quy trình sản xuất sữa củ năng đóng chai

Chương 1
Giới thiệu về củ năng
1.1. Nguồn gốc và phân loại

Củ năng có tên khoa học là Heleocharis dulcis (Burm.f.) và theo phân loại khoa hoc
như sau:
Giới: Plantae
Bộ: Poales
Họ: Cyperaceae
Chi: Eleocharis

Hình 1: Củ năng
Có nguồn gốc ở Đông Ấn Độ, được trồng nhiều ở Nam Trung Quốc.
 Loài củ năng có 2 loại:
−

Loại củ to, màu nâu đen có nguồn gốc từ Ấn Độ, sau được trồng phổ biến ở nhiều nơi,
như Nam Trung Quốc, Bắc Việt Nam, Triều Tiên, Nhật Bản và một số nước khác.

−

Loại củ nhỏ cũng có ở Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Lào, Campuchia, Malaysia,
Philippin và Tân Guinê. Ở Việt Nam loại này mọc hoang dạy ở vùng Đồng Tháp
Mười, chịu được đất phèn.
Cả 2 loại củ năng đều là những loại cây cỏ sống dưới nước. Củ của chúng còn được
coi như một loại thân ngầm, bởi khả năng mọc chồi thân từ các đỉnh sinh trưởng. Loại
củ năng to thường được trồng trong các ao hồ (nước nông) hoặc đồng chiêm trũng ở
các tỉnh Cao Bằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên.
Cây trồng bằng nhánh con hay bằng củ, sau tạo thành khóm. Cây trồng sau 200 – 240
ngày cho thu hoạch, sản lượng đạt 10 – 15 tấn/hecta.

1.2. Đặc điểm
−

Cây thảo, sống lâu năm, có thân rể nhỏ mọc bò.

−

Rễ củ hình cầu dẹt, vỏ ngoài có vòng đốt rõ, màu tím đen hoặc nâu, ruột màu trắng.

−

Thân hình trụ, mập, rỗng, có thể cao đến 1m, mặt ngoài có rãnh, mặt trong có những
vách ngang, khi khô trở nên xốp.
1


−

Lá thoái hóa, gốc thân còn lại 2 – 3 lá chét, bẹ lá mỏng hay bị rách.

−

Cụm hoa mọc ở ngọn thành bông nhỏ hình trụ, màu vàng đỏ hoặc nâu nhạt, gồm nhiều
vảy mọc đứng, xếp lớp lên nhau, vảy hình trái xoan rộng, đầu bằng, lưng có nhiều
rãnh, hoa xếp theo dạng xoắn ốc dài 1.5 – 4cm.

−

Quả bế dài bằng 1/3 vảy, hình trứng ngược, hai mặc lồi và hơi có 3 cạnh, dài 2 – 4mm.

1.3. Thành phần hóa học

Các nhà khoa học ở Trung Quốc đã nghiên cứu thành phần hóa học trong củ năng tươi
và đưa ra kết luận như sau.
Bảng 1: Thành phần hóa học của củ năng tươi trong 100g
Thành phần

Hàm lượng

Độ ẩm

77.29%

Protein

1.53%

Chất béo

0.15%

Nitơ tổng

18.9%

Đường tổng

1.94%

Saccharose

6.35%

Tinh bột

7.34%

Chất xơ

0.94%

Tro

1.19%

Canxi

10 – 20mg

Sắt

0.43 – 0.6mg

Photpho

52.2 – 65mg

Thiamine

0.24mg

Riboflavin

0.007mg

Niacin

0.924mg

Vitamin C

9,2mg
Nguồn: “Phạm Thị Đan Thanh, 2010”

Củ năng sở hữu một thành phần dinh dưỡng khác các loại củ khác, chúng chứa 1
lượng nhỏ chất béo, nhiều carbohydrate, không có cholesterol, đặc biệt là có các loại
khoáng chất cần thiết cho cơ thể như kali, canxi, kẽm và sắt.
Ngoài ra, củ năng còn có chất puchiin nhờ vậy dịch ép từ củ năng có tác dụng kháng
khuẩn đối với các chủng Staphylococcus aureus, Escherichia coli và Aerobacter
aerogen.

2


1.4. Ứng dụng
1.4.1.

Trong thực phẩm

Củ năng dùng ăn sống hay nấu canh với thịt, có khi nấu chè hoặc làm mứt. Củ năng là

loại thức ăn bổ mát.
1.4.2.

Trong y học

Trong y học cổ truyền, mã thầy (củ năng) được nói đến rất sớm trong các y thư cổ. Các
nhà y học trong nhiều thời đại đã đúc kết: mã thầy ích khí, an trung, khai vị, tiêu thực,
giải thực nhiệt trong ngực, tiêu đờm. Cuốn “Bản thảo cầu chân” có nói, mã thầy có tác
dụng phá tích trệ, cầm máu, chữa lỵ, trị nhọt, giải độc, lên đậu làm trong giọng, chữa
say rượu.
Y học hiện đại qua phân tích đã chứng minh: mã thầy còn có một hoạt chất chống vi
khuẩn, phòng chữa ung thư, hạ huyết áp, diệt cầu khuẩn nho màu vàng, trực khuẩn đại
tràng, trực khuẩn sinh đầy hơi.
1.5. Một số sản phẩm có mặt trên thị trường

Hình 2: Củ năng đóng hộp
Hình 3: Củ năng
Hình 4: Bột củ năng

3


Phần lớn các sản phẩm từ củ năng đóng hộp ở Việt Nam là rất ít. Chúng được sử dụng
để ăn sống, nấu chè, xào, hầm chúng với các thực phẩm khác. Mặt khác, các sản phẩm
từ củ năng như: bột củ năng, củ năng đóng hộp nhập khẩu phần lớn tại Trung Quốc.
Vì vậy, củ năng là một nguyên liệu tiềm năng cho việc phát triển sản phẩm mới ở các
công ty thực phẩm trong nước.

4

Chương 2
Nguyên liệu, phụ gia, bao bì trong chế biến đồ hộp
2.1. Nguyên liệu khác
2.1.1.

Sữa tươi

Sữa tươi được bổ sung vào sữa củ năng để làm tăng giá trị cảm quan cho sữa củ năng.
Bảng 2: Thành phần hóa học của sữa bò tươi
Thành phần hóa học

Hàm lượng (%)

Chất khô

12.9

Protein

3.4

Chất béo

3.9

Carbohydrate

4.8

Khoáng

0.8
Nguồn: “Phạm Thị Đan Thanh, 2010”

Bảng 3: Chỉ tiêu vi sinh của sữa tươi
Tên chỉ tiêu

Mức cho phép

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lactic trong 1ml sản phẩm

10

Coliforms, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm

0

E. coli, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm

0

Salmonella, số vi khuẩn trong 25ml sản phẩm

0

Clostridium perfringens, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm

0

Staphylococcus aureus, số vi khuẩn trong 1ml sản phẩm

0

Nguồn: “Phạm Thị Đan Thanh, 2010”
2.1.2.

Nước

 Vai trò của nước
−

Dùng để pha loãng dung dịch đến độ khô thích hợp.

−

Hòa tan các phụ gia.

−

Tiêu chuẩn của nước dùng trong sản xuất: theo tiêu chuẩn TCVN 5501 – 1991.

− Chỉ tiêu cảm quan: trong suốt, không màu, không màu và không có vị lạ.
 Chỉ tiêu hóa lý

Bảng 4: Chỉ tiêu hóa lý của nước
Chỉ tiêu

Hàm lượng
< 1.5mg/lít

< 1000mg/lít
5÷6
< 2mg/lít

Độ cứng
Độ cặn
Độ pH
Độ oxy hóa
5


Hàm lượng asen
Hàm lượng Pb
Hàm lượng Clo
Hàm lượng Flo
Chỉ tiêu vi sinh
Chỉ số E. coli

≤ 0.05mg/lít
≤ 0.1mg/lít
≤ 0.5mg/lít
≤ 3mg/lít
< 100 tổng số vi khuẩn hiếu khí
0
Nguồn: “TCVN 5501 – 1991”

2.1.3.

Đường

 Vai trò của đường
−

Chủ yếu là tạo vị ngọt cho sản phẩm.

−

Góp phần tạo màu và mùi thơm cho sản phẩm nhờ một số phản ứng của đường.

−

Góp phần làm giảm hoạt độ của nước, tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản.
Bảng 5: Tiêu chuẩn của đường tinh luyện
Chỉ tiêu
Đường trắng hạng A
Đường trắng hạng B
Hàm lượng saccharose,
≥ 99.7
≥ 99.5
%CK
Sự giảm khối lượng khi
sấy ở 1080C trong 3 giờ,
≤ 0.06
≤ 0.07
%KL
Hàm lượng đường khử,
≤ 0.10
≤ 0.15
%KL
Hàm lượng tro, %KL

≤ 0.07
≤ 0.10
Độ màu, ICUMSA %KL
160
200
Hình dạng
Tinh thể đồng đều tơi khô, không vón cục
Mùi vị
Tinh thể đường và dung dịch đường trong nước cất có vị
ngọt, không có mùi lạ
Màu sắc
Tinh thể màu trắng, khi pha Tinh thể màu trắng ngà đến
vào nước cho dung dịch
trắng, khi pha vào nước cất
trong
cho dung dịch tương đối
trong
Dư lượng SO2, mức tối đa
20mg/kg
70mg/kg
Các hợp chất nhiễm bản
Tạp chất không tan trong
≤ 60
≤ 90
nước
As
≤ 1mg/kg
≤ 1mg/kg
Cu
≤ 2mg/kg

≤ 2mg/kg
Pb
≤ 0.5mg/kg
≤ 0.5mg/kg
Nguồn: “TCVN 5501 – 1991”

2.2. Phụ gia
2.2.1.

Kali sorbat

Là muối của kali với acid sorbic, có dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng và tan nhiều
trong nước, không độc đối với cơ thể con người, không gây mùi vị lạ ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm. Kali sorbat ức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít tác
6


dụng đến vi khuẩn. Hàm lượng kali sorbat cho phépsử dụng trong đồ uống lá
1000ppm.
2.2.2.

CMC (carboxymethyl cellulose)

CMC là dẫn xuất của cellulose với chloroacetic acid. Dạng màu trắng, có tính hút ẩm,
dễ phân tán trong nước và rượu, chủ yếu được dùng để điều chỉnh 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
2.2.3.

Lecithin

Trên thị trường là hỗn hợp photpholipid trong dầu, được sử dụng làm chất nhũ hóa cho
các sản phẩm sữa, tránh làm sữa bị tách pha trong quá trình bảo quản sau này. Hàm
lượng lecithin sữ dụng trong sữa củ năng là 0.1 – 0.4 %w/w.
2.3. Bao bì thủy tinh
2.3.1.

Lịch sử hình thành và phát triển của bao bì thủy tinh

Năm 1550 trước công nguyên, vật liệu thủy tinh được phát hiện, những chai lọ thủy
tinh màu được chế tạo. Đến năm 1200 sau công nguyên, người ta dùng thủy tinh làm
chất men phủ lên bề mặt các sản phẩm gốm sứ và khắc vẽ trên khuôn đúc để tạo ra vật
vật dụng bằng thủy tinh có hình ảnh.
Công nghệ sản xuất thủy tinh qua nhiều thế kỷ đã đạt đến trình độ cao, nhưng giá
thành sản phẩm vẫn còn đắt. Từ thế kỷ 18 bước sang thế kỷ 19, nền khoa học kỹ thuật
thế giới tiến bộ và phổ biến nhanh nên giá thành sản phẩm thủy tinh đã hạ xuống thấp.
Cũng trong thời kỳ này, xuất hiện yêu cầu sản xuất chai thủy tinh đựng rượu Whisky
và các thức uống khác, đó chính là tác nhân đưa công nghệ sản xuất thủy tinh đạt đỉnh
cao.
2.3.2.

Phân loại

Thủy tinh đơn nguyên tử: là thủy tinh chỉ tập hợp một loại nguyên tố hóa học, các
nguyên tố này thuộc nhóm V, VI của bảng phân loại tuần hoàn, đây chính là dạng đóng
rắn của S, P, Se, As…
Thủy tinh oxyt: là dạng tập hợp các phân tử oxyt axit, hay oxyt bazơ cùng loại hay
nhiều loại tồn tại ở nhiệt độ thường như Bi2O3, SiO2, Ge2O3, P2O5.
Thủy tinh silicat là một loại thủy tinh oxyt rất phổ biến, nó là vật liệu làm chai lọ chứa
đựng thực phẩm như: chai nước giải khát, bia, rượu, nước ép quả, lọ đựng rau quả

ngâm,...
2.3.3.

Cấu tạo

Gồm 5 bộ phận: nắp chai (nắp miện), miệng chai (miệng mũ), cổ chai, thân chai, đế
chai.
2.3.4.
2.3.4.1.

Tính hấp dẫn của bao bì thủy tinh
Tính lịch sử

Thuỷ tinh cũng có lợi thế cạnh tranh vì tính lịch sử lâu dài, thủy tinh được tạo ra một
cách tự nhiên, vào khoảng 1500 năm trước công nguyên, nó đã gắn liền với nhu cầu
sinh hoạt của con người theo từng thời kì.
7


Những sản phẩm đa dạng phong phú, hấp dẫn, thủy tinh đã ăn sâu vào tiềm thức của
mỗi người và là sự lựa chọn hàng đầu của người tiêu dùng.
2.3.4.2.

Thủy tinh là chất liệu cao cấp

Thuỷ tinh được coi là loại bao bì tốt nhất và quyến rũ nhất được sử dụng để chứa sâm
banh hảo hạng hoặc nước ép hoa quả tươi.
Thuỷ tinh là chất liệu bao bì siêu hạng. Bao bì sẽ không bị thoái hoá, ăn mòn hay tan
chảy.
Bao bì thủy tinh rất bền và được sử dụng để bảo quản và tôn vinh chất lượng sản

phẩm.
2.3.4.3.

Thủy tinh tạo cảm giác sạch sẽ, an toàn

Bao bì trong suốt, tương đối cứng, khó mài mòn, bề mặt rắt nhẵn và trơn. Nên tạo cho
người tiêu dùng cảm giác sạch sẽ, an toàn.
2.3.4.4.

Mẫu mã thiết kế đa dạng thu hút người tiêu dùng

Chai lọ thủy tinh là chất liệu nổi bật nhất trong lựa chọn vì:
−

Hình dáng đặc trưng.

−

Nhãn hiệu ngắn gọn, tinh tế.

−

Nhiều màu sắc.

−

Phương pháp trang trí.

−

Thiết kế các hình dáng sinh động.

−

Có thể phủ những chất liệu khác nhau.
Sự kết hợp giữa kỹ thuật in nhãn trực tiếp và chai thuỷ tinh sẽ tạo ra một kiểu dáng
tuyệt vời và một sức hấp dẫn mới cho sản phấm.
Sự kết hợp tuyệt vời đó là phương pháp chính mà các công ty sản xuất hàng tiêu dùng
sử dụng trong chiến lược khác biệt hoá sản phẩm của mình.
→Mẫu mã bao bì cũng dần trở thành yếu tố quan trọng trong cạnh tranh.

8


Chương 3
Quy trình và thuyết minh quy trình công nghệ
3.1. Quy trình sản xuất sữa củ năng đóng chai

Củ năng
Rữa lần 1
Gọt vỏ
Rữa lần 2
Nước
Vỏ
Nước thải
Cắt nhỏ
Nghiền
Lọc
Gia nhiệt
Sữa tươi, đường, phụ gia

Phối chế
Tiệt trùng
Thanh trùng
Rót chai, bài khí
Đồng hóa
Chai, nắp
Bảo ôn
Làm nguội
Sản phẩm
Bã
Dán nhãn
Nhãn

Sơ đồ: Quy trình sản xuất sữa củ năng đóng chai
9


10


3.2. Thuyết minh quy trình
3.2.1.

Nguyên liệu

Nguyên liệu sử dụng được trình bày như ở trên. Chất lượng nguyên liệu ảnh hưởng lớn
đến chất lượng sản phẩm, do đó yêu cầu đối với nguyên liệu như sau:
Củ năng tươi yêu cầu không bị dập, bị thâm và có mùi chua. Củ bóp vào phải cứng
không bị mềm
Củ hư hỏng một phần có thể gọt bỏ phần hỏng.

 Xữ lý nguyên liệu

Củ năng được rửa lần 1 loại bỏ bùn, đất đá, một phần vi sinh vật trên bề mặt vỏ củ để
tránh ảnh hưởng đến thịt quả trong quá trình gọt vỏ.
Sau khi gọt vỏ xong, củ năng được rửa lại với nước, quá trình này được tiến hành rửa
nhanh không ngâm củ trong nước để tránh mất đi vị ngọt cũng như chất dinh dưỡng
trong củ.


Cắt nhỏ
Để giảm kích thước nguyện liệu thuận lợi cho công đoạn nghiền tiếp theo.

3.2.2.

Nghiền

Quá trình này nhằm giảm kích thước, phá vỡ cấu trúc tế bào, giải phóng protein,
glucid, các chất hòa tan khác có trong củ năng vào trong nước.
Nguyên liệu được nghiền mịn để chuẩn bị cho công đoạn lọc thu hồi dịch sữa tiếp
theo.
3.2.3.

Lọc

Phần dịch trích được tiến hành lọc thô để thu dịch sữa bằng túi vải
Mục đích:
−

Loại bỏ thành phần bã, thu lấy huyền phù sữa đồng nhất.

−

Giúp cho quá trình truyền nhiệt tốt hơn cho các giai đoạn sau.

−

Cải thiện giá trị cảm quan cho sản phẩm.

3.2.4.

Gia nhiệt

Mục đích hồ hóa tinh bột có trong dịch, hình thành sơ bộ trạng thái của sản phẩm.
Tiêu diệt một phần vi sinh vật có trong dịch sữa bán thành phẩm.
Diệt một số enzyme.
Tăng mùi thơm cho sữa do nấu làm các carbohydrate trong dịch sữa bị biến tính.
Nấu không chỉ làm tăng giá trị dinh dưỡng mà còn làm cho giá trị cảm quan được nâng
cao, đồng thời còn có tác dụng bảo quản sản phẩm được lâu dài.
3.2.5.

Phối chế

Công đoạn này nhằm tạo ra sản phẩm sữa có giá trị cảm quan phù hợp thị hiếu người
tiêu dùng về màu sắc, mùi vị, cấu trúc.
11


Dịch sữa được phối chế với dung dịch đường, sữa tươi, và phụ gia nhằm tạo sản phẩm
có độ nhớt vừa phải và có vị phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng.
3.2.6.

Đồng hóa

Để cải thiện cấu trúc sản phẩm làm cho dịch sữa đồng nhất
Giảm hiện tượng lắng, tách lớp, tăng độ ổn định trong thời gian bảo quản sản phẩm.
3.2.7.

Rót chai, đóng nắp

Để bảo quản sản phẩm, tránh sự xâm nhập của các chất bẩn và vi sinh vật từ bên ngoài
vào trong sản phẩm,
Hoàn thiện tình thẫm mỹ cho sản phẩm, thuận lợi cho quá trình tiệt trùng vận chuyển
và phân phối.
3.2.8.

Tiệt trùng

Đối với nước giải khát có pH > 4.6: vi sinh vật phát triển mạnh trong môi trường này
đều là các vi sinh vật chịu nhiệt. Vì vậy, cần phải có nhiệt độ tiệt trùng mới tiêu diệt
được các loại vi sinh vật ưa nhiệt gây hư hỏng. Nhiệt độ khoảng 105 – 1210C.
Nhằm tiêu diệt hoặc ức chế đến mức tối đa hoạt động của vi sinh vật, bào tử của chúng
có trong sữa, giữ gìn và bảo quản tốt những tính chất của sản phẩm để sản phẩm không
bị hỏng biến chất trong thời gian bảo quản.
3.2.9.

Làm nguội

Sau khi tiệt trùng, sản phẩm phải được làm nguội ngay đến 35 – 45 0C nhằm thuận tiện
cho quá trình bảo quản và tiêu diệt các vi sinh vật ưa nhiệt phát triển ở nhiệt độ khoảng
49 – 710C.

3.2.10.

Bảo ôn

Sản phẩm sao khi làm nguội được bảo quản ở nhiệt độ phòng trong thời gian 2 tuần
nhằm phát hiện những mẫu bị tách lớp hoặc những mẫu có sự thay đổi màu sắc, hư
hỏng để kịp thời khắc phục

12


Chương 4
Tài liệu tham khảo
Đống Thị Anh Đào. 2005. Kĩ thuật bao bì thực phẩm. TP Hồ Chí Minh: NXB Đại học
Quốc gia TP Hồ Chí Minh.
Đỗ Tất Lợi. 2001. Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. Nhà xuất bản y học.
Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đĩnh, Ngô Mĩ Văn. Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau quả. Nhà
xuất bản thanh niên.
Lê Ngọc Tú. 2002. Hóa sinh công nghiệp. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
Hoàng Kim Anh. 2006. Hóa học thực phẩm. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật.
Lê Bạch Tuyết và cộng sự. 1996. Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực
phẩm. Hà Nội. Nhà xuất bản giáo dục.

13