Đề tài Công nghệ chế biến mứt đông

phẩm (nếu cần). Do sản phẩm có nồng độ chất khô cao nên, đồng thời trong quá trình phối trộn có kết hợp với gia nhiệt nên quá trình thanh trùng có thể bỏ qua. Nếu có quá trình thanh trùng thì sản phẩm không cần sử dụng chất bảo quản chống vi sinh vật. - Rót chai và tiến hành đóng nắp. Quá trình này phải được thực hiện trong điều kiện vô trùng và phải thực hiện nhanh ngay sau quá trình cô đặc. Rót trong điều kiện vô trùng để tránh nhiễm vi sinh vật lạ vào bên trong sản phẩm. Rót nhanh ngay khi sản phẩm còn nóng vì khi để nguội thì do hàm lượng chất khô cao nên độ nhớt của sản phẩm tăng gây khó khăn cho quá trình rót. - Quá trình tạo đông: là quá trình hình thành nên cấu trúc của sản phẩm. Quá trình tạo đông xảy ra càng nhanh khi nhiệt độ phòng bảo quản càng thấp. Người ta nhận thấy quá trình tạo đông vẫn xảy ra ở nhiệt độ phòng. Trong quá trình tạo đông tránh lắc đảo sản phẩm giúp cho cấu trúc gel bên trong của sản phẩm được ổn định. Các chất tạo đông có thể sử dụng trong sản phẩm mứt đông là: * Chất tạo đông có sẵn trong quả là pectin. * Để tăng độ đông của sản phẩm, người ta pha thêm pectin cô đặc, pectin bột, tinh bột biến tính hoặc các loại quả giàu pectin (như táo), agar-agar, carageenan… * Trong quá trình sản xuất mứt đông, còn phải xác định được phụ gia nào là phụ gia tạo gel chính, phụ gia nào là phụ gia tạo gel phụ. Khi đó tiến hành tính toán hàm lượng của mỗi loại bổ sung thêm vào để đạt được chất lượng như mong muốn. Hàm lượng phụ gia tạo gel phụ bổ sung vào trong sản phẩm không được vượt quá 20% hàm lượng phụ gia tạo gel chính. Do trong các loại trái cây có sẵn hàm lượng pectin cao, nên pectin thường được dùng như là một phụ gia tạo gel chính của sản phẩm mứt đông. 2/ Các quá trình sản xuất cơ bản trong quy trình sản xuất mứt đông: 2.1/ Lựa chọn và phân loại nguyên liệu: a/ Mục đích công nghệ: - Chuẩn bị: loại trừ các trái cây nguyên liệu không đủ quy cách, làm cho nguyên liệu đạt độ đồng nhất về kích thước và độ chín, giúp cho các quá trình cơ, nhiệt được thực hiện dễ dàng và kích thước nguyên liệu sau xử lý đồng nhất, nâng cao độ đồng nhất của sản phẩm. b/ Nguyên tắc thực hiện: - Phân loại nguyên liệu theo các chỉ tiêu sau: * Kích thước và độ lớn: nguyên liệu cần đạt được kích thước trung bình của giống loại phát triển bình thường. Những cá thể có kích thước quá nhỏ hoặc quá to đều phải loại ra. * Độ chín: độ chín kỹ thuật mà nguyên liệu cần đạt thông thường là giai đoạn chín toàn phần. Ở độ chín này lượng dịch bào trong quả là nhiều nhất và các thành phần hóa học trong quả cũng nhiều nhất. Dùng phương pháp quang điện để phân loại. - Trái cây nguyên liệu được đưa qua băng chuyền và công nhân sẽ tiến hành kiểm tra, lựa chọn loại bỏ các trái thối, sâu do vi sinh vật hoặc tổn thương cơ học, trái bị côn trùng phá hoại, những vật lạ như rác, và các vật lạ khác… - Những quả có kích thước quá lớn hoặc quá nhỏ sẽ được tách riêng và được xử lý riêng theo chế độ khác với những quả có kích thước chuẩn. - Với những quả chỉ hư hỏng một phần thì có thể cắt phần hỏng và sử dụng phần còn lại. Nhất thiết phải loại bỏ những quả đã thối rửa vì những vết dập nát thối rữa là cửa ngỏ để vi sinh vật xâm nhập và phát triển trong sản phẩm. c/ Phương pháp thực hiện: thực hiện phân loại thủ công trên băng tải con lăn. - Thiết bị gồm hệ thống con lăn hình tròn gắn liền với hệ thống dây xích chuyển động. Băng tải chuyển động mang theo trái cây, công nhân đứng dọc theo băng tải và lựa chọn theo kinh nghiệm. - Nhờ ma sát với thanh đỡ mà con lăn tự quay quanh mình nó, băng tải con lăn có khả năng lật mọi phía của trái cây nhờ đó người công nhân có thể dễ dàng phát hiện những vết hư hỏng, loại bỏ những quả không đủ quy cách. - Công nhân làm việc ở hai bên băng tải loại ra các nguyên liệu không hợp quy cách. Băng tải có vận tốc 0.12 - 0.15 m/s. Chiều dài băng tải không lớn quá, nếu bố trí làm việc hai bên thì rộng 60 – 80cm là vừa, để công nhân có thể nhặt các quả ở giữa băng tải. Nguyên liệu phải dàn mỏng đều trên băng tải thì việc chọn lựa mới không bỏ sót. Hình 21: Thiết bị băng tải 2.2/ Rửa: a/ Mục đích công nghệ: - Chuẩn bị: cho các quá trình chế biến tiếp theo chần, nghiền, chà… Loại trừ những tạp chất cơ học như đất, cát, bụi, và giảm lượng vi sinh vật bám trên vỏ nguyên liệu. Tẩy sạch một số các hợp chất hóa học gây độc hại sử dụng trong kỹ thuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật… b/ Nguyên tắc thực hiện: - Quá trình rửa gồm 2 giai đoạn: ngâm và rửa xối. * Ngâm: để nước thấm ướt nguyên liệu, làm cho chất bẩn mềm và bong ra, tạo điều kiện cho quá trình rửa dễ dàng. Dung dịch ngâm có thể là nước thường, nước nóng hay dung dịch kiềm. Có thể ngâm tĩnh hay ngâm động. Quá trình này được tăng cường bằng tác dụng cơ học (cánh khuấy, có bàn chải, thổi khí). Ngâm khoảng vài phút. * Rửa xối: dùng tác dụng của dòng nước chảy để kéo các chất bẩn còn lại trên bề mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun áp suất 1,96 – 2,94.105N/m2. c/ Các biến đổi của nguyên liệu: - Vật lý: * Có thể gây dập 1 bộ phận nhỏ của nguyên liệu do tác động cơ học của quá trình cọ rửa. * Có thể tổn thất một lượng nhỏ chất dinh dưỡng hòa tan trong nước ngâm rửa. * Giảm nhẹ khối lượng. - Trong quá trình rửa không có sự biến đổi về mặt hóa học, hóa sinh và hóa lý. - Biến đổi sinh học: giảm lượng vi sinh vật. d) Thiết bị: - Yêu cầu cơ bản của quá trình rửa: * Thời gian ngâm rửa ngắn, tốn ít nước. * Nguyên liệu sau khi ngâm rửa phải sạch, không dập nát. * Nước rửa phải đạt yêu cầu nước dùng trong chế biến thực phẩm, đảm bảo các chỉ tiêu do Bộ Y tế quy định. Nói chung độ cứng của nước rửa không quá 2mg/l. Ta sát trùng bằng clorua vôi (3CaOCl2.Ca(OH)2.3H2O). Tỉ lệ lí thuyết của clo trong vôi clorua theo công thức trên là 42%, nhưng thực tế chỉ đạt được không quá 35%. Nồng độ clo có tác dụng sát trùng trong nước là 100mg/L nên nếu dùng vôi clorua còn tốt thì cần phải pha theo nồng độ 0,03%. Bảng 12: Yêu cầu của nước rửa trái cây nguyên liệu Chỉ tiêu vật lí Mùi vị Độ trong Màu sắc (thang màu Coban) Tiêu chuẩn Không mùi 100 ml 50 Chỉ tiêu hoá học pH Độ cặn cố định (đốt ở 6000C) Độ cứng toàn phần (độ Đức) Độ cứng vĩnh viễn CaO MgO As Fe 6- 8,5 75- 150 mg/lít Dưới 150 70 50- 100 mg/lít 50 mg/lít 0,05 mg/lít 0,3- 0,5 mg/lít Chỉ tiêu vi sinh vật Tổng số vi sinh vật hiếu khí Chỉ số Coli Vi sinh vật gây bệnh Dưới 100 con/ml Dưới 20 con/ml Không có - Thiết bị: sử dụng máy rửa bơi chèo. * Máy gồm 1 thùng đựng nước, bên trong có gắn cánh khuấy dạng bơi chèo. Khi máy làm việc trục có gắn cánh bơi chèo quay làm cho nguyên liệu di chuyển cùng với nước và được làm sạch, sau đó hệ thống vòi sen sẽ tráng sạch đất cát. * Máy này có hiệu quả rửa cao, sử dụng thích hợp cho các loại quả cứng, việc loại bỏ những phần không sử dụng ít nên ta có thể tận dụng lực của cánh khuấy để làm rụng cuống, nhờ đó có thể bỏ qua giai đoạn làm sạch nguyên liệu sau rửa. Hình 22: Máy rửa bơi chèo1 - Thùng ngâm2 - Bơi chèo 3 - Hệ thống phun nước 3 1 2 2.3/ Làm sạch: a/ Mục đích công nghệ: - Chuẩn bị: làm giảm khối lượng chế biến không cần thiết tránh ảnh hưởng xấu của những phần tử không sử dụng đến chất lượng sản phẩm và loại bỏ những phần tử không ăn được, có giá trị dinh dưỡng thấp của nguyên liệu như: núm, vỏ, hạt, rễ, lá… cần phải làm sạch những phần tử đó trước khi nghiền. b/ Phương pháp thực hiện: - Phương pháp làm sạch vỏ bằng hoá chất: đối với một số quả có vỏ mỏng như mận, ổi, cam, quít… người ta có thể dùng dung dịch kiềm để bóc vỏ, chất kiềm thường dùng là NaOH 95%, Na2CO3 - Phương pháp bóc vỏ bằng nhiệt: để bóc vỏ loại quả có múi như cam, quít, chanh, bưởi… người ta nhúng quả vào nước sôi hoặc dùng lò đốt điện. - Phương pháp cạo vỏ bằng cơ học: gọt vỏ các loại quả như dứa, dừa…ngoài tác dụng gọt vỏ còn có thể đột lỏi, bỏ hạt. c/ Các biến đổi của nguyên liệu: - Vật lý: * Có thể gây dập 1 bộ phận nhỏ của nguyên liệu do tác động cơ học * Có thể tổn thất một lượng nhỏ chất dinh dưỡng, giảm khối lượng - Hóa học: * Có thể lẫn vào một số hợp chất hóa học trong quá trình xử lý. Ví dụ: dùng kiềm: tác dụng bóc vỏ của kiềm là thủy phân protopectin thành pectin hòa tan để làm yếu liên kết giữa lớp vỏ và lớp thịt quả ở dưới vỏ. 2.4/ Chần: a/ Mục đích công nghệ: - Chuẩn bị * Đình chỉ quá trình sinh hoá của nguyên liệu , làm cho màu sắc của nguyên liệu không bị xấu đi. Dưới tác dụng của enzym peroxydaza, polyphenoloxydaza trong quả thường xảy ra các quá trình oxy hoá các chất chát, tạo thành flobafen có màu đen. Chần làm cho hệ thống men đó bị phá huỷ nên không bị thâm đen. * Thuỷ phân protopectin thành pectin, thuận lợi cho quá trình chế biến tiếp theo. * Đuổi bớt khí trong gian bào của nguyên liệu nhằm hạn chế tác dụng của oxi gây oxi hoá vitamin, phồng hộp… Đặc biệt với các loại trái cây rất giàu vitamin C dễ bị oxi hóa và biến màu thì quá trình chần rất quan trọng. * Làm cho protein trong trái cây hấp thu nhiệt ngưng kết lại, thay đổi tính thẩm thấu của màng tế bào. Vì vậy khi chế biến trái cây nước đường thì đường dể dàng thấm sâu vào trong thịt quả. Sau khi luộc thể tích của trái cây thu nhỏ lại, có tính đàn hồi ở mức độ nhất định, vì thế khi đóng hộp thao tác bỏ vào dể dàng, có lợi cho việc đóng hợp một số lượng trái cây chính xác. - Bảo quản: Tiêu diệt một phần vi sinh vật, chủ yếu là những vi sinh vật bám trên bề mặt. b/ Nguyên tắc thực hiện: - Quá trình chần được thực hiện trong thiết bị chần băng tải. Quá trình chần được thực hiện qua 3 giai đoạn: * Gia nhiệt sơ bộ ở 55 – 65°C trong 1 – 2 phút. * Chần ở 95°C trong 3 phút. * Làm nguội trong 2 phút. - Lượng nước tiêu hao: 1 m3/10 tấn sản phẩm, lượng nhiệt tái sử dụng: 70%. - Lượng hơi tiêu hao cho gia nhiệt: 0,05 – 0,06 kg hơi/kg sản phẩm - Các yếu tố ảnh hưởng: * Nhiệt độ nước chần. * Thời gian chần. * Dung dịch chần: ảnh hưởng đến sự hòa tan của chất tan từ trong nguyên liệu và nước chần. * Diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và nước chần, diện tích tiếp xúc càng lớn, tổn thất chất tan càng nhiều. c/ Các biến đổi: - Vật lý: * Làm thay đổi thể tích, khối lượng nguyên liệu để các quá trình chế biến tiếp theo được thuận lợi. * Đuổi bớt chất khí trong gian bào của nguyên liệu nhằm hạn chế tác dụng của oxi gây ra phồng hộp, ăn mòn vỏ hộp sắt, oxi hóa vitamin.. Chần còn loại trừ các chất có mùi vị không thích hợp. * Giảm cấu trúc cứng giòn, tạo mùi nấu, mất chất khô. - Hóa lý: Làm tăng độ thẩm thấu của chất nguyên sinh, làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng. - Hóa học: Làm cho quả có màu sáng hơn do phá hủy một số chất màu. - Sinh học:Tiêu diệt một phần vi sinh vật, chủ yếu là vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu. d/ Thiết bị: thiết bị chần băng tải hoặc thiết bị chần trục xoắn d1. Thiết bị chần băng tải: - Băng tải vận chuyển nguyên liệu. - Hệ thống vòi phun để phân phối nước trong 3 giai đoạn xử lý nhiệt. - Thiết bị gia nhiệt cho nước chần. - Bộ phận trao đổi nhiệt: gia nhiệt cho nước trong giai đoạn gia nhiệt sơ bộ. Hình 23: Thiết bị chần băng tải - Nguyên tắc hoạt động: Sau khi vào cửa nhập liệu, trái cây được gia nhiệt sơ bộ bằng nước nóng (70°C) phun qua vòi từ trên xuống. Sau đó, trái cây được chần bằng nước nóng 95°C từ trên xuống. Nước chần được gia nhiệt bằng hơi. Để tiết kiệm năng lượng, lượng nước sau khi chần sẽ thu hồi và tiếp tục được gia nhiệt, bơm tuần hoàn trở lại thiết bị chần. Sau khi chần, trái cây qua giai đoạn làm nguội. Do nước thu được trong quá trình làm nguội có nhiệt độ cao nên được tái sử dụng cho giai đoạn gia nhiệt sơ bộ ban đầu. d2. Máy chần liên tục dạng trục xoắn: - Cấu tạo gồm một phễu nhập liệu, bồn nước nóng và vis tải, nguyên liệu được nhúng trong bồn. - Tác nhân gia nhiệt là hơi nước, đun nóng trực tiếp dung dịch nước chần. Hơi nước theo ống phun hơi vào thùng thiết bị, nguyên liệu di chuyển nhờ băng tải, băng tải sẽ chuyển động với tốc độ sao cho sau khi đi qua thiết bị nguyên liệu chần đã đạt yêu cầu. Sau đó nguyên liệu được dẫn qua bồn nước lạnh có hệ thống phun nước để hạ nhiệt độ nhanh. Hình 24: Máy chần trục xoắn Phễu nhập liệu Tháo liệu 2.5/ Quá trình phối trộn và gia nhiệt: a/ Mục đích công nghệ: - Chuẩn bị cho quá trình cô đặc tiếp theo. - Chế biến: trộn lẫn hai hay nhiều thành phần riêng biệt vào với nhau để nhận được sản phẩm cuối cùng có hương vị, màu sắc đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng, tạo sự đồng nhất cho hỗn hợp phối trộn. - Bảo quản: tiêu diệt hay ức chế một phần vi sinh vật b/ Nguyên tắc thực hiện: - Từng nguyên liệu sẽ được chuẩn bị theo quy trình riêng, các nguyên liệu dạng rắn, dạng bột sẽ được hòa tan thành các dung dịch thành phần (pectin sẽ được hòa tan từ trước trong nước nóng để trương nở trước khi phối trộn, đường có thể bổ sung dạng tinh thể hoặc dung dịch suryp đường nghịch đảo). - Công thức phối trộn là một bí quyết riêng của từng nhà sản xuất, mỗi loại sản phẩm sẽ có những công thức phối trộn đặc trưng, thường phải được xác định bằng thực nghiệm. c/ Các biến đổi: - Hóa học: bổ sung các chất màu, chất mùi cho sản phẩm - Hóa lý: tăng hàm lượng chất khô, độ nhớt tăng, pH giảm - Sinh học: giảm số lượng vi sinh vật trong sản phẩm d/ Các yếu tố ảnh hưởng: - Nhiệt độ phối trộn: nhiệt độ thấp thì độ hòa tan giảm. Nhiệt độ càng cao thì độ hòa tan càng tăng tuy nhiên nếu nhiệt độ quá cao thì sẽ làm ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của sản phẩm. - Thời gian phối trộn: thời gian phối trộn càng lâu thì thời gian gia nhiệt càng lâu và khả năng hòa tan và đồng đều của sản phẩm càng tăng. Tuy nhiên thời gian quá lâu dẫn đến làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. - Tỷ lệ phối trộn: hàm lượng chất khô càng cao thì khả năng hòa tan của các cấu tử càng giảm, đồng thời tỷ lệ giảm các thành phần cũng quyết định đến cấu trúc, mùi vị và chất lượng của sản phẩm, - Tốc độ khuấy trộn: tốc độ càng nhanh thì độ đồng đều của sản phẩm càng tăng. e/ Thiết bị: nồi hai vỏ, có cánh khuấy hoạt động liện tục để tránh xảy ra hiện tượng vón cục Hình 25: Thiết bị phối trộn 2.6/ Cô đặc: a/ Mục đích công nghệ: - Khai thác - Chế biến: tạo sản phẩm có nồng độ chất khô cao , đạt yêu cầu dinh dưỡng và bảo quản. - Bảo quản: tăng nồng độ chất khô, tăng áp suất thẩm thấu và nhiệt độ cao giúp tiêu diệt hầu hết vi sinh vật. b/ Nguyên tắc thực hiện: Quá trình cô đặc có 3 thông số cơ bản là nhiệt độ sôi, thời gian cô đặc và cường độ bốc hơi. - Nhiệt độ sôi : Nhiệt độ sôi của sản phẩm phụ thuộc vào áp suất hơi trên bề mặt sản phẩm, nồng độ chất khô và tính chất lí hoá của sản phẩm. Khi áp suất hơi trên bề mặt sản phẩm thấp thì nhiệt độ sôi của sản phẩm giảm, người ta tạo chân không trong thiết bị cô đặc để hạ nhiệt độ sôi của sản phẩm. Nồng độ chất khô trong sản phẩm càng lớn thì nhiệt độ sôi càng cao. Lúc mới cô đặc , sản phẩm có độ khô thấp ( chỉ 5 – 15% ) nên nhiệt độ sôi của nó xấp xỉ với nhiệt độ sôi của nước. Sau đó, độ khô tăng lên nên nhiệt độ sôi cũng tăng, khi độ khô đạt 70 – 75% thì nhiệt độ sôi đạt 105 - 110°C. Ở nhiệt độ sôi thấp, sản phẩm ít bị biến đổi có thể sử dụng chất tải nhiệt có nhiệt độ thấp như hơi thứ và thiết bị ít bị ăn mòn. Tuy nhiên, nhiệt độ sôi thấp làm giảm tốc độ trao đổi nhiệt và có thể chỉ xảy ra hiện tượng bốc hơi bề mặt giống như trong quá trình sấy. -Thời gian cô đặc : Cường độ bốc hơi của sản phẩm và vận hành của thiết bị ảnh hưởng đến thời gian cô đặc. Thời gian cô đặc kéo dài làm giảm chất lượng sản phẩm và hiệu suất sử dụng thiết bị thấp. - Cường độ bốc hơi : Cường độ bốc hơi phụ thuộc chủ yếu vào hệ số truyền nhiệt. Hệ số truyền nhiệt càng lớn khi nồng độ chất khô và độ nhớt thấp, nhiệt độ sôi cao, tốc độ tuần hoàn của sản phẩm lớn, bề mặt truyền nhiệt sạch, lượng không khí và khí trơ trong nước ít, lượng nước ngưng tụ trong buồng đốt được thải ra tuần hoàn và nhanh chóng. c/ Các biến đổi: - Vật lý: * Giảm :hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung, hệ số cấp nhiệt, hệ số truyền nhiệt. * Tăng: khối lượng riêng, độ nhớt, nhiệt độ sôi, tổn thất do nồng độ. - Hóa lý: * Một phần protein bị kết tủa do biến tính bất thuận nghịch * Phân hủy chất pectin. - Hóa học: * Do trong quả và trong bản thân sản phẩm có acid nên dưới tác dụng của nhiệt độ saccharose bị thuỷ phân thành glucose và fructose, màu sắc của trái cây ít bị phá huỷ, pectin bị phân huỷ nên giảm tính đông trong môi trường acid và nhiệt độ cao kéo dài. * Các chất thơm, các acid và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc theo hơi nước làm giảm hương vị của sản phẩm. * Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm dần do tác dụng của nhiệt độ cao và của thời gian kéo dài. * Caramen hóa đường, phản ứng Mailard và hàng loạt các biến đổi hóa học khác - Sinh học: * Hạn chế khả năng hoạt động của vi sinh vật ở nồng độ cao. * Tiêu diệt vi sinh vật (khi nhiệt độ sôi trong nồi cao) d/ Thiết bị: Thiết bị cô đặc chân không Nồi cô đặc RPB- 100 của công ty Wenzhou City Chengdong Machine, Ltd của Trung Quốc. Quá trình cô đặc được thực hiện ở độ chân không 600-700 mmHg. Trước khi cô đặc hỗn hợp cần được nung nóng đến nhiệt độ sôi trong áp suất khí quyển. Hình 26: Thiết bị cô đặc Thông số kĩ thuật: Model RPB- 100 Diện tích truyền nhiệt: 3m2Lượng hơi cần dùng: 110 Kg/h Năng suất: 1,5 tấn /giờ Công suất: 10 Kw 2.7/ Rót bao bì: a/ Mục đích công nghệ: - Bảo quản tránh hiện tượng nhiễm vi sinh vật khi rót nguội. - Loại bỏ khí có trong sản phẩm có thể gây hư hỏng sản phẩm b/ Phương pháp thực hiện: - Mứt đông được đựng trong lọ thuỷ tinh ta cần rót nóng nhằm kết hợp với quá trình bài khí, giúp sản phẩm có cấu trúc tốt hơn, đuổi không khí trong lọ và giảm lượng vi sinh vật trong lọ. Sau khi phối trộn với pectin để tạo đông thì hỗn hợp được rót nóng vào lọ thuỷ tinh. Nhiệt độ rót nóng ở nhiệt độ 800C – 850C, sản phẩm được đưa vào quá trình dán nhãn tự động tiếp theo. Lọ thuỷ tinh phải được rửa sạch trước khi rót nóng. Sau thời gian đó ta làm nguội sản phẩm ngay - Các loại bao bì và cách chuẩn bị: * Bao bì kim loại trước khi sử dụng phải kiểm tra, rửa sạch bằng nước lạnh hay nóng (có thể dùng cả kiềm loãng hay soda khi cần thiết) và sấy khô. * Các loại bao bì thuỷ tinh thường nhiễm bẩn và khó rửa sạch hơn bao bì kim loại. Các dung dịch NaOH, KOH, Na2CO3 thường làm cho thuỷ tinh bị mờ sau khi rửa do tạo ra các muối MgCO3, CaCO3 trên bề mặt của bao bì. Người ta thường dùng hỗn hợp NaOH 3%, Na3PO4 1%, Na2SiO3 2% trong nước để rửa bao bì thuỷ tinh. Các dung dịch này không những không làm mờ thủy tinh mà còn làm giảm độ cứng của nước rửa. Để sát trùng, người ta ngâm bao bì trong nước vôi clorua CaOCl2 khoảng 10 phút. Trong nước, CaOCl2 sẽ giải phóng Cl2 hoạt động có tác dụng diệt khuẩn. Sau đó, bao bì được rửa lại bằng nước nóng và sấy khô. * Ngoài ra, người ta còn dùng bao bì bằng gỗ (thùng gỗ, khay gỗ,…) trong các trường hợp khối lượng lớn và vận chuyển xa. - Cho sản phẩm vào bao bì : * Các sản phẩm đặc như mứt quả, sốt cà chua, rau nghiền được rót vào bao bì khi còn nóng nhằm hạn chế nhiễm vi sinh vật và bài khí. Mặt khác, sản phẩm còn nóng ở thể lỏng, dễ chiết rót. * Các yêu cầu khi rót sản phẩm: Đảm bảo khối lượng tịnh, sai số cho phép là 3-5% Hình thức đẹp Đảm bảo hệ số truyền nhiệt, có điều kiện thuận lợi để thanh trùng Không lẫn các tạp chất c/ Thiết bị: Sử dụng thiết bị rót lọ thuỷ tinh – dán nhãn tự động Hình 27: Thiết bị rót và dán nhãn 2.8/ Tạo đông: a/ Mục đích công nghệ: quá trình này nhằm mục đích hoàn thiện cho sản phẩm có điều kiện thuận lợi (t= 200C) để sản phẩm có độ đông mong muốn. Tránh lắc đảo sản phẩm. b/ Phương pháp thực hiện: - Những lọ mứt đông được trữ trong phòng tạo đông ở nhiệt độ 200C trong 2 ngày. - Sau đó là tiến hành dán nhãn, bao gói và đem bảo quản ở nơi khô ráo. Ta đã có được sản phẩm mứt đông hoàn thiện. C/ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM MỨT ĐÔNG CÔNG NGHIỆP: I. SẢN PHẨM JELLY TÁO: 1/ Nguyên liệu trái cây: Nhiều nghiên cứu phân tích về thành phần hóa học có trong táo với các số liệu sau: trong một quả táo tươi chứa từ 80 – 85% nước, 5% protein và các hợp chất nitơ, 10-15% hợp chất carbohydrat chiếm 6% gồm đường và tinh bột, 1-1.5% acid hữu cơ và thành phần muối khoáng. Mặc dù hàm lượng nước rất cao có trong táo nhưng lại rất giàu các vitamin, các acid hữu cơ như malic acid và gallic acid, thành phần khoáng đa dạng như K+, Na+, Ca2+, Mg2+ và Fe2+, Fe3+… Ước tính trong 100g táo khô, trong đó có đến 1.7mg sắt trong các loại táo ngọt và khoảng 2.1mg trong các loại táo chua. Trong một quả táo bình thường hàm lượng các chất phosphate cao hơn nhiều so với các loại rau quả khác. Trong thành phần vỏ quả táo chứa tinh dầu, chất thơm, axit hữu cơ, tannin, chất màu, và muối khoáng… Thành phần vỏ cây táo có vị đắng, đặc biệt ở vùng vỏ dưới gốc rễ, dư vị đắng này là chất Phloridzin và một chất có màu đỏ là Quercetin, cả hai chất này đều có thể trích ly bằng nước sôi. Còn thành phần trong hạt táo là một chất Amygdaline và một loại tinh dầu ăn được. Tinh dầu táo là một loại Amyl Valerate hoặc là loại ester Amylvalerate. Và một loại tinh dầu táo nữa có thể dùng làm hương liệu ở dạng lỏng. Hình 28: Táo được đem vào sản xuất jam Bảng 13: Thành phần hoá học và dinh dưỡng của táo. Dinh dưỡng trong 100g táo (3.5 oz) Năng lượng 218 kJ (52 kcal) Carbohydrates 13.81 g Sugars 10.39 g Dietary fiber 2.4 g Fat 0.17 g Protein 0.26 g Vitamin A equiv. 3 μg (0%) Thiamine (Vit. B1) 0.017 mg (1%) Riboflavin (Vit. B2) 0.026 mg (2%) Niacin (Vit. B3) 0.091 mg (1%) Pantothenic acid (B5) 0.061 mg (1%) Vitamin B6 0.041 mg (3%) Folate (Vit. B9) 3 μg (1%) Vitamin C 4.6 mg (8%) Calcium 6 mg (1%) Iron 0.12 mg (1%) Magnesium 5 mg (1% Phosphorus 11 mg (2%) Potassium 107 mg (2%) Zinc 0.04 mg (0%) Phần trăm trong ngoặc là so với lượng cần thiết mà một người lớn cần trong 1 ngày Nguồn : USDA Nutrient database Bảng 14: Phân loại táo dựa vào hàm lượng axit hữu cơ và tannin Loại Hàm lượng axit malic (g/100mL) Hàm lượng tannin (g/100mL) Táo ngọt (Sweets) < 0,45 < 0,2 Táo đắng ngọt (Bittersweets) < 0,45 > 0,2 Táo có vị cay gắt (Sharps) > 0,45 < 0,2 Táo có vị đắng, cay gắt (Bittersharps) > 0,45 > 0,2 Bảng 15: Thành phần hóa học của nước táo (%theo khối lượng) Thành phần Loại Bramley Loại Cox Loại táo ngọt Nguyên liệu táo lý tưởng sản xuất cider Đường 10 12 15 15 Acid malic > 1 0.5 < 0.2 0.4 Tannin < 0.05 0.1 > 0.2 0.2 Hợp chất Nitơ amin 0 - 300 ppm Tinh bột 0 - 2%, phụ thuộc vào độ chín của táo Pectin 0 - 1%, phụ thuộc thời gian tàng trữ. Trong sản xuất mứt đông, táo được xếp vào loại nguyên liệu chứa nhiều pectin nhưng ít acid. Do đó, trong qúa trình xử lí cần chú ý tận dụng nguồn pectin tự nhiên sẵn có này. 2/ Quy trình công nghệ: Táo Lựa chọn, phân loại Rửa Chần Nghiền xé Ép Lọc Phối trộn Cô đặc Rót nóng Làm nguội, tạo đông Jelly táo Hòa tan Nước A. citric Đường Nước Ngâm Nước Pectin Enzymm Tạp chất Bã Bao bì Xử lí enzym (nếu cần) Giải thích một số quá trình trong quy trình công nghệ: Xử lí enzyme: - Mục đích công nghệ: Chuẩn bị: giảm độ nhớt, làm tăng hiệu qủa của qúa trình ép. - Các biến đổi: Các hợp chất pectin tham gia tạo nên cấu trúc mô thực vật, liên kết các tế bào thực vật lại với nhau. Khi pecitn bị phân giải trong qúa trình nghiền xé nguyên liệu, một phần sẽ hòa tan vào trong dịch qủa. Do đó, khi bổ sung chế phẩm pectinase vào khối nguyên liệu trái cây đã qua nghiền xé, nhờ tác dụng xúc tác của endopolygalacturonase, phân tử pectin bị giảm kích thước, dịch bào giảm độ nhớt, giúp cho qúa trình ép đạt hiệu qủa cao hơn. Ngoài chế phẩm pectinase, gần đây các nhà khoa học đã đề xuất sử dụng thêm các chế phẩm cellulase và hemicellulase. Cellulose và hemicellulose là những thành phần cấu tạo nên thành tế bào và lớp kết dính các tế bào trong cấu trúc mô thực vật. Sử dụng chế phẩm cellulase và hemicellulase sẽ giúp cho sự phá hủy cấu trúc màng tế bào thực vật triệt để hơn. Nhờ thế, dịch bào bên trong sẽ thoát ra ngoài dễ dàng hơn trong qúa trình ép. Ngoài ra, việc thủy phân các carbohydrate cao phân tử sẽ tạo thành một số hợp chất thấp phân tử dễ hòa tan. Đây cũng là nguyên nhân góp phần làm tăng lượng chất chiết thu được từ nguyên liệu - Các yếu tố ảnh hưởng: Lượng pectinase có sẵn trong nguyên liệu. Tuy nhiên, hoạt tính pectinase trong qủa thường không ổn định, dễ bị vô hoạt trong các qúa trình xử lí trước đó. Lượng pectin trong nguyên liệu: Pectin là thành phần quan trọng trong qúa trình tạo cấu trúc gel cho sản phẩm mứt đông. Do đó, đối với nguồn nguyên liệu giàu pectin như táo, người ta chỉ sử dụng một lượng vừa đủ enzym để thủy phân mội phần pectin nhằm tăng hiệu suất ép hoặc có thể bỏ qua qúa trình này trong quy trình sản xuất. - Thông số công nghệ: Chính vì họat tính pectinase trong nguyên liệu kém ổn định nên người ta thường bổ sung chế phẩm pectinse từ vi sinh vật để hỗ trợ qúa trình thủy phân pectin trong nguyên liệu diễn ra nhanh hơn. Nhiệt độ tối thích cho enzyme xúc tác vào khoảng 45-50oC, pH tự nhiên của nguyên liệu. Ép: - Mục đích công nghệ: Khai thác: thu nhận tối đa các chất chiết từ nguyên liệu. - Các biến đổi: Bản chất của qúa trình ép là tác động một áp lực lên khối nguyên liệu đã được qua nghiền xé. Nhờ đó, dịch bào với các chất chiết hòa tan sẽ được thoát ra bên ngoài tạo thành dịch qủa. Dịch qủa thoát ra ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí dẫn tới nguy cơ dịch ép bị oxy hóa làm mất giá trị dinh dưỡng cũng như cảm quan của dịch ép. - Các yếu tố ảnh hưởng: Áp lực là một thông số quan trọng trong qúa trình ép để thu nhận dịch bào. Khi giá trị áp lực ép càng lớn thì tốc độ thoát dịch bào sẽ càng cao. Tuy nhiên, thực tế cho thấy nếu tăng cao giá trị dịch ép trong một khoảng thời gian qúa ngắn thì các mao quản trong nguyên liệu nhanh chóng bị tắc nghẽn. Do đó, tốc độ thóat dịch bào chỉ tăng nhanh trong một khoảng thời gian ngắn và sau đó giảm đi đáng kể. Vì vậy, ta cần tăng lực ép lên từ từ trong suốt quá trình ép để tránh hiện tượng nới trên. - Thiết bị: Làm việc liên tục: cho nguyên liệu vào, bã thải và dịch ép ra liên tục. Gồm có máy ép xoắn ốc. máy ép tang trống, máy ép trục vis với bước vis có thể thay đổi hoặc không (hiệu suất cao 80-90%). Làm việc gián đoạn: thiết bị với trục ép thẳng đứng hoặc nằm ngang như: máy ép giỏ (hiệu suất 40-50%), máy ép khung bản, máy ép khí nén, máy ép thủy lực… Hình 29: thiết bị ép lọc (filter-press) Lọc: - Mục đích công nghệ: Chuẩn bị: làm trong dịch ép trái cây, chuẩn bị cho qúa trình công nghệ tiếp theo. - Các biến đổi: Phần thịt qủa có trong dịch ép được tách ra, giảm thành phần pha phân tán trong pha liên tục. Một số hợp chất keo cũng được tách ra trong qúa trình lọc để tránh hiện tượng chúng bị kết tủa trong các qúa trình tiếp theo. - Các yếu tố ảnh hưởng: Lượng thịt qủa và kích thườc của chúng là các nhân tố ảnh hưởng đến hiệu suất và thời gian của qúa trình lọc. Nếu kích thước thịt qủa qúa nhỏ sẽ dễ gây tắc mao quản trong khi lọc làm tăng thời gian lọc trong khi nếu kích thước của phần thịt qủa lớn thì hiệu suất thu hồi dịch qủa trong qúa trình ép trước đó không cao. Nhiệt độ và áp lực dùng trong qúa trình lọc cũng là các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian lọc. Nhiệt độ cao sẽ làm giảm độ nhớt nên qúa trình lọc diễn ra nhanh hơn nhưng vấn đề ở đây là chi phí về năng lượng và nhiệt độ cao có thể gây ra những ảnh hưởng không mong muốn lên sản phẩm về cả dinh dưỡng và cảm quan. Do đó, nhà sản xuất phải lựa chọn nhiệt độ lọc thích hợp. Việc sử dụng áp suất cao cũng rút ngắn thời gian lọc. - Thiết bị: Người ta thường chia ra hai giai đoạn lọc thô và lọc tinh trong qúa trình lọc. Trong giai đoạn lọc thô chủ yếu là tách phần thịt qủa còn lọc tinh là để tách các hợp chất keo trong dịch qủa thu được. Thiết bị sử dụng là thiết bị lọc khung bản. Thiết bị lọc khung bản gồm một dãy khung và bản lọc ghép lai với nhau, ở giữa khung và bản là lớp vải lọc Hình 30: Thiết bị lọc khung bản II /Sản xuất Jam từ ổi: 1/ Nguyên liệu trái ổi: - Cây ổi có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ. Hiện nay được trồng và mọc hoang ở các vùng xứ nóng của các nước. Ổi không chỉ phát triển ở các nước nhiệt đới mà còn được trồng nhiều ở các vùng á nhiệt đới. Ỏi phát triển nhanh, nhân giống dễ. - Ở nước ta, trừ những vùng núi cao quá lạnh còn lại vùng nào cũng trồng được ổi. Ở miền Nam, ổi được trồng thành vườn lớn. Chất lượng ổi phụ thuộc nhiều vào thời tiết. Ổi chín vào mùa mưa chất lượng rất kém. Ổi Ninh Thuận chín vào tháng 9, quả to, ăn ngon, thơm, hương vị không kém lê hay táo tây. - Ổi thuộc loại cây nhỡ, cao khoảng 3 - 10m, đường kính thân tối đa 10cm, các giống mới cây nhỏ và thấp hơn. Thân nhẵn nhụi, vỏ già tróc ra từng mảng, cành non 4 cạnh, khi già mới tròn dần, lá đối xứng. Hoa ổi màu trắng, thơm dịu. Quả nặng từ 30 - 40g đến 500 - 600g, tuỳ theo giống mà ổi nhiều hay ít hạt, ruột quả mầu trắng hoặc hồng, đỏ hoặc vàng. Cây ổi xanh quanh năm. ổi không chịu được rét, cây lớn cũng chết ở -2 độ C. Nhiệt độ dưới 18 - 20oC, cây phát triển chậm, quả bé, chất lượng kém. ổi thích nghi với nhiều loại đất, ổi chịu hạn úng giỏi nhưng muốn ổi đạt năng suất cao, chất lượng tốt phải chọn đất tốt, sâu mầu, không bị hạn, úng và phải bón nhiều phân. Hình 31:Quả ổi được đưa vào sản xuất jam ổi - Ở nước ta, hiện có nhiều giống ổi ngon như: * Ổi Bo Thái Bình: Cây cao 3 - 4m, quả to 100 - 200g cùi dày, ruột nhỏ, ít hạt, ăn giòn, ngon. * Ổi đào: Gọi chung các giống đỏ ruột. ổi đào ngon là giống quả hình cầu, cùi dày, ruột nhỏ, ít hạt, quả nặng 200 - 250g, ăn giòn, ngon, chín có mùi thơm đặc biệt. * Ổi mỡ: Quả tròn, nhỏ, chỉ nặng khoảng 40 - 50g, cùi dày, ruột bé, ít hạt, vỏ màu vàng trắng, thơm, ngon. * Ổi xá lỵ: Cây mọc khoẻ nhưng không cao, lá to, tán thưa, quả to, hình quả lê, cùi dày, ít hạt, ăn quả còn ương thì giòn, quả chín thì mềm. Giống ổi này có nguồn gốc từ Indonesia di thực vào nước ta từ lâu và là một trong những giống ổi quý. - Ổi là quả có nhiều dinh dưỡng: trong 100g ổi có 50 calo, 0,7 - 1,9g protein, 0,26 - 0,6g lipít, hàm lượng vitamin C trong ổi gấp 5 - 6 lần trong cam, hàm lượng vitamin B1 khá cao, muối khoáng có Fe, K, P, S, Ca. Trong lá và búp non chứa 7 - 10% tanin pyrogalic, axit psiditanic, 3% nhựa và 0,36% tinh dầu. Trong thân và lá có chất tritecpenic, trong hạt có 14% dầu đặc sánh, mùi thơm, 15% protein và 13% tinh bột. - Ở các nước đang phát triển, ổi để ăn tươi là chính, một phần nhỏ sản lượng dùng để chế biến nước ổi, mứt ổi, đông ổi, ổi nước đường, đặc biệt là ổi đông màu trong, mùi thơm thanh khiết, rất được ưa chuộng trên thị trường thế giới. Các nước phương Tây rất ưa chuộng các sản phẩm chế từ ổi nhất là nước ổi và ổi đông. Mấy năm gần đây họ mới bắt đầu ăn ổi tươi. Bảng 16: Thành phần hóa học của ổi Thành phần Trong 100g thịt quả Năng lượng 51.0 calories Nước 86.1 g Protein 0.82 g Lipid tổng 0.6 g Glucid tổng 11.88 g Pectin 5.4 g Tro 0.6 g Calcium 20.0 mg Phosphorous 25.0 mg Fe 0.31 mg Na 3.0 mg K 284.0 mg VitaminC 183.5 mg Vitamin B1 0.05 mg Vitamin B2 0.05 mg Niacin 1.2 mg b-carotene 60.0 mg VitaminE 1.12 mg 2/ Quy trình công nghệ: Phân loại Chà Phối trộn Cô đặc Chần Rót bao bì Rửa Ổi Đường,nước Bã Pectin PGBQ Bảo ôn Jam ổi Nghiền xé Giải thích một số quá trình trong quy trình công nghệ: Chần: Chần là quá trình nhúng nguyên liệu vào nước nóng hay vào dung dịch muối ăn, đường, acid nóng. - Muïc ñích coâng ngheä: Chuaån bò: o Thủy phaân protopectin thaønh pectin, thuaän lôïi cho quaù trình cheá bieán tieáp theo. o Dưới tác dụng của nhiệt độ cao làm cho cấu trúc sản phẩm bị mềm => thuaän lôïi quaù trình chaø. o Ñuoåi bôùt khí trong gian baøo cuûa nguyeân lieäu nhaèm haïn cheá taùc duïng cuûa oxi gaây oxi hoaùvitamin … ñaëc bieät vôùi sô ri raát giaøu vitamin C deã bò oxi hoùa vaø bieán maøu thì quaù trình chaàn raát quan troïng. Baûo quaûn: o Ñình chæ quaù trình sinh hoaù cuûa nguyeân lieäu, laøm cho maøu saéc cuûa nguyeân lieäu khoâng bò xaáu ñi (döôùi taùc duïng cuûa enzym peroxydase, polyphenoloxydase trong quaû thöôøng xaûy ra caùc quaù trình oxy hoaù caùc chaát chaùt, taïo thaønh flobafen coù maøu ñen. Chaàn laøm cho heä thoáng men ñoù bò phaù huyû neân khoâng bò thaâm ñen). o Tieâu dieät moät phaàn vi sinh vaät, chuû yeáu laø nhöõng vi sinh vaät baùm treân beà maët. - Bieán ñoåi cuûa nguyeân lieäu: Vật lý: làm thay đổi thể tích, khối lượng nguyên liệu để các quá trình chế biến tiếp theo được thuận lợi, giảm cấu trúc cứng giòn, tạo mùi nấu, mất chất khô. Hóa học: làm cho quả có màu sáng hơn do phá hủy một số chất màu, loại trừ các chất có mùi vị không thích hợp. Khoáng, vitamin tan trong nước và một số hợp chất tan trong nước khác dễ mất mát khi chần. Tổn thất khoảng 40% khoáng và vitamin (đặc biệt là vitamin C và thiamin), phần lớn vitamin mất mát do nước chần, nhiệt độ chần và phần nhỏ do quá trình oxy hóa. Đường, protein và acid amin tổn thất khoảng 35%. Bảng 17: Sự biến đổi hàm lượng acid ascorbic (vitamin C) theo điều kiện chần khác nhau (%) Điều kiện xử lý Trước khi xử lý Sau khi xử lý Nước ở nhiệt độ 90oC 10,9 6,9 Nước ở nhiệt độ 100o C 11,2 6,7 Hơi nước ở nhiệt độ 100oC 12,8 10,8 Hơi nước ở nhiệt độ 110o C 17,9 9,0 Hình 32: Ảnh hưởng của quá trình chần đối với dịch bào Hóa lý: làm tăng độ thẩm thấu của chất nguyên sinh, làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng. Hóa sinh: các enzyme peroxydase, polyphenoloxydase bị vô hoạt dưới tác dụng của nhiệt độ, tránh sự oxy hóa các hợp chất hóa học làm đen sản phẩm.đình chỉ các quá trình sinh hóa của tế bào trái ổi. Sinh học : tiêu diệt một phần vi sinh vật, chủ yếu là vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu. - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: Dung dịch chần: ảnh hưởng đến sự hòa tan của chất tan từ trong nguyên liệu ra nước chần. Diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và nước chần, diện tích tiếp xúc càng lớn thì tổn thất chất tan càng nhiều. Thời gian chần:không nên chần quá lâu vì nguyên liệu dễ bị nhũn (mất cấu trúc cứng giòn),tạo mùi nấu và tổn thất nhiều chất khô. - Phương pháp thực hiện: Quá trình chần được thực hiện trong thiết bị chần băng tải. Quá trình chần được thực hiện qua 3 giai đoạn: Gia nhiệt sơ bộ ở 55 – 650C trong 1÷ 2 phút. Chần ở 90oC trong 3 phút. Làm nguội trong 2 phút bằng cách đưa qua bồn ngâm có hệ thống xối tưới. - Thiết bị - thông số công nghệ: Thiết bị chần IQB: Hình 33: Thiết bị chần nước nóng IQB - Băng tải sẽ đưa nguyên liệu qua các vùng: gia nhiệt sợ bộ, chần và làm nguội. Rau, trái được giữ trên băng tải không bị xáo trộn tránh các mối nguy do va chạm cơ học. - Ở thiết bị này, có sự trao đổi nhiệt giữa các vùng gia nhiệt sơ bộ và vùng làm nguội sơ bộ. Cụ thể, nước ở vùng làm nguội đầu tiên có thể đem đi gia nhiệt sơ bộ nguyên liệu để tiết kiệm và tăng hiệu quả sử dụng năng lượng. - Thông số công nghệ: o Lượng nước tiêu hao: 1 m3/10 tấn sản phẩm. o Lượng nhiệt tái sử dụng: 70%. O Lượng hơi tiêu hao cho gia nhiệt: 0,05 ÷ 0,06 kg hơi/kg sản phẩm. o Nhiệt độ nước chần : 75 ÷ 950C o Thời gian chần : 3 ÷ 6 phút Quá trình nghiền xé: - Mục đích công nghệ: Chuẩn bị: Thay đổi hình dạng và kích thước của nguyên liệu để các quá trình chế biến tiếp theo sau được thực hiện dễ dàng. - Các biến đổi của nguyên liệu: Vật lý: kích thước nguyên liệu thay đổi, tế bào quả bị dập nát, bị phá vỡ, mất tính thẩm thấu làm cho dịch tế bào dễ thoát khỏi tế bào nguyên liệu. Hóa học: trong quá trình nghiền có thể xảy ra các phản ứng oxi hóa khử. Hiệu quả ép phụ thuộc vào mức độ nghiền xé, kích thước miếng xé càng nhỏ càng thu được nhiều dịch ép nhưng nếu thể tích miếng xé nhỏ hơn 0.3 cm3 thì hiệu suất ép sẽ giảm do khối nguyên liệu giảm độ xốp. Ngược lại nếu thể tích miếng xé lớn hơn 1 cm3 thì hiệu suất ép cũng không cao do tỉ lệ tế bào bị phá vỡ thấp. Nghiền xé còn tạo điều kiện tốt cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu làm cho tốc độ tăng nhiệt nhanh hơn, enzim chống bị tiêu diệt, quả chóng mềm. - Các yếu tố ảnh hưởng: Cấu tạo, lực tác dụng của thiết bị nghiền. Tính chất cơ lý của vật liệu đem nghiền. - Phương pháp thực hiện: Quá trình nghiền và cắt nhỏ nhỏ vật liệu là do va đập của các lưỡi dao với vật liệu, sự chà xát của vật liệu với 2 trục . - Thiết bị: Sử dụng máy nghiền 2 trục với lưỡi dao răng cưa Hình 34: Máy nghiền ép 2 trục Chà: - Mục đích công nghệ: Khai thác: làm nhỏ và đồng nhất nguyên liệu, thu nhận bột chà chứa dịch quả và thịt quả mịn trên rây, loại bỏ những phần không có hoặc có giá trị dinh dưỡng kém ra khỏi khối nguyên liệu như xơ, thạch bào. - Các biến đổi: Vật lý: o Giảm khối lượng khoảng 5%, tăng độ mịn. o Thịt quả bị giảm kích thước đến khoảng 0.5 ÷ 0.75 mm, tế bào bị phá vỡ triệt để mất tính thẩm thấu làm cho dịch bào còn sót lại thoát ra ngoài tế bào nguyên liệu. o Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát. Hóa lý: chuyển từ dạng rắn sang dạng paste. Hóa học: không có biến đổi nào sâu sắc. o Trong quá trình chà, thịt quả tiếp xúc nhiều với không khí, có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa làm biển màu nguyên liệu, nhưng nhờ nguyên liệu đã được qua chần, nên các enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa khử bị vô hoạt, do đó biến đổi hóa học là không đáng kể Hóa sinh: giải phóng các enzyme oxy hóa khử (catalase, dehydrogenase, …), enzyme thủy phân ( pectinesterase, polymethylgalacturonase,…), enzyme ascorbinoxydase xúc tác quá trình oxy hóa acid ascorbic thành dạng khử hidro. - Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: Độ cứng của nguyên liệu, số vòng quay của bộ phận chà, góc nghiêng của cánh chà, khe hở giữa cánh chà và mặt rây, trạng thái mặt rây, nhiệt độ nguyên liệu. Trong quá trình chà phải điều chỉnh máy chà để đảm bảo năng suất và hiệu suất và chất lượng bột chà bằng cách: o Điều chỉnh số vòng quay của bộ phận chà: khi tăng số vòng quay thì năng suất chà tăng và hiệu suất chà cũng tăng. Tuy nhiên các mấy chà thường có số vòng quay cố định, ít có máy hiệu chỉnh được số vòng quay o Điều chỉnh góc nghiêng của cánh chà:bã khô quá thì tăng góc nghiêng, để bã chà ra nhanh hơn. Bã chà ướt quá thì giảm góc nghiêng o Điều chỉnh khe hở giữa cánh chà và mặt rây:bã khô quá thì tăng khoảng cách khe hở, bã ướt quá thì giảm khoảng cách khe hở,thường khoảng cách này là 0,5-3mm.. Để máy hoạt động tốt phải đưa nguyên liệu vào máy liên tục và đồng đều, nhiệt độ nguyên liệu cố định và trạng thái mặt rây tốt. - Phương pháp thực hiện: Tạo ra một lực cơ học cần thiết (lực ma sát, lực ly tâm) lên nguyên liệu, làm cho nguyên liệu văng ra rồi ép mạnh vào mặt rây có đục lỗ nhỏ (lỗ rây có thể có nhiều kích cỡ). Như vậy sẽ phân chia nguyên liệu thành 2 phần: phần qua lưới rây là bột chà - puree chứa dịch và thịt trái mịn, phần còn lại thải ra là bã chà. Có thể hồi lưu hoặc tách bỏ bã chà. Trong khi chà phải kiểm tra bã chà, bã chà nếu ướt quá sẽ làm giảm hiệu suất chà, vì trong bã chà còn lại nhiều thịt quả; nhưng bã chà khô quá tức là có phần xơ lẫn bột chà, như vậy chất lượng puree sẽ không đạt. Quá trình chà tạo sự tiếp xúc nhiều giữa sản phẩm và không khí, vì vậy khả năng sản phẩm bị oxy hóa làm biến màu là rất cao, để hạn chế có thể sử dụng các chất chống oxy hóa như vitamin C hoặc chà trong môi trường khí trơ. - Thiết bị - thông số công nghệ: Hình 35: Máy chà cánh đập 1. Maùng xoaén taûi nguyeân lieäu; 2. Pheãu nhaän; 3. Bôi cheøo; 4. Caùnh ñaäp; 5. Truïc quay; 6. Maët raây; 7. Cöûa thaùo baõ. - Thöôøng duøng maùy chaø caùnh ñaäp loaïi 1, 2 hay 3 taàng löôùi tuøy theo yeâu caàu veà ñoä mòn. - Naêng suaát vaø hieäu suaát chaø khoâng chæ phuï thuoäc vaøo kích thöôùc loã chaø maø coøn phuï thuoäc vaøo toác ñoä, vò trí, khoaûng caùch giöõa löôùi chaø vaø caùnh ñaäp. - Maùy chaø coù hai boä phaän chuû yeáu : o Boä phaän chaø goàm coù truïc quay laøm baèng theùp khoâng gæ, gaén caùc caùnh ñaäp baèng goã coù neïp cao su, hoaëc caùnh ñaäp theùp, hoaëc caùc roi theùp. Caùnh ñaäp laép nghieâng so vôùi ñöôøng sinh cuûa truïc quay moät goùc 1,5 – 20. Do coù goùc nghieâng naøy maø nguyeân lieäu di chuyeån theo ñöôøng xoaén oác vaø baõ ñöôïc ñưa ra ngoaøi ôû cuoái maùy. Vaän toác cuûa truïc quay laø khoaûng 700 rpm. o Raây troøn coá ñònh baèng theùp khoâng gæ (ñeå ñaûm baûo chaát löôïng nguyeân lieäu chaø khoâng bò ñen, ít toån thaát vitamin C), coù ñuïc nhieàu loã nhoû. Vôùi nöôùc quaû ñuïc, thöôøng duøng loã raây 0.5 – 0.75 mm. III/ Sản phẩm Marmalade từ cam: Nguyên liệu trái cây: - Cam là một trong những loại trái cây có chứa tinh dầu mang mùi thơm và chứa nhiều vitamin C, rất mát và bổ dưỡng cho cơ thể. Theo các nhà khoa học nghiên cứu: “Bình quân trong một trái cam có chứa khoảng 170 mg phytochemicals bao gồm các chất dưỡng da và chống lão hóa’’. Bên cạnh đó, cam có chất Limonoid hoạt động một cách đặc biệt trong việc ngăn ngừa bệnh ung thư và có tác dụng giải độc, lợi tiểu. Trong lá và vỏ quả xanh có 1-stachydrin, hesperdin, aurantin, acid aurantinic, tinh dầu cam rụng (petitgrain). Hoa chứa tinh dầu cam (nerol) có limonen, linalol, geraniol. Vỏ quả chứa tinh dầu mà thành phần chính là d-limonen (90%), decyclicoldehyd tạo nên mùi thơm, các acol nhu linalol, dl-terpineol, acol nonylic, còn có aicd butyric, authranilat metyl và este caprylic. - Ngoài ra, nước cam còn là nguồn cung cấp phong phú kali, folate, vitamin B1, niacin, riboflavin và magiê. Vitamin B1 tham gia vào quá trình sản xuất năng lượng và giúp các dây thần kinh hoạt động tốt. Folate có công dụng cải thiện máu và thiết thực cho thai phụ vì giúp ngừa các khiếm khuyết ở thai nhi. - Nước ép trái cam có độ pH hơi axit nên nếu những người bị viêm hay loét dạ dày nếu dùng cam vào lúc đói thì sẽ làm tăng thêm cảm giác cồn cào và nóng rát. Cùi cam chứa nhiều chất xenlulô hay còn gọi là chất xơ rất có giá trị trong việc nhuận tràng, kích thích sự co bóp của ruột nên có tác dụng chống táo bón và hình thành khuôn phân. Chất xơ trong cam có tác dụng hấp thụ lượng chất cholesterol hay chất béo có hại có trong ruột và đóng vai trò như một chiếc chổi quét chất độc hại này theo phân đào thải ra khỏi cơ thể. Một thông tin gần đây nhất cho biết, chỉ cần một trái cam trong một ngày (dùng theo cách gọt vỏ và ăn cả cùi) là đã có khả năng phòng chống được bệnh ung thư ruột già và các bệnh tim mạch. - Những người thường ăn cam có tỉ lệ nhiễm các bệnh ung thư như: ung thư phổi và dạ dày… khá thấp. Tuy nhiên những người hay bị rối loạn tiêu hóa không nên ăn nhiều cam. Ngoài vitamin C có tác dụng gia tăng đề kháng và tăng tính hấp thu chất sắt, thực vật… Nước cam còn chứa nhiều canxi hơn là các sản phẩm từ sữa. Đặc biệt, chất canxi còn tập trung nhiều hơn trong các vỏ cam. Không những thế, vỏ cam còn có tác dụng chữa bệnh ho có đàm và giã rượu rất hiệu quả. Bảng 18: Thành phần hóa học và dinh dưỡng của cam Năng lượng 198 kJ (47 kcal) Nước 87% Chất sợi 1,8 g Chất béo 0 g Protein 1g Protein 0,26 g Đường 10,6 g Vitamin A 2 µg Vitamin C 49 mg Vitamin B1 0,07 mg Vitamin B2 0,03 mg Vitamin B6 0,06 mg Vitamin E 0,01 mg Cellulose 1,6 g Calcium 34 mg Sắt 23 mg Caroten 0,4 mg Nguồn : USDA Nutrient database - Trong sản xuất mứt cam, do tính chất cảm quan nên ta chọn loại cam vàng do có màu óng ánh đẹp mắt và ngon miệng. Quy trình công nghệ: Cam Phân loại-Lựa chọn Rửa Cắt miếng Chần Phối trộn Cô đặc Acid Nước Cam Hòa tan Pectin Nước Ngâm Rót nóng Làm nguội-Tạo đông Bao bì Marmalade Tạp chất Hạt Giải thích một số quy trình công nghệ: - Quả được lựa chọn phân loại và rửa sạch. Sau đó, tùy theo quả to hay nhỏ mà để nguyên hoặc cắt miếng, rồi chần trong nước nóng hay nước đường loãng. - Trong khi thái cam, lưu ý nhặt hạt ra để riêng. Lấy hạt để riêng, đổ đầy nước để hạt tiết ra pectin. - Chần nhằm mục đích chuyển hoá protopectin không tan thành pectin hoà tan để tăng độ đông cho sản phẩm, và với quả sunfit hoá còn để khử SO2. Không nên chần trong nước đường đặc, vì như vậy sẽ hạn chế việc chuyển hoá của protopectin. - Sau đó nấu quả đã chần với đường tinh thể hay