Công nghệ sản xuất cháo ăn liền

Cấu tạo và thành phần hoá học của nguyên liệu có độ trắng đục cao thì trong quá trình chế biến sẽ bi gãy nát nhiều..  Thành phần hóa học: - Thành phần của gạo đã xay xát chủ yếu là gluc

1 GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU

Nguyên liệu chính để sản xuất cháo ăn liền là gạo, nguyên liệu phụ là nước.Bên cạnh đó còn có các phụ gia như: CMC (carboxyl metyl cellulose), natripolyphosphat, bột màu thực phẩm và muối ăn, dầu cọ tinh luyện, chất điều vị, hành,tiêu, ớt, …

1.1 Nguyên liệu chính

Nguyên liệu chính trong quy trình sản xuất cháo ăn liền là gạo trắng đã qua xay xát

1.1.1 Cấu tạo và thành phần hoá học của nguyên liệu

có độ trắng đục cao thì trong quá trình chế biến sẽ bi gãy nát nhiều

- Phôi: ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử, chiếm 2,25% khối lượnggạo Phôi có cấu tạo xốp, chứa nhiều protein, lipid, vitamin (đặc biệt là vitaminB1),…, nhưng thường bị vụn nát trong quá trình xay xát, và chỉ còm sót lại mộtphần nhỏ trong hạt gạo Trong phôi có gù liên kết với nội nhũ, và có rễ mềm, thân

và lá Phôi gồm các tế bào sống có khả năng phân chia, phát triển và tổng hợp cácchất Trong thành phần của phôi có một phức hệ các chất thương có mặt trong tế bàosống

 Thành phần hóa học:

- Thành phần của gạo đã xay xát chủ yếu là glucid,và một lượng nhỏ: protein,cellulose, lipid, vitamin, khoáng vô cơ, các enzyme và nước

Bảng 1: Thành phần trung bình (% khối lượng) của gạo đã xay xát (mẫu có độ

• Glucid:

- Trong gạo, thành phần glucid bao gồm tinh bột, đường, dextrin, cellulose vàhemincellulose Hàm lượng glucid ở các phần của hạt gạo thì rất khác nhau Tinhbột tập trung chủ yếu trong nội nhũ

Bảng 2: Thành phần glucid (% khối lượng) của gạo đã xay xát (mẫu có độ ẩm

 Tinh bột

- Tinh bột là thành phần chủ yếu của hạt gạo, chiếm đến 90% lượng chất khôcủa hạt gạo xát Tinh bột tồn tại dưới hai dạng là amylose và amylopectin, tỉ lệ haithành phần này thay đổi tuỳ thuộc vào giống lúa Tinh bột quyết định giá trị cảmquan của hạt gạo trong đó thành phần amylose quyết định độ dẻo của sản phẩm làm

ra từ gạo Hạt tinh bột gạo có hình dạng đa giác đặc trưng, kích thước tinh bột gạonhỏ nhất trong số các loại lương thực, từ 2 - 10μm

Bảng 3 : Tính chất hoá lý của tinh bột gạo tẻ đã loại bỏ chất béo

Bảng 4 : Thành phần % các loại acid amin có trong gạo xát (% lượng protein

Bảng 5 : Thành phần lipid trong gạo (% tổng lượng lipid)

Bảng 7: Thành phần các chất khoáng trong gạo (% khối lượng chất khô)

Nguyên tố đa lượng (mg/g hạt 14%)

Bảng 8: Thành phần vitamin trong gạo trắng (có độ ẩm 14%) (đơn vị là % khối

1.1.2 Các chỉ tiêu chất lượng của gạo trắng:

Bảng 9: Phân loại các tiêu chuẩn của hạt gạo (nguồn Jenníng et al., 1979)

Kích thước Chiều dài

Bị hỏng

Hạt non

Hạt nếp

Tạp chất

Thóc Hạt/kg

Độ ẩm

Hạt vàng

7 Hạt non và khuyết tật, % theo khối

lượng không lớn hơn

8 Hạt đỏ, % theo khối lượng không lớn

hơn

9 Hạt rạn nứt, % theo khối lượng không

1.1.3 Yêu cầu của gạo dùng trong sản xuất cháo ăn liền:

- Hiện nay, công nghệ chế biến gạo của nước ta còn khá thô sơ và phươngthức chế biến chủ yếu là thủ công, quy mô nhỏ Do tình trạng sử dụng nguyên liệu

và quy trình chế biến tùy tiện nên năng suất và chất lượng sản phẩm không ổn định,mẫu mã chưa hấp dẫn, thâm chí còn chưa đảm bảo vệ sinh…nên khả năng cạnhtranh chưa cao Để ngành sản xuất lúa gạo phát triển hơn nữa đáp ứng nhu cầu ngày

càng cao của thị trường việc chế biến lúa gạo thành các sản phẩm hàng hóa là rấtcần thiết Với mục tiêu đó, các phương pháp chế biến gạo truyền thống của nước tahiện nay cần được công nghiệp hóa, tiêu chuẩn hóa từ khâu lựa chọn nguyên liệuđến quy trình và dây chuyền công nghệ sản xuất Việc tìm hiểu các loại gạo, các đặctính chất lượng sử dụng trong chế biến có ý nghĩa rất quan trọng.

Bảng 13: Các loại gạo của nước ta hiện nay

năm, thuận lợi cho chế biến cháo vì quá trình gia công dễ dàng, sản phẩm có chấtlượng ổn định Bên cạnh lựa chọn gạo thì các khâu trong quá trình chế biến cũngquyết định rất lớn đến chất lượng cháo.

- Cần lựa chọn loại gạo tẻ tốt và phải đảm bảo yêu cầu sau:

- Nhiệt độ hồ hóa được đánh giá thông qua điểm phá hủy kiềm Điểm pháhủy kiềm biến động từ 4.7 đến 5.6 Có 5 mẫu có điểm phá hủy kiềm là 5.2 Phân loại

nhiệt độ hồ hóa theo Rice post-havrest technology thì 100% số mẫu nghiên cứu có

nhiệt độ hồ hóa ở mức trung bình, qua đó cho thấy các loại gạo lựa chọn làm cháokhác nhau, tuy giống khác nhau nhưng có đặc điểm chung là có nhiệt độ hồ hóa ởmức trung bình

Bảng 14: Nhiệt độ hồ hóa và độ bền gel của một số loại gạo

2 5.0 ± 0.4 Trung bình 53.7 55.8 ± 1.24 Trung bình

3 4.7 ± 0.2 Trung bình 46.8 49,2± 1,24 Trung bình

- Hạt gạo được cấu tạo chủ yếu từ tinh bột, cellulose, protein có các nhómhydroxyl háo nước, nhóm –SH, -SCH3 có khả năng liên kết với các khí và hơi ẩmtạo hấp thụ hóa học và hấp thụ vật lý Mặt khác, trong hạt có nhiều mao quản kíchthước từ 10-7-10-3 cm nên hơi nước và các chất khí dễ dàng hấp phụ và ngưng tụtrong mao quản hạt

- Độ ẩm còn gây ảnh hưởng tới các tính chất vật lý của hạt Hoạt độ của nướcảnh hưởng tới hoạt động của enzyme các vi sinh vật trong hạt làm giảm chất lượngcủa hạt Ngoài ra, hoạt độ nước càng cao, hạt càng hô hấp mạnh sẽ làm tổn thất chấtkhô càng nhiều, đồng thời nhiệt và hơi nước sinh ra lại có khả năng làm tăng cường

dộ hô hấp của nguyên liệu

- Các yếu tố ảnh hưởng đến ẩm cân bằng của hạt: nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí và bản chất của từng loại hạt.

1.2 Nguyên liệu phụ

1.2.1 Nước

- Nước dùng trong sản xuất cháo ăn liền phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn của nước dùng trong thực phẩm Nghĩa là phải đạt các yêu cầu cụ thể như sau:

Bảng 15: Chỉ tiêu chất lượng của nước (TCNV 5502 : 2003)

17 Hàm lượng hydro sunfua mg/l 0.05

20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/l 0.5

21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/l 10.0

1.2.2 Dầu cọ tinh luyện

Bảng 16: Chỉ tiêu chất lượng của dầu cọ tinh luyện (TCVN 6048:1995)

2 Mùi vị Không mùi

 Muối ăn: Các yêu cầu kỹ thuật của muối

Bảng 17: Chỉ tiêu cảm quan của muối(theo TCVN 3974 – 84):

Màu sắc Trắng trong, trắng Trắng, ánh xám,

ánh vàng, ánh hồng

Trắng xám, trắngnâu

Dung dịch muối 5% có vị mặn thuần khiết, không có vị lạ

Dạng bên ngoài và

cở hạt

Khô ráo, sạch

Cỡ hạt 1-15mm

Bảng 18: Chỉ tiêu hoá lý của muối (theo TCVN 3974 – 84):

Hàm lượng NaCl, tính % theo khối

lượng khô, không nhỏ hơn

Hàm lượng chất không tan trong nước,

tính % theo khối lượng khô, không lớn

hơn

Hàm lượng các ion tính % theo khối

lượng khô, không lớn hơn

Ca2+

Mg2+

SO4

2-0.30.41.1

0.450.71.8

0.551.02.35

 Bột ngọt (Chất điều vị monosodium glutamate – E621)

- Cấu tạo:

Hình 1: Cấu tạo phân tử monosodium glutamate

- Tính chất vật lý:

• Tinh thể rắn không màu, không mùi

• Có vị muối nhạt, vị umami (vị ngon)

• Nhiệt độ nóng chảy 232 °C

• Độ tan trong nước: 74 g/ml

Bảng 19: Chỉ tiêu chất lượng của bột ngọt (Tiêu chuẩn TCVN 1459-1996 QĐ.

867/98 QQĐ-NYT)

- Chất lượng tiêu được quyết định bởi hai yếu tố :

• Hàm lượng piperine (5 -9%), thành phần tạo vị cay nồng của tiêu.Piperine được phân lập lần đầu tiên vào năm 1819 do Oersted ở dạng tinh thể màuvàng Đây là một alkaloid chủ đạo tạo nên vị cay nồng đặc trưng cho tiêu, nó cótrong lớp ngoài thịt quả và bên trong hạt Công thức hoá học của piperine là

C17H19O3N, nóng chảy ở 128 – 130oC Piperine là một base yếu, phản ứng thủy phânvới acid nitrite tạo ra sản phẩm là một hợp chất bay hơi có tên gọi piperidine(C5H11N) và acid piperinic (C17H19O4)

• Cấu tạo hóa học của piperine: 5 (3,4-methylene

dioxyphenyl)-penta-2,4-diennic acid piperidide

Hình 2: Cấu tạo hóa học của piperine

Thành phần Đơn vị USDA Handbook 8 – 2 1 ASTA

10.51025510.9503.2664.8104.330.1090.241.142-19

84001010.266.54.60.070.210.8-19

- Piperine rất nhạy cảm với ánh sáng Dung dịch Piperine trong rượu khi bịchiếu xạ sẽ tạo ra hỗn hợp gồm isopiperine và isochavicine Một đồng phân quanghọc của piperine là chavicine C17H19O3N (2.2-4.6%), có vị cay hắc, làm cho tiêu có

vị cay nóng (vị cay yếu hơn piperine), tan trong rượu, ete, chất béo, đặc ở 0oC Vìchavicine tập trung ở phía ngoài vỏ, thủy phân sẽ cho piperidine và acid chavinic

C12H10O4

- Tinh dầu bay hơi (hàm lượng 1.5 – 2.2%), thành phần tạo hương thơm đặctrưng của tiêu Tinh dầu tập trung ở vỏ quả Tinh dầu màu vàng nhạt hay lục nhạt, làhỗn hợp của rất nhiều loại hợp chất bay hơi Tất cả đều góp phần tạo hương thơmcho tiêu Tiêu mất mùi thơm do quá trình bốc hơi, vì vậy bảo quản kín tiêu có thểgiúp tiêu giữ được hương vị tự nhiên lâu hơn Tiêu cũng có thể bị mất hương thơmkhi tiếp xúc với ánh sáng, tác nhân biến các chất piperine sẽ bị chuyển hoá thànhnhững chất không vị isochavicine Một khi nghiền, hương vị của tiêu có thể bay hơinhanh chóng

Bảng 20: Thành phần dinh dưỡng của tiêu đen (tính cho 100g)

1

Composition of Foods: Spices and herbs, USDA Agricultural Handbook 8-2, Jan1977,

2

The Nutritional Composition of Spices, ASTA Research Committee, Feb 1977

- Tiêu chuẩn chất lượng của tiêu:

Bảng 21: Chỉ tiêu vật lí của hạt tiêu (TCVN 7036-2008)

Loại đặc biệt

Loại 1 Loại 2 Loại 3 Hạt tiêu đã

Bảng 22: Chỉ tiêu hóa học của tiêu đen

Hạt tiêu đen Hạt tiêu đã qua

3 Chất chiết ete không

bay hơi, % chất khô,

không nhỏ hơn

6 Tro tổng không tan

trong acid, % chất khô,

không lớn hơn

Xơ thô, chì số không hòa

tan, % chất khô, không

nhỏ hơn

Bảng 23: Chỉ tiêu vi sinh vật đối với hạt tiêu đen đã qua chế biến

1 Coliform, số vi khuẩn trong 1mg sản

- Tính chất: Hàm lượng nước khoảng 65%, hơi thấp so với các loại trái cây vàrau củ (80-90%) Củ tỏi khô gồm có carbohydrate chứa fructose, các hợp chất sulfur,protein và các acid amin.

- Khi tỏi được thái mỏng hay băm nhuyễn nó sẽ tiết ra allicin C6H10OS2, một

hợp chất sulfur có tác dụng diệt khuẩn rất mạnh đối với vi trùng Staphyllococcus,

thương hàn, phó thương hàn, lỵ, vi trùng tả, trực khuẩn sinh bệnh bạch hầu, vi khuẩnthối Allicin bị mất hoạt tính dưới tác dụng của nhiệt, kiềm, tuy nhiên ít bị ảnhhưởng bởi acid yếu

Bảng 24: Thành phần hóa học chung của tỏi.

60 % tinh dầu20% tinh dầu6% tinh dầu

1.3.2 Phụ gia:

 CMC (carboxyl methyl cellulose):

- Là chất rắn không màu, không mùi, không vị

- Vai trò: được pha vào trong dd trộn với bột gạo (thường pha với tỉ lệ 0.5 –1% so với tổng lượng bột) nhằm:

 Tăng độ dai cho sản phẩm cháo do làm tăng liên kết hydro

 Có tính keo dính, tác dụng ổn định

Sau đây là bảng tiêu chuẩn phụ gia thực phẩm được sử dụng trong khi chế biến cũng

như thêm vào gói gia vị của cháo ăn liền

Bảng 25: Tiêu chuẩn phụ gia thực phẩm được sử dụng trong khi chế biến cũng

như thêm vào gói gia vị của cháo ăn liền (TCVN 7879:2008)

Chất điều chỉnh độ axit

kết hợp tính theo ascobyl srteaat

320 Hydroxyl đã butylat hóa

321 Hydroxytoluen đã butylat hóa

Chất tạo màu

kết hợp tinh theoriboflavin

101(ii) Riboflavin 5’-phosphat, natri

150b Caramel II-caustic sulphit 50000mg/kg

150d Caramel IV-amoniac sulphit 50000mg/kg

162 Củ cải đường đỏ GMPChất tạo hương

407 Carageenan và các muối Na, K, NH4 của

1403 Tinh bột đã tẩy trắng GMP

1412 Ditarch phosphat đã esta hóa bằng natri

trimetaphosphat, esta hóa bằng phospho oxy clorua

GMP

1413 Ditarch phosphat đã phosphat hóa GMP

1414 Ditarch phosphat đã axetylat hóa GMP

1422 Distarch adipat đã axetylat hóa GMP

1450 Tinh bột Natri octenyl suxinat GMP

1451 Tinh bột oxi hóa đã axetylat hóa GMP

Chất giữ ẩm

339(i) Mononatri octophosphat 2000mg/kg riêng lẻ hoặc

kết hợp tính theo phospho339(ii) Dinatri octophosphat

339(iii) Trinatri octophosphat

340(i) Monokali octophosphat

340(ii) Dikali octophosphat

340(iii) Trikali octophosphat

450(i) Dinatri diphosphat

450(iii) Tetranatri diphosphat

450(v) Tetrakali diphosphat

450(vi) Dicanxi diphosphat

451(i) Pentannatri triphosphat

452(i) Natri polyphosphat

452(ii) Kali polyphosphat

452(iv) Canxi polyphosphat

430 Polyoxietylen (8) stearat 5000mg/kg (theo chất

khô) riêng lẻ hoặc kết hợp

431 Polyoxietylen (40) stearat

432 Polyoxietylen (20) sorbitan monolaurat 5000mg/kg riêng lẻ hoặc

kết hợp tính theopolyoxietylen (20)sorbitan este tổng số

433 Polyoxietylen (20) sorbitan monooleat

monopalmitat

435 Polyoxietylen (20) sorbitan monostearat

436 Polyoxietylen (20) sorbitan tristearat

471 Mono và di-glyxerit của các axit béo GMP

472e Diaxetyltartaric và các este axit béo của

glycerol

10000mg/kg

473 Sucrosa este của các axit béo 2000mg/kg

475 Este polyglycerol của các axit béo 2000mg/kg

476 Este polyglycerol của các axit rixinoleic

nội este hóa

500mg/kg

477 Propylen glycol este của các axit béo 500mg/kh (theo chất khô)

khô) riêng lẻ hoặc kết hợp

2.2.2 Quy trình 2:

2.2 Giải thích quy trình công nghệ:

- Trong hai quy trình công nghệ, mỗi quá trình có mục đích công nghệ khácnhau, phần sau đây khảo sát các biến đổi của nguyên liệu khi thực hiện quá trình,các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình, thiết bị thực hiện và các thông số công nghệ liênquan

 Giảm lượng tạp chất ( bụi, đất, …) có trong nguyên liệu

 Nhiệt độ nguyên liệu giảm

 Do có sự hút nước vào trong nguyên liệu nên làm thay đổi tỉ trọng của nguyên liệu.

d Thiết bị và thông số công nghệ:

• T h iế t b ị

- Thiết bị có cấu tạo là các bồn inox hình trụ, đáy côn Bên trong có hệ thốngvòi phun nước giúp tăng hiệu quả làm sạch lớp tạp chất bám trên bề mặt hạt gạo

• T hôn g số cô ng n gh ệ:

Hình 3: Hệ thống ngâm rửa gạo

 Nhiệt độ nước rửa: 20-25oC

 Nước rửa gạo đạt tiêu chuẩn nước công nghệ

c Các yếu tố ảnh hưởng:

- Nhiệt độ và thời gian: nếu nhiệt độ quá cao và thời gian quá dài sẽ xảy racác phản ứng hóa học không mong muốn, bên cạnh đó, sự tổn thất các cấu tử mẫncảm với nhiệt độ gia tăng, các giá trị liên quan đến cấu trúc, màu sắc và mùi vị củanguyên liệu sẽ bị biến đổi theo chiều hướng không mong muốn, đồng thời còn liênquan đến những vấn đề về chi phí năng lượng Nếu thời gian và nhiệt độ thấp có thểkhông tạo được độ ẩm thích hợp cho quá trình ép đùn, không tạo được giá trị sảnphẩm mong muốn

- Bản chất nguyên liệu: tùy vào cấu trúc và liên kết giữa các thành phần tùythuộc vào từng loại gạo nguyên liệu mà ảnh hưởng đến khả năng hút ẩm của chúng

d Thiết bị và thông số công nghệ:

- Bảo quản: quá trình ép đùn xảy ra ở nhiệt độ và áp suất cao nên có tác dụng

ức chế và tiêu diệt vi sinh vật Sản phẩm sau quá trình ép đùn có độ ẩm thấp nên hạnchế sự phát triển của vi sinh vật

b Các biến đổi của nguyên liệu:

Khi nguyên liệu được nhập vào thiết bị, dọc theo chiều dài máy trải qua nămgiai đoạn:

i a i đo ạ n p h ố i tr ộn :

Nguyên liệu được nhập liệu vào thiết bị ở độ ẩm từ 18 – 21% Vùng này cókhoảng không gian chứa nguyên liệu nhiều (do đường kính trục vis nhỏ và bước visthưa), nên áp lực và nhiệt độ vùng này không cao, nguyên liệu hầu như chỉ đảo trộn

và không có biến đổi nào đáng kể

G

i a i đo ạ n n hà o tr ộn :

Trong giai đoạn này, nhiệt độ và áp suất của buồng ép tăng dần dẫn đến một

số biến đổi trong nguyên liệu:

• B iế n đ ổ i v ậ t lí :

 Nhiệt độ buồng ép tăng kéo theo sự tăng nhiệt độ trong nguyên liệu

 Sự thay đổi của nhiệt độ và áp suất dẫn tới sự thay đổi cấu trúc và hình dạngnguyên liệu: các hạt vật liệu rời (nguyên liệu) ban đầu trương nở lên, hìnhthành khối bột nhào

• B iế n đ ổ i hó a s i n h v à s i n h h ọ c :

Nhiệt độ và áp suất trong buồng ép ở giai đoạn này bắt đầu có tác dụng ứcchế vi sinh vật và các enzyme có trong nguyên liệu Các hoạt động sống trongnguyên liệu bắt đầu bị đình chỉ