Sản xuất nước táo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG KHOA: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Lớp : 11SH01 Trần Quốc Dũng 08070456 Trang Mỹ Duyên 08070461 Hồng Thị Mỹ Lệ 08070474 Ngơ Văn Quốc 08070477 Phạm Thị Lan 08070481 Nguyễn Thị Hồng Anh 08070493 Phạm Duy Tân 08070501 Võ Thị Bích 08070537 Nguyễn Thị Phương Thảo 08070542 Phạm Thanh Long 08070545 Nội dung • GIỚI THIỆU CHUNG • NGUYÊN LIỆU • QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ • GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ • TÀI LIỆU THAM KHẢO Lớp: Magnoliopsida Bộ: Rosels Họ: Rosaceae. Chi: Malus Lồi: Malus domestica Lớp: agnoliopsida Bộ: Rosels Họ: Rosaceae. Chi: alus Lồi: alus do estica Giới thiệu Red dilicious Golden Delicious Fuji Gala Granny SmithBraeburn Jonagold Lịch sử phát triển • Táo là một loại thực vật vùng khí hậu ơn đới, đặc biệt là vùng cĩ khí hậu lạnh và rất lạnh. • Từ lâu lồi người đã sử dụng táo như một nguồn thực phẩm cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho cơ thể. • Loại táo đầu tiên được tìm thấy thuộc vùng ven hồ ở Thụy Sĩ. • Trước thời đế chế Norman đã cĩ hơn 22 loại • Sau quá trình di cư và thám hiểm của lồi người, các lồi táo đã được trồng và thu hoạch ở hầu hết các nước trên thế giới. • Theo thống kê hiện nay cĩ khoảng 7500 lồi táo khác nhau được trồng khắp nơi trên thế giới. Trong đĩ cĩ 1500 lồi được trồng nhiều nhất. Nhiệt độ thích hợp thường <10°C, độ ẩm 70 %. Thành phần hĩa học trong táo Thành phần của các chất cĩ trong 100 g táo nguyên liệu 5.90 gFructose9 2.43 gGlucose8 2.07 gSucrose7 10.39 gĐường ( tổng cộng)6 13.81 gTổng lượng cacbohydrate5 0.19 gTro4 0.17 gLượng béo tổng cộng3 0.26 gProtein2 85.56 gNước1 100g táo nguyên liệu (g)Thành phầnSTT 54.00 IUVitamin A18 4.60 mgVitamin C17 107.00 mgKali16 11.00 mgPhot pho15 5.00 mgMagiê14 0.12 mgSắt13 6.00 mgCanxi12 2.40 gXơ thơ11 0.05 gTinh bột10 100g táo nguyên liệu (g)Thành phầnSTT Thành phần của các chất cĩ trong 100 g táo nguyên liệu (tt) Các hợp chất mùi, vị cĩ trong táo: 1-butanol : tạo nên cảm giác ngọt Cunningham và những chất khác sẽ tạo nên mùi thơm giống như mùi của hoa là beta-damascenone,butyl isomyl và hexyl hexanoates cùng với etyl, propyl và hexyl butanoates, là những chất quan trọng nhất tạo nên mùi táo. Những hợp chất tạo nên mùi táo gồm cĩ : Hexyl acetate, propyl acetate, butyl butyrate, t-butyl propionate, 2- metylpropyl acetate, butyl acetate, etyl butyrate, etyl 3- metylbutyrate, và hexyl butydrate. Ngồi ra cũng cĩ những mùi vị khơng mong muốn như :acetylaldehite (vị cay), trans – 2 – hexanal và butyl propionate (vị đắng ), 3- metylbutylbutyrate, butyl 3- metyl butarate ( mùi thối ) Các hợp chất phenolic và tính năng chống oxy hĩa Trong táo cĩ rất nhiều hợp chất phenolic, là những chất trao đổi bậc hai cĩ hoạt tính chống oxy hĩa. Các loại táo khác nhau sẽ khác nhau về nồng độ của hợp chất phenolic. Chẳng hạn táo Red Delicious chứa đựng khoảng 240 mg tổng