III. QUY TRÌNH SẢN XUẤT:
d, Thiết bị :
3.4.2. Quá trình nhào:
a, Mục đích
Chuẩn bị: quá trình nhào trộn nhũ tương với bột mì tạo khối bột đồng nhất, thuận lợi cho
quá trình tạo hình.
Hồn thiện: các chỉ tiêu chất lượng cho sản phẩm như độ xốp, khả năng giữ khí của khối
bột nhào (khả năng này tạo tính chất đặc trưng của bánh là cĩ độ xốp).
b, Tiến hành:
Quá trình nhào trộn được chia thành hai giai đoạn.
Giai đoạn 1: tất cả các thành phần béo, đường và các thành phần phụ tạo kem trước, sau đĩ trộn bột vào và nhào sơ bộ, nước được bổ sung trong quá trình nhào. Khi đĩ khơng khí đi vào bên trong khối bột, làm giảm khối lượng riêng của nĩ.
Giai đoạn 2: Khối bột sau đĩ được đi qua thiết bị nhào trộn tốc độ cao với hệ thống làm lạnh bằng nước bên ngồi. Khơng khí được đưa vào khối bột với tốc độ và áp suất hợp lý để tạo khối bột cĩ khối lượng riêng khoảng 0.88 g/cc ở nhiệt độ 19oC. Áp suất trong suốt quá trình nhào trộn được điều chỉnh nhờ một van khí ở đầu ra của thiết bị nhào.
c, Các biến đổi
Biến đổi vật lý:
Lúc đầu, khi mới nhào, bột tương đối dính do lượng nước tự do nhiều, khi các nguyên liệu liên kết chặt chẽ với nhau thì độ dính giảm, đồng thời thể tích của khối bột cũng giảm, độ dai tăng. Nhưng sau một thời gian nhào, cĩ sự thâm nhập và tích lũy khí trong khối bột nhào, nên thể tích khối bột tăng.
Trong quá trình nhào trộn, nhiệt độ của khối bột nhào sẽ tăng do ma sát và do các phản ứng hĩa học xảy ra trong bột nhào.
Biến đổi hĩa lý:
Từ hỗn hợp các thành phần nguyên liệu ban đầu với các pha khác nhau chuyểnthành một pha nhão – bột nhào dạng paste, đồng nhất khơng tách rời.
- Protein hút nước hạt tinh bột trương nở, tạo trạng thái dẻo.
- Những cấu tử rời rạc liên kết với nhau tạo khối đồng nhất.
Hai protein gliadin và glutenin khơng tan trong nước sẽ hấp thụ nước, duỗi mạch, định hướng sắp xếp lại thành hàng và làm phát sinh các tương tác ưa béo và hình thành các cầu disulfua mới, kết quả hình thành mạng protein 3 chiều cĩ tính nhớt, dẻo, dính, đàn hồi, bao xung quanh các hạt tinh bột và những hợp phần khác. Hỗn hợp đĩ gọi là bột nhào.
- Tinh bột cĩ trong bột mì khoảng 70%, cũng ở nhiệt độ bột nhào nĩi trên, nĩ liên kết khoảng 30% nước nhờ amilose và amilopectin (do hai chất này nếu ở trạng thái khơ thì liên kết với nhau bằng liên kết hidro, nếu cho nước vào thì liên kết hidro ngoại giữa tinh bột - nước được hình thành → lượng nước tự do giảm).
- Muối ăn phân ly thành các ion. Các ion làm tăng hằng số điện mơi của nước, làm giảm
độ dày và điện tích của lớp ion kép bao quanh các protein, làm cho các phân tử protein đến gần nhau hơn, hình thành các tương tác ưa nước và kỵ nước, tạo nên những phân tử protein cĩ khối lượng phân tử lớn, tăng độ chặt của khung gluten.
- Cĩ sự hịa tan của nguyên liệu đường.
Biến đổi hĩa học:
Sự biến tính của protein dưới tác động cơ học. Phản ứng hĩa học tạo độ xốp cho sản phẩm.
Tạo nên những liên kết hố học mới do trong quá trình hình thành mạng lưới gluten các gliadin, glutenin sẽ kiên kết với nhau bằng liên kết hidro, bằng cầu disulfua và bằng tương tác ưa béo.
Biến đổi hố sinh:
Enzym protease và amylase trong bột thủy phân protein và tinh bột làm giảm tính đàn hồi của khối bột.
Nhưng nhiệt độ khối bột nhào thường nhỏ hơn 400C, đây khơng phải là nhiệt độ tối thích của 2 enzym trên, nên quá trình thủy phân diễn ra ít.
Biến đổi sinh học:
Cĩ thể nhiễm vi sinh vật do sự nhào trộn làm tăng lượng O2 hịa tan, từ đĩ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển.
d, Thiết bị:
Sử dụng thiết bị nhào trộn liên tục tốc độ cao: Thiết bị gồm cĩ:
Một thùng hình trụ đặt nằm cố định (bowl) cĩ cửa phía bên hơng hay dưới đáy để tháo liệu, nhưng thơng thường thì nĩ sẽ quay xung quanh một trục khuấy nằm ngang để tháo liệu dễ dàng hơn.
Các trục khuấy được lắp theo phương nằm ngang phía trong thùng hình trụ, mỗi trục cĩ một hay hai cánh khuấy.
Khi chỉ cĩ một cánh khuấy thì các trục thường được đặt nghiêng để trộn bột khơng chỉ theo hướng từ dưới lên mà cịn từ phía bên này sang bên kia thùng. Các cánh khuấy cĩ thể được thiết kế gần sát hay vẫn cĩ một khoảng cách nào đĩ với thùng hình trụ. Nếu cánh khuấy sát với thùng thì sẽ đảm bảo khuấy trộn được tất cả bột nằm dưới đáy thùng, cịn nếu cĩ khoảng cách thì quá trình nhào, cuộn và kéo dãn bột sẽ tốt hơn. Tốc độ và hình dạng của cánh khuấy sẽ ảnh hưởng quyết định đến việc cắt xé bột, đơi khi người ta cĩ thể dùng thêm một cánh chắn gắn vào thùng để nâng cao hiệu quả, giúp bột đạt được độ đồng nhất cao.
Hình 15: Thiết bị nhào trộn đặt nằm ngang
Khi cĩ hai cánh khuấy thì đáy của thùng thường cĩ dạng chữ W và các cánh khuấy sẽ quay theo hai hướng ngược nhau. Các thiết bị này được gọi là thiết bị nhào trộn cĩ cánh khuấy dạng chữ Z.
Tốc độ trục khuấy cĩ thể đạt đến 60 vịng/phút, khi đĩ bột cứng sẽ được nhào trộn trong thời gian tương đối ngắn khoảng 12-15 phút.
Ưu điểm của máy nhào trộn tốc độ cao đặt nằm ngang
Đây là những thiết bị rất mạnh và hiệu quả vì cánh khuấy cĩ các giá đệm ở hai đầu nên cĩ khả năng nhào bột tốt và nhanh hơn so với máy nhào trộn đặt đứng.
Ta cĩ thể đặt các phễu của thiết bị chia bột ngay bên dưới máy nhào trộn, nhờ đĩ cĩ thể khơng cần dùng đến các thùng chứa bột trung gian hoặc chỉ dùng đến chúng khi muốn vận chuyển bột đến một nơi khác.
Cĩ thể dễ dàng điều khiển nhiệt độ của thùng trộn một cách hiệu quả và chính xác thơng qua lớp vỏ áo cĩ nước tuần hoàn.
Cĩ thể thêm nguyên liệu vào từ phía trên của thùng hình trụ trong lúc trục khuấy đang hoạt động, tức là giữa quá trình khuấy trộn, do đĩ việc nhào trộn sẽ linh động hơn để đạt được chất lượng sản phẩm mong muốn.
Nhược điểm của máy nhào trộn tốc độ cao đặt nằm ngang
Việc nhập liệu chiếm một khoảng thời gian đáng kể trong chu kỳ nhào bột, nguyên liệu phải được cho vào từ phía trên thiết bị.
Các trục khuấy cĩ khuynh hướng thảy tung vật liệu lên phía trên do đĩ bột cĩ thể bị dính trên thành.
Nắp thùng hình trụ hoàn tồn che kín bên trong nên ta khơng thể theo dõi quá trình nhào bột đang xảy ra.
Khi muốn tái nhào trộn bột thì phải đổ bột từ thùng chứa vào thiết bị cho nên sẽ khĩ khăn hơn thiết bị đặt đứng.
Hình dạng trục khuấy thường được thiết kế để thực hiện đồng thời cả 3 chức năng là khuấy trộn, phân tán và nhào nên sẽ khơng cĩ chức năng nào là tối ưu.
Do cĩ các cánh khuấy nằm ở tâm của thùng chứa bột nên khi đổ bột ra sẽ ít nhiều gặp cản trở, ngoài ra sẽ cĩ một phần bột bị kẹt vào trục và cánh khuấy nên chỉ bị quay trịn chứ khơng được nhào trộn.
Thiết bị thường nặng và gây nhiều rung động nên phải chú ý thiết kế sàn nhà, nhất là khi thiết bị khơng đặt ở tầng trệt.
Năng suất của máy nhào trộn hoạt động gián đoạn
Người ta cĩ 2 cách để nĩi về năng suất máy nhào trộn, đĩ là tính theo thể tích thùng chứa bột hay tính theo khối lượng bột nhào / mẻ. Nhưng yếu tố cần quan tâm chính là khối lượng bột tối đa trong từng mẻ được nhào trộn hiệu quả, nĩ phụ thuộc vào cơng suất motor và thể tích vùng khơng gian mà trục khuấy và cánh khuấy hoạt động hiệu quả, ngồi ra cĩ cịn phụ thuộc vào bản chất của loại bột nguyên liệu.
Năng suất thơng thường của máy nhào trộn là 500-1000kg.
Hình 16: Khối bột nhào sau khi qua thiết bị nhào trộn
