Quy trình sản xuất và lựa chọn thiết bị cho từng công đoạn chế biến

PHẦN II : QUY TRÌNH CHẾ BIẾN BỘT RAU QUẢ

2.3 Công nghệ chế biến bột cam

2.3.3 Quy trình sản xuất và lựa chọn thiết bị cho từng công đoạn chế biến

Dạng sản phẩm sấy duy nhất của nhóm quả có múi là bột, mà phổ biến nhất là bột cam, quýt, chanh, bưởi, dùng để chế biến thành nước giải khát.

Sơ đồ 2.2: Quy trình chế biến bột cam

Sản xuất bột cam bằng cách sấy nước cam cô đặc trong chân không. Người ta bổ sung chất độn vào nước cam đậm đặc trước khi sấy, thường dùng siro ngô, pectin và dextrin. Cứ 100kg nước cam đậm đặc, với độ khô 70%, thì pha với 170-180kg dextrora hoặc với 200kg siro ngô có 28% đường và 72% dextrin. Trước khi sấy, nước cam phải có hàm lượng đường 75%, tính theo chất khô, độ nhớt 2000cP và độ kết dính 0,06g/cm2. Người ta rót nước cam vào khay với độ dày của lớp sản phẩm là 1,5mm, sấy chân không với áp suất không quá 3mmHg, nhiệt độ không quá 540 C, trong thời gian 90 - 100 phút để đạt độ ẩm cuối cùng của sản phẩm khoảng 3%. Cũng có thể sản xuất bột cam từ pure cam có độ khô không dưới 25% rồi sấy dạng màng bọt. Chất tạo nhũ tương là albumin trứng, monoglyxeric hoặc diglyxerit, hoặc hỗn hợp của chúng, hoặc este của axit béo với đường với tỉ lệ không quá 1% so với chất khô của sản phẩm sấy. Trong quá trình sấy, chất thơm của cam bị tổn thất, người ta bổ sung hỗn hợp socbitol, tinh dầu cam vào bột cam lúc đóng gói, sao cho lượng tinh dầu trong nước giải khát là 0,006-0,010%. Người ta tiến hành như sau: sấy socbitol lên 2000 C để thoát bớt hơi ẩm, sau đó để nguội xuống 900 C rồi rót 10% tinh dầu vỏ cam ép nguội vào. Lúc ấy tạo ra kết tủa trong hỗn hợp, lọc lấy

37

cam. Để bảo quản tốt trong bao bì cần có chất hút ẩm (như vôi bột chẳng hạn) để bột cam có độ ẩm không quá 0,5%.

Các công đoạn chế biến

2.3.3.1 Lựa chọn

Nguyên liệu cam được lựa chọn nhằm loại trừ những quả không đạt tiêu chuẩn như sâu bệnh, men mốc, thối hỏng... cho chế biến nước cam cô đặc. Sau khi chọn lựa chọn, ta tiến hành phân loại nhằm phân chia thành nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dáng, màu sắc và độ chín...

Thiết bị:

2.3.3.2 Làm sạch

Rửa có thể tiến hành trước hoặc sau khi phân loại nhằm loại trừ tap chất cơ học như đất, cát bụi và làm giảm lượng vi sinh vật ở ngoài vỏ nguyên liệu. Yêu cầu cơ bản của quá trình rửa là sau khi rửa sạch không bị dập nát, các chất dinh dưỡng không bị tổn thất, thời gian rửa ngắn và ít tốn nước.

Nước rửa cũng như nước dùng trong công nghệ chế biến (chần, nấu, pha chế...) phải là nước ăn, đảm bảo chỉ tiêu Vệ sinh dịch tễ (Bộ Y tế) quy định. Nước rửa được sử dụng ở đây có thể tận dụng từ lượng nước sau khi rửa tinh thể nước đá cuối quá trình cô đặc.

Thiết bị rửa: Máy rửa băng chuyền

Hình 2.13: Thiết bị máy rửa băng chuyền

Máy được cấu tạo gồm một băng tải bằng thép không rỉ và thùng chứa nuớc rửa có thể tích tương đối lớn. Băng tải duợc chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nuớc, phần nghiêng có các ống phun nuớc mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao. Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí từ một quạt đặt bên ngoài. Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra. Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu di dần về phía phần băng nghiêng. Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí

39

làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn. Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nuớc với áp suất cao dến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn. Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển dến phần nằm ngang phía trên để đuợc làm ráo nước.

Tùy thuộc loại nguyên liệu và mức độ bẩn, có thể điều chỉnh tốc độ di chuyển của băng chuyền cho phù hợp. Nếu nguyên liệu quá bẩn, cho băng chuyền đi chậm lại, làm tăng thời gian rửa. Ngược lại, nếu cặn bẩn bám trên ngoài nguyên liệu ít, có thể cho băng chuyền di nhanh hơn nhằm tăng năng suất quá trình. Nước sạch từ vòi phun vào thùng ngâm sẽ bổ sung nước cho hệ thống, còn cặn bẩn được tháo ra liên tục qua van xả và nước thừa theo máng chảy tràn ra ngoài. Tuy nhiên, chất lượng rửa của máy chưa cao, do đó cần kiểm tra và rửa lại bằng tay khi cần thiết.

2.3.3.3 Ép

Ép là phương pháp chủ yếu để tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu. Trong quá trình ép thì hiệu suất ép là chỉ tiêu quan trọng nhất. Hiệu suất ép phụ thuộc vào nhiều yếu tố: phẩm chất nguyên liệu, phương pháp sơ chế, cấu tạo, chiều dày, độ chắc của lớp nguyên liệu ép và áp suất ép. Dịch bào chứa trong không bào bị bao bọc bới chất nguyên sinh. Chất nguyên sinh của quả có tính bán thấm, ngăn cản sự tiết dịch bào. Vì vậy, muốn năng cao hiệu suất ép phải làm giảm tính bán thấm của chất nguyên sinh bằng cách làm biến tính chất nguyên sinh hay làm chết tế bào. Thông thường người ta sử dụng các phương pháp như sau: đun nóng, sử dụng nấm men chứa hỗn hợp pectinase, protease hoặc dùng dòng điện...

Hình 2.14: Thiết bị ép

Nguyên lí hoạt động:

Giai đoạn cắt: Chén phía trên di chuyển xuống, tạo một lực nén cắt hai đầu của quả cam.

* Giai đoạn ép: Phần trục của chén trên tiếp tục di chuyển xuống phía, áp lực tăng, đẩy phần dịch quả ở bên trong quả ra, đi vào ống lọc thô. Phần vỏ thoát ra khỏi chén thông qua khe hở giữa dao cắt và khung của chén trên.

* Giai đoạn kết thúc: Orifice tube chuyển động lên phía trên tạo một áp lực bên trong ống lọc thô, dịch quả và phần thịt quả sẽ được ép ra ngoài.

2.3.3.4 Lọc thô

Nhằm loại bỏ sơ bộ các chất rắn như bã và hạt, giúp cho quá trình sau thuận lợi hơn.

41

Hình 2.15: Thiết bị máy lọc thô

❖ Nguyên lí làm việc:

Sau khi ép, phần dịch quả và thịt quả có kích thước nhỏ hơn các lỗ lọc trên ống lọc thô sẽ được đẩy ra và chảy vào ống góp ở phía dưới. Nước quả sẽ được dẫn qua thiết bị kế tiếp. Phần bã còn nằm ở bên trong ống lọc sẽ được hút ra ngoài thông qua một lỗ (đóng mở được). Phần lõi và vỏ quả chưa nhiều tinh dầu cam. Trong quá trình ép và thoát ra ngoài chèn ép, phần vỏ quả bị tổn thương , các tinh dầu sẽ tập trung trên bề mặt vỏ. Ở gần cuối máy có bộ phận phun nước có tác dụng rửa trôi các tinh dầu, tạo thành hệ nhũ tương và chảy ra ngoài. Phần nhũ tương này sẽ đi qua thiết bị lọc để tách cặn, sau đó sẽ được li tâm để tách tinh dầu ra khỏi nước. Phần dầu sẽ tiếp tục đương tinh chế còn phần nước sẽ tiếp tục sử dụng làm nước rửa tinh dầu.

2.3.3.5 Lọc tinh

Để loại bỏ triệt để các phần tử rắn trong dung dịch đảm bảo yêu cầu và thuận lợi cho quá trình sau.nó như là quá trình làm sạch và làm trong dung dịch. ❖ Máy thiết bị :

Hình 2.16: Máy ly tâm lắng làm trong huyền phù-Máy ly tâm siêu tốc loại ngăn

Máy ly tâm siêu tốc loại ngăn thường dùng phân riêng huyền phù có hàm lượng pha rắn ít, kích thước pha rắn nhỏ, nhẹ. Không dùng dể phân li nhũ tương. Trong công nghiệp thực phẩm, máy phân li siêu tốc loại ngăn thường được dùng làm trong nuớc quả, làm trong ruợu, bia, tách các tạp chất trong dầu thực vật, trong xăng, sơn và dầu bôi trơn. Máy gồm có roto lắp trên trục quaythẳng đứng. Phía trong của roto dặt các vách ngăn hình trụ đồng tâm. Huyền phù cho vào ống nhập liệu lần luợt qua không gian giữa các ngăn trong roto.

