công nghệ chế biến bánh SNACK

Trong sản xuất bánh snack, ở nhiệt độ cao sodium bicacbonat bị phân giải giải phóng CO2, góp phần làm tăng kích thước của hạt tinh bột ép đùn, làm cho cấu trúc sản phẩm nở xốp hơn.. Hầu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

1.1 Nguyên liệu chính:

1.1.1 Bột bắp:

 Đặc điểm nguyên liệu:

- Bột bắp được sử dụng rộng rãi nhất trong sản xuất sản phẩm snack Bắp được

sử dụng nhiều vì giá thành thấp và nở tốt ngay cả khi ép đùn với phương thức đơn giản nhất

- Bột bắp dùng sản xuất bánh snack là loại bột bắp vàng (yellow corn flour hoặc maize flour), được nghiền từ hạt bắp khô màu vàng

- Bột bắp có chứa 25% amylose, hàm lượng protein trong khoảng 6-10%, ẩm trung bình khoảng 9,5% kích thước hạt trung bình 5 -20µ

- Thành phần chính của protein trong bột bắp là zein (protein prolamine) Zein

có nhiều loại polypeptide khác nhau khoảng 14 - 17 loại theo Wilson (1984), và không tạo gluten nên khi làm snack người ta thường trộn với bột mì Zein khi kết hợp với nước tạo bột nhào dễ đàn hồi và dễ biến đổi

Bảng 1: Thành phần hạt tinh bột bắp theo tài liệu “ Snack food”

Tổng Amylose (%) 25,0

Protein (%) 0,3

Phosphorus (mg/100g) 14,2

Lipit (g/100g) 0,07

Lipit tự do (g/100g) 0,07

Lipit liên kết (g/100g) 0,03

Lượng tro (g/100g) 0,2

Độ ẩm (%) 9,5

1.2 Nguyên liệu phụ và phụ gia:

1.2.1 Bột mì

 Đặc điểm nguyên liệu:

Bột mỳ thường được dùng một lượng nhỏ trong sản xuất bánh snack Bột mì có kích thước hạt khá lớn (20 - 40µm) nên có khả năng phồng nở tốt khi ép đùn Tuy

nhiên, hàm lượng protein cao 8 -15% và khả năng hình thành cấu trúc bền chặt của gluten nên gây khó nở Khi áp lực đủ cao để tạo ra các bong bóng khí thì gluten sẽ cố định cấu trúc và tạo ra độ chắc, giòn cho sản phẩm ép đùn

1.2.2 Silicon dioxide:

Silicon dioxide là một phụ gia được sử dụng trong thực phẩm như là một chất dinh dưỡng và có tác dụng chống vốn cục, chống kết dính Nó đóng vai trò như một tác nhân giúp nguyên liệu lưu thông tốt trong máy ép đùn đối với các sản phẩm có bột

1.2.3 Sodium bicacbonat:

- Sodium bicacbonat có nhiều ứng dụng trong thực phẩm Trong sản xuất bánh snack, ở nhiệt độ cao sodium bicacbonat bị phân giải giải phóng CO2, góp phần làm tăng kích thước của hạt tinh bột ép đùn, làm cho cấu trúc sản phẩm nở xốp hơn

1.2.4 Sodium pyrophosphate:

- Ứng dụng: sodium pyrophosphate có nhiều ứng dụng trong công nghiệp dệt vải, giấy, in và nhuộm Nó cũng có nhiều ứng dụng trong hóa học như là chất phụ gia trong kem đánh răng Còn trong sản xuất bánh snack nó đóng vai trò là chất nhũ hóa và chất phân tán Nhìn chung không tham gia vào công thức ép đùn mà nó được dùng như là một tác nhân duy trì sự khô bột và làm cho cấu trúc tế bào không

bị phá vỡ trong thời gian trương nở

1.2.5 Dầu ăn:

 Đặc điểm:

- Bột bắp được pha trộn với lipid (dầu ăn) và nước trong thiết bị đảo trộn để sự

ép đùn đạt được độ ẩm và hàm lượng lipid mong muốn

- Dầu được bổ sung khoảng 4 % so với tinh bột Nó đóng vai trò như là chất bôi trơn để làm giảm năng lượng hoạt hóa cần thiết trong quá trình ép đùn Lipid được

- cho vào trước quá trình ép đùn nhằm tạo ra mạng lưới kích thước hạt lớn dễ bong ra và hình dạng bên ngoài xốp Hiệu quả của lipid còn phù thuộc vào loại lipid

Hình 1: Lỏi cấu trức của hạt tinh bột bắp ép đùn không có phối trộn với dầu

Hình 2: Lỏi tinh bột bắp ép đùn có phối trộn với dầu

- Thành phần của dầu ăn Marvela: Dầu Canola, dầu Nành, dầu Olein Hỗn

hợp dầu Palm Olein, dầu đậu nành tinh luyện và dầu Canola giàu chất dinh dưỡng, thích hợp cho mọi đối tượng không có cholesterol, tránh các bệnh nghẽn tắc mạch

1.2.6 Nước:

Độ ẩm là thành phần quan trọng nhất điều khiển quá trình ép đùn Hầu hết các sản phẩm sẽ được làm khô sau khi ép đùn, điều chỉnh lượng ẩm sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc, độ dày, sự gel hóa tinh bột và hương của sản phẩm Lý do nước đóng vai trò ảnh hưởng sâu sắc trong quá trình vì ảnh hưởng đến vận tốc làm hồ hóa tinh bột Ở hàm

ẩm cao và tốc độ hồ hóa thấp, năng lượng cần thiết cho quá trình bên trong giảm, kết quả là vòng xoắn rô to quay chậm lại và nhiệt độ sản phẩm thấp

1.2.7 Hương liệu:

Bột hương sữa dừa, bột hương phô mai, bột hương rau cải, bột hương bắp ngọt, bột hương hải sản đã được pha sẵn với thành phần chủ yếu là đường và hương liệu

CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH SNACK 2.1 Quy trình công nghệ sản xuất bánh snack bắp:

2.2 Thuyết minh quy trình:

2.2.1 Giai đoạn phối trộn:

 Mục đích: Phối trộn đồng đều giữa các nguyên liệu, chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình ép đùn, tạo cho nguyên liệu có các tính chất phù hợp với thiết bị ép đùn và yêu cầu của bán thành phẩm sau quá trình ép đùn Theo mục đích công nghệ thì giai đoạn phối trộn là mục đích Chuẩn Bị, theo Khoa Học Tự Nhiên (KHTN) là đây

là phương pháp Vật Lý (Cơ Lý)

Bảng 2: tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu

Thành phần nguyên liệu/phụ gia Tỉ lệ

Sodium dicarbonat 0,72%

Sodium pyrophosphate 0,36%

Silicon Dioxide 0,72%

 Các biến đổi của nguyên liệu: Các hạt tinh bột trong nguyên liệu sẽ hút ẩm và trương nở Các nguyên liệu được phối trộn đồng đều với nhau

 Yêu cầu: Nguyên liệu đạt ẩm mong muốn và các thành phần phối trộn đồng đều nhau mà không vón cục

2.2.2 Ép đùn áp lực cao:

 Mục đích: Làm chín sản phẩm, tạo cấu trúc phồng nở, giòn xốp cho sản phẩm Theo mục đích công nghệ thì đây là mục đích Chế Biến Theo KHTN là phương pháp Vật Lý (Nhiệt Lý)

 Những biến đổi trong giai đoạn ép đùn

o Biến đổi hình thành cấu trúc sản phẩm:

Khi nguyên liệu được nhập vào trong thiết bị, dọc theo chiều dài máy có thể trải qua 3 giai đoạn: giai đoạn phối trộn, giai đoạn nhào trộn và giai đoạn nấu-định hình Mỗi giai đoạn có các biến đổi khác nhau của nguyên liệu, khi thoát ra khỏi thiết

bị, nguyên liệu sẽ được định dạng thành sản phẩm cuối

Hình 3: Những giai đoạn biến đổi của nguyên liệu trong máy ép đùn

- Giai đoạn phối trộn:

Đây là giai đoạn đầu khi nguyên liệu mới nhập vào trong thiết bị Tại vùng nạp nguyên liệu này, đường kính trục vis thường nhỏ hay bước vis thưa, tức là không gian chứa nguyên liệu nhiều Áp lực và nhiệt độ chưa cao nên cấu trúc của nguyên liệu ít

có biến đổi Tuy nhiên, các hạt nguyên liệu lúc này tách rời nhau, có thể làm chảy ra

từ từ và vận tải vào trong buồng ép Không khí được hạn chế vào trong nguyên liệu và hạt nguyên liệu Nguyên liệu vừa vào được nén nhẹ trong khu vực này, không khí bị đuổi ra Nước bắt đầu đi vào trong hạt nguyên liệu để phát triển cấu trúc, độ nhớt và tăng cường sự trao đổi nhiệt

- Giai đoạn nhào trộn:

Trong giai đoạn này nhiệt độ và áp suất tăng dần, nguyên liệu sẽ tiếp tục được nén Chất ép đùn bắt đầu mất đi một ít tính chất hạt, các cấu tử nhất là nước được trộn đều, khuyếch tán vào bên trong cấu trúc của nguyên liệu Hình thành liên kết hydro giữa nước và các phân tử có chứa nhóm háo nước như: protein, amylose, amylose pectin, pentosane… Nguyên liệu trương nở lên, bắt đầu hình thành mạng lưới cấu trúc như bột nhào, các phân tử dễ tan sẽ khuyếch tán vào trong môi trường lỏng Khối nguyên liệu trở nên đặc hơn

- Giai đoạn nấu - định hình:

Vùng không gian dành cho nguyên liệu rất ít, nguyên liệu bị dồn nén tạo nên áp

suất và nhiệt độ cao Đây là giai đoạn nguyên liệu bị biến đổi một cách sâu sắc nhất Dưới áp lực cao, các lực tác dụng lên nguyên liệu theo hai hướng ngược nhau có tác dụng phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột và xé rách bó sợi protein Mức độ phá hủy này tùy thuộc vào độ lớn của lực cắt do trục vis tác dụng lên nguyên liệu Nhiệt độ tăng cao làm tăng chuyển động nhiệt của các phân tử Các chuyển động nhiệt hỗn loạn này có khuynh hướng phá vỡ cấu trúc bậc ba làm biến tính protein, hạt tinh bột bị hồ hóa và có thể bị cắt ngắn mạch hay thậm chí phá vỡ cấu trúc phân tử làm cho khối nguyên liệu thay đổi từ trạng thái chảy rời thành trạng thái chảy dẻo

- Kết thúc giai đoạn nấu:

Nguyên liệu có dạng khối dẻo hay lỏng và chịu áp lực rất cao Nhiệt độ bên trong dịch bột lỏng lúc này ở nhiệt độ khoảng 134-1400C, áp suất 40 - 50 áp suất khí quyển Dòng lỏng chảy đi qua lổ khuôn dưới áp lực giảm đột ngột, các phân tử có kích thước nhỏ như khí, nước, chất mùi có năng lượng cao được giải phóng sẽ chuyển động rất nhanh hỗn loạn theo mọi hướng, các bong bóng khí được tạo ra và giản nở bên trong dịch để hình thành bọt và nở ra cho đến khi vách tế bào đạt đến giới hạn nở của thành tế bào và đứt gãy giải phóng khí Các phân tử khí và hơi sẽ phá vỡ cấu trúc mạng và định hình Yếu tố ảnh hưởng đến việc nở ra của hạt tinh bột ở độ ẩm thấp này là sức chịu của thành tế bào và áp suất khí

Những biến đổi của các thành phần khác: Ngoài protein và tinh bột có vai

trò tạo khung mạng, các chất khác cũng sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm cuối

Các chất xơ phân tử lớn như xenlulose và ligin khá bền hầu như không bị thay đổi về kích thước Các phân tử này liên kết với khung mạng sẽ làm giảm độ nở xốp Tuy nhiên, các chất xơ hòa tan như hemicelluloses và pectin có thể bị cắt mạch, giảm

khối lượng phân tử và tham gia các liên kết với phân tử tinh bột thông qua liên kết hydro nên không ảnh hưởng lớn đến độ xốp

Các chất béo do tác động của trục vis sẽ phá vỡ cấu trúc tế bào và giải phóng chất béo dưới dạng tự do Chất béo sẽ nóng chảy, bôi trơn và làm nhiệt độ sản phẩm tăng cao hơn Chất béo cũng liên kết với protein qua nhóm cầu béo và liên kết với tinh

bột qua quá trình hấp thụ vào các vòng xoắn của amylose Các liên kết này tạo thành màng chất béo nhốt các bóng khí và hơi nước làm cho sản phẩm phồng nở tốt hơn Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, muối và các khoáng chất hầu như không bị ảnh hưởng Đường bị caramel hóa hay Maillard tạo mùi và màu sắc của sản phẩm ép đùn Các vitamin: A, B1, C hầu như bị phân hủy bởi nhiệt Các hợp chất tạo màu, hương có thể bị phân hủy bởi nhiệt và bay hơi Các enzyme amylase và một số chất độc tự nhiên

có trong nguyên liệu bị phân hủy Trong suốt quá trình ép đùn nguyên liệu trải qua rất nhiều sự chuyển đổi hóa học và cấu trúc như là sự hồ hóa tinh bột , sự phá hủy protein, sự kết hợp giữa amylase và lipid, phân hủy vitamin và chất màu

Một sự thay đổi nhỏ trong quá trình ép đùn ảnh hưởng đến tính chất mong muốn của sản phẩm cũng như là chất lượng sản phẩm cuối cùng

Sự chuyển đổi tính chất vật lý và hóa học trong quá trình ép đùn phụ thuộc vào loại tinh bột, sự có mặt của các thành phần như: đường, hàm lượng ẩm, tốc độ nạp nguyên liệu, thời gian nguyên liệu bên trong máy ép đùn, chiều hướng quay của trục, tốc độ quay của trục và nhiệt độ của trục được cài đặt Hàm lượng ẩm là một trong những tham số quan trọng nhất trong quá trình ép đùn tinh bột

2.2.3 Cắt thanh:

 Mục đích: Cố định kích thước, chiều dài cho bánh để thuận tiện cho quá trình đóng gói, vận chuyển Theo mục đích công nghệ thì giai đoạn này có mục đích Chuẩn Bị Theo KHTN là phương pháp Vật Lý (Cơ Lý)

 Yêu cầu: Bánh sau khi qua máy cắt không bị biến dạng về hình dạng đạt được chiều dài mong muốn là 11cm

3.2.4 Nướng bánh:

 Mục đích: tăng độ giòn xốp và cố định tính chất của sản phẩm, giảm độ ẩm xuống còn 2-3% thuận tiện cho quá trình bảo quản về sau Theo mục đích công nghệ thì đây là mục đích Bảo Quản, Hoàn Thiện Theo KHTN là phương pháp Vật Lý (Nhiệt Lý)

 Yêu cầu: Bánh sau khi nướng có cấu trúc giòn xốp

3.2.5 Tẩm gia vị:

 Mục đích: Tạo hương vị đặc trưng cho dòng sản phẩm Theo mục đích công nghệ thì đây là mục đích Hoàn Thiện Theo KHTN là phương pháp Vật Lý (Cơ Lý)

3.2.6 Đóng gói:

 Mục đích: Giúp cho sản phẩm không tiếp xúc với không khí và các tác nhân về nhiệt độ, ẩm độ, vi sinh bên ngoài làm cho bánh giữ được những tính chất đặc trưng Bao bì giúp người tiêu dùng nhận dạng được sản phẩm cũng như có được những thông tin cơ bản về sản phẩm Theo mục đích công nghệ thì giai đoạn này có mục đích Hoàn Thiện Theo KHTN là phương pháp Vật Lý (Cơ Lý)

 Yêu cầu:

Bao bì sau đóng gói không được hở mí, lệch mí, sản phẩm không bị biến dạng

3.3 Yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm:

Công đoạn ép đùn là công đoạn chính quyết định đến tính chất và chất lượng của sản phẩm Ở công đoạn chính thì nhiệt độ và áp suất là hai thông số công nghệ quyết định phần lớn chất lượng của sản phẩm Áp lực cao dọc thành thiết bị sẽ làm nguyên liệu giảm dần độ rời, biến dạng và chảy dẻo Áp lực tại đầu khuôn sẽ kiểm soát và điều chỉnh quá trình định dạng sản phẩm Nhiệt độ cao và áp suất cao giữ nước trong nguyên liệu ở dạng chất lỏng quá nhiệt để có thể hơi nhanh khi thoát ra ngoài môi trường làm nở sản phẩm

Áp suất và nhiệt độ trong máy ép đùn biến đổi trong quá trình vận hành máy và phụ thuộc vào cấu tạo của máy, vận tốc quay của trục vis, lưu lượng nhập liệu, thời gian lưu của nguyên liệu trong thiết bị và cả tính chất của nguyên liệu

3.3.1 Ảnh hưởng của cấu tạo máy:

Cùng một lượng nguyên liệu cung cấp vào thiết bị, nếu đường kính trục vis càng lớn, bước vis càng nhỏ thì không gian dành cho nguyên liệu trong máy càng bị giảm, tức áp lực càng tăng

Đường kính lỗ khuôn càng lớn sẽ càng làm giảm áp suất tác động lên nguyên liệu trước khi thoát ra khỏi nguyên liệu làm ảnh hưởng đến cấu trúc chất lượng sản phẩm Cấu tạo của đầu khuôn còn ảnh hưởng đến nhiêt độ trong buồng ép

Chiều dài của phần làm việc trong máy ảnh hưởng đến thời gian chịu áp lực dẫn đến mức độ biến dạng của nguyên liệu bị biến đổi

Bề mặt trong của nguyên liệu và trục vis càng nhám, lực ma sát càng tăng dẫn đến nhiệt lượng sinh ra càng lớn

3.3.2 Ảnh hưởng của vận tốc quay của trục vis:

Cùng một lượng nguyên liệu cung cấp vào thiết bị, tốc đô quay của trục vis càng nhanh và cấu trúc bên trong của vỏ máy càng nhám thì lực tác dụng lên khối nguyên liệu càng lớn, khả năng biến dạng, chảy dẻo của nguyên liệu càng cao

3.3.3 Ảnh hưởng của lưu lượng nhập liệu và thời gian lưu nguyên liệu trong thiết

bị:

Cùng một tốc độ quay của trục vis, nếu lưu lượng nhập vào càng nhiều và thời gian lưu càng lâu thì áp suất và nhiệt độ của khối nguyên liệu bên trong thiết bị sẽ càng tăng

3.3.4 Ảnh hưởng của tính chất nguyên liệu:

Cấu trúc, kích thước nguyên liệu: Đối với máy ép đùn đặc biệt là máy ép đùn

dạng đơn thì cấu trúc sẽ sảnh hưởng đến khả năng ma sát của các phần tử nguyên liệu với nhau Kích thước của nguyên liệu phải phù hợp Nếu kích thước quá nhỏ và mịn, khi xử lý ẩm nguyên liệu dễ vón cục và không được nhào trộn đồng đều Nếu hạt quá lớn phải tốn nhiều năng lượng để làm biến đổi trạng thái của nguyên liệu từ dạng hạt rời, dạng bột sang dạng paste, nếu không sẽ gây cảm giác nhám lưỡi khi ăn Độ rời của nguyên liệu càng cao thì lượng khí bên trong buồng ép càng nhiều thì các mầm khí tại đầu lỗ khuôn càng nhiều nhưng áp suất sẽ càng thấp

Hàm lượng ẩm: Hàm ẩm ảnh hưởng đến tính chất như độ phồng nở, độ cứng,

giòn xốp của sản phẩm Điều chỉnh độ ẩm bằng cách bổ sung nước vào bột ở công đoạn xử lý nguyên liệu và có thể bổ sung nước hoặc hơi nước trực tiếp vào thiết bị ép đùn

Hàm lượng chất béo: Chất béo làm gia tăng độ nhớt, làm giảm lực kéo- đẩy tác

động lên nguyên liệu trong quá trình ép nên tốn năng lượng nhiều Nhưng với một lượng vừa phải chất béo làm tăng khả năng xốp nở của bánh và đóng vai trò là chất bôi trơn tránh cho nguyên liệu bị bám vào thiết bị vis và buồng ép