TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
KỸ THUẬT A Ì
i
A Ì SỮA T T T
GVHD: PGS.TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO
Tháng 05 năm 2010
1. Giới thiệu:
1.1 Sản phẩm: sữa tươi tiệt trùng
Những ưu điểm của sản phẩm sữa tiệt trùng:
Sữa tiệt trùng được qua xử lý ở nhiệt độ rất cao (trên 100oc), Nhờ đó toàn bộ enzyme
có trong sữa bị vô hoạt. Sản phẩm sữa tiệt trùng được bảo quản ở nhiệt độ phòng, thời
gian bảo quản có thể kéo dài từ 3-6 tháng.
Nhà sản xuất có thể tiết kiệm được chi phí bảo quản và vận chuyển trong điều kiện
nhiệt độ bình thường ( sữa thanh trùng phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp 5- 7oC).
Người ta có thể sử dụng phương pháp tiệt trùng ngoài bao bì hoặc trong bao bì, bài
này đề cập đến sản phẩm sữa tiệt trùng ngoài bao bì sử dụng nhiệt độ siêu cao UHT
(ultra high temperature).
1.1.1 Quy trình công nghệ:
Hình1: sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng UHT
Sữa nguyên liệu
Chuẩn hóa
Bài khí
Đồng hóa
Rót sản phẩm
Tiệt trùng UHT
Sữa tiệt trùng
UHT
Bao bì giấy vô
trùng
1.1.2 ặc tính sản phẩm:
Thành phần hóa học của sữa bò:
_Nước: 87.1%
_Tổng các chất khô chiếm: 12.9%
+ protein 3.4%
+chất béo 3.9%
+carbohydrate 4.8%
+khoáng 0.8%
Quá trình tiệt trùng trong bao bì diễn ra ở nhiệt độ cao, thời gian dài nên có thể dẫn
đến những bất lợi:
_Một số vitamin bị phân hủy, đặ biệt là B1B2 , C.
_Ở nhiệt độ cao, các hợp chất khử như đường lactose tác dụng với những hợp chất
chứa nhóm NH2 (acid amin, peptid…) theo phản ứng maillard hình thành nên các hợp
chất khử và chất màu.
_Một số protein trong sữa có thể bị biến tính.
Để hạn chế những điều này, ta sử dụng quá trình tiệt trùng ngoài bao bì để giảm thời
gian tiệt trùng, hạn chế tổn thất các cấu tử dinh dưỡng. Sữa sau khi tiệt trùng phải
được rót vào bao bì trong điều kiện vô trùng với bao bì đã được vô trùng. Hiện nay,
loại bao bì được sử dụng là bao bì nhiều lớp, đó là loại bao bì duy nhất hiện nay dùng
cho các sản phẩm tiệt trùng ngoài bao bì, bao bì giấy thì được vô trùng dễ dàng hơn so
với các loại bao bì khác.
1.2 Bao bì nhi u lớp:
Sản phẩm bao bì chứa đựng thực phẩm đã chế biến được yêu cầu đảm bảo độ kín, chống
bất kì sự xâm nhập nào từ môi trường ngoài vào môi trường bên trong, cũng như chống
thấm bất kì thành phần nào từ thực phẩm. Đồng thời còn có những yêu cầu khác như: độ
bền kéo, độ bền chống va đập, trong suốt, sáng bóng và một số tính chất khác như chống
thấm dầu, dung môi, chống tĩnh điện, bền thời tiết, dễ in ấn và có thể thanh trùng tiệt
trùng. Thực tế, không có loại vật liệu nào có thể đồng thời đáp ứng mọi tính chất cần
thiết. Vì thế, cần thiết kết hợp nhiều loại vật liệu bổ sung ưu điểm, che lấp hoàn toàn
khuyết điểm. Do đó, màng ghép nhiều lớp được chế tạo và nhanh chống chiếm ưu thế
trong ngành bao bì thực phẩm.
Phương pháp chế tạo màng ghép nhi u lớp:
_Nhiều màng được chế tạo trên những thiết bị riêng, ghép lại với nhau bằng phương
pháp ép dán nhiệt khi các màng là những polymer có cấu trúc cơ bản tương tự nhau.
_Dùng chất kết dính là các pe đồng trùng hợp để kết dính các loại vật liệu lại với
nhau, tổng lượng chất kính dính của các lớp rất nhỏ, khoảng 15-20% khối lượng các loại
màng chính, có thể có chiều dày rất nhỏ, khoảng 3 µm.
Đa số các màng ghép có dùng chất kết dính đều có ghép lá nhôm, để ngăn cản ánh sáng
thấy được hoặc tia tử ngoại; hoặc có ghép lớp giấy kraft có tính dễ xếp nếp, tăng độ dày,
tính cứng vững của bao bì.
+Ghép lớp pe trong cùng để tạo khả năng hàn dán nhiệt tốt, dễ dàng. Màng ldpe
hay lldpe cũng có thể được phủ ngoài cũng nhằm muc đích chống thấm hơi nước, chống
ướt bao bì.
+Thông thường màng opp được ghép ngoài cùng các bao bì dạng túi nhằm mục
đích bao bì có thể dễ xé mở dễ dàng, in ấn tốt, tạo độ bong cao cho bề mặt bao bì.
_ Màng được đùn qua thiết bị ép đùn( đồng đùn ép nhiều loại vật liệu plastic)
Màng ghép có thể có độ dày khoảng 375µm.
2. Bao bì cho sữa tiệt trùng:
2.1. Giới thiệu chung:
2.1.1 Các lớp bao bì:
Để bao gói sữa tiệt trùng, bao bì phải được cấu tạo tối thiểu 6 lớp vật liệu như sau (tính từ ngoài
vào trong) :
– Polyethylene: có tác dụng chống thấm nước. fgf –hh
–Giấy: để in các thông tin của sản phẩm lên bao bì.
–Carton: tạo độ cứng cho bao bì.
–Polyethylene: để kết nối phần carton với giấy.
–Giấy nhôm: có tác dụng ngăn ngừa ánh sáng từ môi trường bên ngoài tác động đến sản
phẩm, ngăn ngừa sự khuếch tán của nước và các cấu tử khác.
–Polyethylene: giúp cho việc hàn kín bao bì dễ dàng bằng phương pháp ép nhiệt.
Ngoài trừ lớp carton, các lớp còn lại có độ dày rất mỏng, xấp xỉ 20 µm. Riêng lớp giấy nhôm có
độ dày mỏng hơn nữa.
Điểm khác nhau giữa bao bì giấy dành cho sữa tiệt trùng và bao bì giấy dành cho sữa thanh trùng
là ép sát bên trong lớp giấy có đến hai lớp polyethylene mỏng được ngăn cách nhau bởi một lớp
nhôm. Cấu trúc này giúp ngăn cản triệt để ánh sáng và oxy không khí từ môi trường bên ngoài có
thể xâm nhập vào bên trong hộp. Chính vì thế mà sản phẩm có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng
trong thời gian dài.
2.1.2. ặc tính của các lớp vật liệu của bao bì:
– Polyethylene (PE):
Polyethylene được sản xuất từ sự trùng hợp khí ethylene ( C2H4) tạo thành mạch polymer
( - CH2 – CH2 -)n.
Được phân thanh 3 nhóm chính:
LDPE- low density polyethylene : 0.91- 0.925g/cm3
MDPE- medium density polyethylene : 0.926- 0.94g/cm3
HDPE- high density polyethylene : 0.941- 0.965g/cm3
LLDPE-linear low density polyethylene : 0.92g/cm3
Hai loại PE thường dùng trong bao bì nhiều lớp: LDPE và HDPE.
Bảng đặc điểm:
LDPE
HDPE
Đặc điểm:
Trong nhưng có ánh hơi mờ, độ bóng bề mặt
khá cao.
Bị kéo dãn và dễ đứt dưới tác dụng của lực.
Tính chịu nhiệt:
Tnc = 93oC
Tmin = -57oC
Thàn = 120 – 150 oC
Khả năng chống lại các tác nhân:
–Chống thấm nước tốt
–Chống thấm các khí O2, CO2, N2 và hơi
nước kém.
–Chống thấm dầu mỡ kém
Trong mờ, kém mềm dẻo hơn LDPE, tính
cũng vững cao.
Có tính chất cơ lý cao.
Tnc = 121oC
Tnc = -46oC
Tnc = 140=150oC
–Chống thấm nước tốt
–Chống thấm các khí O2, CO2, N2 và hơi
nước tốt.
–Chống thấm dầu mỡ cao hơn.