Qúa trình trộn và tạo hình

CHƯƠNG QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN VÀ TẠO HÌNH QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN KHÁI NIỆM Phối trộn q trình qua thu đƣợc hỗn hợp đồng từ hai nhiều thành phần (components) cách phân tán thành phần vào thành phần cịn lại - Thành phần lớn đơi gọi pha liên tục - Thành phần nhỏ đƣợc gọi pha phân tán (Chú ý khơng hàm ý nhũ tƣơng hóa) Q TRÌNH PHỐI TRỘN Tác dụng q trình - Khơng có tác dụng bảo quản - Là q trình hỗ trợ để thay đổi chất lƣợng cảm quan thực phẩm Kết hợp thành phần để đạt đƣợc tính chất chức hay tính chất cảm quan Ví dụ: phát triển cấu trúc khối bột nhào kem; điều khiển tinh thể hóa đƣờng … Q TRÌNH PHỐI TRỘN PHỐI TRỘN CHẤT RẮN - Với thành phần rắn riêng biệt, khó để đạt đƣợc hỗn hợp đồng hoàn toàn - Các yếu tố ảnh hƣởng tới mức độ phối trộn: + Kích thƣớc tƣơng đối thành phần, hình dạng khối lƣợng riêng thành phần + Hàm ẩm, tính chất bề mặt thành phần + Khuynh hƣớng kết tập vật liệu + Mức độ hiệu thiết bị phối trộn thành phần QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN PHỐI TRỘN CHẤT RẮN HIỆN TƢỢNG PHẢN PHỐI TRỘN - Trong suốt trình phối trộn, khác tính chất gây tƣợng phản phối trộn (unmixing) hay phân tách thành phần - Trong số hỗn hợp, đồng đạt đƣợc sau thời gian thực nhƣng sau diễn phản phối trộn Cần ý đến thời gian phối trộn QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN PHỐI TRỘN CHẤT RẮN PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH SỰ THAY ĐỔI VỀ THÀNH PHẦN CỦA HỖN HỢP – TÍNH TỐN ĐỘ LỆCH CHUẨN Độ lệch chuẩn đƣợc tính theo cơng thức: m    2   n   c  c  (9.1) Trong đó: σm : độ lệch tiêu chuẩn n : số mẫu c : nồng độ thành phần mẫu c : nồng độ trung bình thành phần toàn hỗn hợp ! Độ lệch chuẩn xác định đƣợc thấp độ đồng sản phẩm cao QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN PHỐI TRỘN CHẤT RẮN CHỈ SỐ PHỐI TRỘN Một số số phối trộn đƣợc xác định, dùng để kiểm tra đƣợc phạm vi phối trộn để so sánh thiết bị phối trộn khác M1 = (σm - σ∞ )/ (σ0 – σ∞ ) (9.2) M2 = (lg σm - lgσ∞ )/ (lgσ0 – lgσ∞ ) (9.3) M3 = (σm2 - σ∞2 )/ (σ02 – σ∞2 ) (9.4) Trong đó: σm : độ lệch chuẩn mẫu đƣợc lấy trình phối trộn σ∞ : độ lệch chuẩn mẫu phối trộn “hoàn hảo” σ0 : độ lệch chuẩn mẫu thời điểm bắt đầu phối trộn QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN PHỐI TRỘN CHẤT RẮN CHỈ SỐ PHỐI TRỘN σ0 đƣợc xác định sử dụng công thức:   V1 1  V1  (9.5) Trong đó: V1 : thể tích hay khối lƣợng trung bình thành phần hỗn hợp QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN PHỐI TRỘN CHẤT RẮN CHỈ SỐ PHỐI TRỘN + Trên thực tế, phối trộn hồn hảo (σ0 = 0) khơng thể đạt tới đƣợc Nhƣng thiết bị phối trộn hiệu thiết bị có giá trị thấp sau thời gian phối trộn thích hợp + Chỉ số phối trộn M1đƣợc sử dụng phối trộn thành phần có khối lƣợng tƣơng đối ngang và/hoặc phối trộn với tốc độ tƣơng đối thấp + M2 đƣợc sử dụng lƣợng nhỏ thành phần đƣợc phối trộn với lƣợng lớn thành phần khác và/hoặc phối trộn tốc độ cao + M3 đƣợc sử dụng cho chất lỏng, chất rắn nhƣ cách M1 QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN PHỐI TRỘN CHẤT RẮN THỜI GIAN PHỐI TRỘN Thời gian phối trộn liên quan tới số phối trộn theo công thức: lnM = -Ktm (9.6) Trong đó: K: số tốc độ phối trộn, thay đổi theo loại thiết bị phối trộn chất thành phần tm: thời gian phối trộn 10 QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN SỬ DỤNG CHO CHẤT LỎNG CÓ ĐỘ NHỚT THẤP VÀ TRUNG BÌNH - Với loại thiết bị này, sử dụng loại cánh khuấy (hình 9.6) khác nhau, lắp thùng có khơng có chắn - Mỗi loại cánh khuấy có ƣu nhƣợc điểm riêng (bảng 9.1) 30 QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN SỬ DỤNG CHO CHẤT LỎNG CĨ ĐỘ NHỚT THẤP VÀ TRUNG BÌNH (b) (a) (c) Hình 9.6 Các loại cánh khuấy (a): cánh khuấy phẳng; (b): cánh khuấy dạng đĩa; (c) : cánh khuấy chân vịt 31 QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN SỬ DỤNG CHO CHẤT LỎNG CĨ ĐỘ NHỚT THẤP VÀ TRUNG BÌNH Bảng 9.1 Ưu điểm hạn chế số loại cánh khuấy Loại Ưu điểm Hạn chế Cánh khuấy phẳng Dòng xuyên tâm quay tốt, rẻ tiền Các dòng trực giao ít, nguy tạo xốy nước cao tốc dộ lớn Cánh khuấy nhiều phẳng Tạo dòng tốt theo Đắt tiền hơn, lượng cần cao phương Cánh khuấy chân vịt Tạo dòng tốt theo phương Đắt tiền cánh khuấy phẳng Cánh khuấy tuốc bin Khuấy trộn tốt Đắt tiền nguy gây bám quanh cánh khuấy 32 QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN CÁC CHẤT LỎNG CÓ ĐỘ NHỚT CAO VÀ CÁC LOẠI PASTE Cũng sử dụng loại cánh khuấy nhƣng có cấu tạo khác so với trƣờng hợp chất lỏng có độ nhớt thấp Ví dụ sử dụng cánh khuấy dạng mỏ neo cổng (hình 9.7) Hình 9.7 Cánh khuấy dạng mỏ neo cổng 33 QUÁ TRÌNH PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN THIẾT BỊ PHỐI TRỘN CÁC CHẤT LỎNG CÓ ĐỘ NHỚT CAO VÀ CÁC LOẠI PASTE - Dạng thiết bị phối trộn có cánh khuấy nằm ngang, hình chữ Z Các cánh khuấy đƣợc làm từ kim loại nặng, đặt máng hình bán cầu kim loại Thông thƣờng, trục cánh khuấy quay ngƣợc chiều nhau, với tốc độ khác (14 – 60 vòng/phút) - Thiết bị phối trộn kiểu hành tinh - Thiết bị phối trộn kiểu vít tải 34 Q TRÌNH PHỐI TRỘN TÁC ĐỘNG TỚI THỰC PHẨM - Khơng có ảnh hƣởng trực tiếp tới giá trị dinh dƣỡng thời hạn bảo quản thực phẩm Tuy nhiên, có ảnh hƣởng gián tiếp, sau phối trộn, thành phần hỗn hợp phản ứng với - Có ảnh hƣởng đáng kể tới tính chất cảm quan tính chất chức thực phẩm Chủ yếu tăng độ đồng sản phẩm phân phối thành phần đặn khối vật liệu Ví dụ: Phối trộn với tác động kéo dài phân tử protein tăng độ mạnh cấu trúc gluten bột nhào để tạo cấu trúc mong muốn bánh mì 35 Q TRÌNH TẠO HÌNH KHÁI NIỆM Tạo hình q trình làm tăng kích thƣớc thực phẩm Trong thực phẩm thƣờng có độ nhớt cao có cấu trúc giống bột nhào đƣợc tạo thành hình dạng kích thƣớc khác Q trình tạo hình thƣờng đƣợc thực sau trình phối trộn 36 QUÁ TRÌNH TẠO HÌNH TÁC DỤNG CỦA QUÁ TRÌNH - Đƣợc sử dụng nhƣ q trình hỗ trợ để làm tăng đa dạng thuận tiện sản phẩm nƣớng, bánh kẹo hay loại snack - Khơng có tác dụng trực tiếp tới thời hạn bảo quản hay giá trị dinh dƣỡng thực phẩm 37 QUÁ TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ - Vấn đề quan trọng kích cỡ thực phẩm sau tạo hình phải đảm bảo - Thiết bị tạo hình có nhiều thiết kế khác nhau, đƣợc chế tạo đặc biệt cho loại sản phẩm Ví dụ nhƣ bánh mì, bánh bích quy, bánh nhân táo, snack hay loại kẹo … 38 QUÁ TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh mì - Thiết bị định dạng khối bột nhào thành hình trụ, sau giãn thành hình dạng ổ bánh theo yêu cầu - Ba giai đoạn bao gồm: + Dàn phẳng thành + Làm xoắn lại + Cuộn trịn – gắn lại 39 Q TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh mì Hình 9.8 Khn dạng trống tạo hình bánh mì 40 Q TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh bích quy Bánh bích quy đƣợc tạo hình phƣơng pháp sau: - Khối bột nhào đƣợc ép vào lỗ hổng đƣợc định dạng trƣớc trục đúc kim loại (hình 9.9) - Sử dụng trục cắt, cắt bột nhào đồng thời in hình lên bề mặt bánh (hình 9.10) - Khối bột nhào đƣợc ép đùn qua loạt khuôn máy cắt dây kim loại (hình 9.11) - Một dải liên tục khối bột nhào đƣợc đùn từ máy ép (tƣơng tự nhƣ máy cắt dây nhƣng khơng có dây cắt), dải bột sau đƣợc cắt dao chuyển động liên tục 41 QUÁ TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh bích quy Hình 9.9 Thiết bị tạo hình bánh bích quy loại khn quay 42 Q TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh bích quy Hình 9.10 Thiết bị tạo hình bánh bích quy loại trục quay 43 Q TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh bích quy Hình 9.11 Thiết bị tạo hình bánh bích quy loại dây cắt 44 ... lại 39 Q TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh mì Hình 9.8 Khn dạng trống tạo hình bánh mì 40 Q TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh bích quy Bánh bích quy đƣợc tạo hình phƣơng... THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh bích quy Hình 9.9 Thiết bị tạo hình bánh bích quy loại khn quay 42 Q TRÌNH TẠO HÌNH THIẾT BỊ Thiết bị tạo hình bánh bích quy Hình 9.10 Thiết bị tạo hình bánh bích... tạo thành hình dạng kích thƣớc khác Quá trình tạo hình thƣờng đƣợc thực sau q trình phối trộn 36 Q TRÌNH TẠO HÌNH TÁC DỤNG CỦA QUÁ TRÌNH - Đƣợc sử dụng nhƣ trình hỗ trợ để làm tăng đa dạng thuận