Tổng quan về sữa đậu nành

Chương 1: TỔNG QUAN Lập luận kinh tế kỹ thuật Hình 1.1: Sữa đậu nành Hiện nay, tại Việt Nam, ngành công nghiệp đồ uống phát triển mạnh để đáp ứng nhu cầu rất lớn về thức uống mang giá trị dinh dưỡng tốt cho sức khoẻ. Đậu nành là một loại hạt có giá trị dinh dưỡng rất cao: prorein đậu nành đứng hàng đầu về đạm nguồn gốc thực vật không chỉ về hàm lượng protein cao mà cả về chất lượng protein. Bởi vì protein đậu nành dễ tan trong nước và chứa nhiều acid amin không thay thế như lysin, tryptophan. Trừ methionine và cystein hơi thấp, các acid amin khác của đậu nành có thành phần giống thịt. Mặt khác, đậu nành lại là một loại cây rất dễ trồng. Do đó, từ rất lâu, con người đã khai thác những ích lợi do nó mang lại bằng cách tạo ra rất nhiều dạng thực phẩm khác nhau từ đậu nành như đậu phụ, nước tương, chao, dầu đậu nành, bột đậu nành, sữa đậu nành,… Sữa đậu nành là sản phẩm thu được từ quá trình nấu dịch sữa đậu (tức dung dịch thu được từ khi tiến hành trích ly hạt đậu nành). Đây là dạng nhũ tương có màu trắng đục như sữa bò. Theo phương pháp truyền thống, sữa đậu nành thường được chế biến bằng cách ngâm đậu nành trong nước rồi tách vỏ, sau đó tiến hành nghiền ướt và lọc qua vải để thu dịch sữa đậu đem nấu. Tuy nhiên, dung dịch thu được có mùi đậu. Hiện nay, ở quy mô công nghiệp, chúng ta có thể loại triệt để các mùi gây khó chịu và tạo ra những sản phẩm sữa đậu nành có chất lượng tốt hơn và mang giá trị dinh dưỡng cao hơn. Nguyên liệu Đậu nành Hạt đậu nành Tính chất vật lý và hình thái của đậu nành Hình 1.2 : Hạt đậu nành Hình dạng: từ tròn tới thon dài và dẹt. Màu sắc : vàng, xanh, nâu hoặc đen. Kích thước : 18 – 20 gram/100 hạt. Cấu trúc Hạt đậu nành gồm 3 thành phần là vỏ hạt, phôi, tử điệp. Vỏ: chiếm khoảng 8% khối lượng hạt, là lớp ngoài cùng, thường có màu vàng hay màu trắng. Vỏ bảo vệ phôi mầm chống lại nấm và vi khuẩn. Phôi: chiếm 2% khối lượng hạt, là rễ mầm - phần sinh trưởng của hạt khi hạt lên mầm. Tử điệp: gồm hai lá mầm tích trữ dưỡng liệu của hạt, chiếm phần lớn khối lượng hạt (khoảng 90%), chứa hầu hết chất đạm và chất béo của hạt. Thành phần hoá học Hạt đậu nành cấu tạo từ các thành phần chính gồm protein, lipid, glucid. Ngoài ra, hạt đậu nành còn chứa nước, các vitamin (A, B1, B2, B5, B6, B12, PP, C, E) và tro (chiếm khoảng 4,6% trọng lượng hạt ướt). Tùy theo giống, đất đai, khí hậu trồng trọt và điều kiện, phương pháp thu hoạch, bảo quản, hàm lượng các chất có trong hạt đậu nành sẽ có sự biến đổi. Bảng 1.1: Thành phần hoá học trong hạt đậu nành Thành phần Tỷ lệ khối lượng Tỷ lệ phần trăm (%) Protein Nx6.25 Lipid Cacbohydrate Tro Lá mầm 90 43 23 43 5 Vỏ 8 9 1 86 4.3 Trụ dưới lá mầm 2 41 11 43 4.4 Nguyên hạt 100 40 20 35 4.9 Protein (40%) : thành phần chính globulin (pI = 4.2 – 4.6) Bảng 1.2: Thành phần protein đậu nành Phân đoạn (S) Hàm lượng (%) Thành phần Phân tử lượng (Da) 2 15 Chất ức chế trypsin 8000 - 20000 7 35 ß – conglicinine ß – amylase Lipoxygenase Hemagglutinin 150000 62000 102000 110000 11 40 Glycinin 320000 - 350000 15 10 600000 Bảng 1. 3: Thành phần amino acid có trong protein đậu nành Amino acid Hàm lượng aa (g/100 g protein) Isoleucine Leucine Lysine Methionine Cystine Phenylalanine Tyrosine Threonine Tryptophan Valine 4.54 7.78 6.38 1.26 1.33 4.94 3.14 3.86 1.28 4.80 Đậu nành cũng như tất cả các hạt khác đều chứa enzyme cần thiết cho quá trình nảy mầm. Về mặt công nghệ thì enzyme quan trọng của đậu nành là lipoxygenase , được biết đến là lipoxydase. Enzyme này xúc tác cho phản ứng oxy hoá acid béo không bão hoà bởi O2, gây mùi hôi cho đậu nành. Enzyme urease cũng thường được đề cập tới trong sản xuất protein đậu nành nhưng về mặt công nghệ thì nó không đóng vai trò quan trọng. Lipid (20%) : triglyceride (96%), phospholipids _ chất nhũ hoá lecithin (2%), các chất chống oxy hoáù_ tocopherol và sterol (1.6%), acid béo tự do (0.5%), và một lượng nhỏ carotenoid Bảng 1.4: Thành phần acid béo trong đậu nành Acid béo Ký hiệu % khối lượng LauricMyristicPalmiticStearicOleicLinoleicLinolenic 12:014:016:018:018:118:218:3 4.54.511.62.521.152.47.1 Carbohydrate (30%) : gồm 2 nhóm Đường tan (10%) : sucrose 5%, stachyose 4%, raffinose 1% Chất xơ không tan (20%) : hỗn hợp polysaccharide và dẫn xuất của chúng, chủ yếu là cellulose, hemicellulose và các hợp chất của acid pectic Khoáng : chiếm tỷ lệ rất thấp (5%) gồm K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu… Vitamin : Niacin, Inositol, Axit tantothenic, Thiamine, Riboflavin, Pyridoxine, Biotin… Nước Nước là thành phần chủ yếu trong sữa đậu nành, thành phần và tính chất của nước sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Bảng chỉ tiêu về nước [TCVN 5501-91] Bảng1.5 chỉ tiêu lý, hóa học đối với nước dùng trong sản xuất bánh Tên chất Hàm luợng Amoniac (NH3) < 5,0mg/l Nitrit ( -NO2 ) 0,0 Muối ăn NaCl 70,0 ¸ 100,0mg/l Chì (Pb) < 0,1mg/l Chất hữu cơ 0,5 ¸ 2,0mg/l Đồng ( Cu) 3,0mg/l Kẽm (Zn) 5.0mg/l Sắt (Fe) 0,3 ¸ 0,5mg/l Asen (As) < 0,05mg/l Flo (F) 0,7mg/l Iot (I) 5,0 ¸ 7,0g/l Bảng1.6 Chỉ tiêu vi sinh của nước dùng trong sản xuất sữa đậu nành Loại vi sinh vật Số lượng Vi sinh vật hiếu khí trong 1 ml nước < 100 (khuẩn lạc) Vi sinh vật kỵ khí trong 1 ml nước 0 Vi khuẩn E.Coli trong 1 lít nước < 20 (khuẩn lạc) Vi khuẩn gây bệnh lị hoặc thương hàn 0 Trứng giun sán 0 ( trứng) Đường Đường được bổ sung vào sữa đậu nành ngoài mục đích cung cấp năng lượng còn có tác dụng điều vị và tăng mùi thơm cho sản phẩm. Loại đường thường được sử dụng là đường saccharose dạng kết tinh (đường tinh luyện) Phụ gia NaHCO3: Là chất bột trắng có tính kiềm, tan trong nước. NaHCO3 được dùng để tăng khả năng trương nở, khử mùi, làm giảm mùi hăng của đậu và làm tăng khả năng trích ly protein. Hàm lượng NaHCO3 sử dụng trong thức uống được giới hạn bởi GMP Kali sorbat: Là muối của kali với acid sorbic, có dạng bột hoặc dạng hạt màu trắng và tan nhiều trong nước, không độc đối với cơ thể con người, không gây mùi vị lạ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Kali sorbat ức chế mạnh nấm men và nấm mốc nhưng lại ít tác dụng đến vi khuẩn. Hàm lượng Kali sorbat cho phép sử dụng trong đồ uống là 1000ppm CMC: Dạng màu trắng, có tính hút ẩm, dễ phân tán trong nước và rượu, chủ yếu được dùng để điều chỉnh độ nhớt của sản phẩm mà không tạo gel. Mức độ sử dụng của CMC là 0,05 đến 0,5% trên toàn bộ sản phẩm Sữa đậu nành Các chỉ tiêu đánh giá sản phẩm sữa đậu nành theo tiêu chuẩn SDA của Mỹ Chỉ tiêu hóa lý Tỉ lệ giữa đậu nành và nước trong quá trình sản xuất sữa đậu nành có thể thay đổi từ 1:5 đến 1:10, sự thay đổi này sẽ ảnh hưởng đến thành phần và chất lượng của sữa. Bảng 1.7: Tỉ lệ giữa đậu nành và nước ảnh hưởng tới thành phần của sữa (không kèm Saccharose) Tỉ lệ Đậu : Nước Tổng hàm lượng chất khô (%) Protein (%) Chất béo (%) Carbohydrate (%) Tro (%) 1 : 5 9.2 4.5 2.4 1.8 0.48 1 : 6 8.7 4.2 2.2 1.9 0.44 1 : 7 7.9 3.8 1.9 1.8 0.39 1 : 8 7.2 3.4 1.7 1.7 0.35 1 : 9 6.3 2.9 1.5 1.6 0.30 1 : 10 5.6 2.6 1.4 1.3 0.27 Chỉ tiêu visinh Trong sản phẩm sữa đậu nành phải: Không được có sự có mặt của các vi khuẩn sau: Staphylococcus aureus, Salmonella enteropathogenic, Esherichia coli, Vibrio parahemolyticus, Listeria monocytogenes, Campylobacter jejuni. Không được có sự có mặt của Yersinia enterocolitica. Số tế bào vi sinh vật không được lớn hơn 20.000 cfu/g. Trong mẫu kiểm tra, không có sự xuất hiện của Coliform. Chỉ tiêu hóa sinh Các phép thử hoạt tính của enzyme vô hoạt trypsine và lipoxygenase cho kết quả âm tính Chỉ tiêu cảm quan Trạng thái : Dung dịch đồng nhất, không tách lớp Màu sắc : Đối với sữa đậu nành mà trong quy trình bỏ qua quá trình tách vỏ, sản phẩm có màu vàng nhạt, ngược lại, nếu có quá trình tách vỏ, sữa phải có màu trắng đục đặc trưng của sữa Mùi : Thơm, êm dịu đặc trưng của sữa đậu nành, có thể có thêm mùi bổ sung vào sản phẩm, nhưng mùi đậu không được quá nhiều Vị : Ngọt, không có vị đắng Bao bì Bao bì phải được kiểm tra chất lượng và rửa sạch trước khi đưa và sử dụng Bao bì phải thể hiện đầy đủ thông tin cần thiết thể hiện bản chất của sản phẩm, đơn vị sản xuất, hướng dẫn sử dụng, thời hạn sử dụng… Sản phẩm sữa đậu nành thương mại và những sản phẩm có liên quan được phân loại theo thành phần của chúng như sau: Sữa đậu nành truyền thống : được làm từ dịch chiết của toàn hạt đậu, tỷ lệ nước : đậu = 1 : 5, chứa xấp xỉ 4% protein. Sữa đậu nành loại giống sữa : có cấu tạo gần giống với sữa bò, tỷ lệ nước : đậu =1:7, chứa 3.5% protein, hơi ngọt , có thêm dầu và muối, có thể giống mùi vị của sữa. Thức uống đậu : có vị ngọt và mùi thơm, chứa khoảng 1%protein, tỷ lệ đậu : nước = 1 : 20. Sản phẩm lên men : là những sản phẩm sau khi lên men lactic hoặc acid hoá với acid lactic. Dạng phối trộn : là hỗn hợp giữa sữa đậu nành với rau quả hoặc sữa bò. Thành phần và giá trị dinh dưỡng của sữa đậu nành ở Châu Âu : không có cholesterol, và có mặt acid béo không bão hoà đa. Bảng 1.8: So sánh sữa đậu nành và sữa bò về giá trị dinh dưỡng Giá trị dinh dưỡng trong 100gram Sữa bò Sữa đậu nành Sữa nguyên Sữa gầy Protein Chất béo Carbohydrate Năng lượng 3.4g 3.5g 4.6g 269kJ (64kcal) 3.5g 1.5g 5.4g 208kJ (49kcal) 3.6g 2.3g 3.4g 204kJ (49kcal) Cholesterol 10mg 5mg 0 Lactose 4.6g 5.4g 0 Thành phần acid béo Acid béo bão hoà Acid béo không bão hoà đa Acid béo không bão hoà dơn 63.5% 3.0% 33.5% 63.5% 3.0% 33.5% 14.0% 63.5% 21.6% Hình 1.3: Một số sản phẩm sữa đậu nành trên thị trường 4. Địa điểm xây dựng phân xưởng Nguyên tắc lựa chọn : Gần mạng lưới giao thông Phải nằm trong vùng qui hoạch của trung ương và địa phương, Nơi khí hậu thời tiết thuận lợi. Gần thị trường tiêu thụ Gần nguồn điện nước Có đủ diện tích để xây dựng các công trình hiện hữu phù hợp mặt bằng nhà máy và có khu dự trữ để xây dựng trong tương lai Phân xưởng sản xuất sữa đậu nành được chọn xây dựng tại khu công nghiệp Long Thành, tỉnh Đồng Nai. Vị trí: nằm trên quốc lộ 51, xã An Phước, huyện Long Thành, tỉnh Đồng Nai Có điều kiện thuận lợi để xây dựng phân xưởng như: Có vị trí thuận lợi: + Cách trung tâm thành phố Hồ Chí Minh 44km, khi đường cao tốc thành phố Hồ Chí Minh – Long Thành – Dầu Giây hoàn thành thì khoảng cách này chỉ còn 23km + Cách trung tâm thành phố Biên Hòa 20km + Cách cảng Gò Dầu 23km + Cách cảng Sài Gòn 48km + Cách cảng Phú Mỹ 25km + Cách cảng Vũng Tàu 63km + Cách sân bay Tân Sơn Nhất 32km + Cách sân bay Long Thành 11k Thổ nhưỡng: + Độ cao trung bình so với mặt biển: 28m + Cường độ chịu tải của đất: 1,5 – 2,5 kg/cm2 Khí hậu: + Nhiệt độ trung bình năm: 25 – 260C + Độ ẩm trung bình năm: 78 – 84% + Lượng mưa trung bình năm: 1800 – 1900mm Nguồn điện: lưới điện quốc gia từ nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ, thuỷ điện Đa Mi – Hàm Thuận và trạm biến áp Long Bình 220/110 kV đảm bảo cung cấp điện ổn định cho các nhà máy trong khu công nghiệp Long Thành. Thông qua 2 trạm biến thế 63MVA, điện hạ thế 22kV được kéo đến tường rào từng nhà máy Nguồn nước: lấy từ nhà máy nước Thiện Tân, năng suất 30000m3/ngày Xử lý nước thải: có nhà máy xử lý nước thải năng suất 12000 m3/ngày Hệ thống đường ống thu gom nước thải được thiết kế riêng rẽ với hệ thống thoát nước mưa và được kéo đến sát tường rào các nhà máy, đảm bảo thu gom toàn bộ nước thải trong khu công nghiệp để dẫn về nhà máy xử lý nước thải Đường giao thông nội khu: trải bê tông nhựa tải trọng H30, đường chính rộng 19m và 15m, có vỉa hè rộng rãi cho người đi bộ, có đèn chiếu sáng, cây xanh, thảm cỏ Đường ống thoát nước mưa đường kính 800 – 1000mm, xây dựng 2 bên trục đường giao thông nội khu Phương tiện thông tin liên lạc: đáp ứng đầy đủ nhu cầu liên lạc trong nước và quốc tế: tổng đài điện tử tự động, đường truyền internet tốc độ cao do VDC cung cấp, các dịch vụ bưu điện khác Các dịch vụ hỗ trợ cho doanh nghiệp: tài chính, ngân hàng, thương mại; thủ tục hành chính thuận tiện, nhanh chóng, dịch vụ “một cửa” Các tiện ích khác: xây dựng khu nhà ở cho 40000 công nhân, có chỗ ở cho chuyên gia, có chợ, siêu thị, công viên cây xanh, công viên nước Lực lượng lao động: Dân số Đồng Nai là 2 triệu người, 70% dân số dưới 35 tuổi Các loại chi phí: + Giá điện: 890 VND/KWh + Giá nước: 4.400 VND/m3 + Giá xử lý nước thải: 1.000 VND/m3 + Phí quản lý khu công nghiệp: 0,2 USD/m2/ năm + Giá thuê đất và sử dụng cơ sở hạ tầng: < 2,05 USD/m2/ năm (trả hằng năm)