Đang tải... (xem toàn văn)
ôû nhieät ñoä cao, nöôùc coù maët trong thöïc phaåm seõ taùch ra vaø moät löôïng daàu seõ ñöôïc haáp thuï vaøo saûn phaåm, taïo neân caáu truùc vaø höông vò ñaëc tröng duy nhaát chæ coù[r]
(1)TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM KHOA KỸ THUẬT HĨA HỌC
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
- -BÁO CÁO MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LƯƠNG THỰC
SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CHIP KHOAI TÂY LÁT
NHĨM SINH VIÊN THỰC HIỆN :
1 PHẠM NHẬT MINH GIANG 60800534
2 PHAN ĐỨC HẢI 60800590
3 NGUYỄN VĂN VIÊN 60802593
(2)(3)- -MỤC LỤC - -Phần 1: TỔNG QUAN VỀ CHIP KHOAI TÂY
1 Định nghĩa
1.1 Snack
1.2 Phân loại snack
1.3 Chip khoai tây lát
2 Khoai taây
2.1 Phân loại khoai tây
2.2 Thành phần hóa học
3 Tiêu chuẩn lựa chọn nguyên liệu sản xuất chip khoai tây
3.1 Khoai tây
3.2 Shortening
3.3 Gia vị
Phần : QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT CHIP KHOAI TÂY LÁT Quy trình cơng nghệ 1:
2 Quy trình cơng nghệ 2:
Phần 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CHIP KHOAI TÂY LÁT Chiên
1.1 Bản chất q trình chiên
1.2 Mục đích cơng nghệ
1.3 Các biến đổi công nghệ
1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình chiên
1.5 Phương pháp chiên điều kiện thường
1.6 Phương pháp chiên chân không
1.7 Xử lý dầu sau chiên
1.8 So sánh điều kiện chiên áp suất chân không chiên áp suất thường
2 Sấy
2.1 Giới thiệu trình sấy
2.2 Các phương pháp sấy để sản xuất chip khoai tây
Phần 4: CÁC SẢN PHẨM CHIP KHOAI TÂY LÁT Chỉ tiêu cảm quan
(4)TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC HÌNH
- -Hình : A Sơ đồ mặt cắt ngang phần thực phẩm trình chiên bề sâu
B Một mặt cắt ngang lớp vỏ củ khoai tây chiên .14
Hình : A Mặt cắt ngang củ khoai tây với lớp mỏng vỏ nhóm tế bào thịt với hạt tinh bột B Mặt cắt ngang dải khoai tây chiên với thịt củ (phần bên trong) vỏ (phần bên ngồi) 14
Hình : Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian chiên lên hình thành acrylamid bề mặt tâm chip khoai tây 18
Hình : Thiết bị chiên liên tục 19
Hình : Thiết bị chiên có gối nước 20
Hình : Thiết bị chiên chân khơng gián đoạn 23
Hình : Thiết bị chiên chân không gián đoạn TWIN-100 24
Hình : Thiết bị chiên chân không liên tục 26
Hình : Thiết bị chiên liên tục công ty Qinhuangdao Tonghai Science & Technology Development Co., Ltd 26
Hình 10 : (a) Thất độ ẩm thời gian chiên (b) Hấp thụ dầu thời gian chiên 28
Hình 11 : So sánh màu sắc chip khoai tây áp suất chân khơng áp suất thường 28
Hình 12 : Nguyên lý sấy đối lưu 32
Hình 13 : Giản đồ pha nước 33
Hình 14 : Đồ thị nhiệt độ làm việc bình thăng hoa 34
(5)DANH MỤC BẢNG
- -Bảng : Phân loại khoai tây
Bảng : Thành phần hóa học khoai tây
Bảng : Chỉ tiêu chất lượng chung cho sản phẩm shortening
Bảng : Chỉ tiêu kỹ thuật bột sữa gầy
Bảng : Chỉ tiêu chất lượng muối 10
Bảng : Đặc tính kỹ thuật số thiết bị chiên 21
Bảng : Thông số kỹ thuật số thiết bị chiên chân không gián đoạn 25
Bảng : So sánh cấu trúc chip khoai tây điều kiện chiên khác 29
Bảng : So sánh phương pháp chiên áp suất thường chiên chân không 30
Bảng 10 : Quan hệ áp suất nhiệt độ thăng hoa nước đá 35
(6)Phần 1: TỔNG QUAN VỀ CHIP KHOAI TÂY 1 Định nghĩa:
1.1. Snack:
- Snack tên gọi loại thực phẩm ăn bữa ăn chính, hay cịn gọi “bữa ăn nhẹ” “thức ăn nhanh”
- Cách hiểu khác : snack bánh có cấu trúc giịn xốp với nhiều hình dạng khác (dạng que, lát, viên…) có mùi vị đặc trưng
- Các sản phẩm snack có số đặc điểm như:
Được sản xuất theo quy trình liên tục, nhanh chóng đảm bảo vệ sinh Đa dạng, ngồi vị mặn muối, bổ sung nhiều gia vị khác Sản phẩm bao gói tốt, khơng u cầu bảo quản nhiệt độ thấp
Sản phẩm đóng gói ăn sau mở 1.2. Phân loại snack :
- Snack đa dạng chủng loại phong phú hương vị Vì có nhiều cách phân loại snack :
Dựa vào thành phần ngun liệu chính, snack sản xuất từ khoai tây, bắp, gạo loại hạt khác, trái cây, rau củ thịt, thủy hải sản
Dựa vào phương pháp chế biến, snack giảm ẩm cách chiên, sấy, qua ép đùn hay nướng
Dựa vào vị, snack chia thành nhóm có vị mặn, vị ngọt, vị chua, vị tự nhiên Dựa vào hình dạng bánh, snack có dạng phẳng, gọi “chip” hay “flake”,
