Phần 6: Quy trình cơng nghệ sản xuất nước bưởi dạng đục
6.3.2Gọt vỏ trên băng tả
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình chần và ép
Yêu cầu: vì vỏ bưởi quá dày và chứa nhiều chất cĩ vị đắng nên tách lớp vỏ trắng đến mức cĩ thể.
Bài khí Thanh trùng Rĩt hộp Chần Gọt vỏ Phân loại Nguyên liệu Phối chế Lọc Ép Xay Rửa bã Nguyên liệu phụ ðồng hĩa ðồng hĩa Sản phẩm m Bảo ơn
Cách thực hiện:
• Chủ yếu phải gọt vỏ bằng tay. Người ta cĩ thể gọt vỏ bưởi bằng tay ngay trên băng tải nguyên liệu. Cơng nhân làm việc ở hai bên băng tải.
• Băng tải cĩ vận tốc 0.1m/s, nếu vận tốc lớn hơn thì khĩ làm việc.
• Chiều rộng băng tải khơng quá lớn, nếu bố trí cơng nhân cĩ thể chọn lựa nguyên liệu hai bên thì băng tải rộng 60-80cm là vừa, để cơng nhân cĩ thể gọt vỏ được các trái bưởi ở giữa băng tải. Bưởi phải dàn mỏng đều trên băng tải thì việc chọn lựa gọt vỏ mới khơng bỏ sĩt.
Hình 45: Băng tải vận chuyển bưởi
6.3.3 Chần
Mục đích:
• Chuẩn bị cho quá trình ép.
• Đình chỉ các quá trình sinh hố của nguyên liệu, làm cho màu sắc của nguyên liệu khơng bị xấu đi. Chần làm phá hủy hệ thống men peroxidase, poliphenoloxydase ngăn cản quá trình oxy hố tạo thành flobaphen cĩ màu đen.
• Làm thay đổi thể tích khối lượng nguyên liệu để quá trình chế biến tiếp theo được thuận lợi.
• Đuổi bớt chất khí trong gian bào của nguyên liệu. Làm tăng tốc độ thẩm thấu của chất nguyên sinh.
• Tiêu diệt 1 phần vi sinh vật, chủ yếu là vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu.
Các biến đổi xảy ra
• Giảm khối lượng, thể tích.
• Tổn thất vitamin C, chất khơ, bốc hơi nước, màu: tùy thuộc lượng hơi nước chần, thời gian và nhiệt độ chần.
Cách thực hiện:
Ở đây chúng ta sẽ sử dụng thiết bị chần trục xoắn.
Hình 46: Thiết bị chần trục xoắn
6.3.4 Rửa
Mục đích: làm nguội,tách lớp vỏ trắng sau khi chần, chuẩn bị cho quá trình nghiền.
Yêu cầu:
• Nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, khơng bị dập nát, các chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, thời gian rửa ngắn và tốn ít nước.
• Nước rửa cũng như nước dung trong khi chế biến (như chần, nấu, pha chế) phải là nước ăn, đảm bảo các chỉ tiêu do Viện vệ sinh dịch y tế (Bộ y tế) quy định.
Cách thực hiện: Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm và rửa xối.
• Ngâm làm cho nước thấm ướt nguyên liệu, quá trình này được tăng cường bằng tác dụng cơ học (cánh khuấy, cọ bàn chải, thổi khí), bằng tác dụng tẩy rửa của dung dịch kiềm hoặc tăng nhiệt độ của nước. Nhưng tăng nhiệt độ và dung chất tẩy rửa thì lượng chất dinh dưỡng bị tổn thất nhiều hơn. Thời gian ngâm tùy thuộc mức độ bám bẩn của nguyên liệu và tác dụng của dung dịch rửa, cĩ thể từ vài phút đến vài chục phút.
• Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dịng nước để kéo các chất bẩn cịn lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun (áp suất 1.96-2.94x105 N/m2 tức là 2-3at) hay hoa sen để xối. Nước rửa lại phải là nước sạch, lạnh. Thời gian rửa lại càng nhanh càng tốt. Để nước rửa ít bị nhiễm bẩn, người ta dùng nước rửa chảy liên tục trong các bể.
Hơi Hơi nước
• Ở đây sử dụng máy rửa bơi chèo: máy này là một thùng đựng nước, trong cĩ gắn máy khuấy loại bơi chèo. Khi máy khuấy quay nguyên liệu di chuyển cùng với nước và được làm sạch. Sau đĩ hệ thống hoa sen sẽ tráng sạch. Máy này cĩ hiệu quả rửa cao. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 47: Máy rửa bơi chèo 1. Thùng ngâm 2. Bơi chèo
6.3.5 Xay
Mục đích
• Chuẩn bị, giúp tăng hiệu suất cho quá trình ép. Trước khi ép, quả được xử lí cơ học (cắt, xé tơi, nghiền thơ).
• Hiệu quả nghiền đạt được khi phần lớn tế bào bị tác dụng, song vì kích thước tế bào khá nhỏ nên chỉ một số nhỏ tế bào bị phá hủy.
Yêu cầu
• Kích thước miếng xé : càng nhỏ càng thu được nhiều dịch ép.
< 0.3 cm3 hiệu suất ép giảm do khối nguyên liệu mất độ xốp.
> 1 cm3 hiệu suất ép cũng khơng cao do tỷ lệ tế bào bị phá vỡ thấp.
• Tạo điều kiện tốt cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu (tăng hệ số truyền nhiệt). Tuy vậy nếu nghiền quá nhỏ, thì khi ép sẽ khơng tạo thành rãnh thốt nước quả, cũng làm giảm hiệu suất ép.
Cách thực hiện:
• Cắt nhỏ hay xay nghiền đều tác dụng cơ học để thay đổi hình dạng và kích thước của nguyên liệu, mục đích là để chuẩn bị cho quá trình ép được dễ dàng.
• Lưỡi dao là bộ phận hoạt động chủ yếu của thiết bị xay. Cấu tạo lưỡi dao gồm cĩ hai loại: lưỡi phẳng để cắt nguyên liệu mềm, lưỡi răng để cắt nguyên liệu cứng.
1
• Để tăng hiệu suất cho quá trình ép, người ta thường dùng máy nghiền dao cong.
6.3.6 Ép
Mục đích: khai thác, thu dịch quả cịn lại.
Yêu cầu:
• Trong quá trình ép, hiệu suất ép là chỉ tiêu quan trọng nhất.
• Hiệu suất ép phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: phẩm chất nguyên liệu, phương pháp sơ chế, cấu tạo, chiều dày, độ chắc của lớp nguyên liệu ép và áp suất ép.
• Nguyên liệu cĩ nhiều dịch bào thì hiệu suất ép cao. Quả chín cĩ nhiều dịch bào hơn quả xanh. Dịch bào chứa trong khơng bào bị bao bọc bởi chất nguyên sinh. Chất nguyên sinh của bưởi cĩ tính bán thấm ngăn cản sự tiết dịch bào. Muốn nâng cao hiệu suất ép phải làm giảm tính bán thấm của chất nguyên sinh bằng cách làm biến tính chất nguyên sinh hay làm chết tế bào bằng các phương pháp phá vỡ cấu trúc tế bào, đun nĩng, sử dụng chế phẩm enzyme pectinase.
• Trong khối nguyên liệu ép, các thành tế vào tạo ra bộ khung mà giữa bộ khung là những ống mao dẫn chưa đầy dịch bào.
• Khi ép, dịch bào sẽ theo ống mao dẫn mà chảy ra. Nếu bưởi quá mềm, khi ép sẽ thành một khối đặc, các ống mao dẫn bị phá hủy và dịch bào khơng chảy ra được. Chiều dày lớp nguyên liệu ép lớn thì ống mao dẫn cũng dễ bị tắc.
Cách thực hiện:
• Ở đây sử dụng thiết bị ép với trục ép nằm ngang.
• Áp suất ép
o Ban đầu là 4.9 – 5.9x106 N/m2 (50 – 60 at).
o Tăng lên 1.96 – 2.45x107 N/m2 (200 – 250 at).
• Khi đĩ áp suất ở nguyên liệu là 8.8 – 11.7x106 N/m2 (9 – 12 at).
Thạch bào (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
6.3.7 Lọc thơ
Mục đích: hồn thiện dịch nước ép
Yêu cầu:
• Nước quả ép cĩ chứa các thành phần cặn từ thịt quả và các kết tủa thơ. Phần cặn này cĩ thể lọc bỏ bằng cách lọc sơ bộ qua lớp vải lọc. Lớp vải lọc càng dày, lượng cặn bị loại càng nhiều.
• Đối với nước quả ép dạng đục cho phép cịn lại các phần tử cặn – cĩ thể chỉ cần lọc sơ bộ bằng nhiều lớp vải.
Cách thực hiện: nước quả thường lọc ở áp suất khơng đổi và thấp (2.7 - 4.9x105 N/m2). Nếu áp suất trên 4.9x104 N/m2 (0.5at) thì các cặn hữu cơ sẽ bị kết lại làm tắc bản lọc. Để tạo ra áp suất, người ta bơm nước quả vào máy lọc hay đặt thùng chứa nước quả cao hơn máy lọc 3-4 m.
Hình 49: Thiết bị lọc
6.3.8 Phối trộn
Thành phần:
• Trong quá trình chế biến, tanin trong quả thường bị oxi hĩa thành flobafen cĩ màu đen. Để tránh hiện tượng này, người ta pha chế thêm chất chống oxi hĩa mà thường dùng nhất là acid ascorbic (vitamin C). Vitamin C vừa cĩ tác dụng ổn định màu sắc, vừa tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm.
• Khĩm (9% so với nước bưởi)
o Cải thiện được hương vị sản phẩm do bưởi cĩ mùi rất nhẹ.
o Tạo sản phẩm cĩ màu vàng sáng hơn so với bưởi nguyên chất.
• Đường đạt 180Bx
o Giảm bớt vị the.
• Acid citric đạt pH = 3.7
o Giảm vị ngọt gắt của đường.
o Sản phẩm cĩ vị chua ngọt hài hồ.
o Kích thích tiêu hố, gĩp phần hạn chế sư phát triển của VSV.
o Gĩp phần hạn chế sự oxi hố…
• Ngồi ra cịn bổ sung thêm màu thực phẩm để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm, đồng thời giúp sản phẩm khơng bị nhạt màu trong quá trình bảo quản.
Yêu cầu:
• Sản phẩm phải cĩ hương rõ rệt của nguyên liệu, vị chua thích hợp. Sản phẩm thường cĩ nồng độ chất khơ vào khoảng 15-20%.
• Độ acid tương đương với độ acid của nguyên liệu (0.2-0.5%).
Cách thực hiện: quá trình phối chế được thực hiện trong các thùng phối chế chuyên dùng cĩ cánh khuấy để trộn đều.
• Từng nguyên liệu phụ sẽ được chuẩn bị theo quy trình riêng.
• Đối với chất màu, hương liệu, chất ức chế vi sinh vật… chúng ta cũng thực hiện tương tự như trên. Mỗi thành phần nguyên liệu sẽ được chuẩn bị trong một thiết bị riêng. Cần lưu ý là khi sử dụng chất màu dạng bột, người ta sẽ hịa tan vào nước để tạo thành dung dịch màu cĩ nồng độ dao động trong khoảng 20 – 50%.
• Thơng thường, tổng thể tích các dung dịch acid, chất màu, hương liệu, chất ức chế vi sinh vật chiếm xấp xỉ 8% tổng thể tích của syrup thành phẩm.
• Các bước thực hiện:
o Quá trình pha chế được bắt đầu bằng việc bơm syrup nguyên liệu vào thiết bị. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
o Tiếp theo, cho cánh khuấy hoạt động, người ta lần lượt bổ sung thêm nước, các dung dịch acid, chất màu, chất ức chế vi sinh vật và hương liệu vào. Sự khuấy trộn được thực hiện cho đến khi thu được một hỗn hợp đồng nhất.
o Sau cùng, người ta sẽ lấy mẫu syrup thành phẩm để tiến hành kiểm tra đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng. Trong nhĩm chỉ tiêu hĩa lý, quan trọng nhất là nồng độ chất khơ, giá trị pH hoặc độ chua. Thơng thường, nồng độ chất khơ của syrup thành phẩm dao động trong khoảng 32 - 45% (W/W). Về cảm quan, người ta đánh giá sơ bộ độ trong, màu sắc, mùi của syrup thành phẩm.
6.3.9 Đồng hĩa
Là phương pháp làm cho sản phẩm lỏng hoặc đặc được đồng nhất bằng cách làm cho phần tử của sản phẩm cĩ kích thước rất nhỏ (phần lớn là tới vài chục micromet). Sản phẩm đã qua đồng hĩa thì tăng giá trị mùi vị, độ mịn, độ tiêu hĩa, và làm giảm sự phân lớp sau này.
Mục đích:
• Phá vỡ, làm giảm kích thước hạt, phân bố đều các pha trong hạt.
• Giúp cho hỗn hợp trở nên đồng nhất hơn.
• Nguyên tắc đồng hĩa: Đồng hố bằng phương pháp sử dụng áp lực cao, dựa vào 3 nguyên lý:
o Thuyết vi xốy.
o Thuyết xâm thực khí.
o Sự va đập.
Các biến đổi xảy ra:
• Vật lý:
o Sự thay đổi kích thước thịt quả: Thịt quả bị chia nhỏ, giảm kích thước.
o Sự thay đổi nhiệt độ: nhiệt độ tăng lên do ma sát.
• Hố lý:
o Sự phân bố phần thịt quả trong dịch hỗn hợp đồng nhất hơn.
o Làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc pha, làm bền hệ nhũ tương.
Các yếu tố ảnh hưởng:
• Nồng độ chất của thịt quả trong hỗn hợp: Nếu hệ huyền phù cĩ tỉ lệ phần thịt quả thấp thì hệ bền hơn.
• Nhiệt độ: nhiệt độ cao quá trình đồng hố càng hiệu quả hơn, tuy nhiên
nhiệt độ cao chi phí năng lượng lớn. Đồng thời xảy ra các phản ứng hố học khơng mong muốn.
• Áp suất: Áp suất đồng hố càng lớn, hiện tượng chảy rối và xâm thực
khí sẽ càng dễ xuất hiện, do đĩ kích thước hạt phân tán sẽ bị chia nhỏ và hệ huyền phù thu được cĩ độ bền cao.
Cách thực hiện:
• Đồng hố tiến hành sau khi chà hoặc nghiền.
• Phương pháp sử dụng áp suất cao: đồng hĩa 1 giai đoạn.
• Thiết bị: Dùng thiết bị đồng hố sử dụng áp lực cao: gồm bơm cao áp và hệ thống tạo đối áp.
Bơm cao áp: vận hành bởi động cơ điện thơng qua 1 trục quay và bộ truyền động để chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của piston. Các piston chuyển động trong xylanh ở áp suất cao, bên trong
thiết bị cịn cĩ hệ thống dẫn nước vào nhằm mục đích làm mát piston trong suốt quá trình làm việc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Đầu tiên, hỗn hợp sẽ được đưa vào thiết bị đồng hố nhờ bơm piston, bơm tăng áp lực cho hệ lên 100-250 bar hoặc cao hơn tại đầu khe hẹp, tạo ra 1 đối áp lên hệ huyền phù bằng cách hiệu chỉnh khoảng cách khe hẹp trong thiết bị giữa bộ phận sinh lực và bộ phận tạo khe hẹp. Đối áp này được duy trì bởi 1 bơm thủy lực sử dụng dầu, khi đĩ, áp suất đồng hố sẽ cân bằng với áp suất dầu tác dụng lên piston thủy lực.
