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

Trong đó: V_ thể tích khi đun _hệ số nở khối; t: nhiệt độ đun nóng VKhí :chênh lệch thể tích chất khí trong vật liệu - Khối lượng: m= mo + -nbh -yht trong đó: m_ khối lượng vật liệu kh

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)

- Nhiệt độ ban đầu (tbđ) thường bằng nhiệt độ của môi trường không khí xung

quanh Nhiệt độ cuối cùng (tc) phụ thuộc vào mục đích của quá trình và tính chất của vật liệu (thường được xác định từ trước)

- Chênh lệch giữa nhiệt độ cuối cùng và nhiệt độ ban đầu luôn luôn là một đại lượnglớn hơn 0: t = tc – tbđ > 0

1.1.2. Mục đích

- Mục đích chuẩn bị: trong thực tế khi tiến hành đun nóng chỉ nhằm chuẩn bị cho các quá trình khác

Ví dụ: để bóc vỏ cam dễ dàng chần trong nước sôi 5-10ph

- Mục đích khai thác: tăng hiệu suất thu nhận sản phẩm từ 1 loại nguyên liệu nào đó

Ví dụ: nhiệt độ cao 60-700C tăng hoạt độ enzym amylaza, khả năng thủy phân tinh bột cao

- Mục đích chế biến: nhiều loại nguyên liệu bị biến đổi về cấu trúc, tính chất,… làm cho chất lượng nguyên liệu biến đổi, có thể xấu đi hoặc tốt lên

Ví dụ: nhiệt độ cao làm sp chín loại bỏ mùi vị lạ, tăng giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan và cơ thể hấp thụ tốt hơn

- Mục đích bảo quản: làm mất hoạt tính của các enzym có trong nguyên liệu, ngăn ngừa những biến đổi xấu

Ví dụ: nhiệt độ cao tiêu diệt các VSV làm biến đổi màu sản phẩm, ngăn ngừa sự

hư hỏng

- Mục đích hoàn thiện: 1 số loại thực phẩm thường tồn tại ở dạng bán thành phẩm,

vì vậy phải gia nhiệt (đun nóng) để sản phẩm chín sử dụng được

1.1.3. Yêu cầu thiết bị

- Về cấu tạo: phải đủ dung tích công suất, đảm bảo năng 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, ít tốn năng lượng

- Thiết bị phải cấu tạo thuận lợi cho việc thao tác vận hành, có đầy đủ các thiết bị kiểm tra, bảo đảm an toàn lao động

- Về năng lượng cung cấp: phải đồng đều, đầy đủ Nhiệt lượng cần thiết cho quá trình được tính như sau:

Qqt= Q0 +Q1

Trong đó: Q0= G.C.t =G.C.(tc –tbđ) :nhiệt cung cấp cho quá trình đun nóng

G: khối lượng sản phẩm; C: nhiệt dung riêng; Q1: chí phí đun nóng thiết bị

1.2. Vật liệu và quá trình biến đổi vật liệu

1.2.1. Biến đổi vật lý

- Nhiệt độ: do có sự chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường đun nóng và vật liệu nên nhiệt độ trong vật liệu tăng dần.

+ Tốc độ tăng nhiệt độ từ ngoài vào trung tâm chậm dần do khoảng cách giữa chúng và nguồn nhiệt xa dần Những điểm có cùng khoảng cách đến nguồn nhiệt thì nhiệt độ bằng nhau

+ Do vậy trong vật liệu sẽ hình thành trường nhiệt độ, trong đó lớp ngoài cùng có nhiệt độ cao nhất, ở trung tâm nhiệt độ thấp nhất

- Sự truyền nhiệt trong khối vật liệu:

+ Nếu vật liệu là chất lỏng thì nhiệt độ được truyền vào trung tâm chủ yếu bằng đối lưu Nếu vật liệu là chất rắn thì nhiệt truyền bằng dẫn nhiệt

+ Khi vật ở thể bán lỏng (sệt) thì nhiệt truyền bằng cả đối lưu và dẫn nhiệt

Trong đó: V_ thể tích khi đun

_hệ số nở khối; t: nhiệt độ đun nóng

VKhí :chênh lệch thể tích chất khí trong vật liệu

- Khối lượng:

m= mo + -nbh -yht

trong đó: m_ khối lượng vật liệu khi đun

mo : khối lượng vật liệu trước khi đun

:hệ số biến đổi khối lượng; t: nhiệt độ đun nóng

nbh: khối lượng bốc hơi

yht: khối lượng hòa tan vào môi trường

- Màu sắc: biến đổi do thay đổi khả năng hấp thụ và phản xạ ánh sáng của vật liệu,

do tác động của nhiệt độ cao

1.2.2. Biến đổi hóa lý, hóa học

- Các chỉ tiêu hóa lý của vật liệu dễ bị biến đổi do nhiệt: độ nhớt giảm (hoặc tăng),

độ hòa tan tăng,…

- Các phản ứng hóa học như thủy phân, trung hòa, oxi hóa,polime hóa, thì dưới tácdụng của nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng

- Kết quả sự xúc tiến các phản ứng hóa học là sự biến đổi các thành phần hóa học trong vật liệu Một số chất tạo thành có thể làm tăng chất lượng sản phẩm(pectin, chất màu, ) nhưng củng có thể làm giảm hàm lượng chất có ích, tạo thành 1 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 sẽ đi qua 2 vùng nhiệt độ có tác dụng khác nhau lên enzym

và VSV

- Vùng thứ nhất là từ nhiệt độ môi trường không khí đến nhiệt độ tối thích Tại đây nhiệt độ càng tăng thì hoạt động của enzym và VSV càng tăng

- Vùng thứ 2 là từ nhiệt độ tối thích đến nhiệt độ đun nóng cuối cùng Sự tăng nhiệt

độ sẽ làm giảm dần hoặc ngừng hoạt động của enzym và VSV

 Tốc độ tăng nhiệt của quá trình đun nóng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm

1.2.4. Biến đổi cấu trúc tế bào

- Dưới tác dụng của nhiệt độ cao chất nguyên sinh trong tế bào bị đông tụ, màng tế bào bị phá hủy làm mất tính bán thấm, không khí và hơi nước thoát ra ngoài làm cấu trúc toàn khối trở nên chặt mềm

1.2.5. Biến đổi cảm quan

- Thay đổi màu sắc: có khi màu sắc tốt lên hoặc giữ được màu tự nhiên ban đầu (chần rau quả) Tuy nhiên quá trình đun nóng có thể làm thay đổi màu tự nhiên, tạo ra màu khác hoặc sẫm màu trong các sản phẩm

- Thay đổi mùi vị:

+ Đối với các sản phẩm có chứa các chất gây mùi, vị khó chịu (vị đắng trong măng, mùi ôi tanh trong cá,…) khi đun nóng sẽ làm mất các mùi vị đó, chất lượng sản phẩm tốt lên

+ Đối với các sản phẩm có mùi vị tự nhiên tốt, sau khi đun ít nhiều sẽ bị mất đi do bốc hơi hoặc bị thủy phân

1.3. Phương pháp thực hiện

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 có thể là hơi nước, hơi 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 bộ

Mùi vị sản phẩm không bị ảnh hưởng bởi 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 của chất tải nhiệt

Nhiệt độ tăng cục bộ ở những 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 2 vỏ làm việc gián đoạn ở áp suất thường

- Thường được sử dụng để nấu chín thực phẩm: nấu thịt,cá, dịch đường, dịch lên men,…; luộc tôm, mực

- Thiết bị có 2 dạng: dạng hình bán nguyệt có nắp đậy và dạng hình trụ có cánh khuấy trộn

- Cấu tạo: Hai lớp vỏ có hình bán cầu, vỏ trong bằng inox, vỏ ngoài bằng thép hoặc inox; khoảng không nằm giữa 2 vỏ để chứa hơi; thiết bị đặt trên 1 trục rỗng có giá

đỡ Hai đầu trục được chế tạo đặc biệt để đưa hơi vào và lấy nước ngưng ra, ở đầu đưa hơi có hộp hơi, trên có gắn áp kế, nhiệt kế và van an toàn Để nghiêng nồi người ta dùng cơ cấu bánh vít, khi quay vô lăng bánh vít quay làm nghiêng thùng

để đổ thực phẩm đã nấu

1.4.2. Thiết bị đun nóng trong ống kín làm việc ở áp suất thường

- Thiết bị đun nóng kiểu ống chùm

- Cấu tạo: có 1 vỏ hình trụ, 2 đầu hàn mặt sàng; các ống truyền nhiệt được hàn chặt vào các mặt sàng; đáy và nắp được nối với vỏ bằng một mặt bích ghép chắc Trên

vỏ, nắp và đáy có ống nối để dẫn chất tải nhiệt và thực phẩm

- Khi cần tăng vận tốc chất tải nhiệt người ta thường chia khoang thiết bị ra nhiều ngăn, có thể chia dọc theo thành thiết bị hoặc theo chiều ngang của thiết bị

- Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống

- Cấu tạo: thiết bị là 1 dàn ống bao gồm 1 ống bằng kim loại (hoặc inox), bao bọc bên ngoài ống là 1 ống khác được hàn kín vào ống phía trong và có 2 ống nối; các ống phía trong đặt song song nhau, được nối với nhau bằng một khuỷu để dễ dàng tháo lắp và vệ sinh

- Khi hoạt động, thực phẩm dạng lỏng thường cho đi trong ống từ dưới lên còn chất tải nhiệt đi ngoài ống từ trên xuống.

1.4.3. Thiết bị đun nóng kiểu khung bản

- Cấu tạo: dạng các tấm được ghép song song với nhau thành những hộp rỗng và được nối với nhau tạo thành lối chuyển động cho thực phẩm và chất truyền nhiệt Giữa tấm bản có các tấm đệm kín đảm bảo ngăn cách 2 lưu chất chuyển động Bênngoài có giá đỡ để ép chặt các tấm lại với nhau Thực phẩm và chất tải nhiệt

chuyển động ngược chiều nên tốc độ truyền nhiệt cao, năng suất thiết bị lớn

2. QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG

2.1. Bản chất, mục đích, yêu cầu

2.1.1. Bản chất

- Làm lạnh, lạnh đông là quá trình hạ nhiệt từ nhiệt độ giới hạn “nóng lạnh”

20-400C xuống nhiệt độ thấp hơn (t0)

- Nếu nhiệt độ cuối cùng t0 nằm trong khoảng t0

đb đóng băng và nhiệt độ giới hạn nóng lạnh (200C) tức là t0

- Mục đích chuẩn bị: quá trình làm lạnh, lạnh đông nhằm chuẩn bị cho các quá trình

kế tiếp diễn ra thuận lợi hơn, không thay đổi về mặt hóa học chỉ biến đổi về mặt vật lý

- Mục đích khai thác: giúp tăng giá trị, tăng chất dinh dưỡng của vật liệu, quá trình này không thay đổi về mặt hóa học chỉ biến đổi về mặt vật lý

Ví dụ: trong quá trình sản xuất nước quả cô đặc có thể đem dịch quả đi làm lạnh đông nhằm kết tinh phân tử nước, sau đó tách tinh thể nước này ra khỏi dịch quả bằng phương pháp cơ học  Độ khô dịch quả sẽ tăng lên làm lạnh còn cho đường kết tinh nhanh hơn, nhiều hơn

- Mục đích chế biến: quá trình này có thể thay đổi thành phần hóa học của vật liệu tạo thành những tính chất mới của sản phẩm hoặc thay đổi chất lượng của sản phẩm

Ví dụ: làm chín hóa học cá sản phẩm từ thịt như xúc xích, lạp xưởng,… tạo ra sản phẩm mới như nước đá,…

- Mục đích bảo quản: quá trình làm lạnh, lạnh đông giúp kéo dài thời gian lưu trữ sản phẩm, tránh hao hụt về vật liệu Tuy nhiên mục đích bảo quản này còn phụ thuộc vào loại nguyên liệu (hay sản phẩm) cần bảo quản mà đưa ra nhiệt độ thích hợp

- Mục đích hoàn thiện sản phẩm: nhằm tăng giá trị của sản phẩm, chủ yếu thay đổi

về mặt cảm quan

2.1.3. Yêu cầu

- Tùy theo mục đích bảo quản mà ta đưa ra yêu cầu về nhiệt độ cho quá trình làm lạnh, lạnh đông Hạ nhiệt độ từ giới hạn nóng lạnh (20 – 240C) xuống nhiệt độ thấp hơn:

2.2.2. Các quá trình biến đổi

2.2.2.1. Biến đổi vật lý

- Biến đổi nhiệt độ: ta có thể hạ nhiệt độ của sản phẩm trong môi trường nhiệt độ bằng hằng số hoặc có sự thay đổi Khi làm lạnh nhiệt độ của nguyên liệu giảm từ nhiệt độ của môi trường ngoài đến nhiệt độ lạnh cần thiết (bằng nhiệt độ lạnh của môi trường lạnh)

- Sự biến thiên nhiệt độ làm lạnh xảy ra trong điều kiện nhiệt độ làm lạnh đông không đổi (môi trường lạnh có nhiệt độ bằng hằng số)

- Biểu diễn độ ẩm: độ ẩm trong sản phẩm thay đổi như thế nào là tùy thuộc vào mức

độ làm lạnh của sản phẩm đó Quá trình bốc hơi nước khi làm lạnh sẽ hao tổn tự nhiên của một số sản phẩm  Khối lượng sẽ bị thay đổi nên tổn hao đến khối lượng tự nhiên của sản phẩm  Ảnh hưởng đến chỉ tiêu kinh tế

+ Bên cạnh sự thay đổi về lượng ẩm còn có sử thay đổi về chất, đó là quá trình chuyển từ pha lỏng sang pha rắn.

+ Sự chuyển pha của ẩm xảy ra khi làm lạnh đông sản phẩm, nước trong sản phẩmbắt đầu đóng băng khi nhiệt độ hạ tới điểm đóng băng Nhiệt độ càng hạ thấp thì

ẩm càng đóng băng triệt để

- Tốc độ các phản ứng hóa học, sinh học giảm dần và tiến đến không đổi khi ta làm lạnh, lạnh đông Tuy các phản ứng này xảy ra rất yếu nhưng cũng dẫn tới sự thay đổi đáng kể về chất lượng sản phẩm (gây mùi vị xấu, cá lạnh đông)

- Biến tính protein: nguyên nhân chủ yếu là do sự tách nước ra khỏi tế bào và hình thành tinh thể đá Phản ứng oxy hóa và peroxyt hóa lipid cũng dẫn đến thoái hóa protein trong bảo quản lạnh đông

- Oxy hóa chất béo (chủ yếu là các sản phẩm từ động vật): sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm: mùi vị, dinh dưỡng, vẻ bên ngoài,… Sự thoái hóa các sắc tố cũng như biến đổi màu sắc liên quan mật thiết đến sự oxy hóa chất béo

- Hoạt động của enzyme: đông lạnh có thể ức chế phần lớn enzyme nhưng không bất hoạt hoàn toàn Thực phẩm chưa qua xử lý nhiệt các enzyme thủy phân

(phospholipase, protease, lipase,…) vẫn còn hoạt động trong suốt quá trình bảo quản lạnh  Trần rau trước đông lạnh để bất hoạt enzyme

- Sự thay đổi màu sắc, thay đổi mùi vị, giảm hàm lượng các vitamin: tại nhiệt độ tiền lạnh đông có sự mất mát các vitamin tan trong nước (vitamin C, acid

pantothenic) Hoạt động của các enzyme như: oxydoreductase, lipoxygenase dẫn tới giảm hương vị, mất sắc tố trong rau và nâu hóa trong trái cây

2.2.2.3. Biến đổi sinh hóa, vi sinh

- Khi làm lạnh, lạnh đông nhiệt đô càng thấp hoạt động sinh hóa của sản phẩm càng giảm Tốc độ chuyển hóa các thành phần hóa học giảm do đa số các enzyme và quá trình hô hấp của rau quả bị ức chế Nhiệt độ < 00C thì hoạt động của vi sinh vật tồn tại trong nguyên liệu bị ngừng trệ (trừ 1 số loại nấm men có thể hoạt động

ở nhiệt độ thường)

- Làm lạnh, lạnh đông để làm giảm tốc độ hoạt động sinh học và khả năng ức chế hoạt động của vi sinh vật là cơ sở khoa học để kéo dài thời gian bảo quản chất lượng sản phẩm thực phẩm.

2.2.2.4. Biến đổi cấu trúc tế bào

- Trong quá trình làm lạnh cấu trúc tế bào của sản phẩm không có sự thay đổi lớn nhưng lạnh đông thì có sự thay đổi Vì trong qua trình này nước chuyển thành pha rắn, tế bào bị phá do tinh thể nước đá chèn ép làm mất khả năng hoạt động sống của tế bào thực vật (mất khả năng trao đổi chất, mất tính bán thẩm thấu, …)

- Quá trình làm lạnh, lạnh đông làm thay đổi màu và mùi vị của sản phẩm không đáng kể Quá trình bảo quản mới dễ xảy ra những thay đổi về giá trị cảm quan của thành phẩm

- Một số loại sản phẩm còn tăng hương vị cho quá trình chín hóa học tạo thành các thành phần chất thơm khi bảo quản lạnh như trong quá trình bảo quản rượu vang, pho mát, xúc xích,…

- Đối với rau quả tươi bảo quản lạnh, lạnh đông là phương pháp tốt nhất nhưng vẫn dẫn đến sự thay đổi cảm quan (mùi vị, trạng thái khô xác)

- Chế độ bảo quản lạnh: phải thiết lập chế độ bảo quản tối ưu để đảm bảo chất lượngcho sản phẩm Ví dụ: chuối xanh bảo quản ở nhiệt độ 11 120C, = 90 95%,…

- Phương pháp làm lạnh đông:

+ Làm lạnh đông nhanh: môi trường nhiệt độ <-300C tmt = -300C trong thời gian từ vài chục giây đến vài chục phút và vận tốc không khí từ 3 5 m/s

+ Làm lạnh đông chậm: trong môi trường có nhiệt độ ban đầu khoảng -5 đến -60C.Sau 2 4 ngày khi khoảng 80% nước kêt tinh thì hạ nhiệt độ môi trường xuống đến mức yêu cầu.

+ Bảo quản lạnh đông: sau khi làm lạnh đông sản phẩm được bảo quản ở buồng lạnh có nhiệt độ thích hợp

2.4. Một số thiết bị

2.4.1. Lạnh đông dạng khí thổi (đông gió)

- Ưu điểm: linh hoạt, dễ dàng sử dụng, thích ứng với sự thay đổi hình dạng bất thường của sản phẩm Lạnh đông dạng khí thổi thích hợp cho phạm vi làm lạnh rộng

- Nhược điểm: tính chình xác và hiệu quả không cao

- Thiết bị lạnh đông khí thổi liên tục có thể điều chỉnh tốc độ khí thổi vào khi vượt quá giá trị cho phép

- Tốc độ dòng khí thổi cao, khoảng 10 - 15 m/s có thể mang lại giá trị kinh tế cao cho thiết bị lạnh đông dạng liên tục

- Tủ đông gió – thiết bị lạnh đông dạng khí thổi: Không khí lạnh chuyển động từ phía sau tới và trở lại dàn lạnh ở khoảng trống phía dưới Tủ gồm nhiều mô đun độc lập với nhau, nhờ đó có thể điều chỉnh năng suất lạnh của nó dễ dàng

2.4.2. Lạnh đông dạng đĩa (tiếp xúc)

- Thiết bị có thể được bố trí ở dạng đứng hoặc dạng nằm tùy theo cách sắp xếp của đĩa Các đĩa được làm bằng nhôm, dạng cắt ngang, sắp xếp thành hàng và chất lỏng làm lạnh sẽ đi qua đó Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra ngang qua mặt trên và mặt dưới của đĩa Quá trình lạnh đông được hình thành nhờ sự tiếp xúc trực tiếp giữa đĩa lạnh và sản phẩm

- Mức độ tiếp xúc và khả năng truyền nhiệt từ thực phẩm vào dàn lạnh giảm do:+ Nhiệt truyền qua nhiều lớp kim loại

+ Các bề mặt tiếp xúc không phẳng

+ Kích thước, hình dạng các khuôn đựng thực phẩm không đúng tiêu chuẩn

+ Chiều cao khuôn và bề dày sản phẩm khác nhau

+ Sự ép nén không đạt yêu cầu

- Để tăng khả năng truyền nhiệt của thực phẩm trong tủ đông tiếp xúc có thể áp dụng các biện pháp:

+ Thay khay đựng khuôn bằng khung ghép khuôn

2.4.3. Lạnh đông dạng phun và ngâm thẩm thấu

- Lạnh đông dạng phun (cấp đông băng chuyền): Lạnh đông dạng phun cũng giống như lạnh đông dạng hỗn hợp trong ống sinh hàn Tốc độ lạnh đông bằng phương pháp lạnh đông hỗn hợp trong ống sinh hàn rất nhanh nhờ sự tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm Trong phương pháp này, hơi lạnh được phun vào sản phẩm và nhiệt tách ra làm thay đổi trạng thái môi trường lạnh

- Các dạng thiết bị lạnh đông băng chuyền:

 Lạnh đông băng chuyền xoắn:

- Băng chuyền gồm nhiều thanh ghép đặt nằm ngang không song song với nhau Phía ngoài có khoảng cách lớn hơn phía trong Nhờ đó nó chuyển động xoắn dọc trên khung đỡ hình trụ Băng chuyền vận chuyển sản phẩm chuyển động từ dưới lên trên, không khí lạnh chuyển động từ trên xuống dưới, trao đổi nhiệt với sản phẩm để thực hiện quá trình lạnh đông.

 Lạnh đông dạng thẳng

- Tủ đông được ghép từ những tấm cách nhiệt và được đặt trực tiếp trên nền nhà Bên trong có băng chuyền thẳng chạy xuyên dọc tủ để vận chuyển sản phẩm Dàn lạnh với quạt gió phía trên tạo ra dòng không khí lạnh thổi xuống bề mặt băng chuyền Không khí lấy nhiệt của thực phẩm và đưa vào dàn lạnh Băng chuyền vừa nâng đỡ thực phẩm vừa nhận nhiệt của thực phẩm để truyền vào không khí.Các tấm băng chuyền được tạo nên từ những móc liên kết, nhờ đó nó có thể

chuyển động mềm dẻo, uốn lượn trên những con lăn, đồng thời cho không khí xuyên qua để tăng sự trao đổi nhiệt

- Theo quan điểm nhiệt – lý thì nướng là quá trình ẩm – nhiệt được đặc trưng bằng

sự truyền nhiệt và ẩm trong hệ mao – xốp – keo của vật liệu dưới ảnh hưởng của nhiệt độ cao

3.1.2. Mục đích

- Mục đích chuẩn bị: trong công nghiệp sản xuất đồ hộp rau quả, người ta thường nướng nguyên liệu để làm sạch vỏ

+ Ví dụ: nướng để tách vỏ ớt ngọt trước khi đóng hộp

- Mục đích chế biến: làm chín nguyên liệu, sau khi nướng các chỉ tiêu chất lượng

về hóa lý và cảm quan của nguyên liệu sẽ thay đổi, từ đó cải thiện khả năng tiêu hóa và hấp thu của cơ thể đối với hợp chất trong sản phẩm nướng

- Mục đích bảo quản: nhiệt độ nướng thường trên 2000C, với nhiệt độ như vậy các

hệ enzyme phân hủy sẽ nhanh chóng mất hoạt tính, ngăn chặn được sự tạo thành một số thành phần hóa học có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm hay có thể bảo vệ được những thành phần thuộc đối chất của enzyme Tuy nhiên những thành phần tiếp xúc với nhiệt độ quá cao một số thành phần hóa học sẽ bị mất đi, như đường bị caramen hóa, vitamin bị phân hủy, nhưng thay vào đó là sự tạo thành lớp vỏ cứng có tác dụng che chở phần mềm của sản phẩm

- Mục đích hoàn thiện: : khi nướng, nhiều lượng chất hương được tạo thành và góp phần tạo nên mùi đặc trưng cho sản phẩm chế biến Trong trường hợp này, mục đích công nghệ là hoàn thiện một số chỉ tiêu cảm quan cho sản phẩm

3.1.3. Yêu cầu

- Để đáp ứng yêu cầu hiện đại hóa hầu hết các loại lò nướng đều phải có cấu tạo thích hợp sao cho tiết kiệm được nhiệt lượng, đảm bảo chất lượng và thao tác nhẹ nhàng Các thiết bị điều chỉnh ẩm, nhiệt độ cần chính xác, ổn định

- Năng lượng cung cấp chủ yếu cho quá trình nướng hiện nay là nhiệt năng Nó được sinh ra từ các nguồn nhiên liệu hoặc điện Nướng là quá trình tiêu tốn nhiệt khá lớn Ở đây vấn đề tiết kiệm năng lượng được đặt ra hàng đầu Muốn vật cần sửdụng triệt để năng suất thiết bị đảm bảo tính liên tục, nhịp nhàng của dây chuyền, không để thời gian gián đoạn quá nhiều

- Ngoài ra cần tổ chức lao động hợp lý trong quá trình nướng để đem lại hiệu quả kinh tế cao bởi vì đây là khâu quyết định chất lượng thực phẩm,

- Nướng là khâu tiếp xúc nhiều với nhiệt độ cao Mọi sự cố xảy ra có thể dẫn tới thương vong Bởi vậy người thao tác tuyệt đối phải tuân theo những quy tắc, những hướng dẫn cụ thể Các thiết bị cần được đánh ký hiệu rỏ ràng, các thiết bị kiểm tra nhiệt độ, áp suất cần chình xác Ngoài ra, môi trường làm việc cần được thông thoáng bằng hệ thống quạt gió.

3.2. Vật liệu và quá trình biến đổi

3.2.1. Biến đổi vật lý:

- Sản phẩm sau khi nướng có một lớp vỏ bọc xung quanh Nhiều tính chất vật lý củanguyên liệu có thể bị thay đổi như hình dạng, cấu trúc, thể tích, độ dai, độ xốp Nếu các chỉ tiêu trên biến đổi trong một giời hạn nhất định thì sẽ có lợi đến chất lượng của sản phẩm Bên cạnh đó, trong quá trình nướng cũng có những biến đổi vậy lý mà ta không mong muốn như: bề mặt sản phẩm bị đen, tạo mùi khó chịu, Một số biến đổi vật lý:

3.2.1.1. Biến đổi nhiệt:

- Do nhiệt độ của lò nướng luôn luôn cao và hầu như không đổi trong suốt quá trình,nhiệt độ của vật liệu nướng tăng dần Tốc độ tăng nhiệt ở từng lớp giảm dần theo chiều dày của vật liệu: lớp ngoài cùng tăng nhanh, ở trung tâm vật liệu thì chậm.+ Ví dụ: Chỉ trong vài phút nhiệt độ lớp ngoài cùng của bánh bích quy vuông khi đem đi nướng đã tăng đến 1000C, trong khi đó nhiệt độ ở trung tâm bánh mới chỉ đạt khoảng 700C

- Như vậy trong quá trình tăng nhiệt, trong vật liệu sẽ tạo thành trường nhiệt độ, tăng ở giai đoạn đầu, sau đó giảm dần và tiến đến thời kỳ không đổi Vào thời kỳ (giai đoạn) chót của gradien nhiệt độ có thể tăng vọt Điều đó tương ứng với tốc

độ tăng nhiệt ở hai lớp nói trên Ở giai đoạn đầu, nhiệt độ lớp ngoài cùng tăng nhanh trong lúc ở trung tâm thì chậm chạp Khi nhiệt độ ở lớp ngoài tiến đến không đổi (đến thời kỳ bốc hơi) thì nhiệt độ trung tâm tăng dần, do vậy gradien giảm đi, Ở thời kỳ nhiệt độ bên ngoài tăng do quá trình bốc hơi kết thúc trong khi nhiệt độ trung tâm thì tiến đến không đổi, điều đó dẫn tới sự tăng vọt của gradien nhiệt độ

3.2.1.2. Biến đổi về khối lượng

- Khối lượng của sản phẩm (vật liệu) nướng giàm đi đáng kể, nguyên nhân là do mất nước Lượng ẩm của vật liệu ban đầu luôn cao ( bột nhào bánh mỳ hoặc bánh quy có độ ẩm 20 – 30%, sau khi nướng còn khỏang 10%).

3.2.1.3. Biến đổi về thể tích và khối lượng riêng:

- Tùy loại vật liệu tham gia vào quá trình và các thành phần của chúng, mà trong quá trình nướng thể tích và khối lượng riêng của chúng có thể giảm hoặc tăng Trong công nghiệp sản xuất bánh mì, bánh bích quy và các sản phẩm từ bột khác, quá trình nướng làm cho thể tích của sản phẩm tăng lên do có CO2 từ bột nở hoặc lên men thoát ra Do vậy, khối lượng riêng giảm đáng kể Ngược lại khi nướng rauquả, thịt, cá thể tích của chúng sẽ giảm

3.2.2. Biến đổi hóa học

- Dưới tác dụng của nhiệt độ nướng cao, một số thành phần hóa học có sự thay đổi Đường trong sản phẩm do quá trình caramen hóa ở nhiệt độ cao tạo thành lớp vỏ ngoài có màu vàng sém Màu vàng sém của lớp vỏ còn do sản phẩm của phản ứng melanoidin ( phản ứng giữa đường khử với axit amin), các protit, pecton Mức độbiến đổi của các thành phần hóa học tùy thuộc vào mức độ tiếp xúc với nguồn nhiệt Lớp ngoài cùng tiếp xúc trực tiếp với nhiệt nên ở đó các thành phần hóa họcbiến đổi mạnh hơn Có rất nhiều phản ứng hóa học xảy ra trong quá trình nướng, tùy theo thành phần hóa học của sản phẩm

3.2.3. Biến đổi hóa lý

3.2.3.1. Biến đổi trạng thái

- Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, trạng thái của sản phẩm biến đổi đáng kể Đó là

sự tạo thành cấu trúc mao – xốp và sự tạo thành vỏ Protit và tinh bột đóng vai trò chủ yếu trong việc hình thành nên cấu trúc mao – xốp

- Ở nhiệt độ khoảng 50 – 700C protit đông tụ giải phóng nước còn tinh bột thì bị hồ hóa một phần tạo thành khung xốp mà trên bề mặt có hấp thu một lớp mỡ mỏng

- Lớp vỏ được hình thành khi đốt nóng vật liệu có dạng mao – xốp – keo - ẩm, do sựtrao đổi độ ẩm giữa môi trường và sản phẩm nướng Khi cường độ bay hơi trên bề mặt xảy ra mạnh mẽ và tinh bột ở lớp ngoài đã bị hồ hóa phần nào, sự chuyển ẩm đến bề mặt sẽ không đủ bù đắp lượng ẩm mất đi, bề mặt sẽ khô dần và tạo thành lớp vỏ cứng Khi đã khô nhiệt độ ở lớp ngoài tăng dần, làm cháy sém sản phẩm tại