CƠ sở kỹ THUẬT THỰC PHẨM

Ép Nghiền 1.Bản chất Tác dụng lực học vào khối nguyên liệu ban đầu nhằm phân chia nguyên liệu thành cấu tử nhỏ 2.Phân loại Dựa vào đặc điểm phá vỡ nguyên liệu lực tác động Dạng nghiền Các lực tác động Chà xát Ép trượt Cắt nghiền 3.Mục đích Lực chủ đạo Ma sát Dạng nguyên liệu Mềm, có dạng xơ, sợi, … Ép phân chia pha Ép định hình lỏng-rắn Ép đùn Ép tạo hình Tác dụng lực học lên ngl nhằm mục đích phân chia fa L-R ngl hay biến dạng định hình Phối trộn Là trình kết hợp phối chế đảo trộn Phối chế pha trộn hay nhiều cấu tử khác để thu hỗn hợp theo yêu cầu nhằm đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng Đảo trộn phân phối cấu tử hỗn hợp sau phối chế Ép phân chia fa L-R *Ép có q trình hỗ trợ: có q trình tiền xử lí để làm nhỏ, thay đổi hình dáng, lk hóa học, độ nhớt ngun liệu, nâng cao chất lượng sản phẩm, dùng cho nguyên liệu cứng, ẩm thấp (vd: qt ép mía có qt băm) *Ép ko có q trình hỗ trợ: q trình phá vỡ tế bào ép thực lúc, dùng cho nguyên liệu mềm độ ẩm cao (vd: ép trái cây, rau quả) Ép định hình *Ép đùn dùng áp lực tác dụng lên khối nguyên liệu làm dịch chuyển qua lỗ nhỏ tạo hình dạng định Có loại: +Ép đùn nhiệt độ thường: ko có hỗ trợ nhiệt, nguyên liệu di chuyển qua lỗ nhỏ nhờ áp lực, nguyên liệu dạng hỗn hợp đặc + Ép đùn nhiệt độ cao: thực áp lực lên khối ngl có hỗ trợ nhiệt độ cao (hồ hóa tinh bột, biến tính pro, ) ngl khỏi lỗ dạng lỏng, áp suất giảm đột ngột *Ép tạo hình dùng lực học tác dụng lên khối nguyên liệu nhằm mục đích biến dạng định hình, tạo sản phẩm có khối lượng hình dạng định Chẻ, Nén bẻ, cắt, xẻ Cứng Ép dập Nén ép Nén Va đập Đập Va đập Dựa vào mức độ nghiền i = D/d = L/l D, L: kt tb nguyên liệu D, l: kt tb sản phẩm i: mức độ nghiền Do vật liệu ko đồng nên kt tb xác định theo kt lỗ sàng phân loại Ứng dụng: *Nghiền thơ trung bình: chế biến hạt, rau sấy khô *Nghiền nhỏ: sx đường từ củ cải, bột khô loại, *Nghiền mịn: sx bột mì, tinh bột,… Chuẩn bị cho trình tiếp Chuẩn bị cho qt theo: sx socola, đường tiếp theo: ép tách nghiền mịn để chuẩn bị cho qt nước chế biến phối trộn nguyên liệu vs chè trc sấy Chế biến: sx bột ngũ cốc, Khai thác: tách qt nghiền làm giảm kt nguyên liệu thu nhận làm biến đổi TPHH sản chất có giá trị (tách phẩm tách bỏ lớp vỏ thóc, vỏ dầu khỏi hạt đậu cám hạt phộng, loại bã) Hoàn thiện: sx café xay Biến dạng định rang, sau rang, café đc nghiền hình, tạo hình cho trc bao gói ngl hồn thiện sp (vd: ép đường Chế biến: đùn áp lực cao, làm chín sp hồ hóa tinh bột, biến tính pro Hồn thiện: tạo hình cho sản phẩm Bảo quản: nhiệt độ cao làm vô hoạt Chuẩn bị cho qt (vd: tạo hình sợi mì ăn liền giúp qt hấp, chiên diễn tốt) Hoàn thiện: làm tăng giá trị cảm quan chất lượng sp (vd: ép định hình đậu Chuẩn bị: tạo hỗn hợp nguyên liệu ban đầu để chuản bị qt (sx rượu) Hoàn thiện: bổ sung số thành phần nhằm nâng cao chất lượng, đa dạng hóa sp (các vitamin đc bsung vào sữa làm tăng giá trị dinh dưỡng) thành viên) 4.Phươ g pháp thực (ngiền) 5.Các biến đổi nguyên liệu Vật lí *Kt nguyên liệu giảm, diện tích bề mặt riêng tăng làm tăng hiệu qt truyền nhiệt truyền khối *Tốc độ phản ứng OXH tăng tx nhiều O2, mật độ VSV vật liệu tăng phản ứng xt enzyme dễ dàng *Tốc độ bay cấu tử dễ bay tăng *Dưới tác dụng lực học, nhiệt độ vật liệu tăng làm thay đổi pha or số phản ứng hóa học (Maillard sx ca cao) ảnh hưởng qt nghiền tính chất sản phẩm Hóa lí *Qt nghiền sinh nhiệt làm chuyển fa vật liệu, biến tính pro *Diện tích bề mặt riêng tăng làm tăng tốc độ bay cấu tử dễ bay gây tổn thất mùi, hương sp *Sp nghiền có tính hút ẩm sau nghiền tốc độ hút ẩm tăng lên làm vật liệu bị vón cục dính vào thiết bị Hóa học *Nhiệt sinh thúc đẩy phản ứng HH xảy (nhiệt tăng 100C tốc độ tăng lần) *Khi nghiền cấu trúc vật liệu bị phá vỡ: acid béo, vitamin tx vs O2 gây phản ứng OXH Hóa sinh: dễ xảy phản ứng OXH xt enzyme Sinh học *Dưới tác dụng lực học, VSV bj tiêu diệt ko đáng kể *Diện tích bề mặt riêng tăng làm tăng mật độ VSV tạo mùi xấu giảm chất lượng sp enzyme, tiêu diệt vsv khuôn, ) Phương pháp nén: tác dụng lực học vào khối nguyên liệu ban đầu thu sp có hình dạng định or nén ép thành lớn cắt định hình Ud: tạo hình hầu hết sản phẩm bánh, sx đậu khn Phương pháp dập hình: khn dập xuống khối ngun liệu tạo sp có hình dạng định Ud: sx bánh quy, kẹo Phương pháp rót khn: ngun liệu dạng sệt or lỏng đc rót khn sau hóa rắn tách khn Vật liệu làm khuôn KL, nhựa PVC, Ud: làm kẹo Phương pháp cắt: nguyên liệu cán thành phẳng với bề dày xác định cắt thành sợi Ud: sx mì ăn liền, spagheti Vật lí *Giảm thể tích ngun liệu, tỉ trọng thay đổi *Kích thước hạt giảm bị vỡ lực ép *Nhiệt độ ngl tăng ép áp suất cao or ma sát Hóa lý *Phần lỏng phần rắn thu đc có cấu trúc chặt chẽ *Chất lỏng thu đc thay đổi thành phần hóa, lý đáng kể với nguyên liệu ban đầu Hóa học *Xảy phản ứng HH khả tx nguyên liệu với O2 *Các hợp chất vitamin, polyphenol dễ bị phân hủy Hóa sinh: phản ứng xt enzyme gây tượng hóa nâu nguyên liệu->xử lí nhiệt ngun liệu để vơ hoạt enzyme Vi sinh: thành phần HH dịch ép thích hợp cho VSV phát triển nên cần đem dịch ép chế biến Phối trộn dạng vật liệu rời: qt phối trộn thường không tạo biến đổi đáng kể Phối trộn chất lỏng: có thay đổi độ nhớt, thể tích, tỉ trọng, tính chất quang học sp Sự thay đổi phụ thuộc vào tương tác cấu tử có thành phần ng.liệu ban đầu Ngồi có thay đổi nhiệt độ ht hydrat hóa Phối trộn bột vào chất lỏng: hỗn hợp chuyển từ trạng thái rắn lỏng phân biệt sang dạng paste đồng Ngoài tạo cấu trúc tính chất cảm quan cho sp cuối Các yếu tố ảnh hưởng (ngiền) Tính chất ngun liệu *Kích thước hình dạng nguyên liệu: +Xác định kích thước nguyên liệu kt yêu cầu sản phẩm giúp lựa chọn thiết bị phù hợp Kt nguyên liệu lớn dễ vỡ chịu lực học, mức độ đồng thấp Kt nguyên liệu nhỏ sinh bụi, tắc nghẽn phận nghiền +Nguyên liệu có dạng hình cầu hay đối xứng dễ nghiền dạng bất đối xứng lực tác dụng lan khối nguyên liệu *Độ bền độ cứng: đặc trưng cho khả chịu nhiệt ngliệu Ngliệu có độ bền độ cứng cao lực tác động học lên ngliệu lớn, lượng tiêu tốn lớn, thời gian nghiền dài *Độ nhớt: đặc trưng cho khả chịu biến dạng ngliệu Ngliệu có độ nhớt cao khó phá vỡ nghiền nglại *Độ ẩm: nguyên liệu có độ ẩm cao dễ nghiền chúng kết chum lại, bám vào thiết bị làm giảm hiệu nghiền, NL tiêu tốn lớn độ ẩm thấp sinh nhiều bụi Độ ẩm phù hợp 40-60% *Trạng thái bề mặt hệ số ma sát tỉ lệ thuận với Ng.liệu có bề mặt gồ ghề, kms cao thích hợp vs pp chà xát, ép dập, bề mặt nhẵn bóng thích hợp vs pp va đập Do trạng thái bề mặt kms định đến pp nghiền Tính chất nguyên liệu *Cấu trúc: ngl cứng, độ bền học cao lực ép lớn cần có qt tiền xử lí để giảm độ cứng, bền (vd băm nhỏ mía trước ép để thu đường tốt hơn) *Khả đàn hồi: ngliệu có độ đàn hồi cao ép khó *Độ xốp: ngl có độ xốp cao dễ ép tb bị vỡ, dịch ép dễ khuếch tán khối vật liệu ngồi (vd: mía dễ ép hạt có dầu) *Kích thước: để tăng hiệu ép ngl đc nghiền để giảm kt ko đc nhỏ tạo cặn cho sp *Độ nhớt: dịch ép có độ nhớt cao trở lực lớn nên dịch ép khó khuếch tán ngồi (vd: gia nhiệt để giảm nhớt trừ rau quả) *Khả lk phần tử: xử lí ngl để làm yếu lk (vd: chưng sấy bột nghiền sx dầu để làm yếu lk lipid thành phần khác, chất béo dễ ngồi) Thơng số cơng nghệ *Tiền xử lí: để tăng hiệu ép, ngl đc xử lí nhiệt trc ép để làm yếu lk cấu tử, giảm độ nhớt, tăng khả khuếch tán chất lỏng nguyên liệu *Áp lực ép: áp lực động lực qt ép, phải tăng từ từ ko đc đột ngột nhằm mục đích giúp chất lỏng triệt để, tránh tượng tắc lỗ mao quản Tính chất nguyên liệu: *Phối trộn chất lỏng với nhau: phụ thuộc ρ, độ nhớt, tính chất lưu biến nguyên liệu Những ng.liệu có độ nhớt cao qt phối trộn khó khăn, mức độ đồng giảm ∆ρ chất lỏng >> khả phân phối cấu tử hỗn hợp giảm *Phối trộn chất rắn vào chất lỏng: ý đến khả hòa tan chất rắn vào chất lỏng tính chất dd tạo thành Những chất rắn có độ hòa tan thấp khả phân phối vào chất lỏng (phải gia nhiệt) Độ nhớt ngliệu dạng lỏng lớn khả phân phối cấu tử rắn vào (gia nhiệt để giảm độ nhớt) *Phối trộn chất rắn với nhau: ý đến ∆ kích thước tỉ trọng, ∆ >> qt phối trộn khó thực hh đồng nhất, không dừng thời điểm hh bị tách riêng Thông số công nghệ: *Vận tốc khuấy trộn >> hiệu qt phối trộn >> Tuy nhiên v>> yêu cầu hoạt động, lượng cung cấp cho cánh khuấy>>, sp phụ sinh nhiều *Nhiệt độ >> cấu tử dễ phân bố vào nhau, tăng khả hòa tan chất rắn giảm độ nhớt c.lỏng -> qt phối trộn dễ thực phải ý đến tính chất ng.liệu (hồ hóa tinh bột, biến tính pro, tạo gel…) Lắng Là qt phân riêng hỗn hợp ko đồng trọng lực or lực ly tâm Trọng lực or lực ly tâm phải thắng lực đẩy Acsimet qt lắng xảy Lọc Là qt phân riêng hỗn hợp ko đồng dựa chênh lệch áp suất bên bề mặt vật liệu lọc Vật liệu lọc có vai trò giữ tồn or phần pha phân tán cho pha liên tục qua 2.PL Lắng lực ly tâm Lắng trọng lực *Lắng phần tử ko có khả lk (vd: hệ nước-cát): phân tử trì tính đồng ko thay đổi kích thước, khối lượng riêng; tốc độ lắng ko thay đổi or chậm (vd: lắng bụi) *Lắng phần tử có khả lk: phần tử tạo ‘bông keo’ nên tăng kt khối lượng riêng; tốc độ lắng nhanh (vd: lắng cặn dịch đường nhờ CaCO3) Lọc bề mặt: kích thước hạt pha phân tán lớn đường kính mao dẫn vách ngăn, lớp bã lọc nằm bề mặt vật liệu lọc, lỗ mao quản ko bị bịt kín lọc Lọc bề sâu: kích thước hạt pha phân tán nhỏ đường kính mao dẫn vách ngăn, lớp bã lọc nằm sâu bên lỗ mao quản vật liệu lọc gây trở lực cản trở lọc Lọc kết hợp: kết hợp lọc bề mặt lọc bề sâu ۩Yêu cầu đ/v lớp vật liệu lọc: *Khả phân riêng hệ ko đồng cao *Trở lực đ/v pha liên tục thấp *Độ bền hóa học cao để hạt pha phân tán ko tương tác or lk nhằm ko biến đổi t/c hóa học; độ bền cao để chịu đc t/d áp lực qt lọc *Có khả tái sử dụng cao, dễ tìm, giá thành thấp Các dạng lớp vật liệu lọc: dạng hạt (cát, than hoạt tính, ) dạng (lưới lọc thép ko gỉ, ) dạng vật xốp (ceramic,…) 3.Mục đích Chuẩn bị cho qt (dịch củ cải đường đc xử lí vs vơi CO2 để kết tủa tạp chất) Khai thác: thu nhận cấu tử có giá trị ngl (dùng qt lắng để thu hồi sữa bột từ qt sấy phun) Hoàn thiện: hoàn thiện phẩm chất ngl (qt Chuẩn bị cho qt (lọc dịch đường trc gia nhiệt) Khai thác: thu nhận cấu tử có giá trị (loại bỏ pha lỏng thu nhận sinh khối nấm men bánh mì) Hồn thiện: loại bỏ 1.Bản chất Lọc membrance Ly tâm Là qt phân riêng hỗn hợp không đồng mức độ phân tử or ion Đường kính lỗ mao quản membrance nhỏ nhiều so với lọc thường Động lực qt áp suất Là qt phân riêng hỗn hợp không đồng dựa tác dụng lực ly tâm Động lực qt lực ly tâm yếu tố khác biệt để phân riêng khối lượng riêng Vi lọc (MF)(thanh trùng) Đường kính mao dẫn 0,01-2 µm giữ lại cấu tử lơ lửng vi khuẩn, VSV cho cấu tử hòa tan dung dịch qua Áp lực động lực trình Siêu lọc (UF)(thu nhận pro) Màng siêu lọc giữ lại đại phân tử hòa tan protein, dextrin, Áp lực Lọc nano (NF)(thu nhận muối khoáng) Màng nano giữ lại acid phân li, muối hóa trị II, phân tử nhỏ cho ion đơn hóa trị, acid ko phân li qua Áp lực Thẩm thấu ngược (RO) (sx nước tinh khiết or cô đặc) màng thẩm thấu ngược giữ lại hợp chất hòa tan cho nước qua Áp lực động lực qt ۩Phương pháp nạp liệu Vng góc Song song membrance membrance -Bề dày -Bề dày pha pha giữ lại giữ lại lưu tăng theo thời lượng cđ gian dòng qua -Lưu lượng membrance ổn dòng qua định theo thời giảm dần gian -Ứng dụng: -Ứng dụng: quy quy mô PTN, mô CN để đảm sx thử bảo tính liên tục nghiệm quy dây chuyền mô pilot CN sx Chuẩn bị cho qt (lọc VSV sx yogurt) Khai thác: loại bớt cấu tử khơng mong muốn có dung dịch ngliệu ban đầu (sx pro từ đậu nành, thực qt siêu lọc để loại chất béo, tách bớt đường, nước… làm tăng hàm lượng pro so vs ng.liệu ban đầu) Dựa vào đối tượng phân riêng *Phân riêng chất lỏng ko tan vào (nhũ tương) *Phân riêng hệ huyền phù *Ly tâm lọc *Ly tâm tách cấu tử pha khí (tách bụi) Dựa vào thiết bị ly tâm (làm việc gián đoạn hay liên tục, suất cao hay thấp) Chuẩn bị cho qt (ly tâm tách cặn CNSX nước quả) Khai thác, phân chia sp (tách bơ sữa gầy CNSX sữa) Hoàn thiện, nâng cao chất lượng sp (sx lắng giúp loại bỏ đất, cát cải thiện độ nước nguyên liệu) 4.PP thực (lắng) 5.Các biến đổi nglieu Qt lắng tách pha hệ huyền phù, nhũ tương, hệ bụi làm thay đổi tỷ trọng, độ nhớt, thành phần hóa học pha, so vs hệ nguyên liệu ban đầu Chất lượng sp tăng loại đc tạp chất Ít có biến đổi hóa học, hóa lí, hóa sinh yếu tố ảh chất lượng sp (lọc loại bỏ cặn, cải thiện độ rượu vang) Lọc với áp suất ko đổi: chiều dày lớp bã lớp vật liệu lọc tăng theo thời gian, tốc độ lọc giảm, trình lọc ko ổn định Áp dụng bã bị nén ép Lọc với tốc độ ko đổi: lọc tĩnh, qt lọc cần tăng áp suất lọc nhằm thắng trở lực lớp bã ngày tăng để trì tốc độ lọc Áp dụng bã ko bị nén ép Lọc nhiệt độ thấp: áp dụng cho loại thực phẩm có thành phần dễ bị biến đổi nhiệt độ cao (lọc bia -40C) Lọc nhiệt độ thường: áp dụng cho thực phẩm dễ lọc, độ nhớt ko cao (lọc dầu thực vật) Lọc nhiệt độ cao: áp dụng cho thực phẩm khó lọc, nhiệt độ cao nhằm giảm độ nhớt dung dịch (lọc xiro đường 60-700C) Lọc gián đoạn: gồm chuẩn bị lọc, lọc, rửa bã cạo bã Áp dụng thủ công, bán công nghiệp Lọc liên tục: ko bị gián đoạn giai đoạn lọc Áp dụng cơng nghiệp Vật lí: dịch lọc thay đổi tỉ trọng, độ trong, so vs ngl ban đầu Hóa lí: số cấu tử dễ bay (mùi) dịch lọc bị tổn thất Hóa học: biến đổi, lọc nhiệt độ cao or đk có oxi cấu tử ngl bị biến đổi or tương tác vs tạo hợp chất hóa học Hóa sinh: ko có biến đổi Sinh học: thời gian lọc kéo dài hệ vsv ngl từ môi trường sx nhiễm vào dịch lọc phát triển Bảo quản: tách bớt tb VSV kéo dài thời gian bảo quản (thanh trùng nước trái cây, bia…) tinh bột, tách nấm men bia…) Ly tâm lắng *Thường dùng phân riêng hỗn hợp có chênh lệch khối lượng riêng nhỏ *Sau ly tâm lắng phải có qt gạn để phân riêng Ly tâm lọc *Ứng dụng phổ biến sx *Thùng quay có đục lỗ, bọc lớp lưới or vải Pha lỏng qua lỗ pha rắn bị giữ lại Vật lí: thay đổi tỉ trọng, độ nhớt, độ đục, nhiệt độ sôi… dòng permeate retenate Hóa lí: khơng gây biến đổi pha đối vs ngliệu dạng lỏng CNTP Hóa học: khơng xảy pư HH nồng độ chất khô nồng độ số cấu tử thay đổi so vs dung dịch ngliệu Không làm biến đổi pư sinh học hóa sinh Yêu cầu ngliệu: *Tính dễ phân ly cao nhằm nâng cao hiệu qt ly tâm *Độ nhớt dd không lớn giúp phần tử pha phân tán di chuyển td lực ly tâm, nâng cao hiệu suất qt Trong qt ly tâm, yếu tố chủ yếu tác động lên ngliệu lực ly tâm, hỗn hợp đc tách thành hai phần L R, thay đổi chủ yếu trạng thái Khơng có biến đổi hóa lí, hóa học sinh học chất lượng tăng do: *Tách đc tạp chất hòa tan, đặc biệt tách đc chất màu làm sp có màu tốt 6.Các yếu tố ảnh hưởg (lắng) Sự chênh lệch khối lượng riêng pha: động lực qt lắng, chênh lệch lớn qt lắng dễ thực hiệu phân riêng pha cao, phụ thuộc chất ngl Khối lượng pha phân tán >> tốc độ lắng cao Ngồi dung chất trợ lắng để tăng kích thước hạt thuộc pha phân tán or tăng khối lượng pha cách tạo lk phân tử Độ nhớt pha liên tục cao tốc độ lắng hạt phân tán hệ thấp, tăng nhiệt độ để giảm độ nhớt Chất trợ lắng sử dụng klr pha gần nhau, hệ dạng huyền phù nhằm mđ làm xuất tập hợp cấu tử thuộc pha phân tán, từ làm tăng kích thước hạt phân tán hệ pha giúp qt lắng diễn dễ dàng triệt để Cơ chế: trung hòa điện tích or tạo cầu nối (vật lí) or tạo lk tĩnh điện (hóa học) Điều kiện lọc: *Áp suất lọc: chênh lệch áp suất bên bề mặt vách ngăn động lực qt lọc, tăng chênh lệch tốc độ lọc tăng theo, nhiên áp dụng cho bã ko bị nén ép lớp vật liệu lọc có độ bền cao *Nhiệt độ >> độ nhớt giảm, khả khuếch tán cấu tử pha lỏng tăng nên tốc độ lọc tăng tăng chi phí lượng cho qt lọc, tổn thất cấu tử mẫn cảm vs nhiệt, xảy phản ứng hóa học ko mong muốn (vd: sx bia, lọc 76-78C để bỏ bã malt, sau lên men phụ lọc bia 2-4C để loại bỏ cặn men tạp chất lơ lửng dạng keo) Tính chất hệ ko đồng nhất: *Pha phân tán: mức độ đồng cao hiệu lọc lớn *Pha liên tục: độ nhớt cao gây khó khăn cho qt lọc, phải gia nhiệt (đ/v rau giảm độ nhớt =li tâm) Tính chất lớp vật liệu lọc: *Khả giữ pha phân tán: xđ tỉ lệ % lượng rắn bị giữ lại so vs tổng lượng pha rắn ban đầu, giá trị nói lên hiệu qt phân riêng Khả giữ pha phân tán cao hiệu phân riêng cao *Khả phân chia pha liên tục: xđ tốc độ dòng dịch lọc từ dự đốn time thực qt lọc →2 khả phụ thuộc thành phần hóa học cấu trúc hình học lớp vật liệu lọc *Trong qt ly tâm có kết hợp vs qt rửa nên chất lượng sp tốt Tính chất nguyên liệu: Độ nhớt pha *Nồng độ chất khô: nồng độ lỏng >> tốc độ ly >> ASTT >>, áp lực qua tâm giảm, hiệu qt membrance giảm Ngoài ra, phân riêng giảm nồng độ chất khô cao xảy ht Sự chênh lệch ∆ρ tập trung nồng độ bề mặt hđ ppt plt >> membrance tăng độ nhớt lực ly tâm tác dụng lên ngliệu vật liệu nhiều, qt *Thành phần hóa học: hợp diễn dễ ∆ρ chất HH có ngliệu có >3% ảnh hưởng khác đến Nhiệt độ >> độ qt, cần phải chọn nhớt làm tăng hiệu qt hợp vs ngliệu phân riêng Nhiệt độ *pH: ảnh hưởng đến tích cao khơng áp dụng đối điện phân ly số cấu với cấu tử nhạy tử dòng nhập liệu, nhiệt pro, dịch cần phải điều chỉnh pH thích nước quả, dịch trái hợp cây… Đặc điểm membrance: Vận tốc ly tâm >> *Vật liệu membrance: chia làm F ly tâm >>, hiệu nhóm ưa nước kỵ nước tăng CNTP thường chọn vật tốc độ >> u cầu liệu mang tính ưa nước ta độ bền học cao, thường phân riêng dd vs dung chi phí lớn, giảm hiệu mơi nước, dùng vật liệu kinh tế mang tính kỵ nước thành Bán kính ly tâm >> phần kỵ nước dd cần phân F ly tâm>>, hiệu riêng tương tác vs >> membrance gây tắc nghẽn Thời gian lưu >> *Cấu trúc bề mặt: hiệu >> phẳng, lồi, lõm, gồ ghề…tùy giảm suất thiết theo vật liệu pp sx bị *Đường kính mao dẫn: chọn membrance vs đkính nhỏ so vs kt cấu tử lượng dòng qua thấp, thời gian dài, đkính lớn kt cấu tử chúng dễ khuếch tán vào gây tắc nghẽn Do cần lựa chọn membrance có đkính phù hợp vs cấu tử cần phân riêng Các thông số kỹ thuật: *Nhiệt độ >> độ nhớt giảm, cđ cấu tử tăng, hạn chế ht tập trung nồng độ, lượng dòng qua tăng Nếu nhiệt độ tăng cao, chi phí NL lớn, cấu tử hương or cấu tử dinh dưỡng dễ tổn thất, pro bị biến tính *Tốc độ dòng ngliệu >> xuất dòng chảy rối bề mặt, hạn chế ht tập trung nồng độ, lưu lượng dòng qua ổn định, mao dẫn bị tắc nghẽn 1.Bản chất 2.PL 3.Mục đích Trích li Là q trình tách chất hòa tan ngun liệu nhờ chênh lệnh nồng độ nguyên liệu dung môi Sự chênh lệch động lực qt trích li Tiêu chí chọn dung mơi 1.Hòa tan chọn lọc có chênh lệch klr dung mơi nguyên liệu lớn (tạo đk thuận lợi cho qt tách dung môi, thu nhận sp, nâng cao chất lượng; ∆ρ lớn để tách ngliệu rơi vào sp) 2.Không ăn mòn thiết bị 3.Dễ tách sau qt trích ly, giá thấp, dễ tìm 4.Khó cháy, khơng độc vs người use 5.Trơ vs cấu tử có giá trị cần trích ly 6.Ví dụ: nước (trích ly trà, café, …), hexan dạng thẳng vòng (trích ly hạt có dầu đậu nành, đậu phộng…), CO2 dạng lỏng or khí (trích ly chất màu) Trích ly R-L: nguyên liệu rắn, dung mơi lỏng (phổ biến nhất) Trích ly L-L: nguyên liệu lỏng, dung môi lỏng Sử dụng nguyên liệu rắn hay lỏng xảy di chuyển chất hòa tan ngun liệu vào dung mơi Chuẩn bị cho qt (trích ly HCN ngâm sắn nước để sx tinh bột) Khai thác thu nhận chất có giá trị (thu nhận đường từ củ cải đường) Hoàn thiện: nâng cao chất lượng sp (trích ly cafein CNSX trà or café để làm giảm cafein) Chưng cất Là trình tách hai hay nhiều chất lỏng bay dựa khác nhiệt độ sôi (độ bay hơi, áp suất bay hơi) Sự khác nhiệt độ sôi động học cảu qt chưng cất Yêu cầu ngliệu: Các chất lỏng có nhiệt độ sôi khác để qt tách dễ, nâng cao chất lượng sp Các cấu tử cần chưng cất hh ban đầu có nồng độ cao nhằm nâng cao hiệu kinh tế Độ tinh ngliệu phải tốt nhằm nâng cao c.lượng sp Thu nhận sản phẩm thô: cồn thô, tinh dầu thô Khai thác: thu nhận cấu tử có giá trị (chưng cất cồn, thu hồi tinh dầu) Hoàn thiện: nâng cao chất lượng sản phẩm (tinh chế rượu) *Áp lực qua membrance (P): để tăng P phải tăng áp lực bơm dd nguyên liệu giảm áp lực từ phía dòng qua Kết tinh Keo tụ Là q trình tách chất rắn Là q trình làm tính dạng tinh thể khỏi nguyên bền hệ keo, tập hợp liệu dựa tính hòa tan hạn cấu tử hòa tan hệ keo chế chất rắn dung hình thành nên mơi Qt kèm theo tỏa khối hạt nhiệt Mỗi chất rắn, chất hòa tan có độ hòa tan định đ/v dung môi định Chuẩn bị cho qt (trong sx café, qt kết tinh ứng dụng để đặc dịch trích café đạt nồng độ chất khô theo yêu cầu để chuẩn bị cho qt sấy) Khai thác: thu hồi cấu tử hòa tan dung dịch (kết tinh sx bột ngọt) Hồn thiện: nâng cao chất lượng, tinh thể khơng tách mà tồn sp (kết tinh sx chocolate) Chuẩn bị cho qt (đơng tụ hợp chất keo nước mía trc kết tinh đường nhằm loại bỏ tạp chất) Khai thác: thu nhận cấu tử hòa tan có phân tử lượng lớn tách chúng khỏi dd keo (tách pro đậu nành -> đậu khuôn) Hoàn thiện: làm tăng độ trong, giảm độ nhớt sp Bảo quản: tách hợp chất keo khỏi sp trc rót sp vào bao bì ( sp bia rượu, nước trái cây…) 4.PP thực (Trích) Trích li gián đoạn bậc *Ưu: vận hành đơn giản *Nhược: -Dịch trích li đầu có nồng độ sản phẩm cao, dịch trích sau nồng độ giảm dần dù kéo dài thời gian trích li tăng lượng dung môi -Thiết bị cồng kềnh, lớn ko kinh tế *Ứng dụng: qui mô nhỏ, sx nước uống từ thảo mộc, trà hòa tan, dầu béo Trích li gián đoạn nhiều bậc *Ưu: tiết kiệm dung môi, nồng độ cấu tử cần trích li cao *Nhược: thiết bị cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích, suất nhỏ, khó giới hóa *Ứng dụng: Qui mơ vừa, sx café hòa tan, trà hòa tan, Trích li liên tục thiết bị *Phân loại: -Thiết bị nằm đứng or ngang -Hướng chuyển động dung môi nguyên liệu chiều or ngược chiều *Ưu: giảm sức lao động, tăng suất Tự động hóa dễ dàng, giảm chi phí khác *Nhược: Kinh phí lớn, đắt tiền *Ứng dụng: use rộng rãi công nghiệp Chưng cất đơn giản: tách sơ hh phức tạp làm hh lỏng khỏi tạp chất bay hơi, cặn bẩn a) Chưng cất có hồi lưu: sp sau ngưng tụ, cho quay phần thiết bị nhằm nâng cao chất lượng tăng hiệu suất thu hồi *Ưu: nâng cao hiệu suất thu hồi sp *Nhược: làm giảm suất thiết bị b) Chưng cất nước lôi trực tiếp: áp dụng cho chất lỏng ko tan vào Dùng nước or nước để lôi cấu tử dễ bay nguyên liệu Tinh luyện nhóm thiết bị: Chưng nhiều lần đơn giản nhằm tách triệt để chất lỏng vs nhau, thu sp tinh khiết Nhiệt độ qua nồi giảm dần, mức độ tinh khiết sản phẩm tăng dần Gồm dạng: a) Chưng luyện nhiều lần b) Tháp tinh luyện làm việc gián đoạn c) Tháp tinh luyện làm việc liên tục Tạo dung dịch q bão hòa *Cơ đặc: làm bay dung môi, tăng nồng độ chất tan *Giảm nhiệt độ: độ hòa tan giảm, dd chuyển sang nồng độ bão hòa tới bão hòa Tạo mầm tinh thể *Tạo mầm tự nhiên: mầm tinh thể tự xuất đưa dd đến nồng độ q bão hòa có hệ số bão hòa S > 1,3 -Ưu: đơn giản dễ thực -Nhược: thời gian kết tinh dài, số lượng kt tinh thể ko đồng đều, chất lượng tinh thể xấu, ảnh hưởng đến chất lượng sp, qui mô thủ công -Ứng dụng: kết tinh chất béo sp giàu béo *Tạo mầm kích thích: đưa dd tới nồng độ có hệ số q bão hòa S = 1,2-1,3 Tác động sóng siêu âm, khuấy trộn or áp lực mầm tinh thể xuất hiện.Nhược điểm pp khó, chất lượng sp ko cao nên thực *Bổ sung mầm tinh thể từ bên ngoài: dd ko cần đạt hệ số bão hòa cao S = 1-1,2 Ưu điểm pp khống chế số lượng mầm tinh thể, kt hình dạng tinh thể đồng đều, chất lượng sp cao, qui mô công nghiệp Phát triển tinh thể Nguyên liệu bổ sung liên tục or gián đoạn, nhiệt độ ban đầu nguyên liệu bổ sung cao 2-30C so với nhiệt độ sôi dd nhằm bảo đảm cường độ bốc Nguyên liệu có độ tinh khiết cao cho vào nuôi trc nhằm đảm bảo chất lượng tinh thể Phương pháp vật lí *Khuấy trộn: làm lớp nước bọc bên hạt keo, tăng khả tx làm hạt kết tụ (Sx bơ pp đảo trộn) *Thay đổi nhiệt độ: tăng nhiệt độ làm tăng chuyển động nhiệt giảm độ bền keo or keo đại phân tử bị trải mỏng làm nước *Keo tụ pha loãng nồng độ or tăng nồng độ Phương pháp hóa lí *Chất điện li: tạo ion ngược dấu vs hạt keo, hạt keo trung hòa ngưng kết điểm đẳng điện pI *Chất keo: dùng keo có điện tích ngược dấu vs hạt keo có dd để khử *Chất háo nước: hạt keo nước kết tụ (rượu etylic kết tủa enzyme) *Chất tạo kết tủa: tạo kết tủa vs keo or chuyển keo từ háo nước sang kị nước(gelatin lk vs tannin nước quả) *Chất tạo đông: CaSO4, MgSO4, sx đậu phụ Phương pháp hóa học *Keo tụ pro = tannin *Keo tụ pro = ion KL *Dùng hóa chất đưa điểm đẳng điện pI Phương pháp enzyme *Bổ sung enzyme làm hạt keo ổn định tạo kết tủa (làm bia = enzyme proteinase chuyển hóa pro thành aa tan bia) *Hạt keo tự keo tụ tác dụng enzyme có sẵn 5.Các biến đổi ngun liệu (Trích) Vật lí: xảy khuếch tán phân tử dung mơi tử bên ngồi vào bên mao dẫn nguyên liệu để chiết rút cấu tử cần trích li vào dung mơi Hóa lí: *Sự hòa tan cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi *Xảy biến đổi pha bay hơi, kết tủa (trong sx café hòa tan, trích li làm tổn thất cấu tử hương) Hóa học: xảy phản ứng cấu tử nguyên liệu nhiệt độ cao (trích li triglyxerit từ đậu nành nhiệt độ cao bị OXH) Hóa sinh, sinh học: Ở nhiệt độ phòng, enzyme VSV hoạt động Ở nhiệt độ cao biến đổi xảy ko đáng kể Biến đổi trạng thái R-L-H (thay đổi pha) Hóa lí: tỉ trọng, độ nhớt, khả truyền nhiệt, tính chất nhiệt động lực học thay đổi thay đổi thành phần hóa học, nhiệt độ sôi hh đầu khác nhiệt độ sôi chất lỏng sau chưng Hóa học: thành phần hóa học pha lỏng khí thay đổi: pha lỏng giàu cấu tử khó bay hơi, pha khí giàu cấu tử dễ bay Có thể xảy pư HH nhiệt độ cao Cảm quan: màu sáng hơn, mùi thơm hơn, vị tốt Hóa lí: hình thành pha rắn tượng kết tinh, nồng độ chất khô pha lỏng thay đổi, độ nhớt, tỉ trọng, tính chất quang học, tính chất nhiệt,… thay đổi Hóa học: xảy số pư hh caramen, maillard… kết tinh pp bốc Do dd kết tinh có độ tinh >> hạn chế pư không mong muốn xảy Sinh học: có số VSV tồn phát triển số qt kết tinh đường Biến đổi khác: xảy ht kết tinh kép or ht hòa tan trở lại tinh thể phát triển tinh thể lần Vật lí: kích thước khối hạt tăng dần đến kết thúc qt đông tụ (phụ thuộc vào nguồn gốc pro) Tỉ trọng pha lỏng, thể tích, nhiệt độ sơi thay đổi Hóa lí: xảy qt chuyển pha Các hợp chất keo dd pro, pectin… chuyển sang pha rắn dạng hạt or dạng khối Hóa học: xảy pư HH phụ thuộc vào thành phần dd keo Sinh học hóa sinh: mật độ VSV hoạt tính enzyme dd keo khơng đáng kể biến đổi sinh học hóa sinh khơng đáng kể Tuy nhiên sx phomai, người ta thường cấy VK lactic bổ sung chế phẩm chymosin vào sữa để đông tụ casein làm xảy biến đổi sinh học hóa sinh trao đổi chất, phát triển VK or thủy phân pro… 6.Các yếu tố ảnh hưởng (Trích) Tính chất nguyên liệu *Các cấu tử cần trích li phải có tỉ lệ % lớn nguyên liệu *Kt ngun liệu nhỏ diện tích bề mặt tiếp xúc nguyên liệu dung môi lớn, việc trích li cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi dễ dàng Tuy nhiên kt nhỏ gây khó khan cho việc phân riêng pha lỏng-rắn để lại cặn sau trích li Tỉ lệ khối lượng nguyên liệu dung môi Với lượng ngun liệu, tăng lượng dung mơi hiệu trích li tăng tốn NL cho qt tách dung mơi làm lỗng dịch trích li.Nếu lượng dung mơi thấp hiệu trích li thấp ảnh hưởng đến giới hạn hòa tan chất tan Nhiệt độ trích li Khi tăng nhiệt độ, hòa tan cấu tử từ nguyên liệu vào dung môi tăng, độ nhớt dung mơi giảm làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc nguyên liệu dung môi Tuy nhiên tăng nhiệt độ làm tăng chi phí trình, Nguyên liệu: nồng độ cấu tử cần tinh thấp qt diễn phức tạp, lượng lớn ∆ nhiệt độ cấu tử >> chất lỏng dễ tách, độ tinh khiết sp cao Các tính chất nhiệt động ngliệu: độ nhớt >> nhiệt lượng cung cấp cho hh >>, độ nhớt > nhiệt lượng cung cấp cho qt chưng >> Thông số công nghệ: P>>nhiệt độ >> ->nhiệt lượng cung cấp lớn Độ nhớt: yếu tố quan trọng, ảnh hưởng đến qt cô đặc, tạo mầm tinh thể tự nhiên phát triển mầm tinh thể Độ nhớt>> nhiệt độ sôi >> đặc lâu, tốn nhiều lượng, mầm tinh thể hình thành khó khăn phát triển chậm Nồng độ chất tan: động lực qt kết tinh -> định chất qt kết tinh vận tốc tạo mầm tinh thể Độ tinh dd: tạp chất ảnh hưởng đến độ hòa tan cấu tử làm thay đổi độ bão hòa dd Ngồi ra, tạp chất kích thích qt tạo mầm dị thể, tạo ht đồng kết tinh, giảm độ tinh sp Sự diện bọt khí: thúc đẩy qt tạo mầm dị thể, giảm chất lượng sp Nhiệt độ: ảnh hưởng đến qt phát triển tinh thể hình dạng tinh thể nhiệt độ thay đổi độ bão hòa độ nhớt thay đổi Ngồi nhiệt độ tạo cđ đối lưu, Hàm lượng chất khô dd sữa đậu nành >> hiệu suất tách cao, phụ thuộc vào giống pp chuẩn bị dịch sữa đậu Để tăng hàm lượng này, cần giảm thể tích nước use qt trích ly chất chiết từ hạt đậu nành vào dung môi để tăng hàm lượng pro, tăng hàm lượng chất khô, tăng độ mịn, độ dẻo… Tác nhân đông tụ: CaSO4, CaCl2, (CH3COO)2Ca… để đông tụ pro dịch sữa đậu nành Thường dùng CaSO4 giá rẻ, hiệu suất thu hồi sp cao, chất lượng sp tốt Nhiệt độ > ảnh hưởng đến cấu trúc sp, tốn chi phí lượng Ngoài chế độ gia nhiệt ảnh hưởng, kéo dài tg gia nhiệt khoảng định gel pro thu có nhiều lỗ xốp hơn, hàm lượng pro khối đông tăng xảy pư HH ko mong muốn, tổn thất cấu tử hương Áp suất Áp dụng trích li dung mơi siêu tới hạn Trích li tinh dầu CO2 áp suất cao nhằm trì trạng thái CO2 để trích li hiệu yêu cầu tbi phức tạp Tốc độ dòng dung mơi chảy qua lớp nguyên liệu tỉ lệ thuận với thời gian trích li Tốc độ chậm làm tăng hiệu trích li thời gian tiếp xúc nguyên liệu dung môi dài Thời gian trích li dài hiệu trích li lớn tăng lượng chất tan khuếch tán vào dung mơi hiệu suất trích li Do cần xác định tốc độ dòng dung mơi thời gian trích li hợp lí 1.Bản chất Hấp thụ Là trình cho hỗn hợp khí tiếp xúc với mẫu lỏng nhằm mục đích hòa tan hay nhiều cấu tử hỗn hợp khí vào mẫu lỏng (vd Nạp khí CO2 vào số loại thức uống) 2.PL 3.Mục đích Hiệu chỉnh hàm lượng CO2 bia, số loại rượu vang có gas, nhằm hồn thiện chất lượng sp tăng va chạm tinh thể vs or vs phận thiết bị gây ht tạo mầm tinh thể thứ cấp Sự khuấy trộn: thúc đẩy qt tạo mầm tinh thể, tăng v -> tạo mầm thứ cấp, ảnh hưởng đến qt phát triển tinh thể hình dạng tinh thể Kết cấu thiết bị: định diện tích tiếp xúc dd bề mặt thiết bị ảnh hưởng tạo mầm tinh thể Ngồi ảnh hưởng đến cđ dd, qt tạo mầm phát triển tinh thể Hấp phụ Là trình cho mẫu lỏng mẫu khí tiếp xúc với mẫu rắn Khi đó, số cấu tử mẫu lỏng mẫu khí bị giữ lại bề mặt mẫu rắn (vd Cho thực phẩm lỏng tx vs chất rắn nhằm loại bỏ tạp chất thực phẩm) Hấp phụ vật lí Hấp phụ hóa học -Các tạp chất -Các tạp chất mẫu lỏng mẫu lỏng tương tác thuận tạo liên kết hóa nghịch với chất học với chất hấp hấp phụ phụ -Dùng phổ biến -Dùng công công nghiệp nghệ HH để xt pư thực phẩm với HH Không dùng chất hấp phụ công nghiệp thường gặp than thực phẩm hoạt tính, đất hoạt tính (Al2O3.nSiO2) Được sử dụng cơng nghiệp thực phẩm với mục đích hồn thiện như: -Xử lí nước cơng nghệ nhà máy -cải thiện độ thức uống Sự khuấy trộn: khuấy trộn vs tốc độ thích hợp giai đoạn bổ sung tác nhân gây đông tụ giúp phân bố Ca2+ đảm bảo đồng nhiệt độ Thời gian đông tụ > giảm suất hđ cua thiết bị Stripping Thực chất trình hấp thụ Cho dòng khí tx vs mẫu lỏng có chứa nhiều cấu tử khác Khi đó, số cấu tử mẫu lỏng hấp thụ vào dòng khí Động lực qt chênh lệch nồng độ cấu tử cần tách pha khí pha lỏng (vd Khử mùi thực phẩm lỏng = nhiệt) Khử mùi sx dầu tinh luyện Qt tách acid béo tự do, peroxide, alcohol, chất mùi để cải thiện giá trị cảm quan dinh dưỡng sp -Tách chất màu khỏi nước mía, Các biến đổi nguyên liệu Các yếu tố ảnh hưởng Bản chất Ngồi ra, Stripping có mục đích cơng nghệ hồn thiện Vật lí: qt hấp thụ, stripping, hấp phụ xảy khuếch tán phân tử, chúng di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp Thể tích, tỉ trong, nhiệt độ sơi, thực phẩm thay đổi Hóa lí: qt stripping xảy chuyển pha (acid béo tự bay bị theo dòng nhiệt) Hóa học: *Trong qt hấp thụ CO2 vào bia, nước ngọt, xảy pư CO2 nước tạo acid H2CO3 *Qt stripping hấp phụ ko xảy biến đổi hóa học nguyên liệu thành phần HH sp có thay đổi đơi chút loại bỏ số tạp chất thực phẩm lỏng Hóa sinh: ko xảy biến đổi Sinh học: ko biến đổi Tuy nhiên, qt nạp CO2 vào thức uống tạo môi trường yếm khí ức chế hoạt động VSV hiếu khí bắt buộc nên làm tăng độ bền vi sinh cho sp Áp suất: áp suất tăng, qt diễn Bản chất chất hấp phụ: diện tích bề mặt Xét trường hợp stripping khử mùi tốt làm tăng hàm lượng CO2 riêng tăng hiệu hấp phụ cao dầu thô, sử dụng áp suất chân sp Tỷ lệ hàm lượng chất hấp phụ so với không để tách cấu tử dễ bay Nhiệt độ: hạ nhiệt độ thức nguyên liệu: lượng chất hấp phụ phụ thuộc nhiệt để tách tạp uống độ hòa tan CO2 sp lượng tạp chất Lượng tạp chất nguyên liệu chất, ngồi qt khử mùi dầu thơ tăng lên cao lượng chất hấp phụ cần sử dụng phải lớn phụ thuộc lưu lượng dầu thơ, Thành phần HH thức Khi tăng lượng chất hấp phụ khả tách tạp diện tích tiếp xúc pha uống: hàm lượng chất khô độ chất khỏi thực phẩm tăng thiết bị, nhớt cao hấp thụ CO2 Nhiệt độ: ảnh hưởng khuếch tán vào sp khó thực nồng độ phân tử tương tác vật lí chất hấp phụ CO2 bão hòa sp thấp tạp chất Thiết bị hấp thụ: bề mặt tiếp Thời gian: thời gian tiếp xúc nguyên xúc pha lỏng pha khí liệu chất hấp phụ ngắn tỉ lệ tách tạp chất thiết bị hấp thụ lớn hiệu thấp Còn thời gian q dài làm giảm truyền khối cao suất thiết bị Thời gian hấp phụ tối ưu xác định thực nghiệm Đun nóng, chần , hấp Đun nóng: qt tăng nhiệt độ ngliệu (dung dịch) Chần: qt tăng nhiệt độ ngliệu dd chần (nhúng, luộc…) Hấp: qt tăng nhiệt độ ngliệu nước Nướng Là qt xử lí nhiệt cho nguyên liệu, truyền nhiệt chủ yếu xạ nhiệt Theo quan điểm nhiệt lí nướng qt ẩm nhiệt đặc trưng truyền nhiệt ảnh hưởng nhiệt độ cao Qt nướng hình thành lớp vỏ, làm chín, tạo mùi thơm, tạo màu cho sp 2.PL Mục đích 4.PP thực Chuẩn bị cho qt (đun nóng trc đặc or bóc vỏ…) Chế biến: làm chín ngliệu (hấp mực, hấp cá…) Bảo quản: tiêu diệt VSV, vơ hoạt enzyme, khí, Hồn thiện: *Loại bỏ màu, mùi, vị ko có lợi *Cố định or cải thiện màu sắc Các phương pháp đun nóng *Giống: Đều q trình tăng nhiệt độ Chuẩn bị cho qt (nướng cà tím để làm vỏ trước đóng hộp) Chế biến: làm chín ng.liệu (nướng bánh mỳ, nướng khoai tây) Bảo quản: tác động nhiệt độ cao VSV bị tiêu diệt vô hoạt enzyme (nướng 200°C làm cho enzyme bị phân giải, hoạt tính) Chiên Là qt xử lí nhiệt cho nguyên liệu dầu mỡ vừa chất tải nhiệt vừa thành phần sản phẩm Chiên bề mặt: ngliệu khơng ngập dầu, dầu ít, ngun liệu chạm sát tiếp xúc với thiết bị chiên Chiên bề sâu: ngliệu ngập dầu, dầu nhiều, nguyên liệu lơ lửng dầu Chuẩn bị cho qt (chiên cá→sốt cà→đóng hộp) Chế biến: làm chín ngun liệu (chiên trứng, chiên cá) Bảo quản: giảm độ ẩm lớp bề mặt bao xq thực phẩm, tiêu diệt VSV, vơ hoạt enzyme (sx mì ăn liền ) Chiên áp suất thường Chiên bề mặt Chiên bề sâu cho nguyên liệu thông qua chất tải nhiệt or nguồn nhiệt *Khác: Đun nóng trực Đun nóng gián tiếp tiếp -Chất tải nhiệt or -Tiếp xúc gián tiếp, nguồn nhiệt tiếp thông qua bề mặt xúc trực tiếp với truyền nhiệt.(Nấu nguyên liệu.(Hồ bia) hóa tinh bột) -Ưu: Nồng độ ko bị -Ưu: Đun nóng pha lỗng, sp ko bị nhanh, đồng hòa tan, mùi sp ko đều, ko tạo bị ảnh hưởng tượng nhiệt chất tải nhiệt cục -Nhược: Tốn nhiều -Nhược: Chất tải nhiệt, sp dễ bị cháy nhiệt bị ngưng tụ tượng gây loãng or tan nhiệt cục sp Sp bị ảnh -Thực hưởng mùi khí khói, hơi, nước chất tải nhiệt nóng, chất tải nhiệt -Thực có nhiệt độ sơi lớn dòng điện, trực tiếp Chuẩn bị nguyên liệu: tạo hình, kt phù hợp, đồng Nướng: chế độ nướng loại nguyên liệu khác nhau, thời gian nướng định chất lượng sản phẩm Làm nguội: sau nướng, phải làm nguội sp -Dùng cho ngliệu dạng hình hộp chữ nhật -Ngliệu ko ngập dầu, tiêu hao dầu ít, lượng dầu sp sau chiên thấp, hệ số truyền nhiệt thấp (200450W/m2.K) -Sử dụng phổ biến bếp ăn gia đình nhà hàng -Dùng cho ngliệu có hình dạng -Ngliệu ngập dầu, tiêu hao dầu lớn, lượng dầu sp sau chiên lớn, hệ số truyền nhiệt lớn (800-1000 W/m2.K) -Sử dụng phổ biến qui mô công nghiệp Chiên áp suất chân không Hạn chế hư hỏng shortening chất béo hạn chế tiếp xúc với O2 Ngoài ra, nhiệt độ chiên giảm, giảm tổn thất cấu tử nhạy nhiệt có nguyên liệu Thiết bị thường làm việc gián đoạn, dùng để chiên nguyên liệu rau trái 5 Các biến đổi ngu yên liệu đun Các yếu tố ảnh hưở ng Vật lí *Nhiệt độ tăng, trạng thái thay đổi *Thể tích nguyên liệu tăng or giảm tùy loại *Thay đổi độ nhớt, độ hòa tan nồng độ chất khơ, cấu trúc Hóa lí: Trạng thái, cấu trúc ngliệu thay đổi (rau trái mềm, thịt cá cứng biến tính pro) Ngồi ra, qt chần có thay đổi pha hạt tinh bột trái bị hồ hóa, số phân tử pro hòa tan bị đông tụ không ảnh hưởng xấu đến giá trị dinh dưỡng sp Hóa học: Nhiệt độ cao làm cho pư HH xảy nhanh hơn, biến đổi xảy theo hướng có lợi (tạo màu, tạo hương thơm đặc trung cho sp thực phẩm) or khơng có lợi (tổn thất acid amin, vitamin, tạo màu hương khơng có lợi) Sinh học: Có thể ức chế or tiêu diệt số VSV tác dụng nhiệt độ cao, làm biến tính bất thuận nghịch DNA số enzyme tb Hóa sinh: Vơ hoạt enzyme Nếu nhiệt độ tăng chậm khoảng tg dài enzyme xúc tác pư xảy Ngoài ra, tăng chậm nhiệt độ giai đoạn đầu làm cho VSV ngliệu phát triển ảnh hưởng đến chất lượng sp Vật lí: Nhiệt độ ngliệu tăng dần, khối lượng giảm ẩm bốc Ngồi ra, hình dạng, thể tích, cấu trúc, ρ, độ giòn, độ dai… bị thay đổi Nếu tiêu biến đổi giới hạn định ảnh hưởng có lợi đến chất lượng sp Hóa lí: *Xảy qt biến đổi hệ keo tương tác thành phần có ngliệu (pro biến tính, đơng tụ; TB bị hồ hóa, hấp thụ nước) *Sự biến đổi lượng ẩm, nước bay làm sp khô *Chất béo bị hóa lỏng ngồi *Hình thành lớp vỏ bên sp giúp hạn chế tăng thể tích qt tạo nước nướng Hóa học: Xảy pư HH ( pư maillard tạo màu sắc mùi vị đặc trưng, pư caramen tăng độ màu cho sp, ) Hóa sinh sinh học: Tiêu diệt VSV vô hoạt enzyme Các biến đổi phụ thuộc vào nhiệt độ nướng độ ẩm ngliệu Nhiệt độ: Ảnh hưởng đến mức độ vô hoạt enzyme tiêu diệt VSV: phải gia nhiệt khỏi vùng tối thích enzyme VSV Nếu gia nhiệt gây ht nhiệt cục xảy pư HH không mong muốn, tổn thất cấu tử nhạy nhiệt, giá trị cảm quan… tăng chi phí lượng cho trình Thời gian gia nhiệt dài hiệu ức chế enzyme VSV tăng thời gian dài ảnh hưởng đến chất lượng sp hiệu kinh tế Bản chất ngliệu: Mỗi loại ngliệu có cấu trúc, độ cứng, thành phần HH, khả chịu nhiệt hệ enzyme…khác nên cần lựa chọn thời gian nhiệt độ gia nhiệt cho phù hợp Kích thước hình dạng: Diện tích bề mặt tiếp xúc nguyên liệu tác nhân truyền nhiệt lớn tốc độ gia nhiệt tăng lên tổn thất cấu tử hòa tan lớn Phương pháp gia nhiệt: PP ảnh hưởng khác mức độ vô hoạt enzyme VSV mức độ tổn thất cuả cấu tử dinh dưỡng Vật lí: Nhiệt độ nguyên liệu tăng dần, dầu mỡ di chuyển vào nguyên liệu, ẩm thoát khỏi nguyên liệu làm thể tích, tỉ trọng nguyên liệu thay đổi, tăng giảm phụ thuộc loại nguyên liệu Hóa lí: Nhiệt độ cao làm cho nước nguyên liệu chuyển pha tạo sp có độ ẩm thấp Ngồi có đơng tụ pro Hóa học: Nhiệt độ cao thúc đẩy nhiều pư HH xảy ra: pư maillard (tạo màu mùi thơm đặc trưng), pư caramen (tạo màu, mùi), pư thủy phân tinh bột, pư OXH dầu (pư không mong muốn) Sinh học hóa sinh: Vơ hoạt enzyme tiêu diệt VSV, dừng qt trao đổi chất Tuy nhiên thực phẩm sau chiên tái nhiễm VSV để nguội Cảm quan: màu, mùi, vị, trạng thái thay đổi *Sự biến đổi dầu mỡ trình chiên Hóa học 1.Thủy phân: Dầu mỡ →glyxerin + axit béo Glyxerin → Acroline (gây ung thư) Axit béo → aldehit or xeton Oxi hóa: -OXH nhiệt độ thường tạo aldehit, rượu, aceton, làm số số thay đổi ảnh hưởng xấu đến chất lượng dầu mỡ, sp thu đc sau qt chiên -OXH nhiệt độ cao (>2000C) Trùng hợp nhiệt độ cao ko có O2: glyxerit trùng hợp tạo polymer tăng chất lượng sp Cảm quan -Tối màu nguyên liệu bị cháy, -Mất mùi tự nhiên dầu xuất mùi lạ bị OXH -Vị đắng dầu sp cháy rơi vào -Độ sánh dầu mỡ tăng lên -Chỉ số acid, I2, thay đổi Vật lí: thay đổi số tc vật lí độ nhớt tăng, màu sắc sậm hơn, mùi vị thay đổi dầu theo thời gian chiên Hóa lí: số sp tạo thành pư phân hủy chất béo bị bay Nhiệt độ cao làm tăng tốc độ pư HH Nếu pư HH xảy mức chất lượng sp bị giảm Thời gian nướng dài mức độ biến đổi tiêu chất lượng ngliệu lớn Nếu thời gian nướng kéo daì giảm suất thiết bị, tăng chi phí lượng Bản chất ngliệu: Cấu trúc, hình dạng, kích thước… ảnh hưởng đến độ dẫn nhiệt bề mặt truyền nhiệt qt nướng Độ ẩm khơng khí thiết bị nướng ảnh hưởng đến thoát ẩm khỏi ngliệu Thiết bị phương pháp nướng ảnh hưởng chất lượng sản phẩm Nguyên liệu chiên Qt chiên bị ảnh hưởng tc vật lí (hình dạng, kt, ) HH (lượng nước ) nguyên liệu ban đầu Chất béo Theo thời gian chiên, số acid số peroxide chất béo gia tăng nên chất lượng shortening giảm dần Cần thay or xử lí shortening để làm giảm số trc tái sử dụng Thông số công nghệ *Phương pháp chiên: tùy yêu cầu sp vốn đầu tư để lựa chọn phù hợp *Nhiệt độ thời gian tối ưu xác định thực nghiệm 1.Bản chất 2.PL 3.Mục đích 4.PP thực Sao, rang Là qt xử lí nhiệt cho nguyên liệu dẫn nhiệt xạ Nguyên liệu đảo trộn liên tục nhằm tăng khả trao đổi nhiệt, tránh tượng nhiệt cục Nguyên liệu dạng lá, sợi chè, gọi Nguyên liệu dạng hạt, viên đậu phộng gọi rang Cô đặc Là qt nâng cao nồng độ chất khô dd cách tách dung môi Phương pháp : bốc (cô đặc nguội) or làm lạnh (cô đặc lạnh) Thanh trùng, tiệt trùng Thanh trùng qt tiêu diệt VSV gây bệnh ức chế qt sinh tổng hợp độc tố chúng (chỉ tế bào sinh dưỡng), chưa tiêu diệt hết nhóm VSV chịu nhiệt VSV có khả sinh bào tử Tiệt trùng qt tiêu diệt toàn VSV (ở dạng tế bào sinh dưỡng or bào tử) ức chế ko thuận nghịch enzyme có thực phẩm tạo sp vô trùng Chuẩn bị cho qt tiếp Chuẩn bị cho qt (Trong sx trà hòa tan, đặc dịch trích trc Chế biến: làm theo (sao chè tươi sấy phun) chín sp đem vò) Khai thác: nồng độ chất dinh dưỡng sp tăng lên (sữa cô đặc, Bảo quản: vô Chế biến: tạo sp đặc nước cô đặc) hoạt bất thuận trưng (rang café làm Bảo quản: giảm hoạt độ nước sp sau cô đặc giúp ức chế VSV nghịch enzyme, hương vị thơm ngon (sữa đặc có thời gian bảo quản lâu sữa tươi) ức chế VSV, kéo hơn) dài thời gian bảo Hoàn thiện (sao chè quản nhằm tạo tuyết chè) Bảo quản: giảm ẩm, tiêu diệt, ức chế VSV, vô hoạt enzyme (sao chè tươi bảo quản) Nhiệt độ ban đầu Áp suất đặc Vật lí: thiết bị *Cô đặc áp suất chân không: nhiệt độ sôi thấp, giảm tổn thất nhiệt, tăng hiệu số nhiệt độ, nguyên liệu truyền nhiệt hữu ích, chất dung dịch bị biến đổi tác dụng nhiệt độ, chiếu xạ Nâng nhiệt nhiên giá thành cao (tia UV), để tạo chênh *Cô đặc áp suất thường: nhiệt độ sôi cao, chất dung dịch dễ bị biến đổi điện lệch nhiệt độ Phương thức nạp liệu thu hồi sp: Cô đặc gián đoạn, cô đặc liên tục, cô đặc bán trường, kết nguyên liệu thiết liên tục hợp PP bị Áp dụng cho Số lượng thiết bị cô đặc khác nguyên liệu dạng *Cơ đặc thiết bị hở Hóa hạt, có độ ẩm cao -Cho dd vào thiết bị cô đặc đến nồng độ chất khô yêu cầu học: Điều (vd Ngô, đậu -Dd ban đầu mức định thiết bị , sau vừa cô đặc vừa cho dd vào chỉnh pH tương ) để giữ mức dd nồi ko đổi đưa pH Nâng nhiệt độ -Làm việc liên tục: lượng nguyên liệu cho vào nồi lượng nước bay or ức chế hoạt thiết bị đạt đến lượng sp tháo động VSV nhiệt độ yêu cầu *Cô đặc nồi liên tục as chân không: điểm sôi dd giảm xuống, giảm tổn Bổ sung sau cho nguyên thất nhiệt, tăng hiệu số truyền nhiệt hữu ích Chất lượng sp giữ đc hương vị, màu sắc tự hóa chất liệu vào Áp dụng nhiên đặc đến nhiều nồng độ khác khí trơ cho ngun liệu *Cơ đặc nồi liên tục: Ưu điểm chế độ làm việc ổn định, pp đơn giản, tuần hoàn để ngăn cản tươi có độ ẩm cao, tốt, giảm khả tạo cặn, khả bay nước liên tục nhược điểm nồng qt trao đổi chứa nhiều enzyme độ dd nồi gần nồng độ cuối nên hệ số K giảm chất VSV nhằm mục đích vơ *Cô đặc nhiều nồi hoạt enzyme -Đặc điểm: nồi đc đun nóng đốt, nồi sau dùng thứ thời gian ngắn nồi trước, nồi cuối đưa vào thiết bị ngưng tụ Nồng độ dd tăng từ nồi đầu đến nồi cuối -Ưu: tiết kiệm đốt, hiệu kinh tế cao Nhược: thiết bị cồng kềnh -Cô đặc nhiều nồi xuôi chiều, as nồi sau thấp nồi trc, dd tự chảy từ nồi trc sang nồi sau Nhiệt độ sôi dd qua nồi giảm dần -Cô đặc nhiều nồi ngược chiều, as nồi sau cao nồi trc, dd đc vận chuyển từ nồi trc sang nồi sau bơm 5.Các biến đổi nguyên liệu (sao) 6.Các yếu tố ảnh hưởng Vật lý *Hình dáng thay đổi, tạo cấu trúc cho nguyên liệu (sao chè → cứng, xoăn) *Thể tích giảm nước, ẩm ngồi làm khối lượng ngun liệu giảm Hóa lý: bay ẩm, hồ hóa tinh bột Hóa học: Nhiệt độ cao xảy pư thủy phân, Maillard, Caramen làm thay đổi HH nguyên liệu Hóa sinh, sinh học: tiêu diệt VSV, vơ hoạt enzyme Cảm quan: mùi thơm, màu bị thay đổi, tạo vị mới, trạng thái săn gọn nhẹ Khơng có Vật lý: hàm lượng chất khơ tăng theo thời gian đặc nhiệt độ sơi nguyên liệu tăng theo, độ nhớt, tỉ trọng tăng… Tuy nhiên, khối lượng, thể tích, hoạt độ nước ngun liệu giảm Hóa lí: Xảy chuyển pha nước từ lỏng sang ngồi Hóa học: Xảy pư thủy phân (tinh bột, protein), pư tạo màu (Maillard, Caramen), pư phân hủy chất màu, vitamin, Hóa sinh, sinh học: tiêu diệt VSV, vô hoạt enzyme Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ truyền nhiệt Sự chênh lệch nhiệt độ tác nhân gia nhiệt nhiệt độ sơi ngun liệu lớn tốc độ truyền nhiệt lớn Để tăng chênh lệch nói tăng nhiệt độ áp suất bão hòa giảm nhiệt độ sôi nguyên liệu cách cô đặc môi trường chân không Hiện tượng cặn bám bề mặt gia nhiệt làm giảm tốc độ truyền nhiệt, khắc phục cách tăng tốc độ dòng chảy nguyên liệu thiết bị vệ sinh thiết bị Hiện tượng màng biên: lớp nguyên liệu chảy dòng tx vs bề mặt truyền nhiệt tạo trở lực lớn cho truyền nhiệt Để giảm chiều dày lớp màng tạo dòng đối lưu tự nhiên or cưỡng thiết bị Độ nhớt nguyên liệu tăng giảm tốc độ truyền nhiệt Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu kinh tế q trình đặc Hiện tượng tạo bọt: làm giảm tốc độ thoát thứ khỏi dd cần cô đặc Tổn thất chất khô thứ làm giảm hiệu truyền nhiệt, khắc phục cách thiết kế thiết bị với khoảng không gian rộng, kèm theo phận tách cấu tử bị nước lơi theo Vật lí: thể tích, trọng lượng, độ giòn, độ dai… biến đổi tích cực or tiêu cực tùy trường hợp Hóa lí: biến đổi pha nước số chất dễ bay chuyển sang pha khí, Hóa học: nhiệt độ thúc đẩy pứ HH xảy (Maillard, thủy phân ) Hóa sinh: biến tính bất thuận nghịch enzyme, gây vơ hoạt Sinh học: VSV bị ức chế or tiêu diệt Lựa chọn chế độ trùng/ tiệt trùng phụ thuộc yếu tố: Hệ VSV thực phẩm Cần quan tâm tên loài VSV bị nhiễm mật độ chúng mẫu thực phẩm Nếu chúng thuộc nhóm ưa nhiệt chế độ thanh/ tiệt trùng phải ‘nghiêm ngặt’ ms tiêu diệt đc chúng Mật độ VSV mẫu ban đầu cao việc tăng nhiệt độ thời gian xử lí cần thiết Trạng thái vật lí thực phẩm Thực phẩm lỏng có hệ số truyền nhiệt cao thực phẩm rắn nhờ có chuyển động đối lưu Hàm lượng chất khơ, độ nhớt, ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệt Ở thực phẩm rắn, truyền nhiệt chủ yếu dẫn nhiệt Thành phần hóa học thực phẩm Chế độ thanh/ tiệt trùng phụ thuộc vào pH hay độ chua sp Thực phẩm lỏng có pH = 4,5-6 nhiệt độ xử lí 100-1150C, có pH >6 nhiệt độ xử lí 115-1210C, pH < 4,5 chọn nhiệt độ 90-1000C Cần lưu ý chất béo chúng có hệ số dẫn nhiệt thấp Phương pháp trùng tiệt trùng -Xử lí sản phẩm bao bì: sp đc rót vào bao bì, đóng nắp trc thanh/ tiệt trùng -Xử lí sản phẩm ngồi bao bì (áp dụng cho thực phẩm lỏng): chiết rót vơ trùng 1.Bản chất 2.PL Thủy phân Là qt phân cắt hợp chất cao phân tử thành phân tử đơn giản tác dụng chất xúc tác (enzyme or phi enzyme) có tham gia nước Trung hòa kiềm hóa Trung hòa pứ acid base nhằm loại bỏ acid có bán thành phẩm Tác nhân sử dụng NaOH, Na2CO3 Kiềm hóa qt sử dụng hóa chất làm tăng giá trị pH bán thành phẩm, thúc đẩy biến đổi có lợi xảy hồn thiện sp Tác nhân sử dụng NaOH, KOH, Na2CO3, (PL CỦA THỦY PHÂN) Phân loại nguyên liệu Nguồn gốc: *Động vật: thủy phân pro cá thành aa sx nước mắm *Thực vật: thủy phân đường sacarose củ cải đường thành đường nghịch đảo) *VSV thủy phân pro nấm men sx cao nấm men Dạng liên kết: tự (dịch chiết pro từ cá…) liên kết Trạng thái: rắn (cá, thịt, xương động vật ), lỏng (dịch chiết pro, tinh bột sau hồ hóa), hệ phân tán thơ (dịch trích li từ đậu nành, ) Phân loại chất xúc tác phi enzyme Acid vô Acid hữu -Thường sử dụng HCl -Thường sử dụng acid H3PO4 Còn H2SO4 citric, tartaric, malic HNO3 chất OXH mạnh -Ưu: sp ko bị lẫn KL nên ko đc sử dụng nặng, phản ứng phụ, -Ưu: cường lực xt mạnh, khó sản phẩm phụ, ăn mòn bị phân hủy or thay đổi trạng thiết bị thái nhiệt độ cao -Nhược: cường lực xt -Nhược: cần có tham gia yếu, thường xt thấm, dễ nước, sp bị lẫn KL nặng, bị phân hủy or thay đổi nhiều phản ứng phụ, chất xt trạng thái nhiệt độ gây ăn mòn thiết bị cao Thay đổi màu 1.Là qt chuyển hóa chất màu có sẵn nguyên liệu thành chất ko màu or chất màu khác biến chất ko màu thành chất có màu tác động số yếu tố lí hóa Ngun nhân làm thay đổi màu 2.1 Tác nhân vật lí: Ánh sáng làm tăng màu or màu Khuấy, đảo, trộn làm sp trắng dần 2.2 Tác nhân hóa học: Do pH, độ ẩm, pứ tạo màu, pứ vs ion (vd: Fe2+ tạo màu xanh vs amin, Fe3+ tạo màu tím với amin) 2.3 Tác nhân VSV: nấm mốc gây hại, enzyme 2.4 Tác nhân sinh học: q trình chín rau So sánh cxt phi enzyme với enzyme *Giống: làm giảm lượng hoạt hóa, đẩy nhanh tốc độ phản ứng HH *Khác Phi enzyme Enzyme -Thủy phân -Mang tính đặc hiệu, sp phụ chất, nhiều sp phụ -Do tế bào sản xuất -Nguồn gốc: Từ tự -Môi trường thể nhiên -Tốc độ xúc tác vô làm -ĐK hoạt động: cần tăng tốc phản ứng nhỏ xúc nhiệt độ thời gian tác sinh học nhiều lần phản ứng sinh hoá 3.Mục đích Chuẩn bị cho qt (thủy phân propectin trc bóc vỏ) Khai thác, chế biến (thủy phân tinh bột thành đường) Bảo quản (thủy phân pro làm bia, thủy phân pectin làm nước quả) Trung hòa có mục đích hồn thiện sp Vd: -Trong sx dầu tinh luyện, trung hòa giúp loại bỏ acid béo tự do, cải thiện số acid peroxide dầu -Trong sx nước tương từ đậu nành pp acid, trung hòa giúp loại bỏ HCl, đảm bảo an toàn cho người use Kiềm hóa đc dùng chế biến hạt ca cao vs mục đích hồn thiện tiêu cảm quan màu sắc mùi bột ca cao Chế biến: tạo màu đặc trưng cho sp pứ HH or bổ sung màu trực tiếp (bia, rượu, ) Hồn thiện: khử màu tạo sp có màu sắc đẹp, tăng chất lượng (tẩy đường, tẩy màu dầu ăn ) Bảo quản: giữ màu tự nhiên cho nguyên liệu, hạn chế biến đổi (sp nước trái cây) 4.PP thực (thủy) 5.Các biến đổi nguyên liệu Chất xúc tác *Mức độ tốc độ pứ thủy phân *TPHH tỉ lệ sp thu đc *Mức độ ảnh hưởng đến sp sau qt *Tính độc hại, ăn mòn thiết bị *Rẻ tiền, dễ kiếm Chọn chế độ thủy phân *4 yếu tố ảnh hưởng *Áp suất thủy phân: thủy phân = acid chọn as cao để pứ xảy nhanh, triệt để; thủy phân = enzyme chọn as thường *PP thủy phân liên tục hay gián đoạn Thiết bị: gia nhiệt trực tiếp or gián tiếp, ko bị ăn mòn, có cánh khuấy… Vật lí: nhiệt độ, thể tích, tỉ trọng thay đổi Hóa lí: Độ hòa tan thay đổi (ko tan thành hòa tan) Biến đổi pha (cho tinh bột vào nước tạo huyền phù tinh bột) Hóa học: thay đổi thành phần HH, tạo sp mong muốn Chất lượng sp phụ thuộc chất xt, chế độ thời gian thủy phân Sinh học hóa sinh: sử dụng cxt phi enzyme nhiệt độ cao nên VSV bị ức chế, tiêu diệt, enzyme bị vô hoạt Cảm quan: phụ thuộc tỉ lệ sp phụ Màu, mùi, vị đặc trưng Phương pháp tạo màu *Hóa lí: bổ sung chất màu tự nhiên or tổng hợp theo quy định sử dụng phụ gia màu *Hóa học: use pứ tạo màu, tạo phức, pứ OXH-K (OXH polyphenol tạo màu đỏ, nâu, nâu đen sx chè) *Nhiệt độ: nhiệt độ cao tạo pứ sinh màu Caramen, Maillard, phân hủy đường *Vi sinh: nhờ VSV tạo màu cho sp (sx rượu vang màu) *Enzyme: nhờ xúc tác enzyme tạo màu từ hợp chất phenol thành chất màu polime Phương pháp tẩy màu *Vật lí: dùng qt lắng, lọc, khuấy trộn dùng nhiệt vô hoạt enzyme OXH-K tránh tạo màu (sx đường, bánh kẹo) *Hấp phụ -Hấp phụ phân tử: Toàn phân tử chất ko điện li bị hấp phụ Ad + M → AdM (Ad chất hấp phụ, M phân tử chất bị hấp phụ) -Hấp phụ thủy hóa: Trên bề mặt chất hấp phụ trung hòa điện (ko áp dụng nguyên liệu kị nước) Ad + B+ + AC- + HOH → AdHAC + B+ + OH-Hấp phụ trao đổi ion: Trên bề mặt chất hấp phụ giải phóng khuếch tán vào dd lượng tương đương có điện tích (ko có tham gia nước) Ad-(X+) + (B+ + AC-) Ad-B+ + (X+ + AC-) -Dùng than hoạt tính *Hóa học -Dùng tác nhân khử để biến chất có màu thành ko màu (vd: Dùng SO2, NaHSO3, sx đường trắng) -Dùng pp OXH để OXH chất màu thành ko màu or màu nhạt (O2, O3, Cl, ) Cố định màu (ổn định màu) *pH: tạo pH thích hợp để giữ màu tự nhiên (vd: Clorophyll bền mt kiềm, sp rau ) *Ức chế enzyme: use tác nhân nhiệt, ức chế enzyme OXHK Hóa học: xảy pứ HH Vật lí: trạng thái, độ nhớt *Trong sx dầu: RCOOH + NaOH → thay đổi, phụ thuộc pp tạo màu RCOONa +H2O Hóa học: thành phần HH * Trong sx nước tương: 2HCl + Na2CO3 → thay đổi, chất màu chuyển hóa 2NaCl + H2O +CO2 phụ thuộc pp tạo màu * Trong sx bột ca cao: qt kiềm hóa làm giảm Cảm quan: màu thay đổi độ chua tạo đk thuận lợi cho pứ Maillard, theo mục đích định, mùi Caremen, ngưng tụ polyphenol tăng độ màu vị phụ thuộc pp tạo màu Hóa lí * Trong sx dầu: tạo sp xà phòng hấp phụ phần dầu * Trong sx nước tương: trung hòa tạo nhiều bọt khí CO2 có tác dụng đảo trộn thúc đẩy pứ xảy *Trong sx đường nha: trung hòa làm đông tụ số chất keo *Trong qt kiềm hóa ca cao tổn thất chất dễ bay 6.Các yếu tố ảnh hưởng (thủy) Nồng độ chất tham gia pư thủy phân thấp hiệu suất thủy phân tăng or thời gian thủy phân giảm xuống nồng độ sản phẩm thấp, giảm suất thiết bị, tăng chi phí NL Xác định chất tối ưu thực nghiệm Bản chất chất xt hàm lượng sử dụng: *Acid vơ có cường lực xt cao acid hữu Enzyme xt đặc hiệu đk tối ưu tùy thuộc chất nguyên liệu yêu cầu sp để chọn chất xt thích hợp *Hàm lượng chất xt lớn, đẩy nhanh pư thủy phân làm tăng chi phí hóa chất sản phẩm phụ Cần xđ hàm lượng tối ưu dựa vào thực nghiệm Nhiệt độ *Thủy phân acid: nhiệt độ tăng, tốc độ pứ tăng tăng chi phí NL, xảy pứ phụ, phân hủy sp thủy phân *Thủy phân enzyme: đk nhiệt độ tối thích, xđ thực nghiệm Thời gian: thời gian thủy phân dài hàm lượng sp tăng đồng thời chi phí sx tăng, giảm NS qt, tăng sp phụ Xác định thời gian tối ưu thực nghiệm Hàm lượng hóa chất sử dụng đc xđ thực nghiệm (Vd: Trong sx dầu, dựa vào số acid để tính lượng NaOH bổ sung giúp tránh tổn thất pứ xà phòng hóa hấp thụ triglyxerit; Trong kiềm hóa ca cao, lượng K2CO3 đc định độ pH màu sắc sp) Nhiệt độ tỉ lệ thuận vs tốc độ pứ hóa học, tăng nhiệt độ xảy pứ phụ ko mong muốn Tối ưu hóa nhiệt độ thực nghiệm nhằm tăng cường pứ chính, giảm tối đa pứ phụ Thời gian: theo lí thuyết, kéo dài thời gian pứ lượng sp tạo thành tăng Tuy nhiên, thực tê hiệu suất pứ ko thể đạt 100% nên thời gian dài ko hiệu Xđ thời gian tối ưu thực nghiệm Mức độ khuấy trộn: khuấy trộn giúp pứ xảy nhanh triệt để (dùng cánh khuấy or sục khí, 1.Bản chất 2.PL Dấm chín Là qt biến đổi sinh hóa rau tươi với tác nhân enzyme nội nguyên liệu xúc tác phản ứng hóa sinh xảy (dấm chín xồi ) Ươm mầm Nhân giống VSV Là qt dựa vào trao đổi Là qt làm tăng số lượng chất sinh trưởng chất lượng VSV Nhân loại hạt để làm xuất giống qt nuôi cấy tế mầm, rễ mầm, bào mà sp cần thu nhận thay đổi thành phần hóa sinh khối VSV học cấu trúc chúng Phân chia rau theo độ chín 1.Các yêu cầu để qt đạt hiệu cao: Độ chín thu hoạch *Chọn mt vs thành phần chất thích hợp Là độ chín đạt đc trc độ chín sinh lí, vật để ni VSV chất tích lũy đầy đủ chất dinh dưỡng, *Chọn pp điều kiện ni cấy thích hợp phát triển đầy đủ kích thước Phụ thuộc (pH, nhiệt độ, ) để tăng sinh khối thời gian dấm chín thời gian vận 2.Chọn môi trường nhân giống chuyển *Các nguyên tố C, H, O, N Độ chín sử dụng +Nguồn C: sử dụng C dạng hữu Thích hợp sử dụng trực tiếp, phụ thuộc glucid (pentose, tinh bột ), rượu, đối tượng sử dụng +Nguồn N: N hữu gồm aa, peptit, Độ chín sinh lí protein N vơ muối ammonium, Thích hợp việc giữ giống, phụ thuộc ammoniac, urea, nitrat loại giống *Khoáng: gồm đa lượng vi lượng ví dụ P, Độ chín kỹ thuật (chế biến) S, Na, Ca, Đáp ứng yêu cầu kỹ thuật sp, phụ *Yếu tố sinh trưởng: vitamin, purine, có thuộc loại sp hàm lượng thấp, tùy theo loài VSV Phương pháp điều kiện nhân giống *Nhân giống mt lỏng (CN): lưu ý nhiệt độ, pH canh trường, thời gian *Nhân giống mt rắn (thủ công): lưu ý độ ẩm canh trường, nhiệt độ, mức độ cc O2, thời gian nuôi, Lên men Là qt chuyển hóa hợp chất carbohydrate thành sp mong muốn nhờ hoạt động VSV (enzyme) Lên men nấm men Lên men chìm (Sac.cervicae, Sac.calbergencis) tạo C2H5OH CO2, dùng sx rượu bia, nước lên men, Lên men vi khuẩn: muối chua rau quả, lên men sữa chua, sx acid glutamic Lên men nấm mốc: phần lơn lên men hiếu khí [Lên men vùng (vùng cân bằng), phải trì vùng cách cung cấp chất cho VSV, thay or thêm lượng VSV lên men Vùng fa suy thoái (hết chất, độc tố sinh qt lên men sp lên men ức chế hđ VSV)] 3.Mục đích Dấm PP thực Chuẩn bị cho qt tiếp Chuẩn bị: tinh bột, theo: sx cần lượng pro, ngũ cốc bị nguyên liệu lớn nên phải thủy phân phần giúp qt dấm chín để đáp ứng yêu cầu nấu dịch nha sx bia, sx đường nha dễ dàng Khai thác: thu nhận tính Khai thác: nhiều chất có giá trị nguyên enzyme nội đc hoạt liệu hóa sinh nhiều enzyme Hoàn thiện: rau đạt Trong sx bia độ chín định có chất mạch nha dùng enzyme lượng cao nhất, ăn thủy phân malt để xt sống thủy phân chất Điều tiết lưu thông phân phối: chưa cần dùng nguyên liệu kéo dài thời hạn làm chậm chín, cần thúc đẩy qt làm chín ngun liệu Phương pháp dấm chín nhiệt Thực nhiệt độ 30-400C, độ ẩm bảo quản 80-90%, thúc đẩy qt hô hấp rau Tuy nhiên thời gian lâu, bị bay nước nhiều, dễ bị nhăn nheo lên men, phải tạo cân độ ẩm Qui mơ hộ gia đình, chất lượng sp ko cao Phương pháp yếm khí Dùng cho có nhiều tannin, polyphenol -Quả đem ngâm nước vôi 10% 2-6 ngày ngâm vào nước nóng 400C ngày đêm sau để bình thường -Dùng phòng kín cho CO2 vào đuổi khơng khí or giấm chín tủ chân khơng Phương pháp hiếu khí Dùng oxi để tăng qt hơ hấp hiếu khí giúp chín nhanh (50-70% hàm lượng O2 cho nguyên liệu tanin polyphenol) Phương pháp dùng hóa chất kích thích Đây PP áp dụng rộng rãi, quy mơ cơng nghiệp Các hóa chất thường dùng C2H4, C2H2, có tác dụng thúc đẩy biến đổi sinh lí, sinh hóa làm cho chín nhanh hơn, thời gian thường 2-4 ngày Chuẩn bị số lượng VSV cho qt lên men Khai thác: thu nhận sinh khối (sinh khối nấm men, sinh khối tảo, ) Chế biến: chuyển hóa carbohydrate ban đầu thành sp mong muốn (bia, sữa chua ) Bảo quản: nồng độ sp lên men cao, ức chế hoạt động VSV (muối chua dưa cải ) *Các giai đoạn lên men Chuẩn bị VSV giống Các yêu cầu đv VSV giống: -Sinh trưởng, phát triển mạnh sinh tổng hợp chất mong muốn -Lên men nhanh, sử dụng triệt để chất, sinh tổng hợp sp có chất lượng tốt (nhiều sp chính, or ko có sp phụ) -Chống chịu đk bất lợi qt lên men -Khơng sinh độc tố -Duy trì đặc tính di truyền suốt thời gian bảo quản Chuẩn bị mt lên men: Mt dạng lỏng or bột rắn Nguyên liệu tạo môi trường phải đủ lượng, loại bỏ tạp chất, pha loãng or phối trộn đem tiệt trùng Lên men *Dựa vào hđ VSV: lên men chìm, lên men nổi, lên men bề mặt, lên men bề sâu *Dựa vào lực thiết bị: lên men liên tục, gián đoạn, bán liên tục Xử lí dịch lên men hồn thiện sp *Phương pháp lên men 1.Lên men liên tục (lỏng) 2.Lên men gián đoạn 3.Lên men bán liên tục (lỏng) 4.Lên men rắn(lên men bề mặt, lỏng dùng sx acid citric,thạch dừa ) 5.Lên men bán rắn 6.Lên men lỏng(lên men bề sâu) 5.Các biến đổi ngun liệu Dấm Vật lí hóa lí Sự bay nước tỏa nhiệt qt TĐC, hô hấp rau Trạng thái mềm, màu thay đổi tùy loại nguyên liệu Hóa học *Phản ứng thủy phân (propectin→pectin, tinh bột→đường) *Hàm lượng polyphenol, acid hữu cơ, tanin giảm (acid citric cam, chanh tăng) Hàm lượng rượu tăng qt lên men rượu sinh pư vs acid hữu sinh este làm rau có mùi thơm chín Hóa sinh: enzyme có sẵn rau xt pứ thủy phân, OXH, Sinh học VSV hoạt động phụ thuộc vào đk dấm chín (dấm chín nhiệt VSV phát triển mạnh nhất) Nguyên liệu đầu vào hạn chế dập vỡ, gây thất thoát dịch bào Cảm quan Màu, mùi, vị thay đổi theo chủ định, sắc tố bị thay đổi nhiều Sinh học: *Sự TĐC: theo hướng hô hấp hay lên men tùy thuộc đk ươm mầm Đủ O2 hạt hơ hấp, sp cuối khí CO2, nước, ATP Thiếu O2 hạt lên men, sp cuối C2H5OH CO2 *Sự sinh trưởng tùy thuộc mục đích để kết thúc qt ươm mầm dựa chiều dài rễ mầm mầm Hóa sinh: hoạt hóa enzyme nội (αamylase, protease, βamylase ) sinh tổng hợp ezyme (βglucanase, peroxidase, ) để phân giải hợp chất lớn thành phân tử nhỏ cung cấp chất cho chu trình Krep, xây dựng phân tử (nguyên liệu) cho phát triển mầm rễ Tùy loại nguyên liệu mà enzyme có mặt với hàm lượng lớn (vd: hạt lúa nước amylase, hạt đậu nành protease) Hóa lý: Xảy bay nước Nếu độ ẩm giảm mức làm chậm pứ thủy phân sinh tổng hợp quan rễ mầm, mầm nên cần ổn định độ ẩm hạt Vật lí: Xuất quan rễ mầm, mầm làm hình dạng hạt thay đổi, cấu trúc hạt xốp hơn, tỉ trọng hạt thay đổi Ngoài ra, nhiệt độ tăng tỏa nhiệt qt TĐC hạt Vi sinh: Gọi X lượng sinh khối thu đc t thời gian nhân giống Đồ thị X=f(t) đgl đường cong sinh trưởng VSV Để đánh giá khả sinh trưởng VSV ta dùng đại lượng tốc độ sinh trưởng phát triển đặc biệt µ: Đường cong sinh trưởng VSV chia làm vùng: (1) Vùng thích nghi: (X=const) sinh sản tế bào chưa xảy (2) Vùng sinh trưởng nhanh: diễn thời gian ngắn, lượng sinh khối tăng lên (3) Vùng logarit: VSV sinh trưởng theo nguyên tắc lũy thừa, lượng sinh khối tăng nhanh, tốc độ sinh trưởng riêng đạt cực đại (4) Vùng sinh trưởng chậm: diễn ngắn, tốc độ sinh trưởng chậm chất giảm, sp sinh ức chế sinh sản VSV (5) Vùng ổn định (cb): lượng sinh khối ko thay đổi, tổng số tb sinh = tổng số tb chết (6) Vùng suy thoái: hết chất, độc tố sinh qt lên men sp lên men, tổng số tế bào chết nhiều gây ức chế hđ VSV → Để thu sinh khối VSV nên thực trước vùng sinh trưởng chậm lúc VSV đạt cực đại số lượng chất lượng Hóa sinh *Dị hóa: chuyển hóa chất phức tạp thành chất đơn giản or phân giải chất để tạo NL sinh học *Đồng hóa: tổng hợp polymer sinh học tế bào từ hợp chất đơn giản lượng dị hóa cung cấp Hóa lí: biến đổi fa (Vd: đk hiếu khí, VSV dùng O2 thải CO2, phần khí CO2 hòa tan vào fa lỏng, phần lại khỏi canh trường) Vật lí: phần NL đc VSV thải dạng nhiệt Hóa sinh: xảy qt TĐC gồm chu trình EMP, Krep, Pentozophosphat Sinh học: *VSV giống: cần tạo đk để sinh trưởng, phát tiển sinh tổng hợp chất tốt *VSV tạp nhiễm: cần ức chế or tiêu diệt Vật lí: pH, OXHK, độ thay đổi Cảm quan: màu, mùi, vị, trạng thái thay đổi 6.Các yếu tố ảnh hưởng Dấm Nguyên liệu: đạt đc độ chín thu hoạch, chất dinh dưỡng, kích thước phát triểm đầy đủ Yêu cầu sản phẩm: đạt độ chín theo u cầu, chín đồng có chất lượng tốt Phương pháp dấm chín bao gồm dấm chín nhiệt, hiếu khí, yếm khí sử dụng hóa chất 4.Trang thiết bị phương tiện sử dụng Nguyên liệu Chất lượng nguyên liệu bao gồm mức độ đồng khối hạt, thành phần hóa học tính chất ngun liệu, chuẩn hóa chất lượng nguyên liệu phân loại lựa chọn Nhiệt độ: thúc đẩy qt TĐC, hô hấp, sinh trưởng phát triển mầm, ảnh hưởng độ bay nước Nhiệt độ ươm mầm phụ thuộc vào loại hạt (Vd: Đại mạch 10-150C) Độ ẩm hạt: Nước vừa dung môi vừa chất pứ hóa sinh, sinh học Độ ẩm phụ thuộc loại hạt (Vd: đại mạch φ = 44-48%) Sự thống khí Có O2 hạt hơ hấp hiếu khí sinh tổng hợp nhiều NL sinh học, rễ mầm phát triển nhanh, hoạt hóa sinh tổng hợp enzyme tăng cường Còn thiếu O2, hạt lên men, rễ mầm chậm phát tiển bị ức chế ethanol sinh từ qt lên men Thời gian: phụ thuộc chất lượng nguyên liệu mức độ thủy phân Nồng độ chất [S] Mối quan hệ nồng độ chất [S] tốc độ sinh trưởng phát triển riêng: Trong đó: * : tốc độ sinh trưởng phát triển riêng cực đại VSV *KS: số Monod Nhiệt độ: loại VSV có nhiệt độ sinh trưởng phát triển tối ưu, xđ = thực nghiệm (Vd: Sac.cerevisiae 28-300C, Streptococus thermophilus 40450C) pH: loại VSV có khoảng pH tối ưu, xđ thực nghiệm Nếu pH thay đổi làm ảnh hưởng sinh sản tế bào ta ổn định pH cách dùng dd đệm or dùng acid base Cung cấp oxi VSV hiếu khí bắt buộc (Vd nấm sợi) or kị khí tùy tiện (nấm men) cách khuấy trộn, đảo trộn or sục khơng khí vơ trùng vào mt lỏng, thổi khơng khí vơ trùng vào mt rắn Thời gian nhân giống: phụ thuộc đường cong sinh trưởng, kết thúc nhân giống trc vùng số (vùng sinh trưởng chậm) Nhiệt độ: VSV có nhiệt độ sinh trưởng, phát triển sinh tổng hợp chất khác (Vd: vi khuẩn Lactic có nhiệt độ lên men tối ưu 25-470C, nấm men Sac.cerevisiae 28300C) pH mơi trường: loại VSV có pH hoạt động khác (Vd: nấm men Sac.cerevisiae hoạt động pH 4,5-5 Nấm mốc 5) Nồng độ dịch lên men (nồng độ chất dịch lên men): nồng độ cao làm tăng áp suất thẩm thấu, cân sinh lí, VSV hoạt động Nồng độ thấp hiệu suất lên men thấp (Vd: Lên men rượu Sac.cerevisiae chiếm 18%) → yếu tố phụ thuộc đk sx nhà máy khí hậu môi trường xq  ... Trạng thái vật lí thực phẩm Thực phẩm lỏng có hệ số truyền nhiệt cao thực phẩm rắn nhờ có chuyển động đối lưu Hàm lượng chất khô, độ nhớt, ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệt Ở thực phẩm rắn, truyền... nghiệp nghệ HH để xt pư thực phẩm với HH Không dùng chất hấp phụ công nghiệp thường gặp than thực phẩm hoạt tính, đất hoạt tính (Al2O3.nSiO2) Được sử dụng cơng nghiệp thực phẩm với mục đích hồn... loại thực phẩm có thành phần dễ bị biến đổi nhiệt độ cao (lọc bia -40C) Lọc nhiệt độ thường: áp dụng cho thực phẩm dễ lọc, độ nhớt ko cao (lọc dầu thực vật) Lọc nhiệt độ cao: áp dụng cho thực phẩm