Công Nghệ Sản Xuất WHEY PROTEIN

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM


Đề tài 8
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN
WHEY PROTEIN

GVHD : Th.S Lê Văn Nhất Hoài
MHP : 210505002
Lớp : DHTP6
SVTH : Nhóm 06
TP Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2014
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
MỤC LỤC
Lớp DHTP6B – Nhóm 06
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
DANH MỤC BẢNG
Lớp DHTP6B – Nhóm 06
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
DANH MỤC HÌNH
Lớp DHTP6B – Nhóm 06
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
LỜI MỞ ĐẦU
Khoảng 2500 năm trước Hippocrates đã sáng chế ra một số loại sữa có tác dụng
tăng cường sức khỏe, tăng sức đề kháng, tăng sức mạnh và cải thiện tốc độ phát triển
cơ bắp
Đến cuối thế kỷ 16 tại Thụy Sỹ, một số nông dân làm việc ở trang trại nuôi heo phát
hiện ra rằng nếu heo tắm bằng sữa sẽ phát triển nhanh hơn.Phát hiện này đã dẫn đến sự
ra đời của Whey Protein.

Khi thực hiện quá trình đông tụ sữa trong sản xuất phô mai, sữa tươi sẽ chuyển
thành một hệ gồm có hai pha: rắn và lỏng. Pha rắn được gọi là khối đông (curd), còn
pha lỏng là huyết thanh sữa (whey). Thành phần hóa học chủ yếu của huyết thanh sữa
gồm có nước, các protein hòa tan, đường lactose, một số muối khoáng, vitamin,…
Ngày nay, do nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng tăng, các sản phẩm
whey protein dần được các nhà sản xuất cải thiện để thỏa mãn thị trường.
Đề tài: “Công nghệ chế biến Whey protein” là cơ hội để nhóm chúng em tìm hiểu
sâu hơn về whey protein, đặc biệt là quy trình công nghệ sản xuất.
Bài tiểu luận được phiên dịch, tham khảo, tổng hợp từ nhiều tài liệu. Do kiến thức
còn hạn hẹp, bài tiểu luận của nhóm không tránh khỏi những thiếu sót. Mong Thầy
góp ý kiến để bài của nhóm được hoàn thiện hơn.
Chúng em chân thành cảm ơn!
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 5
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÀ NGUYÊN LIỆU
1.Whey protein
1.1. Khái niệm
Whey protein là một protein hoàn hảo với chất lượng rất cao, nó chứa một lượng
lớn tất cả các acid amin không thay thế, do đó nó thường được xem là “tiêu chuẩn
vàng” (gold standard) trong việc đánh giá chất lượng của protein.
Whey protein có trong sữa. Sữa có 2 dạng protein là casein và whey protein. Whey
protein tự nhiên có dạng hình cầu, khả năng hòa tan cao hơn casein và có chất lượng
cao hơn.
Bảng 1.1: Thành phần protein của whey
Loại Thành phần (%)
-lactoglobulin 55
-lactalbumin 15
Immunoglobulin 15
Bovine serum albumin 5
Lactoferrin <1

Lactoperoxidase <1
Casein macro peptide 10
Whey protein của sữa được cấu tạo chủ yếu bởi 2 thành phần: α-lactalbumin và β-
lactoglobulin. β-lactoglobulin có nhiều nhất trong whey protein, với khối lượng phân
tử là 36000.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 6
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
.
Hình 1.1: Cấu trúc β-lactoglobulin
Hình 1.2: Cấu trúc α-lactalbumin
1.2. Phân loại
Có hai loại whey protein chính là whey protein concentrate và whey protein isolate.
1.2.1. Whey protein concentrate
Whey protein concentrate chứa từ 25 – 89% protein, 4-52% lactose, 1-9% chất béo
tùy thuộc vào sản phẩm.
Whey protein concentrate sử dụng những phương pháp tiết kiệm hơn (sử dụng thiết
bị siêu lọc) để loại bỏ các thành phần không mong muốn của whey như lactose,
carbohydrate, natri, cholesterol và chất béo khi so với whey protein isolate.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 7
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
Bảng 1.2: Hàm lượng một số acid amin có trong whey protein concentrate
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 8
Acid amin Hàm lượng (g/100g)
Lysine 4.9
Histadine 1.1
Arginine 1.7
Acid aspartic 5.6
Threonine 3.6
Serine 3
Acid glutamic 9.2

Proline 3
Glycine 1.1
Alanine 2.7
Valine 2.9
Methionine 1.2
Isoleucine 2.8
Leucine 6.1
Tyrosine 1.9
Phenylalanin 2.1
Tryptophan 0.9
Cystine 1.3
Tổng cộng 55
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
1.2.2. Whey protein isolate
Whey protein isolate là dạng tinh sạch nhất và cô đặc của whey protein sẵn có. Nó
chứa 90 - 95% hàm lượng protein, và một lượng nhỏ lactose và chất béo (0.5-1%
lactose và 0.5-1% chất béo).
Whey protein isolate có chất lượng cao hơn whey protein concentrate do sử dụng
thiết bị tiên tiến hơn (thiết bị trao đổi ion).
1.3. Vai trò của whey protein
Thành phần dinh dưỡng trong whey 100% protein có các lợi ích sau:
− Hỗ trợ xây dựng cơ bắp, phục hồi cơ bắp và giảm thiểu chấn thương cơ bắp.
− Gia tăng sức đề kháng
− Tốt cho tim mạch
− Tăng sức bền và năng lượng khi tập luyện
− Giúp kiểm soát cân nặng hiệu quả (do ít chất béo, ít cacbonhydrat)
2. Nguyên liệu sản xuất whey protein
2.1. Nguyên liệu chính
Nguyên liệu để sản xuất whey protein là protein huyết thanh sữa hay còn gọi là
whey . Whey được thu nhận từ quá trình sản xuất pho mát và casein.

Whey là một trong những nguồn protein thực phẩm lớn nhất vẫn còn phổ biến ở
ngoài kênh tiêu thụ của con người. Tổng đầu ra của whey, xấp xỉ 120 triệu tấn vào
năm 1990, chứa khoảng 0.7 triệu tấn protein hoàn hảo, bằng với hàm lượng protein
hoàn hảo có trong 2 triệu tấn đậu nành. Cho đến nay, mặc dù lượng protein hoàn hảo
không đủ cung cấp cho thế giới nhưng một lượng lớn dịch whey vẫn bị lãng phí, tỉ lệ
lãng phí khoảng 50% trong giai đoạn 1989 – 1990.
Whey là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất phô mai cứng, bán cứng, phô mai
mềm và casein đông tụ được gọi là whey ngọt, có pH từ 5.9 – 6.6. Quá trình kết tủa
casein bằng acid vô cơ sinh ra whey acid có pH từ 4.3 – 4.6.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 9
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
2.2. Thành phần
Whey chiếm 80 – 90% tổng thể tích của sữa được đưa vào sản xuất và chứa
khoảng 50% chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ sữa nguyên chất như: protein hòa tan,
lactose, vitamin và khoáng.
Whey thường được pha loãng với nước. Bảng 1.3 cho biết thành phần của whey
không pha loãng.
Bảng 1.3: Thành phần hóa học của Whey
Thành phần hóa học Cheese whey (%) Casein whey (%)
Tổng chất khô 6.4 6.5
Nước 93.6 93.5
Chất béo 0.05 0.04
Protein thực 0.55 0.55
Nito phi protein 0.18 0.18
Lactose 4.8 4.9
Tro (khoáng) 0.5 0.8
Canxi 0.043 0.12
Phốt pho 0.040 0.065
Natri 0.050 0.050
Kali 016 0.16

Clo 0.11 0.11
Acid lactic 0.05 0.4
Mặc dù whey chứa những chất dinh dưỡng có giá trị, nhưng chỉ những năm gần đây
các quy trình thương mại mới phát triển để sản xuất sản phẩm whey chất lượng cao.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 10
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
2.3. Tính chất và phân loại
Whey là 1 phần chất lỏng có trong sữa, có tính ăn mòn. Vật liệu thích hợp cho các
vật dụng chứa dịch whey là nhựa, thuỷ tinh, thép không rỉ và gỗ.
Whey rất mau hư hỏng. Nếu để trên 36 giờ mà không có phương pháp bảo quản
thích hợp, dịch whey trở nên chua (pH giảm) do các phản ứng thuỷ phân tạo nên acid
lactic.
Có 2 loại whey: Whey ngọt và whey acid
- Whey ngọt: Là sản phẩm của quá trình sản xuất phô mai và casein bằng enzyme
rennin. Chúng có pH trong khoảng 5.9 đến 6.6. Whey ngọt được ứng dụng nhiều trong
công nghệ thực phẩm.
- Whey acid: Là sản phẩm của quá trình đông tụ casein bằng phương pháp sử dụng
acid vô cơ. Chúng có pH trong khoảng 4.3 – 4.6. Whey acid được sử dụng trong thức
ăn nhanh, salad dressing hay các món khai vị lạnh.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 11
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
2.4. Các sản phẩm từ whey
Bảng 1.4: Các ví dụ về sử dụng whey và các sản phẩm từ whey
Sản phẩm từ whey Whey Whey cô đặc hoặc bột Whey protein
cô đặc hoặc bột
Lactose
Whey lỏng
Tự nhiên
Ngọt
Khử khoáng

Khử protein
Khử lactose
Khử khoáng
Khử lactose
Khủ khoángvà lactose
Thô
Tinh luyện
Thức ăn gia súc x x x x x
Con người tiêu thụ
Thực phẩm dành
cho trẻ em
Thực phẩm ăn kiêng
Xúc xích
Súp
Sản xuất bánh
Kem trộn salad
Bơ/phô mai Whey
Sản xuất phô mai tự
nhiên
Đồ uống
Bánh kẹo
Sản phẩm dược
phẩm
x
x
x
x
x
x
x

x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x x
x
x
x
Sản phẩm lên men x
Sản phẩm công
nghiệp
x x
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 12
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài

CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT WHEY
PROTEIN
1. Nguyên tắc và nguyên lý sản xuất whey protein
Whey là phụ phẩm của quá trình sản xuất pho mát và casein , là một trong những
nguồn protein thực phẩm lớn nhất. Whey là nguyên liệu để sản suất whey protein.
Whey chiếm 80-90% thể tích của sữa tươi chưa qua sản xuất và chứa khoảng 50%
chất dinh dưỡng có nguồn gốc từ sữa như: protein hòa tan, lactose vitamin và khoáng.
Nguyên lý cơ bản để thu nhận whey trong sản xuất phô mai:
- Sự hình thành gel casein: Về bản chất đó là quá trình đông kết hay quá trình đông tụ
sữa
(Casein là tên của một nhóm protein chủ yếu trong sữa. Casein có mặt trong tất cả
các sữa động vật, bao gồm cả sữa người. Trong sữa bò casein chiếm gần 80% tổng số
protein hay khoảng 26 g cho 1 lít sữa)
- Quá trình tách nước từng phần của gel này là do sự co gel tức là sự co các mixen.
Hình 2.1: Sự phân tách của sữa đông và whey
- Tách phần sữa đông để thu phần dịch whey hay còn gọi là dịch huyết thanh sữa. Tuy
nhiên rất khó để tách hoàn toàn casein ra khỏi dịch whey nên trong dịch whey vẫn còn
lại một lượng ít casein.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 13
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
Whey protein rất nhạy nhiệt, dễ biến tính nên ta cũng không thể thu hoàn toàn
lượng whey protein từ nguyên liệu sữa ban đầu do quá trình thanh trùng sữa trước khi
đưa vào sản xuất pho mát làm biến tính whey protein.
Nguyên tắc sản xuất whey protein:
Whey protein ban đầu được tách ra thông qua việc sử dụng các phương pháp kết tủa
đa dạng, nhưng hiện nay, màng phân tách và phương pháp sắc kí được thêm vào cũng
với sự kết tủa và những phương pháp kĩ thuật phức tạp. Một phương pháp được sử
dụng rộng rãi để tách whey protein từ dung dịch whey đó là sự biến tính bởi nhiệt độ.
Protein kết tủa được tạo ra bởi phương pháp này thì không tan hoặc rất ít tan phụ thuộc
vào điều kiện biến tính, nó được gọi là whey protein kết tủa nhiệt (HPWP- heat-

precipitated whey protein).
2. Quy trình công nghệ
2.1. Xử lý whey trước khi đưa vào sản xuất
Trước khi đưa vào quy trình sản xuất để tạo ra các sản phẩm từ whey, ta phải có quá
trình xử lý whey trước gồm tách béo và casein sót, sau đó làm lạnh hoặc thanh trùng.
2.1.1. Bảo quản whey sau khi thu nhận
Whey phải được xử lý ngay sau khi thu nhận vì thành phần hóa học của whey thích
hợp cho sự phát triển của vi khuẩn. Do đó, có thể làm lạnh nhanh dịch whey xuống
5
o
C để hạn chế sự phát triển của vi khuẩn.
Nếu được cho phép, whey có thể được bảo quản bằng NaH
2
PO
4
, hay SO
2
0.4%,
H
2
O
2
0.2% hoặc dung dịch H
2
O
2
30%.
2.1.2. Tách béo và casein sót
Casein luôn tồn tại trong dịch whey do quá trình đông tụ chưa hoàn toàn. Chúng
ảnh hưởng đến quá trình tách béo, do đó phải được tách ra trước. Có thể áp dụng nhiều

phương pháp tách, chẳng hạn như tách bằng ly tâm hoặc lọc.
Chất béo được tách bằng thiết bị ly tâm.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 14
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
Casein thường được nén cùng một cách như phô mai, sau đó có thể sử dụng trong
chế biến phô mai, cũng như có thể dùng trong nấu ăn sau khi đã ủ chín.
Whey cream có hàm lượng chất béo từ 25 – 30 %, có thể tái sử dụng trong quá trình
sản xuất phô mai để chuẩn hóa sữa phô mai, điều này làm cho cream tươi có chất
lượng phù hợp dùng trong sản phẩm cream đặc biệt.
1. Bồn chứa dịch whey
2. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
3. Thiết bị lọc ly tâm
4. Bồn thu hồi casein
5. Thiết bị ly tâm tách cream
6. Bồn chứa cream
7. Dịch whey thu được để xử lý tiếp
Hình 2.2: Quy trình tách casein và tách béo trong whey
• Mục đích:
− Chuẩn bị: Chuẩn bị cho quá trình thu nhận protein.
− Chế biến: Thu nhận casein và whey cream trong whey.
− Bảo quản: Giảm thiểu các phản ứng oxy hóa chất béo và đông tụ casein trong quá
trình bảo quản và chế biến whey nguyên liệu.
• Những biến đổi trong quá trình:
− Biến đổi vật lý: Thay đổi khối lượng riêng, tỷ trọng.
− Biến đổi hóa học: Giảm hàm lượng chất béo, hàm lượng casein.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 15
Whey
Casein
Cream
Môi trường nhiệt

Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
− Biến đổi hóa lý: Dịch whey trở nên đồng nhất.
− Các biến đổi khác không đáng kể.
• Thiết bị: Ly tâm dạng đĩa
2.1.3. Làm lạnh hay thanh trùng
− Whey được dự trữ để chế biến cần được làm lạnh hay thanh trùng ngay khi chất béo
được tách ra.
− Để bảo quản whey trong thời gian ngắn (10 – 15 giờ), có thể làm lạnh dịch whey để ức
chế sự phát triển của vi khuẩn.
− Để bảo quản whey trong thời gian dài, ta phải thanh trùng dịch whey.
− Làm lạnh và thanh trùng đều sử dung thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng.
− Làm lạnh đến 4
0
C để bảo quản.
− Thanh trùng: Giữ dịch whey ở nhiệt độ 63 – 65
0
C trong 15 phút.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 16
Gia nhiệt
Phun hơi
Acid
Hạ pH
Làm nguội
Cô đặc
Sấy
Whey protein concentrate
Whey đã xử lý
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
2.2. Quy trình sản xuất whey protein concentrate
2.2.1. Quy trình 1

Hình 2.3: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein concentrate
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 17
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
Giải thích quy trình: Quy trình trên gồm 2 quá trình chính là thu nhận protein và
sấy dịch thu nhận được.
2.2.1.1. Thu nhận protein
Nhìn chung, whey protein không thể bị kết tủa bởi men dịch vị hoặc acid. Tuy
nhiên, có thể làm kết tủa whey protein với acid nếu làm biến tính chúng trước bởi
nhiệt. Quá trình này chia làm 2 giai đoạn:
- Kết tủa protein bởi sự kết hợp của xử lý nhiệt và pH hợp lý.
- Cô đặc protein bằng ly tâm.
1. Bồn chứa whey
2. Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
3. Bơm phun hơi nước
4. Hệ thống ống giữ nhiệt
5. Bồn chứa acid
6. Thiết bị lọc
7. Bồn thu nhận whey protein biến tính
Hình 2.4: Quá trình thu nhận whey protein biến tính
2.2.1.2. Gia nhiệt
• Mục đích:
Chuẩn bị: Tăng nhiệt độ sơ bộ dịch whey để chuẩn bị cho quá trình phun hơi.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 18
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
• Những biến đổi trong quá trình:
− Biến đổi vật lý: Nhiệt độ dịch whey tăng.
− Biến đổi hóa sinh: Một phần enzyme bị vô hoạt.
• Thiết bị: thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
2.2.1.3. Phun hơi
• Mục đích:

− Chuẩn bị: Chuẩn bị cho quá trình kết hợp với chỉnh pH để làm biến tính hoàn
toàn protein.
− Chế biến: Làm biến tính protein
• Những biến đổi trong quá trình:
− Biến đổi vật lý: Nhiệt độ dịch whey tăng.
− Biến đổi hóa học: Hàm lượng chất khô tăng lên do độ ẩm giảm.
− Biến đổi hóa lý:
+ Một phần whey protein bị kết tủa và nước bay hơi.
+ Các cấu tử mẫn cảm với nhiệt bị tổn thất.
− Biến đổi sinh học: Phần lớn vi sinh vật bị tiêu diệt.
− Biến đổi hóa sinh: Enzyme bị vô hoạt.
• Thiết bị: Bơm phun hơi nước
• Thông số công nghệ:
Nhiệt độ của dịch whey sau quá trình phun hơi: 90 – 95
o
C.
2.2.1.4. Hạ pH
• Mục đích:
Chế biến: Kết hợp với nhiệt độ cao để làm biến tính toàn bộ whey protein.
• Những biến đổi trong quá trình:
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 19
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
− Biến đổi vật lý: pH giảm.
− Biến đổi hóa lý: Phần lớn whey protein bị kết tủa.
− Biến đổi sinh học: Vi sinh vật bền nhiệt bị tiêu diệt trong môi trường pH acid.
• Cách tiến hành:
− Sử dụng acid là acid hữu cơ (acid lactic) hay acid vô cơ (HCl).
− Bổ sung acid trong quá trình giữ nhiệt để kết hợp với tác dụng của nhiệt độ.
− Acid được đưa trực tiếp vào hỗn hợp bằng bơm định lượng.
• Thiết bị: Bồn chứa acid và bơm định lượng.

• Thông số công nghệ:
− pH trong dịch whey: 4.6
− Thời gian cho sự kết hợp của nhiệt độ và acid: 3 – 4 phút.
2.2.1.5. Làm nguội
• Mục đích:
Chuẩn bị: Chuẩn bị cho quá trình lọc.
• Những biến đổi trong quá trình:
Chủ yếu là biến đổi vật lý (nhiệt độ giảm).
• Thiết bị: thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
• Thông số công nghệ: Làm nguội đến nhiệt độ: 40
o
C.
2.2.1.6. Cô đặc
• Bản chất: Tách whey protein biến tính bằng phương pháp ly tâm, loại bỏ hỗn hợp
whey và acid.
• Mục đích:
Chuẩn bị: Tăng hàm lượng whey protein biến tính trong hỗn hợp, chuẩn bị cho quá
trình sấy.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 20
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
• Những biến đổi trong quá trình:
− Biến đổi vật lý: Khối lượng riêng của hỗn hợp tăng, dịch lỏng giảm, nhiệt độ giảm.
− Biến đổi hóa học: Hàm lượng whey protein biến tính tăng.
• Thiết bị: thiết bị ly tâm dạng đĩa
• Thông số công nghệ:
− Thời gian lọc: 3 phút
− Nồng độ whey protein biến tính khi ra khỏi thiết bị: 45 – 55%.
2.2.1.7. Sấy
• Mục đích:
− Chế biến: Tạo sản phẩm dạng bột.

− Bảo quản: Quá trình sấy làm giảm hàm ẩm, từ đó ức chế vi sinh vật.
• Những biến đổi trong quá trình sấy:
− Biến đổi vật lý: Thay đổi khối lượng riêng, tỷ trọng.
− Biến đổi hóa học: Độ ẩm giảm, xảy ra các phản ứng oxy hóa…
− Biến đổi hóa lý: Nước bay hơi, hỗn hợp chuyển sang pha rắn.
• Thi ết bị: Hệ thống sấy phun 2 giai đoạn: sấy phun và sấy tầng sôi.
2.2.2. Quy trình 2
Quy trình 1 tách whey protein bằng các kỹ thuật gây kết tủa, do đó whey protein thu
được ở dạng biến tính, đó là phương pháp cổ điển, ngày nay người ta sử dụng phương
pháp dùng màng membrane để thu nhận protein.
Quy trình 2 thu whey protein tự nhiên, quy trình này hiện nay được áp dụng rộng rãi
do whey protein tự nhiên có những thuộc tính, chức năng tốt như tan trong nước, có
khả năng tạo bọt, hình thành nhũ tương và tạo gel.
Người ta thu whey protein tự nhiên bẳng cách lọc qua màng membrane hoặc qua
thiết bị trao đổi ion (sản xuất whey protein isolate).
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 21
Whey đã xử lý
Cô đặc
Lọc UF
Sấy
Whey protein concentrate
Dịch lọc
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
Từ whey protein tự nhiên, có thể dễ dàng tạo ra whey protein dạng bột bằng kỹ
thuật sấy.
Hình 2.5: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein concentrate
1. Thiết bị siêu
lọc
Whey và
whey

retentate
2. Bồn thu
nhận dịch
lọc
Retentate đã
cô đặc
3. Bồn trung
gian chứa whey
protein Permeate
4. Thiết bị cô đặc Phần ngưng tụ
5. Thiết bị sấy Hơi nước
6. Thiết bị đóng bao bì Hơi thứ
Hình 2.6: Sơ đồ dạng thiết bị quy trình sản xuất whey protein concentrate
Giải thích quy trình:
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 22
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
2.2.2.1. Lọc UF
• Mục đích:
Chế biến: Tăng hàm lượng whey protein tính trên tổng lượng chất khô.
• Những biến đổi trong quá trình:
− Biến đổi vật lý: Khối lượng riêng hỗn hợp giảm.
− Biến đổi hóa học: Thành phần phần trăm whey protein tăng, hàm lượng tro
và lactose giảm, hàm lượng chất khô giảm.
• Thiết bị: thiết bị lọc UF
2.2.2.2. Cô đặc
• Mục đích:
− Chuẩn bị: Tăng hàm lượng chất khô, chuẩn bị cho quá trình sấy phun.
− Bảo quản: Giảm hàm ẩm, do đó hạn chế sự phát triển của vi sinh vật.
• Những biến đổi trong quá trình:
− Biến đổi vật lý: Nhiệt độ tăng, độ nhớt tăng nhẹ.

− Biến đổi hóa học:
+ Đổ ẩm giảm, hàm lượng chất khô tăng.
+ Tổn thất các cấu tử mẫn cảm với nhiệt.
− Biến đổi hóa lý: Sự bay hơi nước
• Thiết bị: thiết bị cô đặc màng chân không hai hoặc nhiều tầng
Trước đây, thường sử dụng thiết bị cô đặc màng hai hoặc nhiều tầng, nhưng vấn đề
đặt ra là: việc sử dụng thiết bị này sẽ làm cho các cấu tử dinh dưỡng và cấu tử hương
trong sản phẩm bị tổn thất nhiều, để hạn chế sự tổn thất này, người ta sử dụng thêm hệ
thống chân không để giảm nhiệt độ bốc hơi của whey protein và thời gian lưu của
whey protein trong thiết bị.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 23
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
Để thu được whey protein concentrate 80 – 85% protein thì trước tiên cô đặc
khoảng 20 – 30 lần bằng thiết bị siêu lọc (ultrafiltration) thu được hàm lượng chất rắn
khoảng 25%, điều này có ảnh hưởng lớn đến việc sản xuất kinh tế. Cần thiết lọc lần 2
nhằm loại bỏ lactose, tro và tăng lượng protein cô đặc trong chất khô. Khi tiến hành
lọc lần 2, nước được cho vào dòng nhập liệu để pha loãng các thành phần phân tử
thấp, nó sẽ chảy qua màng membrane, chủ yếu là lactose và khoáng.
2.2.2.3. Sấy phun
• Mục đích:
− Chế biến: Tạo sản phẩm dạng bột.
− Bảo quản: Quá trình sấy làm giảm hàm ẩm, từ đó ức chế vi sinh vật.
• Những biến đổi trong quá trình sấy:
− Biến đổi vật lý: Thay đổi khối lượng riêng, tỷ trọng.
− Biến đổi hóa học: Độ ẩm giảm, hàm lượng chất khô tăng.
− Biến đổi hóa lý: Nước bay hơi, sản phẩm chuyển sang pha rắn.
• Thiết bị: Thiết bị sấy phun 2 dòng sử dụng đầu phun khí động
• Thông số công nghệ:
− Nhiệt độ sấy 80
o

C.
− Độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy: < 4%.
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 24
Whey
Gia nhiệt
Tách cream
Lọc UF lần 1
Lọc MF
Lọc UF lần 2
Sấy
Whey protein isolate
Thanh trùng
Làm nguội
Dịch lọc
Dịch lọc
Dịch lọc
Công nghệ chế biến Whey protein GVHD: Th.S Lê Văn Nhất Hoài
2.3. Quy trình sản xuất whey protein isolate
2.3.1. Quy trình 1

Hình 2.7: Sơ đồ khối quy trình sản xuất whey protein isolate
Lớp DHTP6B – Nhóm 06 25