báo cáo công nghệ chế biến thực phẩm tên đề tài nhóm 4 quy trình sản xuất snack khoai tây

Phương pháp chiên ngập dầuTrong quá trình chiên ngập dầu cổ điển, thực phẩm được ngâm trong môi trường chiên, với sự mất nước xảy ra do nhiệt và truyền khối lượng, trong khi một số thay

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH

VIỆN ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNGNGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

BÁO CÁO CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

TÊN ĐỀ TÀI NHÓM 4QUY TRÌNH SẢN XUẤT

SNACK KHOAI TÂY

TÊN GVHD: Nguyễn Thị Thùy Dung

Tp.HCM, tháng… năm 202…

1.2.4 Yêu cầu chất lượng 1

Chương 2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT 3

2.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 3

2.2 THUYẾT MINH QUY TRÌNH 3

2.3 CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 4

2.4 ĐỀ XUẤT THÊM QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ 4

2.4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ thứ 2 4

2.4.2 So sánh quy trình 1 và 2 4

Chương 3 KẾT LUẬN 5

TÀI LIỆU THAM KHẢO 6

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH ẢNH, BẢNG BIỂU

Hình 2.1 Hướng dẫn ghi caption hình và bảng đầu tiên: right click  Insert Caption  chọn New Label nếu chưa có label Hình và Bảng  Numbering  chọn theo hướng dẫn trên hình 2

Bảng 2.1 Style sử dụng trong định dạng 2

ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ ĐÓNG GÓP CHO BÁO CÁO

2 Nội dung thực hiện trong báo cáo

1 Nguyễn Thái Dương (LEADER) 2 Lê Phú Trung

3 Nguyễn Đức Tín 4 Đinh Trung Hiếu

5 Lương Nguyễn Phi Nhựt

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 SẢN PHẨM1.1.1 Phân loại

Chiên, là một trong những chế biến thực phẩm truyền thống và phổ biến nhất, mang lại cho thực phẩm chiên hương vị, kết cấu và hương vị độc đáo Trong số các sản phẩm thực phẩm chiên, dải khoai tây chiên và khoai tây chiên chiếm tỷ trọng đáng kể do lớp vỏ giòn, chi phí thấp và dễ mang theo Tuy nhiên, khoai tây chiên và các loại thực phẩm khác thường chứa lượng dầu cao dao động từ 35% đến 45% Ăn quá nhiều thực phẩm chiên như vậy có thể làm tăng nguy cơ béo phì, tăng huyết áp, bệnh tim mạch, tiểu đường, v.v (Yang, Wu, Li, Zhang, & Qi, 2019) Nhiều nghiên cứu đã tập trung vào việc khám phá các kỹ thuật tiền xử lý hiệu quả để giảm dầu trong thực phẩm chiên rán (Liberty, Dehghannya, &; Ngadi, 2019; Oladejo, Ma, Qu, Zhou, Wu, Uzoejinwa, et al., 2017; Yu, Li, Ding, Hang, & Fan, 2016) do người tiêu dùng ưa thích các sản phẩm ít béo và tốt cho sức khỏe Chiên là một quá trình phức tạp để truyền nhiệt và khối lượng đồng thời, trong đó thực phẩm và dầu chiên xảy ra những thay đổi về khía cạnh hóa lý và cấu trúc kèm theo sự hấp thụ dầu trong thực phẩm chiên (Vitrac, Trystram, &; Raoult-Wack, 2000; Ziaiifar, Achir, Courtois, Trezzani, & Trystram, 2008).(Liu et al., 2021)

1.1.1.1 Phương pháp chiên ngập dầu

Trong quá trình chiên ngập dầu cổ điển, thực phẩm được ngâm trong môi trường chiên, với sự mất nước xảy ra do nhiệt và truyền khối lượng, trong khi một số thay đổi vật lý và hóa học được gây ra trên cả sản phẩm chiên vừa và chiên [2] Kết hợp dầu, đôi khi chiếm hơn 40% khối lượng thực phẩm cuối cùng, được coi là thận trọng từ quan điểm dinh dưỡng và sức khỏe, và do đó thực phẩm chiên không được khuyến cáo như một thực hành chế độ ăn kiêng thường xuyên (Santos et al., 2017)

Chiên ngập dầu thường được thực hiện trong dầu nóng ở 120–200 ° C gâyra thay đổi hóa học và vật lý Sự thay đổi hóa học chính là thủy phân

triacylglycerol, dẫn đến sự hình thành các axit béo tự do và dia- cylglycerol, trong khi không khí thải vào hệ thống chiên sẽ bị oxy hóa để tạo thành các gốc tự do (Ziaiifar et al., 2008) Những thay đổi vật lý chính là sự phát triển của lớp vỏ, độ dày và sự thay đổi màu sắc và keo hóa Tuy nhiên, việc nấu ăn nhanh chóng, phát triển màu sắc, kết cấu và hương vị mong muốn đang trở nên phổ biến hơn trong chế biến thực phẩm Do đó, thực phẩm chiên rán như khoai tây chiên có hàm lượng chất béo lên đến 40% được tiêu thụ nhiều trên thế giới và đang trở thành mối quan tâm đối với sức khỏe và hạnh phúc của con người (Saguy & Dana, 2003) Cho rằng dầu và chất béo được sử dụng trong chiên ngập dầu vẫn ở dạng lỏng trong khi độ ẩm trong thực phẩm bị bay hơi, làm khô một phần hoặc hoàn toàn thực phẩm sẽ đạt được chất lượng sản phẩm mong muốn Theo đó, stud- ies nhận thấy rằng mất nhiều nước hơn trong quá trình chiên ngập dầu dẫn đến hấp thụ dầu nhiều hơn (Ziaiifar et al., 2008; Primo-Mart_ına và cộng sự, 2010) Ví dụ, nhiệt độ cao hơn làm tăng tốc độ phát triển của lớp vỏ dày hơn dẫn đến giảm độ ẩm và hạn chế sự hấp thụ dầu, trong khi nhiệt độ thấp hơn đòi hỏi thời gian chiên lâu hơn dẫn đến hàm lượng chất béo cao hơn Do đó, chiên ngập dầu liên tục dường như dẫn đến mất nước nhiều hơn và hình thành lớp vỏ dày hơn thuận lợi cho sự hấp thụ dầu (Baumann &; Escher, 1995; Vitrac và cộng sự, 2000).(Lumanlan et al., 2020)

1.1.1.2 Phương pháp chiên không khí

Trong những năm gần đây, chiên không khí đã nổi lên như một quá trìnhthay thế cho chiên ngập dầu, sản xuất thực phẩm chiên với một lượng nhỏ chấtbéo bằng cách lắng đọng bên ngoài các giọt dầu phân tán trong luồng không khínóng, bên trong buồng kín Một số thiết bị chiên không khí trong nước hiện đãcó sẵn trên thị trường, một số hoàn thiện với khuấy trộn liên tục và tiếp xúc trựctiếp với các bề mặt chống bám dính, nhưng tất cả các thiết kế đều cung cấp tốcđộ truyền nhiệt được chấp nhận đồng đều giữa không khí và sản phẩm đượcchiên

Ngoài việc giảm mỡ được thiết lập tốt, được báo cáo là đạt được tới 90% [3], khả năng chấp nhận của nó phụ thuộc, trong số các tính năng khác, vào các đặc tính cảm quan của sản phẩm cuối cùng, đặc biệt là sự tương đồng của nó với chiên ngập dầu Một số nghiên cứu gần đây đã được phát triển về chiên không khí, trên cơ sở so sánh với chiên ngập dầu, chỉ sử dụng một thiết bị và một dầu thực vật.(Santos et al., 2017).

1.1.1.3 Phương pháp chiên chân không bằng lò vi sóng

Việc sử dụng sấy chân không bằng lò vi sóng (MVD) cho phép thời gian sấy ngắn hơn và cải thiện đáng kể chất lượng vật liệu sấy khô (Bondaruk, Markowski, & Błaszczak, 2007) MVD là một quá trình khử nước sử dụng bức xạ vi sóng (tần số từ 0,3 GHz đến 300 GHz) để tạo ra nhiệt trong buồng có áp suất tuyệt đối trong phạm vi từ trên điểm ba của nước đến dưới áp suất khí quyển (101,33-0,61kPa) (Scaman, Durance, Drummond, & Sun, 2014) Khi vi sóng tác động vào vật liệu, một phần năng lượng được truyền đi, một phần bị phản xạ và một phần được vật liệu hấp thụ, bị tiêu tan dưới dạng nhiệt (Meda, Orsat, & Raghavan, 2016) Quá trình sưởi ấm bắt đầu từ bên trong sản phẩm và nhanh hơn so với sưởi ấm thông thường (Monteiro, Link, Tribuzi, Carciofi, & Laurindo, 2018).(Duarte-Correa et al., 2020)

Chiên chân không hỗ trợ lò vi sóng (MVF) đã được báo cáo để cải thiện hiệu quả xử lý bằng phương pháp gia nhiệt bằng lò vi sóng, trong khi sự hấp thụ dầu của sản phẩm cũng cần phải được giảm để nâng cao chất lượng tổng thể Trong nghiên cứu này, hiệu quả của mất nước thẩm thấu và tiền xử lý lớp phủ trong việc giảm sự hấp thụ dầu của khoai tây chiên MVF đã được đánh giá với việc xác minh các mô hình thực nghiệm Trong khi đó, ảnh hưởng của tiền xử lý khác nhau đối với các đặc tính điện môi, động học mất độ ẩm, kết cấu và màu sắc của các mẫu MVF đã được phân tích Kết quả cho thấy sự hấp thụ dầu của các sản phẩm MVF đã giảm 16,6% -31,4% và 27,8% với tiền xử lý mất nước thẩm thấu trong dung dịch NaCl 1% -5% và 2,5% MSG, có liên quan đến việc loại bỏ độ ẩm tăng cường gây ra bởi sự cải thiện tính chất điện môi Lớp phủ tiền xử lý với 25% maltodextrin, 1.0% CMC-Na và 1.5% chitosan không có tác động tiêu cực đến tính chất điện môi và tỷ lệ mất độ ẩm của mẫu trong quá trình chiên Trong khi sự hấp thụ dầu của các sản phẩm MVF đã giảm lần lượt là

53,5%, 36,8% và 15,2% do hàng rào lớp keo được hình thành bởi lớp phủ tiền xử lý Mô hình thực nghiệm cung cấp sự phù hợp tốt hơn cho quá trình hấp thụ dầu của các mẫu MVF với tiền xử lý mất nước thẩm thấu, trong khi nó không áp dụng cho tiền xử lý lớp phủ Độ cứng và màu sắc của các sản phẩm MVF thường được cải thiện bằng cách khử nước thẩm thấu và tiền xử lý lớp phủ.(Coria-Hernández et al., 2023)

1.1.2 Giới thiệu

Khoai tây chiên hoặc giòn (PC) được coi là một trong những món ăn nhẹ phổ biến nhất trên toàn cầu (Dhital, Baier, Gidley, &; Stokes, 2018; Tian và cộng sự, 2017) Một số tác giả định nghĩa bữa ăn nhẹ "là một phần thức ăn, nhỏ hơn bữa ăn thông thường, thường được ăn giữa các bữa ăn" (Pedreschi, Cortés, & Mariotti, 2018) Các nhà sản xuất thực phẩm ăn nhẹ sản xuất chủ yếu hai loại khoai tây chiên giòn: khoai tây chiên giòn truyền thống từ khoai tây tươi, được sản xuất từ thái lát mỏng và chiên ngập dầu, và khoai tây chiên giòn được cấu trúc lại điển hình từ bột khoai tây, được đúc thành hình dạng mong muốn bằng cách ép đùn hoặc ép trước khi chiên, chẳng hạn như Pringles ® (Pedreschi et al., 2018)(Duarte-Correa et al., 2020)

Chiên ngập dầu thường được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để sản xuất nhiều loại sản phẩm thực phẩm được người tiêu dùng chấp nhận cao, mặc dù hàm lượng chất béo cao góp phần gây béo phì và các bệnh tim mạch Quá trình chiên ngập dầu ảnh hưởng đến đặc tính cảm quan và dinh dưỡng của thực phẩm chiên ngập dầu trong khi độ ẩm và sự phát triển của lớp vỏ xốp có liên quan chặt chẽ đến sự hấp thu dầu Khi thực phẩm hấp thụ chất béo, nó có thể làm thay đổi thành phần, kết cấu, kích thước và hình dạng của thực phẩm, dẫn đến mất đi các chất dinh dưỡng, đặc biệt là vitamin Ngày càng có nhiều mối quan tâm muốn biết các phương pháp có thể giảm thiểu sự hấp thụ dầu và giảm hàm lượng chất béo trong thực phẩm chiên Đánh giá này nhằm mục đích giải quyết sự thiếu hụt kiến thức này.(Lumanlan et al., 2020)

1.1.3 Tình hình tiêu thụ

Trong vài thập kỷ qua, việc sản xuất và tiêu thụ khoai tây chiên đã tăngtheo cấp số nhân, với nhiều hàm ý khác nhau như hoạt động chế biến và tìmnguồn cung ứng có một số bước được kiểm soát cẩn thận để biến khoai tây sống

thành khoai tây chiên với lớp vỏ giòn và màu nâu vàng đậm ngon miệng và được người tiêu dùng săn đón (Leong et al., 2022).(Coria-Hernández et al., 2023)

Người ta đã phát hiện ra rằng việc tiêu thụ khoai tây chiên là com-mon và phổ biến trong các gia đình và cơ sở dịch vụ thực phẩm, điều này khiến việc tiêu thụ lâu dài của nó có liên quan chặt chẽ đến các vấn đề sức khỏe, chẳng hạn như bệnh chuyển hóa tim, tiểu đường loại 2 và tăng huyết áp Do đó, cần phát triển các giải pháp thay thế cho phép xem xét cẩn thận các khía cạnh chất lượng dinh dưỡng mà không ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan, sử dụng các công nghệ chế biến phù hợp với sản xuất thương mại khoai tây chiên (Leong et al., 2022).

Các sản phẩm khoai tây ở quy mô công nghiệp chủ yếu bao gồm khoai tây chiên, khoai tây chiên, bột khoai tây khử nước và tinh bột [Hao 2017] Ngành công nghiệp khoai tây được thử nghiệm cao, công nghệ tiên tiến và rất định hướng thị trường; tuy nhiên, nó phụ thuộc rất nhiều vào nguyên liệu khoai tây có sẵn [Jansky et al 2009] Ngành công nghiệp khoai tây rất trưởng thành ở phương Tây, nhưng nó vẫn cần phát triển và tiến bộ hơn nữa ở Trung Quốc Tuy nhiên, với sự phát triển của nền kinh tế và chính sách của nhà nước về khoai tây như một loại thực phẩm chủ yếu, ngành công nghiệp khoai tây đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây.

Khoai tây là một loại cây trồng quan trọng ở Trung Quốc Đầu những năm1990, Trung Quốc trở thành nhà sản xuất khoai tây lớn nhất thế giới, diện tíchgieo trồng và tổng sản lượng khoai tây tăng đều đặn [Sinha et al 2017; Keijbets2008] Theo FAOSTAT, diện tích thu hoạch và sản xuất khoai tây ở Trung Quốcnăm 2017 lần lượt là 5,77 triệu ha và 99,21 triệu tấn, chiếm 29,88% diện tíchtrồng của thế giới và 25,56% sản lượng của thế giới Ví dụ, ở Mỹ, mức tiêu thụbình quân đầu người của các sản phẩm khoai tây chế biến trong năm 2010 đượcước tính gấp khoảng 2,1 lần so với khoai tây tươi [Wang và Zhang 2004] Bảng1 cho thấy sự sẵn có của thực phẩm khoai tây ở Hoa Kỳ trong những năm gần

đây Tiêu thụ khoai tây ở Mỹ chủ yếu là khoai tây tươi, khoai tây để đông lạnh, đóng hộp, khoai tây chiên và giày và mất nước Trong số đó, lượng khoai tây mất nước tăng nhanh, trong khi các loại khoai tây khác tăng nhanh, ít thay đổi Hiện tại, hầu hết các loại cây khoai tây của Trung Quốc (45%) được sử dụng làm thực phẩm, 14% cho xuất khẩu và thức ăn chăn nuôi và 21% cho tinh bột và các sản phẩm chế biến khác Khoảng 10% sản lượng được sử dụng cho hạt giống, và tổn thất chiếm 10% tổng sản lượng [Wang và Zhang 2010] Với sự gia tăng diện tích trồng khoai tây, lượng hạt giống khoai tây tăng lên hàng năm.

Báo cáo này tổng hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau và phân tích tìnhtrạng hiện tại của ngành công nghiệp chế biến khoai tây của Trung Quốc vàcũng thảo luận về tác động của nó đối với văn hóa nông nghiệp Trung Quốc vàchế độ ăn uống của người dân Trung Quốc Phân tích đồ họa cung cấp một bảntóm tắt trực quan về những thay đổi đã xảy ra theo thời gian và dự báo xu hướngphát triển của ngành chế biến khoai tây Trung Quốc trong tương lai Tình hìnhCOVID-19 đã ảnh hưởng đến tất cả các ngành công nghiệp và một số thông tinvề tác động của nó đối với ngành khoai tây đã được thu thập và đưa vào báo cáo

Chương 2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT

2.1 SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

Vẽ sơ đồ khối đúng quy định

Hóa sinh: bất hoạt enzyme, tránh khoai tay mọc mầm Sinh học: ức chế sự phát triển của vi sinh vật.

- Cách thực hiện: Khoai tây sau nhập hàng sẽ được bảo quản ở nhiệt độ 4–7°C trước khi đưa quy trình chế biến.

2.2.2 Chọn Lọc

- Mục đích:

Chuẩn bị: lựa các củ khoat đạt chất lượng trước khi đem vào sử dụng - Cách thực hiện: sử dụng phương pháp thủ công (công nhân) lựa chọn các củ

khoai tây bị phát hiện mọc mầm hay có những vết xanh hoặc khuyết tật trên củ sẽ bị phân loại riêng ra.

2.2.3 Quá Trình Gọt Vỏ

- Mục đích:

Khai thác: loại bỏ vỏ vỏ thu nhận phần dinh dưỡng là thịt khoai tây Chuẩn bị: tao sự thuận lợi cho quá trình chiên

- Biến đổi:

Vật lý: khối lượng và thể tích đều giảm Hóa học: phản ứng maillard

- Thiết bị: Máy gọt vỏ khoai tây (Công suất: Gia công theo yêu cầu từ 300kg/h, 1 tấn/h Động cơ điện 1 pha hoặc 3 pha tùy chọn từ 2HP trở lên, vận hành mạnh mẽ và tuổi thọ cao).

Hình 2.1 Máy gọt vỏ khoai tây

- Cách thực hiện: Sử dụng hệ thống gọt vỏ bằng phương pháp bào với các trục lăn để tách vỏ khoai tây

- Thiết bị: Máy rửa rau công nghiệp băng tải 3m, điện áp 220v, chất liệu chính inox 304, kích thước máy 3000x850x1200mm, kích thước buồng rửa 1950x600x500mm, bơm công suất 1.1 – 1.5kw, motor băng tải 120w (có điều chỉnh tốc độ), bộ sục ozone 10w- 1000mg/h, máy sục khí 0.75kw.

Hình 2.2 Máy rửa rau công nghiệm (nguồn:Điện Máy Quốc Doanh – Máy Sấy CôngNghiệp)

- Cách thực hiện: Đóng van thoát nước, thêm nước, bật ozone, bật sục, cho nguyên liệu vào, rửa bình thường.

Hóa học: phản ứng maillard

- Thiết bị: Máy cắt lát khoai tây công nghiệp, chất liệu: Inox, Nguồn điện: 220V, Công suất: 1.5KW Năng suất: 300- 500kg/h

Hình 2.3 Máy cắt lát khoai tây (nguồn:Máy cắt khoai tây khoai lang công nghiệp - Máythái thịt giá rẻ)

- Cách thực hiện: khoai tây sau khi rữa sẽ được vớt ra và cho trực tiếp vào máy cát, tủy theo hình dạng mà mình muốn sẽ cho ra lát mỏng hoặc rợn sóng.

2.2.6 Chần

- Mục đích:

Chế biến: bất hoạt enzyme, loại bỏ khí trong mô và tăng khả năng thẩm thấu cho khoai tây

- Biến đổi:

Hóa sinh: enzyme bị bất hoạt

Sinh học: tiêu diệt một phần vi sinh vật

Cảm quan: cấu trúc bị thay đổi (cứng sang mềm)

- Cách thực hiện: khoai tây sau khi được thái sẽ được đưa trực tiếp vào bồn nước 70°C trong vòng 30 giây và được vớt ra

2.2.7 Làm Ráo Nước

- Mục đích: