TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
LÊ TRÍ ÂN ÁP DỤNG MỘT SỐ BIỆN PHÁP XỬ LÝ NHIỆT
TRONG SẢN XUẤT SỮA ĐẬU NÀNH
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Cần Thơ, 2009
Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện LÝ NGUYỄN BÌNH NGUYỄN VĂN MƯỜI
Cần Thơ, ngày tháng năm 2009
Chủ Tịch hội đồng
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang i
LỜI CẢM TẠ
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Cần Thơ, quý thầy cô Khoa
Nông nghiệp & Sinh học Ứng dụng đã tận tình truyền đạt kiến thức cho em.
nành nhằm cải thiện mùi của sữa đậu nành và thu được sản phẩm có hiệu suất
protein cao đồng thời tìm ra chế độ đồng hóa thích hợp nhằm ổn định sản phẩm
trong thời gian lâu nhất. Tiến hành chần hạt đậu nành ở 85
0
C trong thời gian 90 giây
và nghiền với nước nóng ở 85
0
C cho kết quả tốt hơn về cảm quan cũng như cho sản
phẩm có hiệu suất thu hồi protein cao và chỉ số peroxide thấp. Đồng hóa ở áp suất
250 - 300kg/cm
2
có thể ổn định được sản phẩm trong thời gian lâu nhất. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang iv
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ............................................................................................. ii
TÓM LƯỢC............................................................................................... ii
DANH SÁCH HÌNH................................................................................. vi
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................... vii
Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ......................................................................... 1
1.1 Tổng quan ....................................................................................................... 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 1
Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU...................................................... 2
2.1 TỔNG QUAN VỀ HẠT ĐẬU NÀNH............................................................. 2
2.1.1 Quá trình hình thành và phát triển .............................................................. 2
3.2.2 Các phương pháp phân tích....................................................................... 22
3.2.3 Quy trình thí nghiệm ................................................................................. 24
3.2.4 Bố trí thí nghiệm ....................................................................................... 25
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN...............................................28
4.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ CHẦN VÀ NHIỆT ĐỘ NGHIỀN ĐẾN
HIỆU SUẤT THU HỒI PROTEIN, PEROXIDE VÀ MÙI VỊ CỦA SẢN
PHẨM............................................................................................................ 28
4.1.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền đến hiệu suất thu hồi
protein ............................................................................................................... 28
4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền đến sự hình thành các
hydroperoxide.................................................................................................... 30
4.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền đến giá trị cảm quan của
sản sản phẩm..................................................................................................... 31
4.2 ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ ĐỒNG HÓA ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN
PHẨM............................................................................................................ 33
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...................................................35
5.1 KẾT LUẬN ................................................................................................... 35
5.2 ĐỀ NGHỊ....................................................................................................... 37
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................38
PHỤ LỤC 1 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ............................... viii
PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ THỐNG KÊ ..................................................... xii
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang vi
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Hạt đậu nành.............................................................................................. 2
Hình 2.2 Cấu tạo của hạt đậu nành .......................................................................... 3
Hình 2.3 Cơ chế hình thành hexanal ...................................................................... 10
Hình 2.4 Cơ chế hình thành hydroperoxide........................................................... 11
Hình 3.1 Hệ thống cất đạm (A) và nồi tiệt trùng (B).............................................. 21
Hình 3.2 pH kế (C) và máy đồng hóa (D)............................................................... 22
Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền đến sự hình thành các
hydroperoxide (mmol/kg) ....................................................................... 30
Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền đến màu sắc của sản
phẩm........................................................................................................ 31
Bảng 4.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền đến mùi của sản phẩm32
Bảng 4.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần và nhiệt độ nghiền đến vị của sản phẩm 32
Bảng 4.6 Ảnh hưởng của chế độ đồng hóa đến thời gian tách lớp của sản phẩm . 33
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 1
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 TỔNG QUAN
Đậu nành (Glycine Max Merril) là một loại nông sản có vai trò quan trọng về mặt
dinh dưỡng cho con người. Ở Việt Nam, đậu nành được trồng nhiều ở các tỉnh phía
Bắc (Hà Bắc, Lạng Sơn, Cao Bằng) và ở các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long (An
Giang, Đồng Tháp), kỹ thuật trồng đậu nành cũng khá dễ. Do đó, đậu nành là một
loại nông sản có tiềm năng phát triển.
Từ đậu nành người ta có thể chế biến thành các sản phẩm khác nhau: sữa đậu
nành, tàu hũ, tương chao, nước chấm, chả đậu nành, tàu hũ ky, nước tương,…
Sữa đậu nành là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng rất hoàn hảo, chứa hầu hết
các chất dinh dưỡng cần thiết cho con người như: protein, glucid, lipid, khoáng,
các vitamin… Tuy nhiên, việc chế biến các sản phẩm từ đậu nành có thể dẫn đến
việc hình thành hương đậu tương. Đặc biệt, trong quá trình chế biến sữa đậu nành,
sản phẩm đậu nành truyền thống. Ngược lại các dân tộc này cũng tự hào về sự biết
chế biến và ăn đậu nành gắn liền với nền văn hóa dân tộc. Người Nhật tự hào về
thể loại và sành điệu của sản phẩm Miso không ít hơn phomat (cheese) của Âu
Mỹ. Người Indonesia tự hào về sản phẩm Tempeh có hương vị đậm đà và dinh
dưỡng cao được các nước Âu Mỹ học tập và phát triển. Người Trung Hoa tự hào
như là cái nôi của đậu nành trên thế giới với nhiều sản phẩm truyền thống chế biến
từ đậu nành như nước uống đậu phụ, tương chao, tàu hủ ky, nước chấm đậu,…
Khác với các nước Đông Á, Âu Châu và Bắc Mỹ phát triển sau về trồng và sử
dụng đậu nành. Họ không có được các sản phẩm truyền thống hương vị đậm đà.
Họ thường không chấp nhận được mùi đậu. Sản phẩm được chế biến và sử dụng
nhiều nhất từ đậu nành là dầu đậu nành. Tuy nhiên, với những văn minh kỹ thuật
tiên tiến trong lĩnh vực nghiên cứu chế biến thực phẩm đã làm cho các nước này
phát triển với một tốc độ nhanh trong sản xuất đậu và chế biến sử dụng các sản
phẩm đậu nành. Đậu nành tại Âu Châu và Bắc Mỹ đã tạo được sức mạnh được
khẳng định trong thành phần của các loại thức ăn. Ngày nay đậu nành đã thâm
nhập vào nhiều ngành kỹ nghệ thực phẩm với các sản phẩm mới như nước uống
đậu nành không mùi, thịt giả, hải sản giả, bánh mì, mì sợi, bánh ngọt có bổ sung
đậu nành, thức ăn dặm cho trẻ em…
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 3
Bên cạnh sự phát triển đó, đậu nành còn trở thành một loại nông sản của kỹ nghệ
hóa học. Đậu nành đã thâm nhập vào rất nhiều sản phẩm như sơn, mực, thuốc trừ
sâu, vải sợi, keo dán, dược phẩm…
Ở Việt Nam, sản lượng đậu nành và tiêu thụ đậu nành còn thấp (100.000 tấn/năm).
Dân Việt Nam cũng có một nhịp điệu phát triển đậu nành và biết ăn đậu nành như
nhiều nước khác trong vùng. Đậu nành là thức ăn quan trọng trong các chùa
chiềng. Nhiều cách chế biến đậu nành thành thức ăn hàng ngày xuất hiện trong các
chùa chiềng và trong dân gian như tàu hũ, tương chao, nước chấm, chả đậu nành,
tàu hũ ky, nước tương…. Người Việt Nam cũng tự hào về văn minh truyền thống
trong dân gian về vấn đề biết ăn và chế biến nhiều loại thức ăn đa dạng từ đậu
cách ăn trộn với các loại thực phẩm khác hay bổ sung thêm methionine (500mg/kg
đậu) thì sự hấp thụ và sự hiệu quả trong dinh dưỡng protein tăng rất đáng kể.
Trong protein đậu nành, globuline chiếm 85-95% ngoài ra còn có một lượng như
albumin, một lượng không đáng kể prolamin và glutenlin.
Bảng 2.2 Thành phần acid amin tối cần thiết của đậu nành và thành phần acid amin chất
lượng chuẩn của FAO. (g/16g Nitrogen)
Acid amin Đậu nành Gạo Gluten lúa mì Bắp nghiền Tiêu chuẩn FAO
Isoleucine 5,1 4,1 3,9 3,7 6,4
Leucine 7,7 8,2 6,9 13,6 4,8
Lysine 5,9 3,8 1,0 2,6 4,2
Methionine 1,6 3,4 1,4 1,8 2,2
Cystein 1,3 - - - 4,2
Phenylalanine 5,0 6,0 3,7 5,1 2,8
Threonine 4,3 4,3 4,7 3,6 2,8
Tryptophane 1,3 1,2 0,7 0,7 1,4
Valine 5,4 7,2 5,3 5,3 4,2
Histidine 2,6 - 1,8 2,8 -
(Nguồn: Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)
2.1.2.2 Chất béo
Chất béo của đậu nành có tỉ lệ gần 20%. Thành phần các acid béo của đậu nành
cho thấy có 85% ở dạng chưa bão hòa, trong đó có 8-9% acid linolenic, một loại
acid béo có 3 nối đôi. Ngày nay, acid béo linolenic được xem như là một loại acid
béo có lợi không những về việc để tiêu hóa như các acid béo chưa bão hòa mà còn
có trách nhiệm chuyển hóa cholesterol, giảm nguy cơ gây bệnh tim mạch. Dầu đậu
nành không chứa cholesterol. Nó còn chứa các vitamin tan trong dầu như A, E,
K…. Vitamin E là chất chống ôi do quá trình oxy hóa của dầu đậu nành tự nhiên.
Bảng 2.3 Thành phần (%) các acid béo bão hòa và không bão hòa ở các loại dầu thực vật
phổ biến
Loại dầu Có một nối đôi Có nhiều nối đôi Acid bão hòa
Dầu dừa 5 1 94
Các loại đường khác
(arabinose, glucose, verbascose…)
5,1
(Nguồn: Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)
2.1.2.4 Chất khoáng
Thành phần khoáng chiếm khoảng 5% trên căn bản khô gồm có calcium,
phosphor, magnesium, kẽm, sắt. Các kim loại trong đậu nành có giá trị sinh học
không cao vì acid phytic trong đậu nành kết hợp với chúng tạo thành các chất
không tan phytate kim loại. Bổ sung chất khoáng vào đậu nành sẽ có hiệu quả dinh
dưỡng tốt hơn (Bảng 2.5).
Bảng 2.5 Thành phần chất khoáng trong hạt đậu nành
(Nguồn: Nguyễn Thanh Nguyên, 2000)
Chất khoáng Hàm lượng
Ca (%) 0,16 – 0,47
P (%) 0,41 – 0,82
Mn (%) 0,22 – 0,24
Zn (mg/ kg) 37,00
Fe (mg/ kg) 90,00 – 150,00
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 6
2.1.2.5 Vitamin
Đậu nành chứa nhiều loại vitamin ngoại trừ vitamin C, vitamin D, vitamin B
12
.
Tuy nhiên, vitamin C được tìm thấy với hàm lượng cao (25mg/100g) trong giá đậu
nành. Vitamin B
12
tìm thấy trong sản phẩm đậu nành lên men.