Dưới tác dụng của lực ly tâm, pha rắn lắng ở các thành trong của các ngăn và được tháo ra ngoài khi dừng máy. Nước trong được dẫn ra ngoài qua rãnh bố trí ở ngăn ngoài cùng. Loại này chỉ dùng phân riêng các huyền phù mịn (không phân riêng nhũ tương), thí dụ như tách các tạp chất trong dầu, xăng, các loại sơn, nuớc quả ...

43

Máy thuờng quay với số vòng quay 5000-10000 vg/ph, với số ngăn từ 5- 10.

Máy này đảm bảo được cả hai nguyên tắc: tăng chiều dài lắng và giảm chiều dày lớp chất lỏng nên giảm được lượng hạt rắn đi theo nước trong. Máy làm việc liên tục và khi các vách ngăn chứa đầy bã thì dừng máy và tháo bã bằng tay.

2.3.3.6 Cô đặc

Nguyên tắc: Khi giảm nhiệt độ của dung dịch nước cam chưa bão hòa xuống dưới nhiệt độ đóng băng của nó thì dung môi (nước) sẽ đóng băng trước, còn chất hòa tan (đường, acid, cấu tử hương…) vẫn còn ở dạng dung dich. Tách pha rắn khỏi pha lỏng bằng cách ly tâm kết hợp với dao cạo nước đá, dịch quả thu được chính là nước cam cô đặc. Nhiệt độ cô đặc được đưa xuống khoảng - 100C –150 C. Để đảm bảo hiệu suất cô đặc cao ta cố thể tiến hành cô đặc nhiều cấp. So với phương pháp bốc hơi thì phương pháp lạnh đông tuy có tổn thất chất hòa tan nhiều hơn nhưng sản phẩm có chất lượng cao, giữ được nhiều chất dinh dưỡng hơn và đặc biệt là những tính chất cảm quan đặc trưng của nước quả màphương pháp bốc hơi không có được.Mặt khác để sản phẩm đạt nồng độ cao có thể cô đặc bằng cách kết hợp 2 phương pháp: lúc đầu cô đặc chân không, sau đó làm lạnh đông tiếp tục đến nồng độ chất khô cần thiết

Thiết bị cô đặc:

2.3.3.7 Phối trộn

Hình 2.18: Thiết bị phối trộn dùng cánh khuấy chân vịt

Trộn thêm những thành phần làm tăng giá trị của thành phẩm. Trong quá trình chế biến tannin trong quả thường bị oxi hóa thành flobafen có màu đen. Để tránh hiện tượng này, người ta pha chế thêm chất chống oxi hóa mà thường dùng nhất là acid ascorbic (vitamin C). Vitamin C vừa có tác dụng ổn định màu sắc, vừa tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Dung dịch nước cam còn được trộn thêm matodextrin là một chất mang để tăng vị ngọt, bảo vệ màu mùi, làm chất độn.

Cánh máy khuấy chân vịt tạo ra dòng chảy hướng trục bao gồm cả chuyển động đi vào và đi ra khỏi cánh khuấy đều song song với trục quay. Tùy theo độ cao của tầng chất lỏng mà có thể có một hay nhiều tầng chân vịt, mỗi chân vịt có thể có hai hoặc ba cánh, mỗi cánh quạt là một phần mặt xoắn. Vát nghiêng với bề mặt nằm nghiêng một góc α có trị số thay đổi từ 0-900 theo hướng trục quay đến mép cánh. Dạng cánh như thế đảm bảo tạo ra dòng chảy hướng trục rất lớn và rút ngắn được thời gian khuấy trộn. Trường hợp nối hai tầng chân vịt nguời ta bố trí sao cho sức hút và đẩy của hai chân vịt thực hiện

45

theo một hướng tạo nên khả năng khuấy trộn mãnh liệt hoặc hai chân vịt hút đẩy theo hai hướng ngược nhau để khuấy trộn nhanh chất lỏng.

Người ta bổ sung chất độn vào nước cam đậm đặc trước khi sấy, thường dùng siro ngô, pectin và dextrin. Cứ 100kg nước cam đậm đặc, với độ khô 70%, thì pha với 170-180kg dextrora hoặc với 200kg siro ngô có 28% đường và 72% dextrin. Trước khi sấy, nước cam phải có hàm lượng đường 75%, tính theo chất khô, độ nhớt 2000cP và độ kết dính 0,06g/cm2.

