THIẾT KẾ SẢN PHẨM
Quy cách sản phẩm
Bao bì trực tiếp: Cốc nhựa PP, kích thước (R×C): 4,5×5 (cm), đóng gói bằng màng nhôm ghép
Hình 1.1: Bao bì pudding sữa
Khối lượng tịnh: 100gr (3,5 oz)/hộp Đóng thành vỉ 04 hộp, khối lượng tịnh 400g (14 oz)
Bảo quản tốt nhất ở 5 – 8ºC Đặt sản phẩm đứng Dùng ngay sau khi mở bao bì
Không sử dụng sản phẩm có dấu hiệu hư hỏng
Dấu hiệu hư hỏng của sản phẩm:
➢ Sản phẩm bị chảy nước
➢ Sản phẩm có vị đắng, mùi lạ
➢ Màu sắc sản phẩm bị biến đổi
Thành phần dinh dưỡng
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của pudding sữa
Serving size 1 pudding cup (100g) Serving by container 4 cup
Tiêu chuẩn sản phẩm
Bảng 1.2: Chỉ tiêu cảm quan của pudding sữa
STT Tên chỉ tiêu Yêu cầu
1 Cấu trúc Mềm, mịn, đặc, cấu trúc đồng nhất, không chảy nước
2 Màu sắc Màu trắng sữa
3 Mùi, vị Mùi vanilla, vị ngọt, béo, không có vị lạ
Bảng 1.3: Chỉ tiêu hóa lý của pudding sữa
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho phép
1 Tổng hàm lượng chất khô % 20 - 34
2 Hàm lượng chất béo từ sữa % 6,3
Bảng 1.4: Chỉ tiêu vi sinh của pudding sữa
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho phép
1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí CFU/g 10 4
6 Tổng số tế bào nấm men, nấm mốc CFU/g 10 2
1.3.4 Chỉ tiêu kim loại nặng
Bảng 1.5: Chỉ tiêu kim loại nặng
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho phép
1.3.5 Chỉ tiêu độc tố vi nấm
Bảng 1.6: Chỉ tiêu độc tố vi nấm
STT Tên chỉ tiêu Đơn vị tính Giới hạn cho phép
NGUYÊN LIỆU
Sữa tươi
Sữa tươi là thành phần chính của pudding sữa, cung cấp các chất khô cần thiết cho quá trình tạo gel, đặc biệt là protein
Tuân theo TCVN 7405: 2018 a Chỉ tiêu cảm quan
Bảng 2.1: Chỉ tiêu cảm quan của sữa tươi
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Từ màu trắng ngà đến màu kem nhạt
Mùi, vị Mùi, vị đặc trưng tự nhiên của sữa tươi, không có mùi, vị lạ
Trạng thái Dung dịch đồng nhất
Tạp chất lạ nhìn thấy bằng mắt thường Không được có b Chỉ tiêu hóa lý
Bảng 2.2: Chỉ tiêu hóa lý của sữa tươi
Hàm lượng chất khô, % khối lượng, không nhỏ hơn 11,5
Hàm lượng chất béo, % khối lượng, không nhỏ hơn 3,2
Hàm lượng protein, % khối lượng, không nhỏ hơn 2,8
Tỷ trọng của sữa ở 20ºC, g/ml, không nhỏ hơn 1,026 Độ acid chuẩn độ, ºT Từ 16 đến 21 Điểm đóng băng, ºC Từ -0,5 đến -0,58 c Chỉ tiêu vi sinh
Bảng 2.3: Chỉ tiêu vi sinh của sữa tươi
Số lượng vi sinh vật hiếu khí 3.10 6
Alflatoxin M1, μg/kg, không lớn hơn 0,5
Sữa bột gầy
Sữa bột gầy khi hoàn nguyên là thành phần chính trong sản phẩm pudding sữa, cung cấp protein cần thiết để tạo gel và ổn định cấu trúc của pudding.
