báo cáo tiểu luận môn công nghệ bao bì và đóng gói thực phẩmquá trình chế biến sữa tiệt trùng và công nghệ đóng gói

TP Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 12 năm 2013

Giải thích quy trình công nghệ

Công nghệ bao gói vô trùng

Tìm hiểu về bao bì Aseptic

Nguyên liệu Sữa tươi

Thường sử dùng ba nguyên liệu chính:

Nguyên liệu Sữa tươi

Thành phần hoá học của sữa bò:

Nguyên liệu Sữa tươi Sữa bò

Casein chiếm 80% protein trong sữa.

Có 4 loại αs ,β, γ,κ, tồn tại ở dạng micelle và bị đông tụ ở pH = 4,6

Các protein hoà tan khác β-lactoglobulin, lactoglobulin, lactoglobulin, α-lactabulbumin, pepton… và không bị đông tụ ở pH 4,6.

Casein protein cung

cấp các axit amin cơ thể quan trọng phục vụ cho việc xây dựng

các khối cơ bắp.

Casein protein cung

cấp các axit amin cơ thể quan trọng phục vụ cho việc xây dựng

các khối cơ bắp.

Nguyên liệu Sữa tươi Sữa bò

Chất béo

Chủ yếu là triglyceride ngoài ra còn có

diglyceride, cholesteride, ceride…… chiếm một lượng rất nhỏ

Là đường lactose tồn tại ở 2 dạng : α-lactoglobulin, α-lactose monohydrate, β-lactoglobulin, α-lactose anhydrous.

Là đường lactose tồn tại ở 2 dạng : α-lactoglobulin, α-lactose monohydrate, β-lactoglobulin, α-lactose anhydrous.

Cacbonhydrat

Nguyên liệu Sữa tươi Sữa bò

Chất khoáng

 Tồn tại ở dạng hoà tan hoặc dạng keo (kết hợp với casein), chiếm hàm lượng cao nhất là calium,

phosphore và magnesium.

 Tồn tại ở dạng hoà tan hoặc dạng keo (kết hợp với casein), chiếm hàm lượng cao nhất là calium,

phosphore và magnesium.

Ngoài các thành phần trên trong sữa tươi còn có các enzyme, vitamin, hormone và các chất khí

Để sản xuất sữa tiệt trùng, một trong những yêu cầu quan

trọng nhất là hàm lượng serum protein trong sữa không vượt quá 0.4 g/l.

vitamin, hormone và các chất khí

trọng nhất là hàm lượng serum protein trong sữa không vượt quá 0.4 g/l.

Serum protein là protein kém bền với nhiệt dễ bị đông tụ trong quá trình tiệt trùng và làm ảnh hưởn đến cảm quam của thực phẩm

Trong sữa tươi đã qua xử lý sơ bộ nếu hàm lượng các vi sinh vật vượt quá 104

CFU/ml thì thời gian bảo quản không quá 3 ngày

Nguyên liệu Sữa tươi Sữa hoàng nguyên Sữa hoàng nguyên & sữa tái chế& sữa tái chế

Sữa hoàn nguyên (reconstituted milk)

Là sữa được pha chế bằng cách hoà tan sữa bột với

Sữa tái chế (recombined milk )

Được pha chế bằng các phối trộn giữa bột sữa gầy với chất béo khan từ sữa ( anhydrous milk fat-lactoglobulin, α-AMF) với nước

Được pha chế bằng các phối trộn giữa bột sữa gầy với chất béo khan từ sữa ( anhydrous milk fat-lactoglobulin, α-AMF) với nước

Nguyên liệu Sữa tươi Nguyên liệu khác

Chất béo khan từ sữa (AMF) và cream

Chất hương và chất tạo màu

Để đa dạng hoá các chỉ tiêu cảm quan của thực phẩm

Để đa dạng hoá các chỉ tiêu cảm quan của thực phẩm

Chất nhũ hoá và chất hiệu chỉnh độ nhớt

Dùng khi sử dụng nguồn nguyên liệu là sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế để sản xuất sữa tiệt trùng

Dùng khi sử dụng nguồn nguyên liệu là sữa hoàn nguyên hoặc sữa tái chế để sản xuất sữa tiệt trùng

Saccharose sử dụng ở dạng tinh thể

Để bổ sung độ ngọt cho sản phẩm

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG

QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SỮA TIỆT TRÙNG

Sơ đồ khối quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT:

Giải thích quy trình công nghệ Chuẩn hóa

Là quá trình hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa tuỳ theo quốc gia và cơ sở sản xuất mà hàm lượng sẽ khác

nhau thông thường là 3,5%.

Là quá trình hiệu chỉnh hàm lượng chất béo trong sữa tuỳ theo quốc gia và cơ sở sản xuất mà hàm lượng sẽ khác

nhau thông thường là 3,5%.

Mục đích công nghệ Hoàn thiện

Nguyên liệu có hàm lượng chất béo cao so với yêu cầu

Nguyên liệu có hàm lượng

chất béo cao so với yêu cầu Sẽ tách bớt chất béo

Nguyên liệu có hàm lượng thấp hơn so với yêu cầu

Nguyên liệu có hàm lượng thấp hơn so với yêu cầu

Giải thích quy trình công nghệ Chuẩn hóa

Các biến đổi của nguyên liệu

 Các chỉ tiêu vật lý của sữa sẽ thay đổi như tỉ trọng,

Đầu tiên, sữa tươi được bơm vào thiết bị trao đổi

nhiệt làm tăng độ ấm của sữa lên đến 55-56˚C sau đó đưa vào thiết bị ly tâm để phân riêng thành hai dòng

Nguyên tắc chuẩn hoá sữa tươi nguyên liệu có 4% béo còn sữa thành phần có 3%:

Nguyên tắc chuẩn hoá sữa tươi nguyên liệu có 4% béo còn sữa thành phần có 3%:

Giải thích quy trình công nghệ Bài khí

Mục đích công nghệ

 Tăng hiệu quả quá trình đồng hoá tách bỏ các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu trong sữa và chất lượng sản

Giải thích quy trình công nghệ Bài khí

Cách tiến hành

Bộ phận ngưng tụ (1) được nối với một bơm chân không Người ta thiết kế hệ thống vào và ra cho tác nhân lạnh của bộ phận ngưng tụ xuyên qua nắp thiết bị sữa được bơm vào theo phương pháp tiếp tuyến với ống

hình trụ qua cửa (2) các khí phân tán và một phần hơi thoát

ra khỏi sữa sẽ làm tăng tốc độ dòng chuyển động của sữa theo

các dòng xoáy đi xuống phía đưới của thiết bị sữa được thoát

ra ngoài theo cửa (3).

Bộ phận ngưng tụ (1) được nối với một bơm chân không Người ta thiết kế hệ thống vào và ra cho tác nhân lạnh của bộ phận ngưng tụ xuyên qua nắp thiết bị sữa được bơm vào theo phương pháp tiếp tuyến với ống

hình trụ qua cửa (2) các khí phân tán và một phần hơi thoát

ra khỏi sữa sẽ làm tăng tốc độ dòng chuyển động của sữa theo

các dòng xoáy đi xuống phía đưới của thiết bị sữa được thoát

ra ngoài theo cửa (3).

Giải thích quy trình công nghệ Đồng hóa

của hạt cầu béo giảm đi, nhiệt độ sữa tăng nhẹ do tác động của áp suất

Vật lý : Kích thước của hạt cầu béo giảm đi, nhiệt độ sữa tăng nhẹ do tác động của áp suất

Hoá lý : Diện tích giữa hai

pha dầu và nước trong hệ nhũ tương sẽ tăng, từ đó làm tăng sức căng bề mặt của các hạt cầu béo trong hệ.

Hoá lý : Diện tích giữa hai pha dầu và nước trong hệ nhũ tương sẽ tăng, từ đó làm tăng sức căng bề mặt của các hạt cầu béo trong hệ.

Giải thích quy trình công nghệ Đồng hóa

Khi chất lỏng được bơm lên áp suất cao đủ thắng lò xo van đồng hoá được nâng lên khỏi đế van tạo khe hở hẹp giữa van và đế van chất lỏng sẽ ra thoát khỏi khe hở khi một lượng chất lỏng đã thoát ra áp suất sẽ giảm

lò xo đẩy van đồng hoá hạ xuống tỳ chặt vào đế van chu kỳ được lặp lại liên tục.

Khi chất lỏng được bơm lên áp suất cao đủ thắng lò xo van đồng hoá được nâng lên khỏi đế van tạo khe hở hẹp giữa van và đế van chất lỏng sẽ ra thoát khỏi khe hở khi một lượng chất lỏng đã thoát ra áp suất sẽ giảm

lò xo đẩy van đồng hoá hạ xuống tỳ chặt vào đế van chu kỳ được lặp lại liên tục.

Giải thích quy trình công nghệ Tiệt trùng UHT

Giải thích quy trình công nghệ Rót sản phẩm

Mục đích công nghệ

 Hoàn thiện sản phẩm Các biến đổi nguyên liệu

 Trong điều kiên vô trùng quá trình rót sản phẩm vào bao bì giấy không làm biến đổi gây ảnh hưởng đến chất lượng sữa tiệt trùng.

Thiết bị

 Sử dụng tủ rót vô trùng

 Hiện nay người ta kết hợp tạo hình và tiệt trùng bao bì rồi rót sữa vào bao bì trên cùng một hệ thống thiết bị rót

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Là quá trình mà thực phẩm và bao bì được tiệt trùng riêng sau đó được chiết rót và làm kín trong môi trường

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Công nghệ đóng lon “cổ điển”

 Công nghệ đóng lon/chai và hấp tiệt trùng phát mình từ năm 1975.

Sử dụng các loại bao bì chịu nhiệt tốt.

Khó kiểm soát được vi sinh vật đặc biệt là bào tử vi khuẩn

Sử dụng các loại bao bì chịu nhiệt tốt.

Khó kiểm soát được vi sinh vật đặc biệt là bào tử vi khuẩn

LƯU Ý

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Công nghệ đóng lon “cổ điển”

Sản phẩm đã được gia nhiệt trước sau đó cho vào lon

chứa, và lon chứa được tiệt trùng bằng chính sản phẩm gia nhiệt khi đó:

Gia nhiệt, chưa đạt được nhiệt độ tiệt trùng (khoảng 1400C) do vậy rất có thể còn tồn tại bào tử vi khuẩn.

 Gia nhiệt ở nhiệt độ tiệt trùng nhưng lon chứa chỉ dừng lại ở “lon sạch”, và lon này lại được “tiệt trùng” bằng sản phẩm Do vậy, nguy cơ tái nhiễm vi sinh vật từ lon chứa rất cao.

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Lịch sử công nghệ đóng gói vô trùng

 1951: Tetra Pak công bố công nghệ đóng gói vô trùng đầu tiên: công nghệ rót liên tục sản phẩm “sữa” tiệt trùng vào ống bao bì giấy kín trong môi trường tiệt trùng.

 1951: Tetra Pak công bố công nghệ đóng gói vô trùng đầu tiên: công nghệ rót liên tục sản phẩm “sữa” tiệt trùng vào ống bao bì giấy kín trong môi trường tiệt trùng.

 1954: Tetra Pak hợp tác với Ursina/Alpura đóng sản phẩm tiệt trùng trong bao bì giấy cho sản phẩm sữa “tiệt trùng”.

 1954: Tetra Pak hợp tác với Ursina/Alpura đóng sản phẩm tiệt trùng trong bao bì giấy cho sản phẩm sữa “tiệt trùng”.

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Lịch sử công nghệ đóng gói vô trùng

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Lịch sử công nghệ đóng gói vô trùng

• Sản phẩm và bao bì đều được tiệt trùng, sau đó quá trình chiết rót lại được thực hiện trong điều kiện vô

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Nguyên tắc hoạt động của máy chiết rót vô trùng

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Nguyên tắc hoạt động của máy chiết rót vô trùng  Sữa được tiệt trùng ngoài bao bì bằng thiết bị tiệt

trùng liên tục dạng ống lồng ống hoặc dạng bản mỏng sau đó được đóng bao bì.

 Sữa được tiệt trùng ngoài bao bì bằng thiết bị tiệt trùng liên tục dạng ống lồng ống hoặc dạng bản mỏng sau đó được đóng bao bì.

 Các lớp vật liệu giấy được in

nhãn theo yêu cầu của xí nghiệp sản xuất, sau đó được ghép cùng với các lớp vật liệu khác và

quấn thành từng cuộn có chiều rộng bằng chu vi của thân trụ hộp (phải có phần ghép mí thân).

 Các lớp vật liệu giấy được in

nhãn theo yêu cầu của xí nghiệp sản xuất, sau đó được ghép cùng với các lớp vật liệu khác và

quấn thành từng cuộn có chiều rộng bằng chu vi của thân trụ hộp (phải có phần ghép mí thân).

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Nguyên tắc hoạt động của máy chiết rót vô trùng

Trước khi chiết rót cuộn nguyên liệu

 Bao bì được tiệt trùng bằng dung dịch H2O2

 Sấy khô trong phòng kín vô trùng rồi được đưa vào máy hàn dọc thân hộp và ghép đáy.

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Nguyên tắc hoạt động của máy chiết rót vô trùng

 Sữa được rót định lượng vào hộp và bao bì được hàn ghép mí đầu, cắt rời, xếp góc.

 Hộp sản phẩm được dòng nước phun để làm sạch chất lỏng dính ở các mối hàn đầu và đáy, sau đó được thổi không khí nóng để khô hộp

 Số lượng 4 hay 6 hộp sản phẩm được xếp khối và bọc màng có PVC hoặc màng copolymer eva.

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Nguyên tắc hoạt động của máy chiết rót vô trùng

 Sau khi đóng bao bì, sản phẩm được giữ ở nhiệt độ thường trong thời gian 6 tháng vẫn giữ được chất lượng sản phẩm

 Sau khi đóng bao bì, sản phẩm được giữ ở nhiệt độ thường trong thời gian 6 tháng vẫn giữ được chất lượng sản phẩm

 Sau khi mở bao bì sử dụng, phần thực phẩm còn thừa lại phải được bảo quản lạnh 5-lactoglobulin, α- 10°C, thời gian bảo quản có thể 5 ngày.

 Sau khi mở bao bì sử dụng, phần thực phẩm còn thừa lại phải được bảo quản lạnh 5-lactoglobulin, α- 10°C, thời gian bảo quản có thể 5 ngày.

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Nguyên tắc hoạt động của máy chiết rót vô trùng

Hình :sơ đồ cơ bản về thiết bị chiết rót Tetra Pak A3/speed

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Tiệt trùng bao bì

Bao bì được tiệt trùng bằng cách lội qua bể oxy già 35%, 85oC, sau đó được làm khô và tiệt trùng bằng UV trong môi trường vô trùng.

Nguyên tắc công nghệ vô trùng

 Khí tiệt trùng được làm sạch ở 360oC và được cấp

vào buồng vô trùng tạo áp dương duy trì điều kiện vô trùng cho hệ thống rót Các thông số này được kiểm soát tự động.

 Hiệu quả tiệt trùng bao bì đối với các thiết bị Tetra Pak là 6 (giảm 106) của Bacillus subtilis.

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Quá trình hình thành ống giấy kín – mối hàn dọc

Nguyên tắc công nghệ vô trùng

Dựa trên nguyên tắc cảm ứng nhiệt thông qua sự cảm ứng điện từ giữa inductor và lớp nhôm của bao bì.

Dựa trên nguyên tắc cảm ứng nhiệt thông qua sự cảm ứng điện từ giữa inductor và lớp nhôm của bao bì.

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

Tiệt trùng bao bì

Hiệu quả tiệt trùng bao bì phụ thuộc vào nồng độ peroxide, thời gian tiếp xúc của bao bì với peroxide và nhiệt độ của peroxide

Nguyên tắc công nghệ vô trùng

 Độ sạch của bao bì cũng quyết định lượng vi sinh vật sống sót sau tiệt trùng bao bì.

 Đô sạch bao bì phụ thuộc vào quy trình sản xuất, vận chuyển và lưu trữ bao bì, phụ thuộc vào độ sạch của phòng rót và độ sạch của tay công nhân vận hành khi tiếp xúc với bao bì.

CÔNG NGHỆ BAO GÓI VÔ TRÙNG

• Máy màng co của Tetra Pak là thiết bị hiệu quả,

gọn nhẹ, có thể chuyển đổi chỉ bằng một nút nhấn,

đáp ứng mọi nhu cầu đóng gói theo lốc khác nhau.

• Máy màng co của Tetra Pak là thiết bị hiệu quả,

gọn nhẹ, có thể chuyển đổi chỉ bằng một nút nhấn,

đáp ứng mọi nhu cầu đóng gói theo lốc khác nhau.

Bao bì Aseptic

Bao bì Aseptic

Cấu tạo

 Là loại bao bì màng ghép rất nhẹ nhằm mục đích vô trùng, đảm bảo chất lượng tươi ban đầu cho sản phẩm giàu dinh dưỡng, vitamin từ nguồn nguyên liệu.

 Là loại bao bì màng ghép rất nhẹ nhằm mục đích vô trùng, đảm bảo chất lượng tươi ban đầu cho sản phẩm giàu dinh dưỡng, vitamin từ nguồn nguyên liệu.

 Bao bì nhẹ, có tính bảo vệ môi trường, tiện ích cho sử dụng, chuyên chở, phân phối sản phẩm ở thời gian dài.

 Bao bì nhẹ, có tính bảo vệ môi trường, tiện ích cho sử dụng, chuyên chở, phân phối sản phẩm ở thời gian dài.

Lớp 4: phoi nhôm giúp

ngăn 5 sang, mùi tác động

Bao bì Aseptic

Đặc điểm

 Sử dụng loại plastic PE lặp lại 4 lần với ba chức năng khác nhau.

Mỗi lớp màng PE được sử dụng với mục đích đạt hiệu quả kinh tế cao như: tạo lớp che phủ bên ngoài cùng bằng HDPE, tạo lớp màng trong cùng dể hàn nhiệt (ghép mí than bằng LDPE chỉ áp dụng nhiệt độ hàn khoảng 110-lactoglobulin, α- 120°C.

Mỗi lớp màng PE được sử dụng với mục đích đạt hiệu quả kinh tế cao như: tạo lớp che phủ bên ngoài cùng bằng HDPE, tạo lớp màng trong cùng dể hàn nhiệt (ghép mí than bằng LDPE chỉ áp dụng nhiệt độ hàn

Bao bì Aseptic

Đặc điểm

 Sử dụng màng nhôm, màng ionomer dạng chất keo kết dính và màng PE trong cùng đã tạo nên tính

thuận lợi

 Nơi cắm ống hút vào uống là bề mặt hình

tròn nhỏ được che chở bởi chỉ ba lớp này, tạo nên sự dể dàng đục lỗ chỉ bằng đầu nhon của ống hút plastic.

 Nơi cắm ống hút vào uống là bề mặt hình tròn nhỏ được che chở bởi chỉ ba lớp này, tạo nên sự dể dàng đục lỗ chỉ bằng đầu nhon của ống hút plastic.

Lớp màng nhôm trợ giúp khả năng chống thấm khí hơi của màng PE, đồng thời chống ánh sang đi qua màng

PE ở vị trí đục lỗ cắm ống hút.

Lớp màng nhôm trợ giúp khả năng chống thấm khí hơi của màng PE, đồng thời chống ánh sang đi qua màng

PE ở vị trí đục lỗ cắm ống hút.

Bao bì Aseptic

Đặc tính của các lớp vật liệu bao bì

 Polyethylene (PE)

• Polyethylene được sản xuất từ sự trùng hợp khí ethylene (C2H4) tạo thành mạch polymer ( -lactoglobulin, α- CH2 – CH2 -lactoglobulin, α- )n.

• Polyethylene được sản xuất từ sự trùng hợp khí ethylene (C2H4) tạo thành mạch polymer ( -lactoglobulin, α- CH2 – CH2 -lactoglobulin, α- )n.

Bao bì Aseptic

Đặc tính của các lớp vật liệu bao bì

 Giấy nhôm

 Chống được tia cực tím do đó nhôm được dùng ở dạng lá nhôm ghép với các vật liệu khác nhau như plastic để bao gói thực phẩm, chống thoát hương, chống tia cực tím.

 Chống được tia cực tím do đó nhôm được dùng ở dạng lá nhôm ghép với các vật liệu khác nhau như plastic để bao gói thực phẩm, chống thoát hương, chống tia cực tím.

 Nhôm được sử dụng làm bao bì thực phẩm có độ tinh khiết 99-lactoglobulin, α-99,8%.

 Nhôm được sử dụng làm bao bì thực phẩm có độ tinh khiết 99-lactoglobulin, α-99,8%.