Mứt cà rốt là sản phẩm thuộc mứt khô.
Mứt khô: Miếng quả đƣợc nấu với đƣờng, cuối giai đoạn cà rốt đƣợc hong khô hoặc sấy nhẹ để quả ở dạng khô. Mứt khô là sản phẩm đƣợc nấu từ quả với nƣớc đƣờng và sấy tới độ khô 80% trên bề mặt có một màng trắng đục [7; tr297].
Mứt cà rốt có màu cam hấp dẫn xen kẽ đó là màu trắng của đƣờng phủ ngoài làm cho sản phẩm đẹp mắt, hƣơng vị thơm ngon.
Hình 2.2 Sản phẩm mứt cà rốt
2.3.2.1 Chỉ tiêu chất lượng của mứt cà rốt
a) Chỉ tiêu cảm quan
Miếng mứt giữ nguyên hình dáng từng lát cắt tƣơi từ củ, có màu cam vàng đặc trƣng. Đƣờng cát phủ ngoài màu trắng. b) Chỉ tiêu hóa lý - Hàm lƣợng đƣờng tổng số: >= 10% - Hàm lƣợng chất khô: >= 80% c) Chỉ tiêu vi sinh [51]
Không đƣợc chứa các vi sinh vật gây thối hỏng có thể phát triển trong điều kiện bảo quản thông thƣờng.
- Tổng số vi sinh vật hiếu khí: < 104 CFU/g - Coliforms: < 10 MPN/g
- Escherichia coli: 0 MPN/g
- Clostridium perfringens: < 10 CFU/g - Bacillus cereus: < 102 MPN/g
- Tổng số bào tử nấm mốc – men: < 102
2.4 Chọn phƣơng án thiết kế
Qua quá trình tính toán và xây dựng, để phù hợp với năng suất cũng nhƣ mặt hàng sản phẩm ta thiết kế nhà một tầng.
Chất lƣợng sản phẩm chịu ảnh hƣởng bởi một hoặc vài công đoạn chính. Để chọn phƣơng án thiết kế cho phù hợp ta dựa trên các công đoạn chính này.
2.4.1 Sản phẩm đồ hộp cà chua
2.4.1.1 Quá trình ép thu dịch quả
Ép là biện pháp cơ học nhằm tách dịch quả ra khỏi khối nguyên liệu. Đây là khâu xử lý cơ học quan trọng nhất trong dây chuyền sản xuất nƣớc cà chua.
Hiệu quả của quá trình ép đƣợc đánh giá bằng hiệu suất ép. Đó là tỉ lệ phần trăm lƣợng dịch quả thu đƣợc so với khối lƣợng nguyên liệu đem ép. Nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ độ chín của nguyên liệu, độ xốp của khối nguyên liệu,…
Do đó để nâng cao hiệu suất ép có các phƣơng pháp sau: Xử lý cấu tạo khối nguyên liệu
Kỹ thuật ép
Sơ chế nguyên liệu trƣớc khi ép
Đối với cà chua, chọn sơ chế nguyên liệu trƣớc khi ép là nghiền, xé nhỏ và đun nóng nguyên liệu cà chua. Chọn thiết bị ép kiểu trục vít nằm ngang.
Ƣu điểm của thiết bị là tỷ lệ nƣớc còn lại bã: ≤ 10%.
2.4.1.2 Quá trình thanh trùng
Thanh trùng là quá trình tiêu diệt hay ức chế hoạt động của vi sinh vật và enzim trong thực phẩm nói chung, đồ hộp nói riêng, nhằm ngăn ngừa sản phẩm hƣ hỏng, thối rửa do vi sinh vật và kéo dài thời hạn bảo quản. Đây là khâu công nghệ quan trọng trong quy trình sản xuất thực phẩm đóng hộp. Nó quyết định đến khả năng bảo quản của thành phẩm.
Thanh trùng sản phẩm đƣợc sử dụng rộng rãi và tiện lợi nhất là thanh trùng bằng nhiệt. Thanh trùng bằng nhiệt cần thỏa mãn hai yêu cầu sau:
- Tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật đồng thời đảm bảo vô hoạt hóa enzim có hại. - Hạn chế đến mức tối đa ảnh hƣởng không tốt của chế độ thanh trùng đến chất
Các loại thanh trùng bằng nhiệt [1; tr 251]:
- Thanh trùng Pasteur: thanh trùng từ nhiệt độ 1000
C trở xuống. Thƣờng dùng đối với sản phẩm có độ chua cao: nƣớc quả, quả nƣớc đƣờng,…
- Thanh trùng công nghiệp (tiệt trùng): là thanh trùng ở nhiệt độ trên 1000C (105 - 1270C). Phần lớn sản phẩm có pH cao đƣợc thanh trùng theo kiểu này.
Đối với các loại đồ hộp gồm sản phẩm đồ hộp chua có pH < 4,6 nhƣ đồ hộp nƣớc cà chua, vi khuẩn chịu nhiệt không những không phát triển đƣợc mà tính chịu nhiệt của chúng cũng giảm đi, vì vậy dễ dàng bị tiêu diệt khi nâng cao nhiệt độ. Vì vậy có thể thanh trùng ở nhiệt độ 80 - 1000
C [1; tr255], thực hiện ở thiết bị thanh trùng làm nguội băng tải tự động dùng hơi nƣớc.
2.4.2 Sản phẩm mứt cà rốt
2.4.2.1 Quá trình cô đặc
[1; tr226]
Quá trình cô đặc trong sản xuất mứt cà rốt nhằm mục đích làm bay hơi một phần hơi nƣớc, chuẩn bị cho công đoạn sấy tiếp theo.
Có các phƣơng pháp cô đặc sau:
- Cô đặc dƣới áp suất khí quyển: muốn nƣớc bay hơi nhanh,cần phải cung cấp nhiệt lƣợng để làm tăng nhiệt độ của nguyên liệu đến nhiệt độ sôi và để cung cấp nguyên liệu cho quá trình bay hơi. Trong điều kiện áp suất khí quyển, nhiệt độ sôi phải trên 100 0
C dẫn đến sản phẩm dễ bị biến đổi về chất lƣợng, mặt khác hiệu quả kinh tế không cao.
- Cô đặc chân không: Trong quá trình cô đặc, áp suất đƣợc hạ thấp đủ để nhiệt độ sôi của sản phẩm chỉ còn 45 – 70 0C tƣơng ứng với độ chân không khoảng từ 680 - 460 mmHg. Nhƣ vậy hạn chế nhiệt độ cao ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm.
Chọn phƣơng pháp cô đặc chân không vì phù hợp với nguyên liệu và nâng cao chất lƣợng nguyên liệu, vì sản phẩm mứt dạng miếng nên đƣợc thực hiện trong thiết bị chân không một nồi có buồng đốt hai vỏ có trục khuấy.
2.4.2.2 Quá trình sấy
Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi sản phẩm bằng nhiệt Có các phƣơng pháp sấy sau:
- Dựa vào cách tạo ra nguồn nhiệt và cách tiếp xúc nguyên liệu sấy và tác nhân sấy, có thể chia sấy nhân tạo thành: sấy tiếp xúc, sấy trực tiếp, sấy bức xạ, sấy bằng dòng điện cao tần.
- Dựa vào hƣớng và trạng thái chuyển động của nguyên liệu và tác nhân sấy, có sấy ngƣợc chiều, sấy xuôi chiều, sấy chéo dòng, sấy tầng sôi, sấy phun, sấy thăng hoa.
Chọn thiết bị sấy băng tải 1 tầng cho sấy mứt cà rốt là thiết bị có khả năng sấy liên tục một lƣợng lớn nguyên liệu trong một thời gian tƣơng đối ngắn và có thể sấy ở nhiệt độ thấp, tiết kiệm diện tích phân xƣởng nhà máy, ít tốn nhân công, làm việc tự động.
Phƣơng thức sấy này thuận lợi hơn vì tác nhân sấy tiếp xúc với vật liệu nhiều hơn, kiểm soát đƣợc điều kiện sấy nên sấy linh hoạt hơn, các vùng sấy riêng biệt nên chất lƣợng sản phẩm đảm bảo. Hơn nữa, phƣơng thức này có tốc độ sấy cao hơn. Chọn tác nhân sấy là không khí nóng nhằm đảm bảo sản phẩm tinh khiết [10, tr24].
CHƢƠNG 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
3.1 Sản phẩm nƣớc cà chua
[7; tr309] [1; tr304]
3.1.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ
Sơ đồ 3.1 Dây chuyền công nghệ sản xuất đồ hộp nƣớc cà chua
Acid citric Đƣờng Nƣớc Cà chua Hòa trộn Bảo quản, dấm chín Nấu xirô Muối
Lựa chọn, phân loại
Lọc Rửa Phối chế Làm lạnh Đồng hóa Nghiền, xé Bài khí Đun nóng Hộp sắt tây Ép nƣớc Rót hộp, đóng kín Lọc Thanh trùng, làm nguội Dán nhãn Bảo ôn Nƣớc cà chua đóng hộp
3.1.2 Thuyết minh quy trình công nghệ
3.1.2.1 Dấm chín
Mục đích: cà chua đƣa vào sản xuất phải đạt độ chín kỹ thuật, nhƣng khi thu hái
chỉ đạt độ chín thu hoạch nên ta cần phải tiến hành dấm chín.
Thực hiện: để cà chua chóng chín ta xếp cà chua vào khay và xếp chồng các
khay, sau đó nâng nhiệt độ phòng dấm lên 20 – 25 0C, duy trì độ ẩm ở 80 – 90 %. Dùng khí etylen với nồng độ 0,1 – 0,5 % trong không khí.
3.1.2.2 Lựa chọn, phân loại
Mục đích: loại bỏ những quả không đạt yêu cầu nhƣ còn xanh, dập nát và loại
bỏ cuống còn sót.
Thực hiện: sử dụng băng tải trục lăn để vận chuyển cà chua. Vận tốc băng tải
0,12 - 0,15 m/s. Chiều rộng băng tải 60 – 80 cm. Công nhân đứng hai bên băng tải lựa chọn những quả hƣ thối, sâu bệnh, không đảm bảo chất lƣợng thì loại bỏ thành phế liệu hoặc có độ chín không đạt yêu cầu thì đem dấm chín.
3.1.2.3 Rửa
Mục đích: loại bỏ các tạp chất trên bề mặt quả.
Thực hiện: cà chua thuộc loại vỏ mềm dễ dập nát, nên quá trình rửa thực hiện trong máy rửa cà chua.
3.1.2.4 Nghiền, xé
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình ép
- Xé nhỏ nguyên liệu ra thành nhiều mảnh nhỏ nhằm tăng hiệu suất ép, giảm thời gian ép, giảm chi phí năng lƣợng, thiết bị.
- Phá vỡ cấu trúc tế bào của nguyên liệu, làm dịch bào thoát ra ngoài, tăng hiệu quả cho quá trình ép.
- Tạo điều kiện tốt cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu làm cho tốc độ tăng nhiệt nhanh hơn, enzyme chóng bị tiêu diệt, quả nhanh mềm hơn, …. Thực hiện: trong máy nghiền.
3.1.2.5 Đun nóng
- Làm mất hoạt tính của các loại enzyme, đặc biệt là các loại enzyme gây biến màu và phân hủy một số thành phần hóa học.
- Làm mềm nguyên liệu để dễ ép dịch hơn.
- Chống biến màu và chống phân hủy thành phần hóa học
- Gây kết tủa một số chất keo nhƣ protein, tạo điều kiện cho quá trình lọc trong. Thiết bị: Thiết bị đun nóng nồi 2 vỏ có cánh khuấy.
Thông số công nghệ: - Nhiệt độ: 65 – 80 0C.
- Để vô hoạt lƣợng enzyme còn lại trong quả, ngƣời ta có thể gia nhiệt đến 85 0
C. - Thời gian: 3 - 10 phút.
3.1.2.6 Ép dịch quả
Mục đích: tách dịch bào ra khỏi tế bào thịt quả để thu lƣợng dịch quả dùng cho quá trình chế biến sau này.