Bảng 2.6 Thành phần vitamin của đậu nành
Vitamin Hàm lượng 10
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 7
2.1.3.3 Chất gây bướu cổ
Đậu nành có chứa yếu tố ngăn cản hấp thu iod và do đó có hiện tượng gây bệnh
bướu cổ. Chất gây bướu cổ cũng bị phân hủy ở nhiệt độ cao. Ở Mỹ, các thực phẩm
có chứa đậu nành cho trẻ em ăn phải bổ sung 5-75 x 10
-3
mg iod trong 100kcal để
ngăn ngừa hiện tượng này.
2.1.3.4 Enzyme urease
Enzyme này chuyển hóa urea thành amoniac (NH
3
). Chất này độc đối với động
vật. Enzyme này đặc biệt có hại đối với đại gia súc như trâu, bò, dê,…Trong thức
ăn của chúng thường có chứa urea như một nguồn nitrogen cho hệ vi sinh vật
đường tiêu hóa.
Enzyme urease khá bền nhiệt. Do sự hoạt động của enzyme tạo thành NH
3
là một
chất rất dễ nhận ra trong phòng thí nghiệm cho nên thông thường người ta thử
nghiệm hoạt tính của enzyme để biết mức độ xử lý nhiệt của đậu nành.
2.1.3.5 Acid phytic
Acid này cũng được tìm thấy ở nhiều loại thực vật. Trong đậu nành, nó có hàm
lượng khoảng 1-2%. Acid này kết hợp với các chất khoáng có lợi như Zn, Fe,
Ca… làm cho cơ thể không hấp thu dược. Bổ sung khoáng vào các sản phẩm đậu
là phương pháp khắc phục hiện tượng này.
2.1.3.6 Raffinose và Stachyose
Các oligosaccharide này gây hiện tượng sinh hơi trong ruột. Chúng hòa tan trong
nước. Phương pháp chế biến tốt là loại đi phần nước ngâm hòa tan, phân cắt nối
bằng các phương pháp nhiệt, pH, enzyme… kết hợp với việc chọn giống chứa ít
Carbohydrate (g) 3,80 4,50 7,20
Ash (g) 0,62 0,70 0,20
Calcium (mg) 8,50 100,00 35,00
Sodium 2,50 36,00 15,00
Phosphorus 60,30 90,00 25,00
Iron 1,50 0,10 0,20
Vitamin B
1
0,04 0,04 0,02
Vitamin B
2
0,02 0,15 0,03
Niacin 0,62 0,20 0,20
(Nguồn: Standard Tables of Food Composition, Japan)
2.3.2 Tác dụng của sữa đậu nành
2.3.2.1 Giảm cholesterol xấu trong máu
Chế độ dinh dưỡng hợp lý hiện nay được PGS - TS Nguyễn Thị Lâm, viện phó
Viện Dinh dưỡng Việt Nam, khuyến nghị là: đầy đủ, đa dạng và đảm bảo một tỷ lệ
cân đối giữa nguồn chất béo động vật và chất béo thực vật. Có một sự thay đổi rõ
rệt trong xu hướng dinh dưỡng hiện đại: giảm lượng chất béo động vật và tăng chất
béo có nguồn gốc thực vật.
Trong số các loại thực phẩm giàu chất béo có nguồn gốc thực vật, sữa đậu nành
đang ngày càng được ưa chuộng. Nhà nghiên cứu Ethan Balk ở Trung tâm Nghiên
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 9
cứu Y khoa New England đã chỉ ra rằng sữa đậu nành có tác dụng giúp làm giảm
cholesterol "xấu" trong máu. Cũng do khả năng làm giảm cholesterol trong máu
nên sữa đậu nành cũng có thể làm giảm nguy cơ mắc các bệnh lý tim mạch như xơ
vữa động mạch, cao huyết áp, tai biến mạch máu não... theo tỷ lệ cứ 1%
cholesterol "xấu" được giảm đi trong máu thì các dạng nguy cơ tim mạch cũng
Đậu nành chứa enzyme oxy hóa dầu gọi là lipoxygenase. Enzyme này trong hạt
đậu không hoạt động vì không tiếp xúc được với cơ chất (acid béo), không có oxy,
không có đủ độ ẩm cần thiết để tiến hành phản ứng. Khi nghiền đậu có độ ẩm cao:
cơ chất, enzyme, oxy có đủ yếu tố thực hiện phản ứng. Sản phẩm oxy hóa xuất
hiện rất nhanh tạo mùi đặc trưng của đậu nghiền đến nổi trong một thời gian dài
người ta lầm tưởng mùi đó có sẵn trong đậu. Người ta có thể thực hiện tiến trình
nghiền đậu mà không tạo ra mùi bằng cách vô hoạt enzyme. Cách thường dùng
nhất hiện nay là áp dụng nhiệt độ cao trong quá trình nghiền để vô hoạt phần apo-
enzyme của enzyme lipoxygenase. Đây là phát hiện quan trọng làm cho đậu nành
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 10
O
Acid Linoleic
Lipoxygenase + nước
COOH
COOH
H
CHO
An oxo
Hexanal
CH3
O
2
13-hydroperoxy-cis-9, trans-11-
octadecadienoic acid
CH
3
OOH
Bên cạnh đó, enzyme lipoxygenase còn đóng vai trò là chất xúc tác cho phản ứng
oxy hóa chất béo tạo thành các hydroperoxide và chúng bị phân hủy tạo thành các
andehyde khác nhau tạo mùi xấu cho sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 11
Hình 2.4 Cơ chế hình thành hydroperoxide
Do đó, vấn đề quan trọng là phải làm sao ngăn chặn được phản ứng tạo ra mùi vị
lạ. Khi mùi đậu được tạo ra thì việc khử mùi là một vấn đề khó khăn và phức tạp.
Theo lý luận trên ta có hai phương pháp để ngăn chặn mùi đậu:
i. Vô hoạt enzyme lipoxygenase
ii. Tách chất béo khỏi sản phẩm
Nhưng việc tách chất béo đối với sản phẩm sữa đậu nành mà vẫn đảm bảo chất
lượng sản phẩm thì rất khó khăn và không hợp lý vì nó làm mất đi lượng lipid
trong thức uống, mặt khác nó còn làm giảm giá trị cảm quan cho sản phẩm. Vì
vậy, vấn đề trọng tâm là vô hoạt enzyme lipoxygenase. Đây là một vấn đề quan
trọng và nó được thừa nhận như một sự phát triển của việc sản xuất thức uống từ
sữa đậu nành.
2.5 GIỚI THIỆU CƠ SỞ KHOA HỌC MỘT SỐ QUÁ TRÌNH CƠ BẢN
TRONG CHẾ BIẾN SỮA ĐẬU NÀNH
2.5.1 Chần
- Bản chất quá trình chần
Chần là quá trình sử dụng nhiệt để làm vô hoạt enzyme trước khi thực hiện các quá
trình chế biến tiếp theo. Chần không phải là một phương pháp bảo quản mà chỉ
xem như là quá trình xử lý sơ bộ được tiến hành giữa giai đoạn chuẩn bị và các
quá trình sau đó. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chần
+ Loại nguyên liệu
+ Kích thước nguyên liệu
+ Nhiệt độ áp dụng
mặt.
- Phương pháp thực hiện
Hai phương pháp phổ biến thường dùng trong quá trình chần là chần bằng hơi
nước và chần bằng nước nóng. Cả hai loại thiết bị này đều tương đối đơn giản và
không đắt tiền.
Năng suất của thực phẩm trong điều hành quá trình chần là yếu tố quan trọng nhất
để xác định mức độ thành công về mặt thương mại của hai phương pháp. Trong
nhiều phương pháp giai đoạn làm nguội có thể làm hao hụt sản phẩm hoặc chất
dinh dưỡng nhiều hơn giai đoạn chần. Chần bằng hơi nước thì duy trì chất dinh
dưỡng cao hơn chần trong nước nóng, do nguyên liệu tiếp xúc trực tiếp với nước
làm hòa tan một số chất dinh dưỡng có trong nguyên liệu.
2.5.2 Nghiền
Quá trình nghiền thích hợp là quá trình phân tán hạt đậu nành thành những phần có
kích thước vô cùng nhỏ để giảm được thời gian nâng nhiệt, thuận lợi cho sự chiết
lọc và điều quan trọng là thu hồi tối đa hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong
hạt đậu - nâng cao chất lượng sản phẩm. Nếu dịch sệt có các cấu tử thô thì việc
chiết lọc các chất dinh dưỡng sẽ thấp. Ngoài ra, trong một số phương pháp sản
xuất còn áp dụng biện pháp phun hơi nước lạnh trên bề mặt hạt đậu như trong
phương pháp nghiền nóng để giảm thời gian xử lý nhiệt và giảm mùi đậu trong quá
trình tinh chế.
Mục đích của quá trình nghiền nóng
+ Giảm hoạt lực của các enzyme kháng trypsin, những enzyme này có thể sẽ gây
ra những ảnh hưởng lên cơ thể người như gây cản trở cho quá trình tiêu hoá.
+ Giảm hoạt lực của lypoxygenase, đây là nguyên nhân hình thành hương đậu
tương trong các sản phẩm chế biến từ đậu nành.
+ Nâng cao chất lượng protein, củng cố giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
+ Thuận tiện cho việc thu hồi và tách dịch đậu lỏng từ dịch nghiền.
+ Hiệu suất thu hồi protein cao
+ Tăng thời gian bảo quản của dịch đậu tinh chế vì đã tiêu diệt được 1 lượng lớn
các vi sinh vật.
+ r: bán kính cầu mỡ, m
+ p
p
: tỷ trọng của cream, kg/m
3
+ p: tỷ trọng của sữa, kg/m
3
+ g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s
2
+ µ: độ nhớt, kg/ms.
Từ công thức này ta dễ dàng nhận thấy tốc độ nổi của cầu mỡ tỷ lệ thuận với bình
phương bán kính cầu mỡ. Trong sữa đã đồng hóa, kích thước của các cầu mỡ
giảm, do đó giảm sự nổi lên của các cầu mỡ.
Ngoài việc nâng cao mức độ phân tán của mỡ sữa, đồng hóa làm phân bố lại giữa
pha chất béo và plasma sữa, cũng như làm thay đổi thành phần và tính chất của
protein.
- Nguyên tắc của đồng hóa
Người ta dùng thiết bị đồng hóa để đồng hóa sữa. Máy đồng hóa là một bơm
pittông ba cấp. Trên ống tăng áp người ta đặt van đồng hóa. Van này ép sát bằng lò
xo và lỗ có đường kính 5-10mm gọi là đế van.
Theo Barabanovxki, các cầu mỡ bị phân chia nhỏ là kết quả của sự thay đổi đột
ngột tốc độ của sữa khi qua khe van. Tốc độ chuyển động của sữa trong buồng
tăng áp v
o
=9m/s. Do kết quả của sự thay đổi đột ngột tiết diện dòng sữa khi đi từ
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 14
số chất chuyển sang trạng thái rắn. Ngược lại, nếu nhiệt độ quá cao, chi phí năng
lượng cho quá trình sẽ gia tăng. Bên cạnh đó, các phản ứng hóa học không cần
thiết có thể xảy ra ảnh hưởng đến chất lượng của hệ nhũ tương.
Khi tăng nhiệt độ, độ nhớt hệ nhũ tương giảm, các phân tử sẽ chuyển động với tốc
độ nhanh hơn, sức căng bề mặt sẽ giảm và nhờ đó hệ nhũ tương sẽ được tạo thành
dễ dàng và ổn định hơn.
+ Áp suất: áp suất đồng hóa trong công nghiệp chế biến sữa dao động 100-250 bar.
Áp suất đồng hóa càng lớn, hiện tượng chảy rối và hiện tượng xâm thực khí sẽ
càng dễ xuất hiện, kết quả là các hạt pha phân tán được tạo thành có kích thước
nhỏ và hệ nhũ tương có độ bền cao.
+ Chất nhũ hóa: Các chất nhũ hóa sử dụng trong công nghiệp chế biến sữa khá đa
dạng, tùy từng loại chất nhũ hóa mà hiệu quả quá trình đồng hóa khác nhau. Một
số protein trong sữa có vai trò như những chất nhũ hóa. Những chất nhũ hóa
thường dùng trong công nghiệp chế biến sữa là lecithin, glycerin este, sorbitol
este…
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 15
2.5.4 Quá trình tiệt trùng
- Mục đích của quá trình tiệt trùng: là tiêu diệt hoàn toàn tổ chức vi sinh vật và vô
hoạt không thuận nghịch những enzyme có trong thực phẩm. Vì sự kháng nhiệt
của bào tử vi sinh vật, đòi hỏi phải xử lý ở nhiệt độ cao (thường lớn 100
0
C). Sản
phẩm qua quá trình tiệt trùng được gọi là vô trùng. Tuy nhiên, các vi sinh vật
không gây bệnh có thể còn sống sót sau quá trình tiệt trùng nhưng với số lượng rất
thấp.
Bảng 2.8 Phương pháp tiệt trùng
Phương pháp Chế độ
UHT (ultra-hight temperature)
Tiệt trùng trong chai thủy tinh hoặc plastic
số vi sinh vật trong sữa.
Luận văn tốt nghiệp Đại học khóa 31 Trường Đại học Cần Thơ
Ngành Công nghệ Thực phẩm Trang 16
Những sản phẩm có giá trị pH cao (pH > 4,5) như sữa đậu nành, để đạt được mức
độ vô trùng công nghiệp, người ta cần xử lý nhiệt độ lớn hơn 100
0
C. Ngược lại đối
với những sản phẩm có giá trị pH thấp (pH <4,5), ta có thể giảm nhiệt độ và thời
gian xử lý nhiệt nhưng vẫn đảm bảo được một khoảng thời gian bảo quản nhất
định cho sản phẩm.
Các hợp chất hóa học trong thực phẩm có hệ số dẫn nhiệt khác nhau. Như lipid là
thành phần quan trọng có trong sữa, có hệ số dẫn nhiệt rất thấp. Do đó, nếu sữa có
hàm lượng lipid nhiều thì ta tăng nhiệt độ và thời gian xử lý.
+ Các tính chất vật lý của thực phẩm
Đối với sản phẩm lỏng như sữa đậu nành, trong quá trình xử lý nhiệt sẽ xuất hiện
các dòng đối lưu, do đó quá trình truyền nhiệt nhanh và hiệu quả.
Một chỉ tiêu khác như hàm lượng chất khô, độ nhớt của thực phẩm cũng ảnh
hưởng ít nhiều đến hệ số truyền nhiệt và hiệu quả của quá trình tiệt trùng.
+ Phương pháp và thiết bị tiệt trùng
Khi tiến hành tiệt trùng thực phẩm trong bao bì, các vấn đề như hình dạng, kích
thước, vật liệu bao bì sẽ ảnh hưởng đáng kể đến hệ số truyền nhiệt.
Hiện nay, nhiều loại thiết bị tiệt trùng được thiết kế với bộ phận đảo trộn sản phẩm
trong quá trình xử lý nhiệt nhằm làm xuất hiện các dòng đối lưu, cải thiện hệ số
truyền nhiệt cũng như mức độ đồng nhất của sản phẩm sau tiệt trùng.
Đối với nhóm phương pháp tiệt trùng ngoài bao bì, người ta sẽ thiết kế các thiết bị
truyền nhiệt sao cho làm xuất hiện các dòng chảy rối nhằm mục đích giúp cho qua
trình truyền nhiệt diễn ra nhanh và hiệu quả hơn.
+ Chế độ tiệt trùng
Việc lựa chọn chế độ tiệt trùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: hệ vi sinh vật ban đầu
có trong mẫu, thành phần và tính chất của mẫu, phương pháp xử lý nhiệt thực