Tổng quan về công nghệ tiệt trùng UHT
-Sản phẩm axit cao và axit thấp
-Tiệt trùng thương mại
-Ảnh hưởng của nhiệt –giá trị Fo,C, B
*,C
* Ảnh hưởng của nhiệt giá trị Fo, C, B, C
2. Các phương pháp tiệt trùng UHT
-Gián tiếp
-Trực tiếp
-Kết hợp
3. Biến đổi của sữa bò trong quá trình gia nhiệt, tác động đến:
-Chất béo 31004BM
-Chất đạm
- Lactoza
- Khoáng chất
- Vitamin
-Biếnđổivềgiá trị dinh dưỡng
42 trang |
Chia sẻ: haohao89 | Lượt xem: 2978 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Công nghệ chế biến tiệt trùng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1Công nghệ
Chế biến tiệt trùng
Bozena Malmgren
Lund, Sweden
2
Bozena Malmgren
1004BM
2Nội dung
1. Tổng quan về công nghệ tiệt trùng UHT
- Sản phẩm axit cao và axit thấp
- Tiệt trùng thương mại
- Ảnh hưởng của nhiệt – giá trị Fo, C, B*, C*
2. Các phương pháp tiệt trùng UHT
- Gián tiếp
-Trực tiếp
- Kết hợp
3. Biến đổi của sữa bò trong quá trình gia nhiệt,
tác động đến:
- Chất béo
3
1004BM
- Chất đạm
- Lactoza
- Khoáng chất
- Vitamin
- Biến đổi về giá trị dinh dưỡng
Tổng quan về
ô hệ tiệt t ù UHTc ng ng r ng
3Công nghệ tiệt trùng UHT
Môi trường
tiệt trùng
Tiệt trùngTiệt trùng
Rót &
Đóng hộp
5
Sản phẩm tiệt trùng UHT
6
PSD.TPDYS.BM.600_1101,1004BM
4Tiệt trùng thương mại
Một sản phẩm tiệt trùng thương mại cần phải:
►Giữ chất lượng tốt, ổn định, không
hư hỏng trong quá trình bảo quản
►Không chứa các vi khuẩn và các độc
tố có thể gây hại sức khỏe người
tiêu dùng
7
►Không chứa bất cứ vi sinh vật nào
có khả năng sinh sôi, phát triển
khiến gây hỏng sản phẩm, trong quá
trình bảo quản
1004BM
Tế bào sinh dưỡng Bào tử Vi khuẩn gây bệnh
8
Nấm men Nấm mốc Vi-rút
PSD.TPDYS.BM.615,1004BM
5Tế bào sinh dưỡng Vi khuẩn gây bệnh
Virut
Bào tử
9
Nấm men Nấm mốc
Vi rút
Tế bào sinh dưỡng Bào tử Vi khuẩn gây bệnh
Nấm men Nấm mốc
10
6Vi khuẩn
gây bệnh
Tế bào sinh dưỡng Bào tử
Vi rútNấm men Nấm mốc
11
Vi khuẩn
gây bệnhTế bàosinh dưỡng
Bào tử
Vi rútNấm men Nấm mốc
12
713
4,5 – 4,64,2
pH
120
Sản phẩm có thời hạn bảo quản lâu
(long-life products)
Độ axit
cao
Độ axit thấp
ZZ
Z
ZZ
Z
14
KiềmAxit 4.5 – 4.6 74.2
TP70:163,1004BM
8Tiệt trùng thương mại
Một sản phẩm tiệt trùng thương mại cần phải:
►Giữ chất lượng tốt, ổn định, không hư hỏng
trong quá trình bảo quản
►Không chứa các vi khuẩn và các độc tố có
thể gây hại sức khỏe người tiêu dùng
15
►Không chứa bất cứ vi sinh vật nào có khả
năng sinh sôi, phát triển, gây hư hỏng sản
phẩm, trong quá trình bảo quản
1004BM
Thời hạn sử dụng của sữa
“Là khoảng thời gian sản phẩm sữa có
thể lưu giữ & tiêu dùng trước khi chất
►Màu sắc
►Mùi
►Vị
,
lượng sữa chạm vào ngưỡng tối thiểu
cho phép, theo các tiêu chí sau
16
►Cấu trúc (texture)
►Tính ổn định
PSD.TPD&B.BP.3.19,1004BM
9Khái niệm Giá trị Fo-value
tF 10
(T – 121,1)
z
t = Thời gian gia nhiệt, giây
T = Nhiệt độ gia nhiệt, °C
z = Sự tăng nhiệt độ cần thiết để có hiệu quả
.
o = 60
17
tương tự trong 1/10 thời gian
Fo = 1 khi gia nhiệt một phút ở 121,1°C
TP70:05,1004BM
Khái niệm Giá trị z-value
z-value [°C]
B. stearothermophilus 10,5
Thời gian, tt [s]
Thay đổi màu 29,0
Hao hụt vitamin B1 31,2
Hao hụt lysin 30,9
103
102
101
100
10-1
z
18
Giá trị Z là sự tăng nhiệt độ cần thiết để đạt
tác dụng tiêu diệt hoặc hiệu quả tương tự trong 1/10 thời gian
Nhiệt độ
TP70:80,1004BM
10
Khái niệm Giá trị C-value
(T –100)
t = Thời gian gia nhiệt, giây
T = Nhiệt độ gia nhiệt, °C
.tC = 10
60
z
19
Z = Sự tăng nhiệt độ cần thiết để đạt hiệu quả
tương tự trong 1/10 thời gian
TP70:04,1004BM
Khái niệm Giá trị z-value
z-value [°C]
B. stearothermophilus 10.5
Thời gian, tt [s]
Thay đổi màu 29.0
Hao hụt vitamin B1 31.2
Hao hụt lysin 30.9
103
102
101
100
10-1
z
20
Giá trị Z là sự tăng nhiệt độ cần thiết để đạt
tác dụng tiêu diệt hoặc hiệu quả tương tự trong 1/10 thời gian
Nhiệt độ
TP70:80,1004BM
11
Nhiệt độ Fo Thời gian C
°C phút tối thiểu giây (z = 10°C) phút tối thiểu
(z = 30°C)
Hiệu quả gia nhiệt
121 6,0 360 30,0
130 6,0 45 7,5
135 6,0 14 3,5
21
140 6,0 5 1,7
141 8,3 5 1,9
TP70:01,1004BM
Khái niệm giá trị B*-value
(T –135)
Giả thiết:
Độ tiệt t ù th i đ t đ t i B* 1
.tB* = 10
10,1
10,5
22
r ng ương mạ ạ ược ạ =
(xử lý nhiệt ở 135 °C trong 10,1 giây., z = 10,5)
= giảm lượng bào tử chịu nhiệt = 109
TP70:79,1004BM
12
Khái niệm giá trị C* - value
(T –135)
C* = 1 – xử lý nhiệt
đến 135 °C trong 30 5 giây z = 31 4°C
.tC* = 10
30.5
31.4
23
, , ,
= phá hủy 3 % thiamin
TP70:78,1004BM
Chế biến tiệt trùng UHT
Thời gian gia nhiệt [s] Vùng tiệt trùng trong bao bì
2000
1000
200
100
40
20
A
Bào tử ưa ấm 30oC
24
Nhiệt độ [°C]
1
4
2
110 120 130 140 150
10
BThermophilic spores 55 CBào tử chịu nhiệt 55
oC
Vùng
tiệt trùng
UHT
-
TP70:94,1004BM
13
Ảnh hưởng của gia nhiệt
25
1004BM
Lactulose – chỉ số gia nhiệt
26
Lactoza Lactuloza
14
Các phương pháp
tiệt trùng UHT trên
thị t ờ thế iới rư ng g
Hệ thống gián tiếp
Các hệ thống tiệt trùng
UHT trên thị trường
►Trao đổi nhiệt dạng ống
►Trao đổi nhiệt dạng bề mặt (Scraped-
surface heat exchangers)
►Trao đổi nhiệt dạng tấm bản (vỉ)
Hệ thống trực tiếp
28
►Phun hơi và làm lạnh nhanh
►Hòa hơi và làm lạnh nhanh
PSD.TPD&B.BP.2.15,1004BM
15
Hệ thống tiệt trùng UHT
iá tiếg n p
Tetra Therm
A ti Flsep c ex
Sản phẩm UHT cho thế kỷ 21
16
Công nghệ mang lại hiệu quả tối đa
Tetra Therm Aseptic Flex
31
Click for VR model
►Tetra Therm® Aseptic Flex 1
►Tetra Therm® Aseptic Flex 10 and 100
Tetra Therm® Aseptic Flex
Nhóm máy chế biến tiệt trùng UHT
32
1004BM
17
TA Flex
CM – Máy đồng hoá trước tiệt trùng
Nước lạnh
Quay lại thùng chứa
Quay lại từ máy rótl
Nước lạnhỐng giữ ổn định nhiệt
Ống lưu nhiệt
NaOH
HNO3
33
Security level
NN/MMYY
Sản phẩm
Sản phẩm
đưa đi
đóng gói
SHơi
Tetra Plex C
34
1004BM
18
Hệ thống thanh trùng - PHE
Sơ đồ nguyên tắc trao đổi nhiệt
35
Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
Tetra Spiraflo
36
1004BM
19
TA Flex
CM – Máy đồng hoá trước tiệt trùng
Nước lạnh
Quay lại thùng chứa
Quay lại từ máy rótl
Nước lạnh
Ống giữ ổn định nhiệt
Ống lưu nhiệt
NaOH
HNO3
37
Security level
NN/MMYY
Sản phẩm
Sản phẩm
đưa đi
đóng gói
SHơi
Vận tốc nổi các hạt béo được xác định:
Ngăn chặn việc đóng kem trên bề mặt
► Định luật Stoke
g x Kích thước hạt béo 2 x (Tỷ trọng sữa gày- tỷ trọng chất béo)
18 x độ nhớt của sữa
► 3 2 micron
38
Weeks
.
► 0.8 micron
► 0.2 micron
20
Thiết bị đồng hóa Tetra Alex
39
Đồng hóa sữa
Bộ phận tạo khe hẹp
Bộ phận nén
Sữa đã qua đồng hóa
Sữa chưa đồng hóa
40
Khe ≈ 0.1 mm
Sữa đã qua đồng hóa
21
Đồng hóa
Đồng hóa
Đạm Whey
41
Source: Geyer (1987)
TP70:139, BM/0108
Đạm Casein
TA Flex
CM – Máy đồng hóa trước tiệt trùng
Q l i từ á ótl
Nước lạnh
Quay lại thùng chứa uay ạ m y r
Nước lạnh
Ống giữ ổn định nhiệt
Ống lưu nhiệt
NaOH
HNO3
42
Security level
NN/MMYY
Sản phẩm
Sản phẩm
đưa đi
đóng gói
SHơi
22
Các hệ thống tiệt trùng
UHT t tiế rực p
Tetra Therm
A ti VTISsep c
Chất lượng tối ưu công nghệ
UHT trực tiếp
23
VTIS CM – THE
Quay lại
bồn
Hơi
NaOH
HNO3
Nước lạnh
Không khí và nước ngưng
Ống lưu nhiệt
45
Security level
NN/MMYY
Sản phẩm
Product
to filling
Quay lại từ máy rót
Hơi
Nước lạnh
Sản phẩm điưa đi đóng gói
Phun hơi trực tiếp
►Gia nhiệt nhanh, cân bằng nhiệt độ và ngưng tụ
Tetra Therm Aseptic VTIS
Click for next slide
► Rất ít sản phẩm sữa bám trong thiết bịÆ có thể làm sạch
hoàn toàn
► Các tính năng đặc biệt đã được khẳng định
46
24
VTIS CM – THE Infusion
Quay lại
về thùng chứa
Hơi
NaOH
HNO3
Mô đun
hòa hơi
Không khí và
nước ngưng
Nước lạnh
47
Sản phẩm
Hơi
Nước lạnh
Security level
NN/MMYY
Sản phẩm đưa đi đóng gói
Quay lại từ máy rótl
Hòa hơi
► Thiết kế ống côn cho
phép giữ được dung
Tetra Therm Aseptic VTIS
Click for next slide
lượng khác nhau
► Thiết kế ngăn khí
làm giảm bám sản
phẩm trong thiết bị
► Thiết kế giúp phân
phối hơi đồng đều
48
25
Hòa hơi
► Thiết kế ngăn khí làm giảm
Tetra Therm Aseptic VTIS
Click for next slide
3A-approved design
sự đóng cặn
► Thiết kế giúp phân phối hơi
đồng đều
49
Click for VR model
VTIS CM – THE Infusion
Quay lại
bồn
Hơi
NaOH
HNO3
Mô đun
hòa hơi
Không khí và
nước ngưng
Nước lạnh
50
Sản phẩm
Hơi
Nước lạnh
Security level
NN/MMYY
Sản phẩm đưa đi đóng gói
Quay lại từ máy rót
26
Chế biến tiệt trùng UHT
(Ultra High Temperature )
Nhiệt độ °C Nhiệt độ °F
150 300
Di t
100
50
200
rec
UHT
Indirect UHT
51
Thời gian Giây20 40 60 80 100 120
100
PSD.TPDYS.BS.Aseptic processing.04,1004BM
TA VTIS PLUS – PLUS mode
Hồi lưu về
bồn
Sản phẩm
Hơi
NaOH
HNO 3 Nước lạnh
Ống lưu nhiệt
Không khí và
nước ngưng
Hơi
52
Tới máy rót
Hồi lưu từ máy rót
Nước làm lạnh
Security level
NN/MMYY
27
TA VTIS PLUS – FLEX mode
Hồi lưu về
thù hứ
Sản phẩm
ng c a
NaOH
HNO 3
Nước làm lạnh
Nước làm lạnh
Nước làm lạnh
Không khí và
nước ngưng
53
Security level
NN/MMYY
Sản phẩm tới
máy rót
Hồi lưu từ máy rót
Hơi
TA VTIS PLUS – VTIS mode
Hồi lưu về
thùng chứa
Sản phẩm
Hơi
NaOH
HNO 3
Nước làm lạnh
Ống giữ nhiệt
Không khí và
nước ngưng
Hơi
54
Sản phẩm tới
máy rót
Hồi lưu từ máy rót
Nước làm lạnh
Security level
NN/MMYY
28
Chất lượng và
An toàn thực phẩm
► Luôn luôn được thiết kế áp suất
d ở hí tiệt t ù
Tetra Therm Aseptic
ương p a r ng
► Có thể kiểm soát các áp suất
► Kiểm soát và xác định giá trị FO
55
Lợi ích vận hành
► Chất lượng sản phẩm
Tetra Lactenso Aseptic
► Hiệu quả
► Tốt cho môi trường
56
29
Ít tác động tới môi trường
►Giảm thất thoát sản phẩm
Tetra Therm Aseptic Flex
►Giảm mức tiêu thụ nước
►Giảm mức tiêu thụ chất tẩy rửa
►Giảm chất thải
57
Thân thiện với môi trường
58
30
Quá trình chế biến và
bảo quản sữa tiệt trùng
UHT có thay đổi gì đến
chất lượng sữa?
Sữa tiệt trùng UHT– Giá trị dinh dưỡng cao
60
1004BM
31
Thành phần của sữa bò
Nước 87%
Muối 0.7%
Lactoza 4.8%
Đạm 3.4%
Chất béo 4.1%
Chất khô
không mỡ
Tổng
chất
khô
61
TP70:50,1004BM
Sữa-
Hàm lượng chất béo
62
32
Sự kết tụ
Đạm Whey
Đạm Casein
Đồng hóa Gia nhiệt Bảo quản
63
TP70:139,1004BM
Thành phần của sữa bò
Nước 87%
Muối 0.7%
Lactoza 4.8%
Đạm 3.4%
Chất béo 4.1%
Chất khô
không mỡ
Tổng
chất
khô
64
TP70:50,1004BM
33
Đạm trong sữa bò
Đạm Casein
40%
28%
2%
10%
80%
Đạm Whey
Ca2+
Ca2+
Ca2+
65
TP70:45,1004BM
Lactoglobulin
Lactalbumin
Các loại khác
10%
4%
6%
20%
-SH
-SH
Sữa– nguồn cung cấp đạm tối ưu
Đạm Giá trị sinh học
Trứng gà 100
Sữa bò 92
Casein 73
Lactoalbumin 104
Thịt bò 78
66
Khoai tây 69
Lạc 60
Bột mỳ 45
34
Sữa– nguồn đạm có giá trị
Đạm Giá trị sinh học
Trứng gà 100
Sữa bò 92
Casein 73
Lactoalbumin 104
Thịt bò 78
67
Khoai tây 69
Lạc 60
Bột mỳ 45
Đạm sữa bò – nguồn cung cấp tuyệt vời các
axit amin thiết yếu
Axit amin Nhu cầu tối thiểu Hàm lượng trong Lượng sữa cần thiết
thiết yếu hàng ngày (mg) 1 lít sữa (in mg) với người trưởng thành
(lít)
Tryptophan 0 25 0 5 0 5. . .
Phenylalanin 1.1 1.8 0.6
Leucin 1.1 3.6 0.3
Isoleucin 0.7 2.2 0.3
Threonin 0.5 1.7 0.3
68
Methionin 1.1 0.9 1.2
Lysine 0.8 2.7 0.3
Valin 0.8 2.3 0.4
35
Ảnh hưởng của gia nhiệt
Làm nguội
Gia nhiệt
69
1004BM
Biến tính của β-lactoglobulin
Trạng thái tự nhiên Trạng thái biến tính
Gia nhiệt
SH SH
SHSH
70
TP70:47,1004BM
36
Ảnh hưởng của gia nhiệt
Làm nguội
Gia nhiệt
71
1004BM
Axit amin Nhu cầu tối thiểu Hàm lượng trong Lượng sữa cần thiết
thiết yếu hàng ngày (mg) 1 lít sữa (in mg) với người trưởng thành (lít)
Tryptophan 0.25 0.5 0.5
Protein sữa– nguồn cung cấp tuyệt với các
axit amin thiết yếu
Phenylalanin 1.1 1.8 0.6
Leucin 1.1 3.6 0.3
Isoleucin 0.7 2.2 0.3
Threonin 0.5 1.7 0.3
Methionin 1.1 0.9 1.2
Security level
Tổn thất tới 5% Ảnh hưởng không đáng kể
Lysine 0.8 2.7 0.3
Valin 0.8 2.3 0.4
37
Đạm sữa bò - Giá trị dinh dưỡng
=
73
Thành phần của sữa bò
Nước 87%
Muối 0.7%
Lactoza 4.8%
Đạm 3.4%
Chất béo 4.1%
Chất khô
không mỡ
Tổng
Chất khô
74
TP70:50,1004BM
38
Lactuloza
Acetaldehyde
Lactoza
Formaldehyde
Formic acid
Acetic acid
Lactic acid
Tartaric acid
pH drop
75
Phản ứng Maillard sinh ra:
- màu nâu
- các chất chống oxy hóa
TP70:49,1004BM
Các vitamin
B ACác vitamins2
DB12Axit folic
76
B1B6 E
39
Hao hụt vitamin trong sữa tiệt trùng UHT
Vitamin
A it A bi
Hao hụt (%) do
tiệt trùng UHT
0 80
Ánh sáng Oxy
Nhạy cảm với
x scor c
(Vit C)
Axit Folic
B12
B6
B2 (riboflavine)
Thiamin
–
10–20
0–30
0–20
<10
<10
Hầu như không
–
–
–
–
+++
+
+++
++
–
–
–
77
A
D
E
hao hụt
Hầu như không
hao hụt
Hầu như không
hao hụt
Hao hụt các vitamin trong các hình
thức gia nhiệt khác
Vitamin Thanh trùng Đun sôi trong Tiệt trùng
thời gian ngắn UHT Hấp tiệt trùng
B1 [%] 10 10 – 20 5 - 15 30 - 40
B2 [%] 0 3 6
B6 [%] 0 – 5 5 – 8 10 25
B12 [%] 10 20 0 – 30 80 -100
78
C [%] 5 – 20 15 – 20 10 – 20 30 - 50
Folic acid [%] 3 – 5 15 10 – 20 40 - 50
40
Bao bì giấy tiệt trùng
1 Lớp PE trong cùng
2 Lớp kết dính
3 Màng nhôm
4 Lớp kết dính
5 Lớp giấy
1
2
3
4
5
6
79
6 Lớp PE ngoài cùng
Thành phần dinh dưỡng trong 1 kg
sữa bò
Lactose 46 g
Đạm 33 g
Casein 26 g
Whey 7 g
Chất béo 39g
Khoáng chất
80
Ca 1300 mg
P 900 mg
Na 400 mg
K 1500 mg
Cl 1100 mg
TP70:126,1004BM
41
Milk
Khoáng chất
Sữ
CreamCa
a
81
TP70:175,1004BM
Ảnh hưởng của gia nhiệt
Làm nguội
Gia nhiệt
82
1004BM
42
Tiệt trùng UHT
An toàn &
Giá trị dinh dưỡng cao
83