HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TIỆT TRÙNG ĐỒ HỘP NGÔ NGỌT NỘI DUNG I TỔNG QUAN 1 Tìm hiểu về nguyên liệu ngô ngọt 1 1 Khái[.]
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THỰC PHẨM ĐỀ TÀI QUY TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TIỆT TRÙNG ĐỒ HỘP NGƠ NGỌT NỘI DUNG I TỔNG QUAN Tìm hiểu ngun liệu ngơ 1.1 Khái niệm nguyên liệu ngô 1.2 Thành phần hóa học ngơ Tìm hiểu trùng 2.1 Mục đích trùng 2.2 Phương pháp trùng 2.3 Thanh trùng nhiệt II Quy trình cơng nghệ sản xuất ngơ đóng hộp Sơ đồ quy trình cơng nghệ Thuyết minh quy trình cơng nghệ 2.1 Nguyên liệu 2.2 Làm & phân loại 2.3 Chần 2.4 Cắt tách hạt 2.5 Rửa đãi hạt 2.6 Vào hộp 2.7 Dung dịch rót 2.8 Tiệt trùng làm nguội 2.9 Bảo ôn 2.9 Dán nhãn, đóng thùng 2.10 Sản phẩm III Tính cân vật chất IV Cân lượng V Thiết bị tiệt trùng I TỔNG QUAN 1.1 Tìm hiểu ngun liệu ngơ Khái niệm nguyên liệu ngô Ngô hay cịn gọi ngơ đường có tên khoa học Z M saccharata Hạt ngô thường nhăn nheo, vỏ vàng trắng năm loại ngô nước ta (ngơ đá, ngơ bột, ngơ ngựa, ngô nổ, ngô ngọt) Do hàm lượng đường hạt ngô cao (8%) cao năm loại ngô nên loại ngô gọi ngô đường (Mai Lê tác giả, năm 2013) Ngô ln đem lại cho người tiêu dùng hài lịng hương thơm dịu nhẹ vị Ngày nay, ngô ngày chế biến thành nhiều ăn khác tiếp cận người tiêu dùng nhiều hình thức Phổ biến ngơ đóng hộp, sản phẩm ưa chuộng tính tiện dụng dễ mua dễ dàng chế biến quan trọng phù hợp với vị phần lớn người dân nước ta 1.2 Thành phần hóa học ngơ Thành phần hóa học hạt ngô tươi thể bảng Bảng 1.1: Thành phần hóa học 100g phần ăn hạt ngô tươi Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Hàm lượng Nước g 52.0 Protein g 4.1 Lipid g 2.3 Glucid g 39.6 Celluloza g 1.2 Tro g 0.8 Năng lượng Kcal 196 Nguồn: PGS TS Nguyễn Công Khẩn (năm 2007), Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam, nhà xuất Y học Thành phần hóa học tính theo phần trăm chất khơ hạt ngơ thể bảng 1.2 Bảng1.2: Thành phần hóa học trung bình hạt ngơ (% chất khô) Tên thành Protein (N x Tinh bột Đường Chất béo Tro phần 6,25) Hàm lượng 13,8 45.2 8,0 14,4 1,37 Nguồn: Mai Lê tác giả (2013), Bảo quản lương thực, nhà xuất Bách khoa – Hà Nội Trong hạt ngơ có chứa nhiều loại vitamin khác nhau, đặc biệt hạt ngơ có màu vàng ngơ ngọt, chứa nhiều caroten, khoảng 0,3 – 0,9 mg/100 g chất khô Hàm lượng vitamin nhóm B hạt ngơ trình bày bảng 1.3 Bảng1.3: Hàm lượng vitamin nhóm B hạt ngô (mg/kg chất khô) Vitamin Hàm lượng B₂ 1,68 Inozit 263 Colin 695 B₆ 4,82 Biotin 0,095 B₃ 5,82 PP 48,4 B₁ 1,29 Đặc điểm nguyên liệu ngô Đối với hạt ngô sử dụng làm nguyên liệu cho chế biến đóng hộp chúng tơi tìm hiểu ngơ bắp tươi sản xuất từ giống ngơ có tên tiếng Anh Sweet corn trồng Việt Nam Theo Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 577:2004 tiêu chuẩn ngô nguyên liệu cho chế biến Yêu cầu kĩ thuật tiêu chất lượng bắp ngô tươi phải đáp ứng quy định cụ thể Bắp ngơ tươi để đưa vào quy trình chế biến sản phẩm ngơ đóng hộp cần đạt tiêu chất lượng thể bảng 1.4 Bảng1.4: Yêu cầu chất lượng ngô nguyên liệu chế biến Chỉ tiêu Hình dạng bên ngồi u cầu - Bắp ngơ tươi có dạng hình trụ dài, phát triển tự nhiên, bao ngồi phải tươi, sạch, khơng dị hình, khơng bị chuột bọ cắn phá, khơng có sâu bệnh nấm mốc thuộc đối tượng kiểm dịch - Râu bắt đầu chuyển từ màu trắng xanh sang màu nâu sẫm (râu tươi) - Cuống cắt sát bao 1-2 cm Trạng thái bên - Bắp đều, không sâu bệnh, không nấm mốc, không khuyết khoảng - Hạt màu vàng sáng, căng trịn, khơng nhăn, tương đối đều, giai đoạn chín sữa (chín kĩ thuật) - Mùi đặc trưng ngơ tươi, khơng có mùi Mùi vị mùi vị lạ Độ - Đảm bảo độ chín kỹ thuật (khi châm hạt thấy có nước chín sữa màu trắng đục) - Kích thước hạt: Chiều cao hạt 5-8mm, chiều dày hạt 3-5mm Không dùng bắp có hạt nhỏ Lý hóa - Vị thanh, hàm lượng chất khơ hịa tan 16-22% (đo khúc xạ kế 20°C) - Chỉ tiêu phân hạng theo khối lượng Bắp ngô tươi phân thành hạng theo khối lượng bắp sau Bảng 1.5: Chỉ tiêu khối lượng bắp ngơ tươi Phân Khối Kích thước bắp (cm) Số bắp/kg Tỷ lệ (%) hạng lượng (g) Chiều dài Đường kính khơng hạt/bắp Loại I 300 14 4,2-5,0 Loại II 220-300 đến 14 4,0- 5,0 3,0-4,5 Loại III 150 đến 220 3,8-5,0 4,5-6,0 5-25 Nguồn: Tiêu chuẩn ngành 10 TCN 577:2004 tiêu chuẩn ngô nguyên liệu cho chế biến Ngồi cịn nhiều tiêu chất lượng khác để đánh giá nguyên liệu bắp ngô tươi như: - Chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm - Nguyên liệu thu vào buổi sáng sớm chiều mát chuyển địa điểm phân loại đóng gói - Từ thu hoạch chế biến không 36 2.1 Tìm hiểu trùng Mục đích trùng Thực phẩm trước cho vào hộp ghép mí kín trải qua cơng đoạn xử lý rửa, chần, hấp, rán, hun khói Số vi sinh vật bám nguyên liệu thực phẩm giảm xuống nhiều lượng lớn sống xót xâm nhập từ mơi trường bên ngồi vào thực phẩm trình chế biến Đồ hộp chưa vơ trùng khơng thể bảo quản lâu Để bảo quản đồ hộp thời gian dài không bị hư hỏng biến chất cần phải tiêu diệt vi sinh vật sống sót - người ta gọi trình trùng, tiệt trùng Thanh trùng nhiệt cịn có tác dụng làm tăng phong vị đồ hộp, làm nhừ kết cấu tổ chức thực phẩm Có điều cần lưu ý nhiệm vụ trình trùng nhằm tiêu diệt loại vi sinh vật có khả phát triển điều kiện bảo quản bình thường, đồng thời làm hư hỏng đồ hộp tạo chất nguy hại sức khỏe người Một số vi sinh vật trực khuẩn khoai tây Bac.licheniformis hay Bac.subtylis không phát triển đồ hộp vô hại Việc tiêu diệt chúng khơng có ý nghĩa, chúng bền với nhiệt, cố tình tiêu diệt chúng dẫn đến hậu phung phí lượng giảm chất lượng thực phẩm Như q trình trùng cần đạt khơng phải độ vô trùng tuyệt đối mà cần đạt độ vô trùng công nghiệp, nghĩa đồ hộp không tồn vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm loại tạo độc tố, gặp vi sinh vật khơng có khả phát triển gây hư hỏng đồ hộp điều kiện bảo quản bình thường 2.2 Phương pháp trùng Để đạt mục đích trùng, đồng thời đảm bảo phẩm chất đồ hộp thực phẩm, người ta áp dụng nhiều phương pháp trùng như: Dùng nhiệt độ để trùng Thanh trùng chất kháng sinh, chất hóa học Thanh trùng tia tử ngoại Thanh trùng dịng điện cao tần Thanh trùng sóng siêu âm Thanh trùng điện ly Các phương pháp sử dụng độc lập kết hợp phương pháp với phương pháp khác, nhằm nâng cao hiệu trùng (chất kháng sinh + nhiệt độ, tia tử ngoại + nhiệt độ ) Hiện phương pháp trùng phổ biến trùng nhiệt Người ta chia làm ba phương pháp nhỏ là: Thanh trùng nhiệt độ thấp Thanh trùng nhiệt độ cao Thanh trùng gián đoạn (bài giảng công nghệ chế biến thực phẩm, Trần Thị Nhung) 2.3 Thanh trùng nhiệt Trong phương pháp sử dụng nhiệt để tiêu diệt vi sinh vật, người ta dùng thuật ngữ “thanh trùng” thực phẩm gia nhiệt đến nhiệt độ 100oC, dùng thuật ngữ “tiệt trùng” thực phẩm gia nhiệt đến nhiệt độ 100oC Có thể chia phương pháp sau: trùng (thanh trung Pasteur trùng HTST), tiệt trùng (tiệt trùng hộp tiệt trùng UHT) Trong công nghiệp thực phẩm, phương pháp dùng nhiệt sử dụng phổ biến đơn giản, dễ thao tác ứng dụng với đa số sản phẩm thực phẩm Yêu cầu kỹ thuật tiệt trùng vừa đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật có hại, số cịn lại đến mức độ khơng thể phát triển để làm hư hỏng thực phẩm không làm ảnh hưởng sức khỏe người ăn, lại vừa đảm bảo cho thực phẩm có chất lượng tốt giá trị cảm quan dinh dưỡng Sản phẩm đồ hộp môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Tuy nhiên sản phẩm vi sinh vật phát triển thuận lợi chúng nhạy với độ acid hoạt động mơi trường chúng sống Các đồ hộp thực phẩm phân làm nhóm: chua (pH≥4.2) chua (pH≤4.2) Nhóm đồ hộp chua trùng nhiệt độ > 100oC, thường người ta hay sử dụng nhiệt độ 112-120oC, 125-130oC Nhóm đồ hộp chua trùng nhiệt độ≤100oC, khơng thấp 75-80oC Nhóm đồ hộp chua gồm đồ hộp cá, thịt, sữa, rau Nhóm đồ hộp chua gồm tất đồ hộp hoa quả, nước quảđường, nước ép Tuy nhiên phân loại đồ hộp làm nhóm gần Thời gian sau người ta tìm loạt trường hợp cần lưu ý chọn nhiệt độ trùng Nước cà chua giải khát có pH 4.0-4.5 lại mơi trường chua, điều kiện xác định, thuận lợi cho Cl Botulinium phát triển tạo độc tố Từ năm 1973 trở đi, người ta trùng nước cà chua nhiệt độ 120oC đồ hộp thuộc nhóm chua Nước mơ đục có pH 3.8-3.9 mơi trường thích hợp cho botuliz Vì người ta trùng nước mơ đục (và độ hộp sản xuất từ mơ nói chung) nhiệt độ 110oC, hạn hữu 100oC pH4.2 lại thường trùng nhiệt độ100oC cà chua đặc môi trường thuận lợi cho botuliz lồi yếm khí phát triển Như vậy, ngồi trường hợp đáng lưu ý kể trên, chấp nhận phân chia đồ hộp thực phẩm theo số pH thành hai nhóm: •Nhóm có pH>4.2 : nhiệt độ trùng từ 100oC trở lên •Nhóm có pH≤4.2 : nhiệt độ trùng 100oC hay thấp (bài giảng công nghệ chế biến thực phẩm, Trần Thị Nhung) II Quy trình cơng nghệ sản xuất ngơ đóng hộp Sơ đồ quy trình cơng nghệ Thuyết minh quy trình cơng nghệ 2.1 Ngun liệu Để sản xuất ngơ ngun hạt đóng hộp, dùng bắp tương đối đồng chất lượng, kích thước, độ già , loại bỏ bắp ngơ sâu, thối, bị thối hố giống, q già q non Trọng lượng, kích thước: - Bắp ngơ có trọng lượng tối thiểu (cả bẹ ngô) 190 gam - Đường kính bắp ngơ từ 41mm đến 50mm - Hạt ngô phải tương đối đồng đều, không dùng bắp có hạt nhỏ - Chiều cao hạt từ 5mm đến 8mm - Chiều dày hạt từ 3mm đến 5mm - Hàm lượng chất khơ hồ tan: từ 16,0 – 22,5% (đo khúc xạ kế 20oC) Đường kính: Đường kính trắng loại I, theo TCVN 1695-87 Muối ăn: Theo TCVN 3974- 84 Hộp sắt: Theo 10 TCN 172-93, hộp sắt hàn điện dùng cho đồ hộp thực phẩm,tráng vecni toàn phần, vecni phải phù hợp với thực phẩm, khơng bị bong tróc, khơng phai màu, khơng gây mùi vị lạ cho thực phẩm (có thể dùng nắp dễ mở hay nắp thường) 2.2 Làm & phân loại Mục đích q trình phân loại nhằm loại bỏ bắp ngô không đạt tiêu chuẩn: già non; bị sâu hỏng; khơng đủ khối lượng, kích thước Q trình thực bán thủ công băng truyền Làm ngun liệu: ngơ bóc bẹ, bỏ râu phương pháp thủ cơng Sau đem rửa xối nhằm loại bỏ hết phần râu ngơ cịn sót lại 2.3 Chần Sản phẩm sau làm đem chần Mục đích Đồ hộp ngô sau tiệt trùng xong làm nguội cách ngâm nước lạnh: Sau tiệt trùng xong mở nắp thiết bị dùng tời điện đưa giỏ đồ hộp ngâm chúng bể nước lạnh chuẩn bị sẵn Thường làm nguội đến nhiệt độ 35-40 (sờ tay thấy ấm được) 2.9 Bảo ôn Các loại đồ hộp sau trùng làm nguội,được chuyển đến kho thành phẩm để bảo ôn Trong thời gian bảo ôn, thành phần đồ hộp tiếp tục ổn định mặt phẩm chất phát đồ hộp hư hỏng Thời gian ổn định tối thiểu 15 ngày, thời gian đồ hộp không xuất xưởng Mục đích bảo ơn: Để phát sai xót thực q trình cơng nghệ,nhất khâu trùng Nếu khâu công nghệ thực không kỹ thuật, không đảm bảo vệ sinh, tiệt trùng khơng chế độ dẫn đến tượng phồng, chảy hoạt động vi sinh vật Vi sinh vật có hộp sản phẩm sau tiệt trung: chế độ tiệt trùng không diệt đến mức cần thiết; hộp hở tạo điều kiện cho vi sinh vật tái nhiễm sau tiệt trùng Vi sinh vật có mặt hộp sau tiệt trùng hoạt động mạnh trình bảo ổn (Mai Lê tác giả, năm 2013) 2.9 Dán nhãn, đóng thùng Các hộp đựng sản phẩm để đưa vào dán nhãn phải sẽ, ngun vẹn, khơng nứt mẻ, kín hồn toàn Các hộp mà bị bẩn sau tiệt trùng thiết phải rửa lại hay phun nóng, làm khơ đưa vào dán nhãn Tiến hành dán nhãn đồ hộp dán tay máy Hiện nay,ở nước sản xuất đồ hộp phát triển,người ta in nhãn hiệu thân hộp,vừa làm cho hộp khỏi bị rỉ,vừa bền mà vừa có hình thức đẹp 2.10 Sản phẩm Tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm Chỉ tiêu khối lượng Khối lượng tịnh (hộp 15 oz) Khối lượng tối thiểu: 62% Màu sắc 17 Màu sắc tự nhiên, đồng đều, tương đối đặc trưng sản phẩm Màu từ vàng nhạt đến vàng sẫm Mùi vị Mùi vị thơm ngon, đặc trưng, hài hồ tự nhiên sản phẩm Khơng có mùi vị lạ Hình thái Các hạt ngơ hộp phải tương đối đồng đều, mềm, không nhũn nát, phải có hình thái đặc trưng sản phẩm Dung dịch Trong, màu sắc đặc trưng sản phẩm, từ vàng nhạt đến vàng, cho phép lẫn thịt hạt ngơ, khơng phép có tạp chất lạ Chỉ tiêu hố Hàm lượng chất khơ hồ tan: từ 10, 11% Hàm lượng muối : Không 0,6% Hàm lượng kim loại nặng: Theo TCVN 3572- 81 Chì (Pb ) : không 0,3 mg/kg Đồng (Cu ) : không 5,0 mg/kg Kẽm (Zn ) : không 5,0 mg/kg Thiếc (Sn ) : không 200 mg/kg Chỉ tiêu vi sinh vật: Theo định số 867- 1998 QĐ/BYT ngày 04/04/1998 Bộ Y tế việc ban hành “ Danh mục tiêu chuẩn vệ sinh lương thực,thực phẩm” Vi sinh vật Giới hạn cho phép 1g hay ml thực phẩm E coli S aureus Cl Perfringens Cl Botulism tsbt nm – m III Tính cân vật chất a) Tính tốn ngun liệu cho hộp sản phẩm: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho q trình : * Tính tốn ngun liệu ngơ ngọt: Tỉ lệ hao hụt tỉ lệ sử dụng nguyên liệu dự kiến thể bảng 3.1 Bảng 3.1 Tỉ lệ hao hụt nguyên liệu dự kiến Quá trình Tỉ lệ hao hụt nguyên liệu (%) 20 Tỉ lệ sử dụng nguyên liệu (%) 80 0.5 99.5 Chọn lựa 100 Cắt tách hạt 20 80 Rửa, đãi hạt 98 Vào hộp 0.5 99.5 Rót dịch 0.5 99.5 Ghép nắp 0.5 99.5 99 Làm phân loại Chần Pha dịch rót - Khối lượng ngơ hộp sản phẩm có KLT 450g, với tỉ lệ 65%: m1 = 450× 0.65 = 292.50 (g) 19 - Tỉ lệ sử dụng nguyên liệu tổng số ngơ (gồm q trình: làm phân loại; chần; chọn lựa; cắt tách hạt; rửa, đãi hạt; vào hộp; ghép nắp): X= 80% × 99.5%× 100%×80% × 98% × 99.5% × 99.5% = 61.78% - Lượng ngô nguyên liệu cần thiết là: mngô = m1 / X = 292.5/61.78% = 473.5 (g) * Tính tốn ngun liệu pha nước rót: Cơng thức pha dịch rót Đường (10%) + muối + (1%) nước => dịch rót Lượng dịch rót có hộp sản phẩm là: m2 = mhộp – mngô = 450 –292.50 = 157.50 (g) Lượng dịch rót thực tế cần sử dụng, với tỉ lệ hao tổn rót dịch 0.5%: mdịch = m2/99.5% = 158.30 (g) - Khối lượng đường dịch rót: m3 = mdịch × 10% = 158.3 × 10% = 15.83 (g) Khối lượng đường thực tế cần sử dụng, với tỉ lệ hao phí pha dịch rót 1%: mđường = m3/99% = 15.83/99% = 16.00 (g) - Khối lượng muối dịch rót: m4 = mdịch × 1% = 158.3 × 1% = 1.58 (g) Khối lượng muối thực tế cần sử dụng, với tỉ lệ hao phí pha dịch rót 1%: mmuối = m4/99% = 1.583/99% = 1.60 (g) - Lượng nước cần sử dụng để pha dịch rót: mnước = mdịch - mđường - mmuối = 158.3 - 16 – 1.6 = 140.70 (g) b) Tính tốn ngun liệu cho 1000 hộp: