1.1. Phân loại
Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo.
Biến đổi của nguyên liệu: tách cuống, loại trừ những quả không đúng quy cách, sâu bệnh, men mốc, thối hỏng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình: Chủ yếu là do cảm quan con người.
Phương pháp thực hiện:
- Nho được đưa qua băng chuyền và công nhân sẽ tiến hành kiểm tra, lựa chọn ra trái thối, sâu, trái bị côn trùng phá hoại, loại bỏ những vật như rác, lá và các vật lạ khác…
- Những quả không đủ độ chín có thể lưu lại cho đến khi đạt độ chín mới sử dụng. - Còn những quả chín quá cũng có thể được sử dụng nếu chưa có biểu hiện của hư
hỏng.
- Với những quả chỉ hư hỏng một phần thì có thể cắt phần hỏng và sử dụng phần chưa hỏng. Nhất thiết phải loại bỏ những quả đã thối rữa hoàn toàn vì những vết dập nát, thối rữa là cửa ngõ để vi sinh vật xâm nhập và phát triển.
- Thực hiện phân loại thủ công trên băng tải con lăn
Thiết bị
Tạo đông
Mứt jam nho
Hình 6 : Công nhân lựa chọn phân loại nho bằng thủ công
Nguyên tắc hoạt động của thiết bị:
- Băng tải chuyển động mang theo nho, công nhân đứng dọc theo băng tải và lựa chọn theo kinh nghiệm.
- Băng tải con lăn có khả năng lật mọi phía của quả nhờ đó có thể dễ dàng phát hiện những vết hư.
Thông số công nghệ
- Bề rộng băng tải: 60 – 70 cm - Chiều dài băng tải
- Vận tốc băng tải: 0,12 – 0,15m/s - Vận tốc run của băng tải
1.2. Rửa
Mục đích công nghệ: chuẩn bị cho quá trình chế biến
- Nhằm loại bỏ bụi bặm, đất cát, rác rưởi dính hoặc theo nguyên liệu vào dây chuyền, nhờ đó loại bỏ được phần lớn vi sinh vât bám trên nguyên liệu.
- Rửa còn nhằm mục đích loại bỏ một số chất hóa học gây độc hại được ứng dụng trong kỹ thuật nông nghiệp, thuốc trừ sâu…
Các biến đổi nguyên liệu
- Trong quá trình rửa không có sự biến đổi về mặt hóa học, hóa sinh và hóa lý. - Vật lý: giảm nhẹ khối lượng
- Sinh học: giảm lượng vi sinh vật.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình:
- Nước rửa: Phải đạt yêu cầu vệ sinh và độ cứng ( không quá 2mg đương lượng/ lít), lượng Cl2 còn lại trong nước tráng là 3 ÷ 5 mg/l.
- Thời gian ngâm rửa: không đươc kéo d
Phương pháp thực hiện: gồm 2 giai đoạn: ngâm và rửa xối.
- Đầu tiên quả sẽ được đưa vào bồn ngâm sau đó được băng chuyền chuyển vào hệ thống xối tưới của máy ngâm rửa xối tưới.
- Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, làm chất bẩn mềm, bong ra, tạo điều kiện cho quá trình rửa dễ dàng.
- Dung dịch ngâm có thể là nước thường, nước nóng hay dung dịch kiềm. Có thể ngâm tĩnh hay ngâm động. Thời gian ngâm được rút ngắn để giảm tổn thất chất dinh dưỡng.
- Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun (p = 2 ÷ 3atm) hay vòi hoa sen để xối.
- Nước ra lại phải là nước sạch, lượng Cl2 còn lại trong nước tráng là 3 ÷ 5 mg/l. - Tùy nguyên liệu và độ nhiễm bẩn của nguyên liệu mà ta có thể rửa một hoặc nhiều lần, với nhiều phương pháp rửa tương ứng.
Thiết bị: máy ngâm rửa xối tưới.
Thông số công nghệ:
• Lượng nước rửa: 1,5 – 2 m3
• Nước/1tấn nguyên liệu
• Thời gian rửa: 3-10 phút
• Áp suất vòi phun: 2 – 3 at
• Nhiệt độ nước rửa: nhiệt độ thường
• Vận tốc khí thổi
- Tác dụng cọ rửa là không khí được quạt gió thổi vào làm cho nước và nguyên liệu bị đảo trộn.
- Các tạp chất bám bên ngoài sẽ được tách ra. Đồng thời các vật nhẹ như lá, rác… sẽ nổi trên mặt nước.
- Còn quả theo băng chuyền tiếp tục qua bộ phận xối là hệ thống hoa sen. - Nước xối sạch quả và quả theo băng chuyền qua bộ phận khác.
Hình 7: Hệ thống xối nước bằng vòi hoa sen 1.3. Chà:
Mục đích công nghệ:
- Khai thác: làm nhỏ và đồng nhất nguyên liệu, thu nhận bột chà chứa dịch quả và thịt quả mịn trên rây, loại bỏ những phần không có hoặc có giá trị dinh dưỡng kém ra khỏi khối nguyên liệu như xơ, thạch bào.
- Nho được đem đi chà để lấy dịch puree chuẩn bị đem nấu. Loại bỏ phần xơ trong thành phần quả - các phần tử có kích thước lớn là nguyên nhân làm cho sản phẩm bị tách lớp. Do đó quá trình chà cũng làm cho nguyên liệu đồng nhất về trạng thái và thành phần để quá trình chế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng cũng như giá trị cảm quan của sản phẩm puree sau khi chà chứa khoảng 10 – 15% hàm lượng chất khô.
Các biến đổi
Vật lý:
- Giảm khối lượng , tăng độ mịn.
- Thịt quả bị giảm kích thước đến khoảng 0,5 ÷ 0,75 mm, tế bào bị phá vỡ triệt để mất tính thẩm thấu làm cho dịch bào còn sót lại thoát ra ngoài tế bào nguyên liệu.
- Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát.
Hóa lý: chuyển từ dạng rắn sang dạng paste.
Hóa học: không có biến đổi nào sâu sắc.
- Trong quá trình chà, thịt quả tiếp xúc nhiều với không khí, có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa làm biển màu nguyên liệu, nhưng nhờ nguyên liệu đã được qua chần, nên các enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa khử bị vô hoạt, do đó biến đổi hóa học là không đáng kể .
Hóa sinh: giải phóng các enzyme oxy hóa khử (catalase, dehydrogenase, …), thủy phân ( pectinesterase, polymethylgalacturonase,…), enzyme ascorbinoxydase xúc tác quá trình oxy hóa acid ascorbic thành dạng khử hidro.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình:
- Độ cứng của nguyên liệu, số vòng quay của bộ phận chà, góc nghiêng của cánh chà, khe hở giữa cánh chà và mặt rây, trạng thái mặt rây, nhiệt độ nguyên liệu. - Trong quá trình chà phải điều chỉnh máy chà để đảm bảo năng suất, hiệu suất và
chất lượng bột chà bằng cách:
Điều chỉnh số vòng quay của bộ phận chà; khi tăng số vòng quay thì năng suất chà tăng và hiệu suất chà cũng tăng. Tuy nhiên, các máy chà thường có số vòng quay cố định, ít có máy điều chỉnh được số vòng quay.
Điều chỉnh góc nghiêng của cánh chà; bã khô quá thì tăng góc nghiêng để bã chà ra nhanh hơn. Bã chà ướt quá thì giảm góc nghiêng.
Điều chỉnh khe hở giữa cánh chà và mặt rây; bã khô quá thì tăng khoảng cách khe hở, bã ướt quá thì giảm khoảng cách khe hở, thường khoảng cách này là 0,5 – 3 mm.
- Để máy hoạt động tốt phải đưa nguyên liệu vào máy liên tục và đồng đều, nhiệt độ nguyên liệu cố định va trạng thái mặt rây tốt (tỷ lệ lỗ rây bị tắc là thấp).
Phương pháp thực hiện:
- Tạo ra một lực cơ học cần thiết (lực ma sát, lực ly tâm) lên nguyên liệu, làm cho nguyên liệu văng ra rồi ép mạnh vào mặt rây có đục lỗ nhỏ (lỗ rây có thể có nhiều kích cỡ). Như vậy sẽ phân chia nguyên liệu thành 2 phần: phần qua lưới rây là bột chà - puree chứa dịch và thịt trái mịn, phần còn lại thải ra là bã chà. Có thể hồi lưu hoặc tách bỏ bã chà.
- Trong khi chà phải kiểm tra bã chà, bã chà nếu ướt quá sẽ làm giảm hiệu suất chà, vì trong bã chà còn lại nhiều thịt quả; nhưng bã chà khô quá tức là có phần xơ lẫn bột chà, như vậy chất lượng puree sẽ không đạt.
- Quá trình chà tạo sự tiếp xúc nhiều giữa sản phẩm và không khí, vì vậy khả năng sản phẩm bị oxy hóa làm biến màu là rất cao, để hạn chế có thể sử dụng các chất chống oxy hóa như vitamin C hoặc chà trong môi trường khí trơ.
Hình 8: Máy chà cánh đập
1. Máng xoắn tải nguyên liệu; 2. Phễu nhận; 3. Bơi chèo; 4.Cánh đập; 5. Trục quay; 6. Mặt rây; 7. Cửa tháo bã.
- Thường dùng máy chà cánh đập loại 1, 2 hay 3 tầng lưới tùy theo yêu cầu về độ mịn.
- Năng suất và hiệu suất chà không chỉ phụ thuộc vào kích thước lỗ chà mà còn phụ thuộc vào tốc độ, vị trí, khoảng cách giữa lưới chà và cánh đập.
- Máy chà có 2 bộ phận chủ yếu:
Bộ phận chà gồm có trục quay làm bằng thép không gỉ, gắn các cánh đập bằng gỗ có nẹp cao su, hoặc cánh đập thép, hoặc các roi thép. Cánh đập lắp nghiêng so với đường sinh của trục quay một góc 1,5 – 20. Do có góc nghiêng này mà nguyên liệu di chuyển theo đường xoắn ốc và bã được đưa ra ngoài ở cuối máy. Vận tốc của trục quay là khoảng 700 rpm.
Rây tròn cố định bằng thép không gỉ (để đảm bảo chất lượng nguyên liệu không bị đen, ít tổn thất vitamin C), có đục nhiều lỗ nhỏ. Với nước quả đục, thường dùng lỗ rây 0,5 – 0,75mm.
1.4. Phối trộn,gia nhiệt
Mục đích công nghệ: chế biến.
- Quá trình phối trộn sẽ điều chỉnh thành phần hóa học của sản phẩm. Trong quá trình phối trộn các nguyên liệu khác nhau sẽ được cho vào theo một tỷ lệ xác định để tạo ra sản phẩm đạt chỉ tiêu chất lượng hóa lý và cảm quan theo yêu cầu.
Các biến đổi của nguyên liệu:
- Vật lý: có sự tăng nhiệt độ do trao đổi nhiệt với nước bên ngoài lớp vỏ áo, đồng thời tỷ trọng và độ nhớt của hỗn hợp cũng sẽ tăng lên.
- Hóa học: nho được phối trộn với các nguyên liệu phụ theo tỷ lệ xác định; do đó thành phần hóa học của hỗn hợp sau khi phối trộn sẽ thay đổi so với nguyên liệu ban đầu.
- Hóa lí: sự hòa tan đường, acid citric dạng tinh thể vào dịch nho, ngoài ra không khí cũng có thể bị hòa tan vào trong quá trình khuấy trộn.
- Hóa sinh: lúc này các enzyme vẫn chưa bị vô hoạt, nên phản ứng hóa sinh vẫn còn có thể xảy ra.
- Sinh học: việc tăng đột ngột nồng độ chất khô sẽ làm giảm tốc độ phát triển của vi sinh vật.
Thiết bị:
Thiết bị phối trộn nồi hai vỏ, gia nhiệt bằng hơi nước, có cánh khuấy, xả liệu ở đáy nồi. Các loại phụ gia được hòa tan thành dung dịch rồi bơm định lượng vào thiết bị phối trộn.
Hình 9: Thiết bị phối trộn nồi hai vỏ
Puree có độ ẩm khá cao. Quá trình phối trộn sử dụng đường saccharose dạng hạt để hòa tan vào dịch puree để làm hàm lượng chất khô của puree đạt 50-600Bx, nhiệt độ phối trộn khoảng 40-600C.
- Tỉ lệ phối trộn: puree nho : đường = 1: 0,8
- Thời gian phối trộn : 10-15 phút
- Nhiệt độ phối trộn: 40 -600C.
- Tốc độ cánh khuấy: 700 rpm
- Đường kính cánh khuấy
1.5. Rót bao bì:
Mục đích công nghệ:
- Bảo quản: tránh nhiễm vi sinh vật nhờ nhiệt độ cao, tạo độ chân không trong bao bì giảm lượng không khí còn lại trong khoảng không của bao bì.
- Hoàn thiện: tăng giá trị thương mại cho sản phẩm.
Các biến đổi:
- Tăng tính an toàn vệ sinh thực phẩm.
- Không ảnh hưởng nhiều đến các tính chất khác của sản phẩm.
Phương pháp thực hiện:
- Có thể sử dụng các loại bao bì khác nhau: lọ thủy tinh hoặc nhựa.
- Trước lúc rót bao bì, bao bì cần được rửa sạch, khử trùng bằng hơi nước và đưa ngay đến bộ phận chiết rót để rót sản phẩm ngay, tránh nhiễm bẩn lại. Sau khi rót sản phẩm sẽ tiến hành đóng nắp và dán nhãn.
- Nhiệt độ chiết rót trên 80oC
Hình 10: Thiết bị rót nóng sản phẩm đặc
Nguyên lý hoạt động: Khi lọ vào bàn (7) chạm vào tay gạt, qua hệ thống lò xo đòn bẩy, làm cho bánh xe (10) di chuyển theo đường ray (11). Khi ấy xilanh (4) sẽ thông với ống rót (8) và sản phẩm được pittông (5) đẩy vào lọ. Nếu không có hộp, bánh xe lăn theo đường ray (12), pittông (9) không nâng lên, và sản phẩm bị pittông (5) ép sẽ theo lỗ (6) mà trở lại thùng chứa (1). Cả hệ thống quay quanh trục (2), trừ đáy (3) của thùng chứa.
- Mứt jam thường được chứa đựng trong các lọ thủy tinh với kích thước tiêu chuẩn, lọ thủy tinh phải được thanh trùng trước khi đưa vào quy trình sản xuất. Sau khi rót, lọ phải được ghép nắp kín để giảm thiểu sự xâm nhập của các yếu tố ở môi trường ngoài.
Thông số công nghệ:
- Nhiệt độ rót khoảng 80 0C.
1.6. Tạo đông
Mục đích công nghệ: hoàn thiện tạo cấu trúc gel cho sản phẩm.
- Vật lý: nhiệt độ sản phẩm giảm nhanh, thay đổi cấu trúc sản phẩm sang dạng gel, thay đổi tỉ trọng sản phẩm.
- Hóa lý: hình thành cấu trúc gel bằng cách tạo thành các liên kết ngang giữa các sợi polysaccharide, các thành phần khác được nhốt trong mạng gel.
Thiết bị: sản phẩm sau khi được rót vào bao bì sẽ được chuyển vào phòng tạo đông, đó là phòng có nhiệt độ thấp, và sản phẩm được giữ yên không dịch chuyển trong thời gian cần thiết.
Thông số công nghệ: - Nhiệt độ tạo đông 18-20oC
- Thời gian là 24-48h
B. Qui trình 2:
2.1. Phân loại-tách cuống
- Phân loại: nhằm phân chia nguyên liệu thành các phần có tính chất giống nhau, có cùng kích thước, hình dáng, màu sắc, trọng lượng... để có chế độ xử lý thích hợp cho từng loại và giúp thành phẩm có phẩm chất được đồng đều.
- Quá trình phân loại – tách cuống ở đây nhằm mục đích tách rời các chùm nho thành từng trái nho riêng lẻ, có thể chấp nhận còn sót lại một ít cuống nho.
Các biến đổi của nguyên liệu:
- Vật lý: Đây là biến đổi chủ yếu. Nho sẽ trở nên đồng đều về độ chín, nhằm chuẩn hóa nguyên liệu, đảm bảo nguyên liệu đạt được độ đồng nhất về hình dạng, màu sắc. Nhiệt độ của trái cũng sẽ tăng nhẹ do ma sát.
- Hóa học: việc tách cuống sẽ làm trái nho bị tổn thương, từ đó có thể dẫn tới việc tổn thất một ít chất dinh dưỡng.
- Sinh học: trái nho bị tổn thương sẽ làm tăng cường độ hô hấp, đồng thời tăng nguy cơ nhiễm vi sinh vật.
- Hóa sinh: việc trái nho bị tổn thương, giải phóng enzyme xúc tác các phản ứng hóa sinh (phản ứng oxy hóa,…) Thông số công nghệ: - Vận tốc bàn rung - Tốc độ băng tải - Tần số rung - Vận tốc trục quay
Hình 11 : Thiết bị: Máy MOG sorter- Thiết bị phân loại tách cuống tự động
Mục đích công nghệ:
Quá trình này sẽ phá vỡ mô và tế bào nho để giải phóng dịch bào và các chất chiết, đồng thời tách bỏ một phần cuống nho ra khỏi hỗn hợp nguyên liệu sau khi nghiền xé
Các biến đổi của nguyên liệu :
-Vật lý: các biến đổi vật lý giữ vai trò quan trọng nhất
+ Nguyên liệu giảm kích thước, màng tế bào nho bị phá vỡ và tạo cho dịch bào thoát ra ngoài
+ Nhiệt độ của nguyên liệu tăng nhẹ do ma sát
o Hóa lý: có sự hòa tan oxy từ môi trường không khí vào trong dịch nho
- Hóa học và hóa sinh: một số hợp chất polyphenol sẽ bị oxy hóa
- Sinh học: khi dịch bào được giải phóng,hệ vi sinh vật trên nguyên liệu sẽ dễ hấp thu cơ chất và phát triển.
:
Hình 12: Thiết bị nghiền xé
Cô đặc là làm bốc hơi nước của sản phẩm bằng cách đun sôi. Quá trình cô đặc được sử dụng nhiều trong công nghiệp đồ hộp để sản xuất cà chua cô đặc, mứt, nước