Đề tài Quy trình sản xuất sữa dừa đóng lon

răm của quả dừa: Vỏ 33% Gáo 15% Cùi (kể cả lớp vỏ mỏng của cùi) 30% Nước 22% - Phần được dùng trong sản xuất sữa dừa đóng lon chính là cơm dừa. 7 Hình 1: Cấu tạo quả dừa 2. THÀNH PHẦN NGUYÊN LIỆU Nguyên liệu dùng trong sản xuất sữa dừa đóng lon là: • Quả dừa • Nước • Đường saccharose • Phụ gia cần thiết 2.1. Quả dừa Quả dừa được dùng để sản xuất sữa dừa là quả dừa khô, đạt độ chín thích hợp. Theo các phân tích và nghiên cứu thời điểm thu hoạch thích hợp nhất của trái dừa dùng trong chế biến thực phẩm là khi dừa đạt đến mức trưởng thành 11 – 12 tháng tuổi. Từ quả dừa ta thu lấy cơm dừa để làm sữa dừa nên ta cần quan tâm đến hàm lượng cơm dừa trong quả dừa . Hàm lượng các chất trong cơm dừa phụ thuộc vào tuổi của quả dừa thu hoạch, giống dừa, điều kiện nơi trồng…. Bảng 2: Thành phần hóa học của quả dừa Thành phần Hàm lượng (% khối lượng) Nước 44 – 52,5 Protein 3 – 4,3 Carbohydrate tổng 9 – 10 Cellulose 2,1 – 3,4 Lipit 34,7 – 38,2 Tro 0,8 – 1,3 Vỏ ngoài Cơm dừa Vỏ giữa (xơ) Vỏ trong 8 2.2. Cơm dừa Bảng 3: Thành phần trên 100 g cơm dừa: Thành phần Đơn vị Dừa rất non (6 tháng) Dừa non (9 tháng) Dừa trưởng thành (12 tháng) Ẩm (Moisture) Chất béo (Fat) Protein Tro (Ash) Xơ (Dietary Fiber) Carbohydrat Canxi (Calcium) Photpho (Phosphorus) Sắt (Iron) Thiamine Riboflavin Niacin Vitamin C Energy Edible portion of nut (phần ăn được của hạt g g g g g g mg mg mg mg mg mg mg kcal % 90.5 1.3 0.8 0.6 3.2 6.8 5 32 0.6 0.06 0.04 0.6 5 42 8 80.6 5.3 1.4 0.6 6.6 12.1 10 54 0.7 0.07 0.04 0.9 4 102 14 51.9 26.1 3.9 0.9 8.7 17.2 32 96 1.5 0.04 0.03 0.4 3 319 56 Bảng 4 : Thành phần acid béo trong sữa dừa Thành phần acid béo Tỷ lệ phần trăm (%) Acid béo no A. Lauric 44.1 – 51.3 A. Myristic 13.1 – 18.5 A. Palmitic 7.5 - 10.5 A. Caprilic 5.4 – 9.5 A. Capric 4.5 – 9.7 A. Stearic 1.3 – 3.7 A. Caproic Có dấu vết 9 Acid béo chưa no A. Oleic 5 -8.5 A. linoleic 1-2.6 2.3. Nước Nước rửa: đạt chỉ tiêu nước rửa. Nước dùng trích ly: đạt tiêu chuẩn chất lượng cho nước dùng trong thực phẩm. 2.4. Đường saccharose Đường saccharose : bổ sung để tăng vị ngọt và giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Đường saccharose phải được chuẩn bị dưới dạng syrup. Hàm lượng đường được bổ sung sẽ thay đổi tùy theo các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm cần đạt và được xác định bằng phương pháp thực nghiệm. Syrup được sử dụng dưới dạng syrup đường nghịch đảo Syrup đường nghịch đảo: được thực hiện bằng phản ứng nghịch đảo đường với xúc tác là acid citric hoặc chế phẩm enzyme invertase. Hiệu suất phản ứng thủy phân saccharose nằm trong khoảng 60 – 90%. Ưu điểm của việc sử dụng syrup đường nghịch đảo: - Tăng độ ngọt - Tăng hàm lượng chất khô - Ổn định chất lượng syrup do ngăn ngừa hiện tượng tái kết tinh đường - Tăng cường khả năng ức chế hệ vi sinh vật. 2.5. Phụ gia Chất nhũ hóa và chất ổn định: - Chất ổn định là những chất có một đầu ưa nước và một đầu ưa béo. Hầu hết chất ổn định là ester của rượu cao phân tử như glycerol và acid béo. Chúng ở dạng bột, dễ hòa tan và có vai trò: - Chống lai sự thay đổi tính chát vật lý của sữa - Làm ổn định dung dịch - Bền hệ nhũ tương, tạo cất trúc đồng nhất cho sản phẩm. - Tránh tách pha, tách lớp, tạo màng xung quanh bề mặt hạt béo, hình thành những màng bảo vệ bao bọc các hạt của pha phân tán, làm cho chúng không thể hợp lai với nhau. - Không kết bông, lắng cặn, tạo gel. Sữa dừa rất dễ bị tách pha do hệ nhũ tương dầu – nước không bền. Các giọt béo ở gần nhau dễ dàng kết hợp lại để tạo thành giọt có kích thước lớn hơn, nổi lên trên và hình thành một lớp đặc là lớp kem. Lớp bên dưới là nước cùng các hợp chất tan trong nước. Một sốn nghiên cứu cho thấy hệ nhũ tương trong sữa dừa kém bền nhất trong khoảng pH 3.5 – 6, ổn định nhất trong khoảng pH 1.5 – 2 và pH bằng 6.5 ( theo Monera và del Rosario (1982 – 1988) ). Từ đó người ta bổ sung vào dầu dừa các chất nhũ hóa ( thường 10 dùng là natri caseinate) kết hợp phương pháp đồng hóa áp lực cao để cải thiện độ bền hệ nhũ tương. Chất chống sẫm màu : sử dụng natri metabisulphite nhằm hạn chế sự sẫm màu cho sữa dừa, được bổ sung vào nước chần. Chất chống oxy hóa : sử dụng acid citric làm chất chống oxy hóa chất béo trong sữa dừa. Các phụ gia được sử dụng với hàm lượng cho phép của nhà nước. Sản phẩm xuất khẩu nước ngoài còn phải tuân theo quy định của nước nhập khẩu. 3. QUY TRÌNH SẢN XUẤT 3.1. Sơ đồ khối quy trình 1 11 12 3.2. Sơ đồ khối quy trình 2 13 14 4. GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 4.1. Quy trình 1 4.1.1. Tách xơ, tách gáo Trái dừa sau khi được nhà máy thu mua về sẽ được trải qua quá trình tách xơ và tách gáo để thu được cơm dừa. Mục đích công nghệ: khai thác Dụng cụ tách xơ dừa: Một cọc gỗ hoặc là một mũi sắt nhọn được đóng xuống đất. Cọc này cao chừng 80 cm, và cắm hơi xiên. Người bóc dừa hai tay ôm lấy quả dừa, cuống dừa, cuống dừa cách xa người đó và hơi vểnh lên một chút. Người đó đứng đối mặt với cọc nhọn để đập mạnh quả dừa vào. Mũi nhọn xé rách vỏ và trượt trên phần tròn (của gáo) về phía các lỗ mầm. Vặn xoáy ngang một cái thì một phần ba vỏ sẽ tách khỏi quả dừa. Hình 2: Thiết bị tách vỏ xơ của dừa Sau khi được tách lớp vỏ xơ, gáo dừa được gọt gọn lại rồi dùng dao gõ nhẹ để tách gáo dừa ra làm hai. Nước dừa được hứng vào một bể ở bên dưới. Cơm dừa sẽ được tách ra bằng dao.Phần cơm dừa này vẫn còn dính cả vỏ nâu. 4.1.2. Chần Mục đích công nghệ : Bảo quản: quá trình chần làm vô hoạt enzyme trong dừa( lypoxydase, polyphenoloxydase, …), tiêu diệt một phần vi sinh vật, giúp làm tăng thòi gian bảo quản 15 của vi sinh vật.hạn chế sự oxy hóa chất béo và hạn chế một số những biến đổi không có lợi về cảm quan dinh dương. Chuẩn bị: làm mềm sơ bộ, chuẩn bị sơ bộ cho quá trình nghiền. Hoàn thiện: làm vô hoạt enzyme trong dừa( lypoxydase, polyphenoloxydase, …) giúp làm hạn chế sự oxy hóa chất béo và hạn chế một số những biến đổi không có lợi về cảm quan dinh dưỡng. Các biến đổi của nguyên liệu : Vật lý : khí từ gian bào thoát ra, nước từ dung dịch chần sẽ đi vào nguyên liệu. Do đó, sau quá trình chần, khối lượng và độ ẩm của nguyên liệu sẽ tăng lên, thể tích nguyên liệu phần nào giảm xuống. Hóa lý : một số chất mùi bị bay hơi, các hợp chất mẫn cảm với nhiệt độ bị phân hủy, đặc biệt là vitamin. Trong đó vitamin C là dễ tổn thất nhất. Do đó một số nhà khoa học thường dựa vào tỷ lệ tổn thất vitamin C để đánh giá về mức độ tiêu cực do quá trình chần gây ra. Hóa sinh : các enzyme lypoxydase – xúc tác phản ứng gây ôi hóa sữa dừa và olyphenoloxydase – xúc tác phản ứng làm sẫm màu bị vô hoạt Sinh học : tiêu diệt một phần vi sinh vật. Thiết bị : dùng thiết bị chần bàng nước nóng. Nguyên liệu cơm dừa được chần trong nước nóng 1000C trong 1.5 phút. Ngoài ra, trong nước chần còn pha thêm đung dịch natri metabisulphite với hàm lượng 0.005% (nhằm hạn chế sự hóa nâu) 4.1.3. Gọt vỏ nâu Mục đích công nghệ : Hoàn thiện: Phần vỏ nâu tiếp giáp giữa gáo dừa và cơm dừa có chứa nhiều tannin, hàm lượng acid béo tự do cao. Các thành phần này nếu không được tách sẽ đi vào sữa dừa, làm sản phẩm bị sẫm màu, dễ bị oxi hóa, có vị chát …gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Các biến đổi của nguyên liệu : Phần vỏ nâu được tách ra, nâng cao chất lượng sản phẩm sau này. Có dịch tiết ra trên bề mặt. Đây là nguyên nhân tăng cường phản ứng oxy hóa, cũng là môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển. Chính vì thế cơm dừa sau khi gọt vỏ nâu cần đưa qua khâu rửa ngay để tránh hư hỏng. Dụng cụ: gọt vỏ nâu bằng phương pháp thủ công. 4.1.4. Rửa Mục đích công nghệ : Chuẩn bị: 16 Các biến đổi của nguyên liệu: Loại bỏ tạp chất bụi bẩn, đất cát, xơ dừa… còn bám trên cơm dừa. Giảm bớt vi sinh vật bề mặt. Thiết bị rửa xối dạng băng tải : Dùng thiết bị ngâm rửa xối tưới, dạng băng tải. Nguyên liệu được chuyển động qua một băng tải, nước được phun từ trên xuống với một áp lực nhất định. Dưới tác dụng của áp lực nước, chất bẩn sẽ được tách ra và đi theo dòng nước. Thông số công nghệ : Hiệu quả của phương pháp phụ thuộc vào các yếu tố như: áp suất nước, lượng nước sử dụng, nhiệt độ của nước, thời gian làm sạch. Áp suất nước càng cao, hiệu quả làm sạch càng tăng, nhưng mức độ tổn thương của nguyên liệu cũng tăng theo. Áp suất sử dụng khoảng 2 – 3 at. Trong thiết bị, cơm dừa dàn thành một lớp mỏng để đảm bảo cho toàn bộ bề mặt của nguyên liệu được tiếp xúc với tia nước. Hình 3 : Thiết bị rửa xối 4.1.5. Nghiền Mục đích công nghệ: Chuẩn bị: nghiền sẽ phá vỡ cấu trúc tế bào của nguyên liệu, giúp nước – protein – lipid trong tế bào dễ thoát ra. Các biến đổi của nguyên liệu Vật lý Kích thước cơm dừa giảm, tạo thành các sợi cơm dừa rất mảnh và ngắn có kích thước khoảng 3-4 mm, rộng 1-2mm. 17 Diện tích bề mặt riêng tăng. Điều này làm tăng hiệu quả trích ly, tuy nhiên cũng bề mặt tiếp xúc với oxy làm cho các phản ứng do ezyme xúc tác xảy ra. Diện tích bề mặt riêng tăng cũng làm mật độ vi sinh vật trên vật liệu tăng, tăng tốc độ bay hơi của các cấu tử dễ bay hơi. Hóa học Axit béo, vitamin dễ bị oxy hóa làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm Hóa lý Quá trình nghiền làm tăng diện tích bề mặt riêng và có sinh nhiệt làm tăng tốc độ bay hơi của các cấu tử mùi dẫn đến giảm giá trị cảm quan về mùi của sản phẩm. Tốc độ hút ẩm tăng, độ ẩm của vật liệu tăng làm cho vật liệu dễ vón cục và dính vào tành thiết bị gây ảnh hưởng đến tốc độ nghiền. Do tác dụng của nhiệt sinh ra trong quá trình nghiền, protein cũng có thể bị biến tính. Hóa sinh Các enzyme nội bào thoát ra kết hợp với diện tích bề mặt tiếp xúc với oxy tăng gây ra các phản ứng oxy hóa do ezyme xúc tác nhưng không đáng kể. Đó là do hầu hét enzyme đã bị vô hoạt trong quá trình chần. Sinh học Lực cơ học của quá trình nghiền góp phần tiêu diệt vi sinh vật nhưng không đáng kể Diện tích bề mặt tăng, vi sinh vật có thể phát triển. Thiết bị: Dùng thiết bị nghiền hai trục. Thiết bị được cấu tạo bởi hai trục nằm ngang. Bề mặt trục nghiền có dạng bánh răng ăn khớp nhau để tăng hiệu quả của quá trình nghiền. Trong quá trình vận hành hai trục chuyển động hướng vào nhau. Nguyên liệu được đưa vào khe giữa của hai trục từ phía trên. Cơm dừa sẽ bị kẹp giữa hai trục và kéo qua khe hẹp. Khi đó, dưới tác dụng của lực nén ép, cơm dừa sẽ bị vỡ ra. Thông số công nghệ: Điều chỉnh độ rộng khe hẹp phù hợp để thu được kích thước sợi cơm dừa thích hợp khoảng 3-4 mm, rộng 1-2mm. 18 Hình 4 : Thiết bị nghiền hai trục 4.1.6. Ép Mục đích công nghệ: Khai thác :thu chất béo trong cơm dừa. Biến đổi nguyên liệu Quá trình ép thường không có nhiều biến đổi, chủ yếu là các biến đổi về mặt cơ học. Vật lý : nguyên liệu bị giảm thể tích, tỷ trọng có thể thay đổi. Khi ép cần chú ý một số thành phần dễ bị phân hủy như: vitamin, các hợp chất polyphenol,… thoát ra khỏi tế bào, có thể tiếp xúc với không khí, dễ dàng bị oxy hóa. Thiết bi : thiết bị ép khung bản. Nguyên liệu được đưa vào các túi lọc bằng vải hoặc cotton, đặt vào giữa các bản cứng. Trên bản có các đường rãnh để giúp chất lỏng thoát ra ngoài dễ dàng. Các bản này được giữ nhờ bốn trục thẳng đứng. Áp suất thủy lực được tác dụng lên các bản này từ một đầu của thiết bị (thường từ phía dưới lên). Chất lỏng từ trong nguyên liệu sẽ thoát ra, khuếch tán qua các túi lọc, theo các rãnh trên bản đi đến các kênh thu hồi chất lỏng. Áp lực nên được tăng dần và theo từng giai đoạn để tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm , hạn chế hiện tượng nguyên liệu sẽ rò qua các vị trí giữa hai bản. Thông số công nghệ: 19 Quá trình ép ở đây không ép kiệt. Sau ép ta thu được hai sản phẩm đều có giá trị thương mại là sữa dừa và cơm dừa khô. Áp lực cao thì hiệu suất thu hồi dịch ép cao. Tuy nhiên đối với loại thiết bị này, áp lực nên được tăng dần dần và theo từng giai đoạn để tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm, hạn chế hiện tượng nguyên liệu sẽ rò qua vị trí giữa hai bản. Nhiệt độ quá trình ép : bằng với nhiệt độ của bã đưa vào ép ( không cần hiệu chỉnh nhiệt độ ). Trong quá trình ép, lực ma sát cũng làm tăng nhiệt độ khối vật liệu, góp phần giảm độ nhớt, hiệu quả thu hồi dịch ép cao hơn. 1 : trục đỡ, 2 : bản ép, 3 : bản bìa, 4 : hướng tác động của lực ép, 5 : lối thoát dịch ép từ các bản ép, 6 : khay chứa dịch ép, 7 : cửa thoát dịch ép. Hình 5: Thiết bị ép khung bản 4.1.7. Lọc Mục đích công nghệ: Khai thác : Dịch sau khi được tháo ra khỏi thiết bị lọc được lọc để phân riêng hệ huyền phù, tách cặn cơm dừa ra khỏi dịch sữa dừa. Hoàn thiện : cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm. 20 Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý : so với huyền phù ban đầu trước khi lọc, dịch lọc có thay đổi về tỉ trọng, giảm tối đa cặn cơm dừa kích thước nhỏ lẫn vào nguyên liệu. Hóa học : thành phần hóa học hầu như không đổi. Có thể tổn thất một ít các chất có ích theo cặn như protein, vitamin, chất màu (không đáng kể ). Hóa lý : phân riêng pha lỏng và pha rắn. Cấu tử bay hơi như hợp chất mùi trong dịch lọc có thể bị tổn thất. Hóa sinh : không có biến đổi hóa sinh Sinh học : thời gian lọc kéo dài thì hệ vi sinh vật có sẵn trong huyền phù hay các vi sinh vật từ môi trường sản xuất bị nhiễm và huyền phù sẽ tăng. Vì vậy cần tiến hành lọc nhanh. Thiết bị : dùng thiết bị lọc khung bản (hình dưới) Các khung, bản và vải lọc sẽ được ráp thành hệ thống lọc. Mẫu nguyên liệu được đưa vào khung của hệ thống. Cặn cơm dừa được giữ trong khung, dịch theo rãnh trên bản ra ngoài. Thông số công nghệ Áp suất lọc tăng thì tốc độ lọc sẽ tăng Nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm làm cho tốc độ lọc tăng. Tuy nhiên, nhiệt độ cao quá thì tốn chi phí cho quá trình lọc, dễ làm oxy hóa chất béo. Nhiệt độ của dịch sữa trong quá trình lọc khoảng 50 – 600C Hình 6: Khung và bản 21 Hình 7: Thiết bị lọc khung bản 4.1.8. Phối trộn Mục đích công nghệ: Bảo quản : chất chống oxy hóa, chất chống nấm men và nấm mốc được dùng để tăng thời gian bảo quản sản phẩm. Hoàn thiện : bố sung đường, chất hạn chế sự sẫm màu và chất nhũ hóa để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý : khối lượng hỗn hợp tăng, nhiệt độ hỗn hợp tăng nhẹ do sự khuấy trộn. Hóa lý : sự của mặt của chất nhũ hóa làm cho độ bền pha của hệ nhũ tương được ổn định. Hóa học : thành phần hóa học của hỗn hợp vật liệu thay đổi nhiều vì sự có mặt của các chất phối trộn. Sự oxy hóa chất béo dừng lại vì có chất chống oxy hóa. Hóa sinh : không có biến đổi Sinh học : sự hoạt động của vi sinh vật bị ức chế. Thiết bị 22 Hình 8: Thiết bị khuấy trộn dạng mái chèo Thiết bị dùng phối trộn là thiết bị hình trụ đứng, làm bằng thép không gỉ, bên trong có cách khuấy. Ngoài ra, còn có thêm các thiết bị phụ để hòa tan phụ gia trước khi cho vào thiết bị phối trộn. Thông số công nghệ Nhiệt độ phối trộn khoảng 40-600C để làm giảm độ nhớt, tăng khả năng trộn lẫn, hòa tan giừa các thành phần phối trộn. 4.1.9. Đồng hóa Mục đích công nghệ Hoàn thiện : Cải thiện cấu trúc cảu sản phẩm, làm cho sữa dừa được đồng nhất. Giảm hiện tượng lắng, tách lớp, tách béo, tăng độ ổn định trong thời gian bảo quản sản phẩm. Các thành phần trong sữa dừa sau khi đồng hóa sẽ được cơ thể hấp thu dễ dàng hơn. Chuẩn bị : tăng hiệu quả truyền nhiệt cho quá trình tiệt trùng sản phẩm. Các biến đổi của nguyên liệu : Vật lý : Các hạt cầu béo bị phá vỡ, làm giảm kích thước pha phân tán. Nhiệt độ của dịch sữa tăng nhưng không làm ảnh hưởng đến tính cảm quan của sản phẩm. Hóa lý : Các hạt phân tán phân bố đều trong pha liên tục 23 Bề mặt tiếp xúc pha tăng vì hạt phân tán bị giảm kích thước. Hóa học, hóa sinh, sinh học : Trong quá trình đồng hóa, các biến đổi này xảy ra không đánh kể. Thiết bi : thiết bị đồng hóa áp suất cao Hình 9:Thiết bị đồng hóa Thông số công nghê : Đồng hóa áp lực cao bằng thiết bị đồng hóa 2 cấp. . Sữa dừa được đồng hóa ở áp suất cấp một là 300 bar. 4.1.10. Rót lon Mục đích công nghệ : Hoàn thiện: Phân chia sản phẩm vào lon, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm. Giảm tối thiểu lượng oxy hòa tan, giảm sự nhiễm khuẩn từ môi trường vào sản phẩm. Tăng giá trị cảm quan, thẩm mỹ của sản phẩm. Các biến đổi của nguyên liệu : 24 Vật lý : thể tích của cả khối sữa dừa được chia nhỏ Quá trình rót đảm bảo yêu cầu về vệ sinh sẽ không gây ra các biến đổi và hóa học, hóa sinh, hóa lý và sinh học. Thiết bi : dùng dây chuyền rót tự động hóa Hình 10: Cấu tạo hệ thống rót chất lỏng của máy rót chân không 4.1.11. Bài khí – Ghép mí - Đóng lon Mục đích công nghệ : Chuẩn bị : bài khí nhằm loại hết khí trong hộp trước khi ghép kín, lượng khí này sẽ gây phồng hộp, xì mí khi tiệt trùng. Bảo quản : bài khí hạn chế các phản ứng oxy hóa và sự phát triển của nhóm vi sinh vật hiếu khí trong quá trình bảo quản sản phẩm. Ghép mí nhằm cách ly hoàn toàn sản phẩm với mổi trường bên ngoài, tránh hiện tượng tái nhiễm vi sinh vật. Các biến đổi của nguyên liệu : khí trong bao bì và gian bào được loại bỏ triệt để, nguyên liệu giảm thể tích không đáng kể. Thiết bị : bài khí bằng phương pháp hút chân không Thiết bị hình trụ, đáy nón với phần đỉnh nón được quay lên phía trên.Dưới nắp thiết bị là bộ phận ngưng tụ được nối với một bơm chân không.Có hệ thống đường ống vào và ra cho tác nhân lạnh trong bộ phận ngưng tụ thông qua nắp thiết bị.Cửa vào của nguyên liệu có tiết diện rộng, bố trí trên thân thiết bị. Nguyên liệu được bơm vào theo phương tiếp tuyến với thiệt bị hình trụ qua cửa (2).Khí phân tán và một phần hơi thoát ra khỏi nguyên liệu sẽ làm tăng tốc độ dòng chuyển động của nguyên liệu theo các vòng xoáy đi xuống phía đáy thiết bị, nguyên liệu thoát ra ngoài theo của (3 ). 25 Hình 11: Thiết bị bài khí chân không Thông số công nghệ : Thời gian tùy thuộc kích cỡ của hộp, dao động từ 5 – 15 phút Độ chân không của hộp đạt 3,22 – 5,98.104 N/m2 (250 – 450 mmHg). 26 Hình 12: Cấu tạo hệ thống ghép mí bán tự động. 4.1.11. Tiệt trùng Mục đích công nghệ : Bảo quản : quá trình tiệt trùng nhằm ức ché bất thuận nghịch enzyme và tiêu diệt toàn bộ các hệ vinh sinh vật có trong sữa dừa, giúp tăng thời gian bảo quản và ổn định chất lượng sản phẩm. Hoàn thiện : Quá trình tiệt trùng góp phần loại bỏ những hợp chất gây mùi khó chịu còn sót lại trong sữa dừa. Các biến đổi của nguyên liệu Vật lý : Độ nhớt dịch sữa giảm khi nhiệt độ tăng.Thể tích khối sữa trong lon giảm không đáng kể. Hóa lý : Có sự bay hơi của nước và các cấu tử dễ bay hơi. Hóa học : các thành phần dinh dưỡng như vitamin bị tổn thất vì các phản ứng phân hủy. Đường khử và các acid amin, peptit sẽ tham gia phản ứng Maillard làm sản phẩm hơi sậm màu. 1. Động cơ điện 2. Bánh răng 3. Con lăn 4. Hộp 5. Mâm 6. Trục mâm 7. Cơ cấu đưa con lăn tiến sát vào máy 8. Bàn đạp 27 Hóa sinh : toàn bộ enzyme bị vô hoạt Sinh hoc : toàn bộ vi sinh vật bị tiêu diệt Thiết bi : tiệt trùng trong thiết bị autoclave Thiết bị có dạng hình trụ đứng hay nằm ngang. Bên trong thiết bị có ống dẫn hơi nước (7 ) để gia nhiệt nguyên liệu cần tiệt trùng. Thiết bị còn có cửa nạp không khí (8 ) vừa để làm nguội, vừa để tạo đối áp trong giai đoạn làm nguội sản phẩm. Van (1 ) được dùng để xả không khí và hơi nước. Nước làm nguội được bơm vào thiết bị qua của (9 ) và tháo ra qâu cửa (10 ). Thiết bị còn có van an toàn (2 ), cảm biến nhiệt (5 ), áp kế (3 ) và nhiệt kế (4 ). Hộp sản phẩm được đưa vào giỏ lưới rồi cho vào thiết bị. Hình 13: Thiết bị tiệt trùng autoclave Thông số công nghệ: Nhiệt độ tiệt trùng : 1210C trong 30 phút. 28 4.2. Quy trình 2 4.2.1. Trích ly Mục đích công nghệ : Khai thác: triết rút các thành phần tan trong nước (protein, vitamin và nước) Biến đổi của nguyên liệu Vật lý Sự khuếch tán là biến đổi vật lý quan trọng của quá trình trích ly.Các phần tử tan sẽ dịch chuyển từ tâm của nguyên liệu đến vùng bề mặt và dịch chuyển từ vùng bề mặt vào dung môi.Phần tử dung môi là nước sẽ khuếch tán từ vùng bên ngoài nguyên liệu vào bên trong các mao dẫn của nguyên liệu. Động lực của quá trình khuếch tán là do chênh lệch nồng độ. Hóa lý Là nhóm biến đổi quan trọng nhất trong quá trình trích ly, quyết định đến tính chất, thành phần hóa học và chất lượng của sản phẩmLà sự hòa tan của các cấu tử từ cơm dừa (pha rắn) và dung môi (nước) tạo ra hệ nhũ tương gọi là sữa dừa. Hóa sinh và sinh học : Quá trình trích ly được thực hiện ở nhiệt độ khá cao nên biến đổi hóa sinh và sinh học không đáng kể. Thiết bị : dùng thiết bị trích ly một bậc Thiết bị có dạng hình trục đứng, phía bên dưới có một đáy lưới (3). Cho nguyên liệu vào thiết bị trích ly qua của đỉnh (1). Dung môi được bơm vào thiết bị qua hệ thống phân phối (4) nằm phía dưới đỉnh. Dung môi chảy qua lớp nguyên liệu theo chiều từ trên xuống. Dịch trích được tháo ra ngoài qua cửa (6) . Có thể cho dịch trích hồi lưu trở lại thiết bị nhờ bơm (9) và van (7). Bã được tháo ra khỏi thiết bị qua cửa (8). Bơm nước và dung dịch chất tẩy rửa vào vệ sinh thiết bị qua hệ thống phân phối (4). Nước vệ sinh tháo ra ngoài cửa (11). 29 Hình 14: Thiết bị trích ly một bậc Thông số công nghệ Quá trình trích ly được thực hiện với nước nóng ở 600C, tỉ lệ nước và cơm dừa đã nghiền là 1 : 1. Độ ẩm tác dụng với protein và các chất háo nước khác ngăn cản sự chuyển dịch của dung môi vào sâu trong nguyên liệu. Nhiệt độ dùng nước nóng 600C để trích ly có tác dụng làm tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt, phân tử chất hòa tan dễ dàng khuếch tán giữa các phân tử dung môi. Dòng