Đề tài tìm hiểu bản chất, mục đích, phương pháp thực hiện, các biến đổi của quá trình nướng rang sao và xây dựng quy trình

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM  Mơn học: CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Tên đề tài: TÌM HIỂU BẢN CHẤT, MỤC ĐÍCH, PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN, CÁC BIẾN ĐỔI CỦA QUÁ TRÌNH NƯỚNG RANG SAO VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH GVHD: Trần Quyết Thắng Nhóm 11 Tp.HCM – Năm 2017- 2018 CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM MỤC LỤC I Tìm hiểu chất, mục đích, phương pháp thực hiện, biến đổi trình nướng rang Cơ sở khoa học .3 Mục đích cơng nghệ phạm vi thực Các biến đổi nguyên liệu .5 Các yếu tố ảnh hưởng Các loại thiết bị .7 II Xây dựng quy trình .10 Quy trình sản xuất chà bơng: 10 Quy trình sản xuất đậu phộng rang: 14 Tài lệu tham khảo: 15 Nhóm 11 Trang CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM BẢNG PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC Nhóm 11 Trang CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM I Tìm hiểu chất, mục đích, phương pháp thực hiện, biến đổi trình nướng rang Cơ sở khoa học Quá trình rang, trình quan trọng việc sản xuất sản phẩm thực phẩm Đây trình truyền nhiệt vào sản phẩm dẫn nhiệt đối lưu nhiệt Sản phẩm sau q trình cịn lượng ẩm định, trình nguyên liệu đảo trộn liên tục để tăng hiệu truyền nhiệt đối lưu đồng thời cho nhiệt truyền vào đồng sản phẩm Trong tiếng anh người ta sử dụng thuật ngữ "baking" cho nguyên liệu làm từ bột ngủ cốc trái cây, thuật ngữ "roasting" sử dụng cho loại thịt, thủy sản rau Để đơn giản mặt thuật ngữ tạm gọi trình rang cho tất đối tượng ngun liệu nói Trong q trình rang diễn đồng thời truyền nhiệt truyền khối Trước tiên đề cập đến truyền nhiệt Nguyên liệu cấp nhiệt từ bề mặt nóng khay chứa ngun liệu từ khơng khí nóng thiết bị rang Như vậy, bề mặt nguyên liệu tiếp nhận nhiệt ba chế: - Sự đối lưu nhiệt dòng chuyển động khơng khí nóng thiết bị: người ta thường dùng quạt để thổi khơng khí nóng thiết bị rang - Sự dẫn nhiệt tiếp xúc bề mặt nguyên liệu bề mặt khay chứa nguyên liệu - Sự xạ nhiệt từ thành thiết bị rang sao: xạ nguyên liệu hấp thu chuyển thành nhiệt Khi nhiệt độ bề mặt nguyên liệu ta lên, nhiệt tiếp tục truyền vào bên cấu trúc mẫu nguyên liệu theo chế dẫn nhiệt đối lưu, nhiên chế Nhóm 11 Trang CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM dẫn nhiệt giữ vai trò chủ yếu Cần lưu ý độ dẫn nhiệt thực phẩm thường thấp, tốc độ truyền nhiệt từ bề mặt ngồi vào tâm thực phẩm xảy chậm chạp Xét truyền khối trình rang Khi đặt nguyên liệu vào thiết bị rang, độ ẩm khơng khí thiết bị rang thấp nên hình thành gradient áp suất nước làm cho phần ẩm từ bề mặt nguyên liệu bay vào mơi trường khơng khí xung quanh Khi đó, độ ẩm vùng bề mặt thấp so với vùng tâm nguyên liệu Hiện tượng làm cho phần ẩm từ vùng tâm dịch chuyển vùng bề mặt nguyên liệu Khi tốc độ thoát ẩm từ vùng bê mặt mơi trường khơng khí bên ngồi lớn so với tốc độ dịch chuyển từ vùng tâm vùng bề mặt nguyên liệu vùng bốc dịch chuyển sau vào bên cấu trúc nguyên liệu, bề mặt nguyên liệu trở nên khô xuất lớp vỏ bao bọc xung quanh mẫu nguyên liệu Các trình nhiệt thường tiêu tốn nhiều lượng Phần nhiệt cung cấp cho thiết bị rang dùng để gia nhiệt mẫu nguyên liệu, làm bay nước, hình thành nên lớp vỏ bao bọc xung quanh nguyên liệu, gia nhiệt lớp vỏ, gia nhiệt để phần nước từ bên mẫu nguyên liệu dịch chuyển xuyên qua lớp vỏ Mục đích cơng nghệ phạm vi thực - Chuẩn bị: giúp chuẩn bị cho trình như, chè trước vò để làm héo chè vị chè khơng bị dập nát Hoặc trình rang cà phê đậu giúp q trình nghiền dễ dàng - Chế biến: hình thức chế biến sản phẩm cuối rang đậu phộng, rang bắp ngơ… - Bảo quản: q trình rang hạn chế tiêu diệt số vi sinh vật, kìm hãm số hoạt động sống làm giảm độ ẩm sản phẩm giúp cho trình bảo quản dễ dàng hơn, kéo dài thời gian bảo quản - Hoàn thiện: rang cà phê ca cao, nhiều hợp chất hương hình thành góp phần tạo nên mùi đặc trưng cho sản phẩm chế biến từ cà phê cacao Trong Nhóm 11 Trang CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM trường hợp này, mục đích cơng nghệ hồn thiện số tiêu cảm quan cho sản phẩm Hiện cơng nghiệp thực phẩm, q trình thường sử dụng để chế biến sản phẩm nguyên liệu sợi chè, loại thuốc bắc, thuốc lá… sản phẩm không cần đạt độ khô định Quá trình rang thằng áp dụng cho vật liệu có nguồn gốc từ bột ngũ cốc, cà phê, ca cao số loại đậu Còn nhóm ngun liệu thịt thủy sản ,q trình rang dùng quy mơ gia đình bếp ăn công cộng Các biến đổi nguyên liệu - Vật lý: nước số phân tử lượng nước bay hơi, làm trương nở, làm giảm khối lượng, tỷ trọng hạt Màu sắc biến đổi quan trọng trình rang Đối với nguyên liệu dạng hạt chuyển sang màu nâu sẫm, sáng bóng (như cà phê), màu vàng nhạt bắp ngô đậu phộng, đồng thời trình bay mùi theo hợp chất bay xảy Đối với q trinh rang kích thước hạt tăng lên so với hạt lúc xanh (riêng cá phê thể tích hạt tăng lên 40 – 60% so với hạt cịn xanh) Nhóm 11 Trang CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM - Hóa học: q trình chế biến dù hay nhiều làm thay đổi tính chất háo học nguyên liệu trình rang biến đổi hóa học xảy mạnh mẽ liệt phản ứng tạo màu, tạo mùi  Thay đổi độ ẩm trước rang khoảng 12 – 13%, sau rang khoảng -2%  Phản ứng melanoidin-caramen: Trong trình rang phản ứng sẫm màu phản ứng caramen phản ứng melanoidin hợp chất đường protein có thành phần nguyên liệu, chủ yếu phản ứng melanoidin Phản ứng xảy qua ba giai đoạn sau: - - Giai đoạn đầu phản ứng ngưng tụ cabonyl phản ứng chuyển vị amadory với hình thành sản phẩm không màu, không hấp thu ánh sáng cực tím Giai đoạn hai phản ứng khử nước đường, phân hủy hợp chất amin, giai đoạn sản phẩm khơng màu có màu vàng, hấp thu mạnh ánh sáng cực tím Giai đoạn cuối bao gồm phản ứng ngưng tụ andol, tùng hợp andehydramin tạo thành hợp chất nhị vịng nito Sản phẩm có màu đậm Sự tổn thất chất khơ hịa tan q trình rang, hàm lượng chất khô thường tăng lên Sự tổn thất chất khô phản ứng thủy phân protein bị biến tính, enzyme bị bất hoạt, phản ứng thủy phân, q trình hơ hấp bị đình hoạt động Q trình oxy cịn xảy chất béo có thành phần nguyên liệu - Hóa lý: tượng bay ẩm hợp chất dễ bay hơi, trình làm cho cấu trúc bên nguyên liệu trở nên giòn xốp - Sinh học hóa sinh: q trình rang làm chấm dứt trao đổi chất tế bào vi sinh vật mô động thực vật nguyên liệu Mật độ vi sinh vật sản phẩm sau trình nước giảm đáng kể, enzyme bị vô hoạt bất thuận nghịch Nhóm 11 Trang CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Biến đổi cảm quan: Tạo hương vị màu sắc đặc trưng Bề mặt sản phẩm dần trơn nhẵn, sau khơ bắt đầu xuất vết nứt, cuối dần bóng lên dầu từ bên nhân thoát Các yếu tố ảnh hưởng Hai thông số công nghệ quan trọng trình rang nhiệt độ thời gian - Nhiệt độ: Khi tăng nhiệt độ rang, biến đổi nguyên liệu xảy với tốc độ cao mức độ biến đổi sâu sắc hơn, đặc biệt biến đổi hóa học Ví dụ: Khi chè tươi để diệt men: thiết bị đun nóng trước đến nhiệt độ yêu cầu (t ≥ 2200 C ) cho nguyên liệu vào Khi chè khô: thiết bị nguyên liệu đun nóng đồng thời đến nhiệt độ quy định (t ≤ 1000 C ) trì nhiệt độ thời gian cần thiết Ngồi ra, nhiệt độ cao cịn thúc đẩy phản ứng oxy hóa chất béo, phản ứng phân hủy acid amin đường gây ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng cảm quan sản phẩm rang - Thời gian: thời gian rang dài mức độ biến đổi tiêu chấn lượng nguyên liệu rang lớn Ngoài ra, thời gian rang kéo dài làm giảm suất hoạt động thiết bị rang làm tăng chi phí lượng cho q trình Trong sản xuất cơng nghiệp, tùy theo đối tượng nguyên liệu mà người ta chọn hai thông số nhiệt độ thời gian rang cho phù hợp Ngoài nhiệt độ thời gian, số yếu tố khác ảnh hưởng đến q trình rang Ví dụ chất nguyên liệu (cấu trúc, thành phần hóa học, hình dạng kích thước, ) ảnh hưởng đến độ dẫn nhiệt bề mặt truyền nhiệt trình rang Nếu cố định nhiệt độ thời gian rang việc thay đổi hình dạng kích thước ngun liệu làm thay đổi tiêu hóa lý sản phẩm Ví dụ - Độ ẩm khơng khí thiết bị nướng: độ ẩm khơng khí ảnh hưởng đến thoát ẩm khỏi nguyên liệu q trình nướng, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm nướng Các loại thiết bị  Lò sao: thiết bị dùng để diệt men sản xuất chè Nhóm 11 Trang CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Nguyên tắc hoạt động: Lượng nguyên liệu cho vào mẻ: lượng nguyên liệu cho vào chảo phụ thuộc vào dung tích chảo Nếu so với dung tích nhiệt độ khối ngun liệu khó đảm bảo (80 0C) bị đảo nhiều, nguyên liệu chè tiếp xúc nhiều với chảo nên dễ bị cháy Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng, dễ vệ sinh lò Nhược điểm: suất thấp, tốn nhiều lượng, sản xuất thủ công quy mô nhỏ  Thiết bị chè sử dụng gas Nguyên tắc hoạt động: Nguyên liệu cho vào mẻ q trình sử dụng lượng khí gas, thùng quay Nguyên liệu đảo trộn liên tục, đồng Cuối trình cho thiết bị ngừng hoạt động dùng cấu xoay thùng góc 900 sản phẩm tháo Ưu điểm: đơn giản, dễ sử