Phế liệu trái cây trong chế biến rau quả

Phế liệu trái cây trong chế biến rau quả

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU 4

I TỔNG QUAN VỀ PHẾ LIỆU TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ 5

1 Phế liệu trong chế biến quả có múi 5

2 Phế liệu trong chế biến chuối 6

3 Phế liệu trong chế biến dứa 7

4 Phế liệu trong chế biến táo 7

5 Phế liệu trong chế biến đu đủ 7

6 Phế liệu trong chế biến cà chua 8

7 Phế liệu rau 8

II SỬ DỤNG PHẾ LIỆU TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ 9

1 Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến quả có múi 9

a Sản xuất tinh dầu 9

b Sản xuất pectin 17

c Sản xuất mứt 25

2 Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến chuối 25

a Sản xuất rượu chuối 25

b Sản xuất kẹo chuối 27

3 Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến dứa 28

a Sản xuất chế phẩm bromelin 28

b Sản xuất giấm 33

c Sản xuất acid citric 35

4 Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến táo 38

a Sản xuất pectin 38

b Pectin từ phế liệu rau quả 40

5 Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến đu đủ 43

a Sản xuất chế phẩm papain 43

b Sản xuất dầu hạt đu đủ 47

6 Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến cà chua 47

a Sản xuất dầu hạt cà chua 47

b Sản xuất chất màu thực phẩm 50

7 Sản xuất thức ăn gia súc từ phế liệu rau 50

a Sản xuất thức ăn gia súc dạng tươi 51

b Sản xuất thức ăn gia súc dạng lên men 52

c Sản xuất thức ăn gia súc dạng khô 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Các dạng phế liệu trong chế biến rau quả 4

Hình 2: Quả có múi 6

Hình 3: Phế liệu dứa 7

Hình 4: Phế liệu cà chua 8

Hình 5: Khoai tây 9

Hình 6: Máy nghiền trục đa năng 11

Hình 7: Cấu tạo tháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và mâm chưng 11

Hình 8: Thiết bị phân ly dầu nước 13

Hình 9: Hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu 14

Hình 10: Sản phẩm tinh dầu từ vỏ citrus 16

Hình 11: Máy rửa băng chuyền 18

Hình 12: Máy nghiền dao cong 19

Hình 13: Nồi hai vỏ 20

Hình 14: Máy ép thuỷ lực 21

Hình 15: Thiết bị lọc khung bản 22

Hình 16: Thiết bị cô đặc chân không 23

Hình 17: Máy chiết rót chai 23

Hình 18: Thiết bị thanh trùng tunnel 24

Hình 19: Máy sấy chân không trụ tròn 24

Hình 20: Mứt rim từ vỏ citrus 25

Hình 21: Thiết bị với trục ép nằm ngang 30

Hình 22: Thiết bị lọc ly tâm 31

Hình 23: Dược phẩm chứa hàm lượng bromelin cao 32

Hình 24: Bột enzyme bromelain dùng cho người ăn kiêng 32

Hình 25: Giấm dứa 35

Hình 26: Các loại sản phẩm bánh nướng 42

Hình 27: Kẹo dẻo 42

Hình 28: Yaourt 43

Hình 29: Nước giải khát 43

Hình 30: Chế phẩm papain 46

Hình 31: Tinh dầu cà chua 49

DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Thành phần của quả citrus 5

Bảng 2: Thành phần trong vỏ chuối 6

Bảng 3: Thành phần protein và lipid của nhân quả hạch (tính trên khối lượng nhân) 7

Bảng 4: Tỷ lệ phế liệu trong các loại rau củ 8

Bảng 5: Phạm vi ứng dụng của tinh dầu quả có múi 16

Bảng 6: Hợp phần bổ sung vào kẹo chuối (phần khối lượng) 27

Bảng 7: Sự phân bố tổng hoạt tính enzyme bromelin ở các phần khác nhau của quả dứa trưởng thành 28

Bảng 8: Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến 40

Bảng 9: Mức độ phân giải (%) một số protein thực phẩm phụ thuộc trạng thái cơ chất (sống – chín) của papain 46

Bảng 10: Thành phần acid béo trong dầu hạt đu đủ 47

Bảng 11: Thành phần acid béo trong khô dầu hạt đu đủ 47

Bảng 12: Thành phần dinh dưỡng và chỉ tiêu chất lượng sản phẩm 49

GIỚI THIỆU

Rau quả là nguồn cung cấp vitamin và muối khoáng cho cơ thể

Trong quá trình chế biến rau quả, lượng thứ liệu và phế liệu loại ra chiếm tỉ lệ rất lớn so với lượng nguyên liệu đưa vào chế biến (ví dụ: phế liệu chuối chiếm 20%; cam, xoài 30÷50%; dứa

40÷50%)

Phế liệu có 2 dạng: dạng rắn (vỏ, hạt, cuống lá,…) và dạng lỏng (nước rửa,…) Chúng chứa nhiều chất dinh dưỡng như tinh bột, đường, protein, lipid, vitamin, tinh dầu, … nên là nơi trú

ẩn và nguồn thức ăn cho côn trùng, chuột và các loại sinh vật gây bệnh khác Ngoài ra, dưới tác dụng của hệ vi sinh vật tồn tại trong tự nhiên, phế thải rau quả bị phân hủy, gây ô nhiễm môi

trường Có thể chôn hoặc dùng trực tiếp những phế thải này làm thức ăn gia súc để giảm thiểu tình trạng trên Tuy nhiên, biện pháp tốt nhất là tận dụng các phế thải này chế biến ra các sản phẩm có giá trị sử dụng và giá trị dinh dưỡng cao như cồn, giấm, tinh dầu, pectin, bánh kẹo, thức ăn cho gia súc, phân bón cho cây trồng,…

Phế liệu chứa nhiều vi sinh vật và dễ hư hỏng nên để sử dụng lâu dài thường phải sấy khô rồi nghiền thành bột Vd: Bột phế liệu táo, bột phế liệu citrus…

Hình 1: Các dạng phế liệu trong chế biến rau quả.

I TỔNG QUAN VỀ PHẾ LIỆU TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ

1 Phế liệu trong chế biến quả có múi (citrus):

Trong chế biến cam, quýt, chanh, bưởi thì vỏ ngoài, cùi trắng, bã loại ra khi ép và khi chà

là phế liệu

Vỏ ngoài và cùi trắng chiếm 10-35% khối lượng quả

Bảng 1: Thành phần của quả citrus

chùm

Thanh yên

2 Phế liệu trong chế biến chuối:

Vỏ chuối: vỏ chiếm 30% khối lượng quả Về mặt sử dụng, vỏ chuối thích hợp làm thức ăn gia súc, phân bón

Bảng 2: Thành phần trong vỏ chuối

So với múi, hàm lượng tinh dầu ở vỏ hơn 20 lần, hàm lượng pectin hơn 6-7 lần, chất khoáng hơn 1.5-2 lần và vitamine C hơn 3-4 lần Từ vỏ cam, quýt thu hồi được tinh dầu, pectin, chế phẩm vitamine P, chất màu và làm được mứt

Bã loại ra khi ép gồm có vỏ múi, màng bọc tôm quả và hạt, chiếm 40-50% khối lượng quả bóc vỏ Bã loại ra khi chà chiếm 25-30% khối lượng quả bóc vỏ, trong đó hạt chiếm 10-20% Từ bã cam quýt người ta thu hồi pectin và từ hạt là dầu

Bã ép từ chanh thu hồi được acid citric

Ruột chuối phế thải:

Chuối mẫu đầu loại ra chiếm 20-30% ruột chuối đưa vào sản xuất chuối nước đường, có thể phối hợp với chuối nguyên quả để sản xuất nước chuối hay mứt chuối Tỉ lệ đầu chuối pha vào không quá 20-25%

Trong sản xuất nước chuối, lượng bã chà thải ra chiếm 10-20% ruột chuối Bả chuối chà gồm có: hạt, xơ, các ống dẫn và một phần thịt quả bám

Từ phế liệu trong chế biến chuối nước đường, từ các quả chín, có thể sản xuất nhân bánh, kem, kẹo chuối, rượu vang, cồn, giấm Bã chà chỉ làm cồn, giấm và thức ăn gia súc

3 Phế liệu trong chế biến dứa:

Hình 3: Phế liệu dứa

4 Phế liệu trong chế biến táo:

Quá trình chế biến nước táo ép có hai dạng phế liệu:

- Bã ép

Trong chế biến dứa phế liệu loại ra ở các dạng sau:

- Hai đầu quả loại ra khi cắt, chiếm 15-20% khối lượng quả

- Vỏ dứa, lõi dứa, mắt dứa, miếng vụn loại ra trong quá trình cắt gọt để làm đồ hộp dứa nước đường, đứa đông lạnh, đứa sấy nguyên dạng, chiếm 30-40%

- Bã dứa loại ra khi ép lấy dịch dứa, chiếm 20-40% khối lượng dứa đem ép

Từ phế liệu trên có thể ép trích ly lấy dịch dứa để sản xuất rượu vang, giấm, acid citric, chế phẩm bromelin, thức ăn gia súc và phân bón Ở Nhật, người ta lấy lõi dứa nguyên để đem nấu mứt miếng khô, là sản phẩm có hình thức và hương vị khá hấp dẫn

- Fugat: cặn lắng của nước sử dụng trong quá trình chế biến.

Cả hai dạng phế liệu chứa nhiều pectin, tinh bột nên được dùng để sản xuất pectin, rượu và giấm

5 Phế liệu trong chế biến quả hạch và đu đủ:

Xoài, mơ, mận, đào, điều và táo ta là các loại quả hạch Nhân quả hạch có giá trị dinh dưỡng cao vì giàu lipid và protein

Bảng 3: Thành phần protein và lipid của nhân quả hạch (tính trên khối lượng nhân)

6 Phế liệu trong chế biến cà chua:

Phế liệu trong sản xuất cà chua cô đặc và bột cà chua là vỏ quả, hạt và thịt quả lẫn vào, được thải ra ở dạng bã chà Trong bã chà cà chua có 70% nước, 22-24% hạt và 7% vỏ cà chua Từ phế liệu này, có thể thu hồi chất màu thực phẩm, dầu béo và sản xuất thức ăn gia súc

Hình 4: Phế liệu cà chua

7 Phế liệu trong chế biến rau:

Trong sản xuất đồ hộp rau tự nhiên, nước rau, puree rau, rau khô và rau lạnh đông, lượng phế liệu rau xem bảng 4

Bảng 4: Tỷ lệ phế liệu trong các loại rau củ

Loại rau củ Tỷ lệ phế liệu (%)

Hình 5: Khoai tây

II SỬ DỤNG PHẾ LIỆU TRONG CHẾ BIẾN RAU QUẢ:

1 Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến quả có múi:

a Sản xuất tinh dầu:

Tinh dầu là hỗn hợp các hợp chất hữu cơ có mùi thơm, mùi thơm của tinh dầu là mùi của cấu tử có nhiều trong tinh dầu (cấu tử chính)

VD: mùi của tinh dầu chanh là mùi của limonen (chiếm khoảng 90% trong tinh dầu chanh) Tinh dầu cam, chanh quýt rất dễ bay hơi với hơi nước, có mùi thơm, không hòa tan trong nước và khối lượng riêng nhỏ hơn nước Vì những lý do trên người ta thường dùng phương pháp chưng cất để tách tinh dầu

Thành phần của tinh dầu là những hợp chất thuộc dãy tecpen, công thức chung là (C10H16)n

và những dẫn xuất có chứa oxy của tecpen như rượu, cetone, aldehyde

Cất tinh dầu cam, chanh, quýt tốt nhất là từ vỏ tươi

Có ba phương pháp tách tinh dầu từ vỏ quả có múi: ép nguội, trích ly bằng cồn và chưng cất bằng hơi nước Bằng phương pháp ép nguội, tinh dầu thu được có chất lượng tốt nhất Chưng cất bằng hơi nước là cách thu hồi tinh dầu phổ biến nhất, triệt để nhất và rẻ tiền nhất, nhưng tinh dầu có chất lượng không cao.

 Sản xuất tinh dầu cam, chanh, quýt bằng phương pháp chưng cất:

Qui trình công nghệ:

LắngTinh dầu thô

Nước chưngPhân ly

Tinh dầu thô

Lọc

Vỏ citrus

NghiềnChưng cất lôi cuốn hơi nước

Phân lyNgưng tụ

Bã

Bã

Nghiền cũng giúp gia tăng diện tích tiếp xúc của hơi nước với nguyên liệu.

Thiết bị:

Máy nghiền búa hoặc nghiền trục

Hình 6: Máy nghiền trục đa năng

Nghiền càng nhỏ thì hiệu suất phá vỡ các tế bào càng cao nhưng dễ gây tắc ống dẫn hơi (tinh dầu + nước) và độ xốp bé làm ảnh hưởng đến quá trình chưng cất

Kích thước nguyên liệu sau nghiền tốt nhất là: 2x2mm

Hình 7: Cấu tạo tháp chưng cất lôi cuốn hơi nước và mâm chưng

Tháp chưng cất dạng hình trụ, có nồi hơi riêng

Tỷ lệ giữa đường kính và chiều cao thiết bị: D/H = 1-2

Thể tích thiết bị: 1.5-15 m3 Ở nước ta thường sử dụng thiết bị có thể tích < 3m3, việc cung cấp nhiệt và vận hành khá dễ dàng

Nhiệt độ hơi nước ≤ 100oC

Áp suất dư trong tháp chưng cất: 20-30 mmHg

Thời gian chưng cất: 2.5-4 h

Khi bắt đầu chưng cất, mở van hơi cho hơi vào thiết bị, lúc đầu mở từ từ để đuổi không khí trong thiết bị và làm cho hơi phân phối đều trong toàn bộ khối nguyên liệu Ngoài ra, mở từ từ van hơi để nguyên liệu không bị cuốn theo hơi gây tắc ống dẫn hỗn hợp hơi

Nguyên liệu được phân bố đều trên mâm chưng Chiều dày của mâm từ 8-10 mm, mặt mâm được đột hoặc khoan lỗ hoặc có thể được làm bằng những thanh sắt đan Thường thì tiết diện các lỗ mâm bằng 1/2 diện tích bề mặt mâm Bề mặt mâm chưng được uốn cong lượn sóng để gia tăng diện tích tiếp xúc với hơi nước

Nguyên liệu nạp vào thiết bị không được chặt quá làm cho hơi khó phân phối đều trong toàn bộ khối nguyên liệu và không được quá lỏng, quá xốp sẽ làm cho hơi dễ dàng theo những chỗ rỗng đi ra mà không tiếp xúc với toàn khối nguyên liệu

Các lỗ phân phối hơi bố trí hướng về phía đáy nồi cất để cho hơi phân phối đều và lỗ không bị tắc do nguyên liệu rơi vào Tổng tiết diện các lỗ phân phối hơi bằng 2 lần tiết diện ống phân phối hơi, tiết diện của ống phân phối hơi lấy bằng tiết diện của ống dẫn hơi vào thiết bị và

được xác định theo lượng hơi nước cần thiết dùng để chưng cất trong 1h Tốc độ hơi ở đây thường là 20m/s.

 Ngưng tụ:

Mục đích:

Ngưng tụ hỗn hợp hơi thành lỏng

Hạ nhiệt độ hỗn hợp lỏng vừa ngưng xong đến nhiệt độ yêu cầu

Hai quá trình này thường không có ranh giới rõ rệt nhưng để tiện cho việc tính toán ta xem hai quá trình này nối tiếp nhau

Thiết bị:

Thiết bị ngưng tụ kiểu ống xoắn ruột gà, ống chùm, thiết bị ngưng tụ loại đĩa

Hỗn hợp hơi tinh dầu và nước từ thiết bị chưng cất qua vòi voi vào thiết bị ngưng tụ, ở đây hỗn hợp hơi sẽ truyền ẩn nhiệt bốc hơi cho nước lạnh và ngưng tụ thành nước Theo thực tế sản xuất, người ta rút ra những số liệu thực nghiệm sau:

• 1 m3 thế tích của thiết bị chưng cất cần 2-2.5 m2 diện tích làm lạnh

• 1 m2 diện tích làm lạnh sẽ ngưng tụ được 25 l hỗn hợp tinh dầu + nước trong 1h

• 1 l hỗn hợp tinh dầu + nước ngưng tụ được cần 10-28 l nước dùng làm lạnh (tính nhiệt độ nước làm lạnh 10-15oC)

Cần chú ý khi chọn nhiệt độ nước làm lạnh nên chọn nhiệt độ nước ở mùa nóng nhất Hỗn hợp lỏng sau ngưng tụ phải có nhiệt độ không lớn hơn 40oC, nếu lớn hơn nhiệt độ này thì khả năng hòa tan tinh dầu trong nước lớn, nếu nhiệt độ hỗn hợp quá thấp thì sẽ tốn nước làm nguội đồng thời tinh dầu sẽ bị đông đặc gây tắc ống truyền nhiệt, do đó nên chọn trong khoảng 35-40oC

Hình 8: Thiết bị phân ly dầu nước

Hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu : Gồm các bộ phận sau: thiết bị chưng cất, thiết bị ngưng tụ, thiết bị phân ly

Hình 9: Hệ thống thiết bị chưng cất tinh dầu

Xử lý tinh dầu thô sau khi chưng cất: Tinh dầu ra khỏi thiết bị phân ly là tinh dầu thô,

còn chứa nhiều tạp chất như nước, một số các hợp chất hữu cơ như chất màu, nhựa, sáp hòa tan vào nên để nâng cao chất lượng tinh dầu và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình bảo quản tinh dầu phải tiến hành xử lý tinh dầu, quá trình này gồm các công đoạn sau:

 Lắng:

Mục đích:

Thiết bị tách tinh dầu nhẹ hơn nước

Thể tích của thiết bị phân ly thường chọn bằng 10% thể tích của thiết bị chưng cất

3-Ống tháo tinh dầu và nước cần bố trí sao cho tinh dầu và nước chảy thành dòng riêng biệt

Nếu thể tích của thiết bị phân ly lớn hơn 80 l thì nên dùng loại thiết bị phân ly có nhiều ngăn hoặc nhiều thiết bị phân ly để quá trình phân ly được thuận tiện hơn

Sau phân ly ta được tinh dầu thô và nước chưng Tinh dầu thô được xử lý để được tinh dầu thành phẩm, nước chưng cho ra bể tiếp tục phân ly để tận thu tinh dầu

Tách bớt các tạp chất vô cơ, hữu cơ và một số tạp chất khác lẫn vào tinh dầu

Thiết bị:

Sử dụng thiết bị lắng có đáy hình côn

Thời gian lắng 24-48 h

 Lọc:

Mục đích:

Tách các tạp chất vô cơ, hữu cơ có kích thước nhỏ

Thiết bị:

Thường dùng thiết bị lọc khung bản để thực hiện quá trình lọc

 Sấy khô nước:

Để có Na2SO4 khan cần có lò nung để loại hết nước liên kết với Na2SO4

Na2SO4 không chỉ hút nước mà còn hút tinh dầu Nếu dùng phương pháp liên tục thì tỷ lệ hao tổn là 10%, phương pháp gián đoạn thì tổn thất cao hơn Nếu muốn tận thu tinh dầu thì sau khi tách nước ta phải hòa tan Na2SO4 lại trong nước để dầu tách lớp

Thiết bị:

I: Thiết bị làm việc gián đoạn, sau khi làm khô nước, đem lọc để tách Na2SO4

II: Thiết bị làm việc liên tục, Na2SO4 nằm giữa 2 lớp lưới

Sau khi tách nước xong, Na2SO4 được đem đi sấy khô, nung để sử dụng lại

Tinh dầu sau khi lắng lọc và sấy khô nếu có màu trong sáng thì nhập kho bảo quản, nếu có màu sẩm, xấu thì dùng than hay đất hoạt tính để hấp phụ màu Tùy thuộc vào cường độ màu có thể dùng lượng than từ 1-2 %

Tinh dầu cam, chanh, quýt thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước chứa nhiều tecpen và seckitecpen nên dễ bị oxy hóa ở điều kiện thường, do đó sau khoảng 5 tuần bảo

quản đã có mùi khó chịu Phải tách bớt tecpen và seckitecpen bằng cách hòa tan tinh dầu trong cồn cao độ (96 %V), tinh dầu sẽ hòa tan hoàn toàn, các tạp chất khác như cellulose, tinh bột… không hòa tan được trong cồn Sau đó thêm nước cất vào để hạ nồng độ cồn đến 65 %V, các dạng tecpen sẽ không hòa tan ở cồn thấp độ nổi lên trên, lọc đi ta sẽ thu được tinh dầu không còn tecpen Tiến hành tách phân đoạn các loại tinh dầu theo nồng độ cồn giảm dần ta sẽ thu được các loại tinh dầu

có cường độ mùi giảm dần, sử dụng cho các mục đích khác nhau

Tinh dầu cam, chanh, quýt đã loại tecpen cần đóng trong các chai lọ có màu, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng, không khí

 Sản xuất tinh dầu cam, chanh, quýt bằng phương pháp trích ly:

Nguyên liệu là vỏ cam, chanh, quýt, nếu cần bảo quản để sản xuất lâu dài thì nghiền nhỏ (10*6 mm) và ngâm trong dung dịch muối ăn 25 %

Nguyên liệu được ngâm trong cồn thực phẩm 80 %V trong thùng nhôm, sau 48 giờ, chiết

ra và thay bằng cồn cao độ hơn (90-94 %V), ngâm tiếp trong 24h, tỉ lệ cồn và vỏ sao cho đủ để ngập hết vỏ trong thùng, cồn ngâm xong đem cất để lấy riêng từng phần Phần đầu đục, để riêng ra để cất lại, phần kế đó trong, có mùi thơm là thành phẩm

Loại có độ cồn 60 %V trở lên trộn chung lại để pha nước ngọt, loại 15-60%V cho vào nồi cất để cất lại

 Sản phẩm:

Hình 10: Sản phẩm tinh dầu từ vỏ citrus

Tinh dầu hòa tan trong cồn (đã loại tecpen) sau khi tách phân đoạn thu được ba loại:

• Tinh dầu có cường độ mùi nặng nhất để phối chế xà phòng thơm, kem đánh răng

• Tinh dầu có cường độ mùi nhẹ hơn dùng trong chế biến bánh kẹo

• Tinh dầu có cường độ mùi nhẹ nhất dùng để gia hương nước ngọt, rượu mùi

Tinh dầu cam, chanh chứa nhiều chất chống oxi hóa D-limonene tốt cho sức khỏe

Sử dụng trong các quá trình chế biến thực phẩm khác

Bảng 5: Phạm vi ứng dụng của tinh dầu quả có múi

VD: Chế biến nước sốt marinade cho gà nướng: 4 muỗng mật ong + 2 muỗng mù tạc + 2 giọt tinh dầu cam (hoặc tinh dầu chanh) + 1 muỗng jam mơ => khuấy đều => phủ lên gà nướng

b Sản xuất pectin:

Qui trình công nghệ:

Trích ly pectin

Cùi, bã Nước nóng

Pectin

Lọc

Thanh trùng

Rót bao bì Bao bì

Ép

Bã ép

Dịch lọc

Cô đặc chân không

Bã lọc

Dịch ép

Giải thích qui trình:

 Xử lý đắng:

Mục đích:

Loại bỏ glucoside sót lại: rửa bằng nước ấm (50–60oC)

Vô hoạt enzyme pectinase: đưa nhiệt độ lên 95–98oC

Thiết bị:

Hình 11 : Máy rửa băng chuyền

Sử dụng hệ thống băng tải có đục lỗ, được nhúng một phần trong bể nước Vỏ và bã được cho vào máng dẫn nguyên liệu rồi theo băng tải đi qua bể nước, trước khi ra ngoài tiếp tục được rửa bằng vòi phun nước áp lực cao

 Xay:

Mục đích

Chuẩn bị, giúp tăng hiệu suất cho quá trình trích ly

Hiệu quả nghiền đạt được khi phần lớn tế bào bị tác dụng, song vì kích thước tế bào khá nhỏ nên chỉ một số nhỏ tế bào bị phá hủy

Yêu cầu

Kích thước miếng xé: càng nhỏ càng thu được nhiều dịch ép.

Tạo điều kiện tốt cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu (tăng hệ số truyền nhiệt) Tuy vậy nếu nghiền quá nhỏ, thì khi ép sẽ không tạo thành rãnh thoát nước quả, cũng làm giảm hiệu suất ép

Thiết bị: Máy nghiền dao cong.

Cắt nhỏ hay xay nghiền đều tác dụng cơ học để thay đổi hình dạng và kích thước của nguyên liệu, mục đích là để chuẩn bị cho quá trình ép được dễ dàng

Lưỡi dao là bộ phận hoạt động chủ yếu của thiết bị xay Cấu tạo lưỡi dao gồm có hai loại: lưỡi phẳng để cắt nguyên liệu mềm, lưỡi răng để cắt nguyên liệu cứng Để tăng hiệu suất cho quá trình ép, người ta thường dùng máy nghiền dao cong

Hình 12: Máy nghiền dao cong

1 phễu nhận nguyên liệu; 2 trục đĩa quay; 3 lưỡi dao cong

 Trích li:

Mục đích:

Khai thác, chiết rút pectin: đun nóng trong nước chứa acid (chlohydride, sulfuric, sulfurơ),

sử dụng lượng nước gấp ba lần lượng vỏ khô, pH=1.3 – 1.4, nhiệt độ 90–100oC và thời gian đun là khoảng 1 h

Ảnh hưởng của các yếu tố đến quá trình:

Nguyên liệu:

+ Kích thước và hình dạng của nguyên liệu

+ Thành phần hóa học của nguyên liệu

Ẩm và sự phân bố ẩm trong nguyên liệu (ẩm tăng, tốc độ trích ly thấp do nước liên kết với protein và các hợp chất háo nước, ngăn cản sự thấm sâu của nước vào bên trong)

Quá trình và thiết bị:

+ Tỉ lệ dung môi: nguyên liệu

+ Nhiệt độ: ảnh hưởng đến tốc độ khuếch tán và độ nhớt

1 cửa nhập liệu; 2 cửa cấp hơi; 3 cửa tháo bã

4 van xả hơi; 5 cánh khuấy; 6 trục khuấy

7 đồng hồ đo áp suất

Quá trình thủy phân kết thúc khi độ khô dung dịch đạt 2% (pectin 0.7–1.0%; đường 1.0–1.3%) Một ít tạp chất như tinh bột và protein lẫn với pectin sẽ được loại bỏ nhờ các enzyme phân giải protein Việc xử lý này được thực hiện ở pH = 4.5 – 5 (điều chỉnh bằng dung dịch natri cacbonate) và ở nhiệt độ 40–50oC.

 Ép

Mục đích: khai thác, thu dịch lỏng.

Khi đã loại bỏ hết tinh bột (kiểm tra bằng iod), điều chỉnh pH dung dịch tới 3 bằng cách thêm acid citric rồi đưa nhiệt độ lên 80oC để làm mất hoạt tính của enzyme Dung dịch có thể được làm mất màu nhờ anhydride sulfurơ, rồi cho lọc ép sau đó dung dịch pectin được làm sạch và lắng gạn, thu dung dịch pectin trong suốt

Thiết bị: sử dụng thiết bị ép thuỷ lực.

Hình 14: Máy ép thuỷ lực.

Bã sau khi nghiền sẽ được rải trên nylon hoặc vải làm bằng sợi tổng hợp và được định thành dạng tấm (“cheese”) có độ dày khoảng 10cm

Các tấm được tách biệt với nhau bởi các giá bằng gỗ hoặc plastic

Độ cao của các tấm là khoảng 1 m

Sau đó, 2–3 trục ép (nằm xung quanh trục của khối nguyên liệu) sẽ nén từ trên xuống

Áp lực ép có thể lên đến 200 atm

Dịch lỏng sẽ được thu qua máng hứng dưới máy ép

Máy ép thủy lực cho hiệu suất ép khá cao (khoảng 55 – 60%) Tuy nhiên mức độ cơ giới hóa của máy không cao, sự chuẩn bị trước khi ép, rửa thiết bị đều phải làm thủ công

 Lọc:

Mục đích:

Phân riêng hỗn hợp không đồng nhất qua lớp lọc

Tách tạp chất

Cải thiện độ trong với sự hỗ trợ của bột trợ lọc

Những biến đổi trong quá trình lọc:

Biến đổi vật lý: Khối lượng riêng hỗn hợp giảm, nhiệt độ giảm

Biến đổi hóa lý: Chỉ còn một pha đồng nhất

Biến đổi về mặt cảm quan: Tăng độ trong

Thiết bị: Thiết bị lọc khung bản

Thiết bị làm việc gián đoạn, huyền phù nhập vào liên tục, nước trong chảy ra liên tục, còn tháo bã theo chu kỳ

Thiết bị lọc khung bản được cấu tạo chủ yếu bởi khung và bản: khung giữ vai trò chứa bã lọc và là nơi nhập huyền phù vào, bản tạo ra bề mặt lọc với các rãnh dẫn nước lọc Khung và bản thường được chế tạo có dạng hình vuông và phải có sự ghép kín giữa khung và bản, được xếp liên tiếp nhau trên giá đỡ, giữa khung và bản là vật ngăn lọc

Hình 15: Thiết bị lọc khung bản

Huyền phù vào theo đường nhập liệu sau đó phân ra theo số lượng khung tràn vào khoang trống, dưới áp suất nước lọc đi qua vách ngăn lọc theo các rãnh trên bản chảy xuống và nhờ van được lấy ra ngoài Bã được giữ trên bề mặt của vật ngăn lọc và được chứa trong khung Khi bã trong khung đầy thì dừng bơm nước nóng vào để rữa bã nhằm trích ly thêm chất hòa tan nhưng hiệu quả không cao

 Cô đặc:

Mục đích:

Khai thác: Tăng nồng độ chất khô trong dịch chiết

Bảo quản: Ức chế vi sinh vật phát triển do nhiệt độ

Thông số:

Độ khô 10%, thu chế phẩm pectin hàm lượng 4 – 5 %

Cô đặc trong chân không ở nhiệt độ 55-60oC và độ chân không từ 600 mmHg trở lên.Trung bình 100 kg cùi quả cho 50-70 l dung dịch pectin độ khô 10%.

Thiết bị: cô đặc chân không

Hình 16: Thiết bị cô đặc chân không

Hiện tượng tổn thất chất khô do bị lôi cuốn bởi hơi thứ: Hơi thứ khi thoát ra khỏi thiết bị

cô đặc có thể bị lôi cuốn theo một số cấu tử ở trạng thái sương mù Hiện tượng này xảy ra khi ta gia nhiệt làm cho sự sôi của dung dịch nhân sâm diễn ra quá mãnh liệt Thông thường, các thiết bị

cô đặc có không gian hoặc bộ phận tách sương mù nhằm hạn chế sự tổn thất chất khô do hơi thứ lôi cuốn theo

Thiết bị gồm 3 phần cơ bản: buồng đốt ngoài, buồng bốc và thiết bị ngưng tụ

 Đóng chai: nhiệt độ 75-79oC

Mục đích:

Bảo quản: Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sản phẩm

Hoàn thiện: Tạo sự thuận tiện trong phân phối, lưu kho, tạo hình thức đẹp hấp dẫn người tiêu dùng

Thiết bị: Máy chiết rót chai tự động dạng tròn.

Hình 17: Máy chiết rót chai

 Thanh trùng: Pectin cô đặc có thể bảo quản bằng SO2 không qua thanh trùng.

Mục đích:

Bảo quản: Hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào sản phẩm

Thiết bị: Thiết bị thanh trùng tunnel Thanh trùng ngoài bao bì

Hình 18: Thiết bị thanh trùng tunnel

 Để thu pectin ở dạng bột người ta đông tụ pectin lỏng bằng cồn ethylic 95oC rồi lọc tách pectin khỏi hỗn hợp rượu - nước Kết tủa pectin được rửa lại bằng cồn 90oC, đem sấy ở 60-70oC đến khi độ ẩm còn 3-4%, nghiền nhỏ và đóng bao

 Sấy chân không:

Mục đích:

Chế biến: dịch trích được phân tán thành các hạt nhỏ li ti trong buồng sấy rồi tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy Do đó, hơi nước sẽ được bốc hơi đi nhanh chóng, ta thu được sản phẩm dạng bột

Bảo quản: bột thu được có hàm ẩm thấp (3-4 %) nên sẽ kéo dài thời gian bảo quản

Thiết bị sấy chân không:

Hình 19: Máy sấy chân không trụ tròn

Trước khi nấu mứt, cùi đã ngâm phải được rửa kỹ, sau đó ngâm trong syrup 30-35% trong

2 ngày Khi đó do khuếch tán, nồng độ đường trong syrup giảm, người ta rót syrup ra và cô đặc lên 30-35% độ khô rồi cho cùi vào nấu trong 5-7ph Cho acid citric tỷ lệ 0,12-0,15% so với cùi Sau

đó để nguội và tiếp tục cho khuếch tán tự nhiên

Việc cô đặc từng bậc để nâng nồng độ syrup lên hàng ngày là 5%, cho đến khi đạt 75% Lấy cùi thấm đường ra khỏi syrup và để khô tự nhiên, hoặc sấy ở nhiệt độ không quá 50oC

Hình 20: Mứt rim từ vỏ citrus

2 Các hướng sử dụng phế liệu trong chế biến chuối:

a Sản xuất rượu chuối:

Cứ 100kg phế liệu ruột chuối thu được khoảng 20 l rượu 40o.

Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm:

 Chỉ tiêu hóa học:

• Hàm lượng cồn ở 20oC (%v/v): theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất

• Hàm lượng acetaldehyde trong 1l ethanol 100o: ≤ 50 mg

• Hàm lượng este, tính bằng miligam este etylaxetat trong1 l rượu 1000, không lớn hơn

• Hàm lượng rượu bậc cao tính theo tỷ lệ hỗn hợp izopentanol và izobutanol 3:1, tính bằng miligam trong 1l etanol 100o: tùy thuộc vào nhà sản xuất

• Hàm lượng furfurol, mg/l: vết

 Giới hạn nồng độ kim loại tối đa:

• Asen (As): max 0.2 mg/l

b Sản xuất kẹo chuối:

Ruột chuối sau khi chà cô đặc đến độ khô 70% Chuối cô đặc chứa 25-30% đường khử; 22-27% saccharose; 0,9-1,1% acid Để bảo quản dài ngày cần trữ trong nước lạnh 5-7oC hoặc bổ sung 1% NaHSO3 hay 0,2% acid sorbic

Chuối cô đặc được phối chế như sau:

Chuối cô đặc 8 phần; đường kính 5 phần; đường nha 2,5 phần Và cô đặc hỗn hợp đến khi

độ ẩm còn 9-10% Có thể bổ sung thêm lạc, vừng, dừa, gừng, sữa bột để thành các loại kẹo khác nhau

Sau khi để nguội, cắt kẹo thành miếng rồi bao gói bằng các lớp giấy: trong cùng là giấy tinh bột (ăn được) để chống dính và khi ăn không phải bóc; giữa là giấy thiếc hay giấy nhôm, giấy tẩm paraffin vazolin để chống ẩm, ngoài cùng là giấy nhãn

Bảng 6: Hợp phần bổ sung vào kẹo chuối (phần khối lượng)

Loại kẹo

chuối

Hợp phần

Đặc biệt

Xuất khẩu

Hỗn hợp