nước nóng cũng tạo ra một lượng bọt khí có khả năng phá vỡ vỏ thành tế bào nên tốc độ khuếch tán tăng. Không dùng nhiệt độ cao quá vì sẽ tạo điều kiện cho các phản ứng khác không cần thiết và gây khó khăn cho quá trình trích ly. Thời gian trích ly dài thì hiệu quả trích ly tăng vì lượng chất khuếch tán tăng nhưng kéo dài thời gian không mang lại hiệu quả kinh tế. Nếu dòng dung môi được bơm với tốc độ cao vào thiết bị thì sẽ làm giảm kích thước lớp biên bao bọc xung quanh nguyên liệu làm giảm tốc độ khuếch tán vì đây là nơi tập trung các cấu tử hòa tan. Tốc độ dung môi bơm vào thiết bị trích ly được lựa chọn tùy thiết bị sao cho thời gian trích ly ngắn nhất và hiệu suất thu hồi chất chiết là cao nhất. Thời gian trích ly khoảng 10 phút. 30 Áp suất tăng thì quá trình trích ly tăng nhưng làm tăng chi phí vận hành. Thông số công nghệ : Áp lực cao thì hiệu suất thu hồi dịch ép cao. Tuy nhiên đối với loại thiết bị này, áp lực nên được tăng dần dần và theo từng giai đoạn để tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm, hạn chế hiện tượng nguyên liệu sẽ rò qua vị trí giữa hai bản. Nhiệt độ quá trình ép : bằng với nhiệt độ của bã đưa vào ép ( không cần hiệu chỉnh nhiệt độ ). Trong quá trình ép, lực ma sát cũng làm tăng nhiệt độ khối vật liệu, góp phần giảm độ nhớt, hiệu quả thu hồi dịch ép cao hơn. 4.2.2 Ép Mục đích công nghệ: Khai thác :thu chất béo trong cơm dừa. Biến đổi nguyên liệu Giống với quy trình một Thiết bi : thiết bị ép khung bản. Cấu tạo, cơ chế hoạt động giống vói quy trình một. Thông số công nghệ: Cường độ ép: cao hơn cường độ ép ở quy trình một. Sau ép ta thu được sản phẩm là sữa dừa. Nhiệt độ quá trình ép : bằng với nhiệt độ của bã đưa vào ép ( không cần hiệu chỉnh nhiệt độ ). Trong quá trình ép, lực ma sát cũng làm tăng nhiệt độ khối vật liệu, góp phần giảm độ nhớt, hiệu quả thu hồi dịch ép cao hơn. 31 1 : trục đỡ, 2 : bản ép, 3 : bản bìa, 4 : hướng tác động của lực ép, 5 : lối thoát dịch ép từ các bản ép, 6 : khay chứa dịch ép, 7 : cửa thoát dịch ép. Hình 15: thiết bị ép khung bản 5. SO SÁNH SỰ KHÁC NHAU GIỮA HAI QUY TRÌNH Quy trình một, ép không kiệt chất béo trong cơm dừa nên bã của quá trình ép có thể được dùng để sản xuất một sản phẩm khác là cơm dừa nạo sấy khô. Như vậy đối với quy trình một, chúng ta sẽ thu được hai sản phẩm của hiệu quả kinh tế là sữa dừa ham lượng béo thấp và cơm dừa nạo sấy khô. Tuy nhiên trong quá trình ép lại không bổ sung nước nên lượng sản phẩm thu được sẽ ít. Trong khi đó quy trình hai sử dụng phương án ép kiệt nhưng quá trình trích ly có bổ sung thêm nước, chính vì vậy vẫn đảm bảo hàm lượng béo trong sản phẩm tương đương với quy trình một. Cùng một luợng nguyên đầu vào, so với quy trình một thì quy trình hai sẽ thu được nhiều phẩm hơn. Trong thực tế sản xuất, các nhà máy thường sử dụng quy trình một vì tính lợi ích kinh tế. Sử dụng quy trình một ngoài ra còn tiết kiệm năng lượng, chi phí cho thiết bị hơn quy trình hai vì quy trìng hai cần thêm thiết bị trích ly. Bảng 5: Tóm tắt so sánh hai quy trình Các ch