BÀI 4 ẢNH HƯỞNG TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA THỰC PHẨM ĐẾN THỜI GIAN TRUYỀN NHIỆT VÀO TÂM HỘP 4 1 Giới thiệu Các đồ hộp khác nhau có tính chất lý học khác nhau độ đặc, tỷ trọng, độ nhớt đều khác nhau Các tính chất này người ta kết hợp lại và gọi chúng bằng khái niệm độ chắc Nhiều đồ hộp ở dạng lỏng, như các loại nước quá ép, sự truyền nhiệt khi thanh trùng chủ yếu nhờ đối lưu Sự đối lưu trong sản phẩm xảy ra khá mạnh nên các sản phẩm dạng này được năng nhiệt khá nhanh Có nhiều sản phẩm đồ hộp ở dạng đặc.
BÀI 4: ẢNH HƯỞNG TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA THỰC PHẨM ĐẾN THỜI GIAN TRUYỀN NHIỆT VÀO TÂM HỘP 4.1 Giới thiệu Các đồ hộp khác có tính chất lý học khác nhau: độ đặc, tỷ trọng, độ nhớt khác Các tính chất người ta kết hợp lại gọi chúng khái niệm độ Nhiều đồ hộp dạng lỏng, loại nước ép, truyền nhiệt trùng chủ yếu nhờ đối lưu Sự đối lưu sản phẩm xảy mạnh nên sản phẩm dạng nhiệt nhanh Có nhiều sản phẩm đồ hộp dạng đặc, ví dụ kem, tương cà chua, nước nghiên (nước xoài ), pate Trong sản phẩm đối lưu xảy yếu, chí khơng có đối lưu Việc truyền nhiệt sản phẩm chủ yếu đường truyền dẫn Hệ số dẫn truyền nhiệt thực phẩm nói chung không lớn nên sản phẩm nâng nhiệt chậm Nhiều đồ hộp có thành phần khơng đồng nhất, bao gồm rắn lỏng, ví dụ nước đường (đồ hộp nước đường), rau, hạt dung dịch muối (đồ hộp đậu hộp, đồ hộp rau muối ) Trong đồ hộp này, truyền nhiệt hai cách; đối lưu truyền dẫn, trưởng hợp này, đối lưu xảy mạnh Và xét cường độ hiệu nhiệt loại đồ hộp chiếm vị trí trung gian hai nhóm trước, nhiên gần với nhóm đầu Ta dễ dàng nhận thấy khác cường độ truyền nhiệt loại thực phẩm đô thị nắng nhiệt đồ hộp, vẽ hệ trục tọa độ "nhiệt độ - thời gian trùng" – trục hoành biểu diễn thời gian trùng (phút) tính từ lúc ta bắt đầu mở cho vào nỗi trùng kết thúc thiết bị làm nguội hoàn toàn; trục tung biểu diễn nhiệt độ trùng thiết bị vùng tâm hộp ứng với khoảng thời gian Ở nhiệt độ sản phẩm đo điểm khó truyền nhiệt vào Đối với thực phẩm đặc – điểm gần tâm hình học hộp, cịn sản phẩm lỏng - thấp tâm hình học Như hình ta có thị gia nhiệt thiết bị đồ hộp thực phẩm Đồ thị gia nhiệt thiết bị có dạng hình thang Ban đầu, nhiệt độ thiết bị tăng dẫn đặn đạt nhiệt độ trùng định trước (trong khoảng thời gian A) Sau ta giữ thiết bị nhiệt độ ổn định thời gian B – thời gian trùng thật theo nghĩa Sau người ta giảm nhiệt độ xuống đến điểm ban đầu, thời gian C – kết thúc trình làm nguội Theo đồ thị, ta thấy đường cong thấp đồ thị hình thang thiết bị Nhiệt độ cao hộp đạt chậm so với thiết bị mức độ (nhiệt độ cao hộp) nhỏ nhiệt độ trùng Sự chậm trễ nhỏ độ thị so với đô thị gia nhiệt thiết bị xảy làm nguội Đối với đồ thị ta thấy dễ dàng khác xa với đồ thị gia nhiệt thiết bị Thứ nhất, tâm hộp đạt nhiệt độ cao chậm nhiều so với thời gian thiết bị đạt tới nhiệt độ trùng Thứ hai, nhiệt độ cao thực phẩm nhiệt độ trùng vài độ, khoảng thời gian giới hạn chu kỳ gia nhiệt thiết bị, thực phẩm chưa kịp đun nóng đạt tới nhiệt độ trùng Thời điểm bắt đầu trình làm nguội thực phẩm chậm so với lúc thiết bị bắt đầu làm nguội 4.2: Tổng quan nguyên liệu: 4.2.1.Gạo: +Gạo thành phần để sản xuất cơm hay cháo đóng hộp nấu chín hay hồ hóa cách luộc nước, với tỉ lệ gạo:nước khác ta có sản phẩm khác +Tiêu chuẩn cho gạo trắng: theo TCVN 11888:2017 Bảng 4.2.1.a Yêu cầu cảm quan Tên tiêu 1.Màu sắc 2.Mùi vị 3.Côn trùng sống thấy mắt thường Bảng 4.2.1.b Hàm lượng tối đa kim loại nặng Tên tiêu 1.Hàm lượng Cadimi mg/kg Yêu cầu 0.4 2.Hàm lượng Asen mg/kg 3.Hàm lượng Chì mg/kg 0.2 Bảng 4.2.1.c Hàm lượng tối đa độc tố vi nấm Tên tiêu 1.Hàm lượng Aflatoxin B1 micro gam/kg Yêu cầu 2.Hàm lượng Aflatoxin tổng số micro gam/kg 10 4.2.2.Nước: +Nước hợp chất vô cơ, suốt, không vị, không mùi gần không màu Dùng để thủy phân tinh bột hạt gạo nấu hay luộc gạo +Tiêu chuẩn cho nước dùng: QCVN 01:2009/BYT Bảng 4.2.2.a Chỉ tiêu nước ăn uống 4.3 Nguyên vật liệu hóa chất 4.3.1 Nguyên vật liệu, phụ gia Stt Nguyên liệu/1 tổ Gạo Thịt heo Muối Hành tím Dầu ăn Hũ thủy tinh có nắp 4.3.2 Dụng cụ, thiết bị Dụng cụ Đơn vị Kg Kg G Củ ml Hủ Số lượng 0,5 0,1 20 10 Stt Nguyên liệu/1 tổ Hình ảnh thực tế Số lượng Thau inox lớn Rỗ nhựa Nồi inox Muỗng lớn Muỗng cà phê Ống đong nhựa Dao lớn Dao nhỏ Bao tay nilong 10 Bình nước cất 11 Thớt 12 Rây lọc 13 Vá 14 Đũa 15 Tô 16 Hũ thủy tinh có nắp 17 Ca đong 2L Thiết bị Stt Nguyên liệu/1 tổ Hình ảnh thực tế Số lượng Nhiệt kế 100oC Bếp từ Thiết bị ghép nắp Thiết bị tiệt trùng Thiết bị xay thịt Cân điện tử số lẻ Nồi cơm điện Thiết bị đo nhiệt độ tâm hộp 4.4 Quy trình cơng nghệ sản xuất Gạo N Tâm hộp cơm cách đáy ½ ( dẫn nhiệt ) Vo gạo Nấu Làm nguội Nước Cho vào hộp (cơm ) Cho vào hộp (cháo ) Cơm : nước 1:3 Ghép nắp 95 ℃, Thanh trùng Đúng nguyên tắc: tiệt trùng 105℃, PTN trùng Làm nguội 95℃ ( glycerol/nước hòa ăn mòn rỉ sét ) Sản phẩm • Thuyết minh quy trình Nguyên liệu chính: gạo trắng qua xay xát, nguyên liệu phụ nước Yêu cầu gạo dùng sản xuất: - Kích cỡ hạt đồng đều, khơng lẫn hạt lép - Gạo khơng có trùng, nấm mốc - Hạt gạo trong, rắn - Mùi vị thơm ngon, khơng chứa mùi lạ Vo gạo: Mục đích: nhằm loại bỏ tạp chất ( đất, đá, cát, trấu, sạn, cám,xát gạo), dư lượng thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Cách thực hiện: cho gạo nước vào ( thau, chậu), dùng tay chà xát gạo loại bỏ tạp chất bẩn Thao tác nhẹ nhàng tránh làm cho gạo bị gãy vụn Lặp lại thao tác đến lần Nấu: Mục đích: làm chín sản phẩm Cách thực hiện: Sau gạo rửa sạch, ngâm với 800g nước ( cháo ) 400g nước có muối ( cơm) thời gian 30 phút Đun sôi hỗn hợp gạo nước nhiệt độ 90-95℃ đến hạt gạo mềm nở hoàn toàn ( thời gian khoảng 45 phút ) Làm nguội: Mục đích: chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo, thuận lợi cho việc thao tác Sản phẩm làm nguội tự nhiên, nhiệt độ 30-60 ℃ - - Cho sản phẩm vào hộp – Ghép nắp Mục đích: hồn thiện sản phẩm, tăng giá trị cảm quan Cách thực hiện: Cháo: cho cơm nước ( tỉ lệ 1: 3) vào máy xay xay nhuyễn Sau tiến hành cho cháo vào hộp ( khối lượng 200g ) mang ghép nắp Cơm đóng hộp: cho cơm vào hộp ( khối lượng 200g) mang ghép nắp Rót hộp cơm/cháo phải khối lượng/chiều cao Khoảng không đỉnh hộp 2-3mm Thanh trùng Mục đích: nhằm tiêu diệt vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Cách thực hiện: Thanh trùng nhiệt độ 95℃ - Nâng nhiệt: chuẩn bị nồi nước 60℃, cho hộp vào nồi dùng nước sôi để điều - chỉnh thời gian nâng nhiệt, dùng nhiệt kế đầu dò để đo tâm hộp ( phút đo lần ) Nâng nhiệt từ 60℃ lên 95℃ Hạ nhiệt: Tâm hộp đạt 95 ℃ 40-42 phút tiến hành hạ nhiệt Cho hộp múc nước nóng cho vào nước lạnh Quá trình hạ nhiệt thực nhanh tốt Cho cơm/cháo vào nồi trùng lúc: phân bố hộp cơm/1 hộp cháo, không tập trung chỗ Làm nguội : bảo quản sản phẩm Câu hỏi Câu 1: Nhiệt độ tâm sản phẩm cần đạt 1050C Tuy nhiên, phòng thí nghiệm đo nhiệt độ 950C Trong đó: Nhóm Nhóm Nhóm THỜI GIAN NÂNG NHIỆT TÂM HỘP ĐẾN 950C Cơm đóng hộp Cháo đóng hộp 114 phút 126 phút 118 phút 104 phút Nhận xét: - Thời gian nâng nhiệt ban đầu sản phẩm cháo đóng hộp nhanh hơn thời gian nâng nhiệt ban đầu sản phẩm cơm đóng hộp => Do sản phẩm cháo truyền nhiệt đối lưu có di chuyển nhiệt khắp hộp, nên nhiệt độ tăng đạt nhiệt độ trùng thời gian 80p - Tuy nhiên, để đạt được nhiệt độ tâm hộp 950C sản phẩm cơm đóng hộp đạt nhiệt độ tâm hộp nhanh cháo đóng hộp => Do sản phảm cơm đóng hộp khối đặc nên nhiệt độ cao tự giữ nhiệt nên đạt thời gian giữ nhiệt nhanh cháo đóng hộp Cịn sản phẩm cháo đóng hộp ngược lại Câu 2: Đánh giá ảnh hưởng tính chất vật lý thực phẩm đến thời gian truyền nhiệt (gia nhiệt làm nguội) tâm hộp - Tính chất vật lí độ dày vật liệu vỏ hộp thí nghiệm này: + Sản phẩm cơm cháo sử dụng hộp thủy tinh độ dày vỏ hộp giống nên thời gian truyền nhiệt vào vỏ hộp + Cùng trùng điều kiện (thanh trùng hở t=95oC, sử dụng thiết bị đo tâm hộp tính từ đáy hộp lên:1/2 với sản