Đề tài Sản xuất snack khoai tây

i với khả năng tích luỹ tinh bột. Chế độ nhiệt thích hợp cho sinh trưởng của khoai tây là 20-22oC, cho quá trình phát dục của khoai tây là Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 11 - 16-18oC. Không chỉ năng suất củ cao trong thời gian ngắn (85-105 ngày) mà còn góp phần tích cực vào việc cải tạo cơ bản tính chất của đất trồng, phá vỡ thế độc canh của cây lúa nước. Do đó khoai tây được trồng luân canh với nhiều loại cây khác như : lúa mùa sớm-khoai tây- lúa xuân… 1.7. Tác dụng: Khoai tây ngoài giá trị là lương thực, thực phẩm cịn cĩ tc dụng chữa được một số bệnh. Khoai tây luộc chín là một loại thuốc dân gian Nga để chữa một số bệnh về tim. Nước ép Khoai tây có tác dụng chữa bệnh cường toan acid dạ dày và làm co bóp nhu động của ruột. Bột Khoai tây được dùng trong bệnh viêm dạ dày tá tràng và chống nhiễm độc. Khoai tây sống thái mỏng, làm thuốc cao dán trên các vết thương, bỏng và eczema. Có nơi nhân dân dùng vỏ Khoai tây sắc uống chữa đau bụng và dùng vỏ củ Khoai tây luộc bóc ra đắp vết bỏng cũng chóng lành. Nhân dân cịn dng hơi nóng nước Khoai tây luộc để xông hít chữa các bệnh nhiễm trùng đường hô hấp. Ở Phi châu (Tuynidi) người ta dùng Khoai tây làm thuốc đắp ở đầu và trán trong trường hợp say nắng và để làm hạ sốt. Người ta cũng dùng đắp trị bỏng độ 1. Hoa Khoai tây dùng pha nước uống làm hạ huyết áp. Solanin trong Khoai tây cũng có tác dụng chống dị ứng và làm thuốc giảm đau. 1.8. Công nghệ sau thu hoạch và bảo quản khoai tây: Trước khi thu hoạch khoai khoảng 7-10 ngày phun cho ruộng khoai một trong hai loại thuốc phịng trừ bệnh mốc sương tác dụng nội hấp đặc hiệu là Ridomin gold 72WP hoặc Aliete 80WG, loại thuốc này với cơ chế nội hấp hai chiều mạnh mẽ, toàn bộ thuốc hấp thu qua lá trong 4 giờ sau khi phun xịt, di chuyển xuống củ và tiêu diệt nguồn bệnh ở củ, hiệu lực của thuốc kéo dài tới 15 ngày Loại bỏ các cây khoai bị bệnh héo rũ, mốc sương trước khi thu hoạch 1-2 ngày tránh lây lan bệnh hại về sau cho những củ khoai sạch bệnh trong quá trình bảo quản. Cần thu hoạch khoai trong những ngày khô ráo, vào buổi chiều. Lựa chọn những củ khoai đạt tiêu chuẩn bảo quản (không bị sây sát trong quá trình thu hoạch, những củ khoai cng kích thước). Để củ khoai tiếp xúc với không khí khoảng 2 giờ cho vỏ củ khoai cứng lại, hạn chế bị tróc vỏ lúc vận chuyển. Củ khoai mang về nhà lại tuyển chọn lần nữa, tuyển những củ lành lặn, không bị tróc vỏ cho vào bao tải dứa có đục lỗ thủng cho lưu thông không khí trong bao và môi trường bên ngoài tốt hơn, xếp 1-3 lớp bao chồng lên nhau ở nơi thoáng, cao ráo, không có ánh sáng trực tiếp. Nếu bảo quản lâu (3-4 tháng) nên vùi kín củ khoai trong đống cát khô, chất lượng củ khoai sẽ được đảm bảo. Bảo quản củ khoai lâu hơn 4 tháng (5-12 tháng), tốt nhất đóng khoai vào bao tải dứa có đục lỗ thủng, bảo quản trong kho lạnh có nhiệt độ ổn định 8-10oC. Lưu ý, khi đưa khoai vào kho lạnh nên để nhiệt độ giảm từ từ trong 5-7 ngày, mỗi ngày giảm 2-3oC, lúc lấy khoai ra khỏi kho lạnh đem tiêu thụ cũng phải tăng nhiệt độ dần dần, mỗi ngày 2-3oC trong 3-5 ngày, tránh hiện tượng tăng giảm nhiệt độ đột ngột khoai sẽ bị mất nước nhanh, vỏ củ nhăn nheo, khoai sẽ héo, thối hỏng nhiều. 1.9. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sản xuất chip khoai tây: 1.9.1. Giống khoai tây: Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 12 - Các loại khoai tây khác nhau có ảnh hưởng đến sản lượng chip thu được. Mỗi giống có xu hướng phát triển một tỉ lệ về hàm lượng chất khô nào đó, nhưng điều này có thể bị thay đổi bởi những điều kiện chiếm ưu thế trong suốt vụ mùa. Những giống khác nhau được trồng dưới cùng một điều kiện có thể cho tổng hàm lượng chất khô khác nhau. Những giống khoai tây thông thường đặc biệt thích hợp cho sản xuất chip là Katahdin, Kennebec, Irish Cobbler, Norchip, Monona, La Chipper, Superior, và (trong một số trường hợp) Russet Burbank. 1.9.2. Độ trưởng thành khi thu hoạch: Giai đoạn trưởng thành khi thu hoạch ảnh hưởng đến sản lượng và chất lượng của chip cũng như ảnh hưởng đến việc giữ chất lượng và chọn điều kiện tồn trữ khoai tây. Những củ đã trường thành đầy đủ rất thích hợp cho chip, một phần bởi vì chúng có tỉ trọng lớn hơn và cho tỉ lệ thành phẩm cao hơn so với khoai tây chưa trưởng thành. 1.9.3. Nhân tố trồng trọt: Giai đoạn trưởng thành khi thu hoạch ảnh hưởng đến sản lượng và chất lượng của chip cũng như ảnh hưởng đến việc giữ chất lượng và chọn điều kiện tồn trữ khoai tây. Những củ đã trường thành đầy đủ rất thích hợp cho chip, một phần bởi vì chúng có tỉ trọng lớn hơn và cho tỉ lệ thành phẩm cao hơn so với khoai tây chưa trưởng thành. 1.9.4. Hàm lượng đường khử và các thành phần khác: Màu sắc của chip khoai tây có ảnh hưởng lớn đến sự chấp nhận của người tiêu dùng. Màu nâu đậm không được ưa chuộng. Sự tăng màu nâu đậm trong chip phụ thuộc vào phản ứng giữa đường khử và amino acid. Khoai tây chứa khoảng 0.1% tới 0.2% (theo khối lượng quả tươi) đường khử thường cho màu nâu vàng mong muốn khi chiên, nhưng với lượng lớn đường khử sản phẩm có xu hướng trở nên tối và không hấp dẫn. Những chip có màu tối thường hơi đắng và có mùi khét, làm giảm sự ưa thích cảu người tiêu dùng. Những thành phần khác như là acid ascorbic, các acid amin cơ bản và đặc biệt là hệ thống enzym có thể có ảnh hưởng đến màu sắc. Việc tăng hàm lượng đường đi cùng với việc giảm hàm lượng tinh bột. Nhiệt độ càng thấp, xuống tới nhiệt độ đông lạnh, thì tỉ lệ tích lũy đường càng tăng. Hàm lượng đường khử thường được làm giảm bằng cách bảo quản ở nhiệt độ cao hơn trong vài tuần. Một số biện pháp hóa học và vật lý được đề nghị để cải thiện khoai tây lại quên đi việc cân bằng điều kiện nhiệt độ. Điều này phụ thuộc vào các dung dịch đường khử và amino acid khác nhau từ những lát khoai tây. 1.10. Tiêu chuẩn của nguyên liệu sản xuất chip khoai tây: 1.10.1. Khoai tây: Giống khoai tây: sử dụng giống khoai tây trắng. Ưu điểm của khoai tây trắng là hàm lượng đường khử ít do đó hạn chế hư hỏng trong quá trình chế biến. Ngoài ra, khoai tinh trắng còn có dạng tròn, màu trắng thích hợp hình dạng chip. Hình dạng : + Củ có to vừa phải đồng đều, kích cỡ đường kính trung bình 6cm. Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 13 - + Củ đảm bảo chưa nảy mầm + Không có dấu hiệu sâu bệnh, thối củ. Thời gian tồn trữ : không nên sử dụng khoai tây có thời gian tồn trữ đã lâu.Nên sử dụng khoai tây mới thu hoạch hoặc mới tồn trữ thời gian ngắn vì khoai tây chưa có những biến đổi ảnh hưởng tới chất lượng chip. Để đạt chất lượng cao nhất, một số nhà máy yêu cầu khoai tây được thu hoạch không quá 24 giờ. 1.10.2. Sortening : Shortening dùng để chiên cầ có mùi vị ổn định, bền nhiệt, bền oxy hóa, có điểm bốc khói cao. Bảng 4: Chỉ tiêu chất lượng chung cho các sản phẩm của shortening Chæ tieâu Shortening (TCVN 6048:1995) Caûm quan – Maøu saéc – Muøi vò – Traïng thaùi – Taïp chaát Maøu traéng, traéng ngaø Khoâng coù vò laï Daïng baùn raén, mòn Khoâng coù taïp chaát laï Hoaù lyù – Ñoä aåm, % – Haøm löôïng lipid, % – Chæ soá AV – Chæ soá PV – Chæ soá IV( Wijs) – Haøm löôïng acid beùo töï do, % – Nhieät ñoä noùng chaûy – Phaûn öùng Kracing < 0,1 > 96 < 0,3 < 5 < 70 <0,1 30 – 520C Khoâng coù Vi sinh Soá vi khuaån hieáu khí Coliform ≤ 104 cfu/g ≤10 cfu/g sp 1.10.3. Gia vị: Trên thị trường có rất nhiều vị chip khoai tây, phổ biến là"sour cream and onion":kem chua và hành; "barbecue": thịt nướng; salt & vinegar: muối và giấm; pho mát; hương liệu này được phủ trực tiếp lên các chip trong khi chúng đang nóng sau khi chiên…, làm tăng 6-8% trọng lượng của sản phẩm hoàn thành. Sau đây là một công thức gia vị kem chua và hành tây cho chip khoai tây: Thành phần: Sour cream powder 25.0% Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 14 - Sweet whey powder 25.0% Skim milk powder 10.0% Salt 12.0% Dextrose 10.0% Onion, dried 10.0% Monosodium glutamate 5.0% Parsley (rau mùi), dried 1.5% Citric acid 1.0% Free flow agent 0.5% Skim milk powder: Bột sữa gầy là sản phẩm thu được từ quá trình tách nước của sữa tiệt trùng. Bột sữa gầy chứa không quá 5% hàm lượng ẩm và không quá 1.5% hàm lượng béo (tính theo trọng lượng), trừ các trường hợp khác. Bột sữa gầy sử dụng cho người phù hợp với đạo luật về Mỹ phẩm, Dược phẩm và Thực phẩm của Mỹ. Bảng 5 : Chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản Chỉ tiêu Đơn vị tính Tiêu chuẩn Hàm lượng đạm % 34.0 – 37.0 Đường Lactoza % 49.5 – 52.0 Hàm lượng béo % 0.6 – 1.25 Hàm lượng tro % 8.2 – 8.6 Hàm lượng ẩm % 3.0 – 4.0 Chỉ tiêu vi sinh Standard Plate Count <10,000cfu/g Coliform < 10cfu/g Salmonella negative Listeria negative Sweet whey powder: Sản phẩm thu được từ quá trình sản xuất pho mát. Whey có lượng protein thấp, chỉ còn đường lactose (60 – 70%). Sour cream powder: Kem chua là một sản phẩm sữa giàu chất béo thu được bằng cách lên men một kem thường xuyên của một số loại vi khuẩn axit lactic. Mặc dù chỉ là kem chua chua nhẹ trong hương vị, tên của nó bắt nguồn từ việc sản xuất acid lactic bằng cách lên men vi khuẩn, một quá trình gọi là "souring". Sour cream chứa 12-16% chất béo sữa. Muối: Muối là chất tạo vị phổ biến nhất trong sản xuất snack, nó tạo nên vị mặn nổi bật và dễ dàng nhận ra trong sản phẩm. Muối cũng là một chất mang thích hợp để phân phối đều các thành phần vi lượng (gia vị, vitamin, chất chống oxy hóa) trong sản phẩm cuối. Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 15 - Bảng 6: Chỉ tiêu lựa chọn muối Tên chỉ tiêu Yêu cầu Độ ẩm < 4% Hàm lượng NaCl Min = 95% Tạp chất vô cơ không tan < 0,5% Tạp chất tan trong nước Max = 1,3% Hàm lượng kim loại nặng Fe As Cu Pb Hg (mg/kg) <50 2 2 2 0,2 Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 16 - PHẦN 2 : QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2.1.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1: Khoai tây Phân loại, lựa chọn Củ hư Chiên bề sâu (p=1atm) Cắt tỉa Cắt lát Rửa Rửa Tách dầu Tẩm gia vị Đóng gói Sản phẩm Dầu Gia vị Bao bì Dầu Vỏ Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 17 - 2.2.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2 : Khoai tây Phân loại, lựa chọn Củ hư Chiên chân không Cắt tỉa Cắt lát Rửa Rửa Tách dầu Tẩm gia vị Đóng gói Sản phẩm Dầu Gia vị Bao bì Dầu Vỏ Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 18 - PHẦN 3 : GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3.1.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 1 : 3.1.1.Lựa chọn: a.Mục đích : chuẩn bị Lựa chọn những củ có kích thước và hình dạng đồng nhất tạo điều thuận lợi cho quá trình gọt vỏ bằng máy. Nguyên tắc - Lựa chọn khoai tây đạt tiêu chuẩn, loại bỏ các củ hư hỏng. - Không chọn những củ khoai tây bị tổn thương nhiều, đã chuyển sang màu xanh hay đã mọc mầm b.Thiết bị và thông số công nghệ : Thực hiện theo phương pháp thủ công: công nhân lựa chọn các củ đạt tiêu chuẩn cùng kích thước (chiều dài 5,61cm, chiều rộng 6,91cm, chiều cao 5,35cm) cho vào các sọt chứa để tải đến quá trình tiếp theo. 3.1.2.Rửa : a.Mục đích: chuẩn bị Làm sạch nguyên liệu, giảm sự nhiễm bẩn vi sinh vật, thuốc bảo vệ thực vật, thuốc trừ sâu,vv…. b.Các biến đổi của nguyên liệu : Sinh học : giảm vi sinh vật bám trên bề mặt của nguyên liệu. c.Thiết bị và thông số công nghệ: Nguyên liệu được di chuyển trên băng chuyền với tốc độ thích hợp. Nước từ các vòi phun từ trên xuống để rửa đồng thời băng chuyền có độ rung thích hợp để nguyên liệu có thể xoay và được rửa sạch hơn. Hình 2: Thiết bị rửa Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 19 - 3.1.3.Cắt tỉa: a.Mục đích : chuẩn bị Loại bỏ lớp vỏ, những khuyết tật. Làm sạch nguyên liệu hơn. b.Các biến đổi của nguyên liệu : Vật lý : khối lượng, kích thước nguyên liệu giảm. c.Thiết bị và thông số công nghệ : -Thiết bị gọt vỏ dạng mài mòn Hình 3: Thiết bị bóc vỏ kiểu mài mòn Hoạt động: dưới tác động ma sát của các trục lăn lớp vỏ khoai tây được tróc ra , và theo chuyển động của trục vít đẩy các củ khoai đã được gọt ra ngoài . Trong quá trình gọt có phun nước có tác dụng rửa sơ khoai đồng thời làm cho máy hoạt động dễ dàng hơn. Hệ thống làm việc tốt nhất khi các củ khoai tây không bị hư hỏng, tròn và đồng đều về kích thước. Ưu điểm của thiết bị gọt vỏ dạng mài mòn là đơn giản, chắc chắn, rẻ tiền và tính thuận lợi của nó, không làm thay đổi tính chất hóa học của lớp bề mặt củ. Khoảng 10% trọng lượng củ bị mất đi trong khi mài mòn. 3.1.4.Cắt lát: a.Mục đích : chuẩn bị cho quá trình chiên. Những củ khoai tây được cắt thành những lát nhỏ tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiên và giúp cho sản phẩm có cấu trúc đặc trưng. b.Các biến đổi của nguyên liệu : Vật lý :Khoai sẽ được cắt mỏng ra từng lát mỏng dày 1,7 – 1,85mm. Hóa học : các chất dinh dưỡng trong khoai sẽ thoát ra ngoài, xảy ra hiện tượng oxy hóa các hợp chất màu như polyphenol, nhưng do tốc độ cắt nhanh nên các phản ứng này xảy ra không đáng kể . Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 20 - c. Thiết bị và thông số công nghệ: Hình 4 : Thiết bị cắt lát khoai . 3.1.5.Rửa lát khoai: a.Mục đích : chuẩn bị. b.Các biến đổi của nguyện liệu: Sau khi cắt lát khoai được nhúng ngập trong nước lạnh thời gian khoảng 1 phút để rửa tinh bột nhằm ngăn các lát dính vào nhau trong quá trình chiên. Sau khi rửa, các lát được làm khô bằng cách chạy trên các băng tải mắt lưới. Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 21 - c.Thiết bị thông số công nghệ: Hình 5 : Thiết bị rửa lát khoai . Mô tả cấu tạo: Thiết bị hình trụ đặt nằm ngang, xoay quanh một trục tại tâm.Tại cửa ra của thiết bi hàn các tấm kim,mục đích tao rãnh để lát khoai tây theo dòng nước thoát ra ngoài dễ dàng hơn. Hoạt động : Những lát khoai tây từ máy cắt theo kênh nước, chảy vào cửa đầu thiết bị, máy quay liên tục làm cho khoai tây được trộn tăng khả nămg làm sạch, sau đó đó theo dòng nước từ từ chảy ra cuối thiết bị và thoát ra ngoài. 3.1.6.Chiên bề sâu: a.Mục đích: chế biến, bảo quản. Chế biến : Quá trình chiên rán làm tăng độ calo của sản phẩm do khi chiên nước trong nguyên liệu thoát ra, hàm lượng chất khô tăng lên; làm tăng giá trị cảm quan do hấp phụ dầu mỡ và làm cho thay đổi trạng thái cấu trúc của sản phẩm chắc, giòn, có hương vị thơm ngon, hấp dẫn hơn. Bảo quản : Thông qua chiên rán thực phẩm có thể bảo quản sử dụng lâu hơn. Vì ở nhiệt độ chiên rán 120-180 o C hầu hết các loại vi sinh vật đều bị tiêu diệt. Các loại enzym bị vô hoạt. b. Các biến đổi của nguyên liệu Nguyên liệu : Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 22 - Dưới tác dụng của nhiệt độ cao 120-180 o C quá trình chiên làm ra sản phẩm có những biến đổi sâu sắc về tính chất vật lý, hóa học, sinh học, cảm quan. Vật lý: - Khi nhiệt độ đủ cao làm cho cấu trúc tế bào thay đổi, thể tích tăng lên do tế bào bị trương nở nước trong sản phẩm bắt đầu bay hơi và dầu ở ngoài thấm vào mạnh hơn. Sau đó hình dạng bị biến đổi sâu sắc, và kết quả cấu trúc bị phá huỷ làm sản phẩm trở nên khô cứng (giòn). Hoá học: - Tinh bột trong nguyên liệu dưới tác dụng của nhiệt độ cao bị phân huỷ thành các chất trung gian như dextrin rồi tiếp tục thành đường và có mùi vị đặc trưng. - Đường bị caramel hóa tạo mùi và màu sắc vàng hấp dẫn. - Các axit amin và đường trong sản phẩm kết hợp nhau tạo thành phản ứng melanodin cũng tạo ra màu vàng cho sản phẩm thực phẩm, cũng như tạo ra một số hợp chất không tốt cho sức khỏe : acrylamid (một hợp chất hóa học có công thức hóa học C3H5NO. Nó là một dạng tinh thể rắn màu trắng không mùi, hòa tan trong nước, ethanol, ether, và chloroform. Acrylamide không phản ứng với axit, bazơ, chất ôxi hóa, sắt, và các muối sắt. Nó không bị phân hủy nhiệt để tạo thành ammonia, và nhiệt phân hủy tạo ra khí carbon monoxide, carbon dioxide và các ôxít nitơ) – tiền chất gây ung thư, sản phẩm phụ của phản ứng Maillard giữa đường và acid amin asparagin, hoặc phản ứng carbonyls, phản ứng này xảy ra trên 120oC, . . . - Ngoài ra, dưới nhiệt độ cao protein bị biến tính, bị phân huỷ và có thể tạo thành sản phẩm cuối cùng là NH 3 , sunfua… ít nhiều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Hóa lý: - Sự bốc hơi nứơc: khi nhiệt độ nhỏ hơn 1000C thì nước sẽ khuếch tán từ trong ra ngoài, nhiệt độ lớn hơn 1000C thì nước sẽ bốc hơi. - Sự đông tụ các phân tử protein - Ngoài ra còn xảy ra sự hòa tan một số chất vào trong dầu: các chất hữu cơ và các vitamin tan trong dầu (vit A, D, E…) Cảm quan: tạo ra màu sắc, mùi vị hấp dẫn. Sinh học: dưới tác dụng của nhiệt độ cao, các vi sinh vật đều bị tiêu diệt. Dầu chiên : - Là hỗn hợp dầu ăn và shorterning: • Shorterning giúp bề mặt sản phẩm sau khi chiên khô ráo. • Dầu làm tăng mùi vị, bóng bề mặt sản phẩm. Trong quá trình chiên trong thiết bị dầu bị hao tổn do: dầu thấm dần vào nguyên liệu, thường bằng 10-35% sản phẩm, dầu thấm vào các cặn bẩn và các nguyên liệu bị vụn nát, thường bằng 1% nguyên liệu. Ngoài ra, dầu bị biến đổi đáng kể làm chất lượng của nó giảm dần. Đó là những biến đổi hóa học như thủy phân, oxy hóa và các biến đổi do các yếu tố sinh hóa. Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 23 - Quá trình thủy phân: - Quá trình này xảy ra nhanh trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao với sự có mặt của hơi nước. Nhưng trong thực tế quá trình chiên chỉ xảy ra ở áp suất không khí bình thường nên tốc độ thủy phân xảy ra chậm hơn. - Glyxerin vừa tạo thành sau phản ứng thủy phân lại tiếp tục bị nhiệt phân hủy tạo thành acrelon và nước. - Acrelon là chất độc sôi ở nhiệt độ thấp nên dễ bay hơi cho mùi khó chịu và làm chảy nước mắt. Quá trình oxy hóa: - Là quá trình xảy ra với sự có mặt của O2 không khí. Nhiệt độ càng cao quá trình xảy ra càng nhanh. Các sản phẩm được tạo thành do quá trình oxy hóa sẽ làm giảm chất lượng của dầu và của sản phẩm, làm giảm khả năng bảo quản chúng. Quá trình oxy hoá gồm: tự oxy hóa, oxy hóa nhiệt, quá trình trùng hợp nhiệt. Quá trình tự oxy hóa: - Là quá trình xảy ra ở dầu mỡ ngay cả nhiệt độ thường khi có mặt của O2 không khí. Tốc độ phản ứng ngày càng tăng do hiện tượng tự xúc tác của quá trình. Phản ứng tự oxy hóa xảy ra với các lọai dầu có chỉ số axít đáng kể. Trong dầu mà hàm lượng axít thấp (dầu mới) phản ứng tự oxy hóa khó xảy ra hơn, bởi thế chúng dễ bảo quản hơn. Thành phần và cấu trúc phân tử của dầu ảnh hưởng rất nhiều đến tốc độ của phản ứng tự oxy hóa: phân tử dầu càng nhiều nối đôi thì khả năng tự oxy hóa càng lớn và ngược lại, nếu dầu được cấu