3 Quy trình công nghệ
3.1 Quy trình công nghệ sản xuất xúc xích heo tiệt trùng
3.2 Thuyết minh từng công đoạn trong quy trình sản xuất sản phẩm xúc xích heo tiệt trùng. [3] [4] [5] heo tiệt trùng. [3] [4] [5]
3.2.1 Làm lạnh [4]
Nguyên liệu thịt trong sản xuất xúc xích, sau khi mổ làm sạch rồi đem đi làm lạnh. Làm lạnh là quá trình hạ thấp nhiệt độ của thịt xuống nhưng nhiệt độ đó lớn hơn nhiệt độ đóng băng của dịch mô, vì thế nhiệt độ làm lạnh thường dùng là 0 đến 4 C.0
* Mục đích
Kéo dài thời gian chín tới của thịt, để có thể duy trì những đặc tính tốt của thịt như: thịt mềm mại, hương vị của thịt tăng lên, khả năng giữ và liên kết với với nước của protein không bị mất đi…có lợi cho quá trình sản xuất xúc xích. Trong quá trình làm lạnh lợi dụng các nguồn enzym tự nhiên để làm mềm thịt và giữ nhiệt độ 0 đến 40C có tác dụng ức chế sự hoạt động của vi sinh vật (vi sinh vật gây thối).
* Tiến trình
Thịt sau khi mổ được làm sạch rồi từ đưa vào buồng lạnh, treo lên các móc sắt hay xếp thành chồng. Khoảng cách giữa các xúc thịt từ 3 – 5cm, cách tường 30cm để đảm bảo lưu thông không khí trong phòng bảo quản. Nhiệt độ làm lạnh từ (-1) đến (-2)0C, độ ẩm từ 90 – 92%.
Thời gian làm lạnh phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: lượng nhiệt cần rút khỏi sản phẩm, kích thước sản phẩm, tính chất vật lý của sản phẩm (độ dẫn nhiệt, nhiệt dung…), môi trường truyền nhiệt.
Khối lượng nhỏ, bề mặt lớn thì thời gian làm lạnh ngắn và ngược lại, hệ số truyền nhiệt lớn thì thời gian làm lạnh ngắn và ngược lại. Sau khi làm chuyển sang phòng bảo quản, nhiệt độ bảo quản từ 0 đến 2 C, độ ẩm < 85%, vận tốc không khí 0.050
Trong điều kiện này thịt bị hao hụt trọng lượng nhiều nên có thể hạ thấp nhiệt độ bảo quản đồng thời tăng độ ẩm để làm giảm sự bốc hơi nước, nhưng giới hạn là điểm đóng băng của dịch mô. Hạ nhiệt độ xuống 1 C thì cho phép tăng độ ẩm 0
tương đối lên 2 – 3%.
3 . 2.2 Giai đoạn cấp đông
* Mục đích giai đoạn
Bảo quản nguồn nguyên liệu được lâu, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật (thời gian từ 1-2 tháng theo số liệu của bộ nông nghiệp Hoa K¦ USDA ). Mục đích quan trọng nhất của quá trình là giúp cho việc sản xuất diễn ra liên tục, ổn định nguồn nguyên liệu đảm bảo tiến độ sản xuất.
* Tiến trình cấp đông
Nguyên liệu đầu thường không sử dụng liền mà thường đưa vào cấp đông, trữ đông rồi sau đó mới đưa vào để chế biến. Thịt sau khi mổ, trước khi đưa vào hệ thống cấp đông thì được đưa qua phòng lạnh nhiệt độ khoảng 0 – 5°C, thời gian khoảng 4 – 5h, sau đó đưa vào hệ thống cấp đông. Ở đây ta thực hiện chế độ lạnh đông theo phương pháp gián tiếp và tiến hành lạnh đông nhanh trong môi trường có nhiệt độ khoảng -300°C, thời gian cấp đông khoảng vài chục phút, tốc độ không khí từ 3 – 5 m/s. Khi nhiệt độ tâm thịt đến -180°C thì vào phòng bảo quản, nhiệt độ môi trường trong phòng bảo quản tmt= -180°C.
3.
2.3 Giai đoạn rã đông
Nhằm chuẩn bị cho quá trình chế biến tiếp theo, nâng cao nhiệt độ của thịt đến nhiệt độ theo yêu cầu trong quá trình chế biến xúc xích tiệt trùng.
* Tiến trình rã đông
- Phương pháp 1: Ngâm thịt trong nước nóng đến khi tinh thể đá tan hoàn toàn. nhiệt độ nước từ 6 – 800C, thời gian rã đông từ 10 – 12 giờ. Vận tốc quá trình tan giá trong dung dịch cao hơn không khí vài lần, thịt không bị hao hụt về trọng lượng mà có thể tăng khoảng 3% do hút ẩm ở lớp ngoài bề mă ¨t. Hạn chế của phương pháp là màu sắc thịt thay đổi (thịt mất màu), hương vị giảm, thịt kém thơm, một phần chất dinh dưỡng hao hụt.
- Phương pháp 2: Rã đông trong không khí : quá trình để thịt lạnh đông tan trong môi trường không khí, có phòng rã đông. nếu rã đông nhanh, nhiệt độ phòng bằng 160C, thời gian tan giá 24 – 36h. Sau khi tan giá, phải làm khô thịt bằng không khí tuần hoàn có nhiệt độ 00C, độ ẩm 75%. Ưu điểm tạo tính thuận nghịch của quá trình tốt, nhưng có nhược điểm do thời gian kéo dài thịt dễ có nguy cơ bị nhiễm vi sinh vật.
3.
2.4 Giai đoạn xay thô
* Mục đích
Quá trình xay thô nhằm làm giảm kích thước của khối thịt lạnh đông để tạo điều kiện cho quá trình xay nhuyễn, phối trộn về sau.
Thiết bị xay thô tạo cho thịt có kích thước 3 - 5 mm để chuẩn bị cho quá trình xay nhuyễn.
3.2.5 Giai đoạn xay nhuyễn
* Mục đích
Quá trình xay nhuyễn đóng vai trò hết sức quan trọng trong quy trình sản xuất xúc xích tiệt trùng. Quá trình này nhằm mục đích tạo nên một hệ nhũ tương bền của tất cả các thành phần vật chất có trong xúc xích như: Nguyên liệu (thịt nạc, mỡ heo, da heo), gia vị, phụ gia…tạo nên một hệ đồng nhất. Quá trình này sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình sau này. Nếu như quá trình xay nhuyễn không được tốt, nguyên liệu không được xay nhuyễn thì sẽ rất khó khăn cho quá trình nhồi & đóng clip (nếu sản phẩm sau đóng clip mà còn gân thì sẽ bị đưa về giai đọan tái chế)
* Tiến trình
- Nguồn nguyên liệu : thịt nạc, mỡ heo sau khi xay thô đạt kích thước bằng 3-5mm. - Ở thời gan đầu (1-3 vòng quay đầu tiên), ta cho máy hoạt động chậm đồng thời cho hỗn hợp các muối, nitric, phosphat vào để protein đạt tới mức hoạt động tốt, ta cho máy quay khô (không cho nước đá vảy vào).
- Sau 3-4 vòng thì cho 1/3 nước đá vảy vào và quay với tốc độ nhanh khoảng 20 vòng (lúc này nhiệt độ khối thịt khoảng 4°C).
- Tiếp tục thêm mỡ, da, 1/3 lượng nước đá vảy vào hỗn hợp tiếp tục cho máy vận hành ở tốc độ cao30 vòng (lúc này nhiệt độ hỗn hợp khoảng 6°C) rồi cho máy chậm lại và cho hương liệu, gia vị, 1/3 nước đá vảy còn lại vào máy ở tốc độ cao 30 vòng nữa.
- Hỗn hợp gồm thịt, mỡ, da được xay nhuyền đạt kích thước khoảng 0.5mm cùng với nước tạo thành một hệ nhũ tương. Dừng máy xay nhuyễn khi hỗn hợp nhũ tương đã đồng nhất và nhanh chóng đưa hỗn hợp ra khỏi thiết bị trước khi nhiệt độ không vượt quá 12°C, vì khi nhiệt độ hệ nhũ tương quá 12°C thì hệ sẽ không bền và có hiện tượng tách lớp giữa mỡ, nước, protein, không tạo thành sản phẩm được.
3.2.6 Giai đoạn nhồi, định lượng .
* Mục đích
Quá trình nhồi, định lượng nhằm tạo cho sản phẩm có hình dạng, kích thước ổn định và đồng, hạn chế sự xâm nhập của oxy. Quá trình nhồi và vô bao còn đóng vai trò như một quá trình chuẩn bị cho quá trình tiệt trùng, cố định gel và làm sản phẩm căng đều sau quá trình tiệt trùng, tăng giá trị cảm quan.
* Tiến trình nhồi, định lượng.
Hỗn hợp nguyên liệu sau khi xay nhuyễn được chuyển qua máy nhồi. Tại đây, hỗn hợp sẽ được đưa qua hệ thống đường ống và được bao gói, hệ thống cân điện tử sẽ lập chương trình sẵn để điều khiển lưỡi dao cắt sản phẩm với những khoảng khối lượng bằng nhau.
Sau đó, sản phẩm sẽ được đóng clip nhôm ở 2 đầu và được đưa ra khỏi máy nhồi đề chuẩn bị cho giai đoạn tiệt trùng, toàn bộ quá trình được thực hiện ở trong chân không nhằm hạn chế tối đa sự nhiễm khuẩn cho sản phẩm.
* Các loại vỏ bọc dùng để nhồi.
- Vỏ bọc tự nhiên: được làm từ ruột heo, cừu, bò hoă¨c dê, có thể được muối hay phơi khô,... Nhược điểm là không đảm bảo vệ sinh, kích thước không đồng đều, sản phẩm không đồng nhất, khó đóng gói.
- Vỏ bọc collagen: được chiết tách từ mă¨t dưới da bò. Ưu điểm là đảm bảo vệ sinh, kích thước đồng nhất. Collagen có thể thay thế hoàn toàn ruột khô ở quy mô công nghiệp. Tên thương mại là colfan casing, nuturin-r2.
- Vỏ bọc nhân tạo: được tạo ra nhằm đáp ứng tình trạng thiếu hụt vỏ bọc trong sản xuất hàng triệu tấn mỗi năm trên thế giới. Ưu điểm là kích thước đồng nhất, dễ bảo quản, dễ sử dụng. Gồm 2 loại là vỏ bọc plastic và vỏ bọc fibrous.
3.2.7 Giai đoạn tiệt trùng.
* Mục đích
Làm chín sản phẩm, tiêu diệt vi sinh vật.
Thiết bị sử dụng là nồi Autoclave. Xúc xích được sắp xếp ngay ngắn trong các khay inox, sau đó được đưa vào bồn tiệt trùng.
Phương pháp tiệt trùng bằng hơi nước: Sử dụng hơi nước có nhiệt độ nằm trong
khoảng 121- 134ºC. Hơi nước dưới tác dụng của áp suất giúp nâng nhiệt độ của hơi nước lên cao. Hơi bão hoà (hơi nước ở trạng thái cân bằng nhiệt với nước) hoạt động như một chất khử trùng hiệu quả.
3.2.8 Giai đoạn làm nguội
* Mục đích
Quá trình làm nguội diễn ra bên trong nồi tiệt trùng bằng cách đưa hơi lạnh vào nồi hấp làm giảm nhiệt độ bên trong nồi sau đó đưa sản phẩm ra ngoài
3.2.9 Giai đoạn sấy khô .
* Mục đích
Do quá trình làm nguội được diễn ra bên trong nồi tiệt trùng mà làm cho hai đầu của các cây xúc xích này bị ướt, do đó cần phải thực hiện quá trình sấy khô.
* Tiến trình
Tiến hành sấy khô xúc xích bằng không khí tự nhiên hoă ¨c dùng quạt gió. Nếu sử dụng quạt công nghiệp để sấy khô thì không cần làm nguội.
3.2.10 Giai đoạn hoàn thiện – đóng gói - bảo quản.
* Mục đích
Giai đoạn gồm các quá trình: làm nguội, dán nhãn, vô thùng và cuối cùng là ta được sản phẩm đưa ra thị trường. Từng cây xúc xích sẽ được làm đẹp mắt với quy cách trình bày hấp dẫn, nâng cao giá trị sử dụng cho sản phẩm.
* Tiến trình
Có thể dùng băng chuyền tự động dán nhãn, thiết bị đếm tự động để vào thùng carton. Sau khi xúc xích được dán nhãn và bao gói sẽ được bảo quản ở nhiệt độ thường, tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng và nhiệt độ cao.Hạn chế quá trình oxy hóa axit béo không no có trong xúc xích làm giảm giá trị của xúc xích và đẩy nhanh quá trình hư hỏng xúc xích do sự tạo thành các peroxit, aldehyt…vv
* Thiết bị trong giai đoạn hoàn thiện, đóng gói.
Sản phẩm sau khi hoàn thiệt được đă ¨t trong bao gói plastic chân không. Bao plastic không cho không khí vào sau khí đã rút chân không và hàn kín. Máy đóng gói chân không gọi là máy phóng gas, trong đó hỗn hợp gas được thổi vào sau khi đã hút chân không, loại hỗn hợp khí này có tác dụng ngăn ngừa vi khuẩn phát triển.
4 Thiết bị
4.1 Máy băm thịt (mincer)4.1.1 Mục đích [26] 4.1.1 Mục đích [26]
Máy băm thịt là máy dùng để băm thịt nhỏ khoảng 3 – 5mm để thuận lợi cho quá trình xay nhuyễn tiếp theo.
Hình 4.1: Máy Mincer
4.1.2 Cấu tạo [2]
Đây là dạng máy đùn trục vít, gồm nắp đậy chứa thịt hay mỡ để băm, một đường xoắn ốc gọi là vit tải chuyển thịt đến bộ phận dao cắt. Phía trước dao cuối cùng có một vòng trên đó có một vòng nối có tác dụng cắt đứt thịt nhanh.
* Nguyên tắc hoạt động [7]
Máy mincer khi xay thực hiện hai chế độ trộn và xay đồng thời. Kích thước hạt thịt được điều chỉnh theo yêu cầu bởi các vòng có đường kính khác nhau.
Thịt sau khi được rã đông sẽ được đưa vào chảo nhập liệu của máy mincer, tại đây thịt sẽ được hệ thống trục vít đẩy đi đến lưỡi dao cắt gắn đồng trục với trục vít và sẽ được cắt nhỏ.
Sát phía sau lưỡi dao cắt có tấm chặn dạng như một tấm rây (thịt nếu có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ trên tấm chặn thì sẽ cho lọt qua, nếu không thì sẽ bị giữ lại trên tấm chặn và sẽ được lưỡi dao tiếp tục cắt).Như vậy thịt sau khi xay thô sẽ có kích thước 3 – 5mm và sẽ được tháo ra ngoài theo đường ống đồng trục với trục xoắn vít.
4.2 Máy cutter4.2.1 Mục đích [26] 4.2.1 Mục đích [26]
Là máy chuyên cắt thịt thành những phần tử nhuyễn hoặc thành dạng nhũ tương bền của tất cả các thành phần vật chất có trong xúc xích như; nguyên liệu, phụ gia, phụ liệu…tạo một hệ đồng nhất.
* Cấu tạo [2]
Trong máy có một hệ thống dao quay với tốc độ từ 500 – 5000rpm. Hệ thống dao gồm các hệ thống dao cắt 3, 6, 9, 12dao. Tùy theo nhu cầu sử dụng mà dùng. Cắt thịt thành dạng nhũ tương mịn là chức năng rất chuyên biệt của máy cắt.
Hình 4.2: Máy cutter
* Nguyên tắc làm việc của máy cutter [7]
Thịt sẽ được đổ vào chảo, chảo này có thể quay được với tốc độ chậm trong khi đó lưỡi dao sẽ cắt với vận tốc nhanh (1500vòng/phút – 4500 vòng/phút) và sẽ cắt hỗn hợp nguyên liệu ra dạng nhũ tương.
Trong thực tế có nhiều loại máy cutter tùy vào điều kiện sản xuất mà ta sử dụng loại máy phù hợp.
4.3 Máy băm thịt tốc độ cao [28]
Dùng xay nhuyễn các loại thịt với các mức độ khác nhau về độ vụn và dạng nhũ tương như từ da thô.
Hình 4.3: Máy băm thịt tốc độ cao
4.4 Máy băm thịt chân không [28]
Tạo ra sản phẩm thịt đồng nhất. Thiết kế cho ra các sản phẩm thịt băm với mức độ khác nhau về độ vụn và nhũ tương từ mỡ
Hình 4.4: Máy băm thịt chân không
4.5 Máy dồn thịt (filler)4.5.1 Mục đích [26] 4.5.1 Mục đích [26]
Thịt sau khi xay nhuyễn sẽ được đưa qua máy nhồi và định lượng để tạo hình và đồng nhất cây xúc xích.
Hình 4.5: Máy dồn thịt
4.5.2 Nguyên tắc làm việc của máy [2]
Thịt sẽ được đưa vào chảo nhập liệu, sau đó sẽ được đưa qua một đường ống và được đóng bao và đóng clip nhôm hai đầu để hình thành hình dạng của một cây xúc xích.
Ngày nay sử dụng loại máy nhồi chân không,không khí được rút ra trong quá trình nhồi,nhằm giảm sự phát triển của vi sinh vật.
4 .6 Máy đóng gói chân không (vacuum packaging machine) [2],[29]
Sản phẩm sau khi hoàn thành cần được bao gói. Sản phẩm phải được đặt trong bao plastic chân không, phần lớn các bao này có nhiều lớp. Bao plastic không cho không khí đi vào sau khi đã rút chân không và hàn kín. Máy đóng gói chân không hiện đại được gọi là máy phóng gas mà trong đó hỗn hợp gas được thổi vào sau khi đã hút chân không. Loại hỗn hợp khí này có tác dụng ngăn ngừa vi khuẩn phát triển.
4.7 Thiết bị trữ đông [7], [26]
* Mục đích
Bảo quản nguồn nguyên liệu, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, hạn chế các phản ứng hóa sinh. Tạo ra được nguồn nguyên liệu ổn định.
Thiết bị trữ đông là kho lạnh với năng suất 1000kg/mẻ.
Hình 4.7: Thiết bị trữ đông
4.8 Thiết bị rã đông [7],[26]4.8.1 Mục đích 4.8.1 Mục đích
Sau khi trữ đông (thông thường tối đa khoảng 6 tháng), thịt thường rất cứng, vì vậy trước khi sản xuất cần rã đông để chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo.
Thiết bị rã đông thường là căn phòng kín, người ta sẽ xếp thịt vào đó và cho luồng không khí lạnh ( khoảng 5 C) thổi vào với vận tốc xác định.0
4.8.2 Các thông số làm việc của phòng rã đông
- Nhiệt độ: 50C. - Thời gian: 24h. - Vận tốc khí: 1m/s. - Độ ẩm: 85%.
Thịt sau khi qua quá trình rã đông sẽ có nhiệt độ tại tâm thịt khoảng -4 đến 20 0C.
4 .9 Máy hấp tiệt trùng [7],[26]4 .9 .1 Mục đích 4 .9 .1 Mục đích
Lúc này, sản phẩm còn đang ở dạng sống, ta hấp tiệt trùng để làm chín sản phẩm, tiêu diệt vi sinh vật và ổn định cấu trúc sản phẩm.
Máy hấp tiệt trùng là một phòng hấp có dạng
Hình 4.8: Máy hấp tiệt trùng
4.9.2 Thông số làm việc
Sản phẩm được xếp vào phòng hấp, và được hấp với nhiệt độ 121 C trong thời gian0
15 phút.
* Chỉ tiêu cảm quan [7]
- Hình trụ tròn dài, lớp bao bọc căng đều, không bị nhăn cong, bề mặt khô săn chắc.
- Thịt nạc đàn hồi, mềm , không bị nhũn. - Lát cắt khô mịn.