phẩm cơm 1/3 với sản phẩm cháo) - Tính chất vật lí thực phẩm ảnh hưởng đến thời gian gia nhiệt hạ nhiệt tâm hộp: + Đối với sản phẩm dạng lỏng ( sản phẩm cháo) truyền nhiệt chủ yếu dòng đối lưu Sự đối lưu chất lỏng diễn mạnh, số trơ nhiệt nhỏ nên sản phẩm cháo nâng nhiệt nhanh => Thời gian nâng nhiệt tâm hộp nhanh, nhiệt độ tâm hộp biến động nhạy theo nhiệt độ thiết bị, thời gian hạ nhiệt tâm hộp nhanh + Đối với sản phẩm dạng đặc, rắn (sản phẩm cơm) truyền nhiệt chủ yếu truyền dẫn, đối lưu diễn yếu, chí khơng có đối lưu Hệ số dẫn nhiệt thực phẩm lại nhỏ, số trơ nhiệt lớn nên việc nâng nhiệt trình trùng diễn chậm => Thời gian nâng nhiệt tâm hộp chậm, nhiệt độ tâm hộp bền nhiệt bị ảnh hưởng nhiệt độ thiết bị, thời gian hạ nhiệt tâm hộp chậm - Đồ hộp cháo cơm đem trước đem trùng nguội thời gian truyền nhiệt kéo dài, nhiệt độ tâm hộp tăng chậm Câu 3: Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đầu đến thời gian truyền nhiệt vào tâm hộp Thời gian trùng (phút) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 Thời gian trùng (phút) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 Do nhiệt độ tâm hộp ban đầu nhóm khơng đồng dẫn đến thời gian nâng nhiệt sản phẩm nhóm khác nhau: THỜI GIAN NÂNG NHIỆT TÂM HỘP ĐẾN 950C Cơm đóng hộp Cháo đóng hộp Nhóm 114 phút 126 phút Nhóm 104 phút Nhóm 118 phút - Cơm đóng hộp: nhóm có thời gian nâng nhiệt lên 95 C nhanh nhóm nhiệt độ tâm hộp ban đầu lớn (320C>260C) - Cháo đóng hộp: nhóm có thời gian nâng nhiệt lên 950C nhanh nhóm nhiệt độ tâm hộp ban bầu lớn (300C>230C) Theo bảng đo nhiệt độ nhóm cho thấy: + Nhiệt độ tâm hộp ban đầu tâm hộp thấp thời gian nâng nhiệt độ lên dài + So với sản phẩm cháo nhiệt độ tâm hộp sản phẩm cơm nhiệt độ ban đầu thấp nên nhiệt khó lâu Vì sản phẩm dạng đặc, rắn(cơm) truyền nhiệt chủ yếu truyền dẫn, cần thời gian dài để nhiệt từ thiết bị vào tâm sảm phẩm Để rút ngắn thời gian nâng nhiệt cho sản phẩm ta cần thực rót hộp phương pháp rót nóng, rút ngắn thời gian trùng sản phẩm ... độ tâm hộp tăng chậm Câu 3: Đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đầu đến thời gian truyền nhiệt vào tâm hộp Thời gian trùng (phút) 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56... Đánh giá ảnh hưởng tính chất vật lý thực phẩm đến thời gian truyền nhiệt (gia nhiệt làm nguội) tâm hộp - Tính chất vật lí độ dày vật liệu vỏ hộp thí nghiệm này: + Sản phẩm cơm cháo sử dụng hộp thủy... 132 1 34 136 138 140 142 144 146 148 150 152 1 54 156 158 160 162 Do nhiệt độ tâm hộp ban đầu nhóm khơng đồng dẫn đến thời gian nâng nhiệt sản phẩm nhóm khác nhau: THỜI GIAN NÂNG NHIỆT TÂM HỘP ĐẾN