tạo các axít có nhiều cabon thì khó tự oxy hóa hơn. Sản phẩm cuối cùng hoặc trung gian tạo thành từ phản ứng tự oxy hóa gồm: rượu, hợp chất eposit, andehyt, ceton...Những chất này là một trong những yếu tố ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm và dầu. Quá trình oxy hóa nhiệt: - Xảy ra ở nhiệt độ cao hơn 2000C với sự tham gia của oxy không khí. Do phản ứng xảy ra ở nhiệt độ cao nên tốc độ phản ứng rất lớn. Quá trình này luôn xảy ra khi chiên vì nhiệt độ chiên rất thích hợp cho phản ứng xảy ra. Kết quả là chỉ số I2 của dầu giảm do mức độ không no giảm. Thực nghiệm cho thấy quá trình gia nhiệt càng bị gián đọan nhiều lần thì khả năng tạo polyme hay tự oxy hóa càng lớn. Sự có mặt của hơi nước trong dầu cũng là yếu tố xúc tiến quá trình oxy hóa. Quá trình oxy hóa nhiệt là nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự thay đổi thành phần, cấu trúc dầu mỡ, làm chất lượng dầu chiên giảm khá rõ rệt, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Quá trình trùng hợp nhiệt: - Xảy ra trong dầu mỡ khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong môi trường không có không khí. Trong điều kiện không có không khí và có nhiệt độ cao, các glixerit trùng hợp với nhau tạo thành các polyme. Mặc dù trong thực tế sản xuất, điều kiện để xảy ra quá trình trùng hợp nhiệt ít hơn (vì luôn có không khí) nhưng trong quá trình chiên luôn có polyme. Chứng tỏ song song với quá trình oxy hóa, quá trình trùng hợp cũng xảy ra trong 1 điều kiện nào đó. Sự tạo thành polyme đã làm giảm chỉ số I2 của dầu. Không làm cho vị sản phẩm giảm đi, trái lại còn làm tốt hơn lên và bền oxy hơn. Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 24 - Kết quả là tăng hàm lượng acid béo tự do của dầu, làm màu sậm hơn, gây cho sản phẩm có mùi lạ, giảm sức căng bề mặt tự do của dầu; làm tăng độ nhớt của dầu . Tuy nhiên độ nhớt của dầu tăng nhẹ cũng có ảnh hưởng tốt đến chất lượng sản phẩm chỉ khi độ nhớt tăng cao sẽ ảnh hưởng đến việc thoát ẩm, các cấu tử độc dễ bay hơi làm cho sản phẩm có chất lượng kém. Các phương pháp hạn chế sự hư hỏng của dầu chiên : - Cho thêm một số chất chống oxi hoá như hỗn hợp axit ascobic, axit benzoic và tanin với nồng độ 0,05% hay tốt nhất dùng vitamin E với nồng độ 0,00008% hoặc dùng BHT (butyl hydro toluen), TBHQ ( ter butyl hydro quinon), dùng proyl gallat, axit nornodihydroguai(NDGA)… trước khi dầu được gia nhiệt. - Chọn phương pháp chiên thích hợp: • Muốn hạn chế hiện tượng tạo màng của lớp dầu chiên, trước khi chiên cần đun nóng dầu tới 160-1900C để tách bớt lượng ẩm và tạp chất trong dầu. Đun nóng cho tới khi không còn bọt khí thoát ra và trên mặt thoáng của dầu không còn thấy khói xanh nhạt tạo thành. Trong quá trình đun nóng đó hàm lượng ẩm trong dầu sôi và bay hơi đi, còn các hợp chất protid lẫn trong dầu thì bị đông vón và bị rơi xuống phần đáy của thiết bị chiên. Thường thời gian đun nóng không quá một giờ. Nếu dùng dầu tinh chế để chiên thì không cần qua quá trình này, chỉ cần nâng nhiệt độ của dầu đến mức cần đạt là có thể cho nguyên liệu vào chiên. • Chống hiện tượng làm hỏng dầu trong quá trình chiên là tiến hành thay đổi dầu hay quay vòng dầu chiên. Tốt nhất là dầu nên được thay 8 giờ một lần. Hiển nhiên là trong thực tế, dầu được thay dần dần trong quá trình chiên. Bằng cách thay dầu thường xuyên chúng ta sẽ giữ được hương vị và độ tươi mới của chip khoai tây. c. Phương pháp thực hiện: Chiên là quá trình được ứng dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm. Được gia nhiệt ở nhiệt độ cao, nước có mặt trong thực phẩm sẽ tách ra và một lượng dầu sẽ được hấp thụ vào sản phẩm, tạo nên cấu trúc và hương vị đặc trưng duy nhất chỉ có được ở các sản phẩm chiên Động lực của qúa trình chiên là sự chênh lệch nhiệt độ, áp suất nội tại và hàm lượng ẩm giữa sản phẩm và môi trường dầu. - Phương pháp thực hiện quá trình hầu như chỉ theo một phương pháp: Gia nhiệt lên khoảng 150-180oC, một mặt để nước bay hơi và khử mùi lạ trong dầu., mặt khác tạo sự chênh lệch nhiệt độ giữa sản phẩm và môi trường. Khi chênh lệch nhiệt độ giữa sản phẩm và nhiệt độ sôi của nước không còn, trong sản phẩm không tăng nhiệt độ nữa. Lúc này nhiệt lượng từ môi trường cung cấp chỉ cung cấp cho quá trình bay hơi nước trong sản phẩm. Khi nước bay hơi hết, nếu quá trình chiên vẫn tiếp tục thì nhiệt độ trong sản phẩm sẽ tăng lên để đạt tới nhiệt độ của dầu. Thông thường qúa trình chiên thường dừng lại ở cuối giai đoạn bay hơi nước. Nếu chiên ở nhiệt độ cao hơn sẽ làm màu sản phẩm xấu,lớp vỏ ngoài làm cản trở bốc hơi do bị khô nhanh, dầu mau hư. Nếu chiên ở nhiệt độ thấp hơn: sản phẩm mềm, thời gian kéo dài. Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 25 - - Thời gian chiên tùy thuộc vào loại và kích thước nguyên liệu, nhiệt độ dầu chiên, lượng ẩm cần bốc hơi… - Người ta xác định chất lượng chiên và thời điểm ngừng chiên dựa vào hình thức và mùi vị sản phẩm ,độ rán biểu kiến và độ rán thực tế. • Độ rán biểu kiến chỉ tỷ lệ nguyên liệu giảm đi sau khi rán so với nguyên liệu trước khi rán. • Độ rán thực tế là số lượng nước bay hơi trong quá trình rán so với nguyên liệu đưa vào rán. Độ rán biểu kiến luôn thấp hơn độ rán thực tế do trong khi rán thì một phần nước bốc hơi nhưng nguyên liệu lại hút một phần dầu rán vào.Độ rán biểu kiến trung bình là 30-50% còn độ rán thực tế là 41-64%. d.Thiết bị chiên : Thiết bị chiên liên tục Những lát khoai được vận chuyển trực tiếp từ thiết bị làm khô hoặc thiết bị tráng sơ đến thiết bị chiên. Thiết bị chiên liên tục hiện đại xử lý từ 2 đến 4 tấn khoai tây thô trên một giờ. Thiết bị chiên liên tục bề sâu: bộ phận chính của thiết bị là một chảo chiên có dạng hình hộp chữ nhật. Người ta sẽ cho shortening vào đầy chảo chiên. Phương pháp gia nhiệt cho shortening là sử dụng một thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng hoặc ống lồng ống để gia nhiệt cho shortening, sau đó bơm shortening vào chảo chiên. Trong chảo chiên người ta sẽ lắp đặt một băng chuyền chuyển động tuần hoàn để đưa nguyên liệu cần chiên vào chảo, đồng thời tháo sản phẩm chiên ra khỏi chảo. Trong quá trình hoạt động, toàn bộ nguyên liệu cần chiên sẽ ngập trong dầu chiên. Trong quá trình hoạt động, khi băng chuyền vận chuyển nguyên liệu cần chiên vào chảo để ngâm trong dầu chiên, nhiệt độ của dầu chiên sẽ bị giảm xuống. Do đó các nhà sản xuất sẽ sử dụng một bơm khác để tháo liên tục dầu chiên ra khỏi chảo chiên. Phần dầu này sẽ được lọc để tách các tạp chất cơ học, sau đó được bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt để hiệu chỉnh nhiệt độ trước khi bơm trở lại chảo chiên. Hiện nay, hầu hết các thiết bị chiên bề sâu liên tục đã được tự động hóa nhờ hệ thống cảm biến kết nối với các chương trình phần mềm để điều khiển. Trong công nghiệp thực phẩm, các quá trình sử dụng nhiệt thường tiêu tốn rất nhiều năng lượng. Người ta cũng thiết kế những thiết bị chiên có các bộ phận thu hồi nhiệt tổn thất nhằm tiết kiệm năng lượng để làm giảm giá thành sản phẩm. Hơi nước và những khí bốc ra trong quá trình chiên sẽ được hút ra ngoài xử lý bởi hệ thống hút khí. Ở hệ thống hút khí người ta còn bố trí thêm bộ phận thu hồi dầu chiên để thu hồi những giọt dầu nhỏ bị bốc hơi trở lại bể chiên. Thông thường nhiệt độ tại đầu vào khoảng từ 177oC đến 190oC và ở đầu ra khoảng 160oC đến 174oC. Thông thường người điều khiển sẽ không thay đổi chế độ cài đặt nhiệt độ trong Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 26 - suốt quá trình chạy. Nếu muốn thay đổi nhiệt độ, thường sẽ thay đổi tỷ lệ lát khoai cho vào thùng. Ở chế độ cài đặt trung bình, chip sẽ tồn tại trong bể chứa từ 3 đến 4,5 phút. Chip được đưa ra khỏi thùng bằng băng tải nghiêng dạng lưới. Hình 6: Thiết bị chiên bề sâu liên tục e. Yếu tố ảnh hưởng Nguyên liệu dùng để chiên : Ta cần quan tâm đến thành phần hoá học, tính chất nguyên liệu, hình dạng, kích thước … như : - Hàm lượng đường khử và các thành phần khác: Màu sắc của chip khoai tây có ảnh hưởng lớn đến sự chấp nhận của người tiêu dùng. Màu nâu đậm không được ưa chuộng. Sự tăng màu nâu đậm trong chip phụ thuộc vào phản ứng giữa đường khử và acid amine, phản ứng caramel hóa. Khoai tây chứa khoảng 0.1% tới 0.2% (theo khối lượng quả tươi) đường khử thường cho màu nâu vàng mong muốn khi chiên, nhưng với lượng lớn đường khử sản phẩm có xu hướng trở nên tối và không hấp dẫn. Những chip có màu tối thường hơi đắng và có mùi khét, làm giảm sự ưa thích của người tiêu dùng. Các quá trình cơ học như cắt gọt nguyên liệu thường làm vỡ thành tế bào làm giải phóng dịch bào có chứa đường, acid amine, ... và các chúng sẽ ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm sau quá trình chiên. Do đó tùy theo yêu cầu mà những lát khoai tây có thể được làm sạch tinh bột tự do trước khi vào máy chiên để ngăn cản sự hư hỏng dầu và những đốm nhỏ sậm màu trên chip khoai tây, ngoài ra còn để các lát cho các lát khoai sẽ tách rời dễ dàng và hoàn toàng trong quá trình chiên. Những thành phần khác như là acid ascorbic, các acid amin cơ bản và đặc biệt là hệ thống enzym có thể có ảnh hưởng đến màu sắc. Dầu chiên : Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 27 - Chiên là quá trình gia nhiệt mà dầu, mỡ vừa là tác nhân tải nhiệt vừa là thành phần của sản phẩm cuối cùng. Ngoài ra, nó còn tạo nên cấu trúc và hương vị đặc trưng cho sản phẩm. Mỗi loại dầu sẽ cho chip khoai tây một mùi khác nhau, và các nhà sản xuất chỉ dùng loại dầu mà thị trường mà họ phát triển đòi hỏi mùi vị của loại dầu đó hoặc dùng hỗn hợp pha trộn của các loại dầu để giữ cho hương vị trung tính hơn và đa dạng hơn so với khi mua dầu bán trên thị trường. Tuy vậy, dầu chiên được sử dụng phải có chất lượng tốt và đạt các chỉ tiêu cơ bản như độ trong, chỉ số I2 , chỉ số acid, … và sau một thời gian sử dụng ta phải thay mới dầu. Nhiệt độ : Nhiệt độ dùng để chiên được xác định sao cho có hiệu quả kinh tế và tuỳ theo yêu cầu của sản phẩm. Nhiệt độ của dầu cũng quyết định đến tốc độ và hiệu quả của quá trình chiên. Nhiệt độ cao thì sẽ làm cho thời gian ngắn đi, hàm lượng dầu hấp thu vào sản phẩm giảm. Tuy nhiên nhiệt độ cao thì làm chóng gây hỏng dầu và các acid béo tự do, mà sau đó làm thay đổi tính dính, mùi thơm, màu sắc của dầu, đẩy mạnh sự tạo bọt thậm chí làm khét sản phẩm, tạo ra các tiền chất gây ung thư như acrylamid, … Theo nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên lên sự hình thành acrylamid tại bề mặt và tại tâm chip khoai tây ( thực hiện ở 150, 170, 1900C). Kết quả cho rằng có sự khác biệt lớn giữa nồng độ acrylamid tại bề mặt và tại tâm: hàm lượng acrylamid sinh ra tại bề mặt trong quá trình chiên ở 150, 170, 1900C trong 9 phút tương ứng là 72, 2747, 6476 ng/g trong khi tại tâm chỉ khoảng 376 ng/g. Nghiên cứu đưa ra cách hạn chế acrylamid là thực hiện quá trình chiên ở nhiệt độ không quá 1200C. Nhiệt độ chiên cao sẽ làm sản phẩm tối màu hơn . Nhiệt độ thấp giúp mẫu khó bị phá vỡ hơn . Nhiêt độ cao, hàm lượng dầu trong sản phẩm cuối cùng sẽ thấp hơn, độ xốp cao hơn Nhiệt độ cao, sản phẩm bị co lại nhiều hơn, mất mát ẩm nhiều hơn Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 28 - Xử lý dầu sau khi chiên để tận dụng dầu: Dầu sau khi chiên có nhiều cặn, màu đen, chỉ số axit cao, mùi ôi khét, vị đắng, độ nhớt tăng, …cần phải được xử lí trước khi dùng lại. Dầu sau khi lấy ra ở thiết bị chiên có nhiệt đọ cao, các chất bẩn hòa tan một lượng lớn vào dầu, phần còn lại ở trạng thái lơ lửng. Cho dầu đó vào thùng chứa để nguội tự nhiên hay làm nguội bằng truyền nhiệt rồi để yên cho cặn bẩn tự lắng xuống. Nếu nhiệt độ của dầu quá thấp, độ nhớt dầu sẽ cao, các cặn bẩn khó lắng. Ở khoảng 20-300C, bằng phương pháp để lắng không thể tách được các tạp chất và thời gian xử lý cũng kéo dài. Trong công nghiệp người ta thường lọc dầu bằng các thiết bị lọc khung bản. Để thiết bị lọc có thể làm việc ở năng suất cao và vẫn lọc được tạp chất, nhiệt độ của dầu lọc thường 45-500C. Muốn tách cặn tốt hơn nữa người ta dùng thiết bị ly tâm với tốc độ quay lớn: loại 5000-10000 vòng/phút hay loại 12500 vòng/phút. Dầu sau khi tách cặn vẫn còn màu tối và mùi ôi. Sau đó đem tẩy màu bắng chất hấp phụ như silicagen, infurozit, than hoạt tính …Người ta tẩy mùi bằng đun nóng trong thiết bị chưng cất ở 90-100oC trong chân không (720-730 mmHg) rồi phun nước có áp suất cao ( có nhiệt độ tương ứng là 325- 375oC) trực tiếp vào dầu, khuấy đều và giữ nhiệt độ, áp suất như ban đầu trong 3-8 h. Các tạp chất dễ bay hơi sẽ theo nước mà thoát khỏi dầu, làm cho dầu không còn mùi hôi khét. Sau đó dầu được làm nguội đến nhiệt độ bình thường. Dầu sau khi được lọc cặn, có thể tinh chế bằng phương pháp thuy hóa (hydrat hoá) hay trung hòa. Tiến hành thủy hóa bằng cách đun dầu trong thiết bị hở ở nhiệt độ 60-90oC, phun nước lã hay nước muối 0,25-1,0%, khuấy đều.. Nước sẽ kết hợp với các phần tử háo nước có trong dầu như protein, glucid,.. tạo thành cặn có tính trương nở ra và dễ lắng xuống. Lượng nước dùng để thủy hóa nếu quá nhiều sẽ tạo thành nhũ tương trong dầu, nếu quá ít sẽ không thể thủy hóa dầu, lượng nước này thường bằng 2-10% lượng dầu. Sau một thời gian giữ nhiệt và khuấy đều sau đó để yên, cặn sẽ tách ra khỏi dầu và lắng dần xuống. Việc dùng dung dịch muối để tạo cặn tốt hơn so với so với dùng nước vì dung dịch muối là chất điện giải, ngoài ra dùng dung dịch muối còn tránh được sự tạo thành nhũ tương nước-dầu. Ta gạn lấy phần dầu trong đem trung hoà lượng axit tự do có trong dầu bằng xút đến độ axit cho tới khi còn lại độ axit cho phép (từ 0,2-0,4), cặn kết tủa là xà phòng của các axit béo trong dầu. Khi các cặn thủy hóa và cặn xà phòng kết tủa và lắng xuống cũng có tác dụng hấp phụ một số cặn tạp chất khác, hấp phụ mùi và màu của dầu, nhưng sự hấp phụ này không triệt để. Trong điều kiện sản xuất không có đủ phương tiện thiết bị tinh chế lại dầu đã qua sử dụng, người ta thường lọc dầu, sau đó trung hòa và tách cặn. Trong trường hợp dầu đã xử lý vẫn còn nhiều mùi ôi và màu sẫm tối thì không sử dụng để chiên nữa mà đem dùng làm xà phòng hay trong các ngành công nghiệp khác. Dầu đã tinh chế cũng như dầu chưa tinh chế cần được bảo quản nơi râm mát, tránh để nơi nóng. Thùng chứa dầu nên có miệng nhỏ và dầu cần chứa đầy thùng để dầu ít tiếp xúc với không khí nhất. Đối với các thùng hay bể chứa lớn , cần có chỗ tháo cặn dầu tự lắng xuống trong thời gian bảo quản. Thùng hay bể chứa dầu phải được cọ sạch, rửa bằng xút rồi rửa lại Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 29 - bằng nước nhiều lần cho sạch, sau đó làm khô trước khi đem chứa dầu. Phương pháp gia nhiệt cho dầu chiên: Dầu lỏng được bơm vào các ống hình trụ, bên ngoài ống là các dây quấn điện trở. Khi cấp điện vòng dây nóng lên,truyền nhiệt cho vỏ và cho dầu chiên. Dầu chiên đưa vào thiết bị chiên được cấp nhiệt gián tiếp bằng thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống bên ngoài, các ống này dùng để vận chuyển dầu từ nguồn cung cấp vào bể chiên. 3.1.7.Tách dầu : a. Mục đích: hoàn thiện, bảo quản. - Giảm lượng dầu béo thấm vào sản phẩm,dầu làm tăng độ ngậy và gây ra những biến đổi hư hỏng khi bảo quản. - Thu hồi lượng dầu, giảm tổn thất dầu. b. Thiết bị và thông số công nghệ : thiết bị dạng băng tải. Cấu tạo thiết bị : Dạng băng tải được làm bằng vật liệu thấm dầu , được đặt trong buồng kín có dòng khí nguội độ ẩm thấp để làm nguội sản phẩm sau khi chiên. Nguyên tắc hoạt động : Khoai tây sau khi chiên sẽ được cho qua đường băng tải rung.Khi băng tải và rung làm cho dầu từ miếng khoai tây sẽ rơi xuống máng hứng dầu ở phía dưới , rồi được hồi lưu trở lại vào thiết bị chiên. c. Tính chất sản phẩm sau quá trình khử dầu: Màu sắc, kết cấu, độ ẩm, đường kính co không bị ảnh hưởng bởi sự khử dầu. Tuy nhiên, độ xốp bị ảnh hưởng nhiều bởi quá trình khử dầu. Cụ thể, hàm lượng dầu trong sản phẩm cao sẽ làm cho độ xốp thấp . Hình 7 : Thiết bị tách dầu dạng băng tải Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 30 - 3.1.8.Quá trình tẩm gia vị a. Mục đích - Hoàn thiện tính cảm quan của sản phẩm, làm tăng mùi vị cho sản phẩm. Thực hiên - Các loại gia vị dạng bột được phối trộn,nạp vào thiết bị tẩm gia vị. - Chip sẽ đi qua thiết bị,gia vị được phun thành bụi bám lên bề mặt của khoai tây. b. Thiết bị : Thùng quay Hình 8 : Thiết bị tẩm gia vị Hoạt động : Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 31 - Chip khoai tây được ướp muối và gia vị với các loại bột mùi bằng cách cho những gia vị dưới dạng bụi phun thành một lớp mỏng trên bề mặt chip. Có thể đảo trộn nhẹ nhàng bằng cách cho chip được phun gia vị qua một trống quay. Do tính dễ vỡ của sản phẩm, việc lạm dụng dư thừa trong giai đoạn này sẽ làm tăng hàm lượng các mảnh vụn c. Gia vị : Dạng khô hay dạng dầu được tẩm hương, huyền phù. Huyền phù này làm từ một loại gia vị trộn với một chất mang ở dạng lỏng, vì không phải hầu hết gia vị khô đều tan trong chất mang nên hỗn hợp này sẽ tạo thành dạng hai pha. Các chất mang này thường là dầu ăn, hay nước. Chất mang là dầu thường sử dụng trong các loại Savory Snack , còn chất mang là nước thường dùng trong các loại snack ngọt . d.Các yếu tố ảnh hưởng : Tốc độ quay của thiết bị . Tốc độ nhập liệu. Tốc độ phun gia vị. e.Thông số công nghệ : Đầu vào : Nhiệt độ :70oC Hàm ẩm : 2% Đầu ra : Nhiệt độ : 60oC Hàm ẩm : 4% Tổn thất : khoảng 20% 3.1.9.Quá trình bao gói: a.Mục đích : bảo quản và hoàn thiện. - Bảo quản : sản phẩm khỏi tiếp xúc với môi trường không khí, giảm biến đổi sản phẩm. - Hoàn thiện : là khâu cuối cùng trong quy trình sản xuất và cũng là khâu cuối cùng để sản phẩm có mặt trên thị trường. .Bao bì đóng vai trò thông tin đến cho người tiêu dùng về sản phẩm. Thông thường chip khoai tây được đóng thành gói có khối lượng đa dạng phù hợp với mục đích và hoàn cảnh sử dụng tạo sự tiện dụng cho người tiêu dùng, đồng thời, bao bì tạo thuận tiện cho việc vận chuyển phân phối và bảo quản trong kho. Là phương tiện quảng cáo nhanh nhất đến người tiêu dùng. b. Phương pháp thực hiện Hầu hết những thức ăn nhanh thì đều được bao gói trên những máy sử dụng những túi cấu tạo bởi nhiều lớp mỏng. Sự lựa chọn vaät liệu làm bao bì nên đựa trên sự suy tính về thời hạn sử dụng của sản phẩm. Nếu hạn sử dụng dài (trên 10 tuần) thì đòi hỏi lớp bao bì chống thấm khí và ẩm. Tất cả các bao bì phải được hàn kín và ghi mã. Túi sản phẩm phải đầy và có thể sử dụng khí trơ (N2) cho vào đóng gói để kéo dài thời gain bảo quản và giữ được chất lượng của chip khoai tây khi lưu thông trên thị trường. Sản phẩm sau khi qua bộ phận định lượng được đổ vào phễu để đi vào một ống kim loại hở hai đầu. Vật liệu bao bì được định hình và hàn nhiệt tạo thành hình ống bao quanh ống kim loại. Sau đó thiết bị sẽ hàn nhiệt phần đáy, đổ sản phẩm vào có thể kết hợp nạp thêm khí trơ Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 32 - và hàn nhiệt phần đỉnh. Do vật liệu bao bì chuyển động liên tục nên đồng thời với việc hàn kín phần đỉnh của bao bì thứ nhất thì phần đáy của bao bì thứ hai cũng được hàn kín. Sau khi đã được đóng gói thì quá trình kiểm tra cuối cùng là ở người đóng thùng để chắc chắn rằng những túi chip khoai tây đã kín. Chip khoai tây được đóng thùng để tiện chuyên chở, lưu kho… c. Thiết bị: Choïn thieát bò bao goùi ZB 800 cuûa coâng ty thieát bò Kieân Cöôøng : Hình 9: Thiết bị đóng gói Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 33 - 3.2.QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 2: Các quá trình thực hiện trong quy trình II tương tự như trong quy trình I, chỉ khác nhau ở quá trình chiên, trong quy trình II ta thực hiện phương pháp chiên chân không. 3.2.1. Quá trình chiên chân không : a. Mục đích: như quy trình I b.Các biến đổi nguyên liệu: cũng xảy ra các biến đổi tương tự nhưng mức độ khác nhau do nhiệt độ chiên thấp hơn .Chiên chân không được xem là có những ưu điểm như: giảm lượng dầu trong sản phẩm chiên, giữ được màu sắc và hương vị tự nhiên, giảm những tác động bất lợi lên chất lượng dầu (Garayo & Moreira, 2002; Shyu, Hau, & Hwang, 2005). Granda, Moreira, and Tichy (2004) kết luận rằng chiên chân không có thể cũng làm giảm lượng acrylamide (một hợp chất gây ung thư ở động vật) chứa trong chip khoai tây. Tóm lại, mọi lợi ích bắt nguồn từ nhiệt độ chiên thấp và giảm được sự tiếp xúc với oxy. Trong chiên chân không lượng dầu được hấp phụ ít do sự khác nhau giữa áp suất bên trong sản phẩm và áp suất của chảo chiên chân không giúp loại bỏ lượng dầu bám ở bề mặt sản phẩm ở giai đoạn cuối quá trình chiên Chiên ở nhiệt độ thấp giúp duy trì được màu sắc tự nhiên của sản phẩm, đồng thời hạn chế mất mát vitamin và khoáng chất có lợi. Ở chiên áp suất khí quyển, sản phẩm được chiên ở 160 -1900C, nước bên trong sản phẩm bay hơi ở xấp xỉ 1000C phụ thuộc vào sự có mặt những chất hòa tan. c. Thiết bị và thông số công nghệ : Thiết bị : thiết bị chiên chân không gián đoạn. Hình 10 : Thiết bị chiên chân không Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 34 - Mô tả thiết bị: Thiết bị hình trụ đáy elip, hai vỏ, lớp vỏ ngoài để gia nhiệt cho dầu chiên bằng hơi nước quá bão hòa. Bên trong giỏ gắn trên trục có động cơ để chứa nguyên liệu. Trục thiết này có gắn động cơ quay với vận tốc 770 rpm trong 40s để ly tâm tách dầu sau khi chiên. Bên trên có hệ thống hút chân không. Thông số công nghệ : Nhiệt độ : 144oC Áp suất : 3,115kPa Thời gian : 160-200s, thời gian tối thích 300s Độ ẩm đạt được : 2% ( M.C w.b ) Hàm lượng dầu sau khi chiên có trong sản phẩm : 8-15% Độ chân không tối đa : 750mmHg 3.2.2. Quá trình tách dầu : a. Lý do : -Bởi vì tốc độ truyền nhiệt và truyền khối cao hơn chiên ở áp suất thường và do quá trình điều áp làm áp lực tăng lên nhanh chóng từ đó làm tăng hàm lượng dầu hấp phụ trên bề mặt sản phẩm . Lượng dầu này cần thiết phải tách ra khỏi sản phẩm sau quá trình chiên . -Các nghiên cứu đã cho thấy rằng có thể tách đến 90 % lượng dầu bề mặt b. Mục đích: - Hoàn thiện sản phẩm: tách bớt dầu trong sản phẩm sau khi chiên để sản phẩm có hàm lượng béo thích hợp. - Bảo quản: giảm hàm lượng béo tránh những hư hỏng cho sản phẩm do sự biến đổi của dầu trong thời gian bảo quản. c. Tiến hành: Một hệ thống li tâm bao gồm một motor được gắn với rổ chiên thông qua một trục nối. - Trước khi điều áp trong thiết bị chiên, motor hoạt động với tốc độ 770 rpm, thời gian là 40 giây.Việc khử dầu diễn ra trước quá trình điều áp sẽ có hiệu quả hơn, lúc đó chênh lệch về áp suất va nhiệt độ ở điều kiện bên ngoài và bên trong sản phẩm lớn nên dầu dễ dàng tách ra khỏi bề mặt sản phẩm . Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 35 - Thiết bị : máy tách dầu dạng ly tâm. Hình 11: Thiết bị chiên chân không với cơ cấu tách dầu Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 36 - PHẦN 4 :SO SÁNH 2 QUY TRÌNH Đối tượng Phương pháp chiên bề sâu liên tục Phương pháp chiên chân không Dầu - Dễ bị oxy hóa do nhiệt độ chiên cao , và sự tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ cao làm tăng quá trình hư hỏng của dầu. - Lượng dầu tiêu tốn nhiều. - Do thiết bị kín nên sự tiếp xúc với oxy không khí bị hạn chế, và nhiệt độ chiên thấp ( do chế độ chân không ) từ đó làm giảm sự hư hỏng dầu. - Lượng dầu tiêu tốn ít. Sản phẩm - Tổn thất chất dinh dưỡng, và vitamin do nhiệt độ chiên cao. - Dễ xuất hiện các dạng hư hỏng: + Chíp sậm màu, cháy đen + Tăng gãy vỡ do va đập với thiết bị khi chuyển động.  tổn thất sản lượng do tạo nhiều phế phẩm. - Hạn chế được tổn thất dinh dưỡng và vitamin do nhiệt độ chiên thấp hơn. - Hạn chế được các dạng hư hỏng. +Chip có màu sáng hơn,bề chip mịn, mềm hơn + Chip ít gãy vỡ Năng lượng - Khi tính tổng năng lượng cho toàn bộ quá trình chiên, chiên liên tục có ưu điểm tiết kiệm năng lượng do giảm được tối đa các quá trình tổn thất. - Năng lượng thất thoát giữa các mẻ là lớn.  cần nhiều chi phí năng lượng Năng suất - Cao - Thời gian tạo cùng một khối lượng sản phẩm ngắn.Do : + Tính liên tục + Thời gian làm giảm ẩm tới tiêu chuẩn nhanh do nhiệt độ chiên cao. - Thấp - Thời gian tạo cùng một khối lượng sản phẩm dài .Do : + Mất thời gian chuẩn bị giữa các giai đoạn +Thời gian giảm ẩm tới tiêu chuẩn thấp do nhiệt độ chiên thấp hơn. - Muốn có năng suất lớn cần tăng khối lượng/ mẻ  thay đổi thể tích thiết bị Thiết bị - So với thiết bị chiên chân không, thiết bị chiên liên tục đơn giản hơn. - Khả năng tự động hóa cao - Thiết bị cấu tạo phức tạp, vì làm việc ở áp suất chân không nên yêu cầu cao về độ bền vỏ thiết bị. - Chỉ thực hiện gián đoạn Kinh tế Rẻ tiền hơn Đắt tiền hơn Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 37 - PHẦN 5 : SẢN PHẨM Hình 12: sản phẩm chip khoai tây Chỉ tiêu cảm quan : - Sản phẩm chip không nên có quá 15% sản phẩm bị khuyết tật , bao gồm các sản phẩm bị cháy, gẫy vỡvà kích thước không phù hợp. - Sản phẩm cuối cùng dạng lát mỏng, giòn, vàng tươi,có mùi khoai tây đặc trưng,hấp phụ ít dầu . - Sản phẩm có chất lượng tốt khi thoả các chỉ tiêu sau : STT CHỉ TIÊU ĐặC TÍNH CẢM QUAN 1 Hình dạng bên ngoài Chip khoai tây phải có hình dạng theo khuôn mẫu, vân hoa rõ nét, không biế dạng, gẫy vỡ,… 2 Trạng thái cấu trúc Giòn, xốp, không sống, không bị ỉu hoặc chai cứng,.. 