Thực hiện: sử dụng máy ép kiểu trục vít nằm ngang.
Cà chua sau khi xé nhỏ đun nóng đƣợc bơm vào máy ép kiểu trục vít, dịch ép đƣợc tách ra và cho đựng vào thùng chứa. Tỉ lệ nƣớc còn lại bã: ≤ 10%
Nƣớc ép đƣa về thùng hòa trộn có cánh khuấy chống lắng. Tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu của dịch quả ban đầu: Bx, độ acid.
3.1.2.7 Lọc
Mục đích: tách bỏ phần thịt quả, vỏ quả các tạp chất và hạt có kích thƣớc lớn
còn sót trong nƣớc quả.
Thực hiện: sử dụng thiết bị lọc dạng li tâm áp lực. Máy làm việc liên tục Ƣu điểm:
- Nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm khấu hao thiết bị.
- Hệ thống cọ rửa CIP tự động, có chức năng làm sạch xả bã quả. - Thiết kế chế tạo tinh xảo, diện tích lắp đặt nhỏ.
- Độ tinh khi lọc thích hợp để lọc trong cho các sản phẩm nƣớc quả nhƣng vẫn đảm bảo đƣợc màu sắc của chúng.
- Chế tạo hoàn toàn bằng thép không gỉ SUS 304 hình thức đẹp, chất lƣợng phù hợp tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.
3.1.2.8 Phối trộn
a) Chuẩn bị xirô phối trộn
Xirô đƣợc chuẩn bị theo phƣơng pháp nấu nóng, đƣờng đƣợc hoà với nƣớc rồi đun sôi, sau đó lọc và làm lạnh. Phƣơng pháp này giúp tiêu diệt đƣợc các vi sinh vật có trong đƣờng và nƣớc, mặc khác tạo điều kiện tốt để chuyển saccharose thành glucose và fructose.
Thực hiện: nƣớc và đƣờng đƣợc hoà với nhau rồi đun tới 85 0C, bổ sung thêm acid citric, giữ nhiệt tại đây trong 20 phút để tiến hành chuyển hoá saccharose. Tùy theo pH của nguyên liệu, acid citric đƣợc phối trộn để chỉnh pH của dịch sau khi trộn với xirô. Lƣợng nƣớc bay hơi trong thời gian nấu khoảng 2 – 5%, do vậy cần tính toán trƣớc để xirô có nồng độ nhƣ mong muốn. Thiết bị sử dụng trong quá trình này là các nồi inox hai vỏ, bên trong có cánh khuấy hoạt động liên tục.
Lọc xirô đƣợc tiến hành ở trạng thái nóng nhằm tách hết các tạp chất cơ học nhƣ rác, đất, cát lẫn vào đƣờng trong quá trình vận chuyển, bảo quản. Quá trình lọc thực hiện bằng bình lọc túi. Sau khi lọc, xirô đƣợc làm lạnh xuống 10 0C để hạn chế tổn thất và giữ hƣơng thơm. Sử dụng thiết bị bình lọc túi. Xirô sau khi pha chế nồng độ 30 %.
b) Phối trộn
Mục đích: làm tăng giá trị dinh dƣỡng và điều chỉnh mùi vị hài hòa cho nƣớc ép. Ngoài ra phối trộn còn hạn chế đƣợc sự biến màu và biển đổi các chất dinh dƣỡng nhờ bổ xung acid citric.
Thực hiện: tiến hành bơm dịch nƣớc quả sau lọc sang thùng phối trộn cùng với dịch xirô sau khi làm lạnh. Lúc này cho thêm muối với hàm lƣợng thích hợp có tính toán để điều vị nƣớc ép, lƣợng muối khoảng 0,5% khối lƣợng nƣớc ép. Sử dụng thùng phối trộn hình trụ đáy côn có cánh khuấy, hỗn hợp đƣợc khuấy đảo trong 10 phút, tốc độ cánh khuấy 60 vòng/phút.
Sản phẩm cuối cùng đạt đƣợc nồng độ chất khô 10% và độ acid 0,6%.
3.1.2.9 Đồng hóa
Mục đích: làm cho bán sản phẩm sau phối trộn đƣợc đồng nhất, các phần tử của bán thành phẩm có kích thƣớc rất nhỏ. Sản phẩm đã qua đồng hóa thì tăng giá trị của mùi vị, độ mịn, độ tiêu hóa và làm giảm sự phân lớp sau này.
3.1.2.10 Bài khí
Mục đích: đuổi chất khí trong hộp trƣớc khi ghép nắp, làm giảm áp suất trong
hộp khi thanh trùng, hạn chế quá trình oxi hóa và sự phát triển của vi sinh vật, hạn chế hiện tƣợng ăn mòn hộp sắt, tạo độ chân không trong hộp để tránh phồng hộp.
Thực hiện: thiết bị bài khí chân không. Thời gian bài khí 20 giây, độ chân không trong thiết bị 740 mmHg.
3.1.2.11 Rót hộp, đóng kín
Mục đích: bƣớc đầu hoàn thiện sản phẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tiếp theo.
Thực hiện: sử dụng máy chiết rót, ghép mí tự động. Sử dụng hộp N0-8 làm bằng sắt tây, đƣợc rửa sạch. Sau khi rót hộp, đóng kín phải kiểm tra độ kín theo chu kì sản xuất. Trong 1 ca sản xuất phải lấy mẫu 2 – 3 lần để kiểm tra.
Cách kiểm tra: dùng khăn chùi kĩ hộp. Cho 2 - 3 hộp vào bình thủy tinh của một máy hút chân không, rót nƣớc vừa mới đun sôi trong 15 phút và đã làm nguội đến 40 – 45 0C vào bình đủ làm ngập hộp. Đậy kín bình và cho bơm chân không hoạt động với độ chân không 500 tor. Do chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài hộp làm cho nắp hộp phồng lên nếu hộp kín. Nƣớc trong sản phẩm có thể theo chỗ hở rỉ ra ngoài nếu hộp không kín.
3.1.2.12 Thanh trùng, làm nguội
Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật và tăng thời gian bảo quản.
Thiết bị: Sử dụng thiết bị thanh trùng làm nguội băng tải tự động dùng hơi nƣớc. Nhiệt độ của sản phẩm ra là 30 0C. Nhiệt độ thanh trùng là 95 0C. Thời gian 35 phút. Thời gian nâng nhiệt là 10 phút. Thời gian giữ nhiệt là 15 phút. Thời gian hạ nhiệt là 10 phút.
3.1.2.13 Dán nhãn, in date, thành phẩm
Mục đích: tạo cảm quan cho sản phẩm, thu hút ngƣời tiêu dùng.
Thực hiện: sau khi thanh trùng làm nguội đồ hộp nƣớc cà chua đƣợc đƣa sang máy dán nhãn, in date tự động. Sau đó đồ hộp đƣợc đƣa vào kho bảo ôn.
3.1.2.13 Bảo ôn
Mục đích: tạo điều kiện cho các thành phần trong đồ hộp nƣớc cà chua khếch tán vào nhau để tiến tới trạng thái cân bằng về nồng độ làm cho đồ hộp có hƣơng vị,
màu sắc đồng đều và tăng lên rõ rệt, đồng thời làm phát hiện, loại bỏ các đồ hộp hƣ hỏng.
Thực hiện: sau khi thanh trùng, hộp đƣợc chuyển về kho thành phẩm, hộp đƣợc quét dầu bao phủ và xếp vào kho. Thời gian bảo ôn khoảng 7 - 15 ngày tùy vào nhiệt độ của môi trƣờng lƣu giữ sản phẩm nhằm phát hiện tỉ lệ hƣ hỏng của lô sản xuất. Những hộp có hiện tƣợng phồng hộp, đục dịch, lắng cặn, nứt hộp sẽ bị loại bỏ, nếu tỉ lệ hƣ hỏng > 5% thì sẽ hủy toàn bộ lô.
3.2 Sản phẩm mứt cà rốt
3.2.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ
[6; tr 139] [7; tr 298]
Sơ đồ 3.2 Dây chuyền công nghệ sản xuất mứt cà rốt