3.5. Cô đặc:
Mục đích công nghệ:
• Hoàn thiện: một phần đường sẽ bị caramen hóa, tạo hương caramen cho sản phẩm kẹo dừa.
• Bảo quản: nấu kẹo góp phần làm tăng thời gian bảo quản sản phẩm do nấu ở nhiệt độ cao sẽ tiêu diệt vi sinh vật, độ ẩm thấp hạn chế các phản ứng thủy phân của đường.
7 6 6 5 4 2 1 3
Trang 42
Các biến đổi nguyên liệu:
• Vật lý: trong quá trình cô đặc, nhiều biến đổi vật lý xảy ra trong nguyên liệu như hàm lượng chất khô tăng, độ nhớt tăng, tỷ trọng tăng… Tuy nhiên, khối lượng và thể tích nguyên liệu giảm đi, hoạt độ nước trong nguyên liệu cũng giảm.
• Hóa học: nồng độ chất khô tăng, trong quá trình nấu kẹo ở nhiệt độ cao, dễ xảy ra một số phản ứng hóa học quan trọng:
Phản ứng nghịch đảo đường: đường saccharose bị thủy phân thành hỗn hợp hai đường khử là glucose và fructose dưới tác dụng nhiệt độ cao. Cần ức chế phản ứng nghịch đảo đường vì hàm lượng đường khử tăng sẽ làm tăng tính chất hút ẩm, ảnh hưởng dến chất lượng kẹo thành phẩm khi bảo quản. Giảm phản ứng nghịch chuyển đường bằng giảm nhiệt và tăng pH.
Phản ứng Maillard, phản ứng caramel: tạo ra mùi vị và màu sắc đặt trưng cho sản phẩm, cũng như hình thành nên cấu trúc mong muốn.
• Hóa lý: biển đổi hóa lý quan trọng trong quá trình cô đặc bằng nhiệt là sự chuyển pha của nước. Nước tồn tại ở trạng thái lỏng trong nguyên liệu sẽ chuyển sang trạng thái hơi và thoát ra môi trường bên ngoài. Trong quá trình cô đặc, có thể xảy ra sự đông tụ protein trong nguyên liệu nếu nhiệt độ cô đặc cao và đủ làm biến tính bất thuận nghịch enzyme. Do vậy cần chọn nhiệt độ cô đặc phù hợp.
Phương pháp thực hiện:
Tiến hành nấu kẹo theo phương pháp nấu ở áp suất chân không.
• t0 nấu thấp = 115÷1350
C, thời gian nấu ngắn = 5÷6 phút/mẻ, hạn chế một số tác động của nhiệt (caramen….)
• Khả năng cơ giới hoá, tự động hoá tốt.
• Tiêu tốn ít năng lượng (hơi đốt để đun nóng siro và giữ nhiệt cho khối kẹo).
• Điểu chỉnh được độ ẩm (bằng cách điểu chỉnh khoảng cách nồi bốc hơi, t0đun nóng, PCK…).
• Dùng hệ thống thùng chứa có hệ thống gia nhiệt, dễ tháo.
• Chất lượng đồng đều, ổn đinh…
Trang 43
Thiết bị và thông số công nghệ:
Thiết bị cô đặc chân không: sử dụng thiết bị cô đặc chân không với dòng nhập liệu liên tục và dòng tháo liệu gián đọan.
Cấu tạo: gồm các phần chính
• Thiết bị gia nhiệt bằng hơi nước: thân hình trụ, nắp cầu, bên trong là đường ống xoắn dài, thiết bị nối với buồng tách hơi ở đọan cuối của ống xoắn.
• Buồng tách hơi: thân hình trụ nối với đáy hình nón, ống thóat hơi ở nắp và van 2 chiều ở đáy nón.
• Buồng chân không: gắn dưới buồng tách hơi, tạo chân không bởi bơm chân không ở phía ngoài.
• Hai nồi chứa sản phẩm: có thể tháo lắp với buồng chân không, hai nồi gắn trên một trục xoay nên có thể thay đổi luân phiên để hứng sản phẩm.
• Bơm chân không.
Nguyên lý hoạt động: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 3.5: Cấu tạo thiết bị cô đặc chân không
(A) Thiết bị gia nhiệt: (1) Cửa vào hơi bão hòa, (2) Nước ngưng, (3) Cửa nạp nguyên liệu, (4) Bộ phận gia nhiệt, (5) Đoạn ống cong, (B): Buồng tách hơi: (6) Cửa nạp liệu theo hướng tiếp tuyến, (7) Hơi thứ, (8) Van hai chiều, (C): Buồng chân không: (9) Đường nối với bơm chân không, (D) Nồi chứa sản phẩm, (E): Bơm chân không
• Giai đọan gia nhiệt: hỗn hợp sau khi phối trộn được bơm vào đường ống xoắn thiết bị gia nhiệt, dòng chất lỏng chảy từ đáy lên đỉnh. Thiết bị gia nhiệt sử dụng hơi nước bão hòa làm tác nhân. Dòng hỗn hợp chất lỏng khi đi qua những đọan ống cong sẽ có hiện tượng chảy rối làm tăng khả năng truyền nhiệt. Dòng được gia nhiệt cho đến nhiệt độ thích hợp có thể làm bốc hơi lượng nước trong hỗn hợp.
Trang 44
• Giai đọan bốc hơi: xảy ra tại buồng tách hơi. Dòng hỗn hợp sau khi qua thiết bị gia nhiệt ở cuối đường ống ngoài chất lỏng còn có hơi do chất lỏng bốc hơi một phần, dòng hỗn hợp này được đưa tiếp tuyến qua buồng tách hơi, quá trình bốc hơi sẽ tiếp tục diễn ra và hơi thứ được dẫn ra ngoài theo ống thoát ở nắp. Khối kẹo tích tụ dần ở đáy nón, khi đạt được khối kượng đã định trước, van hai chiều sẽ tự động nâng lên và khối kẹo chảy xuống phía dưới buồng chân không.
• Giại đọan chân không và tháo sản phẩm:
Với điều kiện chân không, nhiệt độ bốc hơi giảm, hơi nước tiếp tục thoát ra khỏi khối kẹo làm nồng độ chất khô tăng, nhiệt độ khối kẹo cũng giảm xuống. Lúc này khối kẹo khá nhớt và được tích lũy ở nồi chứa sản phẩm.
Khi sản phẩm tích lũy ở nồi đạt giá trị khối lượng định trước, van hai chiều đóng lại đồng thời van thông gió ở buồng chân không mở ra, không khí được đưa vào buồng. Khi điều kiện chân không ở buồng không còn, nồi chứa sản phẩm tách ra khỏi buồng chân không và hạ xuống do khối lượng chứa sản phẩm và trục xoay tự động chuyển nồi còn lại vào vị trí dưới buồng chân không. Khi nồi chứa sản phẩm thứ hai được gắn vào buồng chân không và điều kiện chân không đặt trước được bắt đầu, van hai chiều sẽ tự động mở và khối kẹo tiếp theo được đưa xuống. Khối kẹo ở nồi thứ nhất sẽ được đưa vào giai đọan tiếp theo.
75 5 10 4 2 6 3 1 8 9
Trang 45
1. Đường dẫn hơi đốt. 2. Thiết bị gia nhiệt.
3. Đường vào của dung dịch 4. Ngăn tách hơi.
5. Khoang tháo sản phẩm.
6. Đường dẫn nước ngưng. 7. Ngăn bốc hơi chân không.
8. Ống thoát hơi (đi đến thiết bị ngưng tụ). 9. Bơm chân không.
10. Ống thoát khí. Thông số công nghệ:
- Buồng gia nhiệt:
• Dạng ống xoắn ruột gà
• Phơi nước = 4÷6at, t0 = 159÷1600C
• to khối kẹo cuối ống = 135÷1450 C • Thời gian: 2 – 3 phút - Buồng chân không: • PCK = 650÷690mmHg • Nhiệt độ: 110÷1200 C 3.6. Làm nguội: Mục đích công nghệ:
• Chuẩn bị cho quá trình phối trộn màu, mùi và phụ gia ở giai đoạn tiếp theo.
Các biến đổi của nguyên liệu:
• Vật lý: nhiệt độ của khối kẹo giảm dần, thể tích của khối kẹo và khối lượng khối kẹo cũng có sự thay đổi. Có thể xảy ra hiện tượng tái kết tinh đường. Do đó tốc độ làm nguội và thời gian làm nguội là các thông số công nghệ là rất quan trọng.
• Hóa học: ở nhiệt độ này (85 - 900
C) phản ứng Maillard vẫn xảy ra nhưng với tốc độ chậm hơn, các chất dễ mẫn cảm với nhiệt độ như các chất béo, vitamin C sẽ bị oxy hóa và phân hủy.
• Hóa lý, hóa sinh và sinh học: biến đổi xảy ra với mức độ không đáng kể.
Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ:
Khối kẹo sau khi nấu có nhiệt độ khá cao 105 - 1200
C và có hàm ẩm thấp. Để quá trình phối trộn tiếp theo không làm biến đổi các chất màu, chất mùi và tránh hiện tượng tái kết tinh đường, cần làm nguội nhanh khối kẹo xuống nhiệt độ 85-90o
C và cần lưu ý đến trình tự, thời gian bổ sung các chất màu, chất mùi. Cần làm nguội nhanh để tránh hiện tượng tái kết tinh đường ảnh hưởng đến chất lượng khối kẹo. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trang 46
Quy trình 1: Làm nguội nhanh bằng bàn làm nguội
Nguyên tắc làm nguội:
• Khi làm nguội phải đảm bảo nguyên tắc là phần tiếp xúc với bề mặt làm nguội bao giờ cũng phải lật gập vào giữa lòng khối kẹo.
• Lật gập nhiều lần cho đến khi toàn bộ khối kẹo giảm nhiệt độ nhanh chóng và đều đặn. Lật gập không đúng sẽ dẫn đến hiện tượng bề mặt khối kẹo giảm nhiệt độ quá mức sinh nứt nẻ mà nhiệt độ trong lòng khối kẹo quá cao.
Vận hành thiết bị:
• Khối kẹo được làm nguội bằng cách cho tiếp xúc với băng tải lạnh (chiều dài băng tải 6 – 8m). Băng tải được làm mát bằng nước.
• Trước khi sử dụng, bàn làm nguội được rửa sạch và quét một hỗn hợp chống dính (sáp ong, bột talc, và dầu thực vật) để kẹo không dính mặt bàn và chất lượng kẹo không bị ảnh hưởng.
• Đổ khối kẹo lên trên mặt bàn làm bằng kim loại có độ bóng thích hợp, phía bên trong bàn rỗng có dòng nước chảy liên tục bên trong, hấp thu nhiệt lượng của khối kẹo trên mặt bàn làm cho khối kẹo được làm nguội nhanh chóng.
• Khi nhiệt độ khối kẹo đạt 105 – 110o
C có thể cho vào một lượng kẹo đầu đuôi hoặc kẹo không đạt yêu cầu khi tạo hình (thường lượng này < 5% khối kẹo)
Thông số kỹ thuật:
• Nhiệt độ của nước làm nguội: 25 – 300 C
• Thời gian: 10 – 12 phút
• Nhiệt độ ra của khối kẹo: 85 – 900 C
Hình 3.7: Sơ đồ thiết bị làm nguội
1 3 3
2 4 4
Trang 47 1. Bơm. 1. Bơm. 2. Ống dẫn nước lạnh. 3. Băng tải. 4. Ống dẫn nước ấm. 5. Thùng nước.
Quy trình 2: Quá trình làm nguội và phối trộn chất màu, mùi sẽ được thực hiện trong cùng một thiết bị (thiết bị có hệ thống làm mát) sẽ được trình bày ở phần phối trộn tiếp theo.
3.7. Phối trộn 2:
Mục đích công nghệ: Hoàn thiện sản phẩm.
• Quá trình này sử dụng lực cơ học để đánh trộn đều các phụ liệu: các chất màu, chất mùi, phụ gia để tạo thành một khối đồng nhất có độ ẩm và nhiệt độ thích hợp trước khi đưa vào giai đoạn tạo hình.
Các biến đổi của nguyên liệu:
• Vật lý: nhiệt độ khối kẹo giảm, có sự khuếch tán các chất màu và mùi vào trong khối kẹo. Khối lượng và thể tích khối kẹo cũng thay đổi.
• Hóa học: Nhiệt độ cao phản ứng Maillard vẫn xảy ra và các cấu tử mẫn cảm với nhiệt vẫn có khả năng bị oxi hóa.
• Hóa lý: nhiệt độ này vẫn tồn tại một lượng nước bay hơi và có sự khuếch tán một số chất khí vào khối kẹo (lượng khí này sẽ phụ thuộc vào phương pháp khuấy trộn) sẽ làm cho khối kẹo xốp hơn.
• Hóa sinh, sinh học: xảy ra với mức độ không đáng kể.
Phương pháp thực hiện, thiết bị và thông số công nghệ:
Cần lưu ý thời điểm và trình tự bổ sung các chất màu, mùi cũng như phụ gia. “Kẹo đầu đuôi” sẽ được bổ sung ở giai đoạn 105 – 1100 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
C (giai đoạn đầu của quá trình làm nguội nhanh) để có thể tan chảy hoàn toàn và hòa vào mẻ kẹo mới. Thường lượng kẹo này không được vượt quá 5 % khối lượng kẹo. Cần lưu ý, tốc độ đánh trộn quá nhanh sẽ tạo bọt khí rất khó phá vỡ làm kẹo thành phẩm bị đục và mất giá trị cảm quan.
Nếu trộn các chất ở dạng bột rắn thì phải hòa tan trước ở ngoài với lượng tối thiểu nước hay dầu để không tạo mầm kết tinh.
Chất màu được bổ sung vào đầu tiên. Chất màu dùng ở dạng dung dịch có nồng độ 5 – 10%, lọc qua rây có đường kính lỗ 0.4 – 0.5 mm. Lượng chất màu cho vào khối kẹo phụ thuộc
Trang 48
vào khả năng nhuộm màu của chất màu và màu sắc khối kẹo. Chất màu đưa vào trong kẹo không vượt quá 0.01% khối lượng.
Kết thúc quá trình phối trộn sẽ là công đoạn cho chất mùi, các loại hương liệu không nên cho vào quá sớm dễ bị bay hơi, nhưng cũng không nên cho vào quá muộn vì khi nhiệt độ xuống thấp, độ dính khối kẹo tăng, khó đảo trộn. Trong quy trình sàn xuất này ta sẽ dùng 4 ml chất mùi (tinh dầu chanh, cam, quýt) hoặc 0.5g vanillin cho 1 kg sản phẩm
Cần bổ sung thêm chất chống oxi hóa để tránh hiện tượng oxi hóa chất béo trong giai đoạn bảo quản kẹo. Chất chống oxy hóa sử dụng là hỗn hợp BHA và BHT 0.01% với liều lượng là không quá 0.03% khối lượng kẹo
Quy trình 1: Thiết bị làm nguội và phối trộn độc lập nhau
Hình 3.8: Sơ đồ thiết bị trộn
1. Nhập liệu. 2. Phụ liệu. 3. Khối kẹo ra. 4. Trục khuấy.
Thông số công nghệ
• Thời gian trong giai đoạn này là từ 5 - 7 phút
• Tốc độ đánh trộn: 30 vòng/phút
2 1 1
3 4 4
Trang 49
Quy trình 2: Quá trình làm nguội nhanh ở trên sẽ được kết hợp vào quá trình phối trộn. Thiết bị sử dụng: thiết bị 2 vỏ có cánh khuấy đảo trộn mạnh. Cần lưu ý đến trình tự bổ sung các chất màu, mùi và phụ gia.
Hình 3.9: Sơ đồ thiết bị trộn
1. Nhập liệu. 2. Phụ liệu. 3. Khối kẹo ra. 4. Trục khuấy.
5. Đường nước lạnh vào. 6. Đường nước ấm ra.s Thông số công nghệ
• Tổng thời gian trong giai đoạn này là từ 7-10 phút
• Tốc độ đánh trộn: 40 vòng/phút
• Nhiệt độ nước lạnh vào 20 - 25o C 1 3 5 2 4 6
Trang 50 3.9. Tạo hình: