Công ty TNHH Song Song

Tìm hiểu về công nghệ sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt

Bài viết giới thiệu về công nghệ nổi bật trong sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt – giữ nguyên toàn bộ hàm lượng chất xơ, tạo nên một sản phẩm lành mạnh, bổ dưỡng và hương vị mới lạ.

Xu hướng thị trường

1. Thực phẩm có nguồn gốc thực vật đang là xu hướng – và đậu nành là một phần tất yếu

Các sản phẩm đồ uống có nguồn gốc thực vật đang phát triển mạnh ở thị trường châu Mỹ và châu Âu. Chúng được quảng bá như một lựa chọn thay thế cho các sản phẩm từ sữa bò, bao gồm sữa chua và các loại đồ uống khác với thành phần bổ sung đa dạng.

Đồng thời, thái độ người tiêu dùng cũng đang dần thay đổi – theo đuổi một chế độ ăn cân đối và lạnh mạnh. Và các sản phẩm từ thực vật này được coi là một lựa chọn hoàn hảo cho bữa ăn, vừa bổ sung dinh dưỡng, vừa phong cách và thân thiện với môi trường.

Ở khu vực châu Á – Thái Bình Dương, cụ thể hơn là khu vực Đông Nam Á, lại có sự khác biệt đôi chút. Người tiêu dùng không còn quá xa lạ với các dạng sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật bởi vì nó được xem là một phần trong truyền thống ở khu vực này. Dù vậy, những năm trở lại đây, dòng sản phẩm này đang phát triển mạnh mẽ, chuyển từ quy mô sản xuất nhỏ lẻ sang mô hình sản xuất công nghiệp lớn. Một vài yếu tố góp phần thúc đẩy sự phát triển này là:

  • Hơn 80% người dân châu Á không dung nạp lactose tốt
  • Dân số già đang gia tăng
  • Thế hệ trẻ ngày càng ưa thích các sản phẩm theo phong cách phương Tây
  • Xu hướng “sống xanh” và chế độ ăn thuần chay đang dần trở nên phổ biến
  • An toàn thực phẩm là một trong ba vấn đề môi trường ở châu Á

2. Dinh dưỡng từ hạt đậu nành nguyên hạt

Xu hướng người tiêu dùng toàn cầu đang quan tâm đến các sản phẩm “giàu hàm lượng chất xơ” vì lợi ích sức khỏe và hệ tiêu hóa.

Chất dinh dưỡng Thức uống từ 100% đậu nành nguyên hạt Dịch chiết từ hạt đậu nành Sữa bò
Protein % 3.0 3.0 3.0
Fat % 1.8 1.8 3.5
Carbohydrates % 0.7 0.7 4.7
Fiber % 1.2 0.26 0
Kcal/100g 134 134 263
Protein/Kcal % 2.2 2.2 1.1
Fiber/Kcal % 0.9 0.2 0

Bảng so sánh hàm lượng dinh dưỡng của 3 dòng sản phẩm sữa

Sử dụng đậu nành nguyên hạt trong sản xuất, chế biến đồ uống mang lại nhiều lợi ích:

  • Hàm lượng chất xơ cao trong hạt đậu (11.5g/100g), giúp cải thiện hoạt động của hệ tiêu hóa, giảm chứng táo bón, làm sạch các chất cặn bã trong đường ruột và hỗ trợ ngăn ngừa ung thư ruột.
  • Okara (phụ phẩm trong quá trình sản xuất sữa đậu nành theo phương pháp truyền thống) giữ lại hàm lượng cao calcium trong đậu nành và khoảng 40% protein đậu.
  • Carbohydrate trong đậu nành cũng góp phần rất nhiều trong sức khỏe đường ruột. Hàm lượng oligosaccharide dồi dào trong carbohydrate đậu nành là môi trường nuôi dưỡng lợi khuẩn trong đường ruột.

Dựa vào nền tảng này, dễ hiểu tại sao công thức sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt lại được đánh giá cao, đặc biệt là tại các khu vực mà đậu nành đã được sử dụng rộng rãi, như châu Á. Sử dụng toàn bộ okara có thể đã bị loại bỏ theo phương pháp sản xuất truyền thống, điều này có nghĩa là không có chất xơ và dưỡng chất nào bị loại bỏ, không có thành phần hay chất nhũ hóa được thêm vào, từ đó giảm lượng chất thải ra môi trường và chi phí nguyên liệu.

Nếu được sản xuất đúng cách, sản phẩm có vị ngon và kết cấu kem mịn. Với hàm lượng calo thấp, protein và chất xơ cao, sữa đậu nành nguyên hạt là một sản phẩm xanh, thân thiện với người tiêu dùng và môi trường!

Dây chuyền sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt

Trong dây chuyền sản xuất đồ uống đậu nành truyền thống, các thành phần chứa chất xơ (okara) được tách ra và loại bỏ trong những giai đoạn đầu tiên sau khi hoạt hóa enzyme.

Với việc công nghệ mới trong sản xuất sữa đậu nành, không có chất xơ hoặc các thành phần khác trong nguyên liệu thô bị loại bỏ. Mà thay vào đó, công nghệ tập trung vào việc giảm kích thước sợi xơ và điều khiển cẩn thận các yếu tố ảnh hướng đến kết cấu và hương vị cuối cùng của sản phẩm.

Bài viết sẽ giới thiệu từng công đoạn sản xuất cho cả quy trình truyền thống và hiện đại.

Công nghệ sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt và công nghệ truyền thống
Công nghệ sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt và công nghệ truyền thống

1. Thu hoạch và lựa chọn nguyên liệu

Thời gian thu hoạch đóng vai trò quan trọng, thường diễn ra vào mùa thu, khi hạt đã đủ trưởng thành, với độ ẩm hạt từ 10 – 12%. Nếu độ ẩm lớn hơn 13% thì hạt nên được sấy khô để duy trì độ ẩm phù hợp, ngăn sự phát triển của vi sinh, nấm mốc hoặc nảy mầm.

Màu sc

Cánh phôi màu nhạt

Vỏ màu vàng nhạt hoặc trắng sạch

Protein hòa tan

Chỉ số nitrogen hòa tan (Nitrogen Solubility Index – NSI) của hạt đậu phải trên 85%

Hàm lượng protein

Hàm lượng protein hòa tan rất quan trọng, nhưng không phải tổng hàm lượng protein

Độ m

10-12%, nhưng không nên quá 13%

Nếu độ ẩm lớn hơn 14%, có nguy cơ sẽ hoạt hóa enzyme dẫn đến oxy hóa chất béo

Mùa thu hoch

Khi hạt đã chín đều

Nếu hạt chưa chín sẽ gây ra hương vị sống và đắng cho sản phẩm

Kích thước hạt đồng đều

Thi gian lưu kho

Không nên quá 12 tháng. Thời gian lưu kho hạt đậu nành thô quá lâu sẽ dẫn đến mất màu, NSI thấp, độ nhớt sản phẩm cao và hương vị không còn ngon

Tiêu chuẩn Mỹ cho hạt đậu nành

2. Ngâm hạt (quá trình thủy phân bằng nhiệt)

Hạt đậu nành thông thường sẽ được tiền xử lý bằng nhiệt ở 40°C, bóc vỏ, ép thành miếng và nấu trong nước nóng, bắt đầu từ 50°C. Mục đích của quá trình này là để làm mềm cấu trúc tế bào của hạt. Sau quá trình thủy phân, hạt đậu nành sẽ nặng gấp 2.2 lần khối lượng ban đầu. Nếu thời gian thủy phân quá lâu (vỏ hạt trở nên nhăn nheo) thì có thể gây hiện tượng lên men hoặc hỏng hóc.

Với dây chuyền sản xuất hiện đại, hạt có thể không cần trải qua giai đoạn thủy phân này, vẫn đảm bảo giữ nguyên hàm lượng protein và chất lượng sản phẩm.

3. Giảm kích thước hạt (nghiền thô)

Với dây chuyền sản xuất sữa đậu nành, việc kiểm soát quá trình nghiền rất quan trọng nhằm đạt được kích thước hạt phù hợp, để dễ dàng trích xuất chất rắn và chất dinh dưỡng vào dung dịch trích. Nếu kích thước hạt to, hiệu suất và tốc độ quá trình trích ly sẽ giảm và ngược lại.

Dây chuyền sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt – Quá trình nghiền thô này cũng được thực hiện với các thiết bị tương tự như công nghệ truyền thống.

4. Bất hoạt chất ức chế trypsin bằng xử lý nhiệt

Chất ức chế tryspine có trong đậu nành sẽ ngăn cản enzyme trypsin (hay còn gọi là trysine) trong cơ thể người phân hủy protein, từ đó làm chậm quá trình hấp thụ protein. Để bất hoạt chất ức chế này, sản phẩm sẽ được bơm qua hệ thống tiêm hơi để đun nóng và duy trì ở nhiệt độ cần thiết cho quá trình bất hoạt. Nhiệt độ và thời gian xử lý được tính toán dựa trên việc vô hiệu hóa 85% chất ức chế tryspsin.

Tuy nhiên, quá trình xử lý nhiệt để bất hoạt enzyme lại gây ra hiện tượng đông tụ protein do tăng pH, dẫn đến nguy cơ tăng sự kết tủa và lắng. Tuy nhiên, vấn đề này có thể dễ dàng được khắc phục vì các hạt rắn này sẽ bị phá vỡ ở quy trình sau đó.

Với dây chuyền sữa đậu nành nguyên hạt – quy trình tương tự phía trên.

5. Phân lập chất xơ hoặc Nghiền tinh

Phần dịch đậu nành thu được sau các bước trên sẽ chứa hàm lượng chất rắn đáng kể – được gọi chung là chất kết tụ. Chất xơ không hòa tan – gọi là okara – sẽ được lọc bỏ để tránh hiện tượng “chalky” (hiện tượng xảy ra khi hạt xơ không tan không được tách ra khỏi sản phẩm, gây ra cảm giác “bột” hoặc “vụn vỡ” trong miệng khi thưởng thức sản phẩm) và đảm bảo độ ổn định của sản phẩm. Okara chứa toàn bộ xơ cellulose và khá nhiều protein, và nếu như chúng bị tách ra trong quy trình sản xuất thì sẽ được coi như phụ phẩm và chủ yếu dùng làm thức ăn chăn nuôi. Quá trình tách chất xơ ra khỏi sữa đậu nành có thể được thực hiện bằng thiết bị lọc hoặc thiết bị lắng gạn.

Một số nhà máy sẽ “rửa lại” phần oraka này và đưa chúng quay lại vào quy trình nhằm thu hồi protein. Okara sẽ được trộn với nước trong bồn từ bước phân lập đầu tiên, và hỗn hợp này sẽ được bơm qua quá trình phân lập thứ hai. Cứ tuần hoàn như vậy đến khi hàm lượng protein và chất xơ trong okara giảm hoàn toàn.

Ưu điểm của phương pháp này là giúp tăng năng suất bằng cách tăng tỉ lệ nước trong sản phẩm và thu được okara “khô” (không còn chứa nhiều chất dinh dưỡng).

Tuy nhiên, với quy trình “rửa ngược” okara như thế này, nhà máy phải tăng chi phí đầu tư cho các thiết bị phụ trợ như thiết bị lắng lọc, hệ thống bơm tuần hoàn,…

Đối với dây chuyền sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt, quá trình phân lập okara sẽ bị loại bỏ và thay thế bằng quá trình nghiền tinh. Với quá trình nghiền tinh này, nhà sản xuất có thể dễ dàng kiểm soát kích thước hạt xơ trong sữa, nghiền đến kích thước nhỏ nhất (50 – 100 µm) giúp mang lại cảm giác nhẹ dịu, mềm mịn khi uống.

Bằng phương pháp này, toàn bộ hàm lượng chất xơ và protein trong hạt đậu ban đầu sẽ được tận dụng tối đa, giúp tăng hàm lượng dinh dưỡng của sản phẩm. Ngoài ra quá trình nghiền này cũng giúp phá vỡ các hạt protein đông tụ từ quá trình xử lý nhiệt.

6. Phối trộn theo công thức cho sản phẩm

Mục đích của quá trình trộn là để phân tán toàn bộ nguyên liệu đồng đều vào pha lỏng nhằm:

  • Hòa tan và thấm ướt các nguyên liệu khô
  • Tạo ra hệ nhũ tương ổn định
  • Phân tán các hạt có kích thước nhỏ
Sản phẩm sữa đậu nành tự nhiên có tính chất tạo bọt, cần lưu ý về vấn đề này trong quá trình trộn để tránh tạo bọt cho sản phẩm. Sử dụng hệ thống hút chân không trong bồn trộn giúp ngăn chặn quá trình tạo bọt và làm giảm hàm lượng không khí trong sản phẩm. Hàm lượng không khí trong sản phẩm thấp sẽ cải thiện thời gian xử lý UHT và giảm sự hao mòn trong thiết bị đồng hóa. Càng ít oxygen không khí hòa tan trong sản phẩm sẽ làm tăng thời gian bảo quản.

Với dây chuyền sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt – Quá trình trộn diễn ra tương tự nhưng thành phần thêm vào có ít nhiều thay đổi, như sử dụng chất ổn định khác hoặc hàm lượng ít hơn.

7. Xử lý nhiệt UHT

Quá trình xử lý nhiệt UHT đối với sản phẩm sữa đậu nành thường diễn ra ở ít nhất 137°C và thời gian tối thiểu 4 giây. Mục đích của quá trình UHT nhằm tiệt trùng để đảm bảo chất lượng và thời gian bảo quản sản phẩm ở điều kiện thông thường. Hàm lượng vi sinh trong đậu nành khác so với sữa bò nên nhiệt độ tiệt trùng cho sữa đậu nành thông thường sẽ cao hơn.

Quá trình tiệt trùng UHT diễn ra tương tự với dây chuyền sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt.

8. Bài khí

Mục đích của quá trình bài khí nhằm làm giảm hàm lượng oxygen, đảm bảo chất lượng, giảm tình trạng hư hỏng sản phẩm và giảm bọt trong quá trình chiết rót. Quá trình bài khí sẽ được thực hiện phía trước công đoạn xử lý nhiệt gián tiếp; ngược lại, nếu nhà máy sử dụng phương pháp xử lý nhiệt trực tiếp, quá trình bài khí sẽ diễn ra sau đó.

Dây chuyền sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt sẽ sử dụng quy trình tương tự, tuy nhiên có thể yêu cầu của quá trình bài khí sẽ cao hơn do hàm lượng chất xơ lớn sẽ dễ dàng tích tụ khí hơn.

9. Đồng hóa

Quá trình đồng hóa cuối quy trình sản xuất sẽ đảm bảo ngăn ngừa tình trạng “vón cục” trong sản phẩm do sự đông tụ protein trong quá trình xử lý nhiệt. Điều này có nghĩa rằng quá trình xử lý UHT cần được bố trí sao cho sản phẩm được đồng hóa ngay sau bước xử lý nhiệt.

Áp suất cho quá trình đồng hóa trong sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt sẽ cao hơn phương pháp truyền thống, 400 – 600 bar, để phá vỡ các hạt có kích thước lớn, mang lại độ đồng nhất trọn vẹn khi thưởng thức sản phẩm.

10. Chiết rót

Sau bước đồng hóa và làm nguội, sản phẩm sẽ được chuyển sang bồn aseptic để lưu trữ trung gian trước khi chiết rót vào bao bì. Thời hạn sử dụng thường dao động từ 6 đến 12 tháng, tùy thuộc vào loại bao bì sử dụng. Quy trình này cũng tương tự khi sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt.

Các thiết bị sản xuất

1. Máy nghiền Comitrol

Quá trình nghiền tinh sẽ tạo nên một sự thay đổi lớn đối với chất lượng thành phẩm. Đối với dây chuyền sản xuất sữa đậu nành nguyên hạt, kích thước hạt sau khi nghiền là yếu tố quyết định bởi nó ảnh hưởng đến cảm quan hương vị và các thông số chất lượng khác. Đó là lý do vì sao lựa chọn máy nghiền phù hợp là rất cần thiết.

Máy nghiền Comitrol của hãng Urschel (xuất xứ: USA) được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, cũng như trong ngành sản xuất sữa hạt.

Comitrol có thể cắt nhỏ các xơ sợi, giúp giữ tối đa hàm lượng chất xơ cho sản phẩm, tốt cho sức khỏe người tiêu dùng.

Bên cạnh đó, Urschel có thể tự tin nghiền mịn các loại hạt, đậu, ngũ cốc đến kích thước nhỏ nhất, đảm bảo độ mịn và tính đồng đều cho sản phẩm.

Với tốc độ nghiền tinh lên đến hơn 9000 vòng/phút, Comitrol cho kích thước đầu ra sản phẩm nhỏ nhất đến 50 – 100 micron.

2. Máy lọc Centrifugal Separator

Thiết bị lọc Centrifugal Separator đến từ hãng Russell Finex (xuất xứ: UK) được sử dụng trong quy trình sản xuất sữa hạt nhằm loại bỏ các hạt rắn lớn hơn kích thước yêu cầu, nhằm đảm bảo tính đồng đều cuối cùng cho sản phẩm.

Máy lọc Centrifugal Separator có trang bị cánh vệ sinh mặt lưới lọc tự động mà không cần tháo lưới lọc để vệ sinh thủ công.

Ngoài ra thiết bị tích hợp với bộ điều khiển Filter Management System giúp hỗ trợ theo dõi, kiểm soát áp suất trong quá trình lọc, hạn chế tối đa tình trạng tăng áp do tích tụ cặn trên lưới lọc bằng cách tự động xả van.

Máy lọc Russell finex

3. Thiết bị thanh trùng - tiệt trùng

Hệ thống UHT

Hệ thống UHT được phát triển bởi hãng Reda (xuất xứ: Ý) là sự kết hợp giữa hiệu suất và tính linh hoạt, là lựa chọn hàng đầu của nhiều nhà máy sản xuất thực phẩm và đồ uống: sữa hạt, sữa bò, kem, sữa chua, thức ăn cho trẻ em,…

Bộ trao đổi nhiệt ống có cấu trúc gồm các module dài 4 mét được làm bằng thép không gỉ AISI 316L, kết nối theo chuỗi với các kết nối kẹp đặc biệt, cho phép kiểm tra các ống bên trong nhanh chóng và dễ dàng. Mỗi module gồm các ống trao đổi nhiệt có thiết kế gân lồi bên trong để cải thiện hiệu suất trao đổi nhiệt. 

Cấu hình này cho phép xử lý các sản phẩm có chứa hạt hoặc sợi trong dung dịch mà không có nguy cơ tắc nghẽn. Các sản phẩm có độ nhớt cao hoặc đặc sánh như kem hoặc nước trái cây nghiền nhuyễn cũng có thể được xử lý mà không gặp bất kỳ khó khăn nào.

Bài viết liên quan

Sản xuất sốt cà chua

Sản xuất sữa hạt thực vật

Sản xuất nước cốt dừa

Sản xuất bơ đậu phộng

Bạn cần tư vấn thiết bị sản xuất sữa đậu nành?

Hãy để lại thông tin yêu cầu, hoặc liên hệ SĐT 0931-301-504 (Call/ Zalo) để được hỗ trợ!

Form báo giá Bộ chống tắc silo

Bạn có gì thắc mắc?

Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.

Bạn cần báo giá?

Form báo giá Máy nghiền

Bạn có gì thắc mắc?

Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.

Bạn cần báo giá?

Form báo giá cân định lượng

Bạn có gì thắc mắc?


Hãy gọi vào số hotline của chúng tôi, đội ngũ tư vấn của Song Song sẽ giải đáp mọi thắc mắc của bạn.

Form báo giá ống nối mềm BFM

Bạn có gì thắc mắc?

Đội ngũ tư vấn viên của Song Song sẵn sàng giải đáp mọi câu hỏi của bạn.