các quá trình nhiệt(lạnh đông, đun nóng, nướng, rán, sao rang

TIỂU LUẬN CÁC QUÁ TRÌNH CƠ BẢN TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT (LẠNH ĐÔNG, ĐUN NÓNG, NƯỚNG, RÁN, SAO RANG) MỤC LỤC QUÁ TRÌNH ĐUN NÓNG 1.1 Bản chất, mục đích, yêu cầu thiết bị 1.1.1 Bản chất - Đun nóng trình làm tăng nhiệt độ từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cuối - cho trước Nhiệt độ ban đầu (tbđ) thường nhiệt độ môi trường không khí xung quanh Nhiệt độ cuối (tc) phụ thuộc vào mục đích trình tính chất vật liệu (thường xác định từ trước) - Chênh lệch nhiệt độ cuối nhiệt độ ban đầu luôn đại lượng lớn 0: t = tc – tbđ > 1.1.2 Mục đích - Mục đích chuẩn bị: thực tế tiến hành đun nóng nhằm chuẩn bị cho - trình khác Ví dụ: để bóc vỏ cam dễ dàng chần nước sôi 5-10ph Mục đích khai thác: tăng hiệu suất thu nhận sản phẩm từ loại nguyên liệu Ví dụ: nhiệt độ cao 60-700C tăng hoạt độ enzym amylaza, khả thủy phân - tinh bột cao Mục đích chế biến: nhiều loại nguyên liệu bị biến đổi cấu trúc, tính chất,… làm cho chất lượng nguyên liệu biến đổi, xấu tốt lên Ví dụ: nhiệt độ cao làm sp chín loại bỏ mùi vị lạ, tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị - cảm quan thể hấp thụ tốt Mục đích bảo quản: làm hoạt tính enzym có nguyên liệu, ngăn ngừa biến đổi xấu Ví dụ: nhiệt độ cao tiêu diệt VSV làm biến đổi màu sản phẩm, ngăn ngừa - hư hỏng Mục đích hoàn thiện: số loại thực phẩm thường tồn dạng bán thành phẩm, phải gia nhiệt (đun nóng) để sản phẩm chín sử dụng 1.1.3 Yêu cầu thiết bị - Về cấu tạo: phải đủ dung tích công suất, đảm bảo suất dây chuyền, có diện - tích truyền nhiệt thích hợp, có thiết bị khuấy đảo làm tăng hệ số K Vật liệu làm thiết bị phải có hệ số truyền nhiệt cao, không ảnh hưởng đến chất - lượng sản phẩm, tốn lượng Thiết bị phải cấu tạo thuận lợi cho việc thao tác vận hành, có đầy đủ thiết bị - kiểm tra, bảo đảm an toàn lao động Về lượng cung cấp: phải đồng đều, đầy đủ Nhiệt lượng cần thiết cho trình tính sau: Qqt= Q0 +Q1 Trong đó: Q0= G.C.t =G.C.(tc –tbđ) :nhiệt cung cấp cho trình đun nóng G: khối lượng sản phẩm; C: nhiệt dung riêng; Q1: chí phí đun nóng thiết bị 1.2 Vật liệu trình biến đổi vật liệu 1.2.1 Biến đổi vật lý - Nhiệt độ: có chênh lệch nhiệt độ môi trường đun nóng vật liệu nên nhiệt độ vật liệu tăng dần + Tốc độ tăng nhiệt độ từ vào trung tâm chậm dần khoảng cách chúng nguồn nhiệt xa dần Những điểm có khoảng cách đến nguồn nhiệt nhiệt độ + Do vật liệu hình thành trường nhiệt độ, lớp có - - nhiệt độ cao nhất, trung tâm nhiệt độ thấp Sự truyền nhiệt khối vật liệu: + Nếu vật liệu chất lỏng nhiệt độ truyền vào trung tâm chủ yếu đối lưu Nếu vật liệu chất rắn nhiệt truyền dẫn nhiệt + Khi vật thể bán lỏng (sệt) nhiệt truyền đối lưu dẫn nhiệt Trạng thái vật liệu: + Các chất rắn sệt mà nhiệt độ nóng chảy cao nhiệt độ môi trường trạng thái chúng chuyển sang pha lỏng bán chất lỏng(mỡ, bơ,…) + Tuy nhiên có nhiều loại vật liệu dạng rắn thời gian đun nóng ko xảy tượng chuyển pha (thịt, cá, rau quả) - Thể tích: - - Thể tích vật liệu tăng lên đun nóng V =V –V0 >0 V= Vo + + VKhí Trong đó: V_ thể tích đun _hệ số nở khối; t: nhiệt độ đun nóng VKhí :chênh lệch thể tích chất khí vật liệu Khối lượng: m= mo + -nbh -yht đó: m_ khối lượng vật liệu đun mo : khối lượng vật liệu trước đun :hệ số biến đổi khối lượng; t: nhiệt độ đun nóng nbh: khối lượng bốc yht: khối lượng hòa tan vào môi trường Màu sắc: biến đổi thay đổi khả hấp thụ phản xạ ánh sáng vật liệu, tác động nhiệt độ cao 1.2.2 Biến đổi hóa lý, hóa học - Các tiêu hóa lý vật liệu dễ bị biến đổi nhiệt: độ nhớt giảm (hoặc tăng), - độ hòa tan tăng,… Các phản ứng hóa học thủy phân, trung hòa, oxi hóa,polime hóa, tác dụng nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng - Kết xúc tiến phản ứng hóa học biến đổi thành phần hóa học vật liệu Một số chất tạo thành làm tăng chất lượng sản phẩm(pectin, chất màu, ) củng làm giảm hàm lượng chất có ích, tạo thành số chất ảnh hưởng xấu đến màu, mùi, vị sản phẩm 1.2.3 Biến đổi sinh hóa, vi sinh - Quá trình tăng nhiệt độ qua vùng nhiệt độ có tác dụng khác lên enzym - VSV Vùng thứ từ nhiệt độ môi trường không khí đến nhiệt độ tối thích Tại - nhiệt độ tăng hoạt động enzym VSV tăng Vùng thứ từ nhiệt độ tối thích đến nhiệt độ đun nóng cuối Sự tăng nhiệt độ làm giảm dần ngừng hoạt động enzym VSV  Tốc độ tăng nhiệt trình đun nóng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm 1.2.4 Biến đổi cấu trúc tế bào - Dưới tác dụng nhiệt độ cao chất nguyên sinh tế bào bị đông tụ, màng tế bào bị phá hủy làm tính bán thấm, không khí nước thoát làm cấu trúc toàn khối trở nên chặt mềm 1.2.5 Biến đổi cảm quan - Thay đổi màu sắc: có màu sắc tốt lên giữ màu tự nhiên ban đầu (chần rau quả) Tuy nhiên trình đun nóng làm thay đổi màu tự nhiên, - tạo màu khác sẫm màu sản phẩm Thay đổi mùi vị: + Đối với sản phẩm có chứa chất gây mùi, vị khó chịu (vị đắng măng, mùi ôi cá,…) đun nóng làm mùi vị đó, chất lượng sản phẩm tốt lên + Đối với sản phẩm có mùi vị tự nhiên tốt, sau đun nhiều bị bốc bị thủy phân 1.3 Phương pháp thực Đun nóng trực tiếp Đun nóng gián tiếp Định nghĩa Là cho chất tải nhiệt tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm (chất tải nhiệt nước, khí nóng, dòng điện) Là truyền nhiệt vào sản phẩm qua vách ngăn (thành ống, thành nối,…) Ưu điểm Nhanh, đồng đều, không bị tăng nhiệt độ cục Mùi vị sản phẩm không bị ảnh hưởng chất tải nhiệt Không bị pha loãng, không bị hòa tan Nhược điểm Chất tải nhiệt bị ngưng tụ làm loãng/ hòa tan sản phẩm Sản phẩm bị ảnh hưởng mùi vị chất tải nhiệt Nhiệt độ tăng cục nơi tiếp xúc với mặt truyền nhiệt hiện tượng cháy nồi Tốn nhiều nhiệt lượng 1.4 Một số thiết bị 1.4.1 Thiết bị đun nóng vỏ làm việc gián đoạn áp suất thường - Thường sử dụng để nấu chín thực phẩm: nấu thịt,cá, dịch đường, dịch lên men,…; luộc tôm, mực - Thiết bị có dạng: dạng hình bán nguyệt có nắp đậy dạng hình trụ có cánh - khuấy trộn Cấu tạo: Hai lớp vỏ có hình bán cầu, vỏ inox, vỏ thép inox; khoảng không nằm vỏ để chứa hơi; thiết bị đặt trục rỗng có giá đỡ Hai đầu trục chế tạo đặc biệt để đưa vào lấy nước ngưng ra, đầu đưa có hộp hơi, có gắn áp kế, nhiệt kế van an toàn Để nghiêng nồi người ta dùng cấu bánh vít, quay vô lăng bánh vít quay làm nghiêng thùng để đổ thực phẩm nấu 1.4.2 Thiết bị đun nóng ống kín làm việc áp suất thường - Thiết bị đun nóng kiểu ống chùm - Cấu tạo: có vỏ hình trụ, đầu hàn mặt sàng; ống truyền nhiệt hàn chặt vào mặt sàng; đáy nắp nối với vỏ mặt bích ghép Trên - vỏ, nắp đáy có ống nối để dẫn chất tải nhiệt thực phẩm Khi cần tăng vận tốc chất tải nhiệt người ta thường chia khoang thiết bị nhiều ngăn, chia dọc theo thành thiết bị theo chiều ngang thiết bị - Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống - Cấu tạo: thiết bị dàn ống bao gồm ống kim loại (hoặc inox), bao bọc bên ống ống khác hàn kín vào ống phía có ống nối; ống phía đặt song song nhau, nối với khuỷu để dễ dàng tháo lắp vệ sinh - Khi hoạt động, thực phẩm dạng lỏng thường cho ống từ lên chất tải nhiệt ống từ xuống 1.4.3 Thiết bị đun nóng kiểu khung - Cấu tạo: dạng ghép song song với thành hộp rỗng nối với tạo thành lối chuyển động cho thực phẩm chất truyền nhiệt Giữa có đệm kín đảm bảo ngăn cách lưu chất chuyển động Bên có giá đỡ để ép chặt lại với Thực phẩm chất tải nhiệt chuyển động ngược chiều nên tốc độ truyền nhiệt cao, suất thiết bị lớn QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG 2.1 Bản chất, mục đích, yêu cầu 2.1.1 Bản chất - Làm lạnh, lạnh đông trình hạ nhiệt từ nhiệt độ giới hạn “nóng lạnh” 20- 400C xuống nhiệt độ thấp (t0) Nếu nhiệt độ cuối t00 nằm khoảng t0đb đóng băng nhiệt độ giới hạn nóng lạnh (200C) tức t0đb < t00 < 200C gọi làm lạnh thường, -1000C < t00 < t0đb gọi lạnh đông, -2730C < t00 < -1000C lạnh thâm (sâu) 2.1.2 Mục đích - Mục đích chuẩn bị: trình làm lạnh, lạnh đông nhằm chuẩn bị cho trình diễn thuận lợi hơn, không thay đổi mặt hóa học biến đổi mặt - vật lý Mục đích khai thác: giúp tăng giá trị, tăng chất dinh dưỡng vật liệu, trình không thay đổi mặt hóa học biến đổi mặt vật lý Ví dụ: trình sản xuất nước cô đặc đem dịch làm lạnh đông nhằm kết tinh phân tử nước, sau tách tinh thể nước khỏi dịch phương pháp học  Độ khô dịch tăng lên làm lạnh cho đường - kết tinh nhanh hơn, nhiều Mục đích chế biến: trình thay đổi thành phần hóa học vật liệu tạo thành tính chất sản phẩm thay đổi chất lượng sản phẩm Ví dụ: làm chín hóa học cá sản phẩm từ thịt xúc xích, lạp xưởng,… tạo sản - phẩm nước đá,… Mục đích bảo quản: trình làm lạnh, lạnh đông giúp kéo dài thời gian lưu trữ sản phẩm, tránh hao hụt vật liệu Tuy nhiên mục đích bảo quản phụ thuộc vào loại nguyên liệu (hay sản phẩm) cần bảo quản mà đưa nhiệt độ thích - hợp Mục đích hoàn thiện sản phẩm: nhằm tăng giá trị sản phẩm, chủ yếu thay đổi mặt cảm quan 2.1.3 Yêu cầu - Tùy theo mục đích bảo quản mà ta đưa yêu cầu nhiệt độ cho trình làm lạnh, lạnh đông Hạ nhiệt độ từ giới hạn nóng lạnh (20 – 240C) xuống nhiệt độ thấp hơn: • Làm lạnh thường: t0đb < to0 < 200C • Làm lạnh đông: -1000C < to0 < tođb • Làm lạnh thâm (sâu): -2730C < to0 < -1000C 2.2 Vật liệu trình biến đổi 2.2.1 Vật liệu - Là nguyên liệu có nguồn gốc từ động vật thực vật có giá trị dinh dưỡng cao dễ bị hư hỏng thay đổi môi trường nhiệt độ bình thường loại sinh phẩm men mốc, men bánh mì, chế phẩm enzyme,… 2.2.2 Các trình biến đổi 2.2.2.1 Biến đổi vật lý - Biến đổi nhiệt độ: ta hạ nhiệt độ sản phẩm môi trường nhiệt độ số có thay đổi Khi làm lạnh nhiệt độ nguyên liệu giảm từ nhiệt độ môi trường đến nhiệt độ lạnh cần thiết (bằng nhiệt độ lạnh - môi trường lạnh) Sự biến thiên nhiệt độ làm lạnh xảy điều kiện nhiệt độ làm lạnh đông - không đổi (môi trường lạnh có nhiệt độ số) Biểu diễn độ ẩm: độ ẩm sản phẩm thay đổi tùy thuộc vào mức độ làm lạnh sản phẩm Quá trình bốc nước làm lạnh hao tổn tự nhiên số sản phẩm  Khối lượng bị thay đổi nên tổn hao đến khối lượng tự nhiên sản phẩm  Ảnh hưởng đến tiêu kinh tế 10 4.3.3 Biến đổi hóa lý - Trong trình rán, nhiệt độ cao làm thực phẩm chuyển pha, tượng làm cho thực phẩm sau rán có độ ẩm thấp trước rán Một biến đổi hóa lý quan trọng khác đông tụ protein Ví dụ albumin lòng trắng trứng bị đông tụ trình rán 4.3.4 Biến đổi sinh học hóa sinh - Nhiệt độ rán cao làm vô hoạt bất thuận nghịch enzyme, trao đổi chất tế bào dừng lại Quá trình rán làm giảm mật độ vi sinh vật thực phẩm Mức độ giảm phụ thuộc vào giá trị nhiệt độ thời gian rán Tuy nhiên thực phẩm sau rán bị tái nhiểm vi sinh vật, đặc biệt giai đoạn làm nguội sản phẩm 4.3.5 Biến đổi cảm quan - Do thay đổi thành phần hóa học hấp thụ mỡ, chất lượng sản phẩm tăng rõ rệt, nâng giá trị cảm quan lên đáng kể Hầu hết tiêu chất lượng sản phẩm màu, mùi, vị thích hợp với vị thị hiếu người tiêu dùng 4.4 Phương pháp thực 4.4.1 Rán áp suất thường - Rán bề mặt: phương pháp này, phận thiết bị rán bề mặt phẳng nằm ngang gọi bề mặt rán Bề mặt rán gia nhiệt điện trở, gas nóng từ phía bên Người ta đổ shortening lên phía bề mặt rán để tạo lớp chất béo mỏng, sau cho thực phẩm lên bề mặt rán Thông thường, chiều cao lớp chất béo bề mặt rán thấp chiều cao mẫu thực phẩm, thực phẩm không bị ngập hoàn toàn shortening mà có phần thực phẩm tiếp súc với shortening Trong trình rán, người ta lật đảo thực phẩm bê mặt tiếp súc với shortening Phương pháp chiên bề mặt thường dùng thực phẩm có dạng hình hộp chữ nhật Do thực phẩm không bị ngập toàn shortening nên định mức hao shortening cho kg nguyên liệu cần rán thấp hàm lượng dầu sản phẩm sau rán thấp Hệ số truyền nhiệt bề mặt dao động khoảng 200 – 450W/m2K Hiện nay, phương pháp rán bề mặt sử dụng phổ 25 biến bếp ăn gia đình nhà hàng Phương pháp sử dụng - sản xuất công nghiệp Rán bề sâu: phương pháp này, toàn sản phẩm cần rán ngâm shortening nhiệt độ cao Phương pháp rán bề sâu áp dụng cho sản phẩm có hình dạng Định mức tiêu hao shortening cho 1kg nguyên liệu hàm lượng chất béo cho sản phẩm sau rán phương pháp rán bề sâu cao so với phương pháp rán bề mặt Hệ số truyền nhiệt lên đến 800 – 1000W/m2.K Phương pháp rán bề sâu sử dụng phổ biến công - nghiệp thực phẩm Các phương pháp rán bề sâu phổ biến như: Rán liên tục: thời gian sử dụng dầu lâu hơn, dầu bị hư hỏng hơn, suất cao - hơn, chất lượng sản phẩm đồng tốt rán gián đoạn Rán gián đoạn: thời gian sử dụng dầu ngắn, dầu dễ bị hỏng, suất thấp, chất lượng sản phẩm không 4.4.2 Rán áp suất chân không - Thời gian rán nhanh, nhiệt độ thấp sản phẩm có chất lượng tốt - Gia nhiệt lên khoảng 150 – 180oC để nước bay khử mùi lạ dầu, đồng - thời tạo chênh lệch nhiệt độ sản phẩm môi trường Khi cho sản phẩm vào rán, nhiệt độ ban đầu chúng ban đầu gần với nhiệt độ môi trường không khí, chênh lệch nhiệt độ sản phẩm đầu sản phẩm cuối lớn Nhờ nhiệt độ sản phẩm tăng nhanh Khi chênh lệch nhiệt độ giữ sản phẩm nhiệt độ sôi nước không còn, sản phẩm không tăng nhiệt độ Lúc nhiệt lượng từ môi trường cung cấp cung cấp cho trình bay sản phẩm Khi nước bay hết, trình rán tiếp tục nhiệt độ sản phẩm tăng lên để đạt tới nhiệt độ dầu - Thông thường tình rán thường dừng lại cuối giai đoạn bay nước 4.5 Một số thiết bị 26 4.5.1 Thiết bị rán bề sâu liên tục: - Bộ phận thiết bị chảo rán có dạng hình hộp chữ nhật Người ta - cho shortening vào đầy chảo rán Có hai phương pháp gia nhiệt shortening: Cách thứ dùng gas để đốt phía bên đáy chảo rán Khi đó, nhiệt độ đáy chảo rán tăng lên truyền nhiệt cho shortening chứa bên chảo Phương pháp gia nhiệt cũ sử dụng nhiệt độ - shortening chảo không ổn định Cách thứ hai sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng mỏng ống lồng để gia nhiệt cho shortening vào chảo rán Trong chảo rán, người ta lắp đặt băng chuyền chuyển động tuần hoàn để đưa nguyên liệu cần rán vào chảo Đồng thời để tháo sản phẩm chiên khỏi chảo Trong trình hoạt động, toàn nguyên liệu cần rán ngập shortening Tùy theo tính chất nguyên liệu cần rán mà cấu hình chuyền thay đổi Khi sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho shortening trước bơm vào chảo rán, dùng thêm lớp gối nước, bố trí bề mặt đáy chảo rán - nằm lớp chảo rán Ưu điểm việc dùng lớp gối nước tiết kiệm lượng shortening cần bơm vào - chảo chiên, đồng thời hạn chế hư hỏng chất béo trình chiên Trong trình hoạt động, băng chuyền vận chuyển nguyên liệu cần rán vào chảo để ngâm shortening, nhiệt độ shortening sẻ bị giảm xuống Do đó, nhà sản xuất sử dụng bơm khác để tháo liên tục shortening 27 khỏi chảo rán Phần shortening lọc để tách hợp chất học, sau bơm qua thiết bị trao đổi nhiệt để hiệu chỉnh nhiệt độ trước bơm trở lại vào chảo rán 4.5.2 Thiết bị rán áp suất chân không - Khi rán thực phẩm điều kiện chân không, tiếp súc oxy với chất béo bị hạn chế, sẻ hạn chế hư hỏng shortening phản ứng oxy hóa chất béo Ngoài ra, điều kiện chân không, nhiệt độ rán giảm, từ hạn chế tồn cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ có - nguyên liệu cần chiên Những thiết bị rán chân không thường làm việc theo nguyên tắc gián đoạn Về mặt cấu tạo, tương tự thiết bị rán bề sâu gián đoạn, hoạt động áp suất thường Điểm khác biệt phần phía buồn chiên kết nối với hệ thống tạo chân không Thiết bị thường sử dụng để rán nguyên liệu rau trái Thiết bị rán áp suất chân không QUÁ TRÌNH SAO RANG 28 5.1 Bản chất, mục đích 5.1.1 Bản chất - Là trình truyền nhiệt vào sản phẩm dẫn nhiệt đối lưu nhiệt Sản phẩm sau trình lượng ẩm định , trình nguyên liệu đảo trộn liên tục để tăng hiệu truyền nhệt đối lưu đồng thời cho nhiệt - truyền vào đồng sản phẩm Quá trình gọi nguyên liệu bán chế phẩm dạng sợi chè, thuốc - Khi nguyên liệu dạng hạt, viên gọi rang 5.1.2 Mục đích - Mục đích chuẩn bị: giúp chuẩn bị cho trình , chè trước vò để làm héo chè vò chè không bị dập nát Hoặc trình rang - cà phê đậu giúp trình nghiền dễ dàng Mục đích chế biến: hình thức chế biến sản phẩm cuối - rang đậu phộng ,rang bắp ngô… Mục đích bảo quản: trình rang hạn chế tiêu diệt số vi sinh vật , kìm hãm số hoạt động sống làm giảm độ ẩm sản phẩm giúp - cho trình bảo quản dễ dàng hơn, kéo dài thời gian bảo quản Mục đích cảm quan: Làm tăng giá trị cảm quan sản phẩm tạo màu sắc mùi vị hấp dẫn mà nguyên liệu dạng tươi 5.2 Các trình biến đổi 5.2.1 Biến đổi vật lý - Nước số phân tử lượng nước bay hơi, làm trương nở, giảm khối lượng, tỷ - trọng hạt Màu sắc biến đổi quan trọng trình rang Đối với nguyên liệu dạng hạt chuyển sang màu nâu sẫm, sáng bóng (như cà phê), màu vàng nhạt bắp ngô đậu phộng, đồng thời trình bay mùi theo - hợp chất bay xảy Đối với trình rang kích thước hạt tăng lên so với hạt lúc xanh (riêng cà phề thê tích hạt tăng lên khoảng 40-60%) 5.2.2 Biến đổi hóa học 29 - Một trình chế biến dù hay nhiều làm thay đổi tính chất hóa học nguyên liệu trình rang biến đổi hóa - học xảy mãnh liệt phản ứng tạo màu, tạo mùi Thay đổi độ ẩm trước rang khoảng 12-13%, sau rang khoảng 1-2% Sự tổn thất chất khô hòa tan trình rang, hàm lượng chất khô thường - tăng lên Sự tổn thất chất thô phản ứng thủy phân protein bị biến tính, enzyme bị bất hoạt, phản ứng thủy phân, trình hô hấp bị đình hoạt động Quá - trình oxy hóa xảy chất béo có thành phần nguyên liệu Trong trình rang phản ứng sẫm màu phản ứng caramen phản ứng melanoidin hợp chất đường protein có thành phần nguyên liệu, chủ yếu phản ứng melanoidin Phản ứng xảy qua giai đoạn sau: + Giai đoạn đầu phản ứng ngưng tụ cabonyl phản ứng chuyển vị amadory với hình thành sản phẩm không màu, không hấp thu ánh sáng cực tím + Giai đoạn phản ứng khử nước đường, phân hủy hợp chất amin, giai đoạn sản phẩm không màu có màu vàng, hấp thu mạnh ánh sáng cực tím + Giai đoạn cuối bao gồm phản ứng ngưng tụ andol, trùng hợp andehydamin tạo thành hợp chất dị vòng nito Sản phẩm có màu đậm 5.2.3.Biến đổi hóa sinh vi sinh - Do nhiệt độ cao nên sau trình rang enzym VSV có nguyên liệu ban đầu bị vô hoạt hoàn toàn 5.2.4.Biến đổi hóa lý - Hiện tượng bay ẩm hợp chất dễ bay hơi, trình làm cho cấu trúc bên nguyên liệu trở nên giòn xốp 5.2.5.Biến đổi cảm quan - Tạo hương vị, màu sắc đặc trưng - Bề mặt sảm phẩm dần trơn nhẵn, sau khô bắt đầu xuất vết nứt, cuối dần bóng lên dầu từ bên nhân thoát 5.3 Phương pháp thực - Phân loại phương pháp rang: 30 + Thủ công: Trước người ta thường chè rang hạt nồi gang cách thủ công, sử dụng sức nóng trực tiếp lửa sau dùng tay hay đũa để đảo trộn làm nguyên liệu làm nóng đồng Phương pháp lâu dài không đạt hiểu nên người dần chế tạo thiết bị đại để sử dung + Hiện đại: để nâng cao suất người ta thiết kế số máy móc đại tiết kiệm lượng sức lao động Các thiết bị điều khiển tự động sử dụng sức nóng khí gas hay điện Khi đạt yêu cầu cho sản phẩm đảm bảo thông số trình rang thiết bị dừng lại cấu quay để lấy sản phẩm khỏi thiết bị 5.4 Một số thiết bị 5.4.1.Lò - Thiết bị dùng đề diệt men sản xuất chè - Nguyên tắc hoạt động: Lượng nguyên liệu cho vào chảo mẻ: lượng nguyên liệu cho vào chảo phụ thuộc vào dung tích chảo Nếu so với dung tích chảo nhiệt độ khối nguyên liệu khó đảm bảo (800 C) bị đảo nhiều, nguyên liệu chè tiếp xúc nhiều với chảo nên dễ bị cháy Ngược lại, lượng nguyên liệu nhiều so với dung tích chảo chè dễ bị diệt men không Thực nghiệm cho thấy đường kính chảo 85 ÷ 95 cm lượng chè cho vào chảo kg - Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng, dễ vệ sinh lò - Nhược điểm: suất thấp, tốn nhiều lượng, sản xuất thủ công quy mô nhỏ 31 Lò 5.4.2 Thiết bị chè sử dụng gas - Nguyên tắc hoạt động: Thùng gắn với điều khiển tự động để thùng quay hệ thống vách ngăn Nguyên liệu cho vào mẻ Trong trình sử dụng lượng khí gas, thùng quay Nguyên liệu đảo trộn liên tục, đồng Cuối trình cho thiết bị ngừng hoạt động dùng cấu xoay thùng - góc 900 sản phấm tháo Ưu điểm: đơn giản, dễ sử dụng, suất hiệu suất cao, dễ giới hóa Nhược điểm: thiết bị có cấu tạo phức tạp Thiết bị chè sử dụng khí gas Quá trình rã đông Khái niệm Rã đông trình chuyển biến nước trạng thái rắn (tinh thể đá) sản phẩm đông lạnh sang trạng thái lỏng mà giữ nguyên thuộc tính sản phẩm có trước làm đông lạnh 32 Quá trình rã đông trình ngược lại trình làm lạnh đông cách tăng nhiệt độ sản phẩm lên nhiệt độ đóng băng sản phẩm để chuyển dạng rắng dịch bào sang dạng lỏng đồng thời xếp lại hàm ẩm tế bào không làm tổn thất dịch bào Quá trình rã đông làm xảy phản ứng chuyển biến sinh lý, sinh hóa, thủy phân glycogen 6.2 Sự ảnh hưởng kĩ thuật rã đông đến chất lượng sản phẩm 6.2.1 Phương pháp rã đông chậm Thường sử dụng để rã đông sản phẩm qua làm đông chậm Khi thực phương pháp rã đông chậm thời gian tan đá gian bào diễn chậm rãi tạo điều kiên cho trình hoàn nguyên hàm ẩm tế bào thuận lợi, trình hấp thụ lại nước từ đá tan gian bào xuyên qua màng sinh chất để vào tế bào trình phức tạp cần phải có khoảng thời gian tương đối dài để hoàn thành việc phục hồi lại tính chất ban đầu Nếu không thực rã đông chậm dịch bào không hoàn nguyên gây tổn thất dịch bào bên ảnh hưởng đến khối lượng chất lượng sản phẩm Ngoài phương pháp rã đông chậm áp dụng cho loại sản phẩm làm lạnh đông nhanh 6.2.2 Phương pháp rã đông nhanh Là làm tăng nhiệt độ sản phẩm để làm tan biến hết đá sản phẩm khoảng thời gian ngắn Phương pháp thường áp dụng cho loại thực phẩm làm đông lạnh nhanh cực nhanh Bởi sản phẩm qua làm lạnh nhanh, cực nhanh lượng nước từ tế bào chảy gian bào để đóng băng làm lạnh đông thường nhỏ nên làm tan giá sản phẩm tổn thất dịch bào thực phương pháp rã đông nhanh Do thực phương pháp chất lượng sản phẩm vừa đảm bảo lại vừa rút ngắn thời gian rã đông 33 Phương pháp rã đông nhanh thường thực nước hay dòng điện cao tầng 6.3 Yêu cầu kỹ thuật rã đông Yêu cầu chủ yếu đặt cho tổn thất dịch chất nhất, tổn thất dịch chất khả phục hồi tính chất ban đầu sản phẩm bảo toàn Mức độ tổng thất dịch chất trình rã đông phụ thuộc chủ yếu vào phương pháp làm lạnh đông, vào thời gian bảo quản phương pháp rã đông Ngoài phụ thuộc vào chất lượng sản pẩm, độ pH Cơ chẻ trình sinh lý, sinh hóa hóa học trình tan giá phức tạp lạnh đông Trong trình rã đông đồng thời có trình hấp thụ lại nước tế bào sợi cơ, mà mức độ hấp thụ lại nước định mức độ tổng thất dịch chất Nếu trình làm lạnh đông chậm, thời gian bảo quản lâu, nhiệt độ bảo quản không ổn định dễ xảy tượng tái lập tinh thể, nên tính thể băng chủ yếu tập trung gian bào với kích thước tinh thể băng ngày lớn, gây tác động học tinh thể băng tế bào, làm rách tế bào, khó bảo toàn tính chất ban đầu sản phẩm Vì trình rã đông cần phải đủ thời gian, tức thực rã đông chậm để nước băng tan hấp thụ trở lại tê bào sợi cơ, tái tạo lại dạng liên kết ban đầu chúng Nếu trình làm lạnh đông làm chết phá vỡ nhiều tế bào, làm biến tính protein mức độ lớn, làm giảm khả hấp thụ lại nước tế bào, nước tan từ băng mang theo dịch chất Tóm lại yêu cầu kỹ thuật bào gồm 6.4 6.4.1 Tổn thất dịch chất (tan giá chậm, tăng thời gian làm tan giá) Tổn thất khối lượng sản phẩm ( tăng độ ẩm tương đổi không khí) Đảm bảo yêu cầu vệ sinh cao (môi trường rã đông phải có vệ sinh cao) Thời gian ngắn (tan giá nhanh, tăng nhiệt độ chất tải nhiệt) Các trình biến đổi Biến đổi vật lý 34 Thịt làm rã đông có màu đỏ sáng, đồ đàn hồi mô thịt cá giảm xuống, kết phá hủy cấy trúc mô học Bề mặt chúng bị ẩm ướt Trong dịch chất thịt bị chảy với lượng định Phụ thuộc vào trình xảy ra, hấp thụ nước bề mặt sản phẩm chiếm ưu hay tổn thất dịch chất chiếm ưu mà khối lượng sản phẩm tăng lên hay giảm trình tan giá 6.4.2 Biến đổi mô học Trong tất trường hợp, sau làm lạnh đông bảo quản sản phẩm trạng thái lạnh đông tồn trình biến đổi cấu trúc mô học mô Cho nên trình rã đông sợi nhiều bị đứt, đồng thời có biến đổi khoảng cách bên tế bào 6.4.3 Biến đổi VSV Cường độ mức độ biến đổi VSV xảy phụ thuộc vào phương pháp tiến hành rã đông Quá trình trực rã đong chậm tạo môi trường thuận lợi cho phát triển VSV Khi làm rã đông không khí số lượng VSV tăng lên 12 – 20%, làm rã đông nước tăng 44-88%, thực rã đông nước tăng 6-28% 6.4.4 Biến đổi sinh hóa hóa học Sự biến đổi sinh hóa hóa học xảy với tốc độ nhanh so với làm lạnh, có phân hủy cấu trúc làm tăng tiếp xúc cấu tử riêng lẻ Chiều hướng biến đổi giống thịt cá làm lạnh 6.5 Các phương pháp rã đông 6.5.1 Rã đông môi trường không khí tĩnh Là tạo môi trường không khí có nhiệt độ độ ẩm thích hợp để thực rã đông cho sản phẩm, thường nhiệt độ không khí tĩnh phòng rã đông không 180C Khi thực phương pháp rã đông thường thời gian làm tan giá sản phẩm dài 35 chiếm không gian lớn nên thực qui mô nhỏ, ưu điểm dùng dụng cụ thiết bị Rã đông môi trường không khí tĩnh đảm bảo lượng dịch bào tổn thất ít, không gây ảnh hưởng đến suy giảm chất lượng sản phẩm thường nhiệt độ bề mặt sản phẩm nhỏ nhiệt độ đọng sương không khí phòng rã đông nên xảy tượng ngưng tự ẩm bề mặt sản phẩm làm cho bề mặt bị biến đôi khối lượng sản phẩm tăng lên từ 1,5 – 2% hút ẩm ngưng tụ 6.5.2 Rã đông quạt gió Thực phẩm rã đông môi trường không khí đối lưu nhanh môi trường không khí tĩnh Thời gian rã đông tùy thuộc vào nhiệt độ không khí, tốc độ không khí di chuyển sản phẩm hình dạng, kích thước sản phẩm Không khí phòng rã đông không > 200C, không lớp mặt sản phẩm bị hư hại trước kết thúc trình rã đông Không khí thổi qua sản phẩm đạt tốc độ 6m/s để thời gian tan giá ngắn nhất, lượng hios phải đồng khắp bề mặt sản phẩm, đồn thời không khí phải bão hòa ẩm để tăng truyền nhiệt vào sản phẩm ngăn cản khô bề mặt Tác dụng khô bề mặt làm xấu bề mặt sản phẩm tổn hao trọng lượng 6.5.3 Rã đông môi trường nước Dùng nước nhiệt độ 100C với thời gian tan giá 20h nước nhiệt độ 200C 1011h (đối với lợn, bò) 3-4h ( vịt, gà) Không nên dùng nước nóng làm tăng tổn thất dịch chất Làm tan giá theo phương pháp bề mặt thịt bị nhợt nhạt, khối lượng tăng 2-3% hút nước Nước làm tan giá cần phải vô trùng để vừa kết hợp làm tan giá, vừa rửa sản phẩm Có thể sử dụng dung dịch nước muối NaCl 4% nhiệt độ 40-600C để tan giá thịt cá, không dùng nộng độ > 5% lúc tượng thẩm thấu làm cho tế bào vị trương nhiều Nói chung phương pháp tốn nước dễ bị nhiễm VSV 6.5.4 Rã đông chân không 36 Thực phẩm đưa vào phòng kín khí, sau thực hiển rút chân không phòng thiết bị bơm đặc biệt Dưới đáy phòng bể chứa nước đun nóng để cấp nước lên trên, nước kiểm soát nhiệt độ thiết bị để giữ nhiệt độ 180C, sau làm lạnh để ngưng tụ lại thành nước bề mặt sản phẩm, nước ngưng tụ giải phóng lượng nhiệt lớn sản phẩm hập thụ làm cho sản phẩm tan giá hoàn toàn Mục đích việc hút chân không để tạo điều kiện cho việc ngưng tụ nước diễn nhanh khiến cho việc cung cấp nhiệt lượng vào tận bên sản phẩm diễn liên tục Hơn việc tách không khí giúp cho nước len vào khoảng cách nhỏ sản phẩm, làm cho thời giản rã đông rút ngắn lại 6.5.5 Rã đông dòng điện cao tầng Ưu điểm: - Tan giá nhanh cực nhanh, tính phút - Sản phẩm làm nóng - Thích hợp cho sản phẩm có hình dạng cố định, xác kể sản phẩm có bao gói Tuy nhiên phương pháp mặt kỹ thuật thiệt bị phức tạp, có nhiệt khó khăn trở ngại nên chưa dùng nhiều thực tiễn 6.6 Một số thiết bị rã đông 37 Thiết bị rã đông kiểu phun Thiết bị rã đông không khí 38 Thiết bị rã đông chân không Tài liệu tham khảo - Các trình công nghệ sản xuất thực phẩm Lê Bạch Tuyết - tác giả năm 1996, nhà xuất bảo Giáo dục Các trình công nghệ sản xuất thực phẩm Lê Ngọc Thụy năm 2009, nhà xuất Bách khoa – Hà Nội 39 ... áp suất chân không QUÁ TRÌNH SAO RANG 28 5.1 Bản chất, mục đích 5.1.1 Bản chất - Là trình truyền nhiệt vào sản phẩm dẫn nhiệt đối lưu nhiệt Sản phẩm sau trình lượng ẩm định , trình nguyên liệu... bị dập nát Hoặc trình rang - cà phê đậu giúp trình nghiền dễ dàng Mục đích chế biến: hình thức chế biến sản phẩm cuối - rang đậu phộng ,rang bắp ngô… Mục đích bảo quản: trình rang hạn chế tiêu... nước, nước tinh bột hấp thụ trình trương nở, nhiệt độ trương nở tốt tinh bột 40 – 600C Đồng thời với trình trương nở hồ hóa Quá trình hồ hóa tinh bột xảy suốt trình nướng, hấp thụ lượng nước định