3 Mùi vị Thơm mùi khoai tây, bơ đặc trưng của sản phẩm, không có mùi lạ, hư hỏng 4 Màu sắc Màu vàng đặc trưng của bánh đồng đều, không có vết cháy đen,.. 5 Tạp chất lạ Không có Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 38 - PHẦN 6 : THÀNH TỰU CÔNG NGHỆ 6.1. Thành tựu trong sản xuất chip khoai tây ít béo Sáng chế cung cấp phương pháp sản xuất chip khoai tây có hàm lượng béo thấp với các thiết bị chiên trong công nghiệp. Qui trình sản xuất chip khoai tây bao gồm công đoạn ướp lát khoai tây trong dung dịch nước muối và dung dịch acacia gum hòa tan trước quá trình chiên. Những miếng khoai tây hay những lát khoai tây ngâm trong dung dịch trên trong một khoảng thời gian ngắn 9 -14 giây và được đem sấy khô, sau đó được đem chiên. Kết quả sau khi chiên là các chip khoai tây có hàm lượng chất béo thấp 24,5 – 25%. Chip khoai tây được chế biến bằng phương pháp thông thường có hàm lượng béo cao (thường đây là điểm không mong muốn), và hầu hết chất béo được hấp thụ vào sản chiên bằng bể chiên diễn ra vào giai đoạn cuối của quá trình. Suốt giai đoạn đầu của quá trình chiên, do sự bốc hơi liên tục làm ngăn cản dầu vào bên trong lát khoai, nhưng khi hàm ẩm giảm đến mức tương đối thấp, sự bốc hơi ít thì sự hấp thụ dầu bắt đầu xảy ra, hàm lượng béo cao ảnh hưởng tính chất cảm quan và thời gian bảo quản của sản phẩm. Để khắc phục vấn đề,người ta đề nghị rằng chip có thể được chiên để giảm ẩm một phần,sau đó sẽ tiếp tục giảm ẩm bằng phương pháp không chiên,để tránh béo thấm vào sản phẩm . 6.2.Thành tựu trong việc hoàn thiện sản phẩm sau khi chiên. 6.2.1.Sử dụng vi sóng - Bộ phận hoàn thiện sản phẩm bằng vi sóng đã được thử nghiệm, nhưng vẫn chưa biết khả năng thương mại của công nghệ này.Cryocry đã cải tiến thiết bị vi sóng cho việc hoàn thiện chip khoai tây. Tần số được dùng để thử từ 915 đến 2,450 megacycle, nhưng trong công nghiệp dường như sử dụng tần số nhỏ hơn. Chip có khoảng 6% đến 10% ẩm bị loại ra trong dầu chiên và giảm 1 đến 2% bằng xử lý vi sóng. Sử dụng một dòng không khí ấm đi qua thiết bị sấy có thể tăng gấp đôi tỉ lệ so với chỉ sấy bằng vi sóng (Jeppson 1964). Màu sắc được điều khiển tốt hơn và đầu ra của thiết bị chiên cũng tăng cao. O’Meara (1973) cho rằng hoàn thiện bằng vi sóng không thành công do sự khác nhau về mức độ sấy giữa các giống khoai tây khác nhau. 6.2.2. Sử dụng tia hồng ngoại - Lò xử lý hồng ngoại cũng được dùng để hoàn thiện chip, để giảm hàm lượng ẩm, tăng thoát dầu và cải thiện màu sắc. Công ty Macbeth Corp là nhà cung cấp các thiết bị này. 6.2.3. Sử dụng sóng điện từ ( tần số radio) - Mans 1991 cho rằng tần số radio (radio frequency RF) có thể dùng để hoàn thiện chip. Rf hoạt động ở bước sóng thấp hơn nhiều (27 đến 40MHz) so với vi sóng và xuyên sâu vào thực phẩm hơn, tuy nhiên cũng giống như vi sóng, chúng tỏa ra hơi nóng bằng cách làm cho các phân tử có cực dao động mạnh. 6.3.Thành tựu trong quá trình kiểm tra sản phẩm Quá trình này được thực hiện bởi “chip pickers”. Trong quá khứ đó là những người công nhân đứng nhặt chip trên băng tải. Bây giờ thì người ta dùng thiết bị điện tử để loại ra những miếng chip hư hỏng, mất mùi và không thích hợp. Sự tiện lợi của việc kiểm tra bằng thiết bị điện tử là thiết bị có thể làm việc Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 39 - suốt ngày đêm mà không hề có sự mệt mỏi, và nếu điều chỉnh nó hợp lý nó sẽ đạt hiệu quả như mong muốn. 6.4.Thành tựu về nguyên liệu Khoai tây ít đường. Nguyên nhân gây ra hợp chất acrylamide trong sản phẩm chip khoai tây là do đường khử gắn vào asparagine trong nguyên liệu ở nhiệt độ cao ( > 120oC ) trong thời gian dài, là một sản phẩm phụ tự nhiên của phản ứng Maillard. Do đó, hướng nghiên cứu ngày nay là làm sao để sản phẩm chiên nướng nói chung và sản phẩm chip khoai tây nói riêng càng ít acrylamide càng tốt bằng cách ngăn chặn các yếu tố làm hình thành nên acrylamide. Các hướng : + Chọn giống khoai tây có hàm lượng đường thấp. + Xử lý khoai tây: ngâm khoai tây vào dung dịch có chứa enzym asparaginase để thủy phân bớt asparagine có trong nguyên liệu. + Chiên chân không sâu để nhiệt độ chiên thấp hơn 120oC + Làm giảm hàm lượng đường khử có trong khoai tây: ngâm lát khoai tây có hàm lượng đường khử 0,49–2,30 g/100 g trọng lượng tươi, trong dung dịch muối 1,5% để lên men trong 48h bởi vi khuẩn lactic trước khi chiên thì lượng đường khử giảm từ 80-100% tùy vào lượng đường ban đầu. Tuy nhiên màu sắc của lát khoai sau khi chiên cũng bị ảnh hưởng, màu sẽ bị nhạt đi, còn mức độ thì tùy thuộc vào thời gian lên men, thời gian lên men càng dài, tức lượng đường khử càng bị mất nhiều thì phản ứng maillard hầu như không xảy ra, nhưng màu sắc của khoai sẽ rất nhạt, không đạt được chỉ tiêu về cảm quan màu sắc. Do đó để điều khiển màu sắc cũng như hàm lượng acrylamide ta sẽ chọn ra thời gian lên men phù hợp. Đây là phương pháp còn đang nghiên cứu nên chưa có số liệu chính xác. Đề tài: Snack khoai tây GVHD: PGS.TS Lê Văn Việt Mẫn - 40 - PHẦN 7 : TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên), Lại Quốc Đạt, Nguyễn Thị Hiền, Tôn Nữ Minh Nguyệt, Trần Thị Thu Hà, Tôn Nữ Minh Nguyệt , Công nghệ chế biến thực phẩm , NXB Đại học quốc gia Tp.HCM, HCM, 2009. 2. Nguyễn Trọng Cẩn, Nguyễn Lệ Hà, Nguyên lý sản xuất đồ hộp thực phẩm, NXV khoa học và kỹ thuật, 2009. 3.Lê Bạch Tuyết (chủ biên), Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, NXB Giáo dục, 1994. 4. Edmund W.Lusas, Lloyd W.Rooney, “Snack food processing”, Technologic Publishing Company, Copyright 2001 5. Samuel.A.Matz, “Snack food technology”, NXB: Van.Nostran.Reinhold, năm 1993 6. 7.