong các sản phẩm
nướng, làm icing, nhân bánh, dùng để chiên sâu. Hàm lượng chất tạo
nhũ sử dụng từ 2 – 8% nguyên liệu sản xuất shortening. Nguyên liệu
dùng để sản xuất loại shortening này dầu hydro hóa một phần có chỉ số
iod trong khoảng 65 – 80 hoặc hỗn hợp dầu hydro hóa hoàn toàn có có
SFI và chỉ số iod thấp với 10% chất béo bão hòa mạch dài hoặc dầu
nành hydro hóa hoàn toàn.
Bảng1.3 : Thành phần sản xuất All purpose shortening[6]
Mỡ bò 65,6%
Dầu bông 21,9%
Monoglyceride và diglyceride 6,2%
Triglycerol monostearate 4%
Lecithin 1%
Polyoxyethylene(20) sorbitan monostearate 1,3%
1.3.2.2.Shortening lỏng (Fluid shortening) đã trình bày ở trên.
1.3.2.3.Shortening dành cho bánh ngọt( cake shortening)[6]
- Shortening được bổ sung vào bánh sẽ giúp cho việc phối khí trong khối bột
nhào tốt. Nếu bột nhào chứa nhiều lộ khí nhỏ thì sản phẩm bánh sẽ có thể tích
lớn và bề mặt mòn, nếu bột nhào có lỗ khí lớn và ít thì bánh sẽ có thể tích nhỏ
và bề mặt thô.
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
14
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
- Nguyên liệu để sản xuất shortening này là hỗn hợp dầu nành basestock và
dầu bông harstock (hydro hóa một phần hoặc hoàn toàn), chất nhũ hóa ( mono
polysorbate 60, natri stearoyl lactylate). Monoglyceride bão hòa dùng trong
bánh ngọt sẽ tạo phức hợp với amylase của tinh bột sẽ làm ruột bánh xốp hơn
và bảo quản lâu hơn.
Bảng 1.4 : Thành phần sản xuất cake shortening[6]

Triglyceride lỏng 80-90%
Triglyceride rắn 0,5-4%
Monoglyceride và diglyceride 0-3%
Ester propylene glycol và acid béo 8-16%
Ester của polyoxyethyelene glycol và acid béo 0,1-2%
Lecithin 0-5%
Ester của đường mía và acid béo 0-5%
Ester của glyceryl lactic và acid béo 0-5%
1.3.2.4.Shortening dùng trong lớp kem phủ lên bánh (icing shortening)[6]
- Icing gồm đường, nước và shortening ( >40%).
- Nguyên liệu sản xuất là dùng chất béo có nhiệt độ nóng chảy cao để bền
trong khoảng nhiệt độ rộng, sử dụng thêm chất chũ hóa (mono-di-glyceride 2-
4% shortening) để tăng khả năng giữ khí và tính ổn đònh, polysorbate hoặc
polyglycerolester để cải thiện tính chất tan chảy trong miệng của icing
shortening.
1.3.2.5.Shortening làm lớp nhân giữa các lớp bánh(filler fat shortening)[6]
- Shortening này được sử dụng trong bánh nướng, lớp kẹp giữa 2 miếng bánh
quy ngọt. Yêu cầu của shortening này là cần khá cứng vững để chống giữ cho
sự dễ vỡ của bánh qui ngọt và đảm bảo shortening không bò gãy và bò ép ra
ngoài khi bò nén hoặc bò bẻ, có lượng chất béo rắn cao ở nhiệt độ thường để nó
không bò trượt khi ăn bánh, chất béo phải được nóng chảy hoàn toàn trong
miệng để không làm giảm cảm giác “waxy”.
- Shortneing loại này được coi là tốt khi có độ dẻo thấp với SFC cao ở nhiệt độ
thấp và có độ dẻo thấp với SFC=0 ở 40
0
C, ổn đònh ở nhiệt độ cao mà không rỉ
dầu hoặc bò dính.
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
15
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương

- Shortening này có thành phần chứa chất béo hydro hóa không hoàn toàn với
một lượng cao các acid béo 18-C và dầu thực vật (dầu dừa, dầu cọ) với tỷ lệ
acid lauric cao theo tỉ lệ 40-60, chất nhũ hóa 1-5% (ester của polyglycerol với
acid beo cao phân tử).
1.3.2.6.Shortening dùng cho bánh mì (bread shortening)[6]
- Shortening này có dạng bán rắn, có độ dẻo rộng ở nhiệt độ phòng. Shortening
thường bổ sung vào bánh mì với hàm lượng 3% so với khối lượng bộ nhào bánh
mì với tác dụng tạo độ trơn khi nhào bột và tăng khả năng giữ khí của bột
nhào. Nhiều chất béo quá sẽ cản trở việc tăng thể tích sản phẩm.
Bảng 1.5: Thành phần sản xuất bread shortening[6]
Hỗn hợp dầu nành(85%) và dầu bông(15%) hydro hóa
một phần (I.V=75)
93,5%
Monoglyceride 4,2%
Propylene glycol monostearate 1,8%
Polyoxyethylene(20), sorbitan monostearate(pH 7.0) 0,5%
1.3.2.7.Shortening dùng dể chiên (frying shortening)[6]
- Shortening tốt là phải có mùi vò ổn đònh, bền khi chiên, bền oxy hóa, có điểm
bốc khói cao. Dầu chứa lượng acid linoleic cao sẽ không dùng để sản xuất lọai
shortening này (dầu nành chưa hydro hóa) vì sẽ dễ bò oxy hóa khi chiên ở nhiệt
độ cao làm tăng chỉ số peroxide kéo theo thời gian sử dụng sản phẩm giảm.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến shortening chiên: loại thực phẩm (hàm ẩm), lọai
quá trình chiên, điều kiện vận hành quá trình chiên (O
2
, ẩm, nhiệt độ, mức độ
không bão hòa của chất béo trong shortening, số lần shortening sử dụng.
- Nguồn dầu để sản xuất: dầu bắp, dầu hướng dương, dầu bông.
1.3.2.8.Shortening dùng trong pie-crust (Pie- crust shortening)[6]
- Chức năng của shortening khi sử dụng là tạo sự thoáng khí (aeration), độ trơn(
lubricity), làm mềm, giòn nhưng không ảnh hưởng đến tính chất hấp phụ nước

của bột mì.
- Nguyên liệu sản xuất :chất béo từ mỡ heo được hydro hóa hoặc không hydro
hóa.
- Trong piecrust chứa một lượng shortening khoảng 35-45% lượng chất khô.
1.3.2.9.Pastry shortening[6]
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
16
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
- Chất béo trong pastry cần có cấu trúc bậc cao với hình đạng tinh thể có thể
đáp ứng yêu cầu khả năng giữ ẩm trong điều kiện bò đẩy ra phía trên bột nhào.
Lực cắt tạo ra trong khuynh hướng đẩy sẽ làm phá vỡ hệ nhũ tương chất béo /
nước. Trong puff-pastry, shortening được làm thành lớp giữa những miếng bột
nhào, shortening không được trộn vào bột nhào nhưng được đặt trên lớp bột
nhào và gấp lại tạo nhiều lớp bột xen kẽ. Chất béo giúp các lớp bột tách rời.
- Nguyên liệu sản xuất loại shortening này là hỗn hợp 70% primesteam
lard( được tạo do bơm hơi nước nóng trong suốt quá trình lấy chất béo từ mỡ
heo) và 30% dầu nành hydro hóa ( IV=82, nhiệt độ nóng chảy =26,7
0
C)
1.3.2.10.Chất béo trong sản xuất kẹo (confectioner’s fat)[6]
- Chất béo lọai này cần có độ dẻo thấp, được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất
kẹo và các sản phẩm sữa. Quá trình sản xuất chất béo cho kẹo gồm quá trình
chuyển nội ester giữa chất béo giàu lauric ( dầu cọ, dầu dừa …)và một hoặc
nhiều ester của monohydric alcohol và acid béo có 12,14,16 carbon.
1.3.2.11.Shortening khô ( Dry shortening)[6]
- Shortening này được chia làm 3 loại: dạng viên, bột, dạng free flowing starch-
shortening.
• Shortneing dạng viên có nhân là chất béo mềm , được bao quanh bởi lớp
vỏ áo bằng chấ béo cứng. Shortneing dạng này rất dễ bảo quản và phân
phối.

• Shortening dạng bột được sản xuất bằng cách trộn chất béo với vi tinh
thể cellulose và protein hòa tan trong nước tạo hệ nhũ tương và sau đó
sấy phun.
• Free flowing starch – shortening được ứng dụng trong bột nhào làm bánh
ngọt, bánh qui, pie crust.
- Sau khi trộn shortening vào bề mặt sản phẩm sẽ khô khi sờ vào và không bò rỉ
chất béo ra ngoài.
Bảng 1.6: SFC của các loại shortening[6]
Loại shortening Hàm lượng chất béo rắn tại một số nhiệt độ( %)
10
0
C 21.1
0
C 26.7
0
C 33.3
0
C 37.8
0
C 40
0
C
All purpose shortening
23 19 - 14 - 11
26 19 - 13 - 7
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
17
Đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất shortening GVHD : TS.Lại Mai Hương
Icing shortening
34 28 27 22 18 -

Pie crust shortening
23 20 18 12 - 4
Fluid shortening
8 8 - 7 - 6
Frying fats
42 29 - 13 - 3
Filler fat
44 30 25 13 - 2.5
Puff pastry
26 24 23 22 21 -
1.4.CHỈ TIÊU CHUNG CHO SẢN PHẨM SHORTENING
Chỉ tiêu Shortening
(TCVN 6048:1995)
Cảm
quan
– Màu sắc
– Mùi vò
– Trạng thái
– Tạp chất
Màu trắng, trắng ngà
Không có vò lạ
Dạng bán rắn, mòn
Không có tạp chất lạ
Hoá lý
– Độ ẩm, %
– Hàm lượng lipid, %
– Chỉ số AV
– Chỉ số PV
– Chỉ số IV( Wijs)
– Hàm lượng acid béo tự do, %

– Nhiệt độ nóng chảy
– Phản ứng Kracing
< 0,1
> 96
< 0,3
< 5
< 70
<0,1
30 – 52
0
C
Không có
Vi sinh
Số vi khuẩn hiếu khí
Coliform
≤ 10
4
cfu/g
≤10 cfu/g sp
1.5. ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG NHÀ MÁY
- Đòa điểm được chọn để xây dựng nhà máy là khu công nghiệp Phú Mỹ I, thò
trấn Phú Mỹ, huyện Tân Thành, tỉnh Bà Ròa – Vũng Tàu. Chúng tôi chọn đòa
điểm trên là do nó đã đáp ứng được các điều kiện sau:
 Quy mô khu công nghiệp
- Khu công nghiệp Phú Mỹ I là một trong những khu công nghiệp có diện tích
xây dựng lớn, vốn đầu tư cơ sở hạ tầng lớn, và là khu công nghiệp thu hút được
nhiều nhà đầu với nhiều dự án lớn.
- Tổng diện tích là 79,14 ha
SVTH: Vũ Lê Hoàng Vân Trang
18