1 Nguyên liệu thảo mộc
Việc lựa chọn và xử lý ngun liệu là một cơng đoạn cực kì quan trọng. Nó sẽ ảnh hƣởng trực tiếp đến q trình sản xuất và chất lƣợng sản phẩm sau này. Nguyên liệu thảo mộc khi sử dung cần:
- Đảm bảo tính đồng đều và đồng nhất về nguyên liệu.
- Nguyên liệu sử dụng phải đảm bảo chất lƣợng, không bị hƣ hỏng, mốc, thối..tránh ảnh hƣởng chất lƣợng sản phẩm.
- Nguyên liệu trƣớc khi sử dụng cần rửa sạch các tạp chất có trên nguyên liệu và xử lý cắt nhỏ( đối với ngun liệu có kích thƣớc to) làm tăng hiệu suất chiết dịch thảo mộc với nƣớc.
- Loại bỏ các phần bị hƣ hỏng, dập nát sau quá trình di chuyển.
1.1 Ngâm, rửa
Trong quá trình ngâm rửa, cần trải qua 2 giai đoạn:
- Giai đoạn 1: Thảo mộc đƣợc ngâm trong dung dịch nƣớc Clo với nồng độ và thời gian thích hợp.
- Giai đoạn 2 : Rửa xối : Thảo mộc sau khi ngâm để làm mềm chất bẩn sẽ đƣợc vận chuyển trên băng tải và rửa bằng hệ thống xối rửa. Dƣới tác dụng của thiết bị Máy rửa thổi khí sẽ làm trơi hết tạp chất, bụi bẩn bám trên bề mặt nguyên liệu.
Yêu cầu: nguyên liệu sau khi rửa phải sạch tạp chất, khơng đƣợc dập nát, các chất dinh dƣỡng ít bị tổn thất, thời gian ngắn và tốn ít nƣớc.
2 Trích ly
Trích ly là thực hiện q trình chiết tách các chất hòa tan nắm trong nguyên liệu vào nƣớc nóng, q trình này xảy ra cho đến sự cân bằng nồng độ trích ly ở bên trong và bên ngoài nguyên liệu.
Chiết riêng lẻ từng loại nguyên liệu ở cùng 1 điều kiện nhƣ nhau,xét về đặc điểm cảm quan để xếp loại cơ bản chúng.
37 Biến đổi vật lý :
- Sự khuếch tán của các chất hòa tan vào nƣớc - Độ nhớt của dung môi tăng lên.
Biến đổi hóa học : Ở điểu kiện nhiệt độ cao, tƣơng tác của các acid amin và polyphenol tạo ra các aldehyde dễ bay hơi, tạo hƣơng thơm cho sản phẩm. Phản ứng Mailard – acid amin phản ứng với các đƣờng khử tạo ra màu, mùi của nƣớc uống.
Biến đổi hóa lý : có sự chuyển pha. Các yếu tố ảnh hƣởng đến q trình trích ly:
- Tỉ lệ nguyên liệu : nƣớc nóng. Tuỳ theo từng loại nguyên liệu, phƣơng pháp thực hiện q trình trích ly mà ta lựa chọn tỉ lệ giữa nguyên liệu và nƣớc nóng để thu đƣợc kết quả tối ƣu nhất.
- Tốc độ chuyển động của nƣớc cũng ảnh hƣởng đến hiệu suất của q trình trích ly. Do đó, ta dùng các thiết bị trích ly có cánh khuấy để nâng cao hiệu suất cho q trình trích ly.
- Bề mặt tiếp xúc giữa nguyên liệu và nƣớc nóng cũng ảnh hƣởng đến q trình trích ly. Bề mặt tiếp xúc càng lớn thì q trình trích ly càng cao, có thể nghiền hoặc băm nhỏ nguyên liệu, nhằm làm cho sự tiếp xúc giữa nguyên liệu và nƣớc nóng đƣợc triệt để hơn.
