NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CƠM ĂN LIỀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP CHIÊN CHÂN KHÔNG

Kết quả cho thấy khi ngâm gạo 6 giờ nước lạnh + 90oC/30 phút thì ẩm độ hạt cơm sau khi chiên vừa phải, hạt cơm sau khi hoàn nguyên mềm hơn, màu sắc sáng nhất, hàm lượng tinh bột trong cơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CƠM ĂN LIỀN BẰNG

PHƯƠNG PHÁP CHIÊN CHÂN KHÔNG

Họ và tên: TÔ THANH ẨN Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC Niên khóa: 2006 – 2010

Tháng 9/2010

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT CƠM ĂN LIỀN BẰNG

PHƯƠNG PHÁP CHIÊN CHÂN KHÔNG

Tác giả

TÔ THANH ẨN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng Kỹ sư ngành Công Nghệ Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:

PGS TS TRƯƠNG VĨNH

Tháng 9 năm 2010

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cảm tạ và biết ơn: Thầy, PGS TS Trương Vĩnh – Trưởng Bộ môn Công Nghệ Hóa Học đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Xin chân thành cảm tạ Ban Giám Hiệu và quý thầy cô trong Bộ môn Công Nghệ Hóa Học Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM đã truyền đạt cho tôi những kiến thức

bổ ích và giúp đỡ tận tình trong những năm tháng học tại trường

Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô ở Trung Tâm Nghiên Cứu Bảo Quản và Chế Biến Rau Quả - Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi thực tập tốt nghiệp

Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực tập và thực hiện đề tài

Cuối cùng con xin gửi đến Ba Mẹ lòng biết ơn sâu sắc vì đã nuôi dưỡng và đã dìu dắt để con có được ngày hôm nay Xin ghi nhớ lòng biết ơn sâu sắc đến các anh chị em

đã giúp đỡ, đã động viên tôi trong suốt thời gian qua

TP.HCM, tháng 9/2010 Sinh viên Tô Thanh Ẩn

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đề tài này được thực hiện tại Trung Tâm Nghiên Cứu Bảo Quản Và Chế Biến Rau Quả và phòng thí nghiệm I4 – Bộ môn Công Nghệ Hóa Học, thời gian từ 3/2010 đến 8/2010

Đề tài được thực hiện gồm 3 thí nghiệm:

- Thí nghiệm 1 nhằm khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm đến độ mềm hạt cơm sau khi hoàn nguyên cho quy trình 1 Đây là thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, thí nghiệm có 3 nghiệm thức: 6 giờ nước lạnh, 6 giờ nước lạnh +

80oC/30 phút, 6 giờ nước lạnh + 90oC/30 phút Kết quả cho thấy khi ngâm gạo 6 giờ nước lạnh + 90oC/30 phút thì ẩm độ hạt cơm sau khi chiên vừa phải, hạt cơm sau khi hoàn nguyên mềm hơn, màu sắc sáng nhất, hàm lượng tinh bột trong cơm giảm xuống đáng kể, cơm có độ hồ hóa cao nhất, kết quả đánh giá cảm quan về mùi vị, màu sắc và cấu trúc khá tốt nên nghiệm thức này được chọn làm thông số cố định cho các thí nghiệm tiếp theo

- Thí nghiệm 2 nhằm khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến các chỉ tiêu hạt cơm sau khi hoàn nguyên cho quy trình 1 Thí nghiệm được bố trí 2 yếu tố theo kiểu ngẫu nhiên đầy đủ với 9 nghiệm thức: 125oC/8 phút, 125oC/10 phút,

125oC/12 phút, 130oC/8 phút, 130oC/10 phút, 130oC/12 phút, 135oC/8 phút, 135oC/10 phút, 135oC/12 phút Kết quả cho thấy khi chiên ở chế độ 130oC/12 phút thì sản phẩm cơm ăn liền đạt yêu cầu nhất, ẩm độ hạt cơm là đạt yêu cầu, hạt cơm có màu sắc tương đối dễ nhìn, độ cứng và độ nhai thấp, hàm lượng tinh bột trong cơm giảm xuống nhiều nhất do độ hồ hóa của gạo tăng lên đáng kể, kết quả đánh giá cảm quan về mùi vị, màu sắc, cấu trúc khá tốt, sản phẩm được xếp loại khá theo bảng phân loại nên nghiệm thức này được chọn là nghiệm thức tốt nhất

- Thí nghiệm 3 nhằm khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên đến các chỉ tiêu hạt cơm sau khi hoàn nguyên cho quy trình 2 Đây là thí nghiệm một yếu tố được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, thí nghiệm có 3 nghiệm thức: 5 phút, 6 phút, 7 phút Kết quả cho thấy khi chiên ở chế độ 130oC với thời gian 6 phút thì sản phẩm cơm ăn liền đạt yêu cầu nhất, ở nghiệm thức này cho hạt cơm có ẩm độ tương đối phù hợp, dễ bảo quản, độ cứng và độ nhai của cơm khá nhỏ, hàm lượng tinh bột trong cơm giảm đi đáng kể do độ hồ hóa tăng lên Bên cạnh đó, quan trọng nhất là hạt cơm có màu sắc, mùi vị và cấu trúc tốt hơn Do đó, nghiệm thức chiên ở thời gian 6 phút được chúng tôi chọn làm nghiệm thức tốt nhất

ABSTRACT

This thesis was conducted at Fruit and Vegetable Research Center and Laboratory I4 - Chemical Engineering Department, the period from 3/2010 to 8/2010 This study was made of three experiments:

- The first experiment: Investigation the influence of soak mode to the soft of the rice grain after reconstitutioning (apply to process 1) This is a factor experiment ,, with three experimental treatments: 6 hours in cold water, 6 hours in cold water + 80oC/30 minutes, 6 hours in cold water + 90oC/30 minutes Results showed that the rice soaked

in 6 hours cold water + 90oC/30 minutes, the moisture content of rice after frying medium, grain rice after reconstitution softer, colors brighter, starch content of rice decreased significantly , gelatinization of rice was high, resulting in sensory evaluation about flavor, color and structure well, so this treatment was chosen as the fixed parameters for subsequent experiments

- The second experiment: Investigation the influence of temperature and time frying

to the targets of rice grain after reconstitutioning (apply to process 2) The experiment was arranged in two random elements complete with 9 treatments: 125oC / 8 minutes,

125oC/10 minutes, 125oC/12 minutes, 130oC / 8 minutes, 130oC/10 minutes, 130oC/12 minutes, 135oC of 8 minutes, 135oC/10 minutes, 135oC/12 minutes Results showed that when frying at 130oC/12 minutes, the rice noodle product was the most satisfactory, moisture content of the rice grain was satisfactory, the rice grain was relatively easy to see color, hardness and chewing of rice was low, starch content of rice decreased due to gelatinization of rice increased significantly, resulting in sensory evaluation about flavor, color, structure well, the product is graded quite according to classification so this treatment was chosen as the best treatments

- The third experiment: Investigation the effect of frying time to the targets of rice grains after reconstitutioning (apply to process 2) This is a factor experiment to be completely random arrangement, with three experimental treatments: 5 minutes, 6 minutes, 7 minutes Results showed that when frying at 130oC/6 minutes, the rice noodle product was the most satisfactory, in this experiment for moisture content of rice grains were relatively consistent, easy maintenance, hardness and chewing of rice was quite small, starch content in rice significantly reduced by gelatinization of rice increases Besides, most importantly, the rice grains have color, flavor and texture better

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT LUẬN VĂN iii

MỤC LỤC v

DANH SÁCH CÁC BẢNG ix

DANH SÁCH CÁC HÌNH xii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xiiii

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 2

1.3 Yêu cầu đề tài 2

1.4 Giới hạn của đề tài 2

Chương 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về lúa gạo 3

2.1.1 Nguồn gốc cây lúa 3

2.1.2 Phân loại cây lúa 4

2.1.3 Đặc điểm cấu tạo 5

2.1.4 Thành phần hóa học của lúa gạo 6

2.1.4.1 Tinh bột 7

2.1.4.2 Protit 9

2.1.5 Các đặc tính của gạo R64 Long An 9

2.2 Tổng quan về dầu 10

2.2.1 Vai trò của dầu mỡ trong đời sống 10

2.2.2 Thành phần của dầu mỡ 10

2.2.3 Tính chất vật lý 11

2.2.4 Một số chỉ tiêu dầu mỡ cần quan tâm 11

2.2.5 Yêu cầu cần thiết khi sử dụng dầu trong công nghệ chiên 12

2.3 Quá trình ngâm 13

2.4 Quá trình chiên 13

2.4.1 Bản chất và mục đích của quá trình chiên 13

2.4.2 Những biến đổi trong quá trình chiên 14

2.4.2.1 Biến đổi của vật liệu 14

2.4.2.2 Biến đổi của dầu mỡ 15

2.4.3 Các phương pháp chiên 17

2.5 Công nghệ chiên chân không 17

2.5.1 Khái niệm về chiên chân không 17

2.5.2 Lịch sử về chiên chân không 17

2.5.3 Nguyên tắc chiên chân không 18

2.4.4 Mục đích của chiên chân không 18

2.4.5 Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ chiên chân không 18

2.5.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ quá trình chiên và chất lượng sản phẩm 19

2.5.6.1 Các thông số công nghệ 19

2.5.6.2 Chất lượng của nguyên liệu 21

Chương 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 22

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu 22

3.1.1 Thời gian 22

3.1.2 Địa điểm thí nghiệm 22

3.2 Phương pháp nghiên cứu 22

3.2.1 Nguyên liệu và thiết bị thí nghiệm 22

3.2.1.1 Nguyên liệu 22

3.2.2 Quy trình chế biến: 23

3.2.2.1 Quy trình chế biến 1: Chế biến cơm chiên trực tiếp từ gạo sau ngâm 23

3.2.2.2 Quy trình chế biến 2: Chế biến cơm chiên từ gạo qua hấp và cán 24

3.3 Nội dung nghiên cứu 25

3.3.1 Thí nghiệm 1 25

3.3.2 Thí nghiệm 2 26

3.3.3 Thí nghiệm 3 28

3.4 Các chỉ tiêu khảo sát và phương pháp xác định 29

3.4.1 Ẩm độ của cơm 29

3.4.2 Độ cứng, độ nhai của cơm hoàn nguyên 29

3.4.3 Độ hồ hóa 29

3.4.4 Hàm lượng tinh bột trong cơm sau khi chiên 29

3.4.5 Đánh giá chất lượng cơm sau khi hoàn nguyên 29

3.5 Phương pháp xử lý thống kê số liệu 29

Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

4.1 Khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm đến các chỉ tiêu khảo sát trong quy trình chế biến cơm ăn liền 30

4.1.1 Ảnh hưởng của chế độ ngâm đến ẩm độ hạt cơm sau khi chiên 30

4.1.2 Ảnh hưởng chế độ ngâm đến độ mềm hạt cơm sau khi hoàn nguyên 31

4.1.3 Ảnh hưởng chế độ ngâm đến độ nhai hạt cơm sau khi hoàn nguyên 32

4.1.4 Ảnh hưởng của chế độ ngâm đến hàm lượng tinh bột hạt cơm sau khi chiên 34

4.1.5 Ảnh hưởng của chế độ ngâm đến độ hồ hóa của hạt cơm sau khi chiên 35

4.1.6 Đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm 37

4.2 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến chất lượng cơm chiên chân không theo quy trình 1 38

4.2.1 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến ẩm độ hạt cơm sau khi chiên 38

4.2.2 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến độ cứng hạt cơm sau khi hoàn

nguyên 40

4.2.3 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến độ nhai hạt cơm sau khi hoàn nguyên 41

4.2.4 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến hàm lượng tinh bột hạt cơm sau khi hoàn nguyên 44

4.2.5 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến độ hồ hóa hạt cơm sau khi hoàn nguyên 45

4.2.6 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ đến các chất lượng cảm quan cơm hoàn nguyên 47

4.3 Ảnh hưởng của thời gian chiên đến chất lượng cơm chiên chân không theo quy trình 2 49

4.3.1 Ảnh hưởng của thời gian đến ẩm độ hạt cơm sau khi chiên 49

4.3.2 Ảnh hưởng của thời gian đến độ cứng hạt cơm sau khi hoàn nguyên 50

4.3.3 Ảnh hưởng của thời gian đến độ nhai hạt cơm sau khi hoàn nguyên 51

4.3.4 Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng tinh bột hạt cơm sau khi hoàn nguyên 53

4.3.5 Ảnh hưởng của thời gian đến độ hồ hóa hạt cơm sau khi hoàn nguyên 54

4.3.6 Ảnh hưởng của thời gian chiên đến chất lượng cảm quan cơm hoàn nguyên 56

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

5.1 Kết luận 60

5.2 Đề nghị 61

TÀI KIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 64

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của thóc 7

Bảng 2.2: Hình dáng và tính chất của một số hạt tinh bột 8

Bảng 2.3: Nhiệt lượng sinh ra từ các loại thức ăn trong 1g. 10

Bảng 2.4: Giới hạn chất lượng cho dầu chiên (dầu chưa qua sử dụng). 12

Bảng 3.1: Các chế độ ngâm được thực hiện trong thí nghiệm 1 25

Bảng 3.2: Bố trí các lượt dầu được dùng trong thí nghiệm 1 26

Bảng 3.3: Bố trí các lượt dầu được dùng trong thí nghiệm 2 27

Bảng 3.4: Bố trí các lượt dầu được dùng trong thí nghiệm 3 28

Bảng 4.1: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm đến ẩm độ hạt cơm sau khi chiên 30

Bảng 4.2: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm đến độ mềm hạt cơm sau khi hoàn nguyên 31

Bảng 4.3: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm đến độ nhai hạt cơm sau khi hoàn nguyên 33

Bảng 4.4: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm đến hàm lượng tinh bột hạt cơm sau khi chiên 34

Bảng 4.5: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm đến độ hồ hóa của cơm sau khi chiên 35

Bảng 4.6: Đánh giá chất lượng cảm quan với cơm hoàn nguyên ở các chế độ ngâm khác nhau (quy trình 1). 37

Bảng 4.7: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến ẩm độ của

cơm chiên. 39

Bảng 4.8: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến độ cứng của

cơm sau khi hoàn nguyên. 40

Bảng 4.9: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến độ nhai của

cơm sau khi hoàn nguyên. 42

Bảng 4.10: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến hàm lượng

tinh bột của cơm sau khi hoàn nguyên. 44

Bảng 4.11: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến độ hồ hóa

của cơm sau khi hoàn nguyên. 46

Bảng 4.12: Đánh giá chất lượng cảm quan với cơm hoàn nguyên ở các chế độ xử lý

khác nhau. 47

Bảng 4.13: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên đến ẩm độ của cơm chiên

49

Bảng 4.14: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên đến độ cứng của cơm sau

khi hoàn nguyên. 50

Bảng 4.15: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên đến độ nhai của cơm sau

khi hoàn nguyên. 51

Bảng 4.16: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên đến hàm lượng tinh bột

của cơm sau khi hoàn nguyên. 53

Bảng 4.17: Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên đến độ hồ hóa của cơm

sau khi hoàn nguyên. 54

Bảng 4.18: Đánh giá chất lượng cảm quan cơm hoàn nguyên ở các chế độ xử lý khác

nhau. 56

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang Hình 3.1: Quy trình chế biến cơm chiên trực tiếp từ gạo sau ngâm   23 

Hình 3.2: Quy trình chế biến cơm chiên từ gạo qua hấp và cán.   24 

Hình 4.1: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa chế độ ngâm và ẩm độ hạt cơm sau khi

chiên chân không.   31 

Hình 4.2: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa chế độ ngâm và độ cứng hạt cơm sau khi

hoàn nguyên.   32 

Hình 4.3: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa chế độ ngâm và độ nhai hạt cơm sau khi

hoàn nguyên.   33 

Hình 4.4: Đồ thị biểu diễn tương quan lực nén và thời gian đo cấu trúc cơm hoàn

nguyên ở chế độ ngâm 6 giờ nước lạnh + 90oC/30 phút    34 

Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa chế độ ngâm và hàm lượng tinh bột hạt

cơm sau khi hoàn nguyên.   35 

Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa chế độ ngâm và độ hồ hóa hạt cơm sau

khi chiên chân không.   36 

Hình 4.7: Mẫu sản phẩm cơm chiên chân không khi ngâm gạo ở 6 giờ nước lạnh và

90oC/ 30 phút   38 

Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các nhiệt độ và thời gian đến ẩm độ của

cơm chiên.   39 

Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các nhiệt độ và thời gian đến độ cứng

của cơm chiên sau khi hoàn nguyên.   41 

Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các nhiệt độ và thời gian đến độ nhai

của cơm chiên sau khi hoàn nguyên.   42 

Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn tương quan lực nén và thời gian đo cấu trúc cơm hoàn

Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các nhiệt độ và thời gian đến hàm

lượng tinh bột của cơm chiên.   45 

Hình 4.14: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các nhiệt độ và thời gian đến độ hồ hóa

của cơm chiên.   46 

Hình 4.15: Mẫu cơm chiên ở chế độ chiên cho chất lượng cảm quan tốt nhất nhiệt độ

130oC và thời gian 12 phút.   49 

Hình 4.16: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiên đến ẩm độ của cơm chiên.

   49 

Hình 4.17: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian chiên đến độ cứng của cơm

chiên sau khi hoàn nguyên.   51 

Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các thời gian chiên đến độ nhai của

cơm chiên sau khi hoàn nguyên.   52 

Hình 4.19: Đồ thị biểu diễn tương quan lực nén và thời gian đo cấu trúc cơm hoàn

nguyên ở chế độ chiên 130oC/6 phút.   53 

Hình 4.20: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các thời gian chiên đến hàm lượng tinh

bột của cơm chiên.   54 

Hình 4.21: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của các thời gian chiên đến độ hồ hóa của

cơm chiên.   55 

Hình 4.22: Mẫu cơm chiên ở chế độ chiên cho chất lượng cảm quan tốt nhất: nhiệt độ

130oC và thời gian 6 phút.   57 

Hình 5.1: Sơ đồ quy trình sản xuất cơm ăn liền bằng phương pháp chiên chân không

trực tiếp từ gạo sau ngâm  58 

Hình 5.2: Sơ đồ quy trình sản xuất cơm ăn liền bằng phương pháp chiên chân không

từ gạo qua hấp và cán.   59 

 

Am Amylose

Ap Amylopectin

là một giải pháp hữu hiệu để cứu giúp đồng bào vượt qua những trở ngại đó

Công nghệ sản xuất cơm sấy ăn liền trên thế giới đã được bắt đầu nghiên cứu từ năm 1948, còn trong nước cũng đã được nghiên cứu qua các đề tài năm 2005, 2006 và

2008 do PGS.TS Trương Vĩnh hướng dẫn sinh viên Khoa Công nghệ thực phẩm và

Bộ môn Công nghệ hóa học Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM

Hiện nay công nghệ sản xuất cơm ăn liền bằng phương pháp chiên chân không

là một phương pháp mới chưa thấy đơn vị hay tổ chức nào tiến hành nghiên cứu, do đó

để mang tính đột phá trong sản xuất, nâng cao tính cạnh tranh với thị trường thức ăn nhanh trên thế giới nên Bộ môn Công nghệ hóa học trường Đại học Nông Lâm TP.HCM tiến hành nghiên cứu quy trình sản xuất cơm ăn liền bằng phương pháp chiên chân không

Được sự phân công của Bộ môn Công nghệ hóa học, dưới sự hướng dẫn của

PGS.TS Trương Vĩnh chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất

cơm ăn liền bằng phương pháp chiên chân không”

1.2 Mục đích đề tài

- Nghiên cứu quy trình sản xuất cơm ăn liền bằng phương pháp chiên chân không

- Hoàn thiện các quy trình nghiên cứu được

1.3 Yêu cầu đề tài

- Khảo sát ảnh hưởng của chế độ ngâm đến độ chín của hạt cơm sau khi hoàn nguyên

- Xác định thời gian chiên thích hợp cho sản phẩm cơm ăn liền bằng phương

pháp chiên chân không

- Xác định nhiệt độ chiên thích hợp cho sản phẩm cơm ăn liền bằng phương pháp

chiên chân không

1.4 Giới hạn của đề tài

Do thời gian và tài liệu còn hạn chế nên đề tài có những giới hạn sau:

- Sử dụng một loại gạo cố định

- Chỉ nghiên cứu chế biến cơm mà không nghiên cứu bảo quản

Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về lúa gạo

2.1.1 Nguồn gốc cây lúa

Lúa là một trong những cây lương thực đầu tiên được con người tìm thấy và sử dụng như một loại cây trồng chính trong nông nghiệp Cùng với sự tiến hóa và phát triển của lịch sử loài người thì cây lúa cũng trải qua nhiều giai đoạn lai tạo phát triển

để có những giống lúa tốt như ngày nay Theo các tài liệu ghi chép lại thì cây lúa đã được trồng ở Trung Quốc khoảng năm 2800 – 2700 trước Công Nguyên Nhưng theo nghiên cứu của các nhà khoa học như A.G Haudricourt và Louis Hedin (1994), E.Werth (1954), H Wissmann (1957), Carl Sauer (1952), Jacques Barrau (1965, 1974), đã lập luận vững chắc và đưa ra những giả thuyết cho rằng vùng Đông Nam Á

là nơi khai sinh nền nông nghiệp đa dạng rất sớm của thế giới

Các ý kiến của nhiều nhà khoa học trên thế giới tuy có chỗ khác nhau nhưng có thể tóm tắt về các trung tâm phát sinh cây lúa trồng như sau:

- Đông Nam Á là nơi cây lúa trồng sớm nhất, ở thời kì đồ đồng nghề trồng lúa đã rất phồn thịnh

- Cây lúa trồng ngày nay có thể được thuần hóa từ nhiều nơi khác nhau thuộc châu Á trong đó phải kể đến Mianma, Việt Nam, Trung Quốc, Thái Lan và Ấn Độ

- Tại nơi phát sinh cây lúa, hiện còn nhiều loài lúa dại và ở những địa điểm trên

đã dễ tìm được đầy đủ bộ gen của cây lúa

- Ở các nơi phát sinh cây lúa, cây lúa lan sang các vùng lân cận và lan đi khắp thế giới cùng với sự giao lưu của con người

- Tới các nơi mới, với điều kiện sinh thái mới và sự can thiệp của con người thông qua quá trình chọn lọc tạo giống mà cây lúa ngày nay có hàng vạn giống với các đặc trưng, đặc tính đa dạng đủ đáp ứng được các yêu cầu khác của loài người

2.1.2 Phân loại cây lúa

Dựa vào hệ thống phân loại học thực vật thì cây lúa được sắp xếp theo thứ tự sau đây:

Ngành: Angiospermae - Thực vật có hoa

Lớp: Monocotyledones - Lớp 1 lá mầm

Bộ: Poales (Graminales) - Hòa thảo có hoa

Họ: Poacea - Hòa thảo

Họ phụ: Poidae - Hòa thảo ưa nước

Chi: Oryza - Lúa

Loài: Oryza sativa - Lúa trồng

Loài phụ: Subsp.japonica: Loài phụ Nhật Bản

bsp.indica: Loài phụ Ấn độ

bsp.javanica: Loài phụ Java

Biến chủng: var.Mutica - Biến chủng hạt mỏ cong

Cho đến nay phân loại cây lúa theo hệ thống phân loại học thực vật của loài lúa trồng Oryza sativa L đã được sự thống nhất Theo các tài liệu chính thức thì loài Oryza sativa L gồm 3 loài phụ, 8 nhóm biến chủng và 284 biến chủng

2.1.3 Đặc điểm cấu tạo

2.1.3.1 Râu

Hạt thóc có thể có râu hoặc không có râu, ở hạt thóc có râu thì mỏ hạt kéo dài ra thành râu, màu sắc của mỏ hạt và màu sắc của râu thường giống nhau Mỏ hạt là 1 bộ phận của vỏ trấu trên

2.1.3.2 Vỏ trấu

Vỏ trấu bao bọc bên ngoài hạt gạo được tạo thành bởi hợp chất Silic, chiếm tỷ

lệ khoảng 20% trọng lượng hạt thóc Tùy theo giống lúa, vỏ trấu có thể mỏng hoặc dày Vỏ trấu bao gồm 2 phần: trấu trên và trấu dưới, 2 lớp này bao bọc hạt gạo bên trong theo kiểu ghép lại với nhau

bị mất đi rất nhiều

2.1.3.5 Phôi

Phôi hạt rất nhỏ được bao quanh bởi một lớp tế bào tiếp cận tầng aleuron Trong phôi hạt có rễ mầm, trục mang lá, chồi mầm, lá mầm Phôi là nơi chứa nhiều chất dinh dưỡng quang trọng như các enzyme thủy phân, protein, lipid, các vitamin cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của mầm cây Trong phôi chứa đến 66% lượng vitamin của toàn hạt thóc Tùy theo giống thóc và điều kiện canh tác mà phôi chiếm tỉ lệ khác nhau, phôi có thể chiếm 2,2 – 3% khối lượng toàn hạt thóc

Ngoài phần tập trung những chất dinh dưỡng có giá trị, phôi còn là phần có cấu tạo xốp và là phần có hoạt động sinh lý mạnh nên phôi còn là nơi dễ hút ẩm, dễ bị sâu mọt ăn hại, nấm mốc phát triển dẫn đến sự hư hại của toàn hạt thóc

2.1.3.6 Nội nhũ

Hay còn gọi là phôi nhũ, là thành phần chính của hạt gạo, chiếm tỉ lệ khối lượng lớn nhất của toàn hạt gạo Phôi nhũ chứa tới 90% khối lượng là tinh bột, làm nhiệm vụ cung cấp năng lượng nuôi phôi khi hạt nảy mầm Tùy theo giống và điều kiện canh tác mà nội nhũ có thể trắng hay trắng đục Nói chung, giống thóc hạt dài nội nhũ thường hay trắng trong, còn các giống hạt bầu có nội nhũ trắng đục, khi phơi thường bị rạng gãy, khi xay xát dễ bị gãy nát và phẩm chất cơm không ngon bằng các giống thóc có nội nhũ trắng trong

2.1.4 Thành phần hóa học của lúa gạo

Theo những kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học của thóc phụ thuộc vào giống, loại và điều kiện gieo trồng của cây lúa Ngoài ra, thành phần hóa học của thóc còn phụ thuộc vào cỡ hạt Hạt càng lớn thì hàm lượng tinh bột càng cao

và hàm lượng xenlulose càng thấp và ngược lại

Bảng 2.1: Thành phần hóa học của thóc

Các chất Hàm lượng các chất (%)

Cực tiểu Cực đại Trung bình Protein 6,66 10,43 8,47 Tinh bột 47,7 68 56,2 Xenlulose 8,74 12,22 9,41 Tro 4 6,9 5,8 Đường 0,1 4,5 3,2 Chất béo 1,8 2,5 1,2

- Tinh bột là một polysaccharide được cấu tạo bởi 2 thành phần là: Amylose (Am) và Amylopectin (Ap) Tỷ lệ giữa hai thành phần này khác nhau tùy vào giống lúa gạo (thường trong tinh bột gạo thì tỷ lệ Am/Ap khoảng ¼ Tinh bột gạo nếp bao giờ cũng chứa nhiều Ap hơn tinh bột gạo tẻ, hạt gạo tròn thường chứa nhiều Ap hơn hạt gạo dài

+ Amylose (Am)

Am là chuỗi các góc α -1,4; Chiều dài mỗi chuỗi từ 200 -1000 gốc glucose Phân tử Am không phân nhánh, bao gồm một số chuỗi xếp song song nhau, trong đó các gốc glucose của từng chuỗi cuộn tròn thành hình xoắn ốc Mỗi vòng xoắn có chứa

6 gốc glucose, trong đó các nhóm háo nước (-OH) nằm bên ngoài vòng xoắn và bên trong vòng xoắn chứa các nhóm kỵ nước Tính chất này cho phép Am có khả năng hydrat hóa lớn, dễ ngấm và trương nở trong nước, có thể tác dụng với Iot tạo ra màu nâu

Dưới tác dụng của enzyme ( ví dụ như α - amylase) thì Am bị thủy phân thành các phân tử glucose

mà thôi (Theo Lương Thị Hồng trích từ Mayer và ctv, 1967)

Amylopectin chỉ tan trong nước nóng với áp suất cao tạo thành dung dịch rất dính và bền vững Ap phản ứng với iot tạo màu đỏ tím

- Xenlulose và Hemixenlulose

Hai thành phần này có chủ yếu trong lớp vỏ hạt (trấu) và một phần trong lớp vỏ quả (Aleuron) Chúng là những chất có liên quan chặt chẽ đến chỉ tiêu chất lượng của thóc gạo, vì đây là thành phần mà con người không thể tiêu hóa được Vì vậy sau khi chế biến thóc thành gạo cũng cần phải xem trong gạo có bao nhiêu phần trăm xenlulose và hemixenlulose có trong gạo

Lúa mạch đen Tròn 12 – 40 57 – 70 28

Đai mạch Tròn 2 – 5 56 – 62 22 – 29

Gạo Đa giác 3 – 8 61 – 78 14 – 32

Khoai tây Bầu dục 15 – 100 58 – 66 23

Khoai mì Hình cầu 5 – 35 52 – 64 17

(Nguồn: H – B Belitz và W Grosch, 1999)

2.1.4.2 Protit

Hàm lượng protit của gạo thay đổi trong một khoảng khá rộng 5,6 – 18,2% Ở Việt Nam, hàm lượng protit chỉ chiếm khoảng 6 – 12% nhưng lại chứa đầy đủ các axit amin thiết yếu không thay thế được

Trong lúa gạo, protit chủ yếu phân phối trong phôi, lớp aleuron còn trong nội nhũ protit chỉ tồn tại ở dạng dự trữ Protit của lúa gạo gồm 4 nhóm trong đó chủ yếu là nhóm Glutelin chiếm 75 - 85%, còn các nhóm albumin, glubulin và prolamin thì chiếm

tỷ lệ không đáng kể

Hạt gạo ngâm trong nước lạnh sẽ hút nước rất mạnh, kích thước tăng 30 – 40% Vận tốc hút nước của từng cấu tử thành phần rất khác nhau Cuối cùng hạt gạo có cấu trúc mềm dần Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, trong môi trường hơi nước các phân tử tinh bột bị hồ hóa, độ dẻo tăng lên rõ rệt Các chất có khả năng hòa tan trong nước sẽ khuếch tán vào trong nước Thời gian hấp càng dài thì hàm lượng các chất hòa tan cũng tăng lên

Đặc tính hạt cơm còn phụ thuộc vào lượng Am và Ap trong tinh bột Hàm lượng Am càng cao thì hạt cơm càng cứng thì ngược lại Mặt khác đối với gạo có hàm lượng Am càng lớn thì xảy ra hiện tượng lại gạo khi nhiệt độ thấp, tức là hiện tượng thoái hóa tinh bột, hạt cơm cứng như hạt cơm còn sống Nguyên nhân là do các phân

tử Am liên kết lại với nhau, nước ở trạng thái liên kết với Am khi hồ hóa bị tách ra trở thành nước tự do

2.1.5 Các đặc tính của gạo R64 Long An

Giống lúa IR64 là một giống có phẩm chất tốt Tỉ lệ gạo lứt 78,96% Tỉ lệ gạo trắng 68,34% và tỉ lệ gạo nguyên 50,92% Chiều dài hạt của giống IR64 là 7,10 mm

Độ bạc bụng 39,90% (so với cấp 1) Độ trở hồ biên động từ cấp 3 đến cấp 5 Độ bền gel 58 – 60 mm Hàm lượng Amylose đạt 21 – 23% Hàm lượng protein tương đối cao

2.2 Tổng quan về dầu

2.2.1 Vai trò của dầu mỡ trong đời sống

Trong khẩu phần ăn hàng ngày của chúng ta, dầu mỡ là một trong ba loại thức

ăn cơ bản quan trọng và không thể thiếu được trong các hoạt động sinh lý của cơ thể

và là loại thức ăn có giá trị năng lượng cao nhất (theo Nguyễn Quang Lộc và ctv)

Bảng 2.3: Nhiệt lượng sinh ra từ các loại thức ăn trong 1g

Loại thức ăn Nhiệt lượng sinh ra của 1g (calo) Chất béo

Chất đạm Chất đường bột

9,3 4,1 4,1 (Nguồn: Nguyễn Quang Lộc và cộng sự, trích dẫn [8]) Trong sản xuất tham gia quá trình chiên như là chất tải nhiệt đồng thời cũng là thành phần chủ yếu quyết định đến chất lượng sản phẩm

CH2-OOC-R3 R1, R2, R3 là các gốc hydrocacbua của axit béo, thành phần cấu trúc của axit béo sẽ quyết định đến tính chất hóa lý của các loại dầu mỡ do chúng tạo nên

Các axit béo được chia làm 2 loại:

+ Axit béo bão hòa: có tính bền vững đối với tác động do các chất oxi hóa và các thuốc thử Do đó đối với các loại dầu mỡ chứa nhiều axit béo bão hòa sẽ bảo quản được lâu hơn

+ Axit béo không bão hòa thường có trong dầu thực vật, do đó dầu thực vật có nhiệt độ nóng chảy thấp và có khả năng bị oxi hóa cao nên khó bảo quản hơn so với

- Chiều dài chuỗi cacbon (phân tử lượng), chuỗi cacbon càng dài nhiệt độ nóng chảy càng cao

- Mức độ bão hòa chất béo, càng nhiều nối đôi trong phân tử nhiệt độ nóng chảy càng thấp

2.2.4 Một số chỉ tiêu dầu mỡ cần quan tâm

Chất lượng và đặc tính của mỗi loại dầu thường được đánh giá qua các chỉ số: chỉ số axit, chỉ số xà phòng, chỉ số iod, chỉ số peroxyd, …

Các chỉ số của dầu được định nghĩa như sau:

- Chỉ số xà phòng (X): là số mg KOH cần thiết để xà phòng hóa dầu (tách glycerid thành glycerin và axit béo) và trung hòa axit béo trong 1 g dầu mỡ

- Chỉ số axit (A): là số mg KOH cần thiết để trung hòa hết axit béo tự do trong 1g dầu mỡ

™ Ý nghĩa: Nó đặc trưng cho lượng axit có trong dầu mỡ Chỉ số axit càng cao thì phần trăm axit béo tự do trong dầu mỡ càng nhiều Dầu mỡ càng bị thủy phân

và mức độ ngày càng xấu

Theo TCVN 6048:1995 (Codex Stan 125:1981) thì chỉ số axit giới hạn trong dầu

cọ thực phẩm: A<= 6 (0,6 mg KOH/ 1 g dầu)

- Chỉ số ester E: là số mg KOH cần thiết để xà phòng hết lượng glycerin có trong 1g dầu mỡ

- Chỉ số Iod (I): là số g iod kết hợp với các glycerid không no có trong 100 g dầu

mỡ Nó biểu thị mức độ không no của một loại dầu nào đó

- Chỉ số Peroxid (P): là số ml ThiosunfitNatri (Na2S2O3) 0,002 N cần thiết để chuẩn độ iod do peroxyd trong 1 g dầu mỡ giải phóng iod từ muối KI

™ Ý nghĩa: Chỉ số Peroxid càng cao tức dầu mỡ đã kém phẩm chất Nó biểu thị mức độ bị oxy hóa của dầu mỡ - sự ôi và sự hư hỏng của dầu mỡ

Theo TCVN 6048:1995, thì chỉ số peroxyd giới hạn trong dầu cọ thực phẩm: không lớn hơn 10 ml đương lượng peroxyd oxygen/ kg dầu

2.2.5 Yêu cầu cần thiết khi sử dụng dầu trong công nghệ chiên

Theo Rossell (2000),dầu chiên cần đạt các tiêu chuẩn về chất lượng như sau:

Bảng 2.4: Giới hạn chất lượng cho dầu chiên (dầu chưa qua sử dụng)

Chỉ số peroxid (Meq/kg) 0,4 max Giá trị para anisidine 5 đơn vị max Acid linolenic 3% max Acid lauric 5% max Acid béo Trans 20% max Chỉ số Iod 130 đơn vị max

Màu 2 max Acid béo tự do (%) 0,1 max

Plash point 315oC Điểm bốc hơi 200oC

Chỉ số xà phòng 25 mg/kg max Đồng 0,02 mg/kg max Sắt 0,1 mg/kg max

(Nguồn: Rossell, 2000, trích dẫn [8])

2.3 Quá trình ngâm

- Bản chất của quá trình ngâm là quá trình trương nở của các hạt tinh bột trong gạo, khi ngâm gạo trong nước, đặc biệt là nước nóng thì sẽ làm cho liên kết trong các chuỗi tinh bột mất dần, từ đó làm mất dần cấu trúc tinh thể trong hạt bột

- Mục đích: Làm cho cấu trúc chuỗi tinh bột giãn ra, từ đó nước trong hạt gạo

dễ dàng thoát ra khi ta tiến hành chiên chân không làm phá vỡ cấu trúc tinh bột tạo độ xốp cho cơm

2.4 Quá trình chiên

2.4.1 Bản chất và mục đích của quá trình chiên

Chiên là quá trình gia nhiệt mà dầu hoặc mỡ vừa là chất tải nhiệt vừa là thành phần của sản phẩm cuối cùng

Quá trình chiên sản phẩm có một số mục đích chủ yếu như sau:

- Mục đích chế biến: Quá trình chiên là tăng độ calo của sản phẩm do lượng chất khô tăng và do sản phẩm hấp thụ dầu mỡ, tăng giá trị cảm quan với những đặc tính của sản phẩm như: giòn, vị đặc biệt, mùi thơm hấp dẫn, mùi đặc trưng,… Đó là kết quả của sự biến đổi các thành phần hóa học, cấu trúc vật lý của sản phẩm Nói tóm

lại, chiên là một biện pháp chế biến nhằm tạo ra sản phẩm mới có chất lượng đặc trưng

- Mục đích bảo quản: Do quá trình chiên tiến hành ở nhiệt độ cao từ 120 –

180oC nên hầu hết các loại vi sinh vật đều bị tiêu diệt, các loại enzyme bị vô hoạt hóa Mặt khác vì mất nước nên hàm lượng chất khô tăng, cộng với lượng dầu thấm vào sản phẩm làm cho phần lớn các loại vi sinh vật mới xâm nhập vào sản phẩm sau khi chiên không phát triển được trong môi trường như vậy Vì vậy các sản phẩm này bao giờ cũng bảo quản được lâu hơn so với sản phẩm cùng loại nhưng không chiên

2.4.2 Những biến đổi trong quá trình chiên

2.4.2.1 Biến đổi của vật liệu

Mục đích chính của chiên là tăng các đặc tính về màu sắc, mùi vị, cấu trúc Những đặc tính cảm quan chủ yếu tạo thành bởi phản ứng Maillard và các hợp chất hấp thụ từ dầu Những nhân tố ảnh hưởng đến sự thay đổi màu, mùi, cấu trúc của sản phẩm:

- Lượng dầu sử dụng

- Nhiệt độ chiên, thời gian chiên

- Kích thước, ẩm độ và tính chất bề mặt của nguyên liệu

- Xử lý sau khi chiên

Có thể chia các giai đoạn biến đổi tính chất vật lý, sinh học của sản phẩm trong quá trình chiên như sau:

- Giai đoạn đầu tiên là khi nhiệt độ sản phẩm thấp hơn nhiệt độ dầu chiên Trong sản phẩm có sự tăng nhiệt hướng tới sự cân bằng với nhiệt độ dầu Ở thời kỳ này, nhìn bề ngoài, trạng thái, hình dáng sản phẩm chưa có thay đổi lớn lắm Bên trong dưới tác dụng của nhiệt độ cao nguyên sinh chất trong hầu hết các tế bào bắt đầu đông

tụ, bắt đầu có hiện tượng thấm dầu vào các khoảng trống của tế bào

- Giai đoạn thứ hai: Là khi nhiệt độ đủ cao để làm thay đổi cấu trúc tế bào, thể tích của tế bào tăng do tế bào bị trương nở, nước trong sản phẩm bắt đầu bay hơi và dầu từ ngoài thấm vào mạnh hơn Do bị mất nước nên cuối thời kỳ này vỏ tế bào co lại, thể tích tế bào giảm dần còn thể tích khoảng trống giữa các tế bào tăng lên

- Giai đoạn ba: Là giai đoạn xảy ra mạnh mẽ sự bay hơi nước trong các tế bào cũng như từ các khoảng trống giữa các tế bào, do đó hình dạng của sản phẩm dần bị co lại, các tổ chức tế bào bị phá hủy và tạo nên nhiều khoảng trống mới, có chỗ để dầu thấm vào nhiều hơn

- Giai đoạn bốn: Hình dạng bị biến đổi sâu sắc, cấu trúc của các tế bào bị phá hủy làm cho sản phẩm trở nên khô cứng

- Giai đoạn năm: Giai đoạn xảy ra nhiều biến đổi về tính chất hóa học Các carbonhydrat, protit, …bị biến đổi Tinh bột có trong nguyên liệu bị phân hủy thành các chất trung gian như dextrin, làm cho sản phẩm có vị đặc trưng Dextrin tiếp tục phân hủy thành đường, rồi cũng như đường có sẵn trong sản phẩm chúng bị caramel hóa tạo thành mùi thơm, màu, vị thích hợp với người tiêu thụ Những sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy dextrin như axit, các aldehyd và một số chất khác dù ít hay nhiều đều tham gia tạo nên lớp vỏ của sản phẩm chiên làm tăng độ chắc và tạo vị ngọt cho sản phẩm

Song song với sự phân hủy carbonhydrate, protid cũng bị phân hủy thành ammoniac, sulphohydrua, …

Quá trình chiên cũng tạo điều kiện cho phản ứng Maillard từ axit amin và đường đơn Đây là nguyên nhân làm sản phẩm bị sẫm màu

2.4.2.2 Biến đổi của dầu mỡ

Trong quá trình chiên dầu bị biến đổi đáng kể làm chất lượng của nó giảm dần

Đó là những biến đổi hóa học như: sự thủy phân, sự oxy hóa và sự biến đổi do yếu tố sinh hóa

- Sự thủy phân: Trong dầu có nước, khi ở nhiệt độ cao dầu sẽ bị thủy phân, đặc biệt là ở trên bề mặt của dầu Do dầu bị thủy phân, sẽ tạo thành glycerin và các axit béo làm độ axit của dầu tăng lên Khi ở nhiệt độ cao đó, glycerin tiếp tục phân hủy thành acrylic aldehyd

Acrylic aldehyd sinh ra làm dầu có vị đắng, nó là một chất lỏng có mùi hôi và độc khi nhiệt độ cao acrylic aldehyd bốc hơi ở dạng khói xanh nhạt Khi dầu bị thủy phân, các axit béo bão hòa và không bão hòa được tách ra, trong đó các axit béo không bão hòa lại tiếp tục phân giải sẽ gãy mạch ở nối đôi

Do axit béo thủy phân thành các axit đơn giản hơn, lượng axit béo trong dầu tăng lên lại làm tăng sự thủy phân glycerin Trong quá trình đó, có một số axit hữu cơ bay lên có chiều hướng giảm độ axit trong dầu nhưng không đáng kể

- Sự oxy hóa: Đây là quá trình xảy ra với sự có mặt của oxi không khí, nhiệt độ càng cao quá trình xảy ra càng nhanh Các sản phẩm được tạo thành do quá trình oxi hóa sẽ làm giảm chất lượng dầu và chất lượng sản phẩm sau khi chiên, làm giảm khả năng bảo quản chúng Quá trình oxi hóa dầu mỡ gồm: quá trình tự oxi hóa, quá trình oxi hóa nhiệt, quá trình trùng hợp nhiệt

+ Quá trình tự oxi hóa: Đây là quá trình xảy ra khi ở nhiệt độ bình thường, khi

có mặt của không khí Tốc độ phản ứng ngày càng tự tăng do hiện tượng tự xúc tác của quá trình, vì vậy mà được gọi là quá trình tự oxi hóa

+ Quá trình oxi hóa nhiệt: là nguyên nhân cơ bản dẫn đến sự thay đổi thành phần cấu trúc của dầu, mỡ làm cho chất lượng dầu đã chiên giảm rõ rệt, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm

+ Quá trình trùng hợp nhiệt: quá trình này xảy ra trong dầu, mỡ khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong môi trường không có không khí Trong điều kiện không có không khí và nhiệt độ cao các glyceride trùng hợp với nhau tạo thành polymer đã làm giảm chỉ số iod của dầu, không làm cho vị giảm đi, trái lại còn làm tốt hơn và bền oxi hơn

- Biến đổi về giá trị cảm quan: Trong quá trình chiên và sau khi chiên màu sắc của dầu mỡ trở nên tối, trạng thái sánh đặc hơn, mùi vị giảm hẳn, giá trị dinh dưỡng

giảm đi đáng kể, xuất hiện một số hợp chất độc hại Chất lượng chung của dầu giảm dần Mặt khác trong quá trình chiên do nguyên liệu có phân tử đường, tinh bột, cenlulose, … từ sản phẩm rơi bám vào thiết bị chiên và bị cháy tạo thành mùi khét và màu sẫm trong dầu, nhiều khi làm cho dầu bị vẩn đục

Vậy nguyên nhân dẫn đến sự hư hỏng dầu mỡ thì rất nhiều nhưng chủ yếu là do quá trình oxy hóa

2.4.3 Các phương pháp chiên

- Chiên ngập: là quá trình nấu thực phẩm ngập trong dầu hay mỡ nóng

- Chiên không ngập: là quá trình nấu mà không ngập trong sản phẩm

Trong hai phương pháp trên, chiên ngập là một phương pháp tốt nhất để nghiên cứu về kỹ thuật Do đó được áp dụng rộng rãi trong sản xuất công nghiệp như là mì ăn liền, đậu phộng chiên, các sản phẩm snack tôm cua, các loại rau quả chiên sấy chân không…

Trong quá trình chiên ngập, yêu cầu phải kiểm soát thiết bị định kỳ và thay dầu

mỡ khi thấy nó ảnh hưởng đến sản phẩm

2.5 Công nghệ chiên chân không

2.5.1 Khái niệm về chiên chân không

Chiên chân không cũng là quá trình chiên thực phẩm trong dầu mỡ nhưng được thực hiện trong áp suất chân không nên hạn chế được những biến đổi của nguyên liệu

và của dầu trong quá trình chiên

2.5.2 Lịch sử về chiên chân không

Năm 1991: Người ta bắt đầu nghiên cứu về kỹ thuật chiên chân không đầu tiên, tiến hành thử nghiệm để sản xuất khoai tây chiên

Tháng 8/1993: Công nhận sáng chế đầu tiên và ứng dụng kỹ thuật chiên chân không ở Trung Quốc

Năm 1994: Thiết kế, lắp đặt hệ thống chiên chân không quy mô công nghiệp đầu tiên

Tháng 6/1995: Trong bài báo “Science & Technology Daily” , ở trang đầu tiên Hangguogan có viết “Kỹ thuật chiên chân không đã thắng lợi”

Năm 1997: Người ta lắp đặt hệ thống chiên chân không lần thứ 2 Cho đến nay,

ở các nước phát triển như Mỹ, Nhật, Đức đã chế tạo ra dây chuyền chiên chân không liên tục Nó được coi là một hệ thống cao cấp trong chế biến thực phẩm nói chung và rau quả nói riêng

Toàn bộ quy trình được thực hiện một cách liên tục và tự động Hệ thống này chiếm ưu thế hơn, hiệu quả hơn so với hệ thống chiên chân không gián đoạn từng mẻ, tiết kiệm được nhân sự và năng lượng, ngoài ra chất lượng được cải thiện

2.5.3 Nguyên tắc chiên chân không

Nước di chuyển nhanh từ bề mặt và từ bên trong nguyên liệu ra ngoài dưới áp suất và nhiệt độ chiên thấp Kết quả là sản phẩm chiên có chất lượng tốt hơn đồng thời hàm lượng dầu trong sản phẩm cũng thấp hơn so với phương pháp chiên truyền thống

2.4.4 Mục đích của chiên chân không

Làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm nhờ thoát hơi ẩm, tăng hàm lượng chất khô và hàm lượng dầu Chiên chân không còn làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm nhờ các biến đổi hóa học làm tăng độ chắc, giòn, tạo màu đẹp và có mùi thơm đặc trưng, từ đó tạo nên sự hấp dẫn của sản phẩm Bên cạnh đó giải pháp công nghệ này còn làm tăng khả năng bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thường, nhiệt độ cao và

ẩm độ thấp làm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và hoạt động của men

2.4.5 Ưu điểm và nhược điểm của công nghệ chiên chân không

- Ưu điểm:

+ Quá trình chiên nguyên liệu diễn ra ở áp suất thấp dẫn đến nhiệt độ bốc hơi thấp làm hạn chế tác động của nhiệt độ cao lên sản phẩm như làm giảm vitamin, sẫm màu, giảm mùi Sản phẩm chiên hầu như giữ được mùi vị và màu sắc ban đầu Đặc

biệt trong điều kiện chân không, lượng không khí trong thiết bị không nhiều nên tránh được các phản ứng oxi hóa dầu, kéo dài được thời gian sử dụng của dầu chiên

+ Chiên chân không được sử dụng phổ biến như là một phương pháp sấy khô thực phẩm Nói chung, quá trình chiên chân không cung cấp nhiệt cho rau quả tươi bằng việc sử dụng dầu hay mỡ như là một tác nhân truyền nhiệt hiệu quả để làm khô

và tách nước trong nguyên liệu cực tốt trong khoảng thời gian ngắn Ngoài ra, quá trình chiên ở nhiệt độ và áp suất thấp còn đảm bảo hàm lượng dầu thấm vào trong nguyên liệu ít hơn nên sản phẩm có tính ổn định cao hơn trong thời gian bảo quản

- Nhược điểm:

Quá trình chiên chân không làm bốc hơi nước ra khỏi nguyên liệu một cách mãnh liệt 70 – 80 % lượng nước bốc hơi trong 3 – 5 phút sau khi bắt đầu chiên Kết quả là nguyên liệu bị méo mó, teo lại và nhiệt độ của dầu giảm một cách đáng kể làm cho tốc độ làm khô giảm Cho nên sau khi chiên mẻ đầu xong, muốn cho mẻ mới vào thì cần một thời gian để phục hồi lại nhiệt độ của dầu ban đầu Vì vậy thời gian chiên rất không ổn định dẫn đến cung cấp những sản phẩm có chất lượng khác nhau Để giải quyết những trở ngại trên, nhiều cách xử lý làm khô sơ bộ có hiệu quả đã được đặt ra trước khi chiên chân không để giảm thời gian chiên và cải thiện năng suất chiên như ngâm đường, cấp đông, chần, sấy sơ bộ, …

2.5.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ quá trình chiên và chất lượng sản phẩm

2.5.6.1 Các thông số công nghệ

Các thông số kỹ thuật bao gồm: áp suất, ẩm độ, nhiệt độ, kích cỡ sản phẩm, khối lượng sản phẩm trong một mẻ chiên, chênh lệch hàm ẩm, phụ thuộc lẫn nhau và đều có ảnh hưởng đến thời gian chiên

- Áp suất chiên: áp suất chiên và nhiệt độ chiên có quan hệ mật thiết với nhau Khi áp suất thấp thì nhiệt độ bốc hơi cũng thấp

- Nhiệt độ: nhiệt độ chiên ảnh hưởng rất lớn đến quá trình chiên

Nhiệt độ của dầu chiên khoảng 105 – 130oC (đối với nguyên liệu là mít), nhiệt

độ của dầu chiên tùy thuộc vào từng loại nguyên liệu chiên Nhiệt độ càng cao thì lượng ẩm bốc ra càng nhanh nhưng nguyên liệu dễ cháy, chất lượng thành phẩm không tốt

Nhiệt độ chiên thấp, sản phẩm mềm, thời gian chiên kéo dài Do đó việc chọn

và điều chỉnh nhiệt độ chiên hợp lý là điều cần quan tâm

Nhiệt độ chiên càng cao làm cho tốc độ bốc ẩm của sản phẩm càng nhanh, thời gian sấy càng ngắn, giá thành sản phẩm hạ Tuy nhiên khi nhiệt độ chiên quá cao sẽ làm ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm Nhiệt độ cao làm biến đổi các chất trong sản phẩm, làm giảm chất lượng Đối với một số sản phẩm bị nứt vỡ, bề mặt sản phẩm bị biến cứng, làm giảm cường độ bay hơi

- Thời gian: Thời gian chiên phụ thuộc vào nhiệt độ chiên, ngoài ra thời gian chiên còn phụ thuộc vào diện tích đốt riêng của bồn chiên(diện tích bề mặt truyền nhiệt/ 1 m2 mặt thoáng của dầu) – bồn càng lớn thì thời gian chiên càng ngắn

Các thông số kỹ thuật bao gồm: áp suất, nhiệt độ, kích cỡ sản phẩm, chênh lệch hàm ẩm, sự vận chuyển của nguyên liệu trong thiết bị, phụ thuộc lẫn nhau và đều có ảnh hưởng đến thời gian chiên Áp suất và nhiệt độ phụ thuộc lẫn nhau trong quá trình chiên, nếu áp suất thì nhiệt độ bốc hơi cũng thấp Kích cỡ của sản phẩm càng mỏng thì quá trình chiên càng nhanh, tuy nhiên đều quan trọng nhất là sản phẩm phải đồng đều

- Độ chân không:

Bơm có lưu lượng lớn, khả năng hút càng tốt, thì sẽ rút ngắn được thời gian chiên, lượng ẩm bốc ra càng nhanh, tăng cường độ chiên

- Kích thước nguyên liệu:

Kích thước nguyên liệu phải đồng đều, vì sự chênh lệch kích thước có thể làm cho sản phẩm một số bị vàng nâu trong khi một số chưa vàng sáng, ẩm độ càng cao

Tỷ lệ giữa diện tích bề mặt và trọng lượng càng lớn thì thời gian chiên càng ngắn nhưng hấp thu dầu nhiều

Một số yếu tố như: sự gia tăng bề mặt, tăng truyền nhiệt, tăng thời gian chế biến…có thể làm tăng lượng dầu hấp thu

2.5.6.2 Chất lượng của nguyên liệu

- Chất lượng dầu chiên: dầu chiên có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm Thông thường người ta sử dụng dầu thực vật hay shortening

Dầu cần đạt các yêu cầu về cảm quan, không có mùi hôi, mùi nồng Dầu được

sử dụng phải là dầu phải qua tinh chế có chỉ số axit không quá 2, không cặn, có màu sắc vàng sáng, trong suốt…

- Ẩm độ nguyên liệu: ẩm độ nguyên liệu cao sẽ hấp thu nhiều dầu và ngược lại

Sự hấp thu dầu của nguyên liệu chiên sẽ làm tăng giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của sản phẩm nhưng nếu sản phẩm hấp thu quá nhiều dầu cũng không tốt Vì dầu

mỡ là những chất gây béo phì và các bệnh về tim mạch Do đó, cần điều chỉnh một lượng dầu hấp thu hợp lý Một trong số những phương pháp đó là điều chỉnh là ẩm độ

Ẩm độ của nguyên liệu càng cao thì thời gian chiên càng lớn

- Độ chín của nguyên liệu: Nguyên liệu càng chín sẽ có hàm lượng chất hòa tan càng cao thì khi chiên sản phẩm sẽ có một lớp vỏ giòn, màu vàng sáng Tuy nhiên, nếu nguyên liệu quá chín cũng gây khó khăn cho chế biến vì nguyên liệu mềm nên rất khó cắt lát và hàm lượng đường quá cao có thể làm cháy khét sản phẩm

Ngoài ra, nguyên liệu cần phải tươi, giữ được đặc trưng về màu, mùi Nguyên liệu được phân loại, lựa chọn về độ chín và kích cỡ để đảm bảo sự đồng nhất cho sản phẩm cuối cùng

CHƯƠNG 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

3.1.1 Thời gian

Đề tài được thực hiện từ 3/2010 đến tháng 8/2010

3.1.2 Địa điểm thí nghiệm

Trung Tâm Nghiên Cứu Bảo Quản Và Chế Biến Rau Quả Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM

Phòng thí nghiệm Hóa cơ bản I4 của Bộ môn Công nghệ hóa học – Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Nguyên liệu và thiết bị thí nghiệm

3.2.1.1 Nguyên liệu

Gạo dẻo IR64 Long An mua ở chợ Thủ Đức

Dầu đậu nành do công ty Minh Huê sản xuất

Hóa chất phân tích:

+ HCl đđ + Iod + Hồ tinh bột 1%

+ Ether ethylic (C2H5)2O + Cồn 70o, 90o , 96o+ Cloroform (CHCl3)

3.2.1.2 Thiết bị thí nghiệm

• Máy chiên chân không

• Máy ly tâm tách dầu

• Máy đo cấu trúc TA – Xplus

• Máy đo phổ hấp thụ UV

• Tủ sấy Memmert, máy đóng gói

• Máy ly tâm Hettich – Đức

• Nồi hấp SA – 300VF

• Máy cán tay quay

• Máy sấy phân tích

3.2.2 Quy trình chế biến: Đề tài thực hiện gồm 2 quy trình chế biến

3.2.2.1 Quy trình chế biến 1: Chế biến cơm chiên trực tiếp từ gạo sau ngâm

GẠO

Ngâm Chiên chân không

Ly tâm tách dầu

Đóng gói Bảo quản

Gạo được đem vo sạch, mục đích loại bỏ bụi bẩn và tạp chất Sau đó đem gạo ngâm để tăng ẩm độ hạt gạo lớn hơn 32%, mục đích làm cho hạt gạo hút nhiều nước sau đó đem chiên chân không thì dưới nhiệt độ cao, nước sẽ được giải phóng ra ngoài với tốc độ cao làm phá vỡ cấu trúc hạt cơm, giúp cho hạt cơm xốp hơn Nhiệt độ và thời gian ngâm sẽ được xác định trong quá trình thí nghiệm Sau khi ngâm, ta vớt gạo

ra và để ráo trong khoảng 15 phút Tiếp tục ta đem gạo vừa để ráo xong đem đi chiên chân không, nhiệt độ và thời gian chiên sẽ được xác định trong quá trình thí nghiệm Sau đó đem cơm vừa chiên ly tâm tách dầu trong khoảng 15 phút Cuối cùng đóng gói,

hoàn thiện sản phẩm

3.2.2.2 Quy trình chế biến 2: Chế biến cơm chiên từ gạo qua hấp và cán

Hình 3.2: Quy trình chế biến cơm chiên từ gạo qua hấp và cán

Gạo

Ngâm

Hấp

Sấy sơ bộ Cán Chiên chân không

Ly tâm dầu

Đóng gói Bảo quản

Gạo được đem vo sạch sau đó xử lý bằng cách ngâm trong nước lạnh 6 giờ trong nước nóng 30 phút cho hạt gạo trương nở giúp cho hạt cơm nhanh mềm Sau khi ngâm đem hấp chín trong 9 phút, 110oC trong nồi hấp tiệt trùng, xới ra để nguội sau đó trải ra khay sấy ở 45oC đến khi đạt ẩm độ 27%, thời gian sấy khoảng 60 phút Sấy xong đem cơm ra tiến hành cán dẹt cơm để phá hủy cấu trúc của hạt cơm tạo thuận lợi cho quá trình chiên chân không tiếp theo Khoảng cách giữa các trục cán là 0,1 mm Nhiệt độ chiên khoảng 130oC, thời gian chiên sẽ được xác định trong thí nghiệm Sau

đó đem ly tâm tách dầu Cuối cùng đem đóng gói hoàn thiện sản phẩm

3.3 Nội dung nghiên cứu

Trong đề tài này, tất cả các thí nghiệm đều lặp lại 3 lần, mỗi nghiệm thức dùng

+ Thời gian chiên t = 10 phút

+ Ly tâm tách dầu với tốc độ 3000 vòng/phút trong 15 phút

- Yếu tố thí nghiệm: Gạo được ngâm ở 3 chế độ ngâm khác nhau

Bảng 3.1: Các chế độ ngâm được thực hiện trong thí nghiệm 1 Nghiệm thức Chế độ ngâm

1 6h nước lạnh

2 6h nước lạnh + 80oC/ 30 phút

3 6h nước lạnh + 90oC/ 30 phút

Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên 1 yếu tố với 3 lần lặp lại

Bảng 3.2: Bố trí các lượt dầu được dùng trong thí nghiệm 1

Chế độ ngâm Lặp lại (lượt dầu)

1 2 3 6h nước lạnh Dầu 1 lượt 1 Dầu 4 lượt 1 Dầu 7 lượt 1

6h nước lạnh + 80oC/ 30 phút Dầu 2 lượt 1 Dầu 5 lượt 1 Dầu 8 lượt 1

6h nước lạnh + 90oC/ 30 phút Dầu 3 lượt 1 Dầu 6 lượt 1 Dầu 9 lượt 1

- Chỉ tiêu khảo sát:

+ Độ hồ hóa

+ Độ mềm hạt cơm sau khi hoàn nguyên

+ Độ nhai hạt cơm sau khi hoàn nguyên

+ Ẩm độ hạt cơm sau khi chiên

+ Hàm lượng tinh bột của cơm sau khi chiên

+ Đánh giá cảm quan sản phẩm theo phương pháp cho điểm

3.3.2 Thí nghiệm 2

Xác định nhiệt độ và thời gian chiên thích hợp cho sản phẩm cơm ăn liền bằng phương pháp chiên chân không (cho quy trình 1)

- Mục đích: Chọn ra được nhiệt độ và thời gian chiên thích hợp

- Yếu tố cố định: Chế độ ngâm được xác định trong thí nghiệm 1

- Yếu tố thí nghiệm:

+ Nhiệt độ chiên