Quy trình sản xuất bơ thực vật - Nhà sản xuất Trung Quốc

Video hậu trường:https://www.youtube.com/watch?v=Zar71w0TUzM 

Sản xuất bơ thực vật bao gồm hai phần: chuẩn bị nguyên liệu và làm lạnh, làm dẻo. Thiết bị chính bao gồm các bể chứa nguyên liệu, bơm cao áp, thiết bị trao đổi nhiệt dạng sóng (votator), máy khuấy ly tâm, thiết bị làm lạnh, máy đóng gói bơ thực vật, v.v.

Công đoạn đầu tiên là trộn pha dầu và pha nước, đo lường và nhũ hóa hỗn hợp pha dầu và pha nước để chuẩn bị nguyên liệu cho công đoạn tiếp theo. Công đoạn cuối cùng là làm lạnh liên tục, hóa dẻo và đóng gói sản phẩm.

Quy trình chuẩn bị nguyên liệu thô để sản xuất bơ thực vật được thể hiện trong Hình 1:

1. 1.Sữa lên men

Một số công thức bơ thực vật có thêm sữa, và sữa sau khi lên men bằng vi khuẩn lactic có thể tạo ra hương vị tương tự như kem tự nhiên, vì vậy các nhà máy thường trộn sữa và nước để tạo ra hương vị này.

1. 2.Nước trộn

Nước và các chất phụ gia hòa tan trong nước trong công thức bơ thực vật, chẳng hạn như sữa chua, muối, chất bảo quản, v.v., được thêm vào hỗn hợp pha nước và bể định lượng theo tỷ lệ quy định để khuấy đều, sao cho các thành phần pha nước được hòa tan thành một dung dịch đồng nhất.

1. 3.trộn pha dầu

Trước tiên, dầu thô với các thông số kỹ thuật khác nhau được trộn trong bể trộn dầu theo tỷ lệ quy định, sau đó các chất phụ gia tan trong dầu, chẳng hạn như chất nhũ hóa, chất chống oxy hóa, chất tạo màu tan trong dầu, cellulose tan trong dầu, v.v., được thêm vào pha dầu theo tỷ lệ, trộn đều bằng bể định lượng và khuấy để tạo thành một pha dầu đồng nhất.

1. 4.Nhũ tương

Mục đích nhũ hóa của bơ thực vật là làm cho pha nước phân tán đều và ổn định trong pha dầu, và mức độ phân tán của pha nước có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm. Bởi vì hương vị của bơ thực vật có liên quan mật thiết đến kích thước của các hạt pha nước, sự sinh sôi của vi sinh vật diễn ra trong pha nước, kích thước của vi khuẩn nói chung là 1-5 micron, vì vậy các giọt nước trong phạm vi 10-20 micron hoặc nhỏ hơn có thể hạn chế sự sinh sôi của vi khuẩn, do đó nếu sự phân tán pha nước quá mịn, các hạt pha nước quá nhỏ sẽ làm cho bơ thực vật mất hương vị; nếu sự phân tán không đủ, các hạt pha nước quá lớn, sẽ làm cho bơ thực vật bị biến chất. Mối quan hệ giữa mức độ phân tán pha nước trong bơ thực vật và tính chất của sản phẩm có thể được mô tả như sau:

Như vậy, quá trình nhũ hóa cần đạt được một mức độ phân tán nhất định theo yêu cầu.

Mục đích của việc trộn riêng biệt và đồng đều pha nước và pha dầu với pha trước là để đảm bảo độ đồng nhất của toàn bộ nhũ tương sau khi nhũ hóa và trộn hai pha dầu và nước. Quá trình trộn nhũ hóa, vấn đề vận hành là ở nhiệt độ 50-60 độ, pha nước được thêm vào pha dầu đã được định lượng, trong quá trình khuấy cơ học hoặc khuấy tuần hoàn bằng bơm, là pha nước được phân tán hoàn toàn trong pha dầu, tạo thành latex. Nhưng loại chất lỏng latex này rất không ổn định, việc ngừng khuấy có thể dẫn đến hiện tượng tách dầu và nước trên bề mặt.

Sau khi hỗn hợp nhũ tương được vận chuyển đến, quá trình làm nguội và làm dẻo được thực hiện cho đến khi sản phẩm được đóng gói.

Để tạo ra sản phẩm bơ thực vật dẻo, nhũ tương phải được làm nguội và làm mềm. Hiện nay, công nghệ này chủ yếu sử dụng thiết bị làm mềm liên tục khép kín, bao gồm bộ trao đổi nhiệt dạng cánh khuấy (hay còn gọi là bộ trao đổi nhiệt bề mặt cạo) (đơn vị A), máy khuấy dạng trục quay (hay máy nhào trộn) (đơn vị C) và ống đỡ (đơn vị B). Quy trình công nghệ được thể hiện trong Hình 2:

Bộ thiết bị này có những đặc điểm sau:

1. Vận hành liên tục kín khí ở áp suất cao

Hỗn hợp nhũ tương trộn sẵn được bơm vào xi lanh làm nguội bằng bơm cao áp. Áp suất cao có thể khắc phục lực cản trong toàn bộ thiết bị, ngoài ra, hoạt động ở áp suất cao còn giúp sản phẩm trở nên loãng và mịn. Hoạt động kín giúp ngăn không khí và hơi nước lẫn vào nhũ tương do quá trình làm nguội và ngưng tụ, đảm bảo đáp ứng các yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm của sản phẩm, giảm thiểu thất thoát nhiệt lạnh.

2. Làm nguội và nhũ hóa

Trong thiết bị khuấy, nhũ tương được làm nguội nhanh bằng amoniac hoặc Freon, tạo ra các hạt tinh thể nhỏ, thường có kích thước 1-5 micron, giúp hương vị tinh tế hơn. Ngoài ra, lưỡi gạt trên trục quay trong thiết bị khuấy được kết nối chặt chẽ với thành trong của xi lanh, do đó khi hoạt động, lưỡi gạt không chỉ liên tục gạt bỏ các tinh thể bám vào thành trong mà còn giúp phân tán nhũ tương, đáp ứng yêu cầu nhũ hóa của quá trình chưng cất.

3. Nhào và làm loãng bột (máy cán bột)

Mặc dù nhũ tương được làm lạnh bằng thiết bị khuấy đã bắt đầu kết tinh, nhưng nó vẫn cần thời gian để phát triển thêm. Nếu để nhũ tương kết tinh ở trạng thái tĩnh, một mạng lưới các tinh thể lipid rắn sẽ hình thành. Kết quả là nhũ tương đã làm lạnh sẽ tạo thành một khối rất cứng và không có tính dẻo. Do đó, để thu được sản phẩm bơ thực vật có độ dẻo nhất định, cấu trúc mạng lưới phải được phá vỡ bằng phương pháp cơ học trước khi nhũ tương hình thành cấu trúc mạng lưới tổng thể, nhằm đạt được hiệu quả giảm độ đặc. Quá trình nhào trộn và làm loãng chủ yếu được thực hiện trong máy trộn kiểu trục quay.

Bộ phận A (bộ khuấy) thực chất là một thiết bị làm mát bằng cào. ​​Nhũ tương được bơm vào bộ phận A kín (bộ khuấy) bằng bơm cao áp. Vật liệu đi qua kênh giữa xi lanh làm mát và trục quay, và nhiệt độ của vật liệu giảm nhanh chóng nhờ quá trình làm nguội của môi chất làm mát. Hai hàng cào được bố trí trên bề mặt trục. Các tinh thể hình thành trên bề mặt bên trong của bộ khuấy được cào đi bởi cào quay tốc độ cao để luôn luôn lộ ra bề mặt làm mát mới và duy trì hiệu quả truyền nhiệt. Nhũ tương có thể được phân tán dưới tác dụng của cào. ​​Khi vật liệu đi qua bộ phận A (bộ khuấy), nhiệt độ giảm xuống còn 10-20 độ, thấp hơn điểm nóng chảy của dầu. Mặc dù dầu bắt đầu kết tinh, nhưng nó vẫn chưa hình thành trạng thái rắn. Lúc này, nhũ tương đang trong trạng thái làm mát và là một chất lỏng đặc.

Trục quay của bộ phận A (bộ bỏ phiếu) rỗng. Trong quá trình hoạt động, nước nóng 50-60 độ được đổ vào tâm trục quay để ngăn ngừa sự kết tinh và đóng rắn trên trục, gây tắc nghẽn.

Thiết bị C (máy rôto chốt) là thiết bị nhào trộn và làm đặc, như hình trên. Hai hàng bu lông kim loại được lắp đặt trên trục quay, và một hàng bu lông kim loại cố định được lắp đặt trên thành trong của xi lanh, chúng được bố trí so le với các bu lông kim loại trên trục và không chạm vào nhau. Khi trục quay với tốc độ cao, các bu lông kim loại trên trục sẽ đi qua khe hở của các bu lông kim loại cố định, và vật liệu được nhào trộn hoàn toàn. Dưới tác động này, nó có thể thúc đẩy sự phát triển của tinh thể, phá vỡ cấu trúc mạng tinh thể, tạo thành các tinh thể không liên tục, giảm độ đặc và tăng tính dẻo.

Bộ phận C (máy cán rôto) chỉ thực hiện tác dụng nhào trộn mạnh trong điều kiện siêu lạnh ban đêm, vì vậy nó chỉ cần giữ nhiệt mà không cần làm mát. Khi nhiệt lượng kết tinh được giải phóng (khoảng 50KCAL/KG) và nhiệt lượng sinh ra do ma sát nhào trộn, nhiệt độ đầu ra của bộ phận C (máy cán rôto) cao hơn nhiệt độ nguyên liệu đầu vào. Lúc này, quá trình kết tinh đã hoàn thành khoảng 70%, nhưng sản phẩm vẫn còn mềm. Sản phẩm cuối cùng được đưa ra ngoài qua van ép đùn, và sẽ cứng lại sau một thời gian nhất định.

Sau khi bơ thực vật được chuyển ra từ thiết bị C (máy cán trục), nó cần được xử lý nhiệt ở một nhiệt độ nhất định. Thông thường, sản phẩm được giữ ở nhiệt độ thấp hơn 10 độ so với điểm nóng chảy trong hơn 48 giờ. Quá trình xử lý này được gọi là ủ chín. Sản phẩm sau khi nấu chín có thể được chuyển trực tiếp đến nhà máy chế biến thực phẩm để sử dụng.