BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM
1
TP Hồ Chí Minh, ngày 4 tháng 4 năm 2015
TÌM HIỂU QUY TRÌNH SẢN
XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT THEO
PHƯƠNG PHÁP CHIẾT RÓT
NÓNG
BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ĐỒ UỐNG
GVHD: TRẦN THỊ MAI ANH
ĐHTP8A
THÀNH VIÊN:
Nguyễn Thị Thúy Hằng 12026601
Thái Mỹ Duyên 12010651
MỤC LỤC
I.KHÁI NIỆM 3
II.QUY TRÌNH CHUNG SẢN XUẤT TRÀ XANH 4
1.Sơ đồ chung 4
2.Thuyết minh 5
2.1Nấu syrup 5
2.2. Lọc 6
2.3. Làm nguội 7
2.5.Vò 9
2.6. Trích ly 10
2.7. Lọc 11
2.8. Phối trộn 12
2.9. Tiệt trùng UHT 12
2.10. Rót chai, đóng nắp 13
III.QUY TRÌNH CHIẾT RÓT NÓNG 15
Ở đề tài tiểu luận của chúng em xin trình bày chủ yếu về “QUY TRÌNH
SẢN XUẤT NƯỚC TRÀ XANH ĐÓNG CHAI BẰNG PHƯƠNG PHÁP
CHIẾT RÓT NÓNG”.
Trong quá trình tìm hiểu và thu nhận thông tin chắc chắn sẽ không tránh
khỏi những sai sót. Do đó, nhóm sinh viên chúng em mong nhận được ý kiến
đóng góp của Cô để có thể hoàn thiện bài bài đề tài tiểu. Chân thành cám ơn Cô!
2
I. KHÁI NIỆM
Đồ uống không có ga(Non-carbonated beverages-NCB) là một trong
những loại đồ uống có tầm quan trọng trong thị trường đối với nước giải khát
nhưng chúng đưa ra một số vấn đề công nghệ đặc biệt để phát triển sản phẩm và
nhà sản xuất như nhau. Các nhóm chính của đồ uống không có ga như sau:
● thức uống ở dạng dilutable (ví dụ: sâm panh);
● đồ uống có thể uống trước khi đóng gói;
● các loại nước ép trái cây và thức uống từ trái cây nghiền
Nước giải khát có độ pH thấp chủ yếu dựa trên thành phần có nguồn gốc
trái cây hoặc kết hợp các hương vị trái cây. Chúng là nguồn quan trọng của
hydrat hóa nhưng thường được lựa chọn trên cơ sở các hương vị dễ chịu và tiện
sử dụng. Có một số nước giải khát, trong đó đồ uống cola có hương vị nổi bật
nhất, mà không phụ thuộc vào các hương vị trái cây. Một số các sản phẩm không
có hương vị trái cây hầu như luôn chỉ được sản xuất trong một hình thức có ga,
trong khi những loại khác, chẳng hạn như bạc hà, gần như lúc nào cũng chỉ xuất
hiện ở dạng dilutable và không ga.
Những vấn đề cụ thể mà phải được giải quyết khi đồ uống không có ga
được sản xuất liên quan đến việc ngăn ngừa hư hỏng của vi sinh vật và sự xuống
cấp của hương vị sản phẩm do quá trình oxy hóa, và để tăng cường hương vị. Đồ
uống có ga sử dụng cacbonat để tăng mùi vị đặc trưng và tạo sự kích thích khẩu
vị. Như vậy cần cân nhắc sự khác nhau để áp dụng sản xuất và đóng gói đồ uống
không có ga.
3
H
12
O
6
+ C
6
H
12
O
6
- Phản ứng caramel hóa đường tạo các hợp chất sậm màu.
Biến đổi hóa lý:
- Sự hòa tan của đường saccharose vào nước dưới tác dụng của nhiệt.
- Sự hấp phụ của than hoạt tính đối với các tạp chất hữu cơ trong syrup,
đặc biệt là các hợp chất màu.
Biến đổi về mặt cảm quan:
- Sự thay đổi màu sắc do phản ứng caramel hóa đường tạo các hợp chất
sậm màu.
- Sự có mặt của acid trong nước đường cùng tác dụng của nhiệt độ, nước
là các tác nhân chuyển hóa đường saccharose thành đường nghịch đảo làm tăng
vị ngọt, độ ổn định của sản phẩm cũng tốt hơn.
2.1.3. Thiết bị
5
glucose
fructose
T
o
> 80
o
C
trích ly thêm chất hòa tan nhưng hiệu quả không cao.
- Nén khí để tách hết chất chiết, xả áp, tháo khung, tháo bã vệ sinh thiết bị
2.3. Làm nguội
7
2.3.1. Mục đích:
Chuẩn bị: hạ nhanh nhiệt độ dịch nha, chuẩn bị cho quá trình phối trộn.
2.3.2. Những biến đổi trong quá trình làm nguội syrup:
- Biến đổi vật lý: độ nhớt hỗn hợp tăng, nhiệt độ giảm.
- Các biến đổi khác không đáng kể.
2.3.3. Thiết bị: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng
Cấu tạo
Hình 2.3.3A: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng.
Đây là loại thiết bị truyền nhiệt có bề mặt truyền nhiệt phẳng, tạo thành từ
những tấm bảng ghép vào thành những hộp rỗng nhiều ngăn, chúng có những lỗ
nối nhau tương ứng để tạo thành lối chuyển động riêng cho từng lưu chất. Giữa
các tấm bản có dùng các tấm đệm kín để đảm bảo ngăn cách hai lưu chất. Bên
ngoài có hệ thống các thanh giằng có ốc vặn để ép chặt các tấm bản.
Hình 2.3.3B: Mô tả nguyên tắc hoạt động của thiết bị làm nguội
Cứ mỗi giây, ống dẫn mở ra cho lưu chất chảy vào. Giữa mỗi cặp đĩa có
một miếng đệm cao su, để ngăn cản lưu chất hòa l ẫn vào nhau hoặc rỉ ra bên
ngoài. Vì thế, nhiệt được truyền từ luu chất nóng sang luu chất lạnh qua các đĩa
mỏng làm bằng thép không rỉ.
8
Thanh trên
Bảng đầu
Trụ
Bảng tiếp
Các bản mỏng
Thanh thấp
Bu lông nối ghép
chất catechin.
Giảm nhiều lượng chlorophyll.
Sự thay đổi các thành phần khác: các phức chất bay hơi (benzaldehyde, n-
pentanol ), các acid hữu cơ, giảm vitamin C
- Cảm quan: màu sắc do sự oxy hóa tannin trong trà tạo nên các chất màu
nâu và đỏ, giảm lượng chlorophyll.
9
2.6. Trích ly
Trích ly là quá trình hoà tan chất tan có trong trà vào dung môi thích hợp.
Dung môi thường dùng trong trích ly trà là nước. Nước là loại dung môi có nhiều
ưu điểm: không có mùi, không độc hại, không gây cháy nổ, rẻ tiền, dễ kiếm
2.6.1. Muc đích:
Thu nhận các chất chiết (các chất hòa tan, màu, mùi, ) từ lá trà.
2.6.2. Những biến đổi trong quá trình trích ly:
-Biến đổi vât lý:
Sự khuếch tán c ủa các chất hòa tan vào nước.
Độ nhớt dung môi tăng.
-Biến đổi hóa hoc:
Ở điều kiện nhiệt độ cao, tương tác của acid amin và polyphenol tạo ra các
aldehyde dễ bay hơi, tạo hương thơm cho trà. Các acid amin như alanin,
phenylalanine, valin, leucine, isoleucine bị giảm đi, trong khi đó hàm lượng các
aldehyde như acetaldehyde, aldehyde butyric, aldehyde valeric tăng lên
Phản ứng Maillard - acid amin phản ứng với các đường khử tạo ra màu,
mùi của nước trà trích ly.
-Biến đổi hoá lý: Có sự chuyển pha
2.6.3. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly:
-Đặc tính của nguyên liệu
+ Hình dạng, kích thước, cấu trúc mao quản của nguyêu liệu.
+ Hàm ẩm của nguyên liệu,hàm ẩm càng cao thì quá trình trích ly càng khó
khăn.
Hoàn thiện: loại tạp chất để tinh sạch và làm trong dịch chiết sau trích ly.
2.7.2. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình lọc:
Có sự thay đổi về màu sắc do tạp chất trong dịch trích được tách ra, tăng
độ trong, có thể loại bỏ được một số vi sinh vật có hại.
Tổn thất một số chất như: prôtêin kết tủa,chất màu
Trong lọc khung bản có sự tiếp xúc với không khí, nếu diệt men không tốt
sẽ làm tổn hao các polyphenol trong trà (bị oxi hóa bởi O
2
)
2.7.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc:
-Bã lọc trà là loại nén ép được, nên tính chất bã ảnh hưởng rất nhiều.
-Việc sử dụng than hoạt tính hoặc bột trợ lọc là bắt buộc .
-Vật ngăn lọc được làm bằng vật liệu gì.
-Nhiệt độ lọc
11
-Áp suất lọc
2.8. Phối trộn
2.8.1. Muc đích
Chế biến: Những thành phần nguyên liệu khác nhau bao gồm: nước, syrup
đường, dịch chiết từ trà, phụ gia sẽ được phối trộn theo một tỷ lệ xác định để tạo
ra sản phẩm.
2.8.2. Những biến đổi trong quá trình phối trộn:
-Biến đổi vât lý: Sự thay đổi về khối lượng riêng, thể tích của hỗn hợp, các
chỉ tiêu vật lý như: độ trong, độ khúc xạ ánh sáng cũng thay đổi, sự biến đổi của
các chỉ tiêu nhiệt lý như hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung,
-Biến đổi hóa hoc:
Xảy ra phản ứng Maillard.
pH của hỗn hợp giảm.
-Biến đổi hóa lý: Tăng nồng độ chất khô (chất khô của hỗn hợp là tổng
chất khô của các cấu tử so với khối lượng của hỗn hợp), tăng độ đồng nhất cho
Bảo quản:
Rót nóng hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sản phẩm.
Hoàn thiện:
Tạo sự thuận tiện trong phân phối, lưu kho, tạo hình thức đẹp hấp dẫn
người tiêu dùng.
2.10.2. Những biến đổi trong quá trình rót chai, đóng nắp:
Hầu như không có biến đổi sâu sắc nào diễ n ra.
13
14
III. QUY TRÌNH CHIẾT RÓT NÓNG
1. Quá trình chiết nóng nước giải khát
Quá trình chiết nóng nước giải khát là một phương pháp đã được chứng
minh và công nhận để chiết rót các loại thực phẩm axit cao (pH dưới 4,6) mà sẽ
được bảo quản ổn định ở nhiệt độ môi trường xung quanh. Như tên của nó; quá
trình chiết rót nóng là một quá trình chế biến thực phẩm, nơi sản phẩm được rót
vào các vật chứa thành phẩm và đậy nắp vật chứa khi chúng vẫn còn nóng, và
sau đó làm lạnh. Câu hỏi đặt ra là; nóng như thế nào là quá trình chiết rót nóng.
Trong trường hợp này, "nóng" được đặc trưng bởi nhiệt độ đủ cao để đảm bảo
rằng tất cả các sản phẩm trong vật chứa bằng hoặc trên mức tối thiểu quy định
khi đóng (nắp). Điều này là quan trọng để cung cấp một sản phẩm không bị các
vi sinh vật có khả năng phát triển trong nó ở môi trường lưu trữ xung quanh.
Công nghệ này là rất đơn giản; và hiện đang được sử dụng rộng rãi trong ngành
công nghiệp nước giải khát.
Trong thực tế, sản phẩm được làm nóng (trong bộ trao đổi nhiệt), gửi đến
máy rót nóng, và sau đó rót vào vật chứa(chai), đậy nắp, và các vật chứa sau đó
được đảo ngược (đảo lộn) trong 3 phút và sau đó có thể được làm lạnh. Đảo
ngược chai là cần thiết để đảm bảo rằng các bề mặt bên trong của việc đóng nắp
được tiếp xúc với các nhiệt độ "nóng" để khử nhiễm hoặc ngừng hoạt động của
vi sinh vật. Áp dụng đóng kín tại nhiệt độ cao là một bước quan trọng. Sau khi
đóng kín, làm mát các sản phẩm sẽ tạo ra một khoảng trống bên trong các chai;
là đặc biệt quan trọng.
Các thông số quá trình chiết rót nóng để được kiểm soát đúng đang nóng
quá, đặc biệt là nhiệt độ (T
hold
) và thời gian (t
hold
) tại ống giữ hoặc nắm giữ tế bào,
nhiệt độ làm đầy và đóng nắp (T
filling
), trong thời gian duy trì (t). Đối với các
thông số quá trình đồng thời nhiệt độ, giá trị thanh trùng của quá trình nhiệt kinh
nghiệm của các sản phẩm là phụ thuộc vào kích thước thùng chứa. Nhiệt độ chiết
rót là rất quan trọng trong việc giảm thiểu thời gian quy trình và đảm bảo quá
trình thanh trùng thích hợp. Nó đã được báo cáo rằng đối với các thông số quá
trình chiết nóng mô tả ở trên là đủ để đảm bảo sự ổn định đầy đủ .Đối với
phương pháp fill giữ nóng của các loại trái cây có giá trị pH thấp hơn 4.0, Hiệp
hội Quốc gia khuyến cáo nhà máy đóng hộp các quá trình sau đây: nhiệt độ rót
cao hơn 85 ° C sau đó đóng kín hộp và 2 phút ngâm trong hơi nước hoặc nước ở
88 ° C trước khi làm mát . Sự hướng dẫn từ Khoa học thực phẩm Australia cho
rằng trong hầu hết các trường hợp, nhiệt độ sản phẩm khi rót nóng không nên
thấp hơn 85°C và tốt hơn ở giữa 90° và 95°C.Vật chứa được đóng lại và sau đó
đảo ngược khoảng 2 phút hoặc nhiều hơn trước khi làm lạnh. Thực phẩm có thể
được chế biến dưới pH 4.0 với thời gian xử lý kéo dài được khuyến cáo cho các
sản phẩm trên pH đó.
17
Quá trình chiết rót nóng cũng có hiệu quả trong việc làm giảm quá trình
oxy hóa xuống cấp của sản phẩm. Như chúng ta đã biết, một trong những tác hại
nhất do hoạt động oxy trong đồ uống là sự giảm oxy hóa của vitamin C. Phản
ứng oxy hóa cũng liên quan chặt chẽ với những thay đổi hương vị và sự đổi màu
của các loại đồ uống trong quá trình bảo quản. Riêng quá trình rót nóng sẽ tạo sự
chân không khoảng trống được tạo ra bởi quá trình chiết nóng thích hợp có thể
đạt lên đến 0,5 bar (7 psi). do đó, độ kín của việc đóng nắp là rất quan trọng để
duy trì chân không và để tránh ô nhiễm . Gần đây, công nghệ PET đặc biệt được
phát triển của quá trình chiết chai nóng, khi phôi PET được làm từ nhựa đặc biệt,
làm nóng đến một nhiệt độ cao hơn và thổi vào khuôn thổi nóng để giảm sự co
lại và nhiệt độ ổn định hơn.
4. Ưu điểm của quá trình chiết rót nóng
- Một công nghệ chiết rót ít tốn kém và thông dụng đối với thực phẩm và đồ
uống chứa axit cao.
- Không yêu cầu bất kì chất hóa học khử trùng nào cho các chai lọ, thùng chứa,
….
- So với phương pháp rót vô trùng thì phương pháp chiết rót nóng không đòi hỏi
nghiêm ngặt mức độ đào tạo kỹ thuật và chuẩn bị sản phẩm.
- Các điều kiện rót nghiêm ngặt được đưa ra trong quy trình vô trùng để tránh bất
kì khả năng tái ô nhiễm của sản phẩm hoặc các thùng chứa trong chiết rót và
đóng nắp không yêu cầu cao.
5. Ảnh hưởng của chiết rót nóng đến chai pet
- Các chai PET co lại và khối lượng giảm.
- Không khí trong khoảng trống đầu có thể nóng lên tăng thêm áp lực.
Vì lý do này, nhiều chai nước nóng được rót đầy ắp đểkhông có khoảng
trống đầu.
- Một khi các bình trở lại nhiệt độ phòng chất lỏng sẽ bị thu hẹp từ 3% đến 4%
tạo ra một chân không có áp suất lên đến 0,5 bar (7 psi).
- Độ kín của việc đóng nắp là rất quan trọng để tránh hậu ô nhiễm.
6. Chai pet sử dụng cho phương pháp chiết rót nóng:
- PET là một nhựa nhiệt dẻo bán tinh thể, mà làm mềm ở nhiệt độ khoảng 76 ° C
(được gọi là "Glass Transition").
- Sử dụng chai nhiệt và đặc biệt thiết kế "các tấm hút chân không" cách nhau
trong chu vi của chai.
19