Bảng 2.4: Chỉ tiêu cảm quan của sữa bột gầy
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Màu tự nhiên, từ màu trắng sữa đến màu kem nhạt
Mùi, vị Mùi thơm, ngọt dịu, không có vị lạ
Trạng thái Dạng bột, đồng nhất, không bị vón cục, không có tạp chất
Bảng 2.5: Chỉ tiêu hóa lý của sữa bột gầy
Tên chỉ tiêu Mức Độ ẩm, % không lớn hơn 5,0
Hàm lượng chất béo, % không lớn hơn 1,5
Hàm lượng protein, tính theo hàm lượng chất khô không có chất béo, % không nhỏ hơn
33 Độ acid chuẩn độ, tính theo acid lactic, 18
Chỉ số hòa tan Do nhà sản xuất công bố
Bảng 2.6: Chỉ tiêu vi sinh trong sữa bột gầy
Tên chỉ tiêu Mức tối đa
Tổng số vi sinh vật hiếu khí trong 1g sản phẩm 10 4
Số Coliforms trong 1g sản phẩm 10
Số Salmonella trong 25g sản phẩm 0
Số E Coli trong 1g sản phẩm 0
Số Staphylococcus aureus trong 1g sản phẩm 0
Tổng số bào tử nấm men, nấm mốc trong
Bảng 2.7: Hàm lượng kim loại nặng trong sữa bột gầy
Tên chỉ tiêu Mức tối đa (mg/kg)
Đường
2.3.1 Vai trò Đường là một trong những thành phần quan trọng của quy trình sản xuất pudding sữa Đường tham gia tạo mùi, vị cho sản phẩm Bên cạnh đó, đường cũng góp phần làm tăng hàm lượng chất khô Trong quy trình công nghệ này, đường sucrose được lựa chọn sửa dụng ở dạng tinh thể
2.3.2 Tính chất vật lý và thành phần hóa học
Trong sản xuất pudding sữa, đường được dùng chủ yếu là đường saccharose
Đường saccharose, một disaccharide, được hình thành từ α-D-glucose và β-D-fructose liên kết qua liên kết 1,2-glucoside Nó xuất hiện phổ biến trong củ cải đường, mía, cũng như ở lá, thân, rễ và quả của nhiều loại thực vật Saccharose chủ yếu tồn tại dưới dạng tinh thể, tan tốt trong nước và có khả năng bị thủy phân để tạo thành đường nghịch đảo.
+ Trong môi trường axit và nhiệt độ cao rất dễ bị thủy phân tạo ra glucose và fructose (tức xảy ra hiện tượng nghịch đảo đường)
Chất này thường ít hút ẩm, nhưng khi được đun nóng ở nhiệt độ cao khoảng 130ºC, khả năng hút ẩm của nó tăng mạnh, và bắt đầu phản ứng caramel hóa ở 160ºC Nó cũng tan tốt trong nước, với độ hòa tan ở 25ºC là 2,04 kg/kg nước, và độ tan này tăng theo nhiệt độ.
+ Độ ngọt trong dung dịch phụ thuộc vào sự có mặt của các chất khác và điều kiện môi trường như độ pH, độ nhớt, và hàm lượng NaCl…
Hình 2.1: Tinh thể đường sucrose trắng
Tuân theo TCVN 6959:2001 a) Chỉ tiêu cảm quan
Bảng 2.8: Chỉ tiêu cảm quan của đường saccharosr tinh thể trắng
Trạng thái Dạng tinh thể, kích thước đồng đều, tơi, khô không vón cục, không chứa tạp chất lạ
Màu Màu trắng, khi pha vào nước cất cho dung dịch trong
Vị Vị ngọt tinh khiết đặc trưng của đường mía, không có vị lạ b) Chỉ tiêu vật lý – hóa học
Bảng 2.9: Chỉ tiêu vật lý - hóa học của đường saccharose tinh thể trắng
Chỉ tiêu yêu cầu cho sản phẩm bao gồm độ Pol, o Z không nhỏ hơn 99,8; đường khử không lớn hơn 0,03% khối lượng; độ ẩm không lớn hơn 0,05% khối lượng; và độ màu ICUMSA không lớn hơn 160.
Dư lượng SO2, mg/kg, không lớn hơn 20
Chất không hoàn tan, mg/kg, không lớn hơn 60
Kim loại nặng, mg/kg, không lớn hơn
Dầu thực vật
Dầu thực vật được dùng để điều chỉnh hàm lượng béo cho sản phẩm pudding, góp phần cải thiện cảm quan sản phẩm
2.4.2 Tính chất vật lý và thành phần hóa học
Các loại dầu thực vật có thành phần hóa học đa dạng, nhưng chủ yếu gồm các glyceride, là ester được hình thành từ axit béo có phân tử lượng cao và glycerin, chiếm từ 95-97% trong dầu Công thức cấu tạo chung của glyceride là
Hình 2.2: Công thức cấu tạo của dầu thực vật Bảng 2.10: Các thành phần acid béo của các loại dầu thực vật
❖ Tính chất của dầu thực vật
Dầu thực vật có tính tan tốt trong dung môi không phân cực do bản chất không phân cực của chúng Tuy nhiên, dầu thực vật chỉ tan một lượng rất nhỏ trong rượu và hoàn toàn không tan trong nước Độ tan của dầu trong dung môi còn phụ thuộc vào nhiệt độ hòa tan.
Khối lượng riêng: Khối lượng riêng của dầu thực vật thường nhẹ hơn nước, d20 p 10
Tuân theo TCVN 7597:2018 a) Chỉ tiêu cảm quan
Bảng 2.11: Chỉ tiêu cảm quan của dầu thực vật
Màu sắc Đặc trưng cho từng sản phẩm cụ thể
Mùi vị Không có mùi vị lạ, không bị ôi khét Độ trong Trong suốt, không bị vẩn đục b) Chỉ tiêu hóa lý
Bảng 2.12: Chỉ tiêu hóa lý của dầu thực vật
Chỉ tiêu Mức tối đa
Các chất bay hơi ở 105ºC, % khối lượng 0,2
Tạp chất không tan, % khối lượng 0,05
Hàm lượng xà phòng, % khối lượng 0,005
Sắt (Fe), mg/kg 1,5 Đồng (Cu), mg/kg 0,1
Trị số acid, mg KOH/g dầu 0,6
Trị số peroxide, mili đương lượng oxy hoạt tính/kg dầu 10
Xanthan gum
Xanthan gum là một chất nhũ hóa quan trọng trong quá trình đồng hóa, giúp duy trì sự ổn định của các hạt béo trong nhũ tương Ngoài ra, xanthan gum còn hoạt động như một chất tạo gel trong quá trình ủ, góp phần tạo ra cấu trúc cho sản phẩm pudding.
Xanthan gum là một polysaccharide ngoại bào, có khối lượng phân tử cao (>1000
11 kDa), được tiết ra bởi Xanthomonas campestris
Xanthan gum là một polysaccharide có cấu trúc chủ yếu từ D-glucose và D-mannose, cùng với sự hiện diện của acid D-glucuronic và acid pyruvic Các đơn vị beta-D-glucose liên kết với nhau thông qua liên kết β-1,4-glycoside, tạo thành một khung xương tương tự như cellulose.
Mannose là một phân tử có khả năng liên kết với chuỗi chính thông qua nhóm acetyl gắn tại C6, đồng thời mannose cuối cùng kết nối với axit pyruvic qua các vị trí C6 và C4, liên quan đến carbon thứ hai của axit pyruvic Cuối cùng, xanthan gum được sản xuất dưới dạng muối natri, kali hoặc canxi trong dung dịch trung tính.
Hình 2.3 Một đơn vị cấu trúc của xanthan gum
Xanthan gum là một loại bột màu kem có khả năng hòa tan trong nước lạnh và không tan trong ethanol Khi được sử dụng trong các dung dịch nhũ tương hay gel, xanthan gum giúp duy trì độ bền khi chuyển đổi giữa các trạng thái đông và tan So với các loại gum khác, xanthan gum có khả năng tạo độ nhớt cao ngay cả ở nồng độ rất thấp (từ 0,005% đến 1%), đồng thời độ nhớt của dung dịch duy trì ổn định trong khoảng pH và nhiệt độ rộng Polysaccharide này cũng có khả năng chống phân hủy bởi enzyme và ổn định tốt sau khi rã đông Xanthan gum tạo ra độ nhớt đồng nhất trong khoảng nhiệt độ từ 5 đến 75℃, mang lại cấu trúc và sự ổn định cho sản phẩm trong các điều kiện bảo quản khác nhau.
Xanthan gum thể hiện sự tương tác với các galactomannans như guar gum và locust
Hỗn hợp xanthan gum với guar gum tạo ra độ nhớt cao, trong khi sự kết hợp với bean gum (LBG) và glucomannan konjac mannan tạo ra gel mềm.
Bảng 2.13: Tiêu chuẩn của xanthan gum
Tên chỉ tiêu Giới hạn Độ ẩm ≤ 15,0%
Ethanol và iso-propylic 500 mg/kg
Vi sinh vật Tổng vi sinh vật hiếu khí
Nấm men và nấm mốc
≤ 5,000 CFU/g Âm tính Âm tính
Guar gum
Guar gum là một chất có độ nhớt cao và tính chất nhũ hoá tốt, rất phù hợp cho các hệ thống nhũ tương dầu trong nước Nó được sử dụng rộng rãi như một chất ổn định hương vị cho nhũ tương Ngoài ra, guar gum còn có khả năng tạo màng tốt, giúp tạo ra lớp màng bao mỏng, giữ hương vị thực phẩm và ngăn chặn quá trình oxy hoá.
Guar gum là một polysaccharide có trọng lượng phân tử cao, chủ yếu bao gồm galactomannans với cấu trúc chuỗi thẳng của β-1,4-D-mannopyranosyl liên kết với gốc α-1,6-D-galactopyranosyl như nhánh phụ Tỷ lệ mannose và galactose trong guar gum khoảng 2:1.
Hình 2.4: Công thức cấu tạo của guar gum
Guar gum là một loại bột màu trắng đến trắng vàng, gần như không mùi và không hòa tan trong dung môi hữu cơ Nó có khả năng hòa tan trong nước lạnh mà không cần đun nóng, tạo ra dung dịch có độ nhớt cao Đặc tính quan trọng nhất của guar gum là khả năng ngậm nước nhanh chóng trong nước lạnh, hình thành hệ phân tán keo có tính nhớt Một dung dịch 1% guar gum chất lượng tốt trong nước có thể đạt độ nhớt lên đến 10.000 cP.
