Khái niệm

Một phần của tài liệu Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến bột dinh dưỡng từ Hàu Thái Bình Dương. (Trang 31)

Nghiền là quá trình chia nhỏ vật liệu rắn thành những vật thể nhỏ hơn. Quá trình nghiền các vật liệu to còn gọi là đập. Quá trình nghiền các vật liệu nhỏ còn gọi là xay.

Đập- nghiền là quá trình cơ học làm cho kích thước hạt rắn nhỏ lại để tăng bề

mặt riêng, tạo điều kiện tôt cho quá trình hòa tan, quá trình truyền nhiệt, chuyển khối và quá trình phản ứng hóa học [10].

Sàng là quá trình cơ học để phân loại hạt nhằm tạo được sản phẩm có cỡ hạt

Quá trình đập nghiền được đặc trưng bằng độ nghiền i, là tỷ lệ giữa kích thước của cục vật liệu trước và sau khi nghiền (đặc trưng bằng đường kính hạt)

d D i =

Trong đó: D- Đường kính cục vật liệu trước khi nghiền, mm d- Đường kính hạt vật liệu sau khi nghiền, mm

Thường kích thước này được xác định bằng kích thước của lỗ sàng khi phân

loại. Dựa vào mức độ nghiền phân loại hạt.

Bảng 2.11: Phân loại hạt [10]. Mức độ nghiền D (mm) D (mm) I Nghiền thô 1500- 300 300- 100 2- 6 Nghiền trung bình 300- 100 50- 10 5- 10 Nghiền nhỏ 50- 10 10- 2 10- 50 Nghiền mịn 10- 2 2- 75.10-3 100 Nghiền keo 10- 75.10-3 75.10-3- 10-4 - 2.5.2. Phương thc đập nghin [10].

Khi đập nghiền vật liệu sẽ nóng lên và tiêu tốn 90% công sử dụng. Quá trình làm gãy vật liệu có thể thay đổi bất lợi, hoặc sự biến dạng giống như quá trình hòa tan. Công tiêu thụ lớn hơn khi vật liệu cứng. Vì vậy cho quá trình đập nghiền người ta cần một tiêu chuẩn để dánh giá, dựa trên cơ sở của chất lượng và hiệu quả kinh kế.

Cho quá trình đập nghiền, người ta phân thành: Chèn ép, đập bổ, chà xát theo

3 cơ chế tác dụng:

- Tác dụng của 2 bề mặt vật cứng: Từng vật liệu hoặc khối vật liệu bị chèn giữa 2 bề mặt nghiền. Năng lượng tiêu hao phụ thuộc vào công làm di chuyển bề mặt nghiền.

- Tác dụng chèn khi vật chuyển động tự do trên bề mặt nghiền: Khi vật chuyển

động trên bề mặt nghiền hoặc chuyển động ngược chiều với môi trường hoặc chuyển

động như không khí hoặc chất lỏng sẽ chịu một lực nén lực này khác với lực đập. Theo tác dụng này công đập nghiền phụ thuộc vào động năng của vật thể, tức phụ thuộc vào vận tốc chuyển động tương đối giữa vật thể và bề mặt tác dụng.

- Tác dụng đập của sóng do môi trường lỏng hoặc khí: Tác dụng này chỉ cho khi nghiền ướt.

Bảng 2.12: Phân loại lực thích hợp ứng cho từng vật liệu nghiền. Cấu trúc vật liệu Đập Chèn, ép Chà xát Va, chạm Bổ, xẻ Rất cứng Thích hợp Thích hợp Cứng bình thường Thích hợp Thích hợp Có giới hạn Thích hợp Mềm Có giới hạn Thích hợp Thích hợp Thích hợp Thích hợp Giòn Thích hợp Thích hợp Có giới hạn Thích hợp Đàn hồi Có giới hạn Thích hợp Dẻo Thích hợp Sợi Có giới hạn Có giới hạn Có giới hạn Thích hợp Không bền nhiệt Thích hợp Có giới hạn 2.5.3. Các thiết b nghin.

Máy nghiền búa M250

Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu đi vào buồng nghiền theo phương tiếp tuyến. Dưới tác dụng của búa quay và các tấm đập, nguyên liệu sẽ bị vỡ nhỏ bằng lực va đập, ma sát. Hạt có kích thước nhỏ hơn lỗ mặt sàng sẽ thoát ra. Hạt có kích thước lớn tiếp tục được nghiền trong buồng nghiền. Độ nhỏ của vật liệu phụ thuộc kích thước lỗ sàng, tốc độ búa. Nếu nghiền mịn thì dùng quạt hút sản phẩm ra.

Cấu tạo: Búa được gắn trên các đĩa. Trong buồng nghiền đặt một sàng hình bán nguyệt có đường kính 250mm. Bột nghiền lọt qua sàng xuống đáy buồng nghiền và được quạt hút vào túi bột đểđưa ra ngoài.

Tốc độ quay của trục nghiền 3000 vòng/phút với kích thước mắt sàng 0,1 - 0,15mm. Năng suất máy phụ thuộc vào đặc điểm của nguyên liệu đem nghiền.

Ưu điểm: Mức độ nghiền cao, nghiền vạn năng, dể vận hành.

Nhược điểm: Ồn ào, nhiều bụi, dao búa chóng mòn, hay rách mặt sàng.

Ứng dụng: nghiền nhỏ và trung bình, nghiền khô.

Máy nghiền bi

Nguyên lý hoạt động: Là loại máy sản xuất tại Đài Loan. Khi nguyên liệu được

đưa vào thùng quay trong đó có nạp bi. Dưới tác dụng của lực ly tâm sinh ra khi thùng quay, các viên bi sẽ bị áp sát vào thùng, sẽ sinh lực ma sát nâng bi lên tới độ cao, sau đó do trọng lượng bản thân, bi sẽ rơi xuống, lớp vật liệu nghiền nhỏ bằng lực va đập và chà

sát của các viên bi. Với bi thanh thì các thanh quay xung quanh nó mà không rơi xuống.

Cấu tạo: Máy nghiền cấu tạo gồm thùng rỗng hình trụ trong, được đặt trên các gối đỡ. Bên trong thùng đựng bi nghiền và vật liệu nghiền. Thùng nghiền quay

được là nhờ hệ thống truyền động đai. Kích thước mắt sàng 0,18 - 1,10mm.

Ưu điểm: Năng suất cao, sản phẩm mịn, đồng đều.

Nhược điểm: Ồn ào, cồng kềnh, tiêu tốn năng lượng khi chạy không tải cao.

Ứng dụng: để nghiền mịn các vật liệu khô hoặc ướt.

Máy xay

Ưu điểm: Cấu tạo đươn giản, gọn, năng suất cao, làm việc chắc chắn, tin tưởng. Nhược điểm: Các bộ phận bị bào mòn nhanh, nhiều bụi và tiêu tốn năng lượng.

PHẦN 3

ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Đối tượng và nguyên vật liệu nghiên cứu

3.1.1. Nguyên liu

Nguyên liệu chính: Hàu Thái Bình Dương được nuôi ở Cát Bà, Hải Phòng và Vân Đồn, Quảng Ninh

Các nguyên liệu phụ bao gồm: Gạo nếp, đậu tương, đậu xanh, đậu tương. Mỗi nguyên liệu phục vụ thí nghiệm đều cùng một lô thu mua cùng một thời điểm. Trước khi sử dụng thì được bảo quản trong điều kiện khô ráo và bao kín để tránh bị vi sinh hại xâm nhập.

Phụ gia bao gồm: Đường, muối, hương vani. Các nguyên liệu được bảo quản trong điều kiện khô ráo, thoáng mát và tránh bịẩm.

3.1.2. Hóa cht

Dung dịch NaOH 0.1N, dung dịch HCl 0.1N, dung dịch Na2CO3 2%, dung dịch Polin Dung dịch glucose, axit dinitrosalisylic (DNS), NaOH 2N, muối sodium potassium tartrat

3.1.3. Thiết b

Máy đo quang phổ UV-VIS

Máy quang phổ UV - VIS vận hành trên cơ sởđo độ hấp thụ ánh sáng đặc trưng cũng như độ truyền quang ở các bước sóng khác nhau, nhờđó kết quả thu được nhanh và chính xác, đặc biệt là việc ứng dụng thiết bị trong ngành đồ uống để xác định thành phần vi lượng cũng như các chỉ tiêu vệ sinh an toàn thực phẩm.

Máy quang phổ UV - VIS được ứng dụng để xác định độ màu của nguyên liệu cũng như bia thành phẩm, thành phần đạm amin, đường khử, hàm lượng β-glucan, polyphenol, hàm lượng chất đắng và diacetyl... Ngoài ra, người ta còn sử dụng phương pháp so màu trong phân tích các kim loại nặng như Cr, As, Zn, Al, Hg,…

Máy sấy bơm nhiệt

Nguyên lý hoạt động: Không khí được quạt hút, hút vào dàn lạnh và được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ đọng sương nên ẩm sẽ ngưng tụ và tách ra khỏi không khí.

Độ ẩm của không khí giảm xuống nhưng do nhiệt độ cũng giảm nên độ ẩm tương đối của không khí sau dàn lanh cao. Không khí tiếp tục dược quạt hút về phía dàn nóng và được gia nhiệt nên độẩm không khí giảm mạnh. Sau đó không khí được đưa về buồng sấy, hấp thụ ẩm của vật sấy. Độ ẩm tương đối của không khí tăng và không khí được hút về dàn lạnh. Chu chình cứ thế nặp lại và tiếp tục.

Cấu tao: Máy sấy bơm nhiệt gồm có buồng sấy và hệ thống máy lạnh nén gồm các thiết bị chính như là: máy nén, thiết bị ngưng tụ, van tiết lưu, thiết bị bay hơi tạo thành chu trình tuần hoàn kín của tác nhân lạnh.

Máy nghiền búa M250 Máy nghiền bi

Máy xay

3.1.4. Dng c

Cân phân tích, bếp điện, cân, thìa, khay xốp, bát, cốc, cối, chày…

3.1.5. Bao bì để bao gói sn phm

Sử dụng loại bao bì PE ( Polyethylen)

3.1.6. Địa đim và thi gian tiến hành nghiên cu

Địa đim nghiên cu

Trung tâm Công nghệ sinh học và Công nghệ thực phẩm Hà Nội Địa chỉ: Khu nhà A4, Đền Lừ 2, Hoàng Mai, Hà Nội.

Thi gian nghiên cu

Từ tháng 12/2013 tới tháng 5/2014

3.2. Nội dung nghiêng cứu

- Nghiên cứu xác định chất lượng của Hàu để chế biến bột dinh dưỡng từ Hàu Thái Bình Dương.

- Nghiên cứu xác định các thông số trong công đoạn nghiền Hàu nhằm đảm bảo độ mịn cho bột dinh dưỡng để hạn chế tổn thất.

+ Nghiên cứu thiết bị nghiền.

+ Nghiên cứu xác định kích thước bột Hàu phù hợp để chế biến bột dinh dưỡng. - Nghiên cứu xác định các thành phần dinh dưỡng trong bột Hàu

- Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn các nguyên liệu cho mục đích tạo ra sản phẩm bột dinh dưỡng.

- Nghiên cứu xây dựng quy trình chế biến bột ding dưỡng từ Hàu Thái Bình Dương. - Xác định các chỉ tiêu vi sinh trong sản phẩm bột ding dưỡng từ Hàu Thái Bình Dương.

- Đánh giá chi phí chế biến sản phẩm.

3.3. Bố trí thí nghiệm

Thí nghim 1: Xác định loi Hàu Thái Bình Dương cho chế biến sn phm bt dinh dưỡng

Tiến hành xác định chất lượng của nguyên liệu Hàu thông qua các chỉ tiêu sau: Chỉ tiêu vật lý: Kích thước, khối lượng con Hàu

Chỉ tiêu hóa học: hàm lượng protein, hàm lượng gluxit, hàm lượng chất khô hòa tan. Từ các kết quả thu được xác định được chất lượng của nguyên liệu đưa vào chế biến sản phẩm bột dinh dưỡng.

Thí nghim 2: Xác định bin pháp nghin phù hp nhm to ra bt hàu có

độ mn theo yêu cu và hn chế tn tht

Tùy từng loại và đặc tính của nguyên liệu, yêu cầu của sản phẩm mà có các chế độ nghiền khác nhau (nghiền thô, nghiền tinh...). Tiến hành khảo sát một số phương pháp làm nhỏ như máy xay, máy nghiền búa, nghiền bi. Trên cơ sở xác định chất lượng của sản phẩm bột như màu sắc, mùi, vị, độ mịn ≤ 0,6mm, tỷ lệ thu hồi sản phẩm để lựa chọn phương pháp làm nhỏ thích hợp.

Công thức CT1 CT2 CT3

Loại máy nghiền Máy xay Nghiền búa Nghiền bi

Thí nghim 3: Xác định kích thước ca bt Hàu sau khi nghin

Tùy vào từng loại, và đặc tính của nguyên liệu, yêu cầu của sản phẩm mà có kích thước của bột khác nhau (0,6mm; 0,3mm; 0,15mm…). Tiến hành khảo sát một số kích thước của lỗ rây như 0,6mm và 0,3mm. Trên cơ sở xác định chất lượng của sản phẩm bột như màu sắc, mùi, vị, độ mịn, tỷ lệ thu hồi, độ hòa tan của sản phẩm để lựa chọn kích thước của lỗ rây thích hợp.

Công thức CT4 CT5

Kích thước lỗ rây (mm) 0,6 0,3

Thí nghim 4: Xác định t l phi trn ca nguyên liu cho mc đích chế biến sn phm bt dinh dưỡng (bt Hàu, bt đậu tương, bt go, bt đậu xanh, gia v)

Dựa vào bảng thành phần dinh dưỡng của nguyên liệu, công thức phối trộn sản phẩm sẽ được tính toán để đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng của người tiêu dùng. Ngoài việc tính sao cho tỷ lệ nguyên liệu đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng còn chú ý tới màu sắc, mùi, vị, độ sánh của bột,…Từ việc tính toán và các yêu cầu đặt ra tôi đưa ra các công thức như sau: Thí nghim 4.1: Xác định t l bt hàu CT Nguyên liệu(%) CT 20 CT21 CT22 CT23 Hàu 3 4 5 7 Đậu tương 15 15 15 15 Gạo 60 60 60 60 Đậu xanh 12 12 12 12 Đường 8 8 8 8

Thí nghim 4.2: Xác định hàm lượng bt đậu tương đểđáp ng hàm lượng protein và hàm lượng lipit trong bt dinh dưỡng.

Sau khi xác định được tỷ lệ của bột hàu, tiếp tục nghiên cứu tỷ lệ bột đậu tương.

CT Nguyên liệu(%) CT 20 CT21 CT22 CT23 Đậu tương 19 17 15 13 Gạo 60 60 60 60 Đậu xanh 12 12 12 12 Đường 8 8 8 8

Thí nghim 4.3: Xác định hàm lượng bt go đểđáp ng lượng gluxit theo tiêu chun ca bt dinh dưỡng.

Sau khi xác định được tỷ lệ của bột hàu và tỷ lệ bột đậu tương tiếp tục nghiên cứu tỷ lệ bột gạo. CT Nguyên liệu(%) CT 20 CT21 CT22 CT23 Gạo 55 60 65 70 Đậu xanh 12 12 12 12 Đường 8 8 8 8

Thí nghim 4.4: Xác định hàm lượng bt đậu xanh để b sung thêm hàm lượng protein và lipit trong bt dinh dưỡng.

Sau khi xác định được tỷ lệ của bột hàu, tỷ lệ gạo và tỷ lệ bột đậu tương tiếp tục nghiên cứu tỷ lệ bột đậu xanh. CT Nguyên liệu(%) CT 20 CT21 CT22 CT23 Đậu xanh 10 11 12 13 Đường 8 8 8 8

Thí nghim 4.5: Xác định hàm lượng gia vđường mui để hài hòa v cho sn phm bt dinh dưỡng

Sau khi xác định được tỷ lệ của bột hàu, tỷ lệ gạo, tỷ lệ bột đậu tương và tỷ lệ đậu xanh tiếp tục nghiên cứu tỷ lệ gia vịđể tạo ra sản phẩm bột dinh dưỡng có vị hài hòa.

CT

Nguyên liệu(%)

CT 20 CT21 CT22 CT23

3.4. Quy trình công nghệ chế biến sản phẩm bột dinh dưỡng từ Hàu Thái Bình Dương

Quy trình sản xuất dự kiến

3.5. Phương pháp nghiên cứu

3.5.1. Phương pháp b sung bt hàu vào bt dinh dưỡng

Dựa vào quy trình công nghệ sản xuất bột dinh dưỡng của các nghiên cứu đi trước và đặc điểm của bột hàu (màu vàng, dạng bột), các mẫu bột dinh dưỡng sẽ được bổ sung bột hàu ở giai đoạn phối trộn.

3.5.2. Phương pháp đánh giá cht lượng sn phm

Chất lượng của sản phẩm được đánh giá bởi chất lượng dinh dưỡng, chất lượng cảm quan và chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm.

Chất lượng dinh dưỡng

Sản phẩm đạt chất lượng dinh dưỡng khi thành phần các chất dinh dưỡng đáp ứng yêu cầu đặt ra và ổn định theo thời gian bảo quản. Các chỉ tiêu dinh dưỡng bao gồm [12].

Con Hàu tươi

Phối trộn Làm chín, làm khô Sơ chế nguyên liệu Nghiền Bảo quản Đóng gói Sản phẩm Nguyên liệu phụ Sơ chế Nghiền Phụ gia Sấy

STT Chỉ tiêu Yêu cầu

1 Độẩm ≤5%

2 Protein 14- 16%

3 Lipit 30- 45%

4 Gluxit 40- 55%

Mặt khác, theo tiêu chí của FAO và WHO thì cho rằng sữa bột phải bảo đảm đủ hàm lượng chất béo sữa từ 26-42% khối lượng, độ ẩm khoảng 5% khối lượng, hàm lượng protein trong sữa đã loại chất béo tối đa đạt 34% khối lượng. Còn đối với thức ăn dạng bột nếu không đạt hàm lượng trên đây chỉđược gọi là bột dinh dưỡng hoặc bột bổ sung năng lượng…

Ngoài ra, theo QCVN 11-3:2012/BYT đối với sản phẩm dinh dưỡng công thức vời mục đích ăn bổ sung cho trẻ từ 6 đến 36 tháng tuổi thì quy định như sau:

Năng lượng

Sản phẩm (pha chế theo hướng dẫn của nhà sản xuất) phải đáp ứng:

Đơn vị Tối thiểu Tối đa

kcal/100 ml 60 85

kJ/100 ml 250 355

Thành phần dinh dưỡng

Sản phẩm (pha chế theo hướng dẫn của nhà sản xuất) phải đáp ứng: - Hàm lượng protein

Đơn vị Tối thiểu (1) Tối đa Ghi chú

g/100 kcal 3,0 5,5 (1) Protein trong sản phẩm có chất lượng dinh dưỡng tương đương với casein; trường hợp sử dụng protein khác có chất lượng dinh dưỡng thấp hơn casein thì hàm lượng protein phải tăng theo tỷ lệ nghịch với chất luợng dinh dưỡng. Chất lượng dinh dưỡng của protein không thấp hơn 85% so với casein.

Có thể bổ sung acid amin thiết yếu để cải thiện giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Trong truờng hợp này, chỉ được bổ sung acid amin thiết yếu dạng đồng phân L với hàm lượng vừa đủ nhằm cải thiện chất lượng protein.

- Hàm lượng lipid

Đơn vị Tối thiểu Tối đa

Cht béo tng s

g/100 kcal 3,0 6,0

g/100 kJ 0,7 1,4

Acid linoleic (dng glycerid)

mg/100 kcal 300 -

mg/100 kJ 71,7 -

- Hàm lượng carbohydrat: Carbohydrat trong sản phẩm phải Phù hợp với tiêu hóa của trẻ từ 6 đến 36 tháng tuổi,

Hàm lượng đáp ứng yêu cầu về năng lượng quy định (tính tới năng lượng từ

Một phần của tài liệu Nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến bột dinh dưỡng từ Hàu Thái Bình Dương. (Trang 31)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(89 trang)