dạng phồng gọi “puff” dạng sợi gọi “stick” hay “shred”
Sản phẩm snack khoai tây bao gồm: snack dạng lát mỏng (chip) hay snack dạng phồng (puffed) với nhiều hình dạng khác có sử dụng cơng nghệ ép đùn áp suất cao (1 trục hay trục)
1.3. Chip khoai tây lát:
(7)- Hương vị khoai tây tự nhiên, hàm lượng chất xơ cao - Cấu trúc cứng giòn
- Dùng làm thức ăn nhanh bổ sung dưỡng chất
2 Khoai taây:
2.1. Phân loại khoai tây :
(8)2.2. Thành phần hóa học:
Bảng : Thành phần hóa học khoai tây
Thành phần Đơn vị tính Hàm lượng 100g
Hydratcacbon g 17,2 Chất béo g 0,1
Protein g 3,16
Nước g 79
(9)Vitamin B2 mg 0,03 Vitamin B3 mg 1,1 Vitamin B6 mg 1,9
Vitamin C mg 20
Canxi mg 12
Sắt mg 1,8
Magiê mg 23
Photpho mg 57
Kali mg 421
Natri mg
(Theo bảng thành phần dinh dưỡng thực phẩm Việt Nam 2000)
- Tỷ lệ acid amin cân đối Amilopectin mạch nhánh chiếm 70 – 80 % pH
khoûang 5,5 – 5,9
- Canxi thấp, ti lệ Ca/P không đạt yêu cầu Khoai tây thức ăn gây kiềm Khoai tây
ruột vàng thơm bổ khoai tây trắng
- Khoai tây, khoai tây mọc mầm lớp vỏ có chứa độc chất solanin
(C45H17O15 ) – (do tác dụng gốc –CN) chiếm 0,01%
- Hương khoai tây chủ yếu hợp chất : methoxy – – ethyl pyrazine; 2,5
-dimethyl pyrazine
3 Tiêu chuẩn lựa chọn nguyên liệu sản xuất chip khoai tây : 3.1. Khoai tây :
- Giống khoai tây: sử dụng giống khoai tây trắng Ưu điểm khoai tây trắng hàm lượng đường khử hạn chế hư hỏng q trình chế biến Ngồi ra, khoai tinh trắng cịn có dạng trịn, màu trắng thích hợp hình dạng chip
- Hình dạng :
(10) Củ đảm bảo chưa nảy mầm
Khơng có dấu hiệu sâu bệnh, thối củ
- Thời gian tồn trữ : khơng nên sử dụng khoai tây có thời gian tồn trữ lâu Nên sử dụng khoai tây thu hoạch tồn trữ thời gian ngắn khoai tây chưa có biến đổi ảnh hưởng tới chất lượng chip Để đạt chất lượng cao nhất, số nhà máy yêu cầu khoai tây thu hoạch không 24
3.2. Shortening :
- Shortening dùng để chiên cần có mùi vị ổn định, bền nhiệt, bền oxy hóa, có điểm bốc khói cao
(11)3.3. Gia vị :
- Trên thị trường có nhiều vị chip khoai tây, phổ biến là"sour cream and onion":kem chua hành; "barbecue": thịt nướng; salt & vinegar: muối giấm; mát; hương liệu phủ trực tiếp lên chip chúng nóng sau chiên…, làm tăng 6- 8% trọng lượng sản phẩm hoàn thành Sau công thức gia vị kem chua hành tây cho chip khoai tây:
Thành phần:
Sour cream powder : 25.0%
Sweet whey powder : 25.0%
Skim milk powder : 10.0%
Salt : 12.0%
(12) Onion, dried : 10.0% Monosodium glutamate : 5.0% Parsley (rau mùi), dried : 1.5%
Citric acid : 1.0%
Free flow agent : 0.5%
Skim milk powder: Bột sữa gầy sản phẩm thu từ trình tách nước sữa tiệt trùng. Bột sữa gầy chứa không 5% hàm lượng ẩm không 1.5% hàm lượng béo (tính theo trọng lượng), trừ trường hợp khác Bột sữa gầy sử dụng cho người phù hợp với đạo luật Mỹ phẩm, Dược phẩm Thực phẩm Mỹ
Bảng : Chỉ tiêu kỹ thuật bột sữa gầy
Sweet whey powder: Sản phẩm thu từ trình sản xuất mát Whey có lượng protein thấp, cịn đường lactose (60 – 70%)
Sour cream powder: Kem chua sản phẩm sữa giàu chất béo thu cách lên men kem thường xuyên số loại vi khuẩn axit lactic Mặc dù kem chua chua nhẹ hương vị, tên bắt nguồn từ việc sản xuất acid lactic cách lên men vi khuẩn, trình gọi "souring" Sour cream chứa 12- 16% chất béo sữa
(13)(14)Phần 2: QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT CHIP KHOAI TÂY LÁT 1 Quy trình cơng nghệ 1:
Khoai tây
Phân loại
Cắt tỉa
Cắt lát
Rửa lát khoai
Chiên
(15)2 Quy trình cơng nghệ 2, :
Phối trộn gia vị
Bao gói
Chip khoai tây lát
Khoai tây
(16)Làm
Cắt lát
Chần
Để Sấy đối lưu
Xếp khay Phun gia vị
Sấy thăng hoa Bao gói
Gia vị
Chip khoai tây lát
Phun gia vị
(17)Phần 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT CHIP KHOAI TÂY LÁT Hiện có phương pháp sản xuất chip khoai tây là:
- Chiên - Sấy 1 Chiên:
1.1. Bản chất trình chiên :
- Chiên trình gia nhiệt mà dầu, mỡ vừa tác nhân tải nhiệt vừa thành phần
của sản phẩm cuối
- Chiên trình ứng dụng rộng rãi chế biến thực phẩm Được gia nhiệt
ở nhiệt độ cao, nước có mặt thực phẩm tách lượng dầu hấp thụ vào sản phẩm, tạo nên cấu trúc hương vị đặc trưng có sản phẩm chiên (BeMiller & Whistler, 1996) Một sản phẩm chiên không thể không nhắc đến chip khoai tây.
1.2. Mục đích cơng nghệ :
- Chế biến : Quá trình chiên rán làm tăng độ calo sản phẩm chiên nước
trong ngun liệu ra, hàm lượng chất khơ tăng lên; làm tăng giá trị cảm quan hấp phụ dầu mỡ làm cho thay đổi trạng thái cấu trúc sản phẩm chắc, giịn, có hương vị thơm ngon, hấp dẫn
- Bảo quản : Thông qua chiên rán thực phẩm bảo quản sử dụng lâu Vì ở
nhiệt độ chiên rán 120-180oC hầu hết loại vi sinh vật bị tiêu diệt Các loại
enzym bị vô hoạt
1.3. Các biến đổi công nghệ :
(18)1.3.1 Nguyên liệu :
Dưới tác dụng nhiệt độ cao 80-180oC trình chiên làm sản phẩm có những
biến đổi sâu sắc tính chất vật lý, hóa học, sinh học, cảm quan
Vật lý:
- Khi nhiệt độ đủ cao làm cho cấu trúc tế bào thay đổi, thể tích tăng lên tế bào bị
trương nở nước sản phẩm bắt đầu bay dầu ngồi thấm vào mạnh Sau hình dạng bị biến đổi sâu sắc, kết cấu trúc bị phá huỷ làm sản phẩm trở nên khô cứng (giịn)
A B
Hình : A : Sơ đồ mặt cắt ngang phần thực phẩm trình chiên bề sâu B Một mặt cắt ngang lớp vỏ củ khoai tây chiên
(19)B
Hình : A Mặt cắt ngang củ khoai tây với lớp mỏng vỏ nhóm tế bào thịt với hạt tinh bột
(20)Hoá học:
- Tinh bột nguyên liệu tác dụng nhiệt độ cao bị phân huỷ thành destrin tiếp tục thành đường có mùi vị đặc trưng
- Đường bị caramel hóa tạo mùi màu sắc vàng hấp dẫn
- Các acid amin đường sản phẩm kết hợp tạo thành phản ứng melanodin tạo màu vàng cho sản phẩm thực phẩm, tạo số hợp chất không tốt cho sức khỏe : acrylamid – tiền chất gây ung thư , sản phẩm phản
ứng Maillard đường acid amin asparagin, phản ứng xảy 120oC,
- Ngoài ra, nhiệt độ cao protein bị biến tính, bị phân huỷ tạo thành sản phẩm cuối NH3, sunfua… nhiều ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
Hóa lý:
- Sự bốc nứơc: nhiệt độ nhỏ 1000C nước khuếch tán từ ra
ngồi, nhiệt độ lớn 1000C nước bốc hơi.
- Sự đông tụ phân tử protein
- Ngồi cịn xảy hịa tan số chất vào dầu: vitamin tan dầu (vit A, D, E…)
Cảm quan: tạo màu sắc, mùi vị hấp dẫn
Sinh học: tác dụng nhiệt độ cao, vi sinh vật bị tiêu diệt
1.3.2 Dầu chiên :
- Là hỗn hợp dầu ăn shorterning:
Shorterning giúp bề mặt sản phẩm sau chiên khô Dầu làm tăng mùi vị, bóng bề mặt sản phẩm
- Trong q trình chiên, dầu bị biến đổi đáng kể làm chất lượng giảm dần Đó biến đổi hóa học thủy phân, oxy hóa biến đổi yếu tố sinh hóa
Quá trình thủy phân:
- Quá trình xảy nhanh điều kiện áp suất nhiệt độ cao với có mặt nước Nhưng thực tế trình chiên xảy áp suất khơng khí bình thường nên tốc độ thủy phân xảy chậm
- Glixêrin vừa tạo thành sau phản ứng thủy phân lại tiếp tục bị nhiệt phân hủy tạo thành acrelon nước
- Acrelon chất độc sôi nhiệt độ thấp nên dễ bay cho mùi khó chịu làm chảy nước mắt
Quá trình oxy hóa:
(21)Q trình tự oxy hóa:
- Là trình xảy dầu mỡ nhiệt độ thường có mặt O2 khơng khí Tốc độ phản ứng ngày tăng tượng tự xúc tác trình Phản ứng tự oxy hóa xảy với lọai dầu có số axít đáng kể Trong dầu mà hàm lượng axít thấp (dầu mới) phản ứng tự oxy hóa khó xảy hơn, chúng dễ bảo quản Thành phần cấu trúc phân tử dầu ảnh hưởng nhiều đến tốc độ phản ứng tự oxy hóa: phân tử dầu nhiều nối đơi khả tự oxy hóa lớn ngược lại, dầu cấu tạo axít có nhiều cabon khó tự oxy hóa Sản phẩm cuối trung gian tạo thành từ phản ứng tự oxy hóa gồm: rượu, hợp chất eposit, andehyt, ceton Những chất yếu tố ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm dầu
Quaù trình oxy hóa nhiệt:
- Xảy nhiệt độ cao 2000C với tham gia oxy khơng khí Do phản ứng xảy nhiệt độ cao nên tốc độ phản ứng lớn Quá trình ln xảy chiên nhiệt độ chiên thích hợp cho phản ứng xảy Kết số I2 dầu giảm mức độ khơng no giảm Thực nghiệm cho thấy q trình gia nhiệt bị gián đọan nhiều lần khả tạo polyme hay tự oxy hóa lớn Sự có mặt nước dầu yếu tố xúc tiến q trình oxy hóa Q trình oxy hóa nhiệt nguyên nhân dẫn đến thay đổi thành phần, cấu trúc dầu mỡ, làm chất lượng dầu chiên giảm rõ rệt, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm
Quá trình trùng hợp nhiệt:
- Xảy dầu mỡ đun nóng nhiệt độ cao
trong mơi trường khơng có khơng khí Trong điều kiện khơng có khơng khí có nhiệt độ cao, glixerit trùng hợp với tạo thành polyme Mặc dù thực tế sản xuất, điều kiện để xảy trình trùng hợp nhiệt (vì ln có khơng khí) q trình chiên ln có polyme Chứng tỏ song song với q trình oxy hóa, q trình trùng hợp xảy điều kiện Sự tạo thành polyme làm giảm số I2 dầu Không làm cho vị sản phẩm giảm đi, trái lại làm tốt lên bền oxy
- Kết tăng hàm lượng acid béo tự dầu,
làm màu sậm hơn, gây cho sản phẩm có mùi lạ, giảm sức căng bề mặt tự dầu; làm tăng độ nhớt dầu Tuy nhiên độ nhớt dầu tăng nhẹ có ảnh hưởng tốt đến chất lượng sản phẩm độ nhớt tăng cao ảnh hưởng đến việc thoát ẩm, cấu tử độc dễ bay làm cho sản phẩm có chất lượng
Các phương pháp hạn chế hư hỏng dầu chiên :
- Cho thêm số chất chống oxi hoá BHT (butyl hydro toluen), TBHQ ( ter butyl hydro quinon), … trước dầu gia nhiệt
- Chọn phương pháp chiên thích hợp
(22)1.4.1 Nguyên liệu dùng để chiên : Ta cần quan tâm đến thành phần hoá học, tính chất ngun liệu, hình dạng, kích thước … :
Hàm lượng đường khử thành phần khác:
- Màu sắc chip khoai tây có ảnh hưởng lớn đến chấp nhận người tiêu dùng Màu nâu đậm không ưa chuộng Sự tăng màu nâu đậm chip phụ thuộc vào phản ứng đường khử acid amine, phản ứng caramel hóa Khoai tây chứa khoảng 0.1% tới 0.2% (theo khối lượng tươi) đường khử thường cho màu nâu vàng mong muốn chiên, với lượng lớn đường khử sản phẩm có xu hướng trở nên tối khơng hấp dẫn Những chip có màu tối thường đắng có mùi khét, làm giảm ưa thích người tiêu dùng
- Các trình học cắt gọt nguyên liệu thường làm vỡ thành tế bào làm giải phóng dịch bào có chứa đường, acid amine, chúng ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm sau q trình chiên Do tùy theo yêu cầu mà lát khoai tây làm tinh bột tự trước vào máy chiên để ngăn cản hư hỏng dầu đốm nhỏ sậm màu chip khoai tây, lát khoai tách rời dễ dàng hồn tồn q trình chiên
- Những thành phần khác acid ascorbic, acid amin đặc biệt hệ thống enzym có ảnh hưởng đến màu sắc
1.4.2 Dầu chiên :
- Chiên q trình gia nhiệt mà dầu, mỡ vừa tác nhân tải nhiệt vừa thành phần sản phẩm cuối Ngồi ra, cịn tạo nên cấu trúc hương vị đặc trưng cho sản phẩm Mỗi loại dầu cho chip khoai tây mùi khác nhau, nhà sản xuất dùng loại dầu mà thị trường mà họ phát triển đòi hỏi mùi vị loại dầu dùng hỗn hợp pha trộn loại dầu để giữ cho hương vị trung tính đa dạng so với mua dầu bán thị trường Tuy vậy, dầu chiên sử dụng phải có chất lượng tốt đạt tiêu độ trong, số I2 , số acid, … sau thời gian sử dụng ta phải thay dầu
1.4.3 Các thông số kỹ thuật : Nhiệt độ :
(23)- Theo nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ thời gian chiên lên hình thành acrylamid bề mặt tâm chip khoai tây ( thực 150, 170, 1900C)
Hình : Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian chiên lên hình thành acrylamid bề mặt tâm chip khoai tây
- Kết cho có khác biệt lớn nồng độ acrylamid bề mặt tâm: hàm lượng acrylamid sinh bề mặt trình chiên 150, 170, 1900C phút tương ứng 72, 2747, 6476 ng/g tâm khoảng 376 ng/g Nghiên cứu đưa cách hạn chế acrylamid thực trình chiên nhiệt độ khơng q 1200C.
Áp suất:
- Ta có chiên điều kiện thường chiên điều kiện chân không Tuy nhiên với thời gian chiên nhanh, nhiệt độ thấp, sản phẩm công nghệ chiên chân khơng có chất lượng tốt
1.5. Phương pháp chiên điều kiện thường :
- Đây phương pháp phổ biến áp dụng hầu hết nhà máy nước ta việc sản xuất sản phẩm snack , chip
- Khoai tây sau cắt lát tẩm gia vị ( không ), đem chiên nhiệt độ 120-180oC , người ta xác định chất lượng chiên thời gian ngừng chiên
(24)- Độ rán biểu kiến tỉ lệ nguyên liệu giảm sau rán so với nguyên liệu ban đầu Độ rán thực tế số lượng nước bay trình rán so với nguyên liệu đưa vào rán
100(%) A B x A
vaø ' 100 (%)
A B By
x
A A
A – khối lượng nguyên liệu trước rán (kg) B - khối lượng sản phẩm rán (kg)
y - tỷ lệ dầu hút vào sản phẩm ( % lượng sản phẩm ) Thiết bị chiên :
Thiết bị chiên liên tuïc:
- Những lát khoai vận chuyển trực tiếp từ thiết bị làm khô thiết bị tráng sơ đến thiết bị chiên
- Công suất thiết bị thường nhân tố giới hạn đầu quy trình
- Hầu hết nhà sản xuất sử dụng thiết bị chiên liên tục, số thiết bị chiên gián đoạn sử dụng Thiết bị chiên liên tục đại xử lý từ đến khoai tây thô
- Trong đơn vị chiên, trụ quay bánh xe gần đầu tiếp nhận nguyên liệu nhấn chìm lát khoai xuống bề mặt lớp dầu làm chậm tiến trình, miếng khoai xử lý nhiệt đầy đủ Gần đầu tháo liệu thùng dãy giỏ có đục lỗ cào treo trục cam bề mặt dầu Chức chúng đổi hướng lát khoai nhấn chìm chúng chúng nấu xong
- Chip đưa khỏi thùng băng tải dạng lưới
(25)Hình : Thiết bị chiên liên tục
Thiết bị chiên gián đoạn:
- Phương pháp chiên rán thủ công đơn giản dùng chảo chiên chứa khoảng 40 lít dầu
- Muốn chiên nguyên liệu nhanh tốt hơn, người ta dùng thiết bị chiên khí hố, có thiết bị chiên có gối nước phổ biến Thời gian chiên điều chỉnh tốc độ băng tải ; điều chỉnh nhiệt độ dầu chiên van Thiết bị gồm thùng thép dày 5mm, buồng đốt, băng tải Buồng đốt đặt ngập dầu chiên đặt rời bên Đáy thùng chiên lớp nước (gối nước ), nhằm tiết kiệm dầu chiên đảm bảo chất lượng sản phẩm Nhiệt độ gối nước không 60oC Khi thay nước, cặn bã huyền phù theo nước ra
ngoài giúp làm thiết bị chiên
Hình : Thiết bị chiên có gối nước
1.Thùng chiên Buồng đốt Ống thép Khay đựng nguyên liệu Gối nước
- Dầu đốt nóng có áp suất 8-10 at Dầu nóng lị chia làm lớp :
(26) Lớp dày 35-85 mm lớp đốt nóng
Lớp dày 25-35 mm tiếp xúc với lớp gối nước
- Máy phát triển để chiên có hiệu cao với chất lượng suất 32 kg/h hình dạng chiên Máy làm việc với nước bồn chất béo no, chất béo hydro hoá dầu để giữ cho dầu khơng chứa lẫn cặn nhỏ Dung tích dầu/chất béo: 300 lít, dung tích nước: 80 lít Lượng khí đốt tiêu thụ: 4,8 kg/h
Đặc tính kỹ thuật số thiết bị chiên :
Bảng : Đặc tính kỹ thuật số thiết bị chiên
ĐẶC TÍNH
LỊ RÁN KHƠNG CĨ GỐI NƯỚC
LỊ CƠ KHÍ HỐ CĨ GỐI
NƯỚC
Mã hiệu -0,4 -0,8 M8 Năng suất (kg thành phẩm/h)
Diện tích mặt đốt (m2 )
Tỉ lệ mặt đốt /mặt thoáng (m2/ m2 )
p suất (N/ m2 )
Lượng dầu lò (kg) Tiêu thụ (kg/h) Thời gian chiên (ph) Tốc độ băng tải (m/ph)
400 12,5 5,2 9,81.105 600 800 25 5,2 9,81.105 600 1200 40,2 5,7 9,81.105 1600 600-1300 4-16 0,42-1,5
1.6 Phương pháp chiên chân không : Sơ lược chiên chân không :
- 1991 người ta bắt đầu nghiên cứu kỹ thuật chiên chân không
- 1994 người ta thiết kế lắp đặt hệ thống chiên chân khơng qui mơ cơng nghiệp đầu
tiên
- Ngày coi hệ thống cấp cao chế biến thực phẩm nói chung
rau nói riêng Tồn qui trình thực cách liên tục tự động Hệ thống chiếm ưu hiệu So với hệ thống chiên gián đoạn mẻ rõ ràng tiết kiệm nhân lượng, chất lượng cải thiện
Ưu điểm phương pháp chiên chân không :
(27)sản phẩm công nghệ chiên chân không giữ hương vị tự nhiên nguyên liệu ban đầu màu sáng đẹp, sản phẩm có độ giịn, xốp, đặc biệt hấp dẫn người tiêu dùng, giữ nguyên giá trị dinh dưỡng, vitamin, axit amin Có ứng dụng cơng nghệ vi sinh để nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm đảm bảo an toàn thực phẩm
- Trên dây chuyền thiết bị tạo nhiều dạng sản phẩm khác : Caø
rốt, su hào, hành tỏi, đỗ đậu, lạc, điều Chuối, mít, dứa, táo, đu đủ, bầu, bí
Sử dụng chiên chân không chế biến :
Sử dụng máy chiên chân không
- Cài đặt nhiệt độ cho máy để gia nhiệt dầu lên nhiệt độ cần chiên Khi đạt đến
nhiệt độ cài đặt, cho nguyên liệu vào khay gắn vào thùng chiên, hút chân không cho áp suất đạt 760 mmHg bắt đầu chiên
- Quá trình chiên kết thúc sản phẩm đạt độ giịn, vàng, đẹp Để xác định thời
điểm kết thúc người ta phải trải qua nhiều lần thử nghiệm để tìm ứng với loại sản phẩm, kích cỡ sản phẩm, nhiệt độ thời gian sản phẩm có chất lượng tối ưu Khi ngắt máy xả chân khơng lấy sản phẩm
- Thường nhiệt độ chiên từ 80-150oC tuỳ theo loại sản phẩm Với khoai tây
hoặc khoai lang (lát mỏng), mít chiên 100-110oC 4-5 phút
- Để đạt chất lượng sản phẩm, người ta chiên sơ trước (chiên thường),
mới chiên chân khơng để đảm bảo độ giịn đạt
Thiết bị chiên chân không:
- Có hai loại: thiết bị chiên liên tục gián đoạn Hiện Việt Nam thấy có
thiết bị chiên gián đoạn Về mặt nguyên tắc, thiết bị chiên liên tục hoạt động tương tự thiết bị gián đoạn khác phần nhập liệu lấy sản phẩm khỏi thiết bị chiên thiết kế phức tạp để đảm bảo độ chân không nhập lấy sản phẩm liên tục
Thiết bị chiên chân không gián đoạn : Gồm phận sau :
1 - Thùng chứa : phận chứa dầu Bên thùng có trục để lắp lồng đựng
sản phẩm chiên
2 - Bơm hút chân không : tạo môi trường chân không chiên
(28)4 - Thiết bị làm mát - Ben thuỷ lực
Hình : Thiết bị chiên chân khơng gián đoạn
*Cách vận hành :
+ Cho dầu vào thùng chứa + Cài đặt nhiệt độ chiên
+ Bật công tắc gia nhiệt cho dầu
+ Khi dầu đạt đến nhiệt độ mong muốn, cho nguyên liệu vào lồng (làm inox) lắp vào thùng, đóng cửa nhập liệu thùng
+ Bật công tắc bơm hút chân khoâng
+ Hạ lồng chứa nguyên liệu ngập dầu ben thuỷ lực + Tuỳ theo nguyên liệu mà xác định thời gian chiên thích hợp + Nâng lồng sản phẩm lên khỏi dầu
(29)+ Tháo sản phẩm, để nguội ly tâm tách dầu (nếu cần.)
Hình : Thiết bị chiên chân không gián đoạn TWIN-100
(30)
Bảng 7 : Thông số kỹ thuật số thiết bị chiên chân không gián đoạn
TÊN THIẾT BỊ PILOT-TYPE TWIN-50 TWIN-100
Capacity (Kg/Hr Chips)
A Potato, Sweet Potato, Taro, etc
B Apple, Pineapple, Banana, Greenbean, etc
25
10
50
20 ~ 25
100
40 ~ 50
Vacuum (mm Hg) 720 750 750
Diameter of retort (mm) 770 770 1216
No Of retort 2
Dimension of equipment
(mm) L 2000 W 1500 H 3000 L 4500 W 1500 H 3000 L 5000 W 3100 H 3900
Pump power (Hp) 7.5 20 40
Total power (Hp) 11.5 28 48
(31)Specification of boiler (Kg/Hr) 200 500 1000
Main material of equipment Stainless SUS-304 Stainless SUS-304
Stainless SUS-304
Main power (person)
Thiết bị chiên chân không liên tục :
- Cách vận hành liên tục phức tạp để đảm bảo độ chân không Hiện thị
trường Việt Nam chưa có thiết bị
- Tồn q trình nhập liệu, tháo sản phẩm, gia nhiệt dầu điều khiển hệ thống PLC
(32)Hình : Thiết bị chiên liên tục công ty Qinhuangdao Tonghai Science & Technology Development Co., Ltd
1Thông số kỹ thuật thiết bị :
2a) Shape dimension: 4900×800×2500 mm 3b)Net weight: 900 Kg
4c) Power: 23.5 KW (AC 380V×3 50Hz) 5d) Steam consumption: 200 Kg/h
6e) Steam pressure: 0.2-0.3 Mpa 7f) Frying temperature: 80-90oC
8g) Vacuum: -0.096~ -0.098 MPa
9h) Frying period: autocontrol and adjustable 10i) Deoiling speed: autocontrol and adjustable 11
1.7 Xử lý dầu sau chiên :
- Dầu sau chiên có nhiều cặn , màu đen, số axit cao, mùi ôi khét, vị đắng, độ
nhớt tăng, …cần phải xử lí trước dùng lại
- Trước tiên người ta tách cặn huyền phù cách lọc, lắng , ly tâm với tốc độ
45.000v/ph Sau đem tẩy màu chất hấp phụ silicagen, infurozit, than hoạt tính …Người ta tẩy mùi đun nóng thiết bị chưng cất 90-100oC chân
không (720-730 mmHg) phun nước có áp suất cao ( có nhiệt độ tương ứng 325-375oC) trực tiếp vào dầu, khuấy giữ nhiệt độ, áp suất ban đầu 3-8 h.
(33)- Dầu sau lọc cặn, tinh chế phương pháp hidrat hoá Đun dầu
thiết bị hở nhiệt độ 60-90oC, phun nước lã hay nước muối 0,25-1,0%, với tỉ lệ 2-10%
lượng dầu, khuấy Nước kết hợp với phần tử háo nước có dầu protein, glucid, thành cặn lắng xuống Ta gạn lấy phần dầu đem trung hoà xút đến độ axit cho phép tái sử dụng
1.8 So sánh điều kiện chiên áp suất chân không chiên áp suất thường: - Hàm ẩm lượng dầu hấp phụ vào sản phẩm :
(a) moisture loss vs frying time (b) oil absorption vs frying time Hình 10 : (a) Thất thoát độ ẩm thời gian chiên
(b) Hấp thụ dầu thời gian chiên
(34)- Màu sắc :
Hình 11: So sánh màu sắc chip khoai tây áp suất chân không áp suất thường : L : lightness
a : green-red chromaticity b : blue-yellow chromaticity - Caáu truùc :
(35) Chip khoai tây chiên áp suất chân không cho màu sắc sáng hơn, độ co thể tích nhiều mềm khoai tây chiên áp suất thường
Thời gian tiêu tốn để chiên sản phẩm hoàn chỉnh
(thời gian chiên)
Loại thiết bị : thiết bị chiên liên tục tốc độ băng tải
và nhiệt độ dầu định thời gian chiên
- Ngồi có mặt chất gây ô nhiễm ảnh hưởng đến q trình chiên Nó làm
ảnh hưởng đến vị ngon, tiêu hố, chuyển hóa thực phẩm chiên
So sánh phương pháp chiên áp suất thường chiên chân không :
Bảng : So sánh phương pháp chiên áp suất thường chiên chân không
Đối tượng Phương pháp chiên áp suấtthường Phương pháp chiên chânkhông
Dầu
- Dễ bị oxy hóa nhiệt độ chiên cao, tiếp xúc với khơng khí nhiệt độ cao làm tăng q trình hư hỏng dầu
- Lượng dầu tiêu tốn nhiều
- Do thiết bị kín nên tiếp xúc với oxy khơng khí bị hạn chế, nhiệt độ chiên thấp (do chế độ chân khơng), từ làm giảm hư hỏng dầu - Lượng dầu tiêu tốn Sản phẩm - Tổn thất chất dinh dưỡng,
và vitamin nhiệt độ chiên cao
- Dễ xuất dạng hư hỏng :
* Chip sậm màu, cháy đen
- Hạn chế tổn thất dinh dưỡng vitamin nhiệt độ chiên thấp
- Hạn chế dạng hư hỏng :
(36)* Tăng gãy vỡ va đập với thiết bị chuyển động tổn thất sản lượng tạo nhiều phế phẩm
mặt chịp mịn, mềm * Chip gãy vỡ
Năng lượng
- Khi tính tổng lượng cho tồn q trình chiên, chiên liên tục có ưu điểm tiết kiệm lượng giảm tối trình tổn thất
- Năng lượng thất thoát mẻ lớn cần nhiều chi phí lượng
Năng suất
- Cao
- Thời gian tạo khối lượng sản phầm ngắn, : * Tính liên tục
* Thời gian làm giảm ẩm tới tiêu chuẩn nhanh nhiệt độ chiên cao
- Thấp
- Thời gian tạo khối lượng sản phẩm dài, : * Mất thời gian chuẩn bị giai đoạn
* Thời gian giảm ẩm tới tiêu chuẩn thấp nhiệt độ chiên thấp
- Muốn có suất lớn cần tăng khối lượng/mẻ thay đổi thể tích thiết bị
Thiết bị
- So với thiết bị chiên chân không, thiết bị chiên liên tục đơn giản
- Khả tự động hóa cao
- Thiết bị cấu tạo phức tạp, làm việc áp suất chân không nên yêu cầu cao độ bền vỏ thiết bị
- Chỉ thực gián đoạn
Kinh tế - Rẻ tiền - Đắt tiền
2 Sấy :
2.1. Giới thiệu trình sấy :
- Quá trình sấy sử dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm Do lượng nước cịn lại thấp, hàm lượng chất khơ cao nên thực phẩm sau sấy bảo quản lâu điều kiện thường, có giá trị dinh dưỡng cao, chi phí bao gói, vận chuyển, bảo quản giảm - Sấy trình tách nước sản phẩm nhiệt làm cho nước từ trạng thái lỏng
chuyển sang trạng thái thoát khỏi bề mặt sản phẩm Đó q trình khuếch tán nước từ lớp bên bề mặt nước từ bề mặt sản phẩm môi trường xung quanh
(37) Sấy nhân tạo: thực nhờ tác nhân sấy làm nước sản phẩm bốc và nước Quá trình sấy tốn nhiều lượng phương pháp dùng công nghiệp để tách ẩm liên kết khỏi thực phẩm
2.2. Các phương pháp sấy để sản xuất chip khoai tây. - Sấy đôi lưu
- Sấy thăng hoa
2.2.1 Sấy đối lưu
2.2.1.1. Nguyên lý sấy :
- Người ta sử dụng khơng khí nóng để làm tác nhân sấy Lát khoai tây tiếp xúc trực tiếp với khơng khí nóng buồng sấy, phần ẩm nguyên liệu bốc Nguyên liệu cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lưu
- Động lực trình sấy:
Sự chênh lệch áp suất bề mặt nguyên liệu tác nhân sấy, nhờ mà phân tử nước bề mặt nguyên liệu bốc
Sự chênh lệch ẩm bề mặt tâm nguyên liệu, nhờ mà ẩm tâm nguyên liệu khuếch tán vùng bề mặt
(38)2.2.1.2. Ưu điểm nhược điểm trình sấy đối lưu. Nhược điểm
- Khoai tây sản phẩm chịu nhiệt kém, hàm lượng tinh bột nhiều Nên nhiệt độ tác nhân sấy 700C- 900C đường fructose, glucose bắt đầu bị caramel hoá, phản ứng tạo
ra melanoidin, polime hoá hợp chất cao phân tử xảy mạnh
- Do tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy nên sản phẩm sau sấy bị cháy, vitamin khoai tây tổn thất hoàn toàn
- Q trình sấy cịn phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt vật liệu sấy Nếu tốc độ tăng nhiệt nhanh bề mặt mặt khoai tây bị rắn lại ngăn q trình ẩm Ngược lại, tốc độ tăng chậm cường độ ẩm yếu Hệ thống điều nhiệt hệ thống sấy đối lưu lại khó
Ưu điểm:
- Hệ thống thiết bị dễ vận hành, chi phí lượng thấp Địi hỏi cơng nhân có trình độ cao
- Năng suất sấy cao
2.2.2 Sấy thăng hoa.
(39)Hình 13 : Giản đồ pha nước
- Theo giản đồ pha nước, điểm ba (Triple Point) nước tồn đồng thời ba thể: thể rắn, thể lỏng thể khí Nhiệt độ áp suất điểm ba tương ứng bằng: t = 0,0098oC; p = 4,6 mmHg
- Trên giản đồ hình 13 đường BO biểu diễn ranh giới pha rắn pha Tương tự đường OA ranh giới pha rắn pha lỏng cuối đường OK ranh giới pha lỏng pha khí Điểm K gọi điểm tới hạn, ẩn nhiệt hố xem
- Nếu ẩm vật liệu sấy có trạng thái đóng băng điểm F giản đồ, đốt nóng đẳng áp đến nhiệt độ tD tương ứng với điểm D nước thể rắn thực trình thăng hoa DE Cũng giản đồ thấy áp suất thấp nhiệt độ thăng hoa nước bé Do đó, cấp nhiệt cho vật liệu sấy áp suất thấp độ chênh lệch nhiệt độ nguồn nhiệt vật liệu sấy tăng Đứng mặt truyền nhiệt ưu điểm sấy thăng hoa so với sấy chân khơng bình thường
(40)- Quá trình sấy thăng hoa chia làm ba giai đoạn: Giai đoạn làm lạnh:
Trong giai đoạn vật liệu sấy làm lạnh từ nhiệt độ môi trường khoảng 20oC xuống đến nhiệt độ -10÷-40oC Trên hình 14 nhiệt độ vật liệu sấy biểu diễn đường A
Đồng thời giai đoạn khơng gian bình thăng hoa hút chân không áp suất bình giảm xuống Do áp suất giảm nên phần áp suất nước khơng gian bình thăng hoa giảm so với phần áp suất nước lòng vật liệu sấy Điều dẫn đến tượng ẩm từ vật liệu sấy vào khơng gian bình thăng hoa Như kết thúc giai đoạn làm lạnh nhiệt độ vật liệu sấy nhỏ nhiệt độ điểm ba Áp suất bình thăng hoa nhỏ áp suất điểm ba Theo số liệu thực nghiệm có khoảng 10÷15% tồn ẩm khỏi vật giai đoạn
Hìmh 14: Đồ thị nhiệt độ làm việc bình thăng hoa.
A- Nhiệt độ vật liệu sấy; B- Nhiệt độ khay sấy; C- Áp suất bình thăng hoa
Giai đoạn thăng hoa:
(41) Giai đoạn bốc ẩm lại:
Sau giai đoạn thăng hoa, trạng thái nước vật liệu sấy nằm điểm ba nên ẩm vật liệu sấy trở dạng lỏng Vì áp suất bình thăng hoa trì bé áp suất khí trời nhờ bơm chân không vật liệu sấy tiếp tục gia nhiệt nên ẩm không ngừng biến từ dạng lỏng lên dạng vào khơng gian bình thăng hoa Như giai đoạn bốc ẩm cịn lại q trình sấy chân khơng bình thường
Như vậy, sấy thăng hoa mối quan hệ nhiệt độ áp suất quan trọng Khi áp suất thấp nhiệt độ sấy thăng hoa giảm, thực tế khó đạt độ chân khơng thấp, để lựa chọn chế độ sấy thích hợp, bảng 10 cho mối quan hệ áp suất nhiệt độ thăng hoa nước đá
Bảng 10 : Quan hệ áp suất nhiệt độ thăng hoa nước đá
Áp suất Nhiệt độ
mmHg N/m2 oC
4,6 613,333 0,0098
1 133,333 -17,5
0,1 13,333 -39,3
0,001 0,133 -57,6
2.2.2.2. Ưu điểm – nhược điểm trình sấy thăng hoa: Ưu điểm:
Quá trình dịch chuyển ẩm sấy thăng hoa khác với trình dịch chuyển ẩm hệ thống sấy khác làm việc áp suất khí Khi thăng hoa phân tử nước khơng va chạm nhau, nhờ mà sấy thăng hoa có ưu điểm lớn bảo tồn chất lượng sinh học sản phẩm sấy:
- Giữ mùi thơm, hương vị, vitamin protein
- Giữ nguyên hình dạng màu sắc ban đầu sản phẩm
- Một yếu tố bật khác sấy thăng hoa cấu trúc cứng rắn tạo q trình lạnh đơng, ngăn cản biến dạng cấu trúc sau sấy Đây lý giải thích sản phẩm sấy thăng hoa có đặc tính hút nước trở lại nhanh so với sản phẩm sấy thông thường
- Sản phẩm hút nước trở lại hồn tồn khoảng ÷ phút giữ lại hình dạng cấu trúc ban đầu
- Quá trình sấy thăng hoa tạo sản phẩm ổn định với thời gian bảo quản lâu - Các sản phẩm sấy thăng hoa bền khoảng nhiệt độ rộng, mà không cần hệ thống phân phối lạnh phức tạp
(42)Nhược điểm:
(43)Phần 4: CÁC SẢN PHẨM CHIP KHOAI TÂY LÁT
(44)
Hình 15 : Các sản phẩm chip khoai tây lát
Sản phẩm khoai tây sau chiên xong phải đạt tiêu :
1 Chỉ tiêu cảm quan :
- Sản phẩm chip khơng nên có q 15% sản phẩm bị khuyết tật , bao gồm sản phẩm bị cháy, gẫy vỡvà kích thước khơng phù hợp
- Sản phẩm cuối dạng lát mỏng, giòn, vàng tươi,có mùi khoai tây đặc trưng,hấp phụ daàu
Bảng 11 : Chỉ tiêu cảm quan
STT CHỈ TIÊU ĐẶC TÍNH CẢM QUAN
1 Hình dạng bên ngồi Chip khoai tây phải có hình dạng theo khuôn mẫu, vân hoa rõ nét, không biế dạng, gẫy vỡ,…
2 Trạng thái cấu trúc Giòn, xốp, không sống, không bị ỉu chai cứng,
3 Mùi vị Thơm mùi khoai tây, bơ đặc trưng sản phẩm, mùi lạ, hư hỏng
4 Màu sắc Màu vàng đặc trưng bánh đồng đều, khơng có vết cháy đen,
5 Tạp chất lạ Không có
2 Chỉ tiêu hố lý :
Sản phẩm khoai tây sau chiên xong phải đạt tiêu Bộ Y Tế quy định :
- Độ ẩm (TCVN5932-1995)
(45)Như sản phẩm khoai tây lát chiên giòn : - Độ ẩm 1,8 -2%
- Hàm lượng chất béo sản phẩm khoảng 20%
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Edmund W.Lusas, Lloyd W.Rooney, “Snack food processing”, Technologic Publishing Company, Copyright 2001
2 Samuel.A.Matz, “Snack food technology”, NXB: Van.Nostran.Reinhold, năm 1993 Nguyễn Văn Tiếp - Qch Đình - Ngơ Mỹ Văn “ Kỹ thuật sản xuất đồ hộp rau “
Nhà xuất Thanh niên
4 Lê Văn Việt Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2010
5 Lê Bạch Tuyết (chủ biên), Các q trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm, NXB Giáo dục, 1994
(BeMiller & Whistler, 1996