Dung dịch guar gum có khả năng đệm và rất ổn định trong khoảng pH 4,0 – 10,5 Thêm một lượng nhỏ natri borate vào dung dịch sẽ tạo thành gel
Gel guar gum có thể được hình thành thông qua liên kết ngang với các ion borate trong dung dịch nước, nơi boric acid duy trì trạng thái cân bằng với các ion borate tùy thuộc vào độ pH Các ion borate hoạt động như chất tạo liên kết chéo hiệu quả cho các polymer có nhóm hydroxyl, dẫn đến sự hình thành gel Các nhóm cis-diol trong chuỗi polymer của guar gum tạo phức với ion borate, cho phép các phân tử guar gum liên kết với nhau qua các ion này, tạo ra các liên kết ngang giữa các chuỗi Sự hiện diện của các liên kết ngang này là yếu tố quan trọng quyết định các đặc tính của gel.
Hình 2.5: Phản ứng tạo liên kết ngang trong guar gum
Bảng 2.14: Tiêu chuẩn của guar gum
Tên chỉ tiêu Giới hạn Độ ẩm ≤ 15.0%
Borate Không phát hiện đợc
Chất không tan trong acid ≤ 7.0%
Ethanol và isopropanol ≤ 1.0% (ở dạng đơn chất hoặc hợp chất)
Tổng vi sinh vật hiếu khí
Nấm men và nấm mốc
≤ 5,000 CFU/g Âm tính Âm tính
Carrageenan
Carrageenan là một thành phần quan trọng trong công nghệ thực phẩm, được sử dụng để điều chỉnh độ chắc và trạng thái của sản phẩm Nó giúp tăng cường độ đồng nhất và độ đặc, đồng thời cải thiện các tính chất cảm quan, mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người tiêu dùng.
Carrageenan là một chất nhũ hóa quan trọng trong quá trình đồng hóa, đồng thời đóng vai trò là chất tạo gel trong quá trình ủ, giúp tạo ra cấu trúc gel cho sản phẩm pudding.
Carrageenan là một polysaccharide được cấu thành từ galactose, thuộc nhóm galactan Nó có thể chứa các nhóm sulfate gắn ở nhiều vị trí và số lượng khác nhau, do đó không phải là một polysaccharide đơn lẻ mà là một tập hợp các galactan sulfate Mỗi loại galactan sulfate đại diện cho một dạng riêng của carrageenan và được ký hiệu bằng các tên như λ-, κ-, và ι- carrageenan.
Về cấu trúc, cũng như agarose, carrageenan là polysaccharride có cấu tạo từ galactose và 3,6 – anhydrogalactose, nhưng khác agarose ở chỗ là carrageenan chỉ chứa
D – galactose và mức độ sulfate hóa lớn hơn, còn agarose chứa 3,6 – anhydro – L – galactose
Màu hơi vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng Dạng bột mịn, gần như không mùi
Phần lớn các carragenan có khối lượng phân tử từ 500 – 1000kDa, nhưng trong đó chúng có thể chứa tới 25% polysaccharide với phân tử lượng nhỏ dưới 100kDa
Carrageenan không tan trong ethanol nhưng tan trong nước ở nhiệt độ 80℃, tạo thành dung dịch sệt hoặc dung dịch màu trắng đục có tính chảy Dung dịch này phân tán dễ dàng hơn trong nước nếu được làm ẩm trước với cồn, glycerol, hoặc dung dịch bão hòa glucose và sucrose Độ nhớt của dung dịch carrageenan phụ thuộc vào nhiệt độ, loại carrageenan, trọng lượng phân tử và sự hiện diện của các ion khác Tương tự như các dung dịch polyme tích điện, độ nhớt của carrageenan giảm khi nhiệt độ tăng và lực ion trong dung dịch tăng lên Các carrageenan tạo ra dung dịch có độ nhớt từ 25 – 500 Mpa, với mức độ nhớt thường từ 25 – 100 Mpa, trong khi λ-carrageenan có thể tạo ra dung dịch với độ nhớt lên đến 2000 Mpa.
Carrageenan có khả năng tương tác với nhiều loại gum, đặc biệt là locust bean gum Tùy thuộc vào hàm lượng, carrageenan có thể làm tăng độ nhớt, độ bền gel và độ đàn hồi của gel.
16 Ổn định ở pH = 7, phân hủy ở pH = 5 – 7, phân hủy nhanh ở pH < 5
Tuân theo TCVN 10372:2014 a) Chỉ tiêu cảm quan
Bảng 2.15: Chỉ tiêu cảm quan của carrageenan
1 Màu Từ trắng đến trắng ngà
2 Mùi Không mùi hoặc mùi tanh nhẹ
4 Trạng thái Mịn, đồng nhất, không vón cục b) Chỉ tiêu hóa lý của carrageenan
Bảng 2.16: Chỉ tiêu hóa lý của carrageenan
1 Hao hụt khối lượng khi sấy, phần trăm khối lượng, không lớn hơn 12.0
2 Độ tan trong nước ở nhiệt độ 80℃, phần trăm khối lượng, không nhỏ hơn 90
3 Dư lượng dung môi, gồm ethanol, isopropanol và methanol, đơn lẻ hoặc kết hợp, phần trăm khối lượng, không lớn hơn 0,1
4 Trị số pH (dung dịch 1 % khối lượng) 8,11
5 Độ nhớt của dung dịch 1,5 % khối lượng ở 75℃, Cp, không nhỏ hơn 5
6 Sức đông của dung dịch 1,5 % khối lượng trong dung dịch kali clorua 0,2
7 Hàm lượng tro tổng số theo khối lượng khô, phần trăm khối lượng chất khô 15,4
8 Hàm lượng tro không tan trong acid, phần trăm khối lượng, không lớn hơn 1,0
9 Chất không tan trong acid, phần trăm khối lượng, không lớn hơn 2,0
10 Hàm lượng sulfat SO42-, phần trăm khối lượng chất khô 15,4
Bảng 2.17: Giới hạn kim loại nặng đối với carrageenan
1 Hàm lượng asen (As), mg/kg, không lớn hơn 3,0
2 Hàm lượng chì (Pb), mg/kg, không lớn hơn 5,0
3 Hàm lượng cadimi (Cd), mg/kg, không lớn hơn 2,0
4 Hàm lượng thủy ngân (Hg), mg/kg, không lớn hơn 1,0 c) Chỉ tiêu vi sinh của carrageenan
Bảng 2.18: Chỉ tiêu vi snh vật của carrageenan
1 Tổng vi sinh vật hiếu khí, không lớn hơn 5 000 CFU/g
2 Salmonella spp Không được có
Bột vani
Vani thường được dùng cho việc tạo hương, cải thiện chất lượng cảm quan cho sản phẩm
2.8.2 Tính chất vật lý và hóa học
Hương vani tổng hợp, với công thức hóa học C3H8O8, là một hợp chất vô cơ thuộc nhóm phenolic aldehyde Nó thường được sử dụng trong ngành thực phẩm dưới hai dạng chính: dạng lỏng và dạng tinh thể rắn.
Hương vani được sử dụng ở dạng bột trong báo cáo này Vanillin có nhiệt độ nóng chảy khoảng 80-81ºC, và tinh thể vani ít tan trong nước, với tỷ lệ khoảng 1g/100mL nước Tuy nhiên, vanillin tan tốt trong dầu và cồn.
- Không có quy định về giới hạn tối đa cho loại phụ gia này
Bảng 2.19: Chỉ tiêu chất lượng của bột vani
Chất bột dạng tinh thể hoặc dạng kim có kích thước đồng đều, khô, rời, không vón cục
Màu Màu trắng hoặc vàng nhạt
Mùi Mùi vani tự nhiên
Hàm lượng C8H8O3, % khối lượng, không nhỏ hơn 97,0
Ascorbic acid
Ascorbic acid, kết hợp với Potassium iodate, được sử dụng như một chất bảo quản và chất chống oxi hóa cho sản phẩm Nó không chỉ giúp giảm pH mà còn cân bằng các đặc tính cảm quan, đặc biệt là hương vị của sản phẩm.
2.9.2 Tính chất vật lý và hóa học
Hình 2.7: Công thức cấu tạo của acid ascorbic
- Có dạng tinh thể không màu hoặc bột kết tinh trắng, màu sẫm dần khi để ngoài không khí ẩm
- Dễ tan trong nước, không tan trong các dung môi hữu cơ như: ether, chloroform, benzen
- Nhiệt độ nóng chảy là 193ºC kèm theo sự phân hủy
- Bền trong môi trường acid, trung tính, không bền trong môi trường kiềm
Bảng 2.20: Chỉ tiêu lý hóa của acid ascorbic
Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu
Hàm lượng C6H8O6, % khối lượng chất khô, không nhỏ hơn 99,0
Hao hụt khối lượng khi sấy, % khối lượng, không lớn hơn 0,4
Góc quay cực riêng Từ +20,5° đến +21,5° pH (dung dịch 1/50) Từ 2,4 đến 2,8
Hàm lượng tro sulfate, % khối lượng, không lớn hơn 0,1
Hàm lượng chì, mg/kg, không lớn hơn 2
Potassium iodide
Potassium iodide (KI) được sử dụng kết hợp với acid ascorbic để bảo quản sản phẩm nhờ vào tính chất kháng khuẩn của nó Ngoài ra, KI còn cung cấp một lượng iốt cần thiết, hỗ trợ sức khỏe cho người tiêu dùng bị thiếu iốt.
2.10.2 Tính chất vật lý và hóa học
Bảng 2.21: Tính chất vật lý của potassium iodide
Công thức phân tử KI
Trạng thái Chất rắn màu trắng
Khối lượng riêng 3,123 g/cm 3 Điểm nóng chảy 681ºC Điểm sôi 1330 ºC Độ hòa tan 2g/ 100mL (ethanol)
Tan trong acetone (1,31 g/100mL) Tan ít trong ete, amoniac
Bảng 2.22: Chỉ tiêu hóa lý của potassium iodide
Tên chỉ tiêu Mức yêu cầu
Hao hụt khối lượng khi sấy, % khối lượng, không lớn hơn 0,5%
Tính acid hoặc tính kiềm Đạt yêu cầu mô tả trong phần phương pháp thử Hàm lượng chì, mg/kg, không lớn hơn 2,0
Hàm lượng KIO3, không nhỏ hơn 99,0%
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất pudding sữa
Hình 3.1: Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất pudding sữa
Thuyết mình quy trình công nghệ sản xuất pudding sữa
3.2.1 Quy trình đi từ nguyên liệu: sữa tươi
Mục đích: hoàn thiện, điều chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa
Để điều chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa, nếu sữa vượt quá mức mong muốn, cần thực hiện quá trình ly tâm để tách bớt chất béo Ngược lại, nếu sữa có hàm lượng chất béo thấp hơn yêu cầu, có thể bổ sung dầu thực vật cho đến khi đạt được mức chất béo mong muốn.
Thông số công nghệ: hàm lượng chất béo trong sữa (tùy mong muốn của nhà sản xuất)
Thiết bị: Thiết bị ly tâm dạng đĩa
Hình 3.2: Thiết bị ly tâm dạng dĩa
Thiết bị bao gồm thân máy với thùng quay bên trong, kết nối với motor truyền động qua trục dẫn Các đĩa quay xếp chồng lên nhau, tạo ra lỗ ly tâm để dẫn sữa theo phương thẳng đứng Sữa được nạp vào qua ống trung tâm và chảy vào các khoảng trống giữa các đĩa Dưới lực ly tâm, sữa tách thành hai phần: cream nhẹ hơn di chuyển về trục quay, trong khi sữa gầy nặng hơn di chuyển ra ngoài Phần cream sau đó được bổ sung vào sữa để đạt hàm lượng chất béo mong muốn Trước khi tách béo, sữa được gia nhiệt từ 55 đến 65ºC.
3.2.1.2 Điều chỉnh hàm lượng chất khô
Mục đích: hoàn thiện, điều chỉnh hàm lượng protein trong sữa để tối ưu cho quá trình ủ tạo gel
Bổ sung sữa bột gầy vào sữa theo tỉ lệ thích hợp để thu được hàm lượng chất khô mong muốn
Thông số công nghệ: hàm lượng chất khô trong sữa cuối quá trình khoảng 15% Thiết bị: bồn khuấy trộn
Hoàn thiện: bổ sung chất béo, đường và phụ gia vào sữa để hỗ trợ cho quá trình tạo gel trong công đoạn ủ
Bổ sung dầu thực vật vào sữa với tỉ lệ hợp lý, sau đó thêm đường và các phụ gia tương ứng để hỗ trợ quá trình tạo gel Các thành phần bổ sung sẽ tan vào sữa và phân bố đồng đều, tạo nên sự hòa quyện hoàn hảo.
Tỉ lệ bổ sung phụ gia
Bảng 3.1: Tỉ lệ phụ gia
Tên chất Phần trăm khối lượng sữa
Béo thực vật 10% Đường sucrose 8%
Thiết bị: bồn phối trộn có cánh khuấy
Hình 3.3: Bồn phối trộn có cánh khuấy
Hoàn thiện: cải thiện tính chất cảm quan khi giảm bọt khí, bay hơi cấu tử hương không mong muốn
Chuẩn bị: tăng khả năng truyền nhiệt của hỗn hợp, tăng độ chính xác của các dụng cụ đo
Các khí phân tán, hòa tan và hơi nước cùng với các chất dễ bay hơi khác sẽ thoát ra khỏi thiết bị Nước và một số thành phần sẽ được ngưng tụ và chuyển sang dạng lỏng, sau đó chảy xuống đáy thiết bị Khí và các thành phần không ngưng tụ sẽ được bơm chân không để thải ra ngoài.
Thông số công nghệ: Nhiệt độ hỗn hợp 70 o C Áp suất chân không
Thiết bị: thiết bị bài khí chân không
Hình 3.4: Thiết bị bài khí chân không
Mục đích: hoàn thiện, ổn định hệ nhũ tương, chống lại sự tách pha do trọng lực Biến đổi:
Chất nhũ hóa giúp giảm sức căng bề mặt giữa hai pha trong hệ nhũ tương, tạo ra màng bọc xung quanh các hạt cầu béo của sữa Các chất nhũ hóa như carrageenan, guar gum và xanthan gum được bổ sung để cải thiện tính đồng nhất Khi sữa được đưa qua khe hẹp của máy đồng hóa, các hạt cầu béo và chất hòa tan bị giảm kích thước, giúp phân bố đều hơn trong pha liên tục Sau khi đi qua khe hẹp, các hạt phân tán va đập vào bề mặt cứng của máy, làm vỡ và giảm kích thước hạt Quá trình này cũng làm giảm kích thước của các micelle protein trong sữa, góp phần cải thiện cấu trúc gel của sản phẩm.
Thông số công nghệ: áp suất đồng hóa 100 – 250 bar
Thiết bị: Thiết bị đồng hóa áp lực cao
Hình 3.5: Thiết bị đồng hóa áp suất cao
Khi đi qua khe hẹp, diện tích giảm dần sẽ làm tăng tốc độ chuyển động của hệ nhũ tương Thiết bị hoạt động dựa trên các nguyên lý như chảy rối, xâm thực khí và lực cơ học.
Mục đích của quá trình này là bảo quản và tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật, đồng thời vô hoạt hóa các enzyme không thuận nghịch, nhằm ổn định thành phần hóa học của pudding và kéo dài thời gian bảo quản.
Tất cả vi sinh vật, bao gồm cả vi sinh vật gây bệnh và không gây bệnh, đều bị tiêu diệt, trong khi độc tố vi sinh vật bị ức chế Hầu hết các enzyme bị vô hoạt, và một số vitamin, đặc biệt là vitamin B1, B2 và C, bị phân hủy Phản ứng Maillard diễn ra giữa đường khử và các hợp chất chứa nhóm (-NH2), tạo ra các hợp chất khử và chất màu Đồng thời, whey protein cũng bị biến tính một phần.
Thông số công nghệ: Chế độ tiệt trùng UHT 125 o C trong 30 giây
Thiết bị: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
Hình 3.6: Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
Mục đích Điều chỉnh nhiệt độ thích hợp để quá trình ủ diễn ra, tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành cấu trúc gel ổn định và bền
Nhiệt độ của khối bán thành phẩm được giảm xuống đồng đều
Thông số công nghệ : Nhiệt độ: 18-20℃
Thiết bị: Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng
Hình 3.7: Thiết bị trao đổi nhiệt bản mỏng
Hoàn thiện sản phẩm cuối cùng, đảm bảo phân chia sản phẩm vào các hộp, tạo ra
28 các đơn vị sản phẩm phù hợp với quy cách sản phẩm với độ đồng đều nhất định
Hình 3.8: Thiết bị đóng gói
Để đảm bảo quá trình chiết rót bán thành phẩm dạng lỏng trong môi trường vô trùng, cần sử dụng thiết bị chiết rót chuyên dụng Cần lưu ý rằng, với nhiệt độ thấp và nồng độ chất khô cao, độ nhớt của sản phẩm có thể tăng, gây khó khăn cho việc chiết rót.
Nhằm tạo cấu trúc gel cho sản phẩm, hoàn thiện pudding sữa để tạo giá trị cảm quan cho người tiêu dùng
Cấu trúc gel được hình thành thông qua việc tạo ra các liên kết mạng lưới, nhốt các thành phần khác trong mạng gel Đối với carrageenan, tính chất gel và độ nhớt của sản phẩm phụ thuộc vào loại carrageenan sử dụng Khi áp dụng cho sản phẩm từ sữa như pudding sữa, kết hợp giữa kappa carrageenan và iota carrageenan sẽ tạo ra hệ gel vừa chắc chắn, mịn màng, vừa có độ đàn hồi, mang lại kết cấu creamy Đối với galactomannan, hệ gel của mannan có sự phân bố mannose không đồng đều, cho phép các vùng không chứa mannose tương tác với cấu trúc xoắn của kappa carrageenan, tạo ra hệ gel vừa chắc vừa đàn hồi cao.
Người ta thường kết hợp kappa carrageenan và iota carrageenan để tiết kiệm chi phí Kappa carrageenan tương tác với protein trong sữa, tạo thành mạng lưới gel yếu trong pha lỏng và tương tác với các amino acid tích điện dương trên bề mặt micelle của kappa casein Sự kết hợp của xanthan gum với hai loại hydrocolloid khác giúp hệ gel ít co rút, đồng thời tương tác với galactomannan tăng cường độ nhớt và khả năng gel hóa Hệ gel galactomannan có cấu trúc chính từ mannose, được thay thế một phần bởi galactose mạch nhánh, ảnh hưởng đến mức độ tương tác với xanthan gum.
Hình 3.9: Liên kết giữa kappa carrageenan và kappa casein trong sữa
Nhiệt độ tạo đông: 18-20℃, thời gian ủ: 2h
Sau khi sản phẩm được rót vào bao bì và làm nguội, chúng sẽ được chuyển vào phòng ủ với nhiệt độ thấp Tại đây, sản phẩm sẽ được giữ yên và không có sự dịch chuyển trong suốt quá trình ủ.
3.2.2 Quy trình đi từ nguyên liệu: sữa bột gầy
Chuẩn bị: chuyển trạng thái sữa từ dạng bột sang dạng lỏng để thực hiện qui trình chế biến pudding
Sữa thay đổi trạng thái từ rắn sang lỏng, các hạt sữa hòa tan vào nước Nước công nghệ được gia nhiệt lên 50 o C rồi bơm vào bồn
Thông số công nghệ: nhiệt độ hỗn hợp khoảng 45 o C
Thiết bị: bồn phối trộn có phễu xoay
Bồn trụ đứng được trang bị bộ phận phễu xoay tròn ở đáy, giúp quá trình hòa trộn hiệu quả Đầu tiên, nước ấm được bơm vào bồn, sau đó sữa bột được thêm vào Hỗn hợp này đi qua phễu xoay và được bơm li tâm, tuần hoàn lại vào bồn, giúp sữa bột dễ dàng phân tán trong nước, tạo ra sữa hoàn nguyên.
3.2.2.2 Các giai đoạn còn lại
Các giai đoạn sản xuất pudding sữa từ sữa bột gầy sau quá trình hoàn nguyên tương tự như sữa tươi
KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT
Ứng dụng chất bảo quản tự nhiên Nisin trong sản xuất pudding sữa
Nisin là một peptit kháng khuẩn đa vòng, được cấu tạo từ 34 gốc axit amin như lanthionine, methyllanthionine, didehydroalanine và axit didehydroaminobutyric Với khả năng kháng khuẩn tốt, Nisin được sử dụng rộng rãi như một phụ gia bảo quản trong thực phẩm, không làm ảnh hưởng đến chất dinh dưỡng, màu sắc, mùi vị hay trạng thái của sản phẩm Đặc biệt, trong sản phẩm pudding sữa, Nisin giúp ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật mà không làm thay đổi các tính chất cảm quan, đồng thời giảm thiểu quá trình xử lý nhiệt Nghiên cứu năm 2014 tại Nhật Bản cho thấy việc bổ sung Nisin A với hàm lượng 80 IU g-1 cho pudding sữa 5% béo và 120 IU g-1 cho pudding 7,5% béo có hiệu quả tích cực trong việc kéo dài thời gian bảo quản và duy trì các tính chất cảm quan so với mẫu không bổ sung Nisin.
Bổ sung chất xơ vào sản phẩm pudding sữa
Pudding sữa là thực phẩm giàu dinh dưỡng và protein, nhưng lại thiếu chất xơ Do đó, việc tìm kiếm phương pháp để bổ sung hàm lượng chất xơ trong pudding trở nên cần thiết nhằm nâng cao giá trị dinh dưỡng và đa dạng hóa các sản phẩm pudding Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để giải quyết vấn đề này.
Nghiên cứu đã thực hiện 32 thử nghiệm nhằm bổ sung chất xơ vào sản phẩm pudding từ tinh bột ngô và măng tre Kết quả cho thấy, với tỷ lệ bổ sung 1,4% và 2%, pudding không bị biến đổi nhiều về cấu trúc và đặc tính hóa lý, đồng thời vẫn đạt yêu cầu cảm quan chấp nhận được Việc bổ sung chất xơ mở ra hướng đi mới không chỉ cho pudding mà còn cho các sản phẩm từ sữa Tuy nhiên, do các đặc tính riêng của pudding và tiêu chí của người tiêu dùng, cần tiến hành thêm nhiều nghiên cứu để tối ưu hóa nguồn nguyên liệu xơ và hàm lượng bổ sung mà không ảnh hưởng đến các đặc tính của sản phẩm.
Đa dạng hóa sản phẩm pudding
Để cạnh tranh hiệu quả với các sản phẩm pudding đóng hộp trên thị trường và thu hút đông đảo khách hàng, sản phẩm pudding sữa cần đa dạng về mẫu mã và hương vị, nhắm đến từng đối tượng cụ thể Nhóm sản xuất có thể điều chỉnh nguyên liệu và hàm lượng ban đầu để phát triển các dòng sản phẩm pudding phong phú hơn.
Pudding sữa có thể được cải tiến với các hương vị như chocolate, vanilla và trái cây, tạo ra sự đa dạng trong sản phẩm và thu hút nhiều đối tượng khách hàng khác nhau.
Pudding chứa hàm lượng béo thấp hoặc không béo là lựa chọn lý tưởng cho những khách hàng tìm kiếm sản phẩm ít hoặc không có chất béo Pudding với hàm lượng béo thấp sử dụng sữa tươi 2% mà không thêm sữa bột gầy, trong khi pudding không béo hoàn toàn được làm từ sữa bột gầy mà không có sữa tươi.
Pudding giàu protein là sản phẩm được chế biến bằng cách bổ sung whey protein isolate và soy protein isolate, giúp tăng cường hàm lượng protein trong sản phẩm.
✓ Pudding không đường: Thay thế nguyên liệu sucrose trong quy trình bằng các chất tạo ngọt không có giá trị dinh dưỡng như Aspartame
Pudding có thể được nâng cao giá trị bằng cách bổ sung thêm thạch và trái cây, tạo nên sự phong phú và hấp dẫn cho sản phẩm.