nước đường đặc có nồng độ 70-75% theo tỉ lệ quả/đường là 1/1-1/1,5 trong nồi nấu hai vỏ hoặc nồi cô chân không; cách tiến hành giống như nấu mứt đông. - Nếu mứt có thanh trùng (đóng trong bao bì kín, dung tích nhỏ) thì nấu đến độ khô 68%. Nếu mứt không thanh trùng (đóng vào bao bì lớn), nấu đến độ khô 72%. Cắt miếng: - Mục đích công nghệ: chuẩn bị sản phẩm cho quá trình tiếp theo - Các biến đổi: Sản phẩm sau khi cắt gọt thì dịch bào sẽ thoát ra bề mặt, rất dễ bị oxy hóa và sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Kích thướt sản phẩm thay đổi, sản phẩm sẽ cắt thành từng miếng để dễ dàng cho viêc thực hiện quà trình tiếp theo. Lúc này sẽ nhặt hạt của quả ra. Và đem ngâm hạt của quả. - Các yếu tố ảnh hưởng: Pectin là thành phần quan trọng trong qúa trình tạo cấu trúc gel cho sản phẩm mứt đông. Do lượng pectin trong hạt nhiều nên chúng ta cần phải tận dụng nguồn pectin tự nhiên có sẵn này. Do đó nên chọn cam càng có nhiều hạt càng tốt. - Thiết bị: Do đặc tính của sản phẩm, trong quá tình chế biến chúng ta cần cắt mỏng sản phẩm càng tốt. Cần chọn máy cắt mỏng. H Hình 36: Thiết bị cắt miếng - Tên máy: VC-300 - Nơi sản xuất: Malaysia - Phụ kiện rời để dễ dàng làm sạch và thay đổi các phụ kiện. - Tự chon lựa các dĩa - Công suất: 150kg / h- Kích thước: 560x290x560mm Hình 37: Một số sản phẩm mứt cam D/ CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG: Chỉ tiêu cảm quan: Số TT Tên chỉ tiêu Yêu cầu 1 Cấu trúc Bề mặt phẳng, bóng mềm, hình khối đồng nhất, cấu trúc gel mềm, độ đông tốt, không bọt 2 Màu sắc Màu tự nhiên của dịch quả ban đầu, đồng nhất trong toàn khối sản phẩm 3 Mùi vị Mùi vị tự nhiên đặc trưng của trái cây (tùy vào từng loại sản phẩm), hài hòa và không có mùi vị lạ 4 Độ sệt Sản phẩm phải có độ sệt cao. Có thể thử bằng cách lật ngược lọ đựng, nếu sản phẩm bị chảy hoặc nhỏ giọt là không đạt yêu cầu Chỉ tiêu hóa lý: Số TT Tên chỉ tiêu Yêu cầu 1 Nồng độ chất khô 60-65% 2 Hàm lượng acid 6% 3 pH 3.5-4.5 4 Các phụ gia khác Hàm lượng sử dụng theo quy định của bộ y tế Chỉ tiêu vi sinh: STT Tiêu chuẩn Đơn vị tính Mức chất lượng 1 Tổng số vi khuẩn hiếu khí Khuẩn lạc / g mẫu < 5.102 2 E.Coli Khuẩn lạc / g mẫu Không được có 3 Nấm men Khuẩn lạc / g mẫu Không được có 4 Nấm mốc Khuẩn lạc / g mẫu Không được có Phương pháp đáng giá: - Tổng số vi khuẩn hiếu khí: AOAC 2002 (996.23). - E.coli: TCVN 5155-190SDP 07/1-07 (1992). - Nấm men, nấm mốc: FAO FNP 14/4 (p.236)-1992 E/ THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ: 1/ Nghiên cứu sản xuất Jam cho người ăn kiêng: Việc sử dụng chất xơ để làm tăng hàm lượng chất khô đã được thẩm định trong Jam đào (Grigelmo-Miguel và Martin-Belloso, 2000). Trong sản xuất các lọai Jam có hàm lượng chất khô là 40, 45, 50, 55 độ Brix chế phẩm pectin thương mại bị amin hóa được thay thế một phần hay toàn bộ bằng chất xơ từ trái đào. Trong trường hợp này, màu sắc của jam không bị ảnh hưởng vì cả phần xơ và puree đều đi từ cùng một nguồn nguyên liệu.Tính lưu biến, giá trị cảm quan của Jam có sử dụng chất xơ thay thế tương tự như sản phẩm Jam truyền thống. Do đó, có thể kết luận rằng, sản phẩm Jam có chất xơ thay thế có thể sử dụng như một thực phẩm ăn kiêng mà không có sự khác biệt nào so với sản phẩm truyền thống (Processing Fruit-Science and Technology; Diane M. Barrett, Laszlo Somogyi, Hosahalli Ramaswamy) 2/ Ứng dụng áp suất cao trong quy trình sản xuất: Những ưu điểm của phương pháp xử lí bằng áp suất cao: Các liên kết cộng hóa trị không bị phá hủy, do đó, các hợp chất không bị phân hủy, không làm xuất hiện những mùi vị lạ, duy trì những phẩm chất tự nhiên cho sản phẩm. Nhiệt độ trong qúa trình xử lí không qúa cao (có thể tiến hành ở nhiệt độ phòng) nên giảm được chi phí về năng lượng so với các quy trình truyền thống. Không phụ thuộc vào thời gian xử lí do đó giảm thời gian sản xuất của sản phẩm. Phương pháp xử lí bằng áp suất cao không phụ thuộc vào kích thước hình học của sản phẩm. Là quá trình xử lí thân thiện với môi trường do chỉ sử dụng năng lượng điện và không tạo ra chất thải (Thakur và Nelson, 1998) Trong công nghiệp sản xuất mứt đông, phương pháp xử lí bằng áp suất cao được dùng thay thế cho các qúa trình xử lí nhiệt truyền thống như qúa trình chần (enzyme inactivation-blanching) và qúa trình phối trộn dưới tác dụng của nhiệt độ. Thực tế cho thấy rằng, sản xuất mứt đông bằng phương pháp xử lí áp suất cao đem lại nhiều đặc tính có lợi cho sản phẩm. Cụ thể: Jam dâu được sản xuất bằng áp suất cao (4000-6000 kg/cm2) không những duy trì các đặc tính cơ bản của sản phẩm, màu sắc, hương vị tự nhiên của trái cây ban đầu mà còn giữ lại tới 95% lượng vitamin C trong nguyên liệu. Jam sản xuất bằng áp suất cao cho phép sự thẩm thấu của các phân tử đường hòa tan vào trong phần thịt quả, do đó làm tăng áp suất thẩm thấu, kéo dài thời gian bảo quản. Qúa trình xử lí ở áp suất 400 MPa trong 15 phút là đủ để tạo ra được những sản phẩm đạt yêu cầu (Horie và cộng sự, 1991b). Chính vì những lí do kể trên mà quy trình sản xuất jam có sử dụng áp suất cao tạo ra sản phẩm được ưa thích hơn so với quy trình truyền thống (quy trình sử dụng nhiệt). Tuy nhiên, áp suất cao có thể là nguyên nhân dẫn đến sự nâu hóa không mong muốn do các phản ứng hóa nâu dưới tác dụng của enzym. Theo Knorr (1995), áp suất cao thúc đẩy sự nâu hóa do enzyme trong khoai tây và các sản phẩm jam trái cây. F/ Tài liệu tham khảo: 1. Tôn Nữ Minh Nguyệt (Chủ biên), Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Trà, Công nghệ chế biến rau trái (Tập 1), NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2008. 2. Từ Triều Hải, Cao Tích Vĩnh, Kỹ thuật chế biến rau trái, NXB Thống kê, 2001 3. Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đình, Ngô Mỹ Vân, Kỹ thuật sản xuất đồ hộp, rau quả, NXB Thanh niên, 1992 4. Quách Đình, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, Công nghệ sau thu hoạch và chế biến rau quả, NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội,1996 5. Diane M. Barrett, Laszlo Somogyi, Hosahalli Ramaswamy, Processing Fruits Science and Technology (Second Edition), CRC Press LLC, 2005 6. Y. H. Hui, J´ozsef Barta, M. Pilar Cano, Todd W. Gusek, Jiwan S. Sidhu, and Nirmal K. Sinha, Handbook of fruits and fruit processing, Blackwell Publishing, 2006