dụng, suất cao, hiệu suất cao, dễ giới hóa Nhược điểm: thiết bị có cấu tạo phức tạp Nhóm 11 Trang CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM  Thiết bị rang dạng chén quay Nguyên tắc hoạt động: thiết bị gồm thùng quay gắn với trục động Tác nhân rang khơng khí nóng tuần hồn khơng tuần hồn Nhiệt độ khơng khí sử dụng rang từ 180- 2600C Thời gian rang: < 1h Nhóm 11 Trang CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM II Xây dựng quy trình Quy trình sản xuất chà bơng: Sơ đồ cơng nghệ: Thịt heo Xử lý, làm Lóc gân, mỡ Cắt miếng Gia vị Ướp gia vị Kho Xay/ xé sợi Sao, rang Chà bơng Nhóm 11 Trang 10 Thịt nạc CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Thực quy trình: 1.1 Xử lý, làm sạch: làm thịt heo nước muối pha lỗng Dùng muối hịa tan nước để rửa thịt, muối có tác dụng loại bỏ chất bẩn từ thịt 1.2 Lóc gân, mỡ: Dùng dao lóc gân mỡ, sau đem rửa chất bụi bẩn Đây nhóm q trình chuẩn bị Chà bơng khơng sản xuất nhiều cơng nghiệp khơng thể độn thêm mỡ vào, mỡ tạo trạng thái 1.3 Cắt miếng mỏng: Thịt sau rửa xong, tiến hàng cắt thành miếng theo chiều dọc với bề dày 1cm Kích thước miếng thịt tùy thuộc vào chế độ sấy cho vối độ âm khơng khí sấy, nước trung tâm miếng thịt ngồi Mục đích việc cắt thịt heo việc cắt thịt theo kích thước để mẫu thịt có kích thước nhau, gia vị thấm vào mẫu thịt ẩm thoát đồng sấy Trong trình sấy, chênh lệch độ ẩm nồng độ gia vị, nước thoát đồng thời gia vị ngấm vào miếng thịt 1.4 Ướp gia vị: Đây giai đoạn quan trọng ảnh hưởng lớn đến tính chất cảm quan sản phẩm sau Cách phối trộn gia vị: - Cân xác thành phần gia vị Trộn hỗn hợp gia với mẫu thịt cắt Ướp khoảng 15 phút cho gia vị thấm Thành phần gia vị áp dụng cho thịt nguyên liệu sau: muối ăn, đường, bột ngọt, nước mắm 1.5 Kho (xên cạn nước): Thời gian xên khoảng 50-60 phút để gia vị thấm vào thịt Đồng thời phần nước kéo khỏi sản phầm giúp cho trình sao, rang sau nhanh Nhóm 11 Trang 11 CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Q trình cịn nhằm làm chín thịt, gây phá hủy phần gốc cistin, cistein đề hình thành H2S, dimetylsunfua, acid cisteic hợp chất bay khác khiến cho sản phẩm có mùi đặc trưng Khi xên cần phải đảo trộn thường xuyên để tránh bị khét dung dịch thấm thịt Sau nước nước nồi vừa cạn, mang 1.6 Sao: giai đoạn  Giai đoạn làm nóng vật: Giai đoạn bắt dầu đưa vật cần vào chảo tiếp xúc với không khí nóng nhiệt độ vật đạt đến nhiệt độ kế ướt Trong trình toàn vật gia nhiệt, độ ẩm vật có giảm chút bay ẩm, cịn nhiệt độ vật tăng dần từ nhiệt độ ban đầu nhiệt độ kế ướt Giai đoạn ngắn  Giai đoạn tốc độ không đổi: Khi kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật nhiệt độ nhiệt kế ướt Tiếp tục cấp nhiệt, ẩm vật không đổi nên nhiệt lượng cung cấp để làm hóa nước Do nhiệt độ khơng khí nóng khơng đổi, nhiệt độ vật khơng đổi nên chênh lệch nhiệt độ vật môi trường khơng đổi, ẩm giai đoạn ẩm tự Khi ẩm độ vật đạt đến giá trị giới hạn giai đoạn tốc độ không đổi chấm dứt Đồng thời chấm dứt giai đoạn thoát ẩm tự chuyển sang giai đoạn tốc độ giảm dần  Giai đoạn tốc độ giảm dần Trong vật lúc lại ẩm liên kết, ẩm tự bay hết giai đoạn Năng lượng để bay ẩm liên kết lón lượng để bay ẩm tự do, tốc độ bay ẩm giai đoạn nhỏ giai đoạn Trong giai đoạn này, nhiệt độ vật tăng lên lớn nhiệt độ nhiệt kế ướt Khi độ ẩm vật sấy đạt đến độ ẩm cân băng lúc vật môi trường cân ẩm Vào cuối trinh sao, tốc độ nhỏ nên thời gian kéo dài Trong thực tế, độ ẩm cuối cao độ ẩm cân Độ ẩm cuối phụ thuộc vào độ ẩm tương đối nhiệt độ khơng khí ẩm Vì tùy thuộc vào độ ẩm tương đối nhiệt độ khơng khí buồng mà độ ẩm cuối sản phẩm có giái trị khác 1.7 Đánh tơi: Nhóm 11 Trang 12 CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Đánh tơi nhằm mục đích hồn thiện sản phẩm Thịt sau trình cho qua máy đánh tơi nhằm tạo hình dáng đặc trưng cho sản phẩm chà Làm tăng độ xốp tự nhiên sản phẩm để phân tử nước thoát dễ dàng trình sấy Đây trình vật lí làm thay đổi hình đáng kích thước thịt Nhóm 11 Trang 13 CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Quy trình sản xuất đậu phộng rang: Sơ đồ công nghệ: Đậu phộng nhân tốt Sàng phân loại kích cỡ Rửa nước Rang Làm nguội Bóc vỏ lụa Đậu phộng rang Nhóm 11 Trang 14 CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM Thuyết minh quy trình: 2.1 Chuẩn bị nguyên liệu: Nhằm tránh alfatoxibn Av cao, đậu nhân phải loại tốt, mới, không bị sâu mọt, không lẫn hạt teo ép phải sơ loại bỏ tạp chất rác, bụi, đất, đá 2.2 Sàng phân loai kích cỡ: Để việc rang đều, địi hỏi đậu phải phân loại theo kích cỡ Các loại hạt dều rang theo mẽ riêng biệt 2.3 Rửa nước: Đậu nhân đồng theo kích cỡ rửa nước nhằm rửa tạp chất cát bụi chất nhự Sau rửa nước đậu cần để nước 2.4 Rang: Việc rang đòi hỏi hạt chín chín Nhiệt độ rang thời gian rang tùy thuộc hạt lớn hay nhỏ Thông thường thời gian rang khoảng 60phút/mẻ, nhiệt độ rang từ 1100 -1400C 2.5 Làm nguội: Đậu nhân rang xong phải qua thiết bị làm nguội nhằm ổn định hạt vỏ lụa tạo điều kiện dễ dàng bóc vỏ lụa, làm cho hạt không bị bể vỡ Việc làm nguội diễn khoảng 15-20phút có đảo trộn nhẹ Làm nguội đến nhiệt độ 400 – 450C 2.6 Bóc vỏ lụa: Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, cần thiệt bị phải bóc vỏ lụa Việc bóc vỏ lụa thơng quan thiết bị chà xát quạt thổi vỏ lụa ngồi Việc bóc vỏ lụa cần tránh hạt bị bể vỡ Tài lệu tham khảo: Công nghệ chế biến thực phẩm – Lê Văn Việt Mẫn Nhóm 11 Trang 15 ... BIẾN THỰC PHẨM MỤC LỤC I Tìm hiểu chất, mục đích, phương pháp thực hiện, biến đổi trình nướng rang Cơ sở khoa học .3 Mục đích cơng nghệ phạm vi thực Các biến đổi. .. Nhóm 11 Trang CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM BẢNG PHÂN CƠNG CƠNG VIỆC Nhóm 11 Trang CƠNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM I Tìm hiểu chất, mục đích, phương pháp thực hiện, biến đổi trình nướng rang Cơ sở... .5 Các yếu tố ảnh hưởng Các loại thiết bị .7 II Xây dựng quy trình .10 Quy trình sản xuất chà bơng: 10 Quy trình sản xuất đậu phộng rang: 14 Tài