Đề tài Chiên chân không

Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Phần I GIỚI THIỆU I Bản chất ý nghóa trình chiên: Chiên trình gia nhiệt mà dầu, mỡ vừa chất tải nhiệt vừa thành phần sản phẩm cuối Còn chiên chân không trình chiên điều kiện chân không Quá trình chiên rán làm tăng độ calo sản phẩm có độ khô tăng lên, làm tăng giá trò cảm quan hấp phụ dầu mỡ làm cho sản phẩm chắc, giòn, có hương vò thơm ngon, hấp dẫn Thông qua chiên rán thực phẩm bảo quản sử dụng lâu Vì nhiệt độ chiên rán 120-180oC hầu hết loại vi sinh vật bò tiêu diệt Các loại enzym bò vô hoạt II Lòch sử chiên chân không: 1991 người ta bắt đầu nghiên cứu kỹ thuật chiên chân không 1992 thiết kế, sản xuất lắp đặt hệ thống chiên chân không Tiến hành nghiên cứu thử nghiệm để sản xuất khoai tây chiên Tháng 8-1993 người ta công nhận sáng chế ứng dụng kỹ thuật chiên chân không Trung Quốc 1994 người ta thiết kế lắp đặt hệ thống chiên chân không qui mô công nghiệp Tháng 6-1995, báo “Science & Technology Daily” trang đầu tiên, Hanguogan có viết “ Kỹ thuật chiên chân không thắng lớn” Đến 1997, người ta lắp đặt hệ thống chiên chân không lần Năm 2000 cải thiện chiên chân không mẻ Cho đến bây giờ, nước phát triển Mỹ, Nhật, Đức chế tạo dây chuyền chiên chân không liên tục Nó coi hệ thống cấp cao chế biến thực phẩm nói chung rau nói riêng Toàn qui trình thực cách liên tục tự động Hệ thống chiếm ưu hiệu So với hệ thống chiên gián đoạn mẻ rõ ràng tiết kiệm nhân lượng, chất lượng cải thiện III Sử dụng công nghệ chiên chân không chế biến Dây chuyền sản xuất sản phẩm chiên chân không : dây chuyền thiết bò tạo nhiều dạng sản phẩm khác : Trang GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Cà rốt, su hào, hành tỏi, đỗ đậu, lạc, điều Chuối, mít, dứa, táo, đu đủ, bầu, bí Khoai tây, khoai lang, khoai môn, sắn Hơn hẳn kỹ thuật chiên rán thông thường, với thời gian chiên nhanh, nhiệt độ thấp, sản phẩm công nghệ chiên chân không giữ hương vò tự nhiên nguyên liệu ban đầu màu sáng đẹp, sản phẩm có độ giòn, xốp, đặc biệt hấp dẫn người tiêu dùng, giữ nguyên giá trò dinh dưỡng, vitamin, axit amin Có ứng dụng công nghệ vi sinh để nâng cao giá trò dinh dưỡng của sản phẩm đảm bảo an toàn thực phẩm Viện công nghệ sau thu hoạch nghiên cứu thành công quy trình, chế độ công nghệ chiên chân không số rau nhiệt đới mít, chuối, khoai tây, khoai lang, rau đậu Viện cung cấp dây chuyền đồng quy trình sản xuất Hiện nay, Liduta sản xuất nhiều dây chuyền thiết bò dây chuyền chế biến thức ăn gia súc, dây chuyền chế biến dầu tinh luyện, chế biến kẹo chocolate, hệ thống chiên chân không ….Một số mặt hàng xuất : chuối chiên không, mít chiên chân không… Được giúp đỡ Sở Nông Nghiệp phát triển nông thôn, Sở Khoa học công nghệ Hà Nam, hợp tác xã tiêu thụ chế biến nông sản Yên Bắc đời vào 6-2002 Toàn hệ thống thiết bò dự án viện nghiên cứu thiết kế chế tạo máy nông nghiệp sản xuất Dây chuyền có hệ thống thiết bò chiên chân không : khoai tây, mít, khoai môn Hợp tác xã Yên Bắc bắt đầu chạy thử nghiệm từ tháng 1-2003 với số sản phẩm để chào hàng tìm kiếm thò trường Đến HTX Yên Bắc sản xuất 1,2 khoai tây chiên, tạ chuối Hơn nữa, công nghệ chiên chân không ứng dụng chế biến sản phẩm thuỷ sản Ngày 16-4 chợ phiên thiết bò công nghệ sản xuất nước phục vụ ngành thuỷ sản khai mạc TpHCM Dây chuyền thiết bò chiên chân không sản phẩm thuỷ sản doanh nghiệp từ tỉnh Quảng Ngãi, Trà Vinh, Sóc Trăng, Phan Thiết quan tâm PGS TS Nguyễn Thế Thắng – giảng viên trường Đại học Bách Khoa Hà Nội- nghiên cứu phát triển công nghệ tự động hoá dây chuyền sản xuất sản phẩm rau khử nước kỹ thuật chiên chân không Năm 2000-2001 hệ thống chiên chân không đề tài kỹ sư Võ Hoàng Liệt – trung tâm phát triển công nghệ thiết bò Ludita- chọn tham dự hội thi sáng tạo kỹ thuật toàn quốc Sau Kỹ sư Võ Hoàng Liệt chủ tòch nước Trần Đức Lương trao tặng khen có thành tích chế tạo thành công nhiều thiết bò máy móc phù hợp với thực tiễn sản xuất có hệ thống chiên chân không Trang GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Năm 2004, Nghiên cứu công nghệ chiên chân không số loại nông sản kỹ sư Hoàng Thế Hà – phân viện điện công nghệ sau thu hoạchcũng nằm danh sách sơ tuyển đề tài nghiên cứu thuộc chương trình đại hoá công nghiệp chế biến lương thực thực phẩm Trang GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Phần II: QUY TRÌNH CHIÊN CHÂN KHÔNG Nguyên liệu Xử lý Nước nóng Chần Sấy lạnh Gia vò Ướp gia vò Chiên chân không Li tâm Làm nguội Đóng gói Sản phẩm Trang GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không I GIẢI THÍCH QUY TRÌNH CHIÊN CHÂN KHÔNG 1.Nguyên liệu: Chiên chân không áp dụng cho nhiều loại rau khoai tây, khoai lang, sắn, mít, cà chua, thơm… Chọn nguyên liệu: nguyên liệu phải tươi, có độ cứng, không chín hàm lượng đường nhiều làm cho sản phẩm không giòn Nguyên liệu bảo quản lạnh thời gian ngắn chưa đem sử dụng 2.Xử lý: Xử lý bao gồm làm rau quả, tuỳ theo loại nguyên liệu mà giai đoạn xử lý khác nhau: Với khoai lang, khoai tây, sắn gọt vỏ, rửa sạch, xắt lát, ngâm nước muối để tránh cho củ bò đen, sau vớt để Với cà chua không gọt vỏ, rửa sạch, xắt lát Với mít tách lấy phần thòt Chần: Giai đoạn giúp: ƒ Giữ màu sắc rau ƒ Gia vò dễ thấm vào thòt rau Sấy lạnh: Mục đích loại bớt nước rau quả, tạo độ cho rau quả, giúp rau đạt chất lượng tốt trình chiên Ướp gia vò: Trước ướp gia vò người ta dùng kim xăm bề mặt nguyên liệu để dễ thấm gia vò thấm dầu trình chiên Tuỳ theo loại nguyên liệu tính chất sản phẩm mà gia vò dùng khác nhau: với khoai tây dùng muối bột sản phẩm khoai tây có vò mặn, với khoai lang, cà chua dùng đường Người ta cho hương để tạo đặc trưng cho sản phẩm Chiên: a) Dầu chiên: hỗn hợp dầu ăn shorterning: • Shorterning giúp bề mặt sản phẩm sau chiên khô • Dầu làm bóng bề mặt sản phẩm Trang GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Dầu chiên cho thêm số chất chống oxi hoá BHT (butyl hydro toluen), TBHQ ( ter butyl hydro quinon) Các chất cho vào trước dầu gia nhiệt b) Thiết bò: Sử dụng máy chiên chân không Cài đặt nhiệt độ cho máy để gia nhiệt dầu lên nhiệt độ cần chiên Khi đạt đến nhiệt độ cài đặt, cho nguyên liệu vào xửng gắn vào thùng chiên, hút chân không cho áp suất đạt 760mmHg bắt đầu chiên Quá trình chiên kết thúc sản phẩm đạt độ giòn, vàng, đẹp Để xác đònh thời điểm kết thúc người ta phải trải qua nhiều lần thử nghiệm để tìm ứng với loại sản phẩm, kích cỡ sản phẩm, nhiệt độ thời gian sản phẩm có chất lượng tối ưu Khi ngắt máy xả chân không lấy sản phẩm Thường nhiệt độ chiên từ 80-150 oC tuỳ theo loại sản phẩm Với khoai lang, khoai tây (lát mỏng), mít chiên 100-110oC 4-5 phút Để đạt chất lượng sản phẩm, người ta chiên sơ trước (chiên thường), chiên chân không để đảm bảo độ giòn đạt Li tâm: Chiên chân không cho bề mặt sản phẩm khô chiên thường nhiều Nhưng để đảm bảo chất lượng sản phẩm, ta cần qua giai đoạn li tâm để loại dầu hoàn toàn khỏi sản phẩm Giai đoạn li tâm cần có thời gian số vòng quay thích hợp để tránh làm vỡ sản phẩm giòn Một số liệu ghi nhận được: thời gian 30 giây, số vòng quay: 2000 vòng/ phút Làm nguội: Để nguội không khí thời gian thích hợp Nếu sản phẩm nóng mà đem gói làm ỉu sản phẩm Nếu để sản phẩm lâu không khí làm cho dầu bò oxi hoá đồng thời độ giòn sản phẩm Đóng gói: Dùng bao bì PE bao bì thuỷ tinh tránh ánh sáng Bao bì hút chân không bơm nitơ vào Điều tránh cho dầu bò ôxi hoá, tránh làm vỡ sản phẩm giòn, bao bì phồng lên tạo giá trò cảm quan Trang GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không GVHD : To II BIẾN ĐỔI CỦA DẦU CHIÊN: Trong trình chiên, dầu sinh hợp chất sau: • Chất dễ bay hơi: Một số phản ứng oxi hoá liên quan đến tạo thành phân huỷ hroperoxit, tạo hợp chất anđehyt no không no, xeton, hro cacbon, lactose, rượu, acid este • Các acid, glycerit nhò trùng hợp trùng hợp, xuất kết hợp nhiệt oxi hoá • Các acid béo tự do: thuỷ phân triacylglycerol, có mặt nhiệt nước Kết làm tăng tính nhớt, tăng hàm lượng acid béo tự dầu, làm mầu sậm hơn, giảm sức căng bề mặt tự dầu (vùng bốc hơi) (vùng di trú) (vùng chất lỏng ) Hình 1: Quá trình truyền khối dầu nguyên liệu Sự kết hợp nhiệt thay đổi khối lượng suốt trình chiên Trang Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Hình 2,3 : Oxi hoá dầu Trang GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Hình 4: Sự dimer hoá glycerol Hình 5: Sơ đồ tạo thành acid béo ngưng tụ Trang GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không III MỘT SỐ SẢN PHẨM CHIÊN CHÂN KHÔNG: Trang 10 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Phần III: CÁC BIẾN ĐỔI TRONG QUÁ TRÌNH CHIÊN I CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIÊN: Phương pháp chiên: liên tục /gián đoạn mẻ Độ dày thực phẩm Loại thực phẩm dùng để chiên Loại dầu sử dụng: Dầu đóng vai trò quan trọng trình chiên, đóng vai trò truyền nhiệt cho sản phẩm cho thiết bò chiên Ngoài ra, tạo nên cấu trúc hương vò đặc trưng cho sản phẩm Khi thực phẩm tiếp xúc với dầu nóng, nhiệt độ bề mặt thay đổi cách nhanh chóng, nước bốc Bề mặt bắt đầu khô Sự bốc nước di chuyển dần vào thực phẩm, lớp cứng hình thành Nhiệt độ bề mặt sản phẩm gia tăng theo dầu nóng, nhiệt độ bên tăng chậm Lớp cứng bề mặt cấu trúc xốp, có nhiều ống mao dẫn kích thước khác Trong suốt trình chiên, nước nước thay dầu nóng Nhiệt độ dùng để chiên xác đònh cho có hiệu kinh tế tuỳ theo yêu cầu sản phẩm Nhiệt độ dầu đònh đến tốc độ hiệu trình chiên Nhiệt độ sử dụng sử dụng thường 80-90oC Khoai tây cao Nhiệt độ cao làm cho thời gian ngắn Tuy nhiên nhiệt độ cao làm chóng gây hỏng dầu acid béo tự do, mà sau làm thay đổi tính dính, mùi thơm, màu sắc dầu, đẩy mạnh tạo bọt chí làm khét sản phẩm ng với nhiệt độ chiên ứng với áp suất tương ứng Chẳng hạn chiên khoai tây chân không, nhiệt độ dầu hiệu 118oC, 132oC, 144oC ; ứng với áp suất chân không 16.661, 9.888, and 3.115 kPa Trong suốt trình chiên chân không, nhiệt độ dầu áp suất chân vai trò quan trọng việc chiên ảnh hưởng khả hấp thụ dầu Khoai tây chiên áp suất thấp hơn, nhiệt độ cao làm cho mức độ hao hụt thấp Mặt khác, nhiệt độ áp suất chân không ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm Thời gian tiêu tốn để chiên sản phẩm hoàn chỉnh (thời gian chiên) thiết bò chiên liên tục tốc độ băng tải nhiệt độ dầu đònh thời gian chiên Trang 11 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Loại thiết bò Ngoài có mặt chất gây ô nhiễm ảnh hưởng đến trình chiên Nó làm ảnh hưởng đến vò ngon, tiêu hoá, chuyển hóa thực phẩm chiên Hình 6: Hình ảnh mô tả trình chiên II NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH CHIÊN Dưới tác dụng nhiệt độ cao 80-120oC trình chiên làm sản phẩm có biến đổi sâu sắc tính chất vật lý, hóa học, sinh học, cảm quan 1.Vật lý: Khi nhiệt độ đủ cao làm cho cấu trúc tế bào thay đổi, thể tích tăng lên tế bào bò trương nở nước sản phẩm bắt đầu bay dầu thấm vào mạnh Sau hình dạng bò biến đổi sâu sắc, kết cấu trúc bò phá huỷ làm sản phẩm trở nên khô cứng (giòn) Hoá học: Trang 12 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không ¾ Tinh bột nguyên liệu hay tinh bột pha trộn với sản phẩm tác dụng nhiệt độ cao bò phân huỷ thành destrin tiếp tục thành đường có mùi vò đặc trưng ¾ Đường bò caramen hóa tạo mùi màu sắc vàng hấp dẫn ¾ Protêin đông tụ bò phân huỷ nhiệt độ cao tạo thành sản phẩm cuối NH3, sunfua… nhiều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm ¾ Ngoài axit amin đường sản phẩm kết hợp tạo thành phản ứng melanodin Cảm quan: màu sắc, mùi vò hấp dẫn Sinh học: tác dụng nhiệt độ cao, vi sinh vật bò tiêu diệt Trang 13 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Phần IV: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ QUÁ TRÌNH CHIÊN CHÂN KHÔNG I SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH CHIÊN: Chú thích: TC-băng tải lấy sản phẩm (takeout conveyor) SC: băng tải sản phẩm dầu (submerger conveyor) ST: nhiệt độ bề mặt sản phẩm (surface temperature) TT: nhiệt độ đáy thiết bò gia nhiệt OT: nhiệt độ dầu (oil temperature) LT: nhiệt độ chất tải nhiệt (liquid temperature) M: motor Quá trình chiên điều khiển tự động thông qua đầu dò đưa số liệu máy tính trung tâm từ máy tính trung tâm xử lý điều khiển trình cách tự động Trang 14 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không II CÁC THIẾT BỊ CHÍNH DÙNG TRONG QUÁ TRÌNH CHIÊN CHÂN KHÔNG: 1) Bộ phận nhập liệu: Đây thực chất băng tải 2) Thiết bò chiên chân không: Có hai loại: thiết bò chiên liên tục gián đoạn Hiện Việt Nam thấy có thiết bò chiên gián đoạn Về mặt nguyên tắc, thiết bò chiên liên tục hoạt động tương tự thiết bò gián đoạn khác phần nhập liệu lấy sản phẩm khỏi thiết bò chiên thiết kế phức tạp để đảm bảo độ chân không nhập lấy sản phẩm liên tục Thiết bò chiên chân không gián đoạn Trang 15 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Thiết bò chiên chân không liên tục Thiết bò chiên chân không liên tục 3) Thiết bò gia nhiệt: Trang 16 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không Thiết bò gia nhiệt có nhiệm vụ gia nhiệt cho dầu chiên thông qua phương thức gia nhiệt gián tiếp Thiết bò dùng điện nặng khí đốt 4) Thiết bò tách dầu: Trong chiên chân không, người ta sử dụng máy ly tâm để tách dầu dính sản phẩm sau chiên Để trình tách dầu đạt hiệu cao hơn, sản phẩm sau lấy khỏi dầu không đưa vào thiết bò ly tâm mà để thiết bò chiên (phần không gian bên dầu) để hút chân không nhằm hút bớt lượng dầu có sản phẩm sau đưa vào máy ly tâm để tách triệt để lượng dầu sót lại 5) Thiết bò ướp muối/gia vò: Một số sản phẩm cần phải tẩm muối hương cần phải qua thiết bò tẩm ướp để gia vò/hương phân tán toàn khối sản phẩm 6) 7):Băng tải : Băng tải để đưa sản phẩm sang khâu Trang 17 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không PHẦN V THIẾT BỊ I THIẾT BỊ CHIÊN CHÂN KHÔNG GIÁN ĐOẠN Gồm phận sau : Thùng chứa : phận chứa dầu Bên thùng có trục để lắp lồng đựng sản phẩm chiên Bơm hút chân không : tạo môi trường chân không chiên Bộ phận gia nhiệt : điện trở gia nhiệt cho dầu thùng chứa Thiết bò làm mát Ben thuỷ lực *Cách vận hành : + Cho dầu vào thùng chứa + Cài đặt nhiệt độ chiên + Bật công tắc gia nhiệt cho dầu + Khi dầu đạt đến nhiệt độ mong muốn, cho nguyên liệu vào lồng (làm inox) lắp vào thùng, đóng cửa nhập liệu thùng + Bật công tắc bơm hút chân không + Hạ lồng chứa nguyên liệu ngập dầu ben thuỷ lực + Tuỳ theo nguyên liệu mà xác đònh thời gian chiên thích hợp + Nâng lồng sản phẩm lên khỏi dầu + Tiếp tục hút chân không vài phút để sản phẩm dầu, tắt bơm hút chân không + Tháo sản phẩm, để nguội ly tâm tách dầu (nếu cần.) II THIẾT BỊ CHIÊN LIÊN TỤC Cách vận hành liên tục phức tạp để đảm bảo độ chân không Hiện thò trường Việt Nam chưa có thiết bò Toàn trình nhập liệu, tháo sản phẩm, gia nhiệt dầu điều khiển hệ thống PLC Trang 18 GVHD : To Tìm hiểu thiết bò chiên chân không GVHD : To III GIỚI THIỆU MỘT SỐ THIẾT BỊ CHIÊN Thiết bò chiên gián đoạn công ty I-Tung Vacuum Fruit & Vegetable Chips Equipment : PILOT-TYPE TWIN-50 TWIN-100 Trang 19 Tìm hiểu thiết bò chiên chân không GVHD : To PILOT-TYPE TWIN-50 TWIN-100 25 50 100 10 20 ~ 25 40 ~ 50 Vacuum (mm Hg) 720 750 750 Diameter of retort (mm) 770 770 1216 Pump power (Hp) L 2000 W 1500 H 3000 7.5 L 4500 W 1500 H 3000 20 L 5000 W 3100 H 3900 40 Total power (Hp) 11.5 28 48 2 TÊN THIẾT BỊ Capacity (Kg/Hr Chips) A Potato, Sweet Potato, Taro, etc B Apple, Pineapple, Banana, Greenbean, etc No Of retort Dimension of equipment (mm) No Of steam jacket Specification of boiler (Kg/Hr) Main material of equipment Main power (person) 200 500 1000 Stainless SUS- Stainless SUS- Stainless SUS304 304 304 2.Thiết bò chiên liên tục công ty Qinhuangdao Tonghai Science & Technology Development Co., Ltd Trang 20 Tìm hiểu thiết bò chiên chân không GVHD : To a)Shape dimension: 4900×800×2500 mm b)Net weight: 900 Kg c) Power: 23.5 KW (AC 380V×3 50Hz) d)Steam consumption: 200 Kg/h e)Steam pressure: 0.2-0.3 Mpa f) Frying temperature: 80-90oC g)Vacuum: -0.096~ -0.098 MPa h)Frying period: autocontrol and adjustable i) Deoiling speed: autocontrol and adjustable 21CⅤ-300T Continuous Vacuum Frying Unit List Sn Equipment Variety Specification Power (KW) Quantit y — 0.86 1 Oil-melting Tank-Stainless Steel Frying Feeded Conveyor φ 700×900mm / Steam 10Kg/h TZLC-G Frying Lifter TZLC-Z 0.09 Oil Circulation Pump-Stainless GZA65-50-125 2.20 Expert Oil Filter-Stainless Steel TZLL-0.5m2 — Continuous Vacuum Frying TZLZ-B300 0.80 Water Ejector–Stainless Steel TZP-500L — Centrifugal Pump for Water L65-200B 4.00 Water Ejector–Stainless Steel TZP-700L — 15.00 — 10 Centrifugal Pump for Water L80/170-7.5/2 11 Storage Tank for Oil TZC-B300 1000L 12 Auxiliary Oil Tank φ 400×900mm 100L 13 Injecting Oil Pump–Stainless Steel WBD70/037 220v — 0.37 14 Pump for Auxiliary Oil Tank WB200/110 1.10 15 Cool Water Tank 2540×900×900mm — 16 Pipe Pump for Cooling Tower L65-100 BR0.1-4.0m2 / Steam 1.50 — 17 Plate Heat Exchanger Trang 21 Tìm hiểu thiết bò chiên chân không GVHD : To 18 Oil Free Air Compressor WV-0.15/7 1.50 19 Programmable Logic Controller SIEMENS 6ES7 0.10 20 Transducer for Adjusting Speed SIEMENS MM420/ LG IG5 — 21 Central Computer Controller Unit TZLD-ZK — 22 Electric Control Box TZLD-DK — 23 Terminal Box TZLD-J — 24 Magnetic Valve DN25, 20, 15, 10, — 25 Valve, Pipe and Union Pipe — set 26 Bolts, Screws, Gasket, Etc — set 27 Cables and Accessories — set 0.80 yourself 28 Cooling tower 20T/h Trang 22 Tìm hiểu thiết bò chiên chân không TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Food processing technology – Wood head publising information science and technology [2] George D Saravacos Athanasios E Kostaropoules – Handbook of food processing equipment [3] Internet Trang 23 GVHD : To