lượng polyphenol trên 100 g táo. Hàm lượng antioxidant và phenolic trong các giống táo chọn lọc Thu hoạch táo Tùy theo nhu cầu sử dụng mà chủ vườn cĩ thể trồng và thu hoạch trong các giai đoạn chín khác nhau của táo. Chỉ những quả táo chắc chín đều và đồng nhất mới sử dụng trong các quá trình sản xuất các sản phẩm từ táo Thu họach táo Thu hoạch táo Bảo quản táo sau thu hoạch • Bảo quản trong tủ lạnh ở 4-5ºC hoặc 0-1ºC, với độ ẩm cao. • Bảo quản trong thiết bị áp suất điều khiển - CA (controlled atmosphere). Thiết bị này bao gồm một thiết bị thay đổi áp suất, 2-3% oxy, 1-4% CO2, và thiết bị thay đổi nhiệt độ. Các quả táo bảo quản trong thiết bị này cĩ thể giữ được 4-6 tháng, đơi khi thời gian bảo quản lên đến 9 tháng. • Ngồi ra, cịn dùng phịng khơng khí lạnh để bảo quản táo. Táo cĩ thể bảo quản trong thời gian 2 tháng Nguyên Liệu 1.Táo Chỉ tiêu chọn táo lấy nước ép  Quả nguyên vẹn,  Khá trịn, đồng đều, lành lặn  Khơng cĩ sự xâm nhập của vi sinh vật  Khơng cĩ mùi lạ  Quả khơng cịn tinh bột  Khơng bị bầm tím.  Hàm lượng Brix trong nguyên liệu dao động từ khoảng 11 – 12 ( chọn táo Golden Delicious)  Hàm lượng acid malic trong táo là 0,38 – 0.52 % 2. Nước 3. Syrup 4. Phụ gia Acid citric: chất điều chỉnh vị chua Rửa, Phân Loại Chần Ép Nghiền Ủ Ly Tâm Ổn Định Táo Enzyme pectinase & cellulase Bã Tách Tanin Lọc Thơ Enzyme pectnase Gelatine Bã Sản xuất táo Lọc Tinh Triệt Trùng Bài Khí Lọc Rĩt Hộp Phối Chế Sản Phẩm BãBã 4. GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 4.1. Rửa • Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình nghiền, loại bỏ đất, cát, tạp chất, vi sinh vật. • Các biến đổi chính: Hầu như khơng đáng kể, bề mặt nguyên liệu được làm sạch, giảm hàm lượng vi sinh vật • Phương thức thực hiện: trải qua 2 giai đoạn ngâm và rửa xối. Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu. Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dịng nước để kéo chất bẩn cịn lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thời gian rửa càng nhanh càng tốt. Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn người ta dùng nước chảy liên tục trên các bể. Thơng số cơng nghệ: Thời gian ngâm: từ vài phút đến vài chục phút ,áp suất tia nước: 2 – 3 at. 4.2. Chần Mục đích: + Chuẩn bị cho quá trình nghiền và làm mềm sản phẩm. + Bảo quản: tiêu diệt một phần vi sinh vật trên bề mặt vỏ táo, vơ hoạt các enzyme trong nguyên liệu. + Hồn thiện: hạn chế sự xuất hiện màu mùi khơng thích hợp cho sản phẩm Các biến đổi chính: + Vật lý: hình dạng nguyên liệu thay đổi, giảm khối lượng và thể tích. + Hĩa sinh: nhiệt độ tăng làm thúc đẩy các phản ứng hĩa học, làm tổn thất vitamin C. + Hĩa lý: sự bốc hơi nước, chất màu, tinh bột bị hồ hĩa, các phân tử protein hịa tan sẽ đơng tụ, đuổi bớt khí ra khỏi gian bào thuận lợi cho quá trình ép. + Sinh học: nhiệt độ của quá trình chần cĩ thể ức chế hoặc tiêu diệt một phần vi sinh vật. Hĩa sinh: vơ hoạt hệ enzyme trong táo.  