2.3.3.8 Sấy

Sử dụng phương pháp sấy thăng hoa vì trong kỹ thuật sấy, nhiệt là nguyên nhân gây tổn thất về hương thơm và chất lượng dinh dưỡng. Tuy nhiên sấy thăng hoa làm giảm hoạt độ của nước mà không dùng nhiệt tác động lên thực phẩm, kết quả là vẫn giữ được hương thơm và chất lượng sản phẩm tốt hơn. Vì vậy để giữ giá trị dinh dưỡng của sản phẩm tốt nhất thì sử dụng sấy thăng hoa. Trong phương pháp này, mẫu nguyên liệu cần sấy trước tiên sẽ được đem đi lạnh đông để một phần ẩm trong nguyên liệu chuyển sang trạng thái rắn. Tiếp theo, người ta sẽ tạo áp suất chân không và nâng nhẹ nhiệt độ để nước thăng hoa, tức nước sẽ chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi mà không qua trạng thái lỏng.

Thiết bị sấy: Sấy thăng hóa hoặc sấy chân không Nguyên lí làm việc:

Vật liệu được làm lạnh tới (10 – 150C) được cho vào bình thăng hoa (1). Bình thăng hoa nôi với bom chân không (10) qua bình ngưng – đóng băng(5), và được làm lạnh bằng máy lạnh ammoniac. Máy lạnh gồm náy nén(9), giàn ngưng (7), bình tách lỏng (6) và bình chứa ammoniac (8). Nhờ bình ngưng – đóng băng, ẩm thoát từ vật liệu dưới dạng băng, máy hút chân không (10) làm việc với không khí khô. Ngoài ra bình thăng hoa nối với hệ thống cung cấp nước nóng từ bình chứa (4) làm nguồn gia nhiệt cho vật liệu.

Thiết bị sấy:

Hình 2.19: Thiết bị sấy chân không

Sấy chân không với áp suất không quá 3mmHg, nhiệt độ không quá 540 C, trong thời gian 90 - 100 phút để đạt độ ẩm cuối cùng của sản phẩm khoảng 3%. Cũng có thể sản xuất bột cam từ pure cam có độ khô không dưới 25% rồi sấy dạng màng bọt. Chất tạo nhũ tương là albumin trứng, monoglyxeric hoặc diglyxerit, hoặc hỗn hợp của chúng, hoặc este của axit béo với đường với tỉ lệ không quá 1% so với chất khô của sản phẩm sấy. Trong quá trình sấy, chất

47

bột cam lúc đóng gói, sao cho lượng tinh dầu trong nước giải khát là 0,006- 0,010%. Người ta tiến hành như sau: sấy socbitol lên 2000 C để thoát bớt hơi ẩm, sau đó để nguội xuống 900 C rồi rót 10% tinh dầu vỏ cam ép nguội vào. Lúc ấy tạo ra kết tủa trong hỗn hợp, lọc lấy kết tủa cấu thành bởi socbitol và tinh dầu cam. Tán nhỏ kết tủa rồi trộn vào bột cam. Để bảo quản tốt trong bao bì cần có chất hút ẩm (như vôi bột chẳng hạn) để bột cam có độ ẩm không quá 0,5%.

2.3.3.9 Nghiền

Máy nghiền đĩa để nghiền bột với mức độ nghiền vừa và mịn. Tạo độ đồng nhất cho bột cam

Nguyên lí: Máy gồm có hai đĩa nghiền được lắp trong vỏ máy, giữa hai đĩa là khe nghiền có thể diều chỉnh được bằng cách dịch chuyển một trong hai đĩa. Vật liệu được cho vào khe nghiền qua lỗ nạp liệu ở tâm đĩa và bị nghiền nhỏ khi di chuyển trong khe nghiền từ tâm ra đến phía chu vi của đĩa. Các đĩa nghiền thường được chế tạo bằng kim loại hoặc bằng hỗn hợp vô cơ cứng

Hình 2.20: Đĩa nghiền bằng gang

2.3.3.10 Đóng gói

Đóng gói sản phẩm theo từng đơn vị một nhất định để bán.

Hình 2.21: Thiết bị đóng bao

Nguyên lí:

Lúc đầu bao bì được ba cạnh, sau đó sản phẩm bột cam được đưa vào xyclo trên máy sau đó rơi xuống qua lỗ nhỏ đủ để rót sản phẩm vào bao. Sau khi rót một lượng đủ theo quy định thì nó được chuyển xuống dưới để đóng mép cuối cùng.