- Nhiệt độ trích ly : Nhiệt độ cao làm tăng khả năng chiết tách đồng thời làm giảm độ nhớt của dịch trích. Tuy nhiên, chỉ nên tăng nhiệt độ đến một giới hạn nhiệt độ nhất định vì khi tăng nhiệt độ quá cao sẽ làm xảy ra các phản ứng không cần thiết trong q trình trích ly có khi cịn làm tổn thất các cấu tử q có trong dịch trích và làm tiêu tốn nguồn năng lƣợng tiêu thụ.
- Thời gian trích ly : thời gian tăng thì khả năng chiết tách tăng, nhƣng việc kéo dài thời gian quá lâu cũng khơng tốt vì khi đạt đƣợc độ trích ly cao nhất mà tăng thời gian thì sẽ giảm hiệu quả kinh tế.
Ngồi ra, để tăng cƣờng sự hịa tan của hàm lƣợng chất khơ trong ngun liệu để đạt độ trích ly cao nhất ngƣời ta có thể dùng kỹ thuật trích ly bằng áp suất cao, tạo sự chênh lệch áp suất, hoặc ngâm nguyên liệu trƣớc khi trích.
38
2.1 Mục đích
- Tách chiết các chất tan, thu hoạt chất dinh dƣỡng, hƣơng vị có trong nguyên liệu. Giảm tối đa các tác dụng phụ không mong muốn.
- Loại bỏ các tạp chất lẫn lộn trong thảo dƣợc.
2.2 Cách tiến hành
Thiết bị trích ly
Ta chọn tỷ lệ nƣớc phù hợp để chiết, cho nguyên liệu đã đƣợc xử lý vào thiết bị sau đó đậy nắp, gia nhiệt lên 100oC và tiến hành chiết.
3 Lọc
Bản chất của q trình lọc là phân riêng hỗn hợp khơng đồng nhất qua lớp lọc, bã đƣợc giữ trên lớp lọc, dung dịch chui qua lớp lọc dƣới áp suất dƣ so với áp suất bên dƣới vạch ngăn. Áp suất này đƣợc tạo ra do áp suất thủy tĩnh của lớp chất lỏng trên vạch ngăn hoặc do bơm. Q trình lọc nhằm mục đích làm sạch, nâng cao chất lƣợng sản phẩm.
Lọc dịch trích đƣợc thực hiện ở trạng thái nóng, nhằm hạn chế độ nhớt tăng lên trong quá trình lọc và loại bã ra khỏi dịch trích. Mục đích là làm cho dịch trích đƣợc trong suốt và đồng nhất.
Q trình lọc sẽ chia ra 2 cơng đoạn: Lọc thô và lọc tinh
Yêu cầu kỹ thuật: Dịch trích sau khi lọc thơ và lọc tinh lọc phải có độ trong suốt, màu nâu sáng đặc trƣng cho sản phẩm. Chú ý tiến hành nhanh để hạn chế q trình oxi hóa các chất có trong dịch chiết vừa đƣợc trích ly.
39 Nhằm tách phần bã thơ , loại bỏ cặn.
Tiến hành: Phần dung dịch đƣợc đổ lƣợc qua rây Lọc tinh
Mục đích: Loại bỏ huyền phù có trong dịch chiết, tạo ra sản phẩm có độ trong cao, khơng bị lắng trong quá trình bảo quản, tăng giá trị cảm quan.
Tiến hành: Dịch chiết đƣợc lọc chân khơng qua nhiều lớp gịn.
3.1 Những biến đổi trong quá trình lọc:
Sau khi lọc thành phần hóa học và các thành phần khác của vật liệu hầu nhƣ khơng thay đổi. Tuy nhiên có sự thay đổi về trạng thái, màu sắc, chất lƣợng tăng do tách hết tạp chất và loại đƣợc một số vi sinh vật có hại theo cặn. Tuy nhiên có thể tổn thất một ít các chất có ích theo cặn nhƣ protein, vitamin, chất màu...
3.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lọc:
Hiệu số áp suất giữa hai đầu lọc P là động lực của quá trình lọc. Khi p tăng tốc độ lọc tăng nhƣng phải có giới hạn. Nếu p quá lớn bã sẽ bị nén chặt ( thể tích giảm xuống), các ống mao quản sẽ bị thu hẹp lại, lúc đó tốc độ lọc tăng chậm hơn so với sự tăng áp suất và đến mức có thể giảm đi, chất lỏng khơng chui qua đƣợc lớp lọc, mặt khác khi p tăng quá cao có thể làm rách lớp vải lọc và phá vỡ lớp vật ngăn hoàn tồn khơng có lợi. Tùy theo phƣơng pháp lọc ta khống chế giá trị p khác nhau.
Tính chất của bã : có hai loại bã là loại nén đƣợc và không nén đƣợc. Với loại không nén đƣợc các hạt không bị biến dạng và ở dạng tinh thể, chúng phân bố tạo thành lỗ với kích thƣớc khơng thay đổi khi thay đổi áp lực nén, do đó lƣợng dung dịch trong bã khơng thay đổi. Với loại nén đƣợc hạt bị biến dạng nên khi tăng áp lực ép chúng bị nén chặt lại. Nếu bã xốp, độ nhớt giảm nên lọc nhanh, còn bã nhỏ, dẻo, độ nhớt cao nên khó lọc.
Tính chất lớp vật ngăn và bề dày của nó cũng ảnh hƣởng đến tốc độc lọc. Thƣờng sử dụng lớp vạch ngăn xốp, mỏng và dễ thay thế. Ví dụ : vải lọc, màng xốp, tơ nhân tạo...
40
4 Phối chế:
Đƣờng làm tăng giá trị cảm quan và giá trị dinh dƣỡng. Tuy nhiên đối với mỗi loại thức uống khác nhau thì lƣợng đƣờng sử dụng cũng khác nhau..
Những biến đổi trong quá trình phối chế :
Biến đổi vật lý : sự thay đổi về khối lƣợng riêng, thể tích của hỗn hợp, các chỉ tiêu vật lý nhƣ : độ trong, độ khúc xạ ánh sáng cũng thay đổi, sự biến đổi của các chỉ tiêu nhiệt lý nhƣ hệ số dẫn nhiệt, nhiệt dung...
Biến đổi hóa học :
- Xảy ra phản ứng Maillard - pH của hỗn hợp giảm.
Biến đổi hóa lý : tăng nồng độ chất khô ( chất khô của hỗn hợp là tổng chất khô của các cấu tử so với khối lƣợng của hỗn hợp), tăng độ đồng nhất cho sản phẩm.
Biến đổi về mặt cảm quan : Sau khi phối trộn, sản phẩm có vị hài hịa, hƣơng vị đặc trƣng.
4.1 Mục đích
Bổ sung đƣờng, acid citric, để tạo mùi vị đặc trƣng cho sản phẩm nhằm đáp ứng thị hiếu ngƣời tiêu dùng
Tạo ra sản phẩm có vị ngọt hài hịa.
4.2 Tiến hành
Thứ tự nhƣ sau : trộn chung hai dịch chiết lại với nhau, sau đó bổ sung acid thực phẩm để chỉnh pH, cuối cùng cho chất bảo quản vào rồi khuấy đều hỗn hợp để dung dịch đƣợc đồng nhất.
Dịch chiết sau lọc tinh đƣợc phối chế với một tỷ lệ syrup thích hợp, sau đó đƣợc gia nhiệt đến khoảng 50 - 60oC để hịa tan hồn tồn đƣờng .
41 Thiết bị phối chế: Quá trình phối chế đƣợc bắt bằng việc bơm syrup nguyên liệu vào thiết bị, trộn chung hai nguyên liệu lại với nhau. Tiếp theo cho cánh khuấy tiếp tục hoạt động, sau đó ta bổ sung vào các dung dịch acid. Sự khuấy trộn đƣợc thực hiện cho đến khi thu đƣợc một hỗn hợp đồng nhất.
Sau cùng, ta sẽ lấy các syrup thành phẩm để tiến hành kiểm tra đánh giá một số chỉ tiêu chất lƣợng. Trong nhóm chỉ tiêu hóa lý, quan trọng nhất là nồng độ chất khô, giá trị pH hoặc độ chua.
5 Thanh trùng 5.1 Mục đích
Tiêu diệt vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm. Tiêu diệt hoặc ức chế tối đa sự hoạt động của các vi sinh vật và bào tử của chúng có trong sản phẩm, giữ gìn và bảo quản tốt những tính chất của sản phẩm, để sản phẩm không hƣ hỏng và biến chất trong thời gian bảo quản. Nhờ vậy thời gian bảo quản sản phẩm đƣợc kéo dài, chất lƣợng ổn định.
Những biến đổi trong quá trình thanh trùng:
Biến đổi vật lý : sự thay đổi về thể tích, khối lƣợng, tỉ trọng ( nƣớc bốc hơi), nhiệt độ...
Biến đổi hóa học : thay đổi tốc độ của các phản ứng hóa học ( sự oxy hóa vitamin C, các hợp chất màu).
Biền đổi hóa lý : độ hòa tan tăng, sự bốc hơi nƣớc, độ nhớt giảm. Biến đổi hóa sinh : Emzym bị vơ hoạt.
42 Biến đổi về mặt cảm quan : độ trong tăng, mùi có thể giảm do sự bay hơi của một số cấu tử hƣơng.
Các yếu tố ảnh hưởng:
Hai thông số quan trọng nhất trong quá trình thanh trùng là thời gian và nhiệt độ. Nếu nhiệt độ trong sản phẩm không đồng nhất trong quá trình thanh trùng thì ta sẽ quan tâm đến nhiệt độ tại tâm sản phẩm. Giá trị nhiệt độ tại tâm sản phẩm không phải là một hằng số trong quá trình thanh trùng. Vì vậy ta phải lựa chọn nhiệt độ và thời gian thích hợp trong q trình thanh trùng, việc lựa chọn chế độ thanh trùng phụ thuộc vào những yếu tố sau:
Hệ vi sinh vật trong thực phẩm Trạng thái vật lý của thực phẩm Thành phần hóa học của thực phẩm
Phƣơng pháp thanh trùng và tiệt trùng nhiệt.
5.2 Tiến hành:
Sau khi đƣợc phối trộn, dịch trà sẽ đƣợc bơm qua thiết bị thanh trùng với thời gian và nhiệt độ thích hợp .
Yêu cầu : Sản phẩm sau khi thanh trùng phải giữ nguyên đƣợc mùi, vị, màu sắc và độ trong, đồng thời tiêu diệt đƣợc một số vi sinh vật gây bệnh.
Thiết bị: thiết bị thanh trùng dạng ống UHT
43 Tiệt trùng UHT (hay còn gọi là q trình vơ trùng) liên quan đến việc sản xuất một sản phẩm thƣơng mại vô trùng bằng cách bơm sản phẩm qua bộ trao đổi nhiệt. Sản phẩm vơ trùng sau đó đƣợc chiết rót vào chai lọ đã đƣợc tiệt trùng trong mơi trƣờng vơ trùng và đóng nắp kín nhằm ngăn ngừa tái nhiễm. Việc sử dụng nhiệt độ cao thời gian dài sẽ hạn chế mất mát các chất dinh dƣỡng quan trọng và các thành phần chức năng trong thực phẩm, từ đó dẫn đến cải thiện chất lƣợng sản phẩm.
Hệ thống cơ bản gồm ba bộ phận chính là thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống, bồn giữ nhiệt và thiết bị làm lạnh. Bên cạnh còn bao gồm một số bộ phận khác nhƣ máy chiết rót vơ trùng, bơm cao áp, bể đệm, điều khiển nhiệt độ, van xả, van điều tiết, kiểm soát mức chất lỏng, van vô trùng, buồng đổ, băng chuyền, hệ thống điều khiển điện tự động.
Sơ đồ cấu tạo chi tiết của thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống
Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm dựa trên nguyên lý trao đổi nhiệt gián tiếp giữa hai lƣu thể chuyển động bên trong và bên ngoài ống trao đổi nhiệt. Để tăng cƣờng hiệu quả trao đổi nhiệt, ngƣời ta tạo ra chiều chuyển động của lƣu thể trong và ngoài ống theo phƣơng vng góc hoặc chéo dịng. Tùy theo ứng dụng cụ thể mà bố trí kiểu dịng chảy khác nhau (vấn đề này sẽ đƣợc đề cập trong trong phần cấu tạo thiết bị). Để phân phối lƣu thể trong và ngoài ống ngƣời ta tạo ra hai khoang để phân phối lƣu chất trong và ngoài ống khác nhau. Lƣu chất chảy ngoài ống đƣợc chứa trong vỏ trụ (Shell) còn lƣu chất chảy trong lòng ống đƣợc chứa khoang đầu và trong lịng ống. Tồn bộ bó ống đƣợc đặt trong vỏ trụ.
44
6 Rót chai, bài khí 6.1 Rót chai
Mục đích: Giúp sản phẩm cách ly hồn tồn với mơi trƣờng, tránh những sự xâm nhập của bụi bẩn và vi sinh vật gây hƣ hỏng, làm tăng thời gian bảo quản, tăng giá trị cảm quan, tạo thuận lợi cho quá trình bảo quản, phân phối và sử dụng.
Tiến hành: Chai đem rửa, thanh trùng chai ở 1000C trong 10 phút. Sau đó rót dịch chiết đã phối trộn (t=800C) vào chai, dịch phải cách chai 2-3cm sau đó đậy nắp kín lại. Khi rót nóng, lƣợng hơi nƣớc bốc lên từ dịch chiết sẽ đuổi khơng khí ra khỏi khoảng khơng đỉnh hộp đồng thời tránh hiện tƣợng nhiễm vi sinh vật từ khơng khí bên ngồi vào trong sản phẩm
6.2 Bài khí
Mục đích: Nhằm đuổi bớt khơng khí trong chai, tránh tạo ra áp suất cao gây hiện tƣợng nứt, vỡ chai khi thanh trùng, oxi hóa sản phẩm, ngồi ra còn giúp tiêu diệt bớt vi sinh vật.
Tiến hành: Bài khí bằng nhiệt- Đun dịch đến nhiệt độ 85oC rồi mới rót vào chai.
Thiết bị bài khí APV
Cấu tạo: Gồm: 1-Thùng chứa 2- Bình bài khí
45 3- Vịi phun
4- Thiết bị trao đổi nhiệt 5- Ống ruột gà
7 Làm nguội
Mục đích: Tránh hiện tƣợng vỡ chai thủy tinh khi thay đổi nhiệt độ đột ngột. Thuận tiện hơn trong quá trình bảo quản.
Tiến hành: Sau khi thanh trùng sản phẩm cần đƣợc làm nguội ngay đến nhiệt độ 35°C-45°C . Bằng cách bổ sung nƣớc lạnh từ từ vào nồi thanh trùng để hạ nhiệt độ.
8 Bảo ơn
Mục đích của giai đoạn này là theo dõi những biến đổi của sản phẩm trƣớc khi đƣa ra thị trƣờng. Ta thực hiện bằng cách bảo quản ở nhiệt độ thƣờng trong vòng 1 tháng theo dõi sản phẩm có đảm bảo chất lƣợng hay bị biến đổi không.
CHƢƠNG III . KIỂM TRA – ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
I. Các tiêu chuẩn chất lượng 1 Chỉ tiêu cảm quan:
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN:12828-2019, quy định về sản phẩm nƣớc giải khát:
Chỉ tiêu Yêu cầu
Màu sắc Đặc trƣng cho từng sản phẩm
Mùi vị Đặc trƣng cho từng sản phẩm
Trạng thái Dạng lỏng đồng đều, có thể chứa các
phần khơng đồng nhất đặc trƣng của nguyên liệu
2 Chỉ tiêu hóa học:
Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN: 7041-2009 , quy định về sản phẩm nƣớc uống không cồn-
Chỉ tiêu Yêu cầu ( g/l )
Độ chua tính theo axit Xitric Theo tiêu chuẩn đã đƣợc công bố của nhà sản xuất
Cacbon dioxit ( ) Đƣờng tổng số
46 Theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN: 7041-2002 , quy định về đồ uống pha chế sẵn