3. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ T ÀI
1.4.QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG VÀ TRỮ ĐÔNG KHOAI TÂY
1.4.1 Tổng quan [9], [12], [13]
Hiện nay làm lạnh là phương pháp kĩ thuật thích hợp nhất cho công
nghiệp chế biến và bảo quản rau quả. Quá trình này không những kìm hãm được
sự biến đổi về hóa, lý, sinh học mà còn có tác dụng làm tăng phẩm chất của một
số nguyên liệu rau quả như trái cây tích tụ được nhiều pectin hơn, mềm hơn (do
pectin hòa tan được trong nước), tăng tích tụ lượng đường chuyển hóa nên tăng
giá trị hấp thu tiêu hóa của một số loại rau quả.
Tuy nhiên phương pháp làm lạnh chỉ duy trì chất lượng nguyên liệu trong vài ngày đến vài tuần. Muốn bảo quan rau quả lâu hơn, vài tháng đến vài năm,
lạnh đông và trữ đông tỏ ra hiệu quả hơn. Rau quả lạnh đông giữ được lâu nên công nghiệp lạnh đông rau quả đã phát triển mạnh để tăng khối lượng và thời
gian dự trữ của nguyên liệu và bán phế phẩm.
Lạnh đông là hệ thống hoạt động trong đó nhiệt độ của nguyên liệu giảm
xuống dưới nhiệt độ đóng băng và tương xứng với độ hạ nhiệt độ của nước khi
hình thành tinh thể đá. Nhiệt độ của nguyên liệu trong quá trình lạnh đông thường được giảm xuống đến -180C ứng với khoảng 86% nước trong nguyên liệu
hình thành tinh thể đá. Ở độ ẩm còn lại của nguyên liệu là 14% hoạt động của vi
sinh vật bị ức chế ngay cả đối với loài phát triển ở nhiệt độ và độ ẩm thấp như
nấm mốc.
1.4.2. Các phương pháp lạnh đông.
* Lạnh đông chậm
Khi lạnh đông chậm nhiệt độ không khí khoảng -250C và tốc độ đối lưu
giờ. Số tinh thể đá hình thành trong gian bào và tế bào rất ít và có kích thước lớn,
gây nên sự cọ xát giữa các tinh thể đá lớn sẽ làm rách màng tế bào, phá hủy cấu
trúc mô tế bào của sản phẩm. Đối với sản phẩm dạng này khi đưa ra tan giá sẽ
xảy ra sự rỉ dịch do màng tế bào rách, làm giảm chất lượng sản phẩm, giảm giá
trị dinh dưỡng, dễ bị nhiễm vi sinh vât và có khi giảm đến 50% giá trị thương
phẩm so với sản phẩm tươi sống.
Ngày nay phương pháp lạnh đông chậm không được sử dụng vì mục đích
kéo dài thời gian bảo quản. Tuy nhiên đối với một số loại rau quả dự trữ cho chế
biến nước quả, lạnh đông chậm với sự hình thành tinh thể lớn, phá vỡ cấu trúc tế
bào, tạo thuận lợi cho quá trình tách ép dịch quả là điều rất được quan tâm.
* Lạnh đông nhanh
Khi lạnh đông nhanh số lượng tinh thể đá tạo ra nhiều và nhỏ, các mô (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
không bị phá hủy nên hạn chế được sự rỉ dịch khi tan giá. Đồng thời vitamin,
màu sắc, hương vị của rau quả cũng được bảo vệ tốt hơn. Có thể giữ được trên 95% phẩm chất tươi sống của rau quả. Để đạt được sản phẩm lạnh đông nhanh
cần đảm bảo các điều kiện sau đây:
+ Nhiệt độ môi trường phải thấp hơn -350C.
+ Vận tốc đối lưu của không khí khoảng 3-5m/s, của môi trường lỏng
khoảng 1m/s.
+ Nhiệt độ quá lạnh của sản phẩm phải <= -60C.
Quá trình đóng băng sản phẩm phải xảy ra cùng lúc trong tế bào và ngoài
gian bào để hạn chế sự dịch chuyển nước từ trong tế bào ra gian bào.
* Lạnh đông cực nhanh
Kỹ thuật lạnh đông nhanh được phát triển từ năm 1927. Ngày nay , kỹ
thuật tiên tiến cho phép lạnh đông cực nhanh các sản phẩm trong CO2 lỏng, Nitơ
lỏng và các khí hóa lỏng khác. Thời gian lạnh đông cực nhanh sản phẩm chỉ
trong khoảng 5-10 phút, tức là chỉ bằng 1/6 thời gian làm lạnh đông nhanh. Do
thời gian lạnh đông rất nhanh nên năng suất lạnh đông tăng 40-50 lần so vơi
đông cực nhanh vẫn giữ nguyên vẹn tính chất tươi sống của rau quả. Với phương
pháp này rau quả tiếp tục sống và phát triển sau khi tan giá và làm ẩm thích hợp.
1.4.3. Biến đổi của khoai tây trong quá trình lạnh đông và trữ đông
* Cấu trúc khoai tây
Quá trình lạnh đông và trữ đông khoai tây gây ra một số biến đổi không
mong muốn như: tế bào bị phá hủy do tinh thể đá chèn ép, tế bào mất khả năng
hoạt động sống, tính bán thẩm thấu và làm suy giảm khả năng trao đổi chất..
Trong suốt quá trình lạnh đông chậm, số lượng tinh thể đá trong gian bào
tăng với kích thước lớn làm rạn nứt vách tế bào. Các tế bào trở nên mất nước và
gia tăng nồng độ chất hòa tan gây ra sự biến dạng về hình dáng bên ngoài. Khi tiến hành tan giá khoai tây không lấy lại được hình dáng và cấu trúc như ban đầu,
khoai tây trở nên mềm và hư hỏng các mô tế bào.
Khi sợi khoai tây được lạnh đông nhanh, có sự hình thành các tinh thể đá
với kích thước nhỏ ở cả tế bào và khoảng không gian trong tế bào. Chính vì thế
sự phá hủy vật lý đối với tế bào xảy ra không đáng kể, áp suất thẩm thấu trong tế
bào không hình thành, sự tách loại nước của tế bào rất nhỏ. Khoai tây sau khi lạnh đông cực nhanh vẫn giữ được tính chất tươi của nguyên liệu ban đầu. Tuy (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
nhiên, tốc độ lạnh đông quá nhanh có thể là nguyên nhân gây ra sự tổn thương
hoặc phân cắt các mô trong tế bào khoai tây.
* Biến đổi về hóa sinh, vi sinh
Quá trình làm lạnh đông làm cho sự sống của vi sinh vât và hoạt động của
enzym bị kiềm chế rất rõ. Do lạnh đông nước chuyển thành pha rắn, sự di chuyển
của vi sinh vật kém đi, đồng thời chất nguyên sinh bị mất nước, màng tế bào vi sinh vật bị nén mạnh. Nhiệt độ càng thấp hoạt động sinh hóa của sản phẩm càng giảm. Phần lớn các enzyme, quá trình hô hấp của rau quả bị ức chế.
* Biến đổi cảm quan
Bảo quản lạnh đông ít ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của rau quả.
Bảo quản lạnh đông là phương pháp tốt nhất để giữ chất lượng sản phẩm cao
làm tan giá thì màu nâu không mong muốn được hình thành làm giảm giá trị cảm
quan của sản phẩm.
1.5 KẾT QUẢ RÚT RA TỪ TỔNG QUAN ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU NGHIÊN CỨU
* Nguyên liệu: Khoai tây dùng để sản xuất khoai tây dạng sợi đông lạnh phục vụ
cho món khoai tây chiên phải đảm bảo:
+ Hàm lượng chất khô: ở mức độ vừa phải, khoảng từ 22-24% là thích hợp và hàm lượng đường khử thấp.
+ Hình dạng củ: củ to vừa phải, đồng đều về kích cỡ, đường kính trung
bình 6cm.
* Biện pháp chống hóa nâu cho khoai tây:
+ Sử dụng các chất phụ gia chống hóa nâu: acid ascorbic, acid citric, muối ăn, sulfite.
+Khoảng nồng độ thích hợp của các hóa chất như sau:
Acid ascorbic, acid citric, muối ăn là 0.5%; 1%; 1,5%; 2%. Sodium sulfite là 10ppm; 20ppm; 30ppm; 40ppm.
* Làm chín: sợi khoai tây được làm chín bằng phương pháp hấp ở 1000C trong 3, 5, 7, 9 phút.
* Phương pháp lạnh đông: Sử dụng phương pháp làm đông nhanh bằng tủ đông
gió, nhiệt độ thiết bị là -40÷ -450C, thời gian cấp đông là 30-45 phút.
- Yêu cầu: nhiệt độ tâm sản phẩm sau cấp đông phải đạt dưới -180C, sợi
khoai tây cứng, chắc, rời.
10. Bảo quản.
Sợi khoai tây sau khi cấp đông được đem bảo quản ở nhiệt độ -20 ± 20C
* Quá trình chiên (rán):
Thực hiên chiên 2 lần: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Lần 1: Nhiệt độ dầu chiên là 1200C - 140 trong thời gian < 4 phút. Sau
đó làm nguội.
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Nguyên liệu chính
Khoai tây Đà Lạt được mua tại chợ Vĩnh Hải – Nha Trang được sử dụng
làm nguyên liệu cho sản xuất sản phẩm khoai tây dạng sợi đông lạnh phục vụ cho món khoai tây chiên. Khoai tây dùng để sản xuất phải đạt độ chín kỹ thuật,
không quá non vì quá non thì thành phần các chất trong củ chưa hình thành đủ,
màu nhạt, hương vị kém, còn khoai tây đạt độ chín kỹ thuật cho ta chất lượng sản
phẩm là cao nhất.
2.1.2. Nguyên liệu phụ
* Acid citric
Acid citric phải đảm bảo các chỉ tiêu về màu sắc, mùi vị, giá trị pH và các chỉ tiêu khác đạt yêu cầu dùng trong công nghệ thực phẩm và được mua ở phòng thí nghiệm của trường Đại học Nha Trang phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Hàm lượng acid citric > 99%.
- Dạng tinh thể, không lẫn tạp chất.
* Acid ascorbic
Sử dụng Acid ascorbic ở dạng bột. Acid ascorbic được mua từ phòng thí nghiệm của trường Đại học Nha Trang phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Độ tinh khiết >= 99.7%.
- Dạng tinh thể, không lẫn tạp chất.
* Sodium sulfite
Sử dụng Sodium sulfite ở dạng bột. Sodium sulfite được mua từ phòng thí nghiệm của trường Đại học Nha Trang phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Độ tinh khiết >= 97.0%.
* Muối ăn
Theo TCVN 3974-84
* Bao PE
Loại dùng cho thực phẩm, phải chịu được lạnh, đảm bảo độ kín, độ dai và dày cần thiết.
2.1.3. Dụng cụ, thiết bị
* Máy đo màu thực phẩm cầm tay Miniscan xe plus
Xác định màu sắc quả bằng máy đo màu cầm tay Miniscan xe plus được
xác định thông qua các chỉ số L, a, b. Trong đó: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
L: Chỉ số thể hiện độ sáng vỏ quả có giá trị từ 0 (đen) đến 100 (trắng)
a: Chỉ số thể hiện dải màu xanh lá cây (-60) đến đỏ (+60)
b: Chỉ số thể hiện dải màu xanh nước biển (-60) đến vàng (+60) Màu chuẩn: L0 = 97.06; a0 = 0.19; b0 = 1.73
*Cân phân tích AY200
- Thông số của máy:
+Thang cân tối đa: 220g + Độ chính xác: 0.0001g
+ Màn hình hiển thị LCD + Đơn vị cân: tlh, tls, tlt, lb, oz
+ Điện thế: 230V/50Hz
+ Hãng: Shimadzu/ Nhật
Hình 2.2: Cân phân tích AY200
* Hệ thống tủ cấp đông gió SB6L2000 - Thông số của thiết bị:
+ Serial : RE00038973
+ Nguồn điện: 380/3~/50 ( V/Ph/Hz ) + Điện năng tiêu thụ : 14,7 Kw
+ Áp suất làm việc: 12 – 25 bar ( LP/HP )
+ Lưu lượng : 75/37 (m3/ h )
+ Nhiệt độ phòng cấp đông : -60 º C
Hình 2.3: Hệ thống tủ cấp đông gió SB6L2000
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.2.1. Xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu
Thành phần khối lượng của nguyên liệu là một trong các thông số quan
trọng cho việc lựa chọn nguyên liệu, dự trù nguyên liệu, xây dựng định mức
nguyên liệu và hoạch toán giá thành trong sản xuất. Do đó cần tiến hành xác định
thành phần khối lượng của nguyên liệu nhằm xác định hiệu suất của quy trình.
Xác định thành phần khối lượng bằng phương pháp cân khối lượng phần ăn được và phần không ăn được.
2.2.2. Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu
2.2.2.1. Xác định hàm lượng chất khô của nguyên liệu bằng phương pháp
sấy ở nhiệt độ cao (Phụ lục 1)
Độ ẩm là hàm lượng nước tự do trong thực phẩm. Biết được độ ẩm có thể xác định được giá trị dinh dưỡng, chất lượng thực phẩm và khả năng bảo quản.
Từ độ ẩm của nguyên liệu ta tính toán được hàm lượng chất khô của nguyên liệu. Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy ở 100- 1100C.
2.2.2.2. Xác định hàm lượng khoáng (tro) bằng phương pháp nung (Phụ lục 1) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Xác định hàm lượng khoáng trong nguyên liệu là nguồn cung cấp khoáng
cho sản phẩm sau này. Dù hàm lượng nhiều hay ít thì cũng góp phần quan trọng làm tăng giá trị của sản phẩm.
Xác định hàm lượng tro toàn phần theo phương pháp nung ở 550-6000C.
2.2.2.3. Kết quả xác định hàm lượng đường (Phụ lục 1)
Hàm lượng đường là tiêu chuẩn để lựa chọn nguyên liệu cho quá trình sản
xuất. Mặt khác hàm lượng đường có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản
phẩm. Do đó việc xác định hàm lượng đường trong nguyên liệu là cần thiết.
2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan cho điểm theo TCVN 3215-79 (Phụ lục 1)2.2.4. Phương pháp phân tích vi sinh 2.2.4. Phương pháp phân tích vi sinh
Kiểm tra vi sinh theo quyết định 46/2007/QĐ-BYT, các chỉ tiêu phân tích
được tiến hành kiểm nghiệm tại Viện nghiên cứu công nghệ sinh học và môi
trường – Trường đại học Nha Trang như sau:
Bảng 2.1 : Chỉ tiêu phân tích vi sinh và phương pháp kiểm nghiệm
STT Chỉ tiêu phân tích Phương pháp kiểm nghiệm
1 Coliforms TCVN 4883-93
TCVN 6848:2007
2 E.coli TCVN 6846:2007
3 S.aureus TCVN 4830-1:2005
4 Salmonella TCVN 4829:2005
2.2.5. Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm khoai tây dạng sợi đông lạnh
phục vụ cho món khoai tây chiên
* Sơ đồ quy trình: Qua tham khảo một số tài liệu cùng sự hướng dẫn của
Hình 2.4: Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến Lựa chọn Rửa 1 Bỏ vỏ Rửa 2 Tạo sợi (5x5x5mm) Xử lý sợi Hấp Làm nguội Làm đông nhanh Cân Bao gói Túi PE Bảo quản Khoai tây
* Thuyết minh quy trình
1. Lựa chọn khoai tây.
Phẩm chất nguyên liệu đưa vào chế biến có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng thành phẩm do đó phải lựa chọn nguyên liệu phù hợp với quy trình chế
biến. Do đó phải chọn các nguyên liệu khoai tây đảm bảo các yêu cầu về phẩm
chất, không bị bầm dập, thối, có kích thước đồng đều.
+ Không chọn những củ khoai tây bị tổn thương nhiều, đã chuyển sang màu xanh hay đã mọc mầm.
2. Rửa 1
Rửa nhằm loại bỏ bụi bặm, đất cát trên bề mặt nguyên. Rửa còn nhằm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
mục đích tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại sử dụng khi trồng trọt.
3. Làm sạch vỏ
Khoai tây sau khi được lựa chọn đem đi xử lý loại bỏ lớp vỏ bên ngoài nhằm các mục đích: Loại bỏ những phần không ăn được hoặc có giá trị dinh dưỡng thấp để tránh làm ảnh hưởng xấu đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm.
- Có nhiều phương pháp gọt vỏ: bằng tay, bằng máy, bằng hóa chất hoặc enzym.
4. Rửa 2
Rửa khoai tây lần 2 sau khi bỏ vỏ là cần thiết nhằm loại bỏ một phần vi
sinh vật và dịch mô như vậy làm giảm sự phát triển của vi sinh vật và sự oxy hóa
bởi enzym trong thời gian tồn trữ.
Có thể rửa khoai tây dưới vòi nước hoặc nhúng vào nước tuy nhiên rửa dưới vòi nước tốt hơn.
Nước rửa phải đảm bảo chất lượng của nước dùng trong thực phẩm.
5. Cắt sợi
- Mục đích:
+ Tạo cấu trúc đặc trưng cho sản phẩm
+ Tạo thuận lợi cho các quá trình sau: Hấp, làm đông, chiên.
- Củ khoai tây sẽ được cắt thành các sợi có chiều dài x chiều rộng x chiều
6. Xử lý sợi
- Mục đích: hạn chế sự hoạt động của enzym phenolase làm sẫm màu sản
phẩm, ảnh hưởng đến chất lượng và thời gian bảo quản của sản phẩm.
7. Hấp.
- Mục đích:
+ Làm chín nguyên liệu.
+ Đình chỉ hoàn toàn các quá trình sinh hóa trong nguyên liệu, nguyên liệu không bị sẫm màu do hoạt động của enzym phenolase, hạn chế ảnh hưởng đến chất lượng và thời gian bảo quản của sản phẩm.
+ Loại bỏ mùi hăng ngái của khoai tây.
8. Bao gói
Sau khi được làm nguội sợi khoai tây được tiến hành bao gói trong các bao bì PE đã chuẩn bị sẵn để chuẩn bị cấp đông.
- Yêu cầu:
+ Bao bì PE phải đảm bảo các yêu cầu đối với bao bì dùng trong bao gói thực phẩm.
+ Các sợi khoai tây phải giàn đều trong bao PE để đảm bảo sau khi cấp đông sợi khoai tây ở dạng rời, không bị dính vào nhau.