1.4.1. Khái quát chung về thanh trùng
Trong sản xuất đồ hộp, thanh trùng là khâu quan trọng có tính chất quyết định đến thời gian bảo quản và chất lượng sản phẩm. Yêu cầu cơ bản của quá trình thanh trùng là tiêu diệt được các vi sinh vật có hại và hầu hết các loại vi sinh vật khác. Nhưng cũng không yêu cầu tiêu diệt hết toàn bộ vi sinh vật trong đồ hộp vì muốn làm như vậy thì phải nâng nhiệt độ thanh trùng lên rất cao trong thời gian dài và làm cho chất lượng thực phẩm đồ hộp bị giảm.
Có nhiều phương pháp thanh trùng đồ hộp như thanh trùng bằng cách sử dụng các chất sát trùng, sóng siêu âm và các tia ion hóa… nhưng phổ biến hơn cả là phương pháp thanh trùng nhiệt vì nó đơn giản, dễ thao tác. Hơn nữa, với đa số các sản phẩm đồ hộp thì sự thanh trùng bằng nhiệt còn có tác dụng làm chín thực phẩm, làm mềm cấu trúc cơ thịt, xương và tạo ra hương vị đặc trưng của sản phẩm đồ hộp.
Công thức thanh trùng thường được biểu diễn như sau: P τ τ τ dk 3 2 1 t _ _ 0 Trong đó:
1: Thời gian nâng nhiệt từ nhiệt độ ban đầu của thiết bị đến nhiệt độ thanh trùng (phút).
2: Thời gian giữ nhiệt ở nhiệt độ thanh trùng (phút).
3: Thời gian hạ nhiệt sản phẩm từ nhiệt độ thanh trùng đến nhiệt độ cho phép (phút).
t0: Nhiệt độ thanh trùng (0C).
Pdk: Áp suất đối kháng cần tạo ra trong nồi thanh trùng nhằm chống lại sự biến dạng của hộp (atm hoặc bar).
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ thanh trùng đồ hộp
Yếu tố vi sinh vật
Quá trình chế biến sản phẩm ở các công đoạn đều có khả năng nhiễm vi sinh vật với nhiều mức độ và chủng loại khác nhau. Mỗi loài VSV có khả năng chịu nhiệt khác nhau và khả năng chịu nhiệt của chúng còn phụ thuộc vào tính chất và loại thành phẩm.
Sức chịu nhiệt của vi khuẩn không nha bào, các nấm men, nấm mốc. Sức chịu nhiệt của nấm men kém hơn nấm mốc, ở nhiệt độ trên 700C đã bị tiêu diệt nhưng nha bào của chúng chịu nhiệt khá tốt. Với các loài vi khuẩn thì nhiệt độ trên 800C thì chúng mới bị ức chế còn nha bào của chúng thường chịu được từ 23÷1300C. Vì vậy ta cần có chế độ thanh trùng phù hợp đối với từng loại sản phẩm.
Bên cạnh đó, số lượng vi sinh vật cũng ảnh hưởng tới chế độ thanh trùng. Mối liên hệ này được biểu diễn bằng phương trình:
g b B K τ2 Trong đó:
K: Thời gian cần thiết để tiêu diệt 90% lượng vi sinh vật ban đầu. B: Lượng vi sinh vật ban đầu.
b: Lượng vi sinh vật sau thời gian tiêu diệt 2. Đặc tính của sản phẩm
Thông thường, khả năng sống, hoạt động và chịu nhiệt của vi sinh vật phụ thuộc rất nhiều vào độ pH của môi trường. Độ axit của thực phẩm càng cao thì làm cho tính chịu nhiệt của vi sinh vật càng giảm đi, chế độ thanh trùng sẽ ngắn hoặc nhiệt độ thanh trùng sẽ thấp hơn. Dựa theo độ pH của sản phẩm người ta chia đồ hộp ra các loại sau:
Nhóm đồ hộp chua có: pH < 4,5 (chỉ gặp ở các loại đồ hộp rau quả). Nhóm đồ hộp ít chua có: pH = 4,5 ÷ 6 (thường gặp ở đồ hộp cá sốt cà chua).
Nhóm đồ hộp không chua có: pH ≥ 6 (các loại đồ hộp thủy sản khác). Với loại đồ hộp có độ axit cao (pH < 4,5) thì chỉ cần thanh trùng ở nhiệt độ 80 ÷ 100 0C, còn đối với đồ hộp thịt cá thì nhiệt độ thanh trùng thường từ 115 ÷ 1210C.
Tính chất vật lý của thực phẩm cũng ảnh hưởng đến khả năng truyền nhiệt khi thanh trùng. Đối với thực phẩm lỏng thì thời gian truyền nhiệt sẽ nhanh hơn do có sự truyền nhiệt đối lưu. Thực phẩm ở dạng đặc thì sự truyền nhiệt sẽ lâu hơn do truyền nhiệt theo phương thức dẫn nhiệt. Thực phẩm không đồng nhất (có cả lỏng lẫn đặc) thì phương thức truyền nhiệt sẽ vừa là đối lưu vừa là dẫn nhiệt.
Ngoài ra thành phần hóa học của thực phẩm cũng làm tăng hay giảm tính bền nhiệt của các loài vi sinh vật, do đó nó cũng ảnh hưởng tới chế độ thanh trùng.
Axit và các chất sát khuẩn thực vật (phytoxit) làm cho tính bền nhiệt của vi sinh vật kém đi, rút ngắn được thời gian thanh trùng.
Protein dẫn nhiệt kém nên thực phẩm chứa nhiều thành phần này đòi hỏi chế độ thanh trùng cao hơn.
Lipit có tác dụng bảo vệ tế bào vi sinh vật, làm tăng độ bền nhiệt của vi sinh vật, vì nó tạo ra xung quanh tế bào vi sinh vật một lớp màng bảo vệ, màng này ngăn
cách tế bào vi sinh vật với môi trường bên ngoài. Nhiệt từ bên ngoài khó xâm nhập qua màng phân cách làm cho protein của vi sinh vật khó bị đông tụ, do đó vi sinh vật khó bị tiêu diệt.
Đường và muối ở nồng độ thấp có tác dụng bảo vệ vi sinh vật vì nó có khả năng tạo áp suất thẩm thấu làm cho tế bào vi sinh vật ở trạng thái tiêu nguyên sinh. Lúc này lượng nước tự do trong tế bào vi sinh vật là bé nhất vì vậy nó có khả năng chịu nhiệt tốt. Nhưng khi muối và đường ở nồng độ cao thì nó lại có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật, do đó rút ngắn được thời gian thanh trùng.
Như vậy, tùy theo từng loại thực phẩm và yêu cầu chất lượng của sản phẩm mà chúng ta chọn chế độ thanh trùng thích hợp để làm sao vừa tiêu diệt được vi sinh vật một cách hiệu quả nhất, vừa đảm bảo được chất lượng của thực phẩm cả về mặt dinh dưỡng và mặt cảm quan.
Yếu tố bao bì
Vật liệu làm vỏ hộp, hình dạng, kích thước cũng ảnh hưởng đến thời gian truyền nhiệt vào tâm hộp khi thanh trùng. Thời gian nâng nhiệt độ từ nhiệt độ bình thường khi chế biến đến tâm hộp đạt nhiệt độ thanh