Tài liệu Quy trình sản xuất trà xanh đóng chai

Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải I. Giới thiệu Từ xưa, trà xanh đã được xem như một thần dược cho sức khoẻ con người. Nó vừa tăng sức đề kháng, giữ cơ thể khoẻ mạnh, chống lại các tác nhân gây bệnh vừa giảm stress, giúp tinh thần sảng khoái, minh mẫn và kích thích suy nghĩ sáng tạo. Ngoài ra, trà xanh còn ngăn ngừa bệnh viêm khớp rất hiệu quả, và ngăn ngừa ung thư. Với những lợi ích kể trên, cây trà đang được phát triển bền vững với những vùng trồng trà nổi tiếng như: Phú Thọ, Lâm Đồng, Thái Nguyên, Lai Châu... và sản phẩm trà Việt Nam cũng đã được xuất khẩu sang nhiều nước trên thế giới. Tại Việt Nam, các sản phẩm từ cây trà cũng đang rất được ưa chuộng như: trà khô (trà xanh, trà đen, trà đỏ), trà hòa tan, trà đóng chai...Đặc biệt sản phẩm trà xanh đóng chai đang rất phổ biến hiện nay. Trà xanh đóng chai có những tính chất như: được đóng chai pet nhỏ gọn, phù hợp với mọi lứa tuổi, có hương vị thơm ngon dễ chịu, vì vậy sản phẩm rất thuận tiện khi đi du lịch, chơi thể thao, đi picnic, làm việc tại văn phòng, ăn uống tại nhà hàng, và trong gia đình. Không ngừng phát triển, các nhà sản xuất sản phẩm trà xanh đóng chai đã và đang đa dạng hóa các sản phẩm và đã tạo nên một bước đột phá mới đối với sản phẩm trà xanh đóng chai là trà xanh có gas. Sản phẩm này rất thích hợp với đối tượng là những bạn trẻ năng động, sáng tạo và đầy nhiệt huyết. Những điều trên đã mang lại một thông điệp đầy hứa hẹn cho ngành sản xuất nước giải khát nước ta sẽ ngày càng phát triển và vươn xa trong tương lai không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn thế giới. 1. Một số sản phẩm trà đóng chai trên thị trường hiện nay Chỉ xuất hiện vài năm trở lại đây, nhưng sản phẩm trà xanh đóng chai hiện đang rất phổ biến ở trên thị trường Việt Nam. Hàng loạt các sản phẩm trà xanh lần lượt ra đời như: Trà xanh 0º của công ty Tân Hiệp Phát, Trà xanh C2, trà xanh 100,.... Nhóm 4 Trang 1 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Hình 1 : Trà xanh 0º Hình 2: Trà xanh 100 và trà xanh JCha 2. Phân loại Có nhiều cách phân loại sản phẩm trà xanh đóng chai 2.1 Phân loại theo các thành phần bổ sung Trà xanh đóng chai truyền thống: không bổ sung đường, các hương liệu...chỉ có sử dụng một số chất bảo quản. Nhóm 4 Trang 2 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Hình 3: Trà xanh “Aya Hawk”, một dòng sản phẩm trà xanh của Nhật Bản, trong thành phần chỉ có nước, trà và một số chất bảo quản. Trà xanh đóng chai giải khát: có bổ sung đường, các loại hương liệu và một số thành phần khác...Bao gồm một số loại: - Bổ sung các loại hương và các thành phần dinh dưỡng khác dâu, nho, chanh, mật ong, thảo dược... Hình 4: Trà xanh C2 hương chanh, cam, dâu, đào và trà Dr Thanh (bổ sung các loại thảo dược) - Có bổ sung gas hoặc không có gas: Nhóm 4 Trang 3 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Hình 5: Trà xanh có gas Ikun 2.2 Phân loại theo hình dạng bao bì Các sản phẩm trà xanh có thể đưng trong các dạng như: chai Pet (360ml, 500ml...), chai thủy tinh, lon thiếc hoặc hộp giấy. Hình 6: Các dạng bao bì sản phẩm 2.3 Theo tên các quốc gia sản xuất Ngoài các sản phẩm trà ở Việt Nam, còn có các sản phẩm trà xanh đóng chai ở Trung Quốc, Nhật Bản, Thụy Điển... Nhóm 4 Trang 4 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Hình 7: Sản phẩm trà xanh đóng chai của Thụy Điển Hình 8: Sản phẩn trà xanh đóng chai của Nhật Bản Hình 9: Sản phẩm trà xanh đóng chai của Trung Quốc II. Nguyên liệu 1. Trà khô Nhóm 4 Trang 5 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Hình 10: Trà khô nguyên liệu Lá chè khô sử dụng là loại lá chè xanh đã được qua quá trình lên men và có khoảng dưới 10% lượng tanin trong nguyên liệu bị oxy hóa. Dịch trích của trà xanh có màu xanh cốm non hoặc xanh ánh vàng, hương thơm, vị chát và đắng nổi rõ nhưng có hậu vị ngọt. Sản phẩm chè xanh được đánh giá qua các chỉ tiêu hóa lý, bao gồm: Độ ẩm  Hàm lượng chất khô hòa tan  Hàm lượng polyphenol  Hàm lượng caffeine  Hàm lượng khoáng  Hàm lượng chè cám, chè vụn Còn dựa vào tính chất cảm quan, chè xanh thường được phân ra thành 6 loại: Bảng 1 : Phân loại sản phẩm trà xanh Hương Vị Màu xanh tự nhiên, Xanh, vàng Thơm mạnh tự Đậm dịu có hậu vị cánh chè dài, xoăn nhiên thoáng ngọt Tên loại chè Ngoại hình Đặc biệt đều non, có tuyết Nhóm 4 Màu nước trong sáng cốm Trang 6 Trà xanh đóng chai OP P GVHD: Nguyễn Thanh Hải Màu xanh tự nhiên, Vàng xanh Thơm tự nhiên, Chát đậm, dịu dễ cánh chè dài, xoăn tương đối sáng tương đối đều mạnh Màu xanh tự nhiên, Vàng sáng Thơm tự nhiên cánh chè ngắn hơn chịu Chát tương đối dịu, có hậu vị OP, tương đối xoắn thoáng cẫng BP Màu xanh tự nhiên, Vàng tương Thơm tự nhiên, Chát tương đối mảnh nhỏ hơn chè đối sáng ít đặc trưng dịu, có hậu Màu vàng xanh Vàng hơi Thơm vừa Chát hơi xít xám, mảnh nhỏ đậm thoáng hăng P, tương đối non đều BPS tương đối đều, nhỏ già hơn BP F Màu vàng xám, Vàng đậm Thơm nhẹ Chát đậm xít nhỏ hơn tương đối đều 2.Nước Nước là nguyên liệu quan trọng trong công nghiệp sản xuất thức uống do nước chiếm một tỷ lệ cao hơn rất nhiều các hợp chất hóa học khác có trong sản phẩm. Các nhà sản xuất thường dùng nước ngầm để sản xuất những sản phẩm thức uống pha chế. Chất lượng nước được đánh giá qua ba nhóm chỉ tiêu sau đây: - Chỉ tiêu cảm quan: quan trọng nhất là độ đục, màu, mùi và vị. Nhóm 4 Trang 7 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải - Chỉ tiêu hóa lý: bao gồm độ cứng, độ kiềm, tổng chất khô, độ oxy hóa, độ dẫn điện, hàm lượng các cation và anion có trong nước. Để sản xuất thức uống dạng pha chế, người ta sử dụng nước có độ cứng càng thấp càng tốt. Thông thường độ cứng của nước sau khi xử lý không được vượt quá 1mg đương lượng / lít. - Chỉ tiêu vi sinh: gồm có các chi tiêu cơ bản như tổng số vi khuẩn hiếu khí, Coliforms tổng số, Coliform phân ... Hiện nay có nhiều phương pháp được sử dụng để xử lý nước nguyên liệu: - Phương pháp vật lý : lắng, lọc, phân riêng bằng membrane, điện thẩm tích, xử lý nhiệt, xử lý chân không, xử lý bằng tia UV... - Phương pháp hóa học: dựa trên cơ sở khoa học của các phản ứng trao đổi, phản ứng oxy hóa, xử lý bằng acid hoặc kiềm, xử lý bằng các chất ức chế vi sinh vật... - Phương pháp hóa lý: kết lắng, trao đổi ion, hấp phụ... Tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước đầu vào mà mỗi nhà máy sẽ tự xây dựng quy trình xử lý nước sao cho phù hợp. Nếu nguồn nước đầu vào có chất lượng tốt, ít bị lẫn các tạp chất vô cơ, hữu cơ và vi sinh vật thì quy trình xử lý nước sẽ đơn giản và ít tốn chi phí xử lý. 3. Chất tạo vị ngọt Chất ngọt được sử dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp thức uống là đường saccharose. Saccharose được thu nhận từ mía hoặc củ cải đường. Thông thường người ta sử dụng saccharose dạng tinh thể và có độ tinh sạch cao. Đường saccharose tinh luyện có hàm lượng saccharose không thấp hơn 99,8%, độ ẩm không quá 0,05%, hàm lượng tro và độ màu phải thấp hơn 0,03%. Ngoài ra, các nhà sản xuất còn có thể sử dụng những loại đường khác như: - Đường nghịch đảo: là hỗn hợp glucose và fructose với tỷ lệ mol là 1:1. Đường nghịch đảo được sản xuất từ saccharose, sử dụng xúc tác là acid (acid citric, tartaric, lactic hoặc phosphoric) hoặc chế phẩm enzyme invertase. Nhóm 4 Trang 8 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải - Syrup giàu fructose (high fructose syrup): có 3 loại syrup thương phẩm với hàm lượng fructose lần lượt là 42%, 55% và 90% so với tổng lượng chất khô của syrup. Các thành phần còn lại trong syrup là glucose và một ít các loại oligosaccharide khác. Syrup giàu fructose sản xuất từ tinh bột. Người ta sử dụng hai nhóm chế phẩm enzyme để xúc tác phản ứng chuyển hóa: enzyme thủy phân tinh bột thành glucose ( alpha - amylase và glucoamylase) và enzyme chuyển hóa một phần glucose trong dịch thủy phân thành fructose (glucoisomerase). Hình 11: Sản phẩm HFS thương mại 4. Chất tạo vị chua Trong công nghiệp sản xuất thức uống, các acid hữu cơ được sử dụng để tạo vị chua cho sản phẩm. Ngoài chức năng tạo vị, acid hữu cơ còn có tác dụng ức chế vi sinh vật, góp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Phổ biến nhất là acid citric, tartaric và malic. Trong công nghiệp sản xuất trà xanh có gas, người ta có thể sử dụng acid phosphoric. Acid citric (C6H8O7) Nhóm 4 Trang 9 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Hình 12: công thức cấu tạo acid citric Nguồn gốc: acid citric có nhiều trong nhóm trái cây có múi, đặc biệt trong trái chanh nên được gọi là acid chanh. Sản xuất: hiện nay ta sản xuất acid citric bằng phương pháp lên men vi sinh vật, sử dụng Aspergilus niger. Hàm lượng acid citric thu được trong dịch lên men có thể lên đến tới 130kg/ m3. Acid citric là chất tạo vị chua thích hợp cho sản phẩm trà xanh đóng chai nói riêng và sản phẩm các loại nước giải khát pha chế nói chung. Acid citric sẽ làm cho sản phẩm có vị chua tương tự như nước ép từ trái cây có múi. Ngoài ra, acid citric có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn, và nấm mốc kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Chỉ tiêu acid citric dùng trong thực phẩm: Tên chỉ tiêu Đơn vị đo Mức quy định Hàm lượng acid citric (%) Không thấp hơn 99,5% Tro (%) Không vượt quá 0,05 Chì mg/kg Không vượt quá 10 Arsen mg/kg Không vượt quá 3 Sulphate (%) Không phát hiện Acid malic (C4H6O5): Nhóm 4 Trang 10 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Hình13: Công thức cấu tạo acid malic Acid malic có vị chua gắt. Tinh thể acid malic có khả năng hút ẩm cao hơn so với các acid hữu cơ khác và hòa tan rất tốt trong nước. Trong tự nhiên acid malic có nhiều trong trái táo nên được gọi là acid táo. Trong sản xuất thức uống, acid malic được sử dụng để chỉnh pH và tạo vị chua, nó còn được sử dụng để chống các phản ứng hóa nâu và có tác dụng tương hỗ với một số chất chống oxy hóa. Ngày nay, acid malic được tổng hợp bằng phương pháp hóa học và lên men. Acid tartaric (C4H6O6) Hình 14: Công thức acid tartaric Acid tartaric có vị chua gắt và hòa tan tốt trong nước. Cũng giốn như acid malic, acid tartaric cũng có tác dụng chỉnh pH, tạo vị và chống quá trình oxy hóa. Hiện nay, acid tartaric được sản xuất bằng phương pháp trích ly bã nho hoặc tổng hợp từ vi sinh vật. 5. Chất tạo hương Các nhà sản xuất thức uống hầu hết đều sử dụng các chế phẩm hương để tạo ra những hương vị đặc trưng tự nhiên cho mỗi loại sản phẩm. Các chế phẩm hương đó có thể từ những nguyên liệu tự nhiên hoặc những nguyên liệu tổng hợp. Các loại hương trái cây Nhóm 4 Trang 11 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải thường được bổ sung vào trong thức uống như: cam, chanh, táo, dâu rừng, ... Hàm lượng các cấu tử dễ bay hơi và tạo mùi trong sản phẩm trà thường rất thấp, trung bình 1015mg/kg. Chế phẩm hương sử dụng trong sản xuất thức uống chia thành 3 nhóm:  Nhóm tan trong dầu  Nhóm tan trong nước  Dạng hỗn hợp của cả hai nhóm trên Cấu tử tạo nên mùi đặc trưng ở một số loại trái cây: Cấu tử Mùi Trái cây 2-trans-4-cis decandienoicethyl ester Lê Lê Benzaldehyde Hạnh đào Hạnh đào, anh đào, mận Neral geranial Chanh Chanh 1 (p-hydroxyphenyl)-3-butanone Phúc bồn tử Phúc bồn tử 6. Chất ức chế vi sinh vật Trong công nghiệp thực phẩm đặc biệt là trong ngành sản xuất thức uống, người ta sử dụng các chất ức chế vi sinh vật khá phổ biến nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Các chất ức chế vi sinh vật thông dụng bao gồm: nhóm chất hữu cơ và nhóm chất vô cơ. Nhóm chất hữu cơ gồm có acid sorbic và muối sorbate, acid benzoic và muối benzoate, paraben... Nhóm chất vô cơ thì có sulfite và khí carbon dioxide... 7. Carbon dioxide Carbon dioxide CO2 có trong một số loại nước khoáng thiên nhiên. Ngày nay đã xuất hiện loại sản phẩm trà xanh có gas được bão hòa CO2. Khí CO2 sẽ góp phần tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm. Ngoài ra, CO2 còn tham gia vào phản ứng Nhóm 4 Trang 12 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải H2CO3 = CO2 +H2O, đây là phản ứng thuận nghịch, phản ứng này thu nhiệt nên làm cho nhiệt độ nước trà khi uống vào hạ xuống nên ta cảm giác mát lạnh, nhất là mùa hè, giúp cho cơ thể được giải khát. Hàm lượng CO2 trong bình chứa CO2 nguyên liệu không được thấp hơn 99,8%, hàm lượng nước trong CO2 nguyên liệu không lớn hơn 0,1%. CO2 được thu nhận từ quá trình lên men của vi sinh vật hoặc từ phản ứng đốt dầu DO. Nhóm 4 Trang 13 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải III. Quy trình sản xuất trà xanh đóng chai 1. Quy trình sản xuất trà xanh đóng chai (nước giải khát) Sơ đồ quy trình 1.1. Syrup Trà khô Nước Nấu syrup Trích ly Gia nhiệt Gia Lọc Lọc thô Ly Bã Lọc tinh Phối trộn Hương liệu, acid hữu cơ chất bảo quản, màu thực phẩm Chỉnh pH Chai Pet chịu nhiệt Gia nhiệt Acid hữu cơ, muối kiềm Rót nóng Tiệt trùng Đóng nắp, dán nhãn Bảo ôn Trà đóng chai Nhóm 4 Trang 14 Trà xanh đóng chai 1.2. GVHD: Nguyễn Thanh Hải Quá trình nấu syrup Syrup là một dung dịch đường có nồng độ chất khô cao và thường dao động trong khoảng 63-65% ( khối lượng). Syrup có thể sản xuất từ saccharose hoặc từ tinh bột. Quy trình sản xuất syrup từ nguyên liệu saccharose đơn giản hơn nhiều so với quy trình sản xuất saccharose từ tinh bột. Tuy nhiên, giá thành syrup từ saccharose sẽ cao hơn. Sản xuất syrup từ saccharose Hiện nay, các nhà máy thường sử dụng nguyên liệu saccharose dạng tinh thể. Khi hòa tan saccharose vào nước ta sẽ có syrup saccharose. Trên thực tế, các nhà công nghệ thường sử dụng nhiệt trong quá trình chuẩn bị syrup và quá trình này được gọi là “nấu syrup”. Nhiệt độ cao giúp cho sự hòa tan đường sacchrose vào trong nước diễn ra nhanh và dễ dàng. Mục đích:  Đồng nhất dịch syrup: do gia nhiệt nên có độ đồng nhất cao  An toàn: trong đường có chứa tế bào vi sinh vật và quá trình nấu sẽ tiêu diệt vi sinh vật trong đường.  Kết hợp sử dụng than hoạt tính để tăng độ trong, ngoài chức năng hấp phụ màu, mùi, than hoạt tính còn đóng vai trò là chất trợ lọc cho việc lọc trong dịch đường. Kết hợp sử dụng cánh khuấy và gia nhiệt để dịch syrup hoàn lưu, đạt độ trong thích hợp.  Nghịch đảo đường (85-90°C). Quá trình nghịch đảo đường có những ưu điểm trong công nghệ sản xuất thức uống như:  Tăng độ ngọt cho syrup.  Tăng hàm lượng chất khô cho syrup.  Ổn định chất lượng syrup, ngăn ngừa hiện tượng tái kết tinh đường.  Tăng cường khả năng ức chế hệ vi sinh vật có trong dịch syrup. Thông số kĩ thuật Nhóm 4 Trang 15 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Lượng than hoạt tính sử dụng: 0,5% đối với đường RS và 0,16-0,2% đối với đường RE tính theo trọng lượng. Để thực hiện quá trình nghịch đảo đường, chúng ta có hai loại xúc tác là: xúc tác acid và enzyme invertase. Xúc tác acid Thường sử dụng xúc tác acid citric: 0,3%, 85°C, 180 phút, hiệu suất thủy phân 81%. Ngoài ra, có thể sử dụng một số các loại xúc tác khác như: Acid tartaric: 0,2%, 85°C, 180 phút, hiệu suất thủy phân 86%. Tuy nhiên ít sử dụng vì giá thành cao. Acid vô cơ H3PO4: 0.065%, 85°C, 180 phút, hiệu suất thủy phân 90%, chỉ sử dụng cho nước giải khát có gas vì CO2 sẽ làm át đi vị the, chát của H3PO4. Xúc tác ezyme: Nguồn gốc chế phẩm: nấm men Saccharomyces Cerevisiae. Enzyme invertase: pH= 4,5; Topt= 55°C; [E] = 0,1%m và 0,2%m; thời gian 120 phút, hiệu suất thủy phân 98% và 97%. Sử dụng invertase cố định: Tăng hiệu quả sản xuất. Có thể sử dụng enzyme cho hiệu suất cao và không cần gia nhiệt nhưng giá thành mắc Sự chuyển hóa đường: tại pH acid yếu (5,5-6,5) và nhiệt độ ≥80°C đường sacchrose chuyển thành đường hoàn nguyên trong môi trường nước theo phản ứng: C12H22O11 + H2O (saccharose) C6H12O6 + C6H12O6 (glucose) (fructose) Sản phẩm dịch syrup chứa hỗn hợp các mono và disaccharide. Các thông số của quá trình có thể thay đổi tùy thuộc vào từng nhà máy. Nhóm 4 Trang 16 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Sự chuyển hóa xảy ra ngay cả khi chưa cho acid, nhưng ít và chậm. Nó xảy ra nhiều nhất khi bắt đầu cho acid vào trong quá trình nấu trong giới hạn nhiệt độ 75-90°C. Sự chuyển hóa càng hoàn toàn, chất lượng syrup càng cao. Các quá trình cơ bản xảy ra khi nấu syrup Sự hòa tan đường trong nước: độ hòa tan của đường phụ thuộc vào nhiệt độ của nước, trên cơ sở đó thông thường người ta thường dùng nước ≥ 60°C để hòa tan đường và hòa tan đường ngay trong thiết bị nấu kết hợp với các loại tạp chất (bọt, cặn…). Sau đó gia nhiệt đun tiếp cho tới khi sôi và chuyển hóa nước đường thành syrup. Sự keo tụ và kết tủa các tạp chất: trừ một số loại đường cao cấp, còn đa phần đường dùng trong sản xuất còn lẫn khá nhiều tạp chất khác nhau, cùng các tạp chất của nước, chúng thường là: - Các dạng protid, các chất hữu cơ khác,…: trong quá trình nấu do tác dụng của nhiệt độ, pH… chúng bị kết tủa và thường nổi lên theo bọt. Vì vậy, yêu cầu kĩ thuật trong quá trình nấu là vớt hết bọt và một số ít ở dạng hạt lơ lửng. - Các chất cặn không tan lẫn trong đường, nước: thông thường chúng cũng bị bọt cuốn theo. Tối ưu hóa các thông số quá trình: nhiệt độ, pH, áp suất, nồng độ đường ban đầu. Thiết bị Thường dùng bằng các nồi nấu bằng đồng hay bằng thép không rỉ có cánh khuấy liên tục, có lớp vỏ áo chứa hơi nước. Dung tích nồi tùy theo công suất thiết kế và sản xuất thực tế, thường từ 1-4m3. Nhóm 4 Trang 17 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải 1- Thân thiết bị 2- Lớp vỏ áo 3- Motor 4- Cánh khuấy 5- Cửa nạp saccharose 6- Cửa tháo syrup Hình 15: Thiết bị nấu syrup Nguyên tắc hoạt động Cho nước vào nồi với lượng xác định, cho hơi nước vào gia nhiệt đồng thời khởi động hệ thống khuấy. Khi nhiệt độ nước khoảng 60°C cho đường qua phễu nhập liệu. Khi nhiệt độ dung dịch khoảng 80°C ta cho than hoạt tính vào. Cho acid ( đã chuẩn bị sẵn dưới dạng dung dịch 40-50%) . Giữ nhiệt độ 80-85°C trong điều kiện khuấy đảo để quá trình chuyển hóa đường và hấp thụ các chất trong dung dịch bởi than hoạt tính xảy ra tốt. Nấu syrup HFS ( high fructose syrup) từ tinh bột Trong công nghiệp sản xuất thức uống, từ nguyên liệu tinh bột người ta có thể sản xuất ra các loại syrup khác nhau như: glucose, maltose…Dạng syrup chứa hỗn hợp glucose và fructose được sử dụng phổ biến nhất hiện nay thường được gọi là syrup giàu fructose (High fructose syrup-HFS). Nhóm 4 Trang 18 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Quy trình sản xuất: Tinh bột Chất xúc tác Nước Thủy phân Chất chỉnh pH Tinh sạch syrup glucose glucose Cô đặc chân không Hóa chất Chuẩn bị syrup cho quá trình đồng phân Chất xúc tác Chuyển hóa một phần glucose thành fructose Tinh sạch syrup giàu fructose Tạp chất Cô đặc chân không Làm nguội Rót sản phẩm Syrup giàu fructose Nhóm 4 Trang 19 Trà xanh đóng chai GVHD: Nguyễn Thanh Hải Quá trình nấu syrup HFS từ tinh bột có thể chia làm 2 giai đoạn Giai đoạn I: Quá trình thủy phân tinh bột Mục đích của quá trình thủy phân tinh bột là chuyển hóa toàn bộ lượng nguyên liệu thành đường glucose. Hiệu suất của phản ứng thủy phân tinh bột càng lớn thì hiệu suất thu hồi sản phẩm cuối cùng sẽ càng cao. Do đó, thủy phân tinh bột thành đường glucose là một trong những quá trình quan trọng ảnh hưởng quyết định đến hiệu quả kinh tế của quy trình sản xuất. Thủy phân tinh bột gồm 3 bước: Hồ hóa, dịch hóa và đường hóa. Hồ hóa: trộn tinh bột với nước với một tỉ lệ nhất định tạo huyền phù tinh bột. Gia nhiệt huyền phù tinh bột, các hạt tinh bột sẽ trương nở, tăng kích thước và thể tích. Dịch hóa: Sau giai đoạn hồ hóa tinh bột, nếu chúng ta tiếp tục gia nhiệt hỗn hợp lên đến 100°C hoặc cao hơn thì số phân tử amylose và amylopectin từ hạt tinh bột bị khuếch tán ra ngoài dung dịch sẽ càng tăng. Kết quả là các sợi amylose và amylopectin được giải phóng chuyển từ dạng “ liên kết” trong cấu trúc hạt tinh bột sang dạng “tự do”. Đường hóa: là quá trình chuyển hóa tinh bột thành đường. Nếu sử dụng xúc tác là acid HCl, quá trình đường hóa sẽ xảy ra ở nhiệt độ cao và áp suất cao. Còn khi sử dụng xúc tác là chế phẩm enzyme glucose amylase, trước tiên ta cần làm nguội hỗn hợp sau giai đoạn dịch hóa về nhiệt độ thích hợp để enzyme xúc tác, sau đó mới bổ sung enzyme vào. Ta có thể sử dụng chế phẩm γ-amylase chịu nhiệt ( Termamyl-Novo) để dịch hóa tinh bột và gluco-amylase (AMG-Novo) để đường hóa tạo sản phẩm glucose. Hiệu suất chuyển hóa tinh bột thành glucose 97-98%. Hoặc có thể sử dụng chế phẩm glucoamylase cố định (sử dụng α γ- amylase) : bình phản ứng liên tục và hiệu suất chuyển hóa 90-93%. Gắn chế phẩm lên cột, sau khi chuyển hóa ta đem đường tinh sạch. Giai đoạn II: Chuyển hóa một phần glucose thành fructose bằng chế phẩm enzyme (tế bào có khả năng tiết enzyme) cố định glucose-isomerase . Nhóm 4 Trang 20