sản xuất cải muối chua

Lên men Là quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra sinh khối tăng sinh hoặc thúc đẩy vi sinh vật tạo ra sản phẩm trao đổi chất các hợp chất sinh hóa, như chuyển đổi đường thành sản ph

1

MỤC LỤC

I GIỚI THIÊ ̣U 03

1 Sa ̉ n phẩm 03

2 Lên men 03

2.1 Phân loa ̣i quá trình lên men 04

2.2 Qu ́ a trình lên men lactic 04

II NGUYÊN LIÊ ̣U 05

1 Nguyên liê ̣u chính 05

1.1 Phân loa ̣i 05

1.2 Tha ̀nh phần hóa ho ̣c 07

2 Nguyên liê ̣u phu ̣ 08

III QUY TRÌNH SẢN XUẤT 1 09

1 Sơ đồ khối quy tri ̀nh sản xuất 1 09

2 Thuyết minh quy tri ̀nh sản xuất 1 10

IV QUY TRÌNH SẢN XUẤT 2 22

1 Sơ đồ khối quy trình sản xuất 2 22

2 Thuyết minh quy trinh sản xuất 2 22

V SO SÁNH 2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT 23

2

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Sản phẩm cải chua 03

Hình 2: Cải thảo 05

Hình 3: Cải thìa 05

Hình 4: Bắp cải 06

Hình 5: Cải be ̣ 06

Hình 6: Bàn inox 10

Hình 7: Thiết bị rửa .11

Hình 8: Thiết bị chần .12

Hình 9: Thiết bi ̣ làm ráo .13

Hình 10: Thiết bi ̣ lên men .15

Hình 11: Băng tải để rửa cải 19

Hình 12: Thiết bi ̣ lo ̣c .19

Hình 13: Thiết bi ̣ rót 20

Hình 14: Thiết bi ̣ vă ̣n nắp .21

DANH MỤC BẢNG Bảng 1: So sánh 2 quy trình 23

mã với chất lượng đảm bảo cùng hương vị thơm ngon mang tính cạnh tranh cao

2 Lên men

Là quá trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra sinh khối (tăng sinh) hoặc thúc đẩy vi sinh vật tạo ra sản phẩm trao đổi chất (các hợp chất sinh hóa), như chuyển đổi đường thành sản phẩm như: acid, khí hoặc rượu,…

4

2.1 Phân loa ̣i quá trình lên men

 Lên men lactic

 Lên men butyric

 Lên men propionic

 Lên men etylic

 Lên men metan

2.2 Qua ́ trình lên men lactic

Lên men lactic là quá trình chuyển hóa kị khí đường thành acid lactic nhờ vi sinh vật, điển hình là vi khuẩn lactic

 Vi khuẩn lactic

 Thuộc họ Lactobacteriaceae

 Đây là những cầu khuẩn, trực khuẩn, G+, không tạo bào tử, hầu hết không di động

 Có nhu cầu dinh dưỡng cao: giàu vitamin, acid amin và khoáng chất

 pH phù hợp: 5,5 –6, pH < 5,5 quá trình lên men dừng lại

 Nhiê ̣t đô ̣ thích hợp: 15 – 500 C, t0 > 800 C vi khuẩn lactic bị tiêu diệt

 Có 2 loại:

 VK lactic đồng hình: Lactobacteriumcasei, Streptococcus cremoris…

 VK lactic dị hình : Streptobacterium hassice fermentatae, Lactobacterium lycopersici…

 Chuyển hóa của vi khuẩn lactic trong quá trình lên men

Có 2 kiểu lên men lactic : lên men lactic đồng hình và lên men lactic dị hình

 Lên men lactic đồng hình

 Sản phẩm 90% là acid lactic, 1 ít acid acetic, ethanol, không có CO2

 Phương trình tóm tắt quá trình lên men lactic đồng hình:

C6H12O6 → 2C3H6O3 + 136 kJ ( 32,4 kcal)

 Lên men lactic dị hình

 Sản phẩm cuối cùng khá đa dạng: acid lactic, etanol, acid acetic, glycerin và CO2

 Phương trình cơ bản:

C6H12O6→CH3CHOHCOOH + CH3COOH + C2H5OH + COOH(CH2)2COOH + CO2

5

II NGUYÊN LIÊ ̣U

1 Nguyên liệu chính

1.1 Phân loại

 Cải thảo: có nguồn gốc từ Trung Quốc, được sử dụng rộng rãi trong các món ăn

ở Đông Nam Á và Châu Á Cải thảo có màu sắc phần lá bên ngoài màu xanh, còn lá cuộn ở bên trong (gọi là lá non) có màu xanh nhạt, trong khi phần cuống

lá có màu trắng

 Cải thìa là một loại cải cùng họ với cải thảo, cải bẹ xanh Cải thìa là loại rau rất gần gũi với các món ăn của người Việt Nam Cải thìa mọc cao khoảng 23 cm, cuống dày, có nhiều gân và chứa nhiều nước, hoa nhỏ màu vàng mọc trên các cuống cao Cải thìa có vị ngọt, tính mát

Hình 3: Cải thìa Hình 2: Cải thảo

6

 Bắp cải hay cải bắp là một loại rau chủ lực trong họ Cải, phát sinh từ vùng Địa Trung Hải Nó là cây thân thảo với các lá tạo thành một cụm gần như hình cầu

 Cải bẹ có thân to, nhỏ khác nhau, lá có màu xanh đậm hoặc xanh nõn lá chuối

Lá và thân cây có vị cay, đăng đắng thường dùng phổ biến nhất là nấu canh, hay

để muối dưa (dưa cải) Thời gian thu hoạch cho cải bẹ xanh trong khoảng từ 40 – 45 ngày Thành phần dinh dưỡng trong cải bẹ xanh gồm có: vitamin A, B, C,

K, axit nicotic, catoten, abumin…, nên được các chuyên gia dinh dưỡng khuyên dùng vì có nhiều lợi ích đối với sức khỏe cũng như có tác dụng phòng chống bệnh tật

 Lý do chọn cải be ̣ để làm dưa cải muối: Vì cải be ̣ có cuống dài, dẹp và lá to Sau khi muối cải có độ giòn hơn những lại cải khác

Hình 4: Bắp cải

Hình 5: Cải bẹ

7

1.2 Thành phần hóa học:

 Nước: Nước chiếm tỉ lệ trong cải rất lớn dao động từ 68%-96% khối lượng và tồn

tại ở 2 dạng: nước tự do và nước liên kết

- Nước tự do: là loại nước chứa trong tế bào và là dung môi hòa tan các chất như: đường, acid hữu cơ, muối khoáng Lượng nước tự do trong cải nhiều hơn nước liên kết

- Nước liên kết: chiếm không quá 6% khối lượng, là lượng nước chứa các ion hoặc phân tử của các chất hòa tan

- Thành phần của nước là chỉ tiêu quan trọng trong việc bảo quản nguyên liệu, thời gian và khả năng bảo quản của nguyên liệu phụ thuộc rất nhiều vào hàm lượng nước vì nó là dung môi hòa tan các chất hữu cơ, chất khoáng và chất tham gia vào quá trình xảy ra trong rau củ Hàm lượng nước mất từ 5%-7% thì rau bị héo, ảnh hưởng đến quá trình co nguyên sinh và phá vỡ sự trao đổi chất trong tế bào, mặc khác lại kích thích sự hoạt động của các men ở trong rau củ

- Thành phần của nước là chỉ tiêu quan trọng trong quy trình cắt nhỏ nguyên liệu trước khi muối chua, lượng nước càng nhiều thì nguyên liệu dễ gãy nát, thất thoát dịch bào gây tổn thất đường – nguyên liệu chính của quá trình lên men Vì vậy cần

có giai đoạn làm héo trước khi cắt để giảm lượng nước

 Glucid:

- Là thành phần chủ yếu trong hàm lượng chất khô của rau cải, là nguồn dự trữ cho quá trình sống của rau cải tươi khi bảo quản Glucid chứa khoảng 4,5% lượng chất khô trong rau cải

- Là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng sản phẩm rau

- Là thành phần chủ yếu của rau cải xanh có nhiệm vụ cấu tạo nên màng tế bào

và bảo vệ rau cải Hàm lượng cenlulose khoảng 0,5%-2%, ảnh hưởng đến mùi

vị, trạng thái và độ tiêu hóa của rau cải Ở rau càng mềm lượng cenlulose càng

ít và dễ tiêu hóa có mùi vị thơm ngon

 Tiêu chuẩn chọn nguyên liệu:

- Không chọn cải bẹ sâu bệnh, dập nát

- Không chọn cải quá non hay quá già

2 Nguyên liệu phụ:

 Muối ăn

- Muối ăn (NaCl): muối ăn có tính sát trùng nhẹ, muối ăn góp phần tạo vị cho

sản phẩm, gây ra hiện tượng co nguyên sinh ở tế bào làm dịch bào tiết ra, dịch bào chứa đừơng và các chất dinh dưỡng khác sẽ tạo điều kiện cho vi khuẩn

lactid hoạt động, tạo sự lên men tốt làm sản phẩm đạt chất lượng cao

- Tiêu chuẩn cu ̉a muối:

 Hàm lượng NaCl tính theo % chất khô, <96

 Độ ẩm, tính theo % <5

 Hàm lượng chất không tan trong nước tính theo % khối lượng chất khô,

<0,3

 Đường

- Đươ ̀ ng saccharose: tạo hương vị hài hòa cho sản phẩm, kìm hãm vi sinh vật

có hại, là môi trường tốt cho vi khuẩn và nấm men phát triển

- Tiêu chuẩn cu ̉a đường:

 Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, khô, không vị vón cục

 Đô ̣ ẩm: Không lớn hơn 0,05%

 Hàm lượng saccharose: Không nhỏ hơn 99,8% chất khô

9

III QUY TRÌNH SẢN XUẤT 1

1 Sơ đồ khối quy tri ̀nh sản xuất 1

Lọc

Chần

Lên men Làm ráo

Sản phẩm

10

2 Thuyết minh quy trình sa ̉ n xuất 1

 Phân loại

- Mục đích:

 Chuẩn bị: tách ra từng bẹ đồng thời loại bỏ những lá bị hư hỏng dập nát Tạo

điều kiện cho quá trình rửa dễ dàng sạch hơn

- Các biến đổi của nguyên liệu:

 Vật lý: khối lượng nguyên liệu giảm

- Tiến hành: Cải được để trên bàn inox và được công nhân phân loại rồi tách từng

lá cải ra

- Thiết bị công nghệ:

Hình 6: Bàn inox

 Thông số kỹ thuật: 1600mm (Dài) x 700mm (Rộng) x 750mm (Cao)

 Rửa

- Mục đích:

 Chuẩn bị: rửa là công đoạn không thể bỏ qua với tất cả các quy trình sản xuất, chế biến rau quả Rửa nhằm loại bỏ bụi bặm, đất cát bám trên nguyên liệu, nhờ

đó mà loại bỏ phần lớn lượng vi sinh vật Rửa còn nhằm mục đích tẩy sạch một

số chất hóa học gây độc hại được dùng trong kỹ thuật nông nghiệp như thuốc trừ sâu

11

 Bảo quản: làm giảm lượng vi sinh vật bám trên rau, cũng như những dư lượng thuốc trừ sâu

- Các biến đổi của nguyên liệu:

 Vật lý: độ ẩm tăng do tiếp hàm lượng nước thay đổi

 Hóa học: hao hụt một số vitamin, chủ yếu là vitamin C

 Vi sinh: giảm vi sinh vật bám trên cải

 Cảm quan: cải sạch và tươi hơn

- Tiến hành: Cải được đưa vào máng dẫn nguyên liệu rồi được rửa sạch và theo băng tải đi đến bộ phận rửa hoa sen để làm sạch thêm lần nữa

- Thiết bi ̣ công nghê ̣:

Hình 7: Thiết bi ̣ rửa

 Nguyên lý hoạt động: Không khí được qua ̣t gió thổi vào làm cho nước và

nguyên liê ̣u bi ̣ đảo trô ̣n Các ta ̣p chất bám bên ngoài sẽ được tách ra Đồng thời các vâ ̣t nhe ̣ như lá, rác… sẽ nổi trên mă ̣t nước.Sau đó, rau sẽ theo băng chuyền tiếp tu ̣c qua bô ̣ phâ ̣n xối là bô ̣ phâ ̣n hoa sen Nước xối sa ̣ch rau và rau theo băng chuyền qua bô ̣ phâ ̣n khác

 Thông số kỹ thuật:

 Công suất: 1000 – 2000kg/h

 Kích thước: 2400 x 1030 x 1100mm

 Nguồn điê ̣n: 0,75Kw, 2,2Kw bơm oxy

 Tốc đô ̣ của băng tải: ~10m/h

 Áp lực phun: 0,37Kw máy bơm lă ̣n

12

 Chần

- Mục đích:

 Chuẩn bị: cho quá trình lên men sau này

 Bảo quản: loại bớt vi sinh vật trước khi lên men

 Hoàn thiện: loại bỏ không khí trong mô thực vật, làm sản phẩm giòn hơn

- Các biến đổi của nguyên liệu:

 Hóa học: hao hụt một số vitamin, chủ yếu là vitamin C

 Vi sinh: quá trình chần sẽ tiêu diệt các vi sinh vật còn bám trên bề mặt nguyên liệu đồng thời loại bỏ một số enzym có trong nguyên liệu như: peroxydase,

polyphenoloxydase,… tránh được hiện tượng sẫm màu cho sản phẩm

- Tiến ha ̀nh:

Cải be ̣ đi vào trong thùng quay và được hê ̣ thống vít đẩy đi bên trong thùng Cải be ̣ được đẩy đi từ từ ở phần được đun nóng, trong thời gian 1-2 phút, đó cũng chính là thờ i gian chần của rau Sau đó, rau được đẩy qua phần làm la ̣nh để giảm nhiê ̣t đô ̣ và sau đó cho ra ngoài

- Thiết bi ̣ công nghê ̣:

Hình 8: Thiết bị chần

13

 Nguyên lý hoạt động: Nguyên liê ̣u đi vào trong thùng quay và được hê ̣ thống vít đẩy đi bên trong thùng Bên trong thùng có 2 phần được ngăn cách với nhau bằng tường cách nhiê ̣t Nguyên liê ̣u được đẩy đi từ từ ở phần được đun nóng, trong thờ i gian 1-2 phút, đó cũng chính là thời gian chần của rau Sau đó, rau được đẩy qua phần làm la ̣nh để giảm nhiê ̣t đô ̣ và sau đó cho ra ngoài

 Thông số kỹ thuật:

 Chần cải trong nước nóng (80oC) trong khoảng 1-2 phút

 Công suất tiêu biểu từ 3.000 đến 15.000Kg/h

 Làm ráo

- Mu ̣c đích:

 Chuẩn bị cho quá trình lên men sau này, loại bỏ nước còn đọng lại

- Các biến đổi của nguyên liệu:

 Nguyên liệu không có sự thay đổi đáng kể

- Tiến ha ̀nh: Cải được vớt lên và để trên băng tải, dùng quạt gió thổi không khí vào

trong vòng 10-15 phút ở nhiệt độ phòng

- Thiết bị công nghệ:

 Thông số thiê ́t bi ̣

 Chiều dài băng tải : 4m

 Chiều rô ̣ng băng tải : 200 – 2000 mm

 Trọng lượng tải : 5 – 15kg/m

Hình 9: Thiết bị làm ráo

14

 Nguyên ly ́ hoạt động: hệ thống động cơ được tích hợp trong băng tải khi chuyển

động quay sẽ tự động kéo tải, khi đó bộ truyền động đai chạy với phương ngược lại gây một lực đủ mạnh để tạo ra áp lực cho phần dây chuyền (con lăn với băng tải con lăn, dây chuyền thường với băng tải thường) chuyển động vận chuyển

 Lên men

- Mục đích:

 Bảo quản: làm giảm pH ức chế sự phát triển của vi sinh vật có hại

 Hoàn thiện: hoàn thiện cảm quan mùi vị và màu sắc của dưa

- Các biến đổi:

 Hóa sinh: vi khuẩn lactic biến đổi đường glucose thành acid lactic

 Hóa lý: do chênh lệch về nồng độ muối, dịch bào tử từ cải bẹ được tiết ra ngoài tạo điều kiện cho vi sinh vật lên men

 Hóa học: pH giảm (pH = 3-4), độ ẩm tăng, hàm lượng đường giảm, thành phần các chất dinh dưỡng thay đổi

 Sinh ho ̣c: số lượng vi sinh vật tăng Giai đoạn cuối của quá trình lên men có sự phát triển mạnh của vi khuẩn gây thối, vi khuẩn lactic giảm mạnh

- Tiến hành: Nguyên liệu và dịch lên men sẽ được đưa vào cổng nhập liệu rồi tiến hành lên men

- Ca ́ c giai đoa ̣n lên men:

 Giai đoạn 1:

Đường và các chất hòa tan có trong dịch bào của mô thực vật hòa tan ra ngoài, tạo điền kiện cho vi khuẩn lactic và một số vi sinh vật khác Điều kiện dễ nhận thấy là trên bề mặt của khối dịch lên men có nhiều bọt khí, khí tạo ra là do hoạt động cua các vi sinh vật

khác tạo nên Trong giai đoạn này vi khuẩn Leuconostoc mesenteroides phát triển rất

mạnh Vi khuẩn này sẽ sinh ra acid lactic và sinh khí Lượng acid lactic ở giai đoạn này rất nhỏ (< 1%)

4oC) hoặc trong điều kiện yếm khí

Ngoài nấm mốc còn có sự tham gia hoạt động của một số vi khuẩn kỵ khí khác

như: Clostridium botulinum, Proteus vulgaris

+Clostridium botulinum phân giải đường và acid lactic thành acid butyric làm cho

sản phẩm có vị ô khó chịu

+Proteus vulgaris phân hủy các sản phẩm của protein thành chất N2S, NH3,…làm cho sản phẩm bị thối

- Thiết bi ̣ công nghê ̣:

Hình 10: Thiết bị lên men

16

Chú thích:

1: Nhập liệu 2: Đưa sản phẩm ra khỏi thiết bị 3: Đưa khí vào thùng

4: Đưa khí ra khỏi thùng 5: Để lấy mẫu theo dõi hay kiểm tra

 Nguyên lý hoạt động: Thiết bi ̣ lên men là mô ̣t bình lên men gồm có: cửa nhâ ̣p

liê ̣u (nguyên liê ̣u chính và nguyên liê ̣u phu ̣, di ̣ch lên men) Thiết bi ̣ có đáy côn và có van xả ở dưới (dùng để tháo sản phẩm), bên trong có các đầu dò về thể tích, pH, nhiê ̣t đô ̣ (dùng để kiểm soát quá trình lên men)

 Thông số thiết bị:

 Thể tích: 600-15000 lít

 Đường kính: 900-2500 mm

 Cao: 2140-4450 mm

 Thông số kỹ thuật:

 Lên men diễn ra ở nhiê ̣t đô ̣ 25-30oC trong 6-8 ngày

- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men: Trong quá trình muối chua phải

luôn tạo điều kiện cho lên men lactic phát triển, đồng thời phải hạn chế tối đa các điều kiện lên men tạp có hại Các yếu tố chủ yếu là nồng độ muối, hàm lượng đường trong sản phẩm (đường có sẵn trong nguyên liệu và đường bổ sung thêm), độ acid của sản phẩm, nhiệt độ lên men và sự hiện diện của oxy trong quá trình lên men

 Nồng độ muối: Yếu tố này rất quan trọng Muối chẳng những ảnh hưởng đến vị

của sản phẩm mà còn ảnh hưởng đến quá trình lên men, vì các loại vi khuẩn khác nhau chỉ phát triển tốt ở một nồng độ muối thích hợp Ở nồng độ muối 5-6% hoàn toàn ức chế các vi khuẩn butyric và vi khuẩn nhóm Coli nhưng làm giảm giảm hoạt động của vi khuẩn lactic 30% Để đảm bảo cho sự lên men lactic bình thường, nồng độ muối khi cho vào sản phẩm muối chua là 3%, nhưng đôi khi nồng độ muối cho vào nguyên liệu là 6-12%, với nồng độ như vậy vi khuẩn lactic phát triển rất yếu Mặt khác, nước muối sẽ làm co nguyên sinh tế bào rau quả, dịch bào di chuyển ra nước muối và nồng độ nước muối