Khóa luận Công nghệ sản xuất bánh donut

ự nhiên hay tổng hợp: dùng màu vàng tartrazine, caramel từ phản ứng caramel hóa đường. Trong donut thì màu caramel thường là màu đỏ nâu do dùng nhiều đường để làm sậm màu bề mặt sản phẩm. g. Nhóm chất làm tăng giá trị dinh dưỡng. Người ta thường bổ sung vào bánh một số thành phần vi chất để bù đắp và cân đối nhu cầu về năng lượng, chất dinh dưỡng cho cơ thể đối với một số nhóm đối tượng có nhu cầu cao hơn bình thường. Các chất thường được bổ sung: Vitamin, khoáng. Các vi chất được bổ sung vào bánh từ 2 nguồn: chất có nguồn gốc tự nhiên và chất được tổng hợp. 4. Tỷ lệ các thành phần: a. Cake donut: Bảng: công thức làm bánh cake donut Thành phần Tỷ lệ khối lượng (%) Bột mì 38 Sữa 21 Đường 18 Bột trứng ( lòng đỏ) 6 Bơ 6,7 Shortening 4,3 Bột nở 2 Muối 1 Chất nhũ hóa 2 Hương, màu 1 Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 49 b. Yeast donut: Công thức 1- tạo cấu trúc nở xốp bằng các chất hóa học: Nguyên liệu Thành phần khối lượng Bột mì 100 Đường 15 Shortening 11 Muối ăn 1,5 Bột sữa gầy 2 Bột đậu nành tách béo 4,5 Bột nở 2 Bột trứng ( cả lòng trắng và lòng đỏ) 2 Chất nhũ hóa 2 Vitamin C 40 ppm Bột quế 5 Bột nhục đậu khấu 5 Thành phần của bột nở ( theo khối lượng) NaHCO3 45% Natri pyrophosphat 55% Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 50 Công thức 2- tạo cấu trúc nở xốp bằng khí CO2 từ quá trình lên men. Nguyên liệu Thành phần khối lượng Bột mì 100 Đường 8 Shortening 10 Muối ăn 1,5 Bột sữa gầy 3 Bột đậu nành tách béo 3 Bột nở 1 Bột trứng ( cả lòng trắng và lòng đỏ) 5 Chất nhũ hóa 0,1 Vitamin C 40 ppm Bột quế 5 Bột nhục đậu khấu 5 Nấm men 10 Thành phần của bột nở ( theo khối lượng) NaHCO3 37% Kali tartrate 18% Calci aluminate 40% Tinh bột 5% Thức ăn của nấm men ( theo khối lượng) CaSO4 36% NH4Cl 12% NaCl 31% Tinh bột 21% Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 51 III. Quy trình sản xuất: 1. Sơ đồ khối: a. Cake donut Nhào trộn Tạo hình Chiên Phối trộn Mạ kem/ Tiêm nhân Làm khô Làm nguội Bao gói Sản phẩm Nguyên liệu khô Định lượng Shortening Nước Kem/nhân Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 52 b. Yeast donut Ủ Chiên Mạ kem/ Tiêm nhân Nhào trộn Làm khô Làm nguội Bao gói Định lượng Nấm men Nước Phối trộn Cắt tạo hình Shortening Sản phẩm Nguyên liệu khô Kem/nhân Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 53 c. Lớp glaze  Lớp glaze chocolate: Công thức tạo lớp glaze Chocolate cho mặt bánh donut:  2 tablespoons bơ  2 tablespoons cacao  3 tablespoons nước nóng  1 1/2 tách đường xay  1/2 teaspoon tinh dầu vanilla  Gellatin Melt butter in small saucepan over low heat; add cocoa and water. Stir constantly until mixture is thick. Remove from heat; gradually add powdered sugar and vanilla; beat with a whisk until smooth. Add additional hot water, 1/2 teaspoon at a time, until drizzling consistancy. Làm tan bơ; thêm ca cao và nước. Khuấy liên tục cho đến khi hỗn hợp đặc lại. Giảm nhiệt độ, từng bước thêm đường bột và vani, đánh cho đến khi mịn. Thêm thêm nước nóng từ từ cho đến khi hỗn hợp đồng nhất  Lớp glaze vanilla: Đối với glaze vanilla, công thứcnhu7 trên nhưng thay cacao bằng 1,5 muỗng cà phê vani. Để làm lớp glaze, ta trộn hỗn hợp đường, bơ, vanilla và gelatin hòa tan rồi đun sôi cho tới khi có dạng syrup. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 54 2. Giải thích quy trình: a. Chuẩn bị nguyên liệu, phối trộn: Nguyên liệu được cân đong đo đếm cho phù hợp với công thức của từng loại bánh. Cân nguyên liệu là một khâu khá quan trọng, những sai sót mắc phải có thể ảnh hưởng đến quá trình sản xuất. Các nguyên liệu được chuẩn bị lần lượt như sau:  Bột mì và các loại bột khác được đem rây để loại trừ sâu mọt, tạp chất.  Đường được xay mịn.  Nếu dùng trứng tươi thì trứng tươi phải được rửa sạch để loại bỏ tạp chất, vi sinh vật bám trên bề mặt, sau đó tách vỏ, thu nhận lòng đỏ và lòng trắng.  Muối ăn và bột nở sau khi cân được hòa tan trong nước.  Shortening được đánh trộn để chuyển từ dạng rắn sang dạng paste, tạo điều kiện cho shortening dễ phân bố đều trong khối bột nhào.  Các nguyên liệu khác được cân đúng với số lượng sử dụng cho từng công thức bánh.  Các nguyên liệu khô gốm : bột mì , đường, dextrose, chất béo , muối , chất tạo nổi, chất nhũ hóa , bột sữa, mùi, màu được trộn đều với nhau trước. Sau đó cho hỗn hợp bột khô vào nước từ từ, trộn đều. Sau khi trộn cần để cho khối bột nghỉ 10-15 phút trước khi nhào để cho sự hydrate hóa diễn ra hoàn toàn giúp tăng chất lượng khối bột nhào sau này. Ở hầu hết các nhà máy, cân đo nguyên liệu được tiến hành kết hợp giữa phương pháp tự động với phương pháp thủ công. Người sản xuất có thể thiết kế chương trình tự động cân đo nguyên liệu ở các bồn chứa hay silo và đưa vào thiết bị trộn. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 55 b. Nhào trộn  Mục đích:  Chuẩn bị: Tạo nên độ đồng nhất về cấu trúc, màu sắc và sự phân bố nguyên liệu trong toàn bộ khối bột nhào.  Khai thác:  Những tính chất của donut như: độ cứng, độ xốp, vị, màu, mùi… thì phụ thuộc vào chất lượng của bột nhào có nghĩa là nó phụ thuộc vào công thức xác định loại bột nhào đó. Để tạo nên một khối bột nhào tốt thì phải khai thác các đặc tính của nguyên liệu. Trong đó đặc biệt chú ý tới tính chất công nghệ của protein bột mì. Khả năng khai thác của giai đoạn này còn phụ thuộc vào các điều kiện trộn khác nhau: thời gian trộn, nhiệt độ, lượng nước sử dụng, tốc độ trộn.  Biến đổi:  Vật lí:  Từ hỗn hợp các thành phần nguyên liệu ban đầu với các pha khác nhau chuyển thành một pha nhão – bột nhào dạng paste, đồng nhất không tách rời, dẻo, không khô cứng, không dính tay.  Trong khối bột nhào, đồng thời với pha lỏng gồm: nước tự do, protein hòa tan, đường và các chất khác, còn có pha khí được tạo nên do sự tích lũy các bọt không khí khi nhào.  Trong quá trình nhào trộn, do hóa hợp với nước, do ma sát và do các phản ứng hóa học xảy ra trong bột nhào cho nên nhiệt độ của khối bột nhào sẽ tăng.  Ngoài ra còn có sự thẩm thấu của các hợp chất màu, mùi, vị từ các nguyên liệu phụ như sữa, trứng… và các phụ gia vào trong khối bột.  Hóa lý:  Protein hút nước tạo trạng thái dẻo, hình thành mạng gluten  Hạt tinh bột trương nở  Các thành phần rời rạc liên kết với nhau tạo khối đồng nhất, khối lượng riêng tăng, độ nhớt tăng.  Có sự hấp thụ của chất béo lên bề mặt các mixen, làm liên kết giữa các mixen với nhau giảm, từ đó giảm tính đàn hồi của gluten, nhưng tăng độ xốp cho khối bột nhào. Trong quá trình nhào cũng diễn ra quá trình nhũ hóa giữa dầu và nước. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 56  Muối ăn phân ly thành các ion. Các ion làm tăng hằng số điện môi của nước, làm giảm độ dày và điện tích của lớp ion kép bao quanh các protein, làm cho các phân rử protein đến gần nhau hơn, hình thành các tương tác ưa nước và kỵ nước; tạo nên những phân tử protein có khối lượng phân tử lớn, tăng độ chặt của khung gluten.  Có sự hòa tan của nguyên liệu đường.  Các chất mùi được protein hấp phụ và cố định qua liên kết đồng hóa trị, liên kết tĩnh điện và lực Vanderwalls.  Hoá học  Không đáng kể do nhiệt độ nhào trộn không cao. Có thể có sự oxy hóa chất béo dưới tác dụng của oxy, sự biến tính của protein dưới tác động cơ học. Nếu có sử dụng thuốc nở như NaHCO3, NH4HCO3, (NH4)2CO3 … thì có thể xảy ra các phản ứng hóa học tạo độ xốp cho sản phẩm.  Tạo nên những liên kết hoá học mới do trong quá trình hình thành mạng lưới gluten các gliadin, glutenin sẽ kiên kết với nhau bằng liên kết hidro, bằng cầu disulfua và bằng tương tác ưa béo.  Hoá sinh  Dưới tác dụng của enzyme protease và amylase có trong nguyên liệu thì protein và tinh bột có thể bị thủy phân. Tuy nhiên do nhiệt độ và điều kiện không thích hợp cho các enzyme hoạt động, nên các phản ứng hóa sinh cũng diễn ra không đáng kể.  Biến đổi về mặt cảm quan  Chủ yếu là sự thay đổi về trạng thái của khối bột, ngoài ra còn có sự thay đổi về màu sắc, mùi vị.  Thông số: Tốc độ quay của trục, thời gian trộn: tùy thuộc vào yêu cầu khác nhau của từng loại bột nhào, bánh sản xuất mà các thông số này khác nhau. Lúc đầu nhào trộn với tốc độ chậm trong vòng 2 phút, sau đó nhào tiếp tốc độ nhanh trong vòng 8-10 phút Nhiệt độ khối bột nhào lí tưởng là 25,6-27,8C, thường là 22-28C. Nếu nhiệt độ quá cao khối bột nhào sẽ lên men nhanh, cấu trúc không tốt, bị chai, khi chiên sẽ có màu sậm hơn Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 57 bình thường.Nhiệt độ của nước hay sữa tươi dùng nhào bột là từ 21-24C. Sauk hi nhào trộn, nhiệt độ khối bột nhào sẽ tăng từ 0,5-1C.  Yêu cầu chất lượng của bột nhào: Bột nhào phải mềm dẻo, tạo khung gluten tốt , khi cắt hay ép tạo hình khối bột phải cố định được hình dạng, không bị chảy nhão.  Thiết bị: Nguyên lý: Các thanh có tác dụng trộn được đặt theo phương dọc trục quay và các thanh này cùng với thiết bị điều khiển chúng được hạ thấp xuống và bồn trộn được thiết bị khác nâng lên đúng vị trí cần thiết. Các lưỡi dao được quay ở các vị trí cố định. Trong một số trường hợp ta có thể gắn các thanh khác nhau về hình dạng và tốc độ. Hình : Thiết bị nhào trộn dạng đứng (vertical kneading dough machine) Thùng nhào bột có dung lượng thay đổi trong khoảng rộng tùy yêu cầu thiết kế và có thể có vỏ áo để kiểm soát nhiệt độ của khối bột nhào. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 58 Hình : Thiết bị nhào trộn dạng nằm ngang c. Cuộn, cán, cắt tạo hình  Mục đích: Hoàn thiện Tạo những sản phẩm có bề dày, kích thước, khối lượng đồng nhất để đáp ứng yêu cầu công nghệ, đồng thời còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiên diễn ra. Ta cũng có thể không trộn bột quế hay nhục đậu khấu vào quá trình nhào trộn mà rắc một lớp mỏng lên bề mặt tấm bột đã được cán mỏng khoảng 2 cm rồi cuộn lại để tạo vân đẹp mắt cho sản phẩm yeast donut. Ngoài ra quá trình tạo hình còn tạo ra nhiều hình dạng khác nhau để nhằm mục đích đa dạng hoá sản phẩm, tạo thẩm mỹ thu hút khách hàng, tạo sự tiện dụng trong thưởng thức.  Biến đổi: Do quá trình tạo hình là quá trình cơ lý nên không gây ra những biến đổi sâu sắc tính chất nguyên liệu  Vật lý: sự giảm thể tích, tăng khối lượng riêng của sản phẩm do tác động của lực nén trục giúp loại bỏ khí thừa trong khối bột. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 59  Thông số:  Bề dày lớp bột cán khoảng 2 cm đối với yeast donut  Khối lượng mỗi đơn vị donut khoảng 40-80 g tùy loại.  Bánh có thể ở dạng vòng hoặc dạng sò để tiêm nhân. d. Ép đùn  Mục đích: Tạo những sản phẩm có bề dày, kích thước, khối lượng, hình dạng đồng nhất để đáp ứng yêu cầu công nghệ, đồng thời còn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiên diễn ra. Quá trình ép đùn thường thực hiện với cake donut.  Biến đổi: Biến đổi vật lý : Nhiệt độ: gia tăng, tuỳ thiết bị sử dụng, chế độ làm việc mà nhiệt độ khối nguyên liệu có thể lên tới 180 oC. Ap suất : thay đổi theo chiều dài của trục vis, áp suất tăng khi nhiệt độ tăng và tăng nhanh khi trục vis quay nhanh. Độ cứng: giảm do sự gia tăng nhiệt độ, khối nguyên liệu chảy lỏng ra mềm, dẻo hơn và kết thành một khối bán rắn dẻo (semi-solid plasticized). Kích thước: do quá trình nhào trộn, gia nhiệt, ma sát làm cho kích thước hạt nguyên liệu trở nên nhỏ mịn hơn. Tỷ trọng: trong quá trình ép đùn có sự thay đổi về thể tích, độ ẩm do đó tỷ trọng cũng thay đổi. Sự khuếch tán đường muối đi vào trong nguyên liệu, và nước trong nguyên liệu có thể khuếch tán ra ngoài. Biến đổi hoá học: Độ ẩm: trong buồng ép nếu có van để châm thêm nước vào thì độ ẩm nguyên liệu thay đổi. Khi sản phẩm ra khỏi máy ép đùn do sự thay đổi đột ngột về áp suất làm nước trong nguyên liệu bốc hơi, làm giảm hàm ẩm. Chất xơ: ít bị biến đổi. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 60 Acid amin: + Phản ứng maillard với đường khử. Cường độ sẫm màu của phản ứng phu thuộc bản chất acid amin, bản chất đường khử, độ ẩm, nhiệt độ, pH. Ví dụ: alanin, asparagin có khả năng phản ứng và cho màu mạnh; trái lại cistin, tirozin cho sản phẩm màu yếu hơn cả; phenylalanin phản ứng chậm, tạo sản phẩm có màu nâu sẫm, và mùi thơm hoa hồng. Glucose phản ứng mạnh hơn cả, sau đến galactose, lactose…(theo Kretovic). + Phản ứng phân huỷ acid amin: decarboxyl hoá, desamin hoá. Đường : phản ứng maillaird, phản ứng caramel. Chất béo : có thể bị oxy hoá nếu buồng ép hở. Vitamin: có thể bị tổn thất đặc biệt là các vitamin nhạy cảm với nhiệt độ. Khoáng : ít bị thay đổi. Phụ gia : đặc biệt là hương liệu rất dễ bị tổn thất nên đối với quy trình 2 trước khi ép đùn ta chỉ bổ sung gia vị như đường, muối còn các hợp chất hương và màu cho sản phẩm thì sẽ phun tẩm sau quá trình chiên. Biến đổi hoá lý: Tinh bột: hạt tinh bột hút nước trương nở ở nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ tăng tinh bột bị hồ hoá, dịch hoá một phần. Sự đông tụ: protein, phức protein- lipid. Sự bốc hơi: ngay khi ra khỏi lỗ khuôn, có sự giảm áp suất đột ngột nên nước bốc hơi, đồng thời làm tạo cấu trúc mao quản xốp cho sản phẩm. Biến đổi sinh học: Dưới tác dụng của nhiệt độ cao nên vi sinh vật bị ức chế. Biến đổi hóa sinh: Nhiệt độ cao nên các biến đổi do enzym xúc tác là hầu như không có. Các yếu tố ảnh hưởng:  Nguyên liệu: Độ ẩm đầu vào, lưu lượng, kích thước, thành phần hóa học như đường, muối, protein, chất béo của nguyên liệu đều có sự ảnh hưởng đến quá trình ép đùn và sản phẩm. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 61  Thông số kỹ thuật: Nhiệt độ: ảnh hưởng đến độ nhớt, mức độ bốc hơi nước do đó ảnh hưởng đến áp suất. Ap suất: áp suất ảnh hưởng đến nhiệt độ, mức độ phối trộn nguyên liệu. Tốc độ trục vít: ảnh hưởng đến thời gian làm đầy buồng ép, nhiệt độ (trục vít quay càng nhanh, ma sát tạo ra lớn, nhiệt độ tăng càng nhanh) Tốc độ nhập liệu: ảnh hưởng tới thời gian làm đầy buồng ép, nhiệt độ. Thiết bị: Thiết bị tạo hình l một thiết bị p đùn có chức năng tạo hình vịng hay hình sị cho khối bột nho. Thiết bị ny hay dng cho cake donut. Sau khi tạo hình, cake donut được chiên ngay nên thiết bị này được lắp đặt ngay phía trên băng tải của thiết bị chiên bề sâu. Cấu tạo gồm các bộ phận: phễu nhập liệu, bộ phận truyền động, đệm, khoang chứa,vít truyền động, khuôn. Hình: Cấu tạo máy ép đùn. Khoang chứa (stator): Khoang chứa của máy ép đùn chứa phần đầu (những phần không quay), các vít truyền động (phần quay) và các khuôn. Các khoang chứa thường được phân thành từng đoạn và được bọc các lớp vỏ áo để kiểm soát nhiệt độ. Mặc dù máy ép đùn gồm nhiều đoạn đắt nhưng nếu xét về mặt kinh tế thì nó vẫn rẻ hơn so với loại không phân đoạn, nguyên nhân là do trong quá trình sử dụng, chỉ có một số ít bộ phận của máy sẽ bị mòn, hư hỏng và cần được Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 62 thay mới, lúc này nhà sản xuất chỉ cần tháo bỏ bộ phận đã mòn, hư hỏng thay vì phải thay cả một thiết bị mới. Đường kính không đổi hoặc nhỏ dần, với mục đích để tăng áp suất trong buồng ép. Thành khoang chứa phải có độ nhám để tăng nhiệt độ và ma sát dễ dàng. Vật liệu dùng để chế tạo khoang chứa phải có tính chịu áp lực cao (áp suất trong buồng ép khoảng 4000-17000 kPa Vít truyền động: Vít truyền động được thiết kế không giống nhau. Bước vis có thể giảm dần, đường kính trục vis có thể tăng dần. Góc của răng vít với đường trục cũng có thể thay đổi. Trong vùng nhập liệu, ngay sau phễu nhập liệu, răng gần như góc thẳng với trục vít, nó giúp vận chuyển nguyên liệu có khối lượng riêng nhỏ. Khi khối lương riêng của nguyên liêu ép đùn tăng lên thì góc của răng vít sẽ trải ra để tăng hiệu quả vận chuyển nguyên liệu. Khuôn và dao cắt: Khoang chứa của máy ép đùn kết thúc bằng khuôn, chứa một hoặc nhiều lỗ để nguyên liệu đi qua. Các lỗ này sẽ tạo hình cho sản phẩm. Tuỳ theo hình dạng của lỗ mà sản phẩm sau khi ép đùn sẽ có hình dạng khác nhau. Người ta có thể chỉnh áp lực trong khoang chứa bằng cách thay đổi số lỗ khuôn. Sản phẩm đi ra sẽ được dao cắt (lắp đặt sát bề mặt của khuôn) cắt sản phẩm thành từng miếng với kích thước mong muốn. Tốc độ của dao cắt được điều chỉnh dựa vào độ dài và hình dạng của sản phẩm. Có thể lắp 1 hoặc nhiều dao cắt. Hình:Dao cắt Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 63 Download Specs Plain plunger Star plunger French cake (std mix) or French cruller (cruller mix) Krinkle plunger "Super" Old Fashion plunger Type B/F Plungers Part No: 7SS Range: 7/8" - 2- 1/8" Part No: 7SC-SS Range: 1" - 2-1/8" Part No: 7B-1009 Range: 1-1/8" - 2- 1/8" Part No: 7F-1004 Range: 1- 1/2" - 2- 1/8" Part No: 7-1023 Range: 1-1/2" - 2-1/8" Type N Plungers Part No: N- 1007SS Range: 7/8" - 2- 1/4" Part No: N- 1007SSS Range: 1" - 2-1/4" Part No: N-1008SS Range: 1-1/8" - 2- 1/4" Part No: N- 1012SS Range: 1- 1/2" - 2- 1/4" Part No: N-1023SS Range: 1-1/2" - 2-1/4" Download Specs Ball plunger (specify 1,2,3,4 or 5 holes) Stick plunger (1 or 2 slots) Dunkerette attachment (cuts 2) Crescent attachment (small) Crescent attachment (large) Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 64 Type B/F Plungers Part No: 7G- 1000 Range: 1-1/2" - 2-1/8" 7H-1000 (1 slot) 7H-1001 (2 slots) Range: 1" - 2- 1/8" Part No: 178 Range: 1-1/2" - 2" Part No: 164 Range: 1-1/2" - 2" Part No: 163 Range: 1-1/2" - 2" Type N Plungers Part No: N- 1009BSS Range: 1-1/2" - 2-1/4" Part No: N- 1009SS Range: 1-1/2" - 2-1/4" Part No: 178 Range: 1-1/2" - 2" Part No: 164 Range: 1-1/2" - 2" Part No: 163 Range: 1-1/2" - 2" Hình: Một số dạng đầu tạo hình cho donut  Thông số công nghệ: Thông số công nghệ L/D Tốc độ vis (rpm) Tmaxbarrel ( o C) Tmaxsản phẩm( o C) Pmaxbuồng ép (kPa) W sản phẩm (g) Khối lượng riêng (kg/m3) 2-15 >300 110-180 149 4000-17000 40-80 32-160 Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 65 Hình: Các chi tiết của thiết bị ép đùn tạo hình vòng Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 66 Hình: đầu tạo hình e. Lên men/ Ủ:  Mục đích: - Tạo khí CO2 làm nở bột nhào tạo độ xốp cho bánh. - Trong quá trình lên men, ngoài rượu và CO2 còn tạo thành nhiều sản phẩm phụ như acid lactic, acid acetic, các ester, andehyde… làm cho bánh có mùi vị lạ, thơm ngon. - Tăng khả năng tiêu hóa của bánh trong cơ thể người vì khi lên men bột nhào thì cấu trúc các chất phức tạp trong bột bị biến đổi thành nhưng chất đơn giản hơn.  Biến đổi:  Vật lý: Nhiệt độ: Nhiệt độ tăng do quá trình lên men tỏa nhiệt Thể tích: Khối bột nhào tăng thể tích do lượng khí CO2 do nấm men sinh ra và một phần bột nở phân hủy bị giữ lại trong khung gluten. Kết thúc quá trình ủ, yeast donut thường tăng gấp đôi thể tích. Khối lượng giảm do nước bay hơi Tỉ trọng giảm do sự tăng thể tích và giảm khối lượng Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 67  Hóa sinh: Lên men rượu: C6H12O6  2CO2 + 2C2H5OH Trong quá trình lên men bột nhào, enzyme amylase có sẵn trong bột mì và do nấm men tiết ra thủy phân tinh bột thành đường đơn giản (glucose, fructose, sucrose và maltose). Nấm men chuyển hóa các đường này thành rượu, khí CO2 và các sản phẩm phụ khác. Nấm men tiêu thụ các loại đường này không đồng thời, đầu tiên nó sẽ sử dụng monosaccharide và sucrose có sẵn trong bột nhào, lúc này khí CO2 bắt đầu xuất hiện sau đó nấm men tiếp tục sử dụng tới mantose được hình thành trong quá trình thủy phân tinh bột, lượng khí CO2 sinh ra nhiều hơn, hàm lượng ethanol tăng lên. Như vậy lượng đường trong bột nhào chỉ có tác dụng trong giai đoạn đầu của quá trình lên men. Lên men lactic: Ngoài quá trình lên men rượu là chủ yếu còn có quá trình lên men lactic do hệ vi khuẩn lactic nhiễm vào bột từ không khí. Vi khuẩn lactic đồng hình phân hủy đường thành acid lactic theo phương trình: C6H12O6 2 CH3CH(OH)COOH Vi khuẩn lactic dị hình ngoài việc tạo ra acid lactic còn tạo ra các acid khác như : acid acetic, acid malic, acid succinic… Acid lactic sinh ra làm cho bánh có mùi vị dễ chịu khác với acid acetic và một số acid khác tuy nhiên các acid dễ bay hơi này sẽ mất đi trong quá trình chiên nên không ảnh hưởng nhiều đến mùi vị sản phẩm Việc tạo ra acid làm pH khối bột giảm xuống. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 68 Hình : Sự thay đổi pH theo thời gian lên men  Hóa lí: - Độ ẩm giảm do nước bay hơi. - Sự trương nở của protein và cac chất keo trong khối bột nhào với cường độ và tốc độ khác nhau tùy theo lực nở của bột. Bột có lực nở lớn thì quá trình trương nở xảy ra chậm, bột có lực nở nhỏ thì quá trình trương nở xảy ra nhanh.  Sinh học: - Có sự sinh trưởng và phát triển của nấm men.  Biến đổi cảm quan: Biến đổi trạng thái cấu trúc: Cấu trúc của sản phẩm biến đổi đáng kể. Đó là sự tạo thành cấu trúc mao xốp và sự hình thành lớp vỏ cứng, khô bên ngoài khối bột. Protein và CO2 đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành mao xốp. Lớp vỏ được hình thành do sự trao đổi ẩm giữa môi trường và khối bột. Khi cường độ bay hơi ẩm trên bề mặt xảy ra mạnh mẽ và lớp tinh bột bên ngoài đã được hồ hoá phần nào, sự chuyển ẩm đến bề mặt sẽ không đủ bù lượng ẩm mất đi, bề mặt sẽ khô dần tạo thành lớp vỏ cứng. Sự tạo thành lớp vỏ cứng sẽ hạn chế sự tăng thể tích và quá trình bốc hơi ẩm. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 69 Những yếu tố ảnh hưởng tới quá trình lên men: Nhiệt độ: - Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men là 28 ÷320C. Tốc độ lên men tăng khi nhiệt độ tăng lên 38 ÷400C. Khi nhiệt độ tăng quá 400C khả năng tạo khí giảm, 540 C nấm men bị vô hoạt. - Ở nhiệt độ 300 C khả năng sinh khí gấp 3 lần so với ở nhiệt độ 200 C - Khả năng tạo khí còn phụ thuộc vào số lượng nấm men, số lượng nấm men càng nhiều, ở nhiệt độ tối ưu cho nấm men phát triển l 320C thì khả năng sinh khí CO2 càng cao và thời gian lên men cũng sẽ ngắn lại. - Trên đây là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tỉ lệ khí CO2 sinh ra với nhiệt độ với số lượng nấm men cho vào. Hình : Ảnh hưởng số lượng nấm men và nhiệt độ lên men tới khả năng sinh khí CO2 Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 70 pH: - Độ pH: để duy trì hoạt động bình thường của nấm men, pH của mơi trường lên men dao động từ 4 ÷6. pH tối ưu cho quá trình tạo khí của nấm men l 5.5, khi pH dao động trong khoảng 3.7 ÷8 khả năng tạo khí của nấm men chỉ bằng 80% lượng khí tạo được ở gi trị pH tối ưu. Khi pH = 3.5, khả năng lên men của nấm men giảm 50%. Một số nấm men cókhả năng sống ở pH ≤ 3 trong khoảng 1h ở nhiệt độ 300C. Nấm men lên men đường maltose ở pH thấp tốt hơn so với các dextrose khác. Khả năng tạo khí của nấm men chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ và pH của khối bột. Độ ẩm: - Độ ẩm của khối bột càng cao, khả năng lên men của nấm men càng nhanh Các yếu tố khác: - Lượng muối, đường thêm vào càng nhiều, khả năng lên men giảm. - Lượng chất béo shorterning, dầu thực vật nhiều cũng ảnh hưởng tới khả năng lên men, làm giảm khả năng lên men.  Thông số: Nhiệt độ phòng/ tủ ủ: 35-38C Độ ẩm tương đối của không khí phòng ủ: 60-65% để ngăn sự hình thành lớp vỏ cứng Thời gian ủ: 45-75 phút. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 71  Thiết bị: Hình: Tủ ủ. Một vài thông số kỹ thuật của tủ ủ Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 72 f. Chiên  Mục đích:  Chế biến: Chế biến là mục đích chủ yếu của quá trình chiên thực phẩm. Quá trình chiên làm tăng hàm lượng calo của sản phẩm do lượng chất khô tăng và do sản phẩm hấp thu dầu mỡ tăng giá trị cảm quan với những đặc tính của sản phẩm chiên như: chắc, dòn, vị đặc biệt, mùi thơm hấp dẫn, màu đặc trưng … Đó là kết quả của sự biến đổi các thành phần hóa học, cấu trúc vật lý của sản phẩm. Nói tóm lại, chiên là một biện pháp chế biến nhằm tạo ra sản phẩm mới có chất lượng đặc trưng.  Bảo quản: Do quá trình chiên tiến hành ở nhiệt độ cao, hầu hết các loài vi sinh vật đều bị tiêu diệt, các loại enzyme bị vô hoạt. Mặt khác, vì mất nước, hàm lượng chất khô tăng cộng với lượng dầu mỡ thấm vào sản phẩm làm cho phần lớn các loài vi sinh vật mới xâm nhập vào sau khi rán không thể phát triển được trong môi trường như vậy, vì vậy các sản phẩm bao giờ cũng bảo quản lâu hơn các sản phẩm cùng loại nhưng không chiên.  Các biến đổi diễn ra trong quá trình chiên:  Đối với sản phẩm: - Giai đoạn đầu (khi cho nguyên liệu vào dầu chiên): nhiệt độ của sản phẩm thấp hơn nhiều so với nhiệt độ dầu chiên, trong sản phẩm có sự tăng nhiệt độ hướng tới cân băng nhiệt độ với nhiệt độ đầu. Ở giai đoạn này trạng thái và hình dạng của sản phẩm chưa có sự thay đổi lớn lắm.  Tinh bột trên bề mặt nhanh chóng được nấu chín tạo bề mặt bao lấy sản phẩm.  Nước bốc hơi làm độ ẩm trên bề mặt giảm nhanh và tạo những bong bóng khí trên bề mặt để các miếng sản phẩm không dính lại với nhau.  Sự bốc hơi nhanh của ẩm trên bề mặt sản phẩm cũng hạn chế sự xâm nhập của dầu vào sản phẩm. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 73 - Giai đoạn 2: bề mặt tiếp tục bị mất nước và phồng lên, dầu xâm nhập vào bên trong sản phẩm làm cho ẩm bên trong bay hơi dẫn đến cấu trúc sản phẩm thay đổi.  Giai đoạn 3: hình thành bề mặt cứng: bề mặt tiếp tục bị mất nước và tạo vỏ cứng, nhiệt độ chiên càng cao thì bề mặt cứng càng mỏng và màu sáng hơn.  Giai đoạn 4: giai đoạn nấu chín: có sự truyền nhiệt vào bên trong sản phẩm và giúp nấu chín sản phẩm.  Giai đoạn 5: hoàn tất quá trình chiên: nhiệt độ bề mặt sản phẩm gần bằng nhiệt độ dầu chiên. Độ ẩm thấp và nhiệt độ cao xúc tác phản ứng tạo màu mùi của các chất trong sản phẩm, nhằm tạo lớp vỏ cứng và sậm màu. Hàm lượng dầu trong sản phẩm tăng dần nhưng hầu hết tập trung trên bề mặt sản phẩm.  Giai đoạn 6: hấp thụ dầu: sau quá trình chiên sẽ có sự hấp thụ dầu vào cấu trúc xốp của sản phẩm hay vào những khoảng trống được tạo ra trong sản phẩm do hơi nước ngưng tụ bên trong sản phẩm.  Các biến đổi hóa học diễn ra sau quá trình chiên cho sản phẩm và cả dầu chiên:  Tinh bột trong nguyên liệu dưới ảnh hưởng của nhiệt độ bị phân hủy thành những chất trung gian như dextrin, làm cho sản phẩm có vị dặc trưng. Dextrin tiếp tục bị phân hủy thành đường rồi đường bị caramen hóa tạo màu cho sản phẩm  Các protid cũng bị biến đổi mạnh mẽ. Hiện tượng đầu tiên đó là sự đông tụ protein. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao và thời gian kéo dài các protein tiếp tục bị phân hủy sâu sắc tạo thành các sản phẩm cuối như amoniac, sulphuahydro… những chất này ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm chiên.  Quá trình cũng tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng melanoidin từ acid amin và đường khử. Đây cũng là nguyên nhân làm biến đổi màu sản phẩm và tạo mùi thơm cho sản phẩm.  Quá trình thủy phân: Quá trình xảy ra nhanh trong điều kiện áp suất và nhiệt độ cao với sự có mặt của hơi nước. Trong điều kiện thực tế quá trình chỉ xảy ra ở điều kiện áp suất bình thường nên tốc độ phản ứng có chậm hơn. Phản ứng thủy phân tạo thành diglyceride, monoglyceride, glycerin và các acid béo. Glycerin tạo thành tiếp tục bị thủy phân thành acrolein và nước. Chất acrolein là chất độc sôi ở nhiệt độ thấp nên dễ bay hơi cho mùi khó chịu và làm chảy nước mắt. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 74  Quá trình oxy hóa: Là quá trình xảy ra dưới sự có mặt của oxy không khí (oxy hóa hóa học). 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 hóa gồm : quá trình tự oxy hóa, oxy hóa nhiệt và quá trình trùng hợp nhiệt.  Quá trình tự oxy hóa: Là quá trình xảy ra ở dầu mỡ ngay cả nhiệt độ bình thường, khi có mặt oxy của không khí. Tốc độ của phản ứng ngày càng tăng lên do hiện tượng tự xúc tác của quá trình. Phản ứng tự oxy hóa xảy ra đối với các loại dầu có chỉ số acid đáng kể. Trong dầu mà hàm lượng acid ít (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 nhiều tới tốc độ phản ứng tự oxy hóa: phân tử của dầu càng nhiều nối đôi thì khả năng tự oxy hóa càng lớn và ngược lại. Vì vậy trong quá trình sản suất của mình dùng shortening nhằm hạn chế sự oxy hóa của dầu, nếu dầu được cấu tạo từ các acid có nhiều cacbon thì khó tự oxy hóa hơn. Phản ứng này được xúc tác bởi một số kim loại như Fe, muối của của kim loại có hóa trị không ổn định. Sản phẩm cuối cùng hoặc trung gian tạo thành từ phản ứng tự oxy hóa gồm acohol, các hợp chất eposit. Các aldehyd, keton, acid, este và nhiều hợp chất khác gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng của sản phẩm và dầu. Tự oxy hóa là quá trình dễ xảy ra nên dầu mỡ chóng hỏng, khó bảo quản.  Quá trình oxy hóa nhiệt: Là quá trình xảy ra ở nhiệt độ cao với sự tham gia của không khí. Do phản ứng xảy ở nhiệt độ cao nên tốc độ của phản ứng là rất lớn. Quá trình oxy hóa luôn xảy ra khi chiên vì nhiệt độ chiên rất thích hợp cho phản ứng. Kết quả của phản ứng oxy hóa nhiệt là chỉ số iode của dầu giảm do độ không no giảm, chỉ số acid tăng do một số acid được giải phóng ra khỏi phân tử glyceride. Một số phức hợp dễ bay hơi được tạo thành đồng thời với sự tạo thành phần lớn các polyme không bay hơi. Các phức hợp này tham gia vào sự hình thành vị hoặc làm thay đổi giá trị dinh dưỡng của 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 nhiệt độ cao, các glyceride 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 luôn có không khí trong các quá trình chiên) nhưng trong quá trình chiên vẫn có polyme. Điều ấy chứng tỏ song song với quá trình oxy hóa, quá trình trùng hợp xảy ra Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 75 trong một điều kiện nào đó. Sự tạo thành polyme đã làm giảm chỉ số iode của dầu, không làm cho vị giảm đi, trái lại còn làm tốt lên và bền oxy hóa hơn.  Hệ thống enzyme trong thực phẩm có thể bị giảm hoặc mất hoạt tính nhanh chóng.  Biến đổi giá trị cảm quan: Trong thời gian chiên và sau khi chiên, màu sắc của dầu trở nên tối, trạng thái sánh đặc hơn, mùi vị giảm hẳn, giá trị dinh dưỡng giảm đi đáng kể, xuất hiện một số hợp chất độc hại. Trong quá trình chiên do các phân tử có chứa đường, tinh bột, cellulose từ sản phẩm bám vào thành thiết bị truyền nhiệt tiếp xúc với nhiệt độ cao, bị cháy tạo thành mùi khét và màu sẫm trong dầu.  Các yếu tố ảnh hưởng  Nguyên liệu chiên  Hàm ẩm của nguyên liệu ban đầu và của sản phẩm cuối ảnh hưởng đến thời gian chiên. Mặt khác độ ẩm của nguyên liệu quyết định lượng nước khuếch tán vào dầu chiên. Hàm lượng nước trong dầu chiên càng cao dầu dễ bị thủy phân và kéo theo các biến đổi khác ảnh hưởng không tốt đến thời gian sử dụng dầu cũng như chất lượng sản phẩm.  Hình dạng và kích thước của bánh donut vào thiết bị chiên quyết định bề mặt tiếp xúc giữa sản phẩm và dầu chiên do đó ảnh hưởng đến thời gian chiên, lượng dầu chiên trong sản phẩm.  Ngoài ra thành phần hóa học của nguyên liệu sẽ ảnh hưởng đến các biến đổi của nó trong quá trình chiên. Cấu trúc nguyên liệu quyết định tốc độ bay hơi nước và cấu trúc của sản phẩm cuối.  Dầu chiên  Các chỉ tiêu của dầu như chỉ số AV, PV, hàm ẩm, lượng tạp chất và thời gian sử dụng dầu ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, chất lượng dầu, hiệu suất thu hồi sản phẩm…  Thời gian hồi lưu dầu và lượng dầu trong thiết bị cũng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 76  Các yếu tố khác  Nhiệt độ và thời gian chiên: nhiệt độ cao và thời gian ngắn có thể cho chất lượng sản phẩm tốt hơn. Tuy nhiên chí phí năng lượng cao hơn và thiết bị sẽ phức tạp hơn.  Với phương pháp chiên bề sâu có thể dùng các thiết bị chiên có cấu hình khác nhau. Việc lựa chọn thiết bị cũng ảnh hưởng đến quá trình chiên.  Thiết bị chiên bề sâu liên tục : Các sản phẩm donut sản xuất ở quy mô công nghiệp thường được chiên bằng phương pháp chiên bề sâu. Ỏ quy mô công nghiệp thì độ chín được nhận biết tự động dựa vào loại thiết bị sử dụng, thời gian, nhiệt độ chiên, lượng dầu chiên… Quá trình chiên rất nhanh và mang lại cho sản phẩm cấu trúc và mùi vị rất dễ phân biệt khi ăn. Thiết bị chiên bao gồm:  Nguồn nhiệt để đun nóng dầu (trực tiếp hay gián tiếp)  Bể chứa dầu chiên  Hệ thống hút khí Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 77 Hình: Thiết bị chiên bề sâu cho donut. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 78 Nguyên tắc hoạt động chung:  Nguyên liệu sau khi xử lý xong được đưa liên tục vào bể dầu chiên đã được đun nóng tới nhiệt độ thích hợp trn băng tải.  Sản phẩm sau khi chiên xong sẽ được làm ráo dầu thường là trên một hệ thống băng tải nghiêng . Lượng dầu còn tồn lại trong sản phẩm chủ yếu phụ thuộc vào giai đoạn này.  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.  Sau đó, sản phẩm chiên được dẫn qua thiết bị phủ glaze hay tiêm nhân. Các phương pháp gia nhiệt cho dầu chiên:  Dùng gas, dầu đốt hay điện để đốt trực tiếp đáy thiết bị.  Hệ thống trao đổi nhiệt dạng ống: gas được đốt dọc theo các ống chứa dầu chiên, các ống này dùng để vận chuyển dầu từ nguồn cung cấp vào bể chiên.  Hệ thống đun nóng bằng điện: Đây là thiết bị hiện đại, điện được cung cấp để đốt nóng điện trở đặt bên trong những ống làm bằng thép không rĩ nhỏ được xếp thành từng vĩ. Những cái vĩ này được đặt gần đáy của bể chiên và được sắp xếp một cách hợp lý để tạo ra những vùng có nhiệt độ khác nhau. Nó được thiết kế sao cho có thể dễ dàng nâng lên hay hạ xuống và tháo lắp và vệ sinh dễ dàng.  Thông số công nghệ:  Đối với cake donut: - Nhiệt độ dầu chiên:185-190 oC - Chiều cao lớp dầu chiên: 5-7,5 cm - Thời gian chiên: 45-60 giây cho mỗi mặt - Khoảng cách từ đầu tạo hình tới bề mặt lớp dầu chiên : 3,8-5 cm Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 79  Đối với yeast donut: - Nhiệt độ dầu chiên:185-190 oC - Chiều cao lớp dầu chiên: 5-7,5 cm - Thời gian chiên: 90 giây g. Mạ glaze:  Mục đích: hoàn thiện. Tạo hương vị và màu sắc đẹp cho donut, làm đa dạng hóa sản phẩm.  Tiến hành: Chuẩn bị glaze, phun thành màng mỏng từ trên xuống. Khi donut vừa chiên xong và làm ráo dầu thì sẽ được băng tải dẫn qua lớp màng này để phủ glaze lên trên bề mặt.  Thiết bị: Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 80 Hình: Thiết bị phủ glaze h. Làm nguội  Mục đích: Chuẩn bị cho quá trình bao gói để không đọng ẩm trong bao bì.  Biến đổi: - Vật lí: Giảm nhiệt độ - Hóa lý: Có sự hút ẩm trở lại từ không khí xung quanh.  Thiết bị: Tác nhân làm nguội là luồng không khí. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 81 Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 82 i. Dây chuyền thiết bị:  Một dây chuyền thiết bị sản xuất cake donut điển hình thường bao gồm những thiết bị sau:  Thiết bị bốc dỡ và chứa nguyên liệu  Thiết bị trộn  Thiết bị nhào  Băng tải  Thiết bị ép đùn tạo hình  Thiết bị chiên bề sâu  Thiết bị phủ glaze  Thiết bị làm nguội  Thiết bị bao gói  Một dây chuyền thiết bị sản xuất yeast donut điển hình thường bao gồm những thiết bị sau:  Thiết bị bốc dỡ và chứa nguyên liệu  Thiết bị trộn  Thiết bị nhào  Băng tải  Tủ ủ  Thiết bị cuộn cán  Thiết bị chiên bề sâu  Thiết bị phủ glaze  Thiết bị làm nguội  Thiết bị bao gói. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 83 Thiết bị bốc dỡ và chứa nguyên liệu: Hệ thống silo và băng tải vận chuyển bột từ xe tải vào các silo để trữ. Hệ thống có gắn cảm biến và quạt gió để vận chuyển bột Hình: silo chứa nguyên liệu. Hệ thống vận chuyển bột vào phân xưởng: thiết bị này được thiết kế để vận chuyển bột từ silo trữ lượng lớn vào các đường ống hopper có kích thước phù hợp nhờ vào áp lực của khối bột phía trên hoặc hệ thống quạt gió. Trước khi vào đường ống, bột được sàng qua một lưới rây để tách tạp chất lớn nếu có. Thiết bị gồm có van nhập liệu, van bướm, quạt gió, cảm biến load cell( cảm biến khối lượng) Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 84 Hình: bên dưới silo chứa nguyên liệu. Hệ thống chứa và vận chuyển nguyên liệu lỏng: Gồm một hay một số bồn với các đường ống dẫn để trữ các nguyên liệu lỏng như nước, sữa, dầu thực vật…. Khoảng trống phía trên được nạp khí trơ N2 hoặc chiếu UV Hình: bình chứa nguyên liệu lỏng. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 85 IV. Sản phẩm: Hình: sản phẩm bánh donut 1. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm cake donut: a. Hóa lí: Bảng : Thành phần dinh dưỡng và năng lượng của cake donut Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 86 - Water content (grams per 100g) 20.8 - Calorie content of Food (kcals per 100g/3.5oz) 421 - Protein content (grams per 100g) 5 - Fat content (lipids) (grams per 100g) 22.9 - Ash content (grams per 100g) 1.5 - Carbohydrate content (grams per 100g) 49.7 - Dietary Fiber content (grams per 100g) 1.5 - Sugar content (grams per 100g) 22.5 Thành phần kim loại trong bánh donut thường: - Calcium (Ca) content (mg per 100g) 44 - Iron (Fe) content (mg per 100g) 1.95 - Magnesium (Mg) content (mg per 100g) 20 - Phosphorus (P) content (mg per 100g) 269 - Potassium (K) content (mg per 100g) 127 - Sodium (Na) content (mg per 100g) 546 - Zinc (Zn) content (mg per 100g) 0.55 - Copper (Cu) content (mg per 100g) 0.102 - Manganese (Mn) content (mg per 100g) 0.341 - Selenium (Se) content (µ per 100g) 9.3 Thành phần vitamin trong bánh donut loại thường: - Vitamin C (Ascorbic Acid) content (mg per 100g) 0.2 - Thiamin content (vitamin B-1) (mg per 100g) 0.222 - Riboflavin content (vitamin B-2) (mg per 100g) 0.24 - Niacin content (vitamin B-3) (mg per 100g) 1.853 - Pantothenic Acid content (vitamin B-5) (mg per 100g) 0.276 - Vitamin B-6 content (mg per 100g) 0.056 - Folate content (µg per 100g) 52 - Folic Acid content (µg per 100g) 44 Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 87 - Food Folate content (µg per 100g) 8 - Folate content (DFE per 100g) 83 - Vitamin B-12 content (µg per 100g) 0.27 - Vitamin A content (µg per 100g) 139 - Vitamin A content (Int. Units, IU, per 100g) 38 - Retinol content (µg per 100g) 37 - Vitamin E (alpha-tocopherol) content (µg per 100g) 1.93 b. Cảm quan: Cảm quan phụ thuộc vào tiêu chuẩn của từng đơn vị sản xuất. Hình: sản phẩm cake donut. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 88 2. Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm yeast donut: Hình: sản phẩm yeast donut a. Hóa lí: Bảng : Thành phần dinh dưỡng và năng lượng của Yeast donut có lớp bọc dường và phủ kem. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 89 Bảng : Thành phần dinh dưỡng và năng lượng của Yeast donut có lớp bọc dường nhân jelly Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 90 Bảng : Thành phần dinh dưỡng và năng lượng của Yeast donut có lớp bọc đường nhân jelly Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 91 Bảng : Thành phần dinh dưỡng và năng lượng của Yeast donut có lớp bọc đường nhân kem. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 92 Bảng : Thành phần dinh dưỡng và năng lượng của Yeast donut phủ mật ong Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 93 V. Thành tựu mới: Công nghệ sản xuất bánh donut có hàm lượng béo thấp: Quá trình nướng:  Mục đích:  Chế biến: làm chín sản phẩm  Bảo quản: tiêu diệt các vi sinh vật, hệ enzymes có trong bánh sống. Ngoài ra khi nướng, độ ẩm của bánh giảm xuống thuận lợi cho quá trình bảo quản  Hoàn thiện: tạo màu sắc, hương vị thơm ngon cho sản phẩm.  Biến đổi:  Vật lý: Nhiệt độ: Nhiệt độ bánh thay đổi không ngừng trong quá trình nướng do sự trao đổi nhiệt của bánh sống với bề mặt đốt nóng của lò và không khí trong lò nướng. Lớp bánh ở bề mặt bột nhào có sự thay đổi nhiệt độ nhanh nhất. Ban đầu, nhiệt độ ở bề mặt bánh có thể đạt tới 100 oC, trong khi đó lớp bên trong chỉ đạt tới 70oC. Nhiệt độ của bề mặt tăng dần nhưng cường độ yếu đi, ở cuối giai đoạn nướng nhiệt độ đạt tới 170 – 180oC. Nhiệt độ của lớp bên trong cùng tăng, ở cuối giai đoạn nướng đạt tới 106 – 108oC. Như vậy trong suốt quá trình nướng bánh trong bánh sống sẽ hình thành một trường nhiệt độ. Gradient nhiệt độ giữa trung tâm và lớp ngoài tăng nhanh ở giai đoạn đầu, sau đó giảm dần và tiến tới thời kỳ không đổi. Thể tích: Bánh tăng thể tích Có sự thay đổi thể tích là do tác dụng của các khí (CO2) được tạo ra khi phân huỷ thuốc nở ở nhiệt độ nướng. Khi nhiệt độ bánh tăng thì áp suất và thể tích của các khí tăng lên, dẫn đến kích thước các lỗ hỗng trong bánh tăng và làm cho thể tích bánh tăng. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 94 Biến đổi trạng thái cấu trúc: Dưới tác dụng ở nhiệt độ cao cấu trúc của sản phẩm biến đổi đáng kể. Đó là sự tạo thành cấu trúc mao xốp và sự hình thành vỏ. Protein và tinh bột đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành mao xốp. Lớp vỏ được hình thành do sự trao đổi ẩm giữa môi trường và sản phẩm nướng. Khi cường độ bay hơi ẩm trên bề mặt xảy ra mạnh mẽ và lớp tinh bột bên ngoài đã được hồ hoá phần nào, sự chuyển ẩm đến bề mặt sẽ không đủ bù lượng ẩm mất đi, bề mặt sẽ khô dần tạo thành lớp vỏ cứng. Sự tạo thành lớp vỏ cứng sẽ hạn chế sự tăng thể tích và quá trình bốc hơi ẩm khi nướng do đó vỏ được hình thành sớm hay muộn cũng ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm.  Hóa lý: Sự bốc hơi nước, giảm độ ẩm Độ ẩm: Song song với sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình nướng còn xảy ra sự thay đổi độ ẩm. Nguyên nhân gây ra sự di chuyển độ ẩm bên trong bánh sống và sự trao đổi ẩm giữa bột nhào và không khí buồng nướng là đốt nóng bánh sống. Khi nướng độ ẩm của bánh giảm vì có sự bốc hơi nước từ bánh. Nếu nhiệt độ quá cao thì ẩm không kịp di chuyển từ trong ra ngoài và ẩm trên bề mặt bốc hơi rất nhanh làm bánh bị khét cháy trên bề mặt trong khi trong ruột vẫn còn sống. Sự mất nước của bánh trong quá trình nướng xảy ra không đều, được đặc trưng bởi ba giai đoạn: - Giai đoạn 1: đặc trưng tốc độ bốc hơi tăng dần. Khi mới cho sản phẩm vào lò nhiệt độ của sản phẩm còn thấp (30 – 400C) hơi nước ngưng tụ ngay trên bề mặt của sản phẩm. Ngay sau đó nhiệt độ bên ngoài tăng nhanh, gradient nhiệt độ giữa lớp ngoài và trong tăng, làm cho ẩm chuyển động từ bên ngoài vào trong dưới dạng hơi. Hàm ẩm ở trung tâm tăng lên từ 1 – 1.5%. Hiện tượng di chuyển ẩm từ ngoài vào trong do sự chênh lệch nhiệt độ được gọi là sự dẫn nhiệt ẩm. Trong quá trình nướng các lớp trên bề mặt bột nhào bị mất nước tạo nên sự chênh lệch ẩm giữa lớp bên ngoài và lớp bên trong (gradient ẩm), cho nên ẩm từ các lớp bên trong cũng chuyển ra phía ngoài. Nhưng ở giai đoạn đầu khi gradient nhiệt độ còn cao, dòng ẩm từ ngoài vào lớn hơn dòng ẩm từ trong ra khoảng 1.7 lần, do đó hàm ẩm ở trung tâm vẫn tăng lên. Hai dòng ẩm này dần tiến tới cân băng khi gradient nhiệt độ giảm dần và gradient ẩm tăng lên. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 95 o Giai đoạn 2: Đặc trưng tốc độ bốc hơi cố định Ở giai đoạn 2, sự bốc hơi nước đạt tới mức cực đại. Vùng bốc hơi đi dần dần vào bên trong bánh do nhiệt độ ở các lớp này cũng đã tăng cao. o Giai đoạn 3: Tốc độ bốc hơi giảm xuống, rồi sau đó không đổi. Sự bốc hơi ẩm ở các lớp bên trong bánh với tốc độ giảm dần, ẩm chuyển từ lớp bên trong ra lớp ngoài với tốc độ chậm do lượng ẩm tự do trong sản phẩm đã hết chỉ còn ẩm dưới dạng liên kết khó bay hơi. Ở trung tâm miếng bột được làm nóng chủ yếu bằng sự dẫn nhiệt từ bề mặt, nếu bề mặt bánh được đốt nóng nhanh không những làm cho lớp giữa của bánh khó khô hơn mà còn làm cho màu bánh bị thay đổi nhanh hơn. Nếu tiếp tục tăng nhiệt độ nướng thì màu bánh sẽ thay đổi trước khi lớp giữa của bánh được làm khô. Do đó việc nướng bánh đòi hỏi phải có những điều kiện về nhiệt độ và thời gian nướng thích hợp cho phép sự thay đổi về cấu trúc, màu sắc bề mặt, độ khô của lớp giữa bánh đạt yêu cầu. Những loại bánh dày hơn cần thời gian nướng lâu hơn ở nhiệt độ thấp hơn để đạt được độ khô thích hợp. Những loại bánh nhỏ hơn và mỏng hơn được nướng ở nhiệt độ cao hơn và thời gian ngắn hơn. Sự mất nước của bánh có liên quan đến nhiệt độ, dòng nhiệt đi qua và độ ẩm bề mặt. Khi nhiệt độ trong lò trên 100oC, có sự chuyển pha của nước, hơi ẩm sẽ thoát ra từ bề mặt bánh. Sự hồ hóa tinh bột: tinh bột đã hồ hóa liên kết với nước tự do trong bột nhào và liên kết với nước do protein biến tính nhả ra. Lượng nước trong bánh giảm đi rõ rệt, do đó ruột bánh khô và đàn hồi. Nếu tinh bột bị mất tính háo nước thì ruột bánh sẽ trở nên dính. Protein bị biến tính: ở nhiệt độ cao protein bị biến tính nhả nước ra và chặt lại, mất tính đàn hồi, tạo khung và cố định hình dáng của bánh.  Hóa học: Tinh bột: Hàm lượng tinh bột giảm vì một phần bị thuỷ phân trong quá trình nướng bánh tạo ra các dextrin và đường. Trong quá trình nướng, tinh bột bị hồ hoá nhưng sự hồ hoá này không hoàn toàn vì lượng nước này quá ít không đủ để hồ hoá hết tinh bột. Đường: Đường trong sản phẩm do quá trình caramen hoá ở nhiệt độ cao tạo thành lớp ngoài có màu vàng xém. Màu vàng xém còn do là kết quả của phản ứng Maillard – là phản ứng của đường với các acid amin, protein, pepton. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 96 Protein: Hàm lượng protein tổng nhìn chung không thay đổi. Khi đốt nóng đến giai đoạn 60-70oC protein bị biến tính, giải phóng ra lượng nước khi trương nở đã hút vào. Chất béo: Hàm lượng chất béo giảm không đáng kể. Phản ứng Maillard: giữa đường khử và các nhóm amin. Phản ứng Caramel: phản ứng dehydrat hóa đường ở nhiệt độ cao. Tăng tốc độ của các phản ứng hóa học. Mức biến đổi này tuỳ thuộc vào mức độ tiếp xúc với nguồn nhiệt. Lớp ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với nguồn nhiệt nên ở đó các thành phần biến đổi mạnh hơn.  Vi sinh: Vi sinh vật bị tiêu diệt Khi nhiệt độ của sản phẩm tăng lên quá 60 độ protein bắt đầu đông tụ, vi sinh vật bị tiêu diệt gần như hoàn toàn sau khi nướng, do đó kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm. Sự tăng nhiệt độ trong khi nướng sẽ ảnh hưởng đén hoạt động của các enzyme trong nguyên liệu. Tại lớp vỏ nhiệt độ tăng nhanh nên các loại enzyme hầu như vô hoạt ngay. Còn tai những phần bên trong do nhiệt độ tăng chậm hơn nên thời gian enzyme được duy trì ở nhiệt độ tối thích cho hoạt động của chúng kéo dài hơn  Cảm quan: Bánh thơm, có màu vàng Màu sắc: Trong suốt quá trình nướng, màu bánh sẽ chuyển dần sang màu vàng nâu, nghĩa là chuyển sang màu sắc tối hơn giảm sự phản chiếu trên bề mặt. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi màu này như:  Phản ứng Maillar, phản ứng hoá nâu không có sự tham gia của enzyme, giữa đường khử và protein ở nhiệt độ khoảng 150-160oC, trong điều kiện ẩm ướt.  Phản ứng tạo Dextrin của tinh bột có màu vàng ở nhiệt độ khoảng 110oC, màu nâu ở khoảng 160oC.  Phản ứng Caramel của đường ở nhiệt độ khoảng 130oC.  Phản ứng Maillard xảy ra nhanh hơn ở môi trường kiềm nhẹ. Hầu hết phản ứng kiềm phụ thuộc vào NaHCO3, nếu chất này được bỏ ra khỏi công thức bánh thì quá trình tạo màu sẽ ít hơn. Cường độ màu của bánh phụ thuộc hàm lượng đường khử và acid amin trong bánh, hàm lượng càng cao thì màu tao ra càng đậm; nhệt độ nướng bánh cao thì màu của bánh sẽ nhanh được tạo ra và màu sẽ đậm hơn so với nướng bánh ở nhiệt độ thấp. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 97 Mùi: do hai phản ứng Maillard và Caramel cũng tạo ra mùi thơm đặc trưng cho bánh.  Thông số: Nhiệt độ nướng: 210-280ºC, tốt nhất là 235ºC Thời gian nướng: tùy kích thước bánh mà thờigian từ 4-9 phút. Đối với bánh có khối lượng 40-45g thì thới gian nướng từ 6,5-7,5 phút. Nhiệt độ của chất béo phun vào giữa quá trình nướng : 65-100 ºC, tốt nhất là 80 ºC.  Thiết bị: Hình: Hệ thống nướng Tunel  Sử dụng thiết bị nướng dạng tầng hầm (tunnel). Bánh từ băng tải được đưa vào lò để thực hiện quá trình nướng bánh. Dưới tác dụng nhiệt độ cao, ẩm trong bánh sẽ bay hơi. Hình: Máy nướng tunnel. Công nghệ sản xuất bánh donut GVHD: Trần Thị Thu Trà 98 Mô tả:  Thiết bị này được nung nóng bằng khí gas (LPG hoặc gas tự nhiên). Khả năng nung nóng nhanh và tiết kiệm năng lượng nhờ vào vật liệu được cách nhiệt tốt.  Lò nướng được phân làm 2 khu vực. Nhiệt độ ở đầu và giữa là độc lập và có thể điều chỉnh hoặc được cài đặt trước. Quá trình đo đạc, cài đặt nhiệt độ được hiển thị trên một thiết bị điện tử.  Các vật liệu được cấu tạo cho phép nâng nhiệt độ lò lên tới 400oC. Các thông số kỹ thuật của thiết bị KL 1000 (sử dụng khí đốt)  Bề ngang 1,1 m  Chiều rộng 30-50m  Năng lượng sử dụng 22 Kw  Nhiệt độ đạt được 360 0C  Năng suất 1000 kg/h Cơ chế hoạt động: như hình sau: Hình: Cơ chế hoạt động của thiết bị tunnel