Báo cáo thực hành các quá trình trong công nghệ thực phẩm

Quá trình thủy phân - Chế biến: + Từ nguyên liệu ban đầu là tinh bột, quá trình thủy phân sẽ tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau như đường nha, các maltodextrin… Trong quy trình sản xu

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ TH ỰC PHẨM

  

BÁO CÁO THỰC HÀNH CÁC QUÁ TRÌNH TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM (Buổi 3, Bài 5+6) Nhóm thực hiện: Nhóm 7 Bùi Thị Trúc Linh 2005222347

Phạm Huỳnh Như Ngọc 2005223092

Mai Thị Kim Diểm 2005220581

Nguyễn Ngọc Yến Phương 2041223884

GVHD: Huỳnh Thị Lê Dung

TP Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2024

1 Giới thiệu mục đích các quá trình

1.1 Quá trình thủy phân

- Chế biến:

+ Từ nguyên liệu ban đầu là tinh bột, quá trình thủy phân sẽ tạo ra nhiều loại sản phẩm khác nhau như đường nha, các maltodextrin… Trong quy trình sản xuất các sản phẩm như vậy, quá trình thủy phân có mục đích là chế biến: chuyển hóa nguyên liệu thành sản phẩm Chất xúc tác thường là HCl

+ Từ nguyên liệu có chứa protein như bã đậu nành, quá trình thủy phân sẽ tạo ra sản phẩm nước tương Xúc tác sử dụng có thể là HCl…

+ Từ đường saccharose, người ta thực hiện quá trình thủy phân tạo ra sản phẩm là syrup đường nghịch đảo Đường nghịch đảo là hỗn hợp glucose và fructose với tỷ lệ mol là 1:1 Việc chế biến saccharose thành syrup đường nghịch đảo có nhiều ưu điểm: tăng độ ngọt, tăng hàm lượng chất khô, ổn định chất lượng syrup do ngăn ngừa hiện tượng tái kết tinh đường và tăng cường khả năng ức chế hệ vi sinh vật có trong syrup Để thực hiện quá trình thủy phân saccharose, các nhà sản xuất có thể sử dụng acid vô cơ (acid ortho phosphorie) hoặc acid hữu cơ (acid citric, acid tartaric, acid malic, )

- Khai thác: Trong công nghệ vi sinh, người ta thường sử dụng những nguyên liệu có chứa đường như tinh bột và cenllulose Khi đó quá trình thủy phân các nguyên liệu nói trên thành các đường lên men như glucose, maltose… sẽ có mục đích là khai thác Chất xúc tác có thể

sử dụng là HCl Tiếp theo quá trình thủy phân, người ta sẽ bổ sung thêm một số cơ chất khác vào dịch thủy phân rồi cấy giống vi sinh vật để thực hiện quá trình lên men tạo ra các sản phẩm trao đổi chất từ vi sinh vật

1.2 Quá trình đồng hóa

- Chuẩn bị: Trong một số trường hợp, quá trình đồng hóa có mục đích xử lý nguyên liệu để

hỗ trợ cho các quá trình sản xuất tiếp theo được thực hiện tốt hơn

- Bảo quản: Đồng hóa sẽ làm tăng độ bền của các thực phẩm dạng nhũ tương và huyền phù Nhờ đó, thời gian bảo quản sản phẩm sẽ gia tăng

- Hoàn thiện: Đồng hóa làm phân bố đều các hạt thuộc pha phân tán trong pha liên tục của nhũ tương và huyền phù Do đó, độ đồng nhất của sản phẩm sẽ gia tăng, đồng thời cải thiện một số chỉ tiêu cảm quan như trạng thái, vị,

3

2 Quy trình công nghệ sản xuất

2.1 Quy trình thủy phân bột bắp

2.1.1 Sơ đồ quy trình thủy phân bột bắp

Bộ ắpt b Hòa tan (dd 10%)

Hồ hóa Làm nguội

Thủy phân

Dịch thủy phân

Nước

Enzyme Amylase

0,15%

80 O C, 30 phút

70 - 75 O C

2.1.2 Thuyết minh quy trình

a Hòa tan

Mục đích: Chuẩn bị: Khuấy trộn cho bột bắp hòa tan vào nước, chuẩn bị cho quá trình hồ hóa được dễ dàng hơn

Yêu cầu: Khuấy cho bột bắp tan hoàn toàn trong nước, tránh để bột bị vón cục và lắng tinh bột dưới đáy

Hình 1 Hòa tan

b Hồ hóa

Mục đích: Chuẩn bị: Đây là quá trình làm cho tinh bột hút nước, trương nở và lộ ra các liên kết Nhờ đó, các enzyme có điều kiện tiếp xúc và phân giải tinh bột Chuẩn bị cho quá trình thủy phân

Thông số kỹ thuật: Gia nhiệ ến t đ 80oC, 30 phút

c Thủy phân

Mục đích: Khai thác: Phá vỡ cấu trúc tế bào tinh bột, dưới tác động của enzyme α-amylase, tinh bột được thủy phân thành các dextrin mạch ngắn, làm cho độ brix của sả phẩm tăng n lên

Yêu cầu: Đo độ brix của sản phẩ ở các móc thời gian khác nhau như 15 phút, 30 phút, m

45 phút

Bổ sung enzyme amylase giúp thủy phân tinh bột

Cứ mỗi 10 phút, lấy 1 giọt dung dịch trong nồi trộn với 1 giọt iode trên đĩa sứ Nếu hỗn hợp không làm đổi màu dung dịch iode thì quá trình đường hóa được xem là kết thúc Nếu dung dịch iode bị chuyển màu thì tiếp tục th c hiự ện quá trình thủy phân tinh bộ ở 55°t C

5

Càng thủy phân màu sắc của dịch thủy phân càng trong lại từ màu trắng đục chuyển sang trắng trong suốt, cấu trúc của dung dịch sệt lại chuyển từ dạng lỏng sang dạng sánh đặc, tăng độ nhớ ủa dịch thủy phân t c

Bảng 1 Kế t qu ả đo độ brix và màu sắ c c ủa quá trình thủy phân dịch tinh bột

Thời gian (phút) Độ brix (độ) Màu sắc

0

15

30

45

7

2.2 Quy trình sản xuất sữa bắp

2.2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất

Bắp tươi

Đồng hóa

Tách hạt Làm sạch

Gia nhiệt Phối trộn Lọc lần 2 Lọc lần 1 Xay

Rót chai/ Đóng nắp Thanh trùng Muối ăn 0.01%

Sữa tươi 5%

Đường 15%

Dịch thủy phân 65%

Nước

80-900C, 10 phút

1200 vòng/ phút, 5 phút

900C, 20 phút

Bã

Bã Bụi, hư

Vỏ, lõi

2.2.2 Thuyết minh

a Làm sạch

- Mục đích: chuẩn bị, nguyên liệu bắp tươi được rửa sạch với nước nhằm loại tạp chất, bụi bẩn và những phần hư

- Yêu cầu: Nguyên liệu phải được rửa sạch không còn bụi bẩn và phần hư được trước khi thực hiện các quá trình tiếp theo

Hình 2 Quá trình làm sạch

b Tách hạt

- Mục đích:

+ Chuẩn bị: tách hạt ra khỏi lõi bắp, loại bỏ ần vỏ, hạt hư nhằm thực hiện các quá trình ph tiếp theo

+ Khai thác: tách hạt cần thu nhận trong nguyên liệu ban đầu, làm tăng nồng độ ất dinh ch dưỡng trong sản phẩm

Làm nguội

Dán nhãn

9

-Yêu cầu: hạt sau khi tách, lo i bạ ỏ đượ ạp chấc t t, phần hư và lõi bắp

Hình 3 Quá trình tách hạt

c Xay

- Mục đích công nghệ: khai thác, phá vỡ hạt bắp, giải phóng protein, lipid, glucid và các chất hòa tan khác trong bắp vào nướ c

- Yêu cầu: hỗn hợp sau khi xay phải nhuyễn, mịn

Hình 4 Quá trình xay

d Lọc lần 1

- Mục đích công nghệ:

+ Chuẩn bị: tách bỏ các tạp chất, bã có trong hỗn hợp ban đầu

+ Khai thác: phân riêng huyền phù, giữ lại dịch bắp

- Yêu cầu: dịch sau khi lọc qua rây phải được loại bỏ tạp chất và phân riêng được phần bã bắp

Hình 5 Quá trình lọc lần 1

e Lọc lần 2

+ Chuẩn bị: loại bỏ hoàn toàn bã ra khỏi dịch bắp sau khi xay nhằm thực hiện các quá trình tiếp theo

+ Khai thác: loại bỏ hoàn toàn bã ra khỏi dịch bắp

+ Hoàn thiện: cải thiện giá trị cảm quan của sản phẩm

- Yêu cầu: dịch sau khi lọc phải được loại bỏ hoàn toàn tạp chất, bã và thu nhận được phần dịch bắp

Hình 6 Quá trình lọc lần 2

f Phối trộn

11

- Mục đích công nghệ: chuẩn bị, bổ sung dịch thủy phân, sữa tươi, đường, muối ăn nhằm trộn các thành phần nguyên liệu với nhau để đưa vào các quá trình sản xuấ ếp theo.t ti

- Yêu cầu: dị bắp sau khi trộn được đồng nhấch t

Hình 7 Quá trình phối trộn

g Gia nhiệt

- Mục đích công nghệ:

+ Bảo quản: vô hoạt các enzyme, tiêu diệt hoặ ức chế vi sinh vật có trong sữa bắp nhằc m kéo dài thời gian bảo quản

+ Hoàn thiện: loạ ỏ các chấ không mong muốn có trong sữi b t a bắp

- Yêu cầu: nhiệt độ đạt 80-90 C, 10 phút, dịch sữa bắp sau khi gia nhiệt đạt được hương 0 thơm màu sắc đặc trưng từ nguyên liệu

Hình 8 Quá trình gia nhiệt

h Đồng hóa

- Mục đích công nghệ:

+ Bảo quản: tăng độ bền cho sản phẩm nhằm kéo dài thời gian bảo quản

+ Hoàn thiện: cải thiện cấu trúc, đồng nhất sản phẩm sữa bắp, làm giảm hiện tượng lắng, tách lớp, tách béo, tăng độ ổn định sản phẩm

- Yêu cầu: đồng hóa ở 1200 vòng/ phút, thời gian là 5 phút, dịch sữa bắp được đồng nhất, các phân tử béo được phân bố đều trong sản phẩm

i Rót chai/ Đóng nắp

- Mục đích công nghệ: hoàn thiện

- Yêu cầu: rót chai và đóng nắp trong điều kiện kín để hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật

và oxy không khí vào sản phẩm

Hình 9 Quá trình đóng chai

j Thanh trùng

- Mục đích công nghệ: bảo quản, tiêu diệt một phần và ức chế hệ vi sinh vật, giúp kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm

- Yêu cầu: nhiệt độ đạt 90 C, 20 phút, sản phẩm sau khi thanh trùng ít bị biến đổi giá trị 0 cảm quan nhất có thể trong vòng 3-4 ngày

13

Hình 10 Sản phẩm sữa sau khi thanh trùng

k Làm nguội

- Mục đích: hoàn thiện

- Yêu cầu: sản phẩm được làm nguộ ề nhiệt độ i v thường sau khi thanh trùng

Hình 11 Quá trình làm nguội

l Dán nhãn

- Mục đích công nghệ: hoàn thiện

- Yêu cầu: thành phần dinh dưỡng và hạn sử dụng sản phẩm được in trên bao bì

Hình 12 Nhãn sản phẩm sữa bắp và quá trình dán nhãn

3 Nhận xét sản phẩm

Sản phẩm sữa bắp có hàm lượng chất khô hòa tan là 16%, độ ngọt cao và mùi hương tự nhiên đặc trưng từ bắp, tuy nhiên sản phẩm thiếu độ béo Cấu trúc sữa bắp lỏng, hơi sánh nhẹ và sữa có màu vàng tự nhiên của bắp

Hình 13 Hàm lượng chất khô của sản phẩm

15

Hình 14 Sản phẩm sữa bắp

4 Cải tiến sản phẩm

+ Về độ ngọ do sữa bắp có độ ngọt khá cao nên giảm hàm lượng đường phối trộn thêm t: vào củ ản phẩm từ 15% xuống 13%.a s

+ Về độ béo: sản phẩm chưa có độ béo, tăng thêm hàm lượng sữa tươi phối trộn thêm vào

từ 5% lên 20%

Giảm lại hàm lượng dị ủy phân phối trộn từ 65ch th % xuống 50%

5 Trả lời câu hỏi

Câu 1 Mục đích của quá trình đồng hóa?

- Chuẩn bị: Trong một số trường hợp, quá trình đồng hóa có mục đích xử lý nguyên liệu

để hỗ trợ cho các quá trình sản xuất tiếp theo được thực hiện tốt hơn

- Bảo quản: Đồng hóa sẽ làm tăng độ bền của các thực phẩm dạng nhũ tương và huyền phù Nhờ đó, thời gian bảo quản sản phẩm sẽ gia tăng

- Hoàn thiện: Đồng hóa làm phân bố đều các hạt thuộc pha phân tán trong pha liên tục của nhũ tương và huyền phù Do đó, độ đồng nhất của sản phẩm sẽ gia tăng, đồng thời cải thiện một số chỉ tiêu cảm quan như trạng thái, vị,

Câu 2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đồng hóa?

- Đồng hóa làm giảm kích thước của các hạt phân tán trong hệ nhũ tương hoặc huyền phù, nhằm hạn chế hiện tượng tách pha trong quá trình bảo quản sản phẩm Kích thước của các hạt phân tán càng nhỏ thì khả năng bị tách pha của huyền phù hoặc nhũ tương càng khó xảy ra

- Số lượng hạt vật liệu rắn trong huyền phù tăng lên, hình dạng và độ lớn của các hạt vật liệu sẽ thay đổi làm ảnh hưởng đến tính chất dẻo cũng như độ nhớt của huyền phù

- Đối với hệ nhũ tương, sau khi đồng hóa các chất lỏng trong hệ thì độ nhớt của hệ sẽ lớn hơn độ nhớt của hệ ban đầu

- Kết quả đồng hóa chất lỏng làm cho sự tiếp xúc lẫn nhau giữa các cấu tử được tăng lên

và các cấu tử này có thể xảy ra các phản ứng hóa học với nhau

- Việc sử dụng áp lực cao để thực hiện quá trình đồng hóa sẽ làm tăng nhiệt độ của nguyên liệu Kết quả thực nghiệm cho thấy nếu như áp lực sử dụng tăng 40 bar thì nhiệt độ nguyên liệu sẽ tăng 1 C Trong công nghiệp thực phẩm, giá trị áp lực sử dụng thường dao động o trong khoảng 200 – 300 bar tương đương với khoảng tăng nhiệt độ nguyên liệu trong quá trình đồng hóa là 5 – 7.5 C Như vậy, mức độ làm tăng nhiệt cho nguyên liệu là không lớn.o

Câu 3 Các biến đổ i di ễn ra sau khi đồng hóa

- Vật lý:

+ Đồng hóa làm giảm kích thước của các hạt phân tán trong hệ nhũ tương hoặc huyền phù Đây là biến đổi quan trọng nhằm hạn chế hiện tượng tách pha trong quá trình bảo quản sản

17

phẩm Kích thước của các hạt phân tán càng nhỏ thì khả năng bị tách pha của huyền phù hoặc nhũ tương càng khó xảy ra

+ Số ợng hạt vật liệu rắn trong huyền phù tăng lên, hình dạng và độ lớn của các hạt vậlư t liệu sẽ thay đổi làm ảnh hưởng đến tính chấ ẻo cũng như độ nhớ ủa huyền phù.t d t c + Đối với hệ nhũ tương, sau khi đồng hóa các chất lỏng trong hệ thì độ nhớt của hệ sẽ lớn hơn độ nhớt của hệ ban đầu Kết quả đồng hóa chất lỏng làm cho sự ếp xúc lẫn nhau giữti a các cấu tử được tăng lên và các cấu tử này có thể xảy ra các phản ứng hóa học với nhau + Việc sử dụng áp lực cao để thực hiện quá trình đồng hóa sẽ làm tăng nhiệt độ của nguyên liệu Kết quả ực nghiệm cho thấth y nếu như áp lực sử dụng tăng 40 bar thì nhiệt độ nguyên liệu sẽ tăng 1 C Trong công nghiệp thự phẩm, giá trị áp lực sử dụng thường dao động o c trong khoảng 200 – 300 bar tương đương với khoảng tăng nhiệt độ nguyên liệu trong quá trình đồng hóa là 5,0 – 7,5 C Như vậy, mức độ làm tăng nhiệt cho nguyên liệu là không o lớn

- Hóa lý: đồng hóa làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc giữa hai pha phân tán và liên tục

trong hệ nhũ tương hoặc huyền phù Khi đó các giá trị như năng lượng bề mặt và sức căng

bề mặt trong hệ phân tán sẽ thay đổi

Khi có sử dụng chất nhũ hóa, chúng sẽ phân bố tại vị trí bề mặt tiếp xúc pha trong hệ phân tán, nhờ đó mà độ bền pha phân tán củ ản phẩm sẽ gia tăng.a s

- Hóa học, hóa sinh và sinh học: trong quá trình đồng hóa, các biến đổi này xảy ra không

đáng kể

Câu 4: Cho biết mộ ố ứ t s ng d ụng khác của thiế t b ị đồng hóa.

Ngành sơn và mực: tạo ra các loại sơn và mực có độ mịn, đồng nhất cao, giúp tăng độ bám dính và khả năng che phủ của sản phẩm

Ngành dệt may: tạo ra các dung dịch nhuộm có độ mịn, đồng nhất cao, giúp tăng khả năng bám màu và độ bền màu của vải

Ngành hóa chất: tạo ra các hỗn hợp nhũ tương, huyền phù có độ mịn, đồng nhất cao, được ứng dụng trong sản xuất keo dán, chất tẩy rửa, mỹ phẩm, …

Ngành khai thác khoáng sản: được sử dụng để nghiền mịn các loại quặng, khoáng sản, giúp tăng hiệu quả khai thác và chế biến

Ngành xử lý nước thải: được sử dụng để phá vỡ các chất rắn lơ lửng trong nước thải, giúp tăng hiệu quả xử lý và làm sạch nước

Câu 5: Trình bày các phương pháp đánh giá hiệu quả của quá trình đồng hóa

Phương pháp cổ đi n: ể để yên mẫu nhũ tương có thể tích là 1 L trong thời gian 48 giờ, sau

đó lấy 100 mL phần trên bề mặt mẫu để xác định hàm lượng pha phân tán, cuối cùng suy

ra tỷ lệ phần trăm khối lượng pha phân tán có trong 100 mL phần trên bề mặt mẫu và 900

mL phần đáy Nếu tỷ lệ này không thấp hơn 0,9 thì quá trình đồng hóa được xem là đạt yêu cầu Việc đánh giá hiệu quả đồng hóa theo phương pháp này chỉ là định tính và phương pháp cổ điển chỉ có thể áp dụng cho các mẫu thực phẩm vô trùng

Phương pháp NIZO: lấy 25 mL mẫu nhũ tương đem ly tâm với tốc độ 1000 vòng/phút ở

40°C trong thời gian 30 phút, bán kính vòng quay là 250 mm Tiếp theo, xác định hàm lượng pha phân tán của 20 mL phần đáy mẫu trong ống ly tâm Cuối cùng, suy ra chỉ số NIZO là tỷ lệ phần trăm khối lượng pha phân tán có trong 20 mL phần đáy mẫu trong ống

ly tâm và trong tổng 25 mL mẫu phân tích ban đầu Phương pháp NIZO được sử dụng phổ biến trong công nghiệp chế biến sữa để đánh giá độ bền của các hệ nhũ tương

Phương pháp nhiễu xạ laser: Nguyên tắc của phương pháp này là chiếu chùm tia laser

qua mẫu nhũ tương được đựng trong cuvet Tùy theo kích thước, số ợng và sự phân bố lư của các hạt phân tán trong mẫu mà ánh sáng sẽ bị phát tán với những mức độ khác nhau và

sẽ được bộ phận cảm biến ghi lại Kết quả sẽ được biểu diễn dưới dạng một biểu đồ phân

bố tỷ lệ phẩm trăm của các phân đoạn hạt có cùng kích thước bên trong hệ nhũ tương