Cách thực hiện: Sử dụng thiết bị chần sử dụng hơi nước theo giải pháp IQB (Individual Quick Blaching). Đầu tiên, táo sẽ được nạp vào thiết bị nâng  vùng gia nhiệt. đường hầm gia nhiệt  đường hầm làm nguội. Người ta phun nước vào khơng khí lạnh tạo sương mù đề làm nguội sản phẩm. Điều đĩ sẽ hạn chế sự mất nước của trong nguyên liệu táo sau khi chần, đồng thời giảm lượng nước thải. Sử dụng thiết bị này sẽ cho phép tiêu diệt tồn bộ hệ enzyme trong táo nguyên liệu, đồng thời hạn chế sự tổn thất dinh dưỡng cao nhất. Theo Fellows (2000) cho rằng hàm lượng vitamin C trong nguyên liệu sau khi chần cĩ thể cịn 76 – 85 % so với ban đầu. 4.3. Nghiền • Mục đích: Làm giảm kích thước của táo, phá vỡ tế bào làm cho dịch chiết tiết ra nhiều hơn, tăng hiệu suất của quá trình, chuẩn bị cho quá trình ép. • Các biến đổi chính: Vật lý: kích thước của nguyên liệu giảm, diện tích bề mặt riêng tăng. Hĩa học: khi nghiền nguyên liệu sẽ giải phĩng vitamin, nên sẽ xảy ra các phản ứng hĩa học do tiếp xúc với oxy. Hĩa lý: do diện tích bề mặt riêng tăng lên nên tốc độ bay hơi của các cấu tử dễ bay hơi tăng lên đặc biệt là là cĩ sinh ra nhiệt trong quá trình nghiền, nên mùi của sản phẩm sẽ bị giảm đi. Hĩa sinh: phản ứng oxy hĩa được xúc tác bởi enzyme diễn ra nhanh hơn do tiếp xúc với oxy nhiều hơn. Sinh học: khi nghiền cĩ thể tiêu diệt vi sinh vật nhưng khơng đáng kể. Tuy nhiên sau khi nghiền thì diện tích bề mặt riêng tăng lên, chất dinh dưỡng được chiết ra nhiều, nên đây là điều kiện để vi sinh vật phát triển. • Phương thức thực hiện: dùng các tác động cơ học để làm nhỏ kích thước của táo. Và thường sử dụng lưỡi dao hoặc búa ( máy nghiền búa) để thực hiện quá trình. Thiết bị nghiền sử dụng là thiết bị nghiền đĩa. Thơng số cơng nghệ: Kích thước nguyên liệu sau khi nghiền < 0.8 mm. 4.4. Ủ Mục đích: chuẩn bị cho quá trình ép, tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme hoạt động. Các biến đổi chính - Hĩa sinh: các phản ứng xúc tác bởi enzyme diễn ra như phản ứng thủy phân pectin và cellulose để tạo cĩ thể thu được dịch ép nhiều hơn. - Hĩa học: nhiệt độ tăng cĩ thể làm mất mát một phần các chất dinh dưỡng nhưng khơng đáng kể. Các phản ứng khác khơng đáng kể. Phương thức thực hiện: Cho nguyên liệu sau khi nghiền vào bồn ủ, điều chỉnh nhiệt độ dao động từ 45 – 55ºC. Tốt nhất là giữ ở 50ºC. Thơng số cơng nghệ : Nhiệt độ 50ºC. Thời gian: 1 h. Hàm lượng enzyme bổ sung từ 2-8% dịch ép. Dịch sau khi đã được ủ ta đưa qua thiết bị ép. 4.5. Ép Mục đích: khai thác thu dịch ép từ quả táo Các biến đổi chính: Vật lý: các chất hịa tan sẽ đi vào trong dịch chiết làm tăng nồng độ, nguyên liệu sẽ giảm thể tích. Kích thước hạt nguyên liệu giảm, nhiệt độ tăng. Các biến đổi khác hầu như khơng đáng kể. Phương thức thực hiện: Sử dụng thiết bị ép trục vis. Thiết bị sử dụng là thiết bị ép trục vis. Máy ép trục Vis 4.6. Ly tâm Mục đích: chuẩn bị cho quá tr.nh lọc tinh được diễn ra dễ hơn vì quá trình này giúp loại bỏ những phân tử cĩ kích thước lớn hơn, tách các chất tạo nhớt trong sản phẩm. Các biến đổi chính: Hĩa lý: sự tách pha của các cấu tử trong nước quả dẫn đến độ nhớt giảm, độ đục giảm… Các biến đổi khác hầu như khơng đáng kể. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ly tâm: độ nhớt của pha lỏng, độ chênh lệch khối lượng riêng, nhiệt độ, vận tốc ly tâm, bán kính ly tâm, thời gian lưu. Cách thực hiện: Thiết bị sử dụng là thiết bị ly tâm cĩ chén xoay dạng cơn: 4.7. Tách tanin Mục đích: hồn thiện sản phẩm và nĩ giúp tách tanin một trong những chất nếu như bị oxy hĩa sẽ ảnh hưởng đến màu của sản phẩm. Các biến đổi: Hĩa lý: hợp chất tanin bị keo tụ bởi gelatin tách ra khỏi sản phẩm. Các biến đổi khác hầu như khơng đáng kể Cách thực hiện: Bổ sung gelatin và dịch ép táo sau khi ly tâm vào thiết bị b.nh trung gian làm bằng thép khơng rỉ. Sau đĩ để yên để quá tr.nh keo tụ diễn ra. Các thơng số 35 g tanin và 126g gelatin vào 380 L dịch ép táo trong 10 phút. 4.8. Lọc tinh Mục đích: hồn thiện sản phẩm v. các cấu tử lơ lửng sẽ bị hấp phụ Các biến đổi: Vật lý: độ trong sản phẩm tăng lên đáng kể và độ tinh sạch cao. Các biến đổi khác khơng đáng kể. Cách thực hiện: Ta sẽ bổ sung bentonite vào cùng với quá trình lọc. Với diện tích bề mặt rất lớn, bentonite cĩ thể hấp phụ tanin và protein-tanin trong dịch quả mà khơng tách được bằng các phương pháp thường khác. Ta sẽ cho lượng bentonite hịa tan vào dịch quả, sau đĩ cho đi qua thiết bị lọc. dịch lọc sẽ được hồn lưu đến khi nào thu được dịch quả trong thì được. 4.9. Ổn định • Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lọc được diễn ra tốt, tách pectin ra khỏi sản phẩm làm giảm độ nhớt cho sản phẩm. • Các biến đổi: Vật lý: độ nhớt dung dịch giảm do pectin đã được thủy phân. Cách thực hiện: cho tồn bộ dịch ép vào bình ổn định là một thùng hình trụ làm bằng thép khơng rỉ, cĩ vỏ áo và các cảm biến nhiệt độ. Sau đĩ, ta bổ sung chế phẩm enzyme pectinase 62L hoặc pectinase 444L. Thiết bị: bồn ổn định Thơng số nhiệt độ: 50 0C 4.10. Lọc thơ Mục đích: chuẩn bị cho quá trình lọc membrane diễn ra dễ dàng hơn. Khai thác và nĩ giữ lại những tạp chất và cho những cấu tử cần thiết để tạo nên sản phẩm. Các biến đổi: Vật lý: độ trong tăng dần. Hĩa lý: một số cấu tử dễ bay hơi như chất mùi sẽ bị bay hơi. Các quá trình khác khơng đáng kể. Yêu cầu: Nước quả ép cĩ chứa các thành phần cặn từ thịt quả và các kết tủa thơ. Phần cặn này cĩ thể lọc bỏ bằng cách lọc sơ bộ qua lớp vải lọc. Lớp vải lọc càng dày, lượng cặn bị loại càng nhiều. 4.11. Lọc membrane  Mục đích: hịan thiện: làm trong sản phẩm và các cấu tử protein, cải thiện độ trong dịng sản phẩm permeate.  Các biến đổi chính: Vật lý: dịng permeate sau khi qua màn sẽ giảm độ nhớt, độ đục… Hĩa sinh và sinh học: vi sinh vật bị giữ lại trên màng.  Thiết bị sử dụng: màng lọc UF  Phương thức thực hiện: Cơ chế của quá trình phân riêng bằng membrane là dưới tác động của các yếu tố như áp lực, điện trường thì các cấu tử cĩ đường kính nhỏ hơn đường kính mao quản của membrane sẽ đi qua membrane và được gọi là dịng permeate, cịn các cấu tử khơng đi quan membrane được gọi là dịng retentate. 4.12. Phối trộn: • Mục đích : chế biến. • Các biến đổi: thành phần hĩa học của hỗn hợp • Thành phần :acid ascorbic (vit C); Acid citric đạt pH = 3.7 ;chất màu, hương liệu, chất ức chế vi sinh vật… • Mục đích: hịan thiện, loại hết khí, loại bỏ mùi lạ trong sản phẩm, hạn chế quá trình oxi hố, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí. • Cách thực hiện: Dùng nhiệt, kết hợp hút chân khơng bằng bơm chân khơng. 4.13. Bài khí 4.14. Tiệt trùng UHT Mục đích: tiêu diệt tồn bộ vi sinh vật và ức chế khơng thuận nghịch các enzyme trong thực phẩm. phương thức tiệt trùng nhiệt độ cao, thời gian cực ngắn đảm bảo cho sản phẩm khơng bị biến đổi màu, mùi (sẫm màu, cĩ mùi nấu) Các biến đổi chính: Sinh học: tiêu diệt vi sinh vật - Hĩa lý: sự bốc hơi nước, các chất dễ bay hơi - Vật lý: sự thay đổi thể tích, tỉ trọng. - Hĩa sinh: emzym mất hoạt tính Phương thức thực hiện: Sử dụng thiết bị tiệt trùng dạng bảng mỏng Thiết bị sử dụng là Thiết bịtruyền nhiệt bản mỏng cĩtấm lĩt APV Nhiệt độ tiệt trùng: 143ºC, thời gian: 6 giây Cấu tạo thiết bị: 4.15. Rĩt và bao gĩi • Mục đích : hồn thiện sản phẩm, phân chia vào các hộp, tạo ra các đơn vị sản phẩm • Cách thực hiện: Các lớp vật liệu giấy được in nhãn theo yêu cầu của xí nghiệp sản xuất, sau đĩ được ghép cùng với vật liệu khác và quấn thành từng cuộn cĩ chiều rộng bằng chu vi của thân trụ hộp (phải cĩ hàn ghép mí thân) Trước khi chiết rĩt, cuộn nguyên liệu bao bì được tiệt trùng bằng H2O2, loại H2O2 và được sấy khơ trong phịng kín vơ trùng, sau đĩ được đưa vào máy hàn dọc thân hộp và ghép đáy. Sau đĩ dịch thực phẩm được rĩt định lượng vào hộp, bao bì được hàn ghép mí đầu, cắt rời, xếp gĩc. Hộp sản phẩm được dịng nước phun làm sạch chất lỏng dính ở các đầu mối hàn và đáy, sau được thổi khơng khí nĩng để khơ hộp. Các loại mối ghép mí thân của hộp giấy tetrabrik và phương pháp đĩng thức uống vào bao bì Các chỉ tiêu cảm quan của nước táo Yêu cầuTên chỉ tiêu Trong, khơng vẩn đục4. Trạng thái cĩ hoặc khơng cĩ vị ngọt, khơng cĩ vị lạ3. Vị Thơm đặc trưng của nguyên liệu, khơng cĩ mùi lạ2. Mùi Đặc trưng cho nước táo1. Màu sắc Giới hạn tối đa hàm lượng kim loại nặng của đồ uống pha chế sẵn khơng cồn 1,04. Cadimi (Cd) 0,053. Thuỷ ngân (Hg) 0,22. Chì (Pb) 0,11. Asen (As) Giới hạn tối đa (mg/l)Tên kim loại Các chỉ tiêu vi sinh vật của đồ uống pha chế sẵn khơng cồn 106. Tổng số nấm men - nấm mốc, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm 05. Streptococci faecal, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 04. Cl. perfringens, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 103. Coliforms, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 02. E.Coli, số vi khuẩn trong 1 ml sản phẩm 101. Tổng số vi sinh vật hiếu khí, số khuẩn lạc trong 1 ml sản phẩm Giới hạn tối đaChỉ tiêu 2 Thành phần dinh dưỡng: Một số sản phẩm