• Vịng đập được gắn với bộ phận tạo khe hẹp, sao cho mặt trong của vịng đập vuơng gĩc với lối thốt của hệ khi rời khe hẹp. Như vậy, 1 số hạt pha phân tán sẽ tiếp tục va vào vịng đập bị vỡ ra và giảm kích thước.
• Bộ phận tạo khe hẹp được chế tạo với gĩc nghiêng trung bình 5o trên bề mặt để gia tốc hệ huyền phù theo hướng vào khe hẹp và tránh sự ăn mịn các chi tiết liên quan. Thơng thường, người ta chọn khe hẹp cĩ chiều rộng khoảng 100 lần lớn hơn đường kính hạt của pha phân tán.
• Quá trình đồng hố chỉ diễn ra trong vịng 10-15s.
6.3.10 Bài khí
Khí oxy tồn tại trong nước quả cĩ thể dẫn đến những phản ứng làm suy giảm chất lượng của nước quả. 1 mg khí oxy hịa tan cĩ thể phá hủy tới 11 mg vitamin C. Ngồi ra oxy cịn thúc đẩy quá trình hĩa nâu của nước quả. Trong nước quả mức chấp nhận của O2 là 0.5 - 1.0 mg/l.
Để giữ hương vị, màu sắc và các vitamin, nước quả cần được bài khí, bằng cách nhiệt hoặc bằng cách hút chân khơng. Người ta chỉ cĩ thể bài khí nhiệt đối với nước quả thanh trùng, vì nếu đun nĩng nhiều lần quá thì nước quả bị biến màu và cĩ vị nấu do xảy ra phản ứng melanoidin.
Mục đích: Loại hết khí trong hộp trước khi ghép kín: bao gồm khí hồ tan trong quá trình chế biến, trong tế bào rau quả, trong khoảng trống của bao bì.
Tác dụng:
• Tăng hệ số truyền nhiệt, giúp thanh trùng tốt hơn.
• Loại bỏ mùi lạ trong sản phẩm.
• Hạn chế quá trình oxi hố.
• Giảm áp suất trong hộp khi thanh trùng, tránh biến dạng, bật nắp, nứt mối hàn.
• Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí.
• Hạn chế hiện tượng ăn mịn hộp sắt.
• Nhiệt độ hỗn hợp: nhiệt độ càng cao, các chất khí ở dạng phân tán hồ
tan và các cấu tử dễ bay hơi càng dễ thốt ra khỏi hỗn hợp. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra 1 biến đổi khơng cĩ lợi ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm như 1 số vitamin bị phân hủy, đặc biệt là vitamin C cĩ trong nguyên liệu…
• Áp lực chân khơng: nếu áp lực chân khơng quá lớn, một phần hơi nước
ngưng tụ sẽ bị tách theo các khí, làm chi phí năng lượng tăng.
Cách thực hiện:
• Dùng nhiệt, kết hợp hút chân khơng bằng bơm chân khơng.
• Thiết bị bài khí APV dung tích 1.000 – 15.000 l/h.
• Nồng độ O2 trong thành phẩm dưới mức 0.5 ppm.
Hình 50: Thiết bị bài khí APV
6.3.11 Thanh trùng
Mục đích: bảo quản sản phẩm.
Yêu cầu:
Do sản phẩm cĩ pH thấp nên chỉ cần thanh trùng cũng cĩ thể tiêu diệt các vi sinh vật trong sản phẩm.
Cách thực hiện:
• Chế độ thanh trùng cĩ thể thực hiện : Nhiệt độ 850C thời gian gia nhiệt 16 phút, thời gian giữ nhiệt 7 phút, thời gian làm nguội 21 phút. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Quá trình bài khí và thanh trùng ở dây sử dụng cùng một thiết bị bài khí APV.
o Nước quả từ thùng 1 được hút lên bình bài khí 2. Bình bài khí cĩ