báo cáo công nghệ chế biến Margarine

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
MARGARINE
GVHD: Thầy Lê Văn Việt Mẫn
SVTH:

Nguyễn Võ Hoàng Việt - 61204504
Võ Minh Thư – 61203758
Trát Huỳnh Hạ Vy - 61204691

1


Năm học 2014 – 2015

Mục lục

Danh mục bảng:
Bảng 1:Các chỉ số chất lượng của dầu cọ....................................................................................4
Bảng 2:Thành phần hóa học của dầu dừa.................................................................................................... 5
Bảng 3:Thành phần hóa học của dầu nành.................................................................................................. 5
Bảng 4:Một số tính chất chung của dầu phộng........................................................................................... 6
Bảng 5:Công thức chuẩn bị nguyên liệu...................................................................................................... 12
Bảng 6:Một số chế độ làm lạnh-kết tinh Margarine..............................................................................16
Danh mục hình:
Hình 1:Thiết bị phối trộn.................................................................................................................................... 13
Hình 2:Thiết bị nhũ hóa In-line mixer........................................................................................................... 14

Hình 3:Thiết bị thanh trùng dạng ống áp lực cao...................................................................................15
Hình 4:Thiết bị làm lạnh kết tinh.................................................................................................................... 17
Hình 5:Thiết bị nhồi nhuyễn.............................................................................................................................. 18
Hình 6:Thiết bị đóng gói..................................................................................................................................... 19
Hình 7: Thiết bị phối trộn củng là thiết bị nhũ tương hóa………………………………………....21
Hình 8 : Thiết bị thanh trùng trao đổi nhiệt dạng bản mỏng………………………………….22
2


Hình 9 : Thiết bị làm tan chảy lại trao đổi nhiệt dạng bản mỏng……………………………..23

1/KHÁI QUÁT VỀ MARGARINE:
-Margarine được định nghĩa là một loại thực phẩm ở dạng nhũ tương dẻo hoặc lỏng, chủ
yếu là hệ nhũ tương nước trong dầu,được sản xuất từ dầu và mỡ, có thể ăn được và những
loại chất béo này không có nguồn gốc từ sữa.
-Trong margarine hàm lượng chất béo không thấp hơn 80% khối lượng hệ nhũ tương.
-Margarine có thể được bổ sung thêm vitamin A để sản xuất dạng Margarine dùng để nấu,
ăn, nướng bánh mì và còn có thể thay thế dạng bơ trong ngành công nghiệp sữa nhưng nó
khác bơ về thành phần, cấu trúc.
-Hiện nay có hơn 10 loại Margarine, chúng khác nhau chủ yếu về thành phần, hàm lượng
chất béo sử dụng cũng như cấu trúc của sản phâm chang hạn như là:
+Margarine dạng tuýp mềm
+ Dạng lỏng
+Dạng dùng để ăn kiêng.
+Dạng dùng để phết.
+Dạng không có acid béo dạng trans.
+Dạng ít béo.
+Dạng dùng để nấu.
+Dạng dùng trong nhà hàng.
-Lịch sử ra đời của margarine:

Margarine có nguồn gốc từ nước Pháp, do điều kiện chiến tranh nên nguồn bơ không đủ
3


cung cấp cho quân đội vì vậy vua Napoleon III đã treo giải thưởng cho ai sản xuất được một
sản phâm thay thế bơ. Năm 1869, một nhà hóa học đã tìm ra Margarine như một dạng của
bơ. Nguồn nguyên liệu đầu tiên để sản xuất Margarine là mở bò.
Margarine nguyên thủy nhất được sản xuất công nghiệp tại Mỹ năm 1874, từ năm 19021930 quy trình sản xuất được bổ sung thêm các chất để tạo nên hai dạng Margarine trắng và
vàng. Càng về sau người ta đã có nhiều biện pháp kỹ thuật để cải tiến cấu trúc và tính chất
của tinh thể Margarine. Cụ thể vào thập kỷ 1920 nhờ vào quá trình hydro hóa dầu thực vật
mà người ta đã sản xuất được dạng Margarine có điểm nóng cháy cao.
-Nguồn gốc chất béo để sản xuất Margarine chủ yếu là dầu thực vật. Tuy nhiên quá trình
hydro hóa làm xuất hiện đồng phân trans của các axit béo. Đây là một chất không có lợi cho
sức khỏe của người tiêu dùng.
Trong khi đó sản phẩm dầu cọ không phải trải qua quá trình hydro hóa vẫn đáp ứng được
các yêu cầu của sản phẩm về kết cấu, độ cứng...vì vậy dầu cọ là một trong những nguyên liệu
phổ biến nhất để sản xuất Margarine.
Những ưu điểm khi sử dụng dầu cọ và các sản phẩm làm từ dầu cọ
+Kết tinh tạo thành tinh thể β’.
+Có thành phần axit béo cân bằng. Nó chứa khoảng 10% axit linoleic-một axit béo cần
thiết.
+Dầu cọ là chất bán rắn, do đó nó không cần phải hydro hóa.
2/ NGUYÊN LIỆU:
2.1/Nguyên liệu chính
2.1.1/Dầu thực vật
2.1.1.1/Dầu cọ
-Quả cọ dầu có hai thành phần khác nhau. Vỏ hay cùi chứa khoảng 45-50% dầu cùi và nhân
chứa 48-52%dầu nhân. Hai loại dầu này có những nét đặc trưng riêng.
-Dầu cùi màu hồng, đặc ở nhiệt độ thường, lỏng khi nhiệt độ khoảng 40°C và thường phân
làm hai lớp: lớp lỏng ở trên, lớp đặc ở dưới. Dầu nhân màu trắng và đặc lại khi nhiệt độ dưới

25°C. Các chỉ số thành phân của hai loại dầu này cũng khác nhau.
Bảng 1: Các chỉ số chất lượng của dầu cọ
Các chỉ số chất lượng

Dầu cùi

Dầu nhân

Chỉ số axit

15.5

2-9

Chỉ số Iod

41-59

10.3-20

196-210

242-254

Các chỉ số của dầu:

Chỉ số xà phòng

4

Thành phần chính của dầu
(%):
Axit lauric
Axit myristic
Axit palmitic
Axit stearic
Axit oleic
Axit linoleic
Axit caprilic

-

52

1.2-5.9

11-18.6

37.5-43.8

6-7.8

2.2-5.9

1-4

38.4-45

10-16.5

6.5-11.2

<1

-

3

-

3-6

Axit capric

-Dầu cùi tinh chế có thể trộn lẫn với các thành phần dầu khác (dầu hạt cải) để ăn hoặc dùng
phổ biến trong ngành chế biến bơ, mỡ thực vật. Loại dầu cọ màu đó có chứa nhiều carotene
có thể dùng để nhuộm bơ thực vật hoăc sản xuất chất tiền vitamin A.
-Dầu nhân có công dụng như dầu dừa thường được dùng để sản xuất bơ, mỡ thực vật,
bánh kẹo (chocolate) và làm xà phòng.
2.1.1.2/Dầu dừa
-Dầu dừa chủ yếu được ép từ cùi dừa sấy khô (hàm lượng dầu từ 52-75%), còn cùi tươi chỉ
chứa khoảng 27% dầu. Dầu dừa lỏng có màu vàng nâu, đặc như mỡ khi nhiệt độ xuống thấp,
chỉ sổ Iod của dầu là từ 7-10.5.
Bảng 2:Thành phần hóa học của dầu dừa
Các axit béo

Hàm lượng (%)

Axit lauric

44.1-51.3

Axit myrictic

5.4-9.5

Axit capric

4.5-9.7

Axit stearic

1-3.7

Axit oleic

5-8.2

Axit linoleic

1-2.6

2.1.1.3/ Dầu nành
-Tỷ lệ dầu trong hạt là 12.8-28%. Dầu có màu vàng nhạt đến màu vàng sậm, thuộc loại dầu
khô (chỉ số Iod của dầu từ 103-152)
Bảng 3 :Thành phần hóa học của dầu nành
Các axit béo

Hàm lượng (%)

5


Axit linoleic

49-60

Axit oleic

21-34

Axit palmitic

6.5-12

Axit linolenic

2-9

Axit stearic

2-5

2.1.1.3/ Dầu phộng
-Dầu phộng là một hỗn hợp glyceride bao gồm khoảng 80% axit béo không no và 20% axit
béo no. Thành phần axit béo trong hạt thay đổi tùy theo giống và điều kiện trồng trọt.
-Các glyceride trong dầu phộng chứa 3 axit béo chính là axit oleic (43-65%), axit linoleic
(20-37%) và axit palmitic (14-20%). Do đó, dầu phộng có tỷ lệ dầu không no chứa nhiều nối
đôi trên dầu không no chứa một nổi đôi lớn hơn 1 (tỷ lệ này là 2/1 mới được xem là thích hợp
để làm giảm Cholesterrol trong máu).

-Ở nhiệt độ bình thường, dầu phộng là chất lỏng màu vàng nhạt, có độ nhớt thấp, có hương
thơm và mùi vị như hạt dẻ.

Bảng 4:Một số tính chất chung của dầu phộng
Tính chất

Giá trị

Chỉ số Iod

82-106

Chỉ số xà phòng hóa

188-195

Chỉ số acetyl

8.5-9.5

Tỷ trong ở 15°C (g/ml)

0.917-0.921

Độ nhớt trung bình ở 20°C (cp)

71.07-86.15

Nhiệt độ nóng chảy (°C)

0-3

2.1.1.4/Dầu hướng dương
-Hàm lượng dầu trong hạt thông thường từ 32-45%. Dầu hướng dương là loại dầu bán khô
và có các chỉ số chính sau:
+Chỉ số axit:

0.992-0.996

+Chỉ số xà phòng: 189-194
+Chỉ số Iod:

113-142.9

-Thành phần dầu chủ yếu là glyceride của axit oleic, axit linoleic, axit palmitic.
2.1.1.5/Dầu bông
6


-Khi mới ép dầu có màu đen,sau khi tinh luyện có màu hơi xanh.
-Yêu cầu chất lượng của dầu nguyên liệu:
+Tiêu chuẩn cảm quan(dầu có màu vàng nhạt, màu nâu nhạt,có mùi đặc trưng,không có
mùi ôi, chua, không có vị lạ….)
+Các tiêu chuẩn hóa lý:
•

Hàm lượng xà phòng ≤ 0.004%

•

Ẩm và tạp chất

•

Chì số axit

≤ 0.5 mgKOH/g

•

Chỉ số peroxit

≤ 2-4g I2/100g

•

Chỉ số Iodine

≤ 85

≤ 0.1%

2.1.2/Mỡ động vật:
-Mỡ động vật cũng được dùng để sản xuất Margarine nhưng ít khi dùng làm nguyên liệu
chính mà thường trộn chung với dầu thực vật được hydro hóa.
-Mỡ động vật là hardfat của động vật.Ở Mỹ, thường là lấy mỡ bò và ít hơn là lấy mỡ cừu.
Khi dùng nó phải qua quá trình loại protein, axit béo tự do và khử mùi. Dùng hơi nước để
protein kết tủa và rửa, lọc để loại bỏ đi. Tiến hành trung hòa axit béo tự do, khử mùi, tấy màu.
Mỡ dùng trộn chung phải có chất lượng tốt.
-Thành phần mỡ động vật:

Mỡ động vật chứa hàm lượng TAGs bão hòa cao và hóa rắn ở nhiệt độ thường.Trong một vài
trường hợp, dầu đã hydro hóa cho mức độ bão hòa giống như thành phần mỡ.Mỡ có thể cung
cấp tính dẻo cần thiết cho việc đánh khuấy ở một khoảng nhiệt độ rộng.Tuy nhiên mỡ dễ có
mùi không mong muốn do hiện tượng trở mùi sau khi khử mùi(mỡ có chứa hàm lượng nhỏ
linolenic và linoleic).Vì vậy cần bổ sung chất chống oxy hóa như BHT,BHA,TBHQ nếu sử dụng
mỡ động vật trong công thức phối chế margarine.
2.2/ Nguyên liệu phụ:
2.2.1/Nước
-Nước dùng trong sản xuất margarine là nước đạt tiêu chuẩn sản xuất thực phẩm:
+Chỉ tiêu cảm quan:
•

Màu sắc: không màu.

•

Độ trong: trong suốt.

•

Mùi, vị: không có mùi, vị lạ.
+Chỉ tiêu hóa lý:

•

Độ cứng tổng: max = 2mg đương lượng/L

•

Chất khô: max = 850 mg/L

•

Sắt, mangan, nhôm: max = 0.1mg/L
7


•

Clo: Âm tính.
+Chỉ tiêu vi sinh: tống số vi sinh vật hiếu khí 75 cfu/ml, không có sinh vật gây bệnh.
2.2.2/Protein và các sản phẩm từ sữa:
-Thành phần pha nước gồm nước, sữa, các sản phẩm từ sữa (whey, casein, caseinate),
albumin ,protein isolate từ đậu nành. Các chất này tạo hương vị cho sản phẩm bơ vì bơ có
chứa các loại protein từ sữa.
-Protein có những tác động lên sản phẩm Margarine:
+Ngoài tác dụng tạo hương các sản phẩm dạng rắn từ sữa có thể gây ra phản ứng
Maillard trong quá trình chiên dẫn đến Margarine khi chiên có màu nâu.Chính vì vậy một số
sản phẩm sữa có hàm lượng lactose thấp hay protein whey được sử dụng nhằm hạn chế sự
hóa nâu mà vẫn giữ được hương vị cho Margarine.
+Sữa dạng rắn cũng có tác dụng như chất bảo quản bằng cách cô lập các kim loại có thể
dẫn đến sự oxy hóa dầu.
+Protein có tác dụng làm mất ổn định hệ nhũ tương nước trong dầu do protein làm tăng
sức căng bề mặt giữa 2 pha.
+Lượng protein bổ sung phải ít hơn 1.5%.vì nếu hàm lượng protein từ sữa quá nhiều có
thể ảnh hưởng đến vấn đề vi sinh của sản phẩm và có thể ảnh hưởng đến quá trình tạo màu
cho Margarine sử dụng trong quá trình chiên.

2.2.3/Phụ gia:
2.2.3.1/Chất nhũ hóa:

-Chất tạo nhũ có rất nhiều vai trò trong Margarine:
+Làm giảm sức căng bề mặt giữa pha nước và pha dầu nhờ đó hệ nhũ tương mới được
hình thành.
+Giúp ổn định sản phẩm cuối trong suốt quá trình bảo quản, tránh hiện tượng bị rỉ dầu
hay sự ngưng tụ của pha nước.
+Là chất chống bắn trong quá trình chiên do tránh được hiện tượng các giọt nước đông tụ
lại và gây bắn do dòng hơi tạo ra.
-Vai trò cũng như phản ứng của chất nhũ hóa trong sán phẩm Margarine rất phức tạp và
càng trở nên quan trọng đối với các sản phẩm có hàm lượng béo thấp. Một số chất nhũ hóa
thông dụng dùng trong sản xuất Margarine.
-Sử dụng các chất sau:
+Lecithin:
Lecithin có bản chất là các phospholipid. Lecithin có thể được sản xuất từ trứng , hạt lúa mì,
hạt yến mạch và đậu nành. Lecithin có cấu trúc là ester của glycerol với hai axit béo và 1 gốc
phosphatide ở vị trí thứ 3, trong đó đầu ưa nước là các phosphatide và đầu kị nước là các axit
8


béo.
Lecithin sử dụng với hàm lượng từ 0,1-0,2% trong hầu hết các sản phẩm Margarine bởi
tính chất chống bắn,nổ trong lúc chiên và khả năng tạo nhũ tốt của chúng .Tuy nhiên trong
sản phẩm có ít béo chúng sẽ làm giảm tính bền của hệ nhũ tương và tăng sự thoát dầu.Trong
sản phẩm Maragrine dạng khối do hàm lượng chất béo dạng rắn khá cao nên thực tế chất
tạo nhũ chỉ cần dùng lecithin là đủ.
+Monoglyceride, diglyceride:
Chất béo thường là nguồn cung cấp các chất nhũ hóa kị nước phổ biến do giá thành rẻ , dễ
trích ly và dễ sử dụng
Các monoglyceride có chỉ số IV cao, chủ yếu được sản xuất từ dầu hướng dương hay dầu
hoa rum và có tác dụng tốt hơn với hệ có ít chất béo. Hàm lượng mono và diglyceride thường
sử dụng là dưới 0,5%.

+ Este của acid béo và acid citric hay diacetyltartaric, acid lactic với glycerol
2.2.3.2/Chất tạo hương:
-Rất nhiều loại hương bơ tổng hợp đã được sử dụng trong sản xuất Margarine. Chúng gồm
có thành phần tạo hương bơ như: lactoses, ethyl ester của axit béo mạch ngắn, ketone, và
aldehyde. Diacetyl là một hợp chất dễ bay hơi tạo ra hương bơ đặc trưng. Hàm lượng chất
này trong bơ là từ l-4ppm. Diacetyl được hình thành từ axit citric trong quá trình lên men.
Nếu như không dùng sữa lên men thì diacetyl tổng hợp và các chất dễ bay hơi sẽ được bổ
sung.
-Các hợp chất hương thu nhận bằng cách thủy phân chất béo cũng được ứng dụng, một số
nghiên cứu còn sử dụng kết hợp chất dễ bay hơi và chất béo của bơ đã qua xử lí nhiệt.
-Muối ăn, NaCl được cho vào để làm tăng hương và vị cho margarine, đồng thời nó có tác
dụng bảo quản. Hàm lượng cho vào thường là 1.5-3% nhưng nếu độ ẩm trong margarine từ
6-19%thì hàm lượng muối trong pha nước là 8-19%, tùy loại margarine.Margarine ăn kiêng
có thể dùng muối KCl để thay thế NaCl.Vị ngọt của margarine là do đường và các
carbohydrate tạo ngọt khác.
-Cảm giác về hương vị của margarine bị ảnh hưởng bởi tốc độ tan chảy của nó trong miệng
tức là được điều khiển bởi các thành phần tạo nhũ tương của margarine như protein, lipid
trong hệ nhũ tương.
-Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo hương:
+Độ chặt của hệ nhũ tương và tính chất tan chảy của chất béo ảnh hưởng lớn đến sự thoát
hương. Nếu hệ càng chặt và nhiều chất béo dạng rắn thì hương càng khó thoát, sản phâm sẽ
ít thơm hon.
+Hàm lượng muối và pH cũng ảnh hưởng đến hương của sản phẩm.
2.2.3.3/Chất tạo màu và các vitamin:
-Chất màu thường dùng là các loại chiết xuất thiên nhiên chứa carotenoid như annatto, dầu
carot, dầu cọ. Người ta sử dụng chất màu để margarine có màu vàng như bơ. Các hợp chất
carotenoid không những tạo màu mà còn là tiền vitamin A.
-Việc tăng hàm lượng vitamin A trong sản phẩm margarine được thực hiện bằng cách bổ
9

sung β-carotene (tiền vitaminA) hay ester của vitamin A. β-carotene được bổ sung cho các
sản phẩm cần có màu, còn ester được bổ sung cho sản phẩm không có màu.
-Sản phẩm margarine chứa vitamin A xấp xỉ 15000UI/pound(1pound=0.454kg).
-Sự có mặt của vitamin D và E trong margarine thì không bắt buộc , tuy vậy nếu có bổ sung
vitamin thì lượng bổ sung không được ít hơn 1500UI/pound , vitamin E cho vào ở mức hạn
chế theo quy định.
2.2.3.4/Chất bảo quản:
-Chất bảo quản có thể phân làm 3 loại: chất chống oxi hóa,chất chống vi sinh vật và chất vô
hoạt kim loại.
-Mức sử dụng cho acid arcobic, acid benzoic là 0.1% và các muối của chúng là 0.2%.
-Propyl, octyl, dodecyl gallate, BHT, BHA, ascorbyl palmitate, ascobylstearate được sử dụng
với mức cao nhất là 0.2%. Đây là các tác nhân chống oxy hóa cho dầu và mỡ. Đối với các loại
margarine có pha béo làm từ dầu và mỡ động vật cần bổ sung tác nhân chống oxy hóa, còn
đối với margarine làm từ dầu thực vật có thể không bổ sung do đã có chứa sẵn tocopherol
trong nguyên liệu và nó không bị phá hủy trong quá trình sản xuất.
-Lecithin, ascorbyl palmitate stearate, isopropyl citrate, calcium disodium EDTA là các chất
hỗ trợ chống oxy hóa. Các chất này có hai chức năng là làm gia tăng hiệu quả chống oxy hóa
và ngăn cản các kim loại gây xúc tác oxi hóa.
-Sự hiện diện của kim loại sẽ gây mùi rất khó chịu .Đồng là kim loại có tác dụng xúc tác oxy
hóa cao. Hàm lượng đồng tối đa là 0.02ppm. Axit citric, citrate, EDTA đóng vai trò như chất
cô lập kim loại này.
-Các chất như axit sorbic, axit benzoic và muối của chúng là chất bảo quản rất hiệu quả đặc
biệt trong sản phẩm có ít chất béo. Các axit có tác dụng bảo quản tốt nhất ở pH thấp
3/QUY TRÌNH CÔNG NGHÊ
3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ 1

Dầu nguyên liệu

Nước

Đường, muối, bột
sữa…

Hóa lỏng

Phối trộn pha dầu

Phối trộn pha nước
Phụ gia/nước

Chất nhũ hóa; vitamin
A,E; phụ gia/dầu

10


Nhũ hóa

Thanh trùng

Làm lạnh - kết tinh

Nhồi nhuyễn

Đóng gói

3.2. Giải thích quy trình công nghệMargarine
1
3.2.1/Hóa lỏng dầu nguyên liệu

-Mục đích: chuẩn bị, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu vào tank chứa
pha dầu.
-Biến đổi:
+Vật lý: thay đổi tỷ trọng, độ nhớt.
+Hóa lý: Dầu chuyển từ pha rắn sang pha lỏng.
3.2.2/Phối trộn pha nước và phối trộn pha dầu
-Mục đích:
+Chuẩn bị pha dầu và pha nước cho quá trình nhũ tương hóa.
+Bảo quản: chất bảo quản được bổ sung vào như BHA, BHT...chống oxi hóa.
-Biến đổi:
+Vật lý: Thay đổi kích thước các cấu tử, sự phân bố các cấu tử trong hỗn hợp. Nhiệt độ
tăng lên.
+Hóa học, hóa lý: không có biến đổi đáng kể.
11


Phụ gia tan trong dầu sẽ được hòa tan vào dầu tạo thành một hệ đồng nhất, tương tự như
thế đối với nhóm phụ gia tan trong nước.
-Tiến hành:
+Pha nước được chuẩn bị thành từng mẻ trong các tank. Nước phải có chất lượng tốt. Nếu
nước không được đảm bảo thì yêu cầu nước phải được xử lý bằng cách dùng tia UV hoặc
dùng hệ thống lọc. Bên cạnh nước, pha nước còn chứa muối, đường, protein sữa, chất bảo
quản.
+Pha dầu gồm hỗn hợp các loại dầu mỡ theo thành phần và tỷ lệ xác định phù với yêu cầu
của sản phẩm. Chất béo có nhiệt độ nóng chảy cao được cho vào trước, tiếp theo là chất béo
có nhiệt độ nóng chảy thấp hơnvà cuối cùng là dầu lỏng. Hỗn hợp được gia nhiệt đến nhiệt độ
nóng chảy của dầu. Các thành phần tan trong dầu được thêm vào bao gồm chất tạo nhũ,
vitamin, chất màu, chất hương...
-Thông số công nghệ:
+Nhiệt độ pha dầu: Cao hơn nhiệt độ tan chảy của chất béo rắn ít nhất là 5-6°C; thường

nhiệt độ pha dầu là 55-60°C.
+Nhiệt độ pha nước: thấp hơn nhiệt độ pha dầu 5-10°C để đảm bảo hai pha có độ nhớt
tương tự nhau khi phối trộn; thường nhiệt độ pha nước là 45-55°C.
+Thời gian khuấy: tùy thuộc vào thể tích nguyên liệu.
+Nhiệt độ nước nóng điều nhiệt: 85-90°C.

Bảng 5: Công thức chuẩn bị nguyên liệu
Thành phần

Hệ nhũ tương (%v/v)

Pha dầu
ầu cọ

35.0

Palm olein

30.0

Palm stearin

5.6

Dầu nhân cọ

2.4

Dầu hướng dương

4.0

Lecithin

0.1

β-caroten

0.003

Sorbitan tristearate

0.01

Chất tạo hương

0.02

Tocopherol

0.05
12


Pha nước
Nước

1.162

Monoglyceride

0.1

Casein

2.0

Bột sữa whey

1.0

Natri benzoate

0.05

BHT

0.005

Natri chloride

1.5

-Thiết bị: thường có dạng hình trụ đứng, đáy elip được làm bằng thép không rỉ; bên trong
có cánh khuấy, tốc độ khuấy 60-70 rpm; bên ngoài có vỏ áo gia nhiệt điều nhiệt bằng nước
nóng thiết bị này dùng để chuẩn bị pha dầu và cũng sẽ được dùng để chuẩn bị cho quá trình
nhũ hóa tiếp theo.

Hình 1: Thiết bị phối trộn
3.2.3/Nhũ tương hóa

-Mục đích: Hoàn thiện, tạo nhũ tương nước trong dầu.
13


-Biến đổi:
+Vật lý: thay đổi kích thước các cấu tử, sự phân bố đồng đều các cấu tử trong hỗn hợp,
nhiệt độ tăng ít, có sự thay đổi về thể tích, độ nhớt.
+Hóa học: không có biến đổi đáng kể.
+Hóa lý: sự thay đổi bề mặt tiếp xúc pha, tạo thành nhũ tương nước trong dầu.
-Tiến hành:
+Hệ nhũ tương được chuẩn bị bằng cách vận chuyển hỗn hợp chất béo vào tank nhũ hóa.
Chất béo được cho vào trước, các chất nhũ hóa và các thành phần nhỏ khác được thêm vào.
Sau khi phối trộn tất cả các thành phần trong pha béo, pha nước được cho vào và hệ nhũ
tương được hình thành. Quá trình nhũ hóa này được sự hỗ trợ của motor quay tốc độ cao.
+Những hệ thống sử dụng cho việc định lượng các thành phần khác nhau của hệ nhũ
tương: Hệ thống định lượng dòng lưu chất, hê thống định lượng khối lượng.
+ Cần gia nhiệt nhằm giảm độ nhớt để thuận lợi cho sự khuấy trộn nhưng không nên gia
nhiệt quá cao vì hệ nhũ tương cần có độ nhớt để tránh hiện tượng hợp giọt
-Thông số công nghệ:
+ Bồn trung gian: Tốc độ khuấy 60-70 rpm; nhiệt độ 55-60°C.
+ In-line mixer : Tốc độ khuấy có thể dao động từ 2500 vòng/phút. Tốc độ khuấy trộn thay
đổi tùy theo thể tích của pha nước và pha dầu. Trong suốt thời gian bơm pha nước vào pha
dầu, phải điều chỉnh tốc độ khuấy liên tục để thu được các giọt nước có kích thước phù hợp
trong pha dầu.
+Nhiệt độ: hỗn hợp được điều chỉnh cao hơn nhiệt độ tan chảy của chất béo rắn ít nhất là
5-6°C, tức nhiệt độ nhũ hóa được duy trì bằng nhiệt độ pha dầu.
-Thiết bi: Sử dụng hệ thống gồm bồn trung gian và thiết bị chuyên dùng nhũ hóa In-line
mixer
+Thiết bị In-line mixer: lưỡi rotor quay với tốc độ cao trong hệ thống sẽ tạo lực hút mạnh
kéo dòng nguyên liệu vào stator. Lực ly tâm sẽ làm cho dòng nhập liệu quay theo chu vi của

đầu làm việc. Chúng sẽ bị cắt nhỏ do các khe nhỏ của phần cuối dao rotor và tấm stator kín.
Do lực vỡ thủy lực với tốc độ cao, dòng sản phẩm sẽ được phân tán đồng nhất và thoát ra
ngoài hệ thống.

14


Hình 2: Thiết bị nhũ hóa In-line mixer.
3.2.4 Thanh trùng
-Mục đích:
Bảo quản : tiêu diệt VSV gây bệnh, ức chế các enzyme xúc tác các phản ứng ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm
- Các biến đổi
+Vật lý: nhiệt độ của hệ nhũ tương tăng, độ nhớt giảm.
+Hóa học, hóa lý: không có biến đổi đáng kể.
-Tiến hành
+Hệ nhũ tương từ thiết bị chứa trung gian sẽ được bơm liên tục vào thiết bị thanh trùng
dạng ống áp lực cao
+Nếu thanh trùng chỉ nhằm mục đích tiêu diệt VSV thì chỉ cần thanh trùng pha nước. Tuy
nhiên, người ta thường tiến hành thanh trùng toàn bộ hệ nhũ tương vì nhiều lý do. Trước
nhất là tiết kiệm thời gian, sau đó là quá trình thanh trùng sẽ đảm bảo rằng hệ nhũ tưỡng
đưa vào thiết bị kết tinh ở một nhiệt độ ổn định.Quá trình thanh trùng củng ngăn cản sự kết
tinh xảy ra trước khi đưa vào thiết bị lạnh.
-Thông số công nghệ
+Bước 1: nâng và giữ nhiệt hỗn hợp ở 75 – 850C trong 16s

15


+Bước 2: hạ nhiệt độ xuống 45-550C, nhiệt độ cuối này tùy thuộc vào điểm tan chảy của

pha béo, nhiệt độ tan chảy pha béo càng cao, thiệt nhiệt độ cuối trong giai đoạn hạ nhiệt sẽ
càng cao.
-Thiết bị: sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống áp lực cao

Hình 3: Thiết bị thanh trùng dạng ống áp lực cao.
3.2.5/Làm lạnh – kết tinh
-Mục đích Hoàn thiện: đây là quá trình làm lạnh tạo các tinh thể dầu béo trong nhũ
tương, làm cho hệ nhũ tương đông đặc nhanh, tăng độ mịn bóng cho sản phẩm.
-Các biến đổi
+Vật lý: Nhiệt độ hệ nhũ tương giảm, độ đặc tăng.
+Hóa học: không có biến đổi đáng kể.
+Hóa lý: chuyển pha từ lỏng sang dạng bán rắn.
+Có sự hình thành mạng tinh thể chất béo, VSV không phát triển do hàm lượng chất béo
cao và nước phân tán thành hạt nhỏ. Tuy nhiên, nếu các giọt nước hình thành quá lớn thì có
thể làm cho VSV phát triển.
-Tiến hành:
+Nhũ tương lỏng sau khi được thanh trùng được giữ trong bồn khuấy. Cánh khuấy làm
việc liên tục để tránh hiện tượng hợp giọt, sau đó nhũ tương được bơm vào thiết bị làm lạnh,
thực hiện qúa trình kết tinh. Margarine lỏng được làm lạnh nhanh xuống nhiệt độ 5 - 10 0C
trong thời gian 30s để hình thành các tinh thể béo có đường kính 5 µm. Quá trình làm lạnh
xảy ra nhanh thì tinh thể béo có kích thước nhỏ giúp cho cấu trúc margarine ổn định và vững
chắc hơn, Các tinh thế lớn làm tăng khả năng rỉ dầu của margarine.
16


+Tốc độ dòng nhập liệu ảnh hưởng khá lớn đến độ cứng của margarine. Khi tốc độ chảy
quá chậm thì margarine sẽ cứng, giòn bởi hệ nhũ tương được làm lạnh quá nhanh.Tốc độ kết
tinh nhanh đến nỗi các tinh thể có khuynh hướng kết hợp lại với nhau.Tốc độ chảy quá nhanh
thì quá trình làm lạnh không hiệu quả.
-Thông số công nghệ:

Dựa thành phần chủ yếu của pha béo trong quy trình thì:
+Nhiệt độ làm lạnh kết tinh: 15°C
+Thời gian lưu: 1.8 phút.
Bảng 6:Một số chế độ làm lạnh-kết tinh Margarine
Loại Margarine

Nhiệt độ

Thời gian
lưu

Tốc độ quay của
dao cạo

Margarine có hàm lượng béo thấp , pha béo 35-65%
( protein chiếm 20=24% khối lượng pha nước

100C

-

150 vòng/phút

30s-2 phút

100-2000
vòng/ phút

7-150C

Margarine có hàm lượng béo 60-90% ( dầu lỏng 45-60%,
chất béo rắn 40-55% khối lượng pha béo)

(10-130C)

Margarine có hàm lượng béo 13-38%, chất béo rắn 7090% khối lượng pha béo)

8-130C (
100C)

-

-

Margarine có hàm lượng a.panmiticcao ( tỷ lệ dầu cọ cao)

150C

1,8 phút

-

-Thiết bị:Sử dụng bơm cao áp( bơm nhũ tương lỏng qua thiết bị làm lạnh )và thiết bị làm
lạnh – kết tinh, tác nhân lạnh là ammoniac.

17


Hình 4: Thiết bị làm lạnh kết tinh.
3.2.6/Nhồi nhuyễn

-Mục đích
+Hoàn thiện : quá trình này làm tăng độ đồng đều của margarine, bài khí và hơi nước, làm
cho sản phẩm margarine đạt độ chặt nhất định, tạo khối đồng nhất mịn. Ngoài ra, quá trình
này còn làm tăng nhiệt độ của nhũ tương sau khi làm lạnh để khi đóng gói dễ dàng đổ vào
khuôn và không làm sản phẩm khô và giòn dễ vỡ.
-Các biến đổi của nguyện liệu:
+Vật lý: độ chặt, độ dẻo tăng, độ cứng giảm, nhiệt độ tăng ít.
+Hóa học, hóa lý: không biến đổi đáng kể.
-Tiến hành: Khối nhũ tương dạng bán rắn từ thiết bị làm lạnh sẽ được nhồi ném trong thiết
bị nhồi nhuyễn để tạo độ chặt nhất định. Quá trình này làm cho khối nhũ tương tiếp tục được
đảo trộn. Nhiệt độ của khối nhũ tương tăng lên khoảng 270C, cấu trúc mạng tinh thể lớn bị
phá hủy và tạo thành một số lượng các tinh thể có kích thước nhỏ, tạo độ dẻo giống như bơ
-Thông số công nghệ
+Nhiệt độ : 10=120C
+Tốc độ : 250 vòng/ phút
18


+Thời gian : 3-24 phút
-Thiết bị
+Thiết bị làm một xy lanh kín với các thanh hình trụ gắn cố định trong 1 trục quay trong
xy lanh. Các thanh này được gắn xem kẽ với nhau theo hình xoắn ốc dọc theo trục quay.
+Thiết bị dạng spin rotor : thiết bị được thiết kế phù hợp với điều kiện làm việc áp suất
cao lẫn áp suất thấp với nhiều tốc độ quay khác nhau, cho phép tạo ra sản phẩm có độ đặc và
tinh thể kết tinh như mong muốn. Thiết bị cũng cho phép điều chỉnh nhiều mức độ và thời
gian nhào khác nhau, do đó có thể thay đổi nguồn nguyên liệu dầu mà không ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm.
+Thiết bị dạng khuấy trộn: thiết bị dạng hình trụ nằm ngang được làm bằng vật liệu
thép không rỉ. Bên trong than thiết bị có gắn những tấm chắn, ở giữa là trục quay với những
cánh gá.

Hình 5: Thiết bị nhồi nhuyễn
3.2.7/Đóng gói
-Mục đích
+Hoàn thiện :quá trình này sẽ tạo hình sản phẩm, chống thấm khí oxy, hơi nước để ổn định
chất lượng sản phẩm trong quá trính bảo quản.
+Bảo quản: chống thấm khí oxi, hơi nước cho sản phẩm.
-Các biến đổi Sự định hình của mạng tinh thể béo tiếp tục diễn ra trong bao bì. Nó giúp
cho sản phẩm có cấu trúc mềm dẻo
-Tiến hành Tùy theo nhu cầu của thị trường vào thị hiếu của khách hàng, margarine được
bao gói trong giấy nhôm hộp nhựa..với nhiều hình dạng kích cỡ.
19


-Thiết bị: đóng gói có áp lực, nếu sản phẩm không đạt cấu trúc mong muốn thì sẽ được đưa
vào hệ thống làm tan chảy rồi hoàn lưu trở lại bồn trung gian để tái sản xuất. để làm tan chảy
khối margarine, phổ biến nhất là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng với bề mặt lồi lõm.

Hình 6: Thiết bị đóng gói.

20


3.3.Sơ đồ quy trình công nghệ 2:

Dầu nguyên liệu

Nước

Đường, muối, bột

sữa…

Hóa lỏng

Phối trộn pha dầu

Phối trộn pha nước
Phụ gia/nước

Chất nhũ hóa; vitamin
A,E; phụ gia/dầu

Nhũ hóa

Thanh trùng

Làm lạnh - kết tinh

Nhồi nhuyễn

Đóng gói

21


3.4. Giải thích quy trình công nghệ 2 Margarine
Quy trình 2 tương tự quy trình 1 chỉ khác ở thiết bị dùng cho 3 công đoạn nhũ tương hóa,
thanh trùng và làm tan chảy lại
3.4.1/Nhũ tương hóa : Không sử dụng thêm thiết bị In-line mixer mà chỉ dùng bồn chứa có
cánh khuấy

-Mục đích: hoàn thiện, tạo nhũ tương nước trong dầu.
-Biến đổi:
+Vật lý: thay đổi kích thước các cấu tử, sự phân bố đồng đều các cấu tử trong hỗn hợp,
nhiệt độ tăng ít, có sự thay đổi về thể tích, độ nhớt.
+Hóa học: không có biến đổi đáng kể.
+Hóa lý: sự thay đổi bề mặt tiếp xúc pha, tạo thành nhũ tương nước trong dầu.
-Tiến hành:
+Hệ nhũ tương được chuẩn bị bằng cách vận chuyển hỗn hợp chất béo vào tank nhũ hóa.
Chất béo được cho vào trước, các chất nhũ hóa và các thành phần nhỏ khác được thêm vào.
Sau khi phối trộn tất cả các thành phần trong pha béo, pha nước được cho vào và hệ nhũ
tương được hình thành. Quá trình nhũ hóa này được sự hỗ trợ của motor quay tốc độ cao.
+Những hệ thống sử dụng cho việc định lượng các thành phần khác nhau của hệ nhũ
tương: hệ thống định lượng dòng lưu chất, hê thống định lượng khối lượng.
+ Cần gia nhiệt nhằm giảm độ nhớt để thuận lợi cho sự khuấy trộn nhưng không nên gia
nhiệt quá cao vì hệ nhũ tương cần có độ nhớt để tránh hiện tượng hợp giọt.
-Thiết bị: thường có dạng hình trụ đứng, đáy elip được làm bằng thép không rỉ; bên trong có
cánh khuấy

Hình 7: Thiết bị phối trộn củng là thiết bị nhũ tương hóa
22


-Thông số công nghệ:
+Tốc độ khuấy khoảng 2000 vòng/phút.
+Nhiệt độ: hỗn hợp được điều chỉnh cao hơn nhiệt độ tan chảy của chất béo rắn ít nhất là
5-6°C , khoảng 55-600C
3.4.2/Thanh trùng : Dùng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng thay cho ống lồng ống
-Mục đích công nghệ
+Bảo quản : tiêu diệt VSV gây bệnh, ức chế các enzyme xúc tác các phản ứng ảnh hưởng
đến chất lượng sản phẩm.

-Các biến đổi của nguyện liệu
+Đây là quá trình thanh trùng nhanh, nhiệt độ của khối nhũ tương tăng trong một thời
gian ngắn, độ nhớt giảm nhưng không ảnh hưởng đến màu và hương vị của sản phẩm
-Tiến hành
+Hệ nhũ tương từ thiết bị chứa trung gian sẽ được bơm liên tục vào thiết bị thanh trùng.
+Thanh trùng ngoài tiêu diệt VSV còn tiết kiệm thời gian, đảm bảo rằng hệ nhũ tưỡng đưa
vào thiết bị kết tinh ở một nhiệt độ ổn định.Quá trình này củng ngăn cản sự kết tinh xảy ra
trước khi đưa vào thiết bị lạnh.
-Thông số công nghệ
+Bước 1: nâng và giữ nhiệt hỗn hợp ở 75 – 850C trong 16s
+Bước 2: hạ nhiệt độ xuống 55-650C, nhiệt độ cuối này tùy thuộc vào điểm tan chảy của
pha béo, nhiệt độ tan chảy pha béo càng cao, thiệt nhiệt độ cuối trong giai đoạn hạ nhiệt sẽ
càng cao
-Thiết bị: Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
Hình 8 : Thiết bị thanh trùng trao đổi nhiệt

dạng bản mỏng

3.4.3/ Làm tan chảy lại : dùng thiết bị bản mỏng

thay cho ống lồng ống

Hệ nhũ tương khi không đạt yêu cầu cấu trúc
suất của máy rót hộp sẽ được đưa qua thiết bị trao
mỏng để làm tan chảy vào hoàn lưu lại vào bồn
hóa lại

hoặc vượt quá công
đổi nhiệt dạng bản
khuấy trộn và được nhũ

-Thiết bị: Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng

23


Hình 9 : Thiết bị làm tan chảy lại trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
3.5/ So sánh 2 quy trình:
-Quy trình 1 mức độ nhũ hóa của margarine tốt hơn vì ngoài bồn có cánh khuấy còn có thiết
bị nhũ hóa chuyên dùng
-Quy trình 1 sử dụng thiết bị thanh trùng ở áp suất cao nên hệ nhũ tương sẽ dễ dàng di
chuyển trong hệ thống hơn
-Quy trình 2 thay thiết bị thanh trùng và làm tan chảy dạng ống lồng ống bằng thiết bị bản
mỏng để dễ dàng tháo lắp và vệ sinh thiết bị
4/SẢN PHẨM
4.1/Chỉ tiêu cảm quan:
-Hình thái:bề mặt láng bóng không nứt hoặc nhăn bề mặt.
-Màu sắc: màu vàng của bơ.
-Vị: vị hơi mặn của margarine.
-Mùi:mùi đặc trưng của margarine.
4.2/Chỉ tiêu hóa lý:
-Hàm lượng chất béo ≥80%khối lượng sản phẩm
-Hàm lượng nước ≤16%khối lượng sản phẩm
-Chỉ số axit ≤ 0.5 mg KOH/g
-Chỉ số peroxit ≤2g I2/100g
-Chỉ số Iod: 5g I2/100g
-Chỉ số xà phòng hóa 165-185 mg KOH/g
-Chất không xà phòng hóa ≤1%
-Điểm nóng chảy 37-53°C
-Hàm lượng muối 2-3%

-Hàm lượng xà phòng ≤ 0.005%
24


-Phản ứng Kress: không có.
- Độ ẩm 15-20% về khối lượng.
-Các nguyên tố vết: Iron(Fe)1,5mg/kg
Copper(Cu)0,1mg/kg
Lead(Pb)0,1mg/kg
Arsenic(As)0,1mg/kg
4.3/Chỉ tiêu vi sinh vật:
-Coliform

≤ 10cfu/g

-E.coli

không có

-Tổng số nấm men và nấm mốc ≤10cfu/g
-Tồng số vi sinh vật hiếu khí

≤103cfu/g

5/ TÀI LIỆU THAM KHẢO:
Lê Văn Thạch -Nguyễn Thu Sương -Nguyễn Năng Vinh-Lê Trọng Hoàng, Chế biến hạt dầu,
NXB Nông nghiệp.
Nguyễn Duy Lịch, Dầu mỡ ăn dùmg trong sản xuất thực phâm, trường thong nghiệp TW Hà
25