ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA BẮP

ĐẠI HỌC HUẾ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Họ và tên sinh viên: Phan Văn Lực
Lớp: Công nghệ thực phẩm 49B
Khoa: Cơ khí – Công nghệ
1/ Tên đề tài:
Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa bắp tiệt trùng
phẩm/năm.
2/ Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Đặt vấn đề
- Phần 1: Tổng quan
- Phần 2: Quy trình công nghệ
- Phần 3: Tính cân bằng vật chất
- Phần 4: Tính và chọn thiết bị
- Tài liệu tham khảo
3/ Các bản vẽ.
Mặt bằng phân xưởng sản xuất chính
Mặt cắt phân xưởng sản xuất chính
Mặt cắt A-A
Mặt cắt B-B
4/ Giáo viên hướng dẫn.
PGS.TS Nguyễn Văn Toản
5/ Ngày giao nhiệm vụ:
6/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

năng suất 17 triệu lít sản

(A1)
(A1)
(A1)

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Ký, ghi rõ họ tên)

PGS.TS Nguyễn Văn Toản

DANH MỤC BẢNG


Bảng 1.1. Thành phần hóa học trong những bộ phận chính của hạt bắp ...............5
Bảng 1.2. Tiêu chuẩn TCVN 1695-87 của đường..................................................6
Bảng 1.3. Chỉ tiêu chất lượng của nước theo QĐ/BYT/1329/2002........................7
Bảng 1.4. Thành phần dinh dưỡng của sữa............................................................7
Bảng 3.1. Biểu đồ nhập nguyên liệu.....................................................................26
Bảng 3.2. Biểu đồ kế hoạch sản xuất của nhà máy...............................................26
Bảng 3.3. Biểu đồ bồ trí sản xuất.........................................................................27
Bảng 3.4. Bảng tiêu hao qua từng công đoạn.......................................................27
Bảng 3.5. Thành phần sữa bắp.............................................................................28
Bảng 3.6. Cân bằng vật chất cho phân xưởng sản xuất........................................33
Bảng 4.1. Bảng tổng kết các thiết bị dùng trong dây chuyền...............................54


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu tạo của quả bắp ...............................................................................3
Hình 1.2. Cấu tạo hạt bắp ......................................................................................3
Hình 2.1 Thiết bị nghiền búa ...............................................................................13
Hình 2.2. Thiết bị nghiền đĩa trục quay ...............................................................14

Hình 2.3. Thiết bị ly tâm nằm ngang ...................................................................15
Hình 2.4. Thiêt bị phối trộn .................................................................................17
Hình 2.5. Thiết bị lọc nằm ngang ........................................................................18
Hình 2.6. Thiết bị gia nhiệt bản mỏng .................................................................18
Hình 2.7. Nguyên tắc hoạt động của thiết bị đồng hóa ........................................20
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý tiệt trùng UHT ..........................................................22
Hình 2.9. Thiết bị gia nhiệt dạng ống lồng ống ...................................................22
Hình 2.10. Bồn chứa vô trùng .............................................................................23
Hình 2.11. Cấu trúc bao bì tetra pak ....................................................................25
Hình 4.1. Sơ đồ phối trộn.....................................................................................30
Hình 4.1. Bunke chứa bắp ...................................................................................35
Hình 4.2. Gàu tải .................................................................................................37
Hình 4.3. Máy tách hạt bắp..................................................................................38
Hình 4.4. Thiết bị nghiền búa...............................................................................39
Hình 4.5. Máy nghiền đĩa.....................................................................................40
Hình 4.6. Vít tải vận chuyển nguyên liệu.............................................................41
Hình 4.7. Thiết bị ly tâm ....................................................................................41
Hình 4.8. Mô hình thùng chứa..............................................................................42
Hình 4.9. Thùng hòa trộn sữa ..............................................................................43
Hình 4.10. Nồi nấu hai vỏ....................................................................................44
Hình 4.11. Thiết bị lọc dạng ống..........................................................................47
Hình 4.12. Thiết bị gia nhiệt dạng tấm.................................................................48


Hình 4.13. Tetra therm aseptic plex......................................................................50
Hình 4.14. Bồn trữ vô trùng.................................................................................51
Hình 4.15. Thiết bị rót hộp Tetra TBA 19 slim.....................................................52


MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................................1
PHẦN 1. TỔNG QUAN........................................................................................2
1.1. Nguyên liệu bắp..............................................................................................2
1.1.1. Tên khoa học
1.1.2. Phân loại

2

2

1.1.3. Cấu tạo quả bắp

3

1.1.4. Cấu tạo hạt bắp

3

1.1.5. Thành phần hóa học

4

1.2. Một số nguyên liệu khác.................................................................................5
1.2.1. Đường

5

1.2.2. Nước 6
1.2.3. Sữa tươi

7

1.2.4. Chất ổn định8
1.2.5. Phụ gia

9

1.3. Các chỉ tiêu đánh giá sản phẩm sữa bắp..........................................................9
1.3.1. Chỉ tiêu lý hóa

9

1.3.2. Chỉ tiêu vi sinh

10

1.3.3. Chỉ tiêu hóa sinh 10
1.3.4. Chỉ tiêu cảm quan 10
1.4. Bao bì............................................................................................................10
PHẦN 2. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ................................................................11
2.1. Lựa chọn quy trình công nghệ.......................................................................11
2.2. Thuyết minh quy trình...................................................................................12
2.2.1. Bắp nguyên liệu
2.2.2. Nghiền ướt 13
2.2.3. Ly tâm

15

12

2.2.4. Phối trộn
2.2.5. Lọc

16

17

2.2.6. Gia nhiệt

18

2.2.7. Đồng hóa

19

2.2.8. Tiệt trùng, làm nguội

21

2.2.9. Bồn chứa vô trùng 23
2.2.10. Rót hộp

24

PHẦN 3. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT..........................................................26
3.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy.....................................................................26
3.1.1. Biểu đồ nhập nguyên liệu26
3.1.2. Biểu đồ sản xuất

26

3.1.3. Biểu đồ bố trí sản xuất

27

x: có sản xuất........................................................................................................27
0: không sản xuất..................................................................................................27
3.2. Tính cân bằng vật chất...................................................................................27
3.2.1. Tính nguyên liệu chính

27

3.2.2. Tính nguyên liệu phụ

32

PHẦN 4: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ................................................................34
4.1. Bunke............................................................................................................34
4.2. Gàu tải...........................................................................................................37
4.3. Máy tách hạt bắp...........................................................................................37
4.4. Chọn máy nghiền...........................................................................................38
4.4.1. Chọn máy nghiền búa (máy nghiền thô)

38

4.4.2. Chọn máy nghiền đĩa (máy nghiền tinh)

39

4.5. Chọn vít tải nguyên liệu vào máy nghiền......................................................40
4.6. Thiết bị ly tâm...............................................................................................41
4.7. Thùng chứa dịch bắp.....................................................................................42
4.8. Thùng hòa trộn..............................................................................................42


4.9. Nồi nấu si rô đường ......................................................................................44
4.10. Thùng chứa nước nóng................................................................................45
4.11. Thùng chứa sữa............................................................................................46
4.12. Thùng chứa trung gian.................................................................................46
4.13. Thiết bị lọc..................................................................................................47
4.14. Chọn cụm thiết bị gia nhiệt, đồng hoá tiệt trùng.........................................48
4.14.1. Thiết bị gia nhiệt 48
4.14.2. Thiết bị đồng hóa 49
4.15. Chọn hệ thống tiệt trùng, làm nguội............................................................49
4.16. Bồn vô trùng................................................................................................50
4.17. Cụm thiết bị rót và đóng hộp.......................................................................52
4.18. Tính và chọn bơm........................................................................................53
4.18.1. Bơm ly tâm

53

4.18.2. Bơm răng khía

53

KẾT LUẬN..........................................................................................................55
TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................56

ĐẶT VẤN ĐỀ
Xã
hội
ngày càng phát triển, nhu
cầu tiêu dùng
của con người càng tăng,
đòi hỏi yêu cầu về chất lượng, dinh dưỡng, an toàn… ngày càng cao. Với điều
kiện thiên nhiên ưu đãi, cây bắp được trồng rất nhiều ở nước ta. Hiện nay, với
công nghệ chế biến thực phẩm hiện đại, từ những nguồn nguyên liệu đơn giản,
có sẵn, qua các quá trình trong sản xuất đã cho ra những sản phẩm có giá trị dinh
dưỡng cao. Trong đó, sữa bắp là một sản phẩm được sản xuất từ những hạt bắp,
một loại hạt được xem là ngũ cốc vàng vì không những nó đáp ứng cho nhu cầu
thực phẩm chính của con người từ thuở sơ khai mà còn là một nguồn dinh
dưỡng tiềm năng góp phần ngăn ngừa những triệu chứng bệnh lý của động mạch
vành dẫn tới nhồi máu cơ tim, suy tim, tai biến mạch máu não.
Trong sữa bắp có chứa các vitamin B1, B3, B6,… rất tốt cho hệ thần kinh,
giúp tăng cường khả năng ghi nhớ và hạn chế nguy cơ mắc bệnh Alzheimer ở
người già. Sữa bắp còn giảm đáng kể việc hấp thụ cholesterol, bảo vệ hệ thống
tim mạch, phòng tránh xơ vữa động mạch, đột quỵ... Sữa bắp không chỉ tốt cho
người già mà còn tốt cho thị lực của trẻ nhỏ. Với hương vị thanh ngọt, mát lành
không chỉ giúp trẻ thấy ngon miệng, mà trong sữa bắp còn chứa hàm lượng cao
vitamin A tốt cho mắt, giúp sáng mắt, phòng tránh và hạn chế nguy cơ cận thị vì
hoạt động mắt quá mức [22].
Với nguồn lao động dồi dào, nguồn nguyên liệu sẵn có thì việc đưa bắp
thành sản phẩm có giá trị kinh tế cao, đem lại dưỡng chất thiết yếu cho chúng ta
là rất cần thiết. Đứng trước những lợi ích của sản phẩm sữa bắp và nhu cầu ngày
càng cao của con người thì việc sản xuất ra sản phẩm sữa, giữ được những chất
dinh dưỡng thiết yếu của hạt bắp là rất quan trọng.
Vì vậy, với kiến thức đã được học và tìm hiểu tôi chọn đề tài đồ án công
nghệ là: “Thiết kế phân xưởng sản xuất sữa bắp tiệt trùng năng suất 17 triệu

lít sản phẩm /năm”.

1


PHẦN 1
TỔNG QUAN
1.1. Nguyên liệu bắp [2]
1.1.1. Tên khoa học
Bắp (Zea mays L.) là cây nông nghiệp một lá mầm thuộc chi Zea, họ hòa
thảo (Poaceae hay còn gọi là Gramineae)
1.1.2. Phân loại

Dựa vào cấu tạo tinh bột của nội nhũ hạt, bắp được chia thành 5 loại sau:
Bắp răng ngựa (Zea mays Indentata Sturt): hạt tương đôi lớn, dẹt, đầu hạt
có vết lõm như hình cái răng. Hai bên sườn hạt là tinh bột miền sừng, đầu và
giữa hạt là chất tinh bột mềm (miền bột). Vỏ hạt màu vàng, đôi khi màu trắng.
Hàm lượng tinh bột khoảng 60 - 65% khối lượng hạt, trong đó 21% amylose và
79% là amylopectin. Bắp răng ngựa chủ yếu dùng để sản xuất thức ăn gia súc và
còn dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp hay thức ăn cho người.
Bắp đá (Zea mays Indurata Sturt): hạt tròn, nội nhũ chứa nhiều tinh bột
miền sừng; vỏ hạt có màu trắng ngà, màu vàng, đôi khi có màu đỏ. Hàm lượng
tinh bột chiếm khoảng 56-75% khối lượng hạt trong đó 21% là amylose và 79%
là amylopectin. Bắp đá thường được dùng để chế biến thức ăn cho người và gia
súc, hay dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp.
Bắp nếp (Zea mays Ceratina Kalesh): còn gọi là bắp sáp, hạt bắp tròn, to,
bề mặt nhẵn, màu trắng đục hoặc màu vàng. Hàm lượng tinh bột chiếm khoảng
60% khối lượng hạt trong đó amylopectin chiếm gần 100%, tỉ lệ amylose không
đáng kể. Bắp nếp chủ yếu làm thức ăn cho người và còn làm nguyên liệu cho
công nghiệp sản xuất bánh kẹo.

Bắp bột (Zea mays Amylacea Sturt): hạt bẹt và đầu tròn, mặt hơi nhẵn.
Hàm lượng tinh bột chiếm khoảng 55 - 80% khối lượng hạt trong đó 20% là
amylase và 80% là amylopectin. Bắp bột hầu hết dùng làm thức ăn cho người.
Bắp đường (Zea mays Saccharata Sturt): hạt thường nhăn nheo, vỏ có màu
vàng, trắng hoặc tím. Hàm lượng tinh bột của nội nhũ tương đối từ khoảng 25 47% khối lượng hạt. Hàm lượng đường và dextrin khá cao, có thể đến 19 -31%
khối lượng hạt. Thành phần tinh bột của ngô đường gồm 60 - 90% amylose và

2


10 - 40% là amylopectin. Bắp đường thường dùng làm thức ăn cho người và sử
dụng trong công nghiệp thực phẩm.
1.1.3. Cấu tạo quả bắp

Cấu tạo của một quả bắp được mô tả trong hình, bao gồm lá bao, râu, lõi,
cuống, hạt. Nếu bóc hết lá bao và râu thì quả bắp có hình trụ thuôn ở 2 đầu.
Trong một quả, hạt chiếm khoảng 78%, còn lại lõi và cuống khoảng 22% tính
theo hàm ẩm tự nhiên. Trong lõi còn lại trung hình 0,22% hạt không tẻ ra được
gọi là hạt kẹ. Tùy theo giống, điều kiện canh tác mà trọng lượng quả bắp trong
khoảng 200 - 400g, cá biệt có loài cho bắp đến 600g. Chiều dài bắp vào khoảng
10 - 25cm. Hạt bắp phát triển thành từng hàng thẳng, số hàng mọc trên mỗi bắp
thường là số chẵn. Số hàng nhiều hay ít phụ thuộc vào kích cỡ bắp trong khoảng
từ 8 - 24 hàng hạt, trung hình 16 – 20 hàng.
Râu
Lá

Hạt
Cuống

Hình 1.1. Cấu tạo của quả bắp [2]

1.1.4. Cấu tạo hạt bắp

Hình 1.2. Cấu tạo hạt bắp [2]

3


Cấu tạo của hạt bắp gồm 5 phần chính: vỏ hạt, lớp aleurone, phôi hạt, nội
nhũ và mày hạt (chân hạt). Sơ đồ cấu tạo được thể hiện trên hình 1.2.

4


a. Vỏ hạt
Là lớp màng mỏng bao quanh hạt để bảo vệ hạt, nó được cấu tạo từ 3 lớp tế
bào khác nhau và chứa các chất màu như vàng, tím, tím hồng.
b. Lớp aleurone
Nằm dưới lớp vỏ hạt, cấu tạo từ các tế bào hình tứ giác có thành dày,
thông thường lớp aleurone không có màu nhưng cũng có thể có màu xanh do
bị nhiễm sắc thể từ vỏ ngoài. Khối lượng vỏ và aleurone chiếm 5 – 11% khối
lượng toàn hạt.
c. Tế bào nội nhũ
Chiếm 75 – 83% khối lượng hạt và chứa đầy tinh bột, được phân biệt thành
hai miền khác nhau về hình dáng, cấu trúc tế bào và thành phần hóa học của tinh
bột. Miền ngoài màu vàng nhạt, đặc và cứng như sừng (gọi là miền sừng). Miền
trong màu trắng, xốp, nhiều glucid, ít protein (gọi là miền bột).
d. Phôi hạt
Nằm ở phần đầu nhỏ của hạt, dưới lớp aleurone, chứa tất cả các tế bào phát
triển của các quá trình sống. Phôi hạt cấu tạo từ các tế bào mềm, chứa các chất
giàu dinh dưỡng như protein, lipid, vitamin và phấn lớn các enzyme. Phôi hạt

của bắp có kích thước và khối lượng lớn hơn so với phôi của các loại ngũ cốc
khác, thường chiếm 10 – 14% khối lượng hạt.
e. Mày hạt
Là phần lồi ra ngoài ở cuối hạt, mày hạt là bộ phận dính hạt vào lõi ngô.
1.1.5. Thành phần hóa học
Thành phần hóa học của hạt bắp phụ thuộc vào cấu trúc lý học của hạt, yếu
tố di truyền và môi trường, quá trình chế biến và những mối liên kết khác trong
chuỗi thực phẩm. Thành phần hóa học của những bộ phận chính của hạt bắp
được ghi trong bảng 1.1.

5


Bảng 1.1. Thành phần hóa học trong những bộ phận chính của hạt bắp (%) [2]
Thành phần hóa học

Vỏ

Nội nhũ

Phôi

3,7

8

18,4

1

0,8

33,2

Chất tro

0,8

0,3

10,5

Tinh bột

7,3

87,6

8,3

Đường

0,34

0,62

10,8

Chất xơ

86,7

2,7

8,8

Protein
Lipid

Trong bảng 1.1 ta thấy, những bộ phận chính của hạt bắp có thành phần hóa
học khác nhau. Vỏ hạt có lượng chất xơ thô cao, vào khoảng 87%, chúng được
cấu thành bởi hemicellulose 67%, cellulose 23% và lignin 0,1%. Nội nhũ chứa
hàm lượng tinh bột cao 87,6% và hàm lượng protein khoảng 8,6%, hàm lượng
chất béo tương đối thấp (0,8). Phôi có lượng dầu thô cao, trung bình khoảng
33%. Phôi có chứa nhiều hàm lượng protein và các chất khác.
Sự phân bố thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng trong hạt bắp có liên
quan nhiều đến việc bảo quản và chế biến bắp.
1.2. Một số nguyên liệu khác
1.2.1. Đường [4]

Lượng đường trong nước giải khát chiếm khoảng 8 - 10%. Ngoài việc cung
cấp năng lượng, đường còn có tác dụng điều chỉnh hài hòa giữa độ chua, độ ngọt
và mùi thơm của sữa, có thể sử dụng nhiều loại đường khác nhau tuy nhiên
thông dụng nhất vẫn là đường saccarose bởi saccarose không có vị xấu.
Trong sữa bắp, lượng đường chiếm khoảng 3 - 10%, có thể sử dụng từ
nhiều nguồn khác nhau, nhưng thông dụng nhất là đường saccarose kết tinh,
gồm có: đường tinh luyện (RE), đường cát trắng (RS) trong đó đường cát trắng
chia làm 3 hạng: thượng hạng, hạng 1, hạng 2…

6

Bảng 1.2. Tiêu chuẩn TCVN 1695-87 của đường.
Đường
tinh
luyện

Chỉ tiêu

Đường cát trắng
Thượng
Hạng 1 Hạng 2
hạng

Hàm lượng saccarose (% chất khô
không nhỏ hơn)

99,8

99,75

99,62

99,48

Độ ẩm (% khối lượng không lớn hơn)

0,035

0,05

0,07

0,08

Hàm lượng đường khử (% khối lượng
không lớn hơn)

0,03

0,05

0,10

0,18

Hàm lượng tro (% khối lượng không
lớn hơn)

0,03

0,05

0,07

0,10

Độ màu (độ Stame (OST) không lớn
hơn)

1,2

1,4

2,5

5,0

Hình dạng

Tinh thể đồng đều, tơi khô, không
còn cục

Mùi vị

Tinh thể đường như dung dịch
đường trong nước cất, có vị ngọt,
không có mùi vị lạ

Màu sắc

Trắng sáng

1.2.2. Nước [9]
Nước là một nguyên liệu quan trọng trong công nghệ sản xuất nước giải
khát. Trong nhà máy, nước được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau từ giai
đoạn xử lý nguyên liệu cho đến giai đoạn thành phẩm. Trong thành phẩm, nước
chiếm một lượng lớn. Việc kiểm soát chất lượng nước sử dụng là bước đầu tiên
để đảm bảo chất lượng của sản phẩm sau cùng.
Nước sử dụng trong công nghệ sản xuất thực phẩm nói chung phải đạt tiêu

chuẩn của nước uống.
Tiêu chuẩn nước dùng trong sản xuất nước giải khát được sử dụng theo
QĐ/BYT/ 1329/2002 được trình bày ở bảng 1.3.

7


Bảng 1.3. Chỉ tiêu chất lượng của nước theo QĐ/BYT/1329/2002
Chỉ tiêu
Màu sắc
Mùi vị
Độ pH
Ca2+
Mn2+
Fe
NO2
NO3
Độ cứng
NH4+
Độ mặn Cl
Chì
CN-

Đơn vị
TCU

mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

mg/l
mg CaCO3/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

Chỉ tiêu
QĐ/BYT/1329/2002
15
Không có mùi, vị lạ
6,5 - 7,5
< 75
< 0,5
< 0,5
< 0,3
< 50
≤ 300
≤ 1,5
< 300
0,01
< 0,07

1.2.3. Sữa tươi [4]
Sữa là một trong những sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao. Tùy thuộc
vào sự khác biệt về giống, điều kiện tự nhiên, điều kiện chăn nuôi mà hàm lượng
các thành phần cơ bản của sữa có thể dao động trong phạm vi nhất định. Thành
phần dinh dưỡng của sữa được mô tả ở bảng 1.4.
Bảng 1.4. Thành phần dinh dưỡng của sữa [4]
Thành phần

Đơn vị
%
%
%
%
%
%
%

Protein
Casein
Whey protein
Chất béo
Carbohydrat
Tro
Nước

8

Kết quả
3,5
2,8
0,7
3,7
4,8
0,7
85

Qua số liệu ở bảng 1.4 nhận thấy sữa chứa đầy đủ các chất dinh dưỡng cần
thiết và dễ hấp thụ. Ngoài các thành phần chính là protein, lactose, lipid, muối
khoáng còn đầy đủ các loại vitamin, các enzyme, các nguyên tố vi lượng không
thể thay thế.
Protein của sữa có chứa nhiều và hài hòa các acid amin thiết yếu như:
lysine, valine,… các acid amin này mạch ngắn, dạng đơn, không cuộn xoắn
nên cơ thể trẻ em rất dễ hấp thụ. Độ tiêu hóa của protein sữa 96 – 98%. Cơ thể
người sử dụng protein sữa tạo thành hemoglobin dễ dàng hơn bất cứ protein
của thực phẩm nào khác.
Lipid của sữa đóng vai trò quan trọng trong dinh dưỡng. Lipid của sữa
bao gồm chất béo, các phosphatit, glycolipid, steroit. Chất béo sữa ở dưới dạng
các cầu mỡ có kích thước nhỏ, có độ sinh năng lượng cao và có chứa các
vitamin hòa tan trong chất béo ( A, D, E). Mỡ sữa chứa nhiều nhóm acid béo
khác nhau và có độ tiêu hóa cao do có nhiệt độ nóng chảy thấp.
Trong sữa có chứa nhiều vitamin gồm cả nhóm hòa tan trong nước
(Vitamin nhóm B, C) và vitamin hòa tan trong chất béo (A, D, E).
Hàm lượng muối canci và phospho trong sữa cao, giúp cho quá trình tạo
thành xương. Hai nguyên tố này có tỷ lệ hài hòa và ở dạng dễ hấp thụ, cơ thể có
thể hấp thụ hoàn toàn.
1.2.4. Chất ổn định
1.2.4.1. Đặc điểm
- Chất ổn định là những chất béo có cực, chúng gồm hai phần: phần có cực
sẽ thu hút pha nước (liên kết với nước), phần không có cực sẽ thu hút pha
béo. Hầu hết các chất ổn định là những este một phần của rượu bậc cao như
glycerol và acid béo.
- Có dạng bột, dễ hòa tan.
1.2.4.2. Nhiệm vụ
- Chống lại sự thay đổi tính chất vật lý của sữa.
- Làm ổn định dung dịch.
- Làm bền hệ nhũ tương, tạo cấu trúc đồng nhất nhằm:

- Làm giảm sức căng trên bề mặt để đạt được sự phân tán tốt hơn của pha
phân tán và giữ ổn định trạng thái.

9


- Tránh tách pha, tách lớp, tạo màng chất béo trên bề mặt: hình thành nên
màng bảo vệ bao bọc xung quanh các hạt của pha phân tán làm cho chúng
không thể kết hợp lại với nhau.
- Không kết bông, lắng cặn, tạo gel.
1.2.4.3. Tiêu chuẩn chất lượng
- Chỉ tiêu cảm quan:
+ Trạng thái: dfạng bột mịn, không vón cục, không chứa tạp chất.
+ Màu sắc: trắng ngà đặc trưng, không xỉn màu, không mùi lạ.
+ Mùi: mùi đặc trưng, không hôi, không mốc.
- Chỉ tiêu hóa lý:
+ Nồng độ chất béo: 87 - 95%.
+ PH = 7 - 8.
+ Độ hòa tan hoàn toàn ở 700C.
- Chỉ tiêu vi sinh:
+ TPC < 5.10-3 khuẩn lạc/g.
+ Coliform: không phát hiện.
+ Nấm men, mốc �100 khuẩn lạc/g.
1.2.5. Phụ gia
1.2.5.1. Kali sorbat
- Là muối của kali với acid sorbic, có dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng và
tan nhiều trong nước, không độc với cơ thể con người, không gây mùi lạ ảnh
hưởng đến chất lượng sản phẩm.
- Có tác dụng ức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít tác dụng
đến vi khuẩn.

- Hàm lượng Kali sorbat cho phép sử dụng trong đồ uống là l000ppm.
1.2.5.2. CMC (Cacboxy Methyl Cellulose)
- Dạng màu trắng, có tính hút ẩm, dễ phân tán trong nước và rượu.
- Chủ yếu được dùng để điều khiển độ nhớt của sản phẩm mà không
tạo gel.
- Mức độ sử dụng của CMC là 0,05-0,5% trên toàn bộ sản phẩm.
1.3. Các chỉ tiêu đánh giá sản phẩm sữa bắp
1.3.1. Chỉ tiêu lý hóa
Tỷ lệ giữa bắp và nước trong quá trình sản xuất sữa bắp có thể thay đổi từ
1:4 đến 1 : 6, sự thay đổi này sẽ ảnh hưởng đến thành phần và chất lượng của sữa.
1.3.2. Chỉ tiêu vi sinh
Đảm bảo các yêu cầu:

10


- Không có mặt của các vi khuẩn sau: Staphycocus aureus, Salmonella
enteropathogenic, Esherichia coli, Vibrio parahemolyticus, Listeria
monocytogenes, Campylobacter jejuni.
- Không được có mặt Yersinia entrerocolitica.
- Số tế bào của vi sinh vật không được lớn hơn 20,000 cfu/g.
- Trong mẫu kiểm tra không có sự xuất hiện của coliform.
1.3.3. Chỉ tiêu hóa sinh
Các phép thử hoạt tính của enzyme cho kết quả âm tính.
1.3.4. Chỉ tiêu cảm quan
- Trạng thái: dung dịch mịn, đồng nhất, không tách lớp, không kết tủa. Khi
để lâu cho phép tách lớp nhẹ nhưng khi lắc vẫn đồng nhất.
- Màu sắc: Sản phẩm sữa bắp có màu vàng nhạt.
- Mùi: Thơm dịu đặc trưng của bắp.
- Vị: Ngọt tự nhiên của bắp.

1.4. Bao bì
Bao bì phải được kiểm tra chất lượng trước khi đưa vào sử dụng. Bao bì
phải thể hiện đầy đủ thông tin cần thiết thể hiện bản chất của sản phẩm, đơn vị
sản xuất, hướng dẫn sử dụng, thời hạn sử dụng, lo hàng sản phẩm, thành phần,
khối lượng tịnh,…

11


PHẦN 2
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
2.1. Lựa chọn quy trình công nghệ [21]
Nguyên liệu (bắp tươi)

Cân
Làm sạch
Lõi

Tách hạt
Nước

Nghiền ướt

Bã

Ly tâm

Syrup

Hương, sữa tươi, phụ

gia

Phối chế

( to = 40-50oC; 6,6%)

Lọc

Gia nhiệt
( to = 70-75oC)

Đồng hóa
(2 cấp 200/50 bar)

Tiệt trùng UHT
( to = 137-140oC, t = 4-6s)

Trữ vô trùng

12


Rót hộp

Hộp vô trùng

Dán ống hút
Vào thùng

Lưu kho

Thành
phẩm

Hình 2.1. Sơ đồ công nghệ [3]
2.2. Thuyết minh quy trình
2.2.1. Bắp nguyên liệu

Bắp là nguyên liệu chính dùng để sản xuất. Chất lượng của sản phẩm phụ
thuộc rất lớn vào nguyên liệu. Bắp có chất lượng tốt thì sản phẩm có chất lượng
càng cao và ngược lại. Vì vậy, trong sản xuất bắp cần phải lựa chọn đúng tiêu
chuẩn chất lượng.
Sử dụng bắp mới thu hoạch của các giống bắp ngọt hiện có. Chọn bắp có
hạt bắp đều, màu vàng sáng, không bị sâu mọt, hư hỏng, hình dáng phải nguyên
vẹn. Bóc hết lá bẹ và râu rồi rửa sạch bắp.
Một số yêu cầu khi lựa chọn nguyên liệu:
- Có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng
- Được cung cấp bởi những nhà cung cấp uy tín
- Đáp ứng các yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm
- Bắp tươi, có độ non kỹ thuật thích hợp, hạt bắp có màu vàng sáng, hạt
mềm, khi châm vào có sữa trắng đục

13


- Hạt không bị sâu bệnh, thối, vỡ nát, không dùng bắp ngô già
- Phải được bộ phận KCS kiểm tra một số chỉ tiêu hóa lý, hóa sinh, vi sinh
vật và được cân theo một số yêu cầu thích hợp trước ki đưa vào sản xuất
2.2.2. Nghiền ướt
2.2.2.1. Mục đích

Nhằm phá vỡ cấu trúc tế bào của hạt bắp, tạo điều kiện tốt cho các chất
dinh dưỡng hòa tan trong nước tạo thành dung dịch huyền phù.
2.2.2.2. Phương pháp
Dùng nước công nghệ 700C để tăng hiệu quả trích ly với tỷ lệ về khối
lượng nước : bắp là 5 : 1.
Công đoạn nghiền được chia thành hai giai đoạn: nghiền thô và nghiền mịn
giúp hạt bắp nghiền đều và nhỏ.
2.2.2.3. Thiết bị

Hình 2.2 Thiết bị nghiền búa [16]
- Cấu tạo:
1. Vỏ

4. Cửa nguyên liệu vào

2. Búa

5. Đĩa
14


3. Sàng

6. Sàng

- Nguyên tắc hoạt động
Khi làm việc rôto quay nhanh, tốc độ vòng của đầu búa khoảng 50m/s –
80m/s. Vì vậy động năng mà búa sinh ra rất lớn. Khi đổ vật liệu vào vùng dập,
búa dập mạnh vào các cục vật liệu làm cho nó vỡ ra, đồng thời làm cho chúng
văng mạnh và ra vào các tấm đệm ở thành máy và vỡ nhỏ thêm. Sản phẩm lọt

qua chấn song ra khỏi máy thành sản phẩm.
1
2

4
5

3

6

Hình 2.3. Thiết bị nghiền đĩa trục quay [16]
Cấu tạo:
1. Bộ phận nhập liệu
2. Vít xoắn
3. Cần điều chỉnh khe hở nghiền
4. Đĩa nghiền nguyên liệu
5. Puli dẫn động vào đai truyền động
15


6. Cơ cấu tháo sản phẩm
- Nguyên tắc hoạt động của thiết bị
Nguyên liệu từ bộ phận nhập liệu số 1 rơi xuống vít xoắn số 2, vít xoắn có
nhiệm vụ đẩy hạt vào khoang nghiền. Các đĩa nghiền nguyên liệu số 4 được dẫn
động bằng puli dẫn động số 5, nhờ vậy nguyên liệu được đĩa nghiền thành bột
theo yêu cầu. Sản phẩm sau khi ra khỏi đĩa nghiền được đẩy ra theo cửa tháo
liệu số 6. Khe nghiền có thể được điều chỉnh nhờ cần gạt để đạt kích thước hạt
theo yêu cầu. Trong quá trình nghiền, nước nóng được bổ sung vào cùng với
nguyên liệu nhằm mục đích trích ly các chất trong nguyên liệu vào nước.

2.2.3. Ly tâm
2.2.3.1. Mục đích
Ly tâm là một quá trình phân riêng các cấu tử có khối lượng riêng khác
nhau trong một hỗn hợp lỏng không đồng nhất dưới tác dụng của lực ly tâm.
Trong sản xuất sữa bắp, quá trình ly tâm được thực hiện với mục đích loại bã
trong dịch sữa và tách tinh bột ra khỏi dịch sữa để tránh được hiện tượng thoái
hóa tinh bột trong quá trình bảo quản sữa sau này.
2.2.3.2. Phương pháp
Dịch sệt sau khi nghiền được bơm vào thiết bị ly tâm lắng để tách dịch sữa
ra khỏi dịch sệt, tạo thành dịch sữa bắp và đồng nhất. Để dịch sữa bắp khi uống
không cảm thấy quá loãng thì lượng bã còn lại cho phép là nhỏ hơn 0,5%.
2.2.3.2. Thiết bị
Sử dụng máy ly tâm nằm ngang để lọc dịch sữa.
1

16


2

4
3
Hình 2.4. Thiết bị ly tâm nằm ngang [16]
Cấu tạo:
1. Buồng lọc
2. Ống cấp dịch để cung cấp dịch cần lọc vào thiết bị
3. Ống tháo dịch và màng lọc để tháo sản phẩm
4. Ống tháo bã để tháo bã ra khỏi thiết bị
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị
Dịch lọc qua bộ phận cấp dịch số 2 vào buồng lọc. Trục vít xoắn quay tạo

ra lực ly tâm làm cho các hạt rắn chuyển động ra khỏi tâm buồng lọc và va vào
thành thiết bị. Những hạt rắn này sẽ được trục vít đẩy về ống tháo bã số 4 còn
Phần lỏng còn lại tiếp tục qua màng lọc số 3 theo màng tháo sản phẩm ra ngoài.
2.2.4. Phối trộn
2.2.4.1. Mục đích
Phối trộn dịch sữa bắp với nước công nghệ, đường, phụ gia, hương liệu để
được sản phẩm với các thành phần như mong muốn.
2.2.4.2. Phương pháp
Sử dụng thiết bị phối trộn có cánh khuấy, thực hiện khuấy trộn một cách
tuần hoàn theo trình tự: dịch sữa bắp, sữa tươi, syro đường saccarose 70%, chất
ổn định, hương.

17


Tỉ lệ phối trộn dịch sữa bắp : sữa tươi : syro đường là 10 : 1 : 2. Đường sử
dụng phải tuân thủ theo tiêu chuẩn nguyên liệu, trước khi đưa vào nấu syro phải
kiểm tra, tỷ lệ đưa syro đường saccarose 70% vào là tùy thuộc vào sản phẩm
theo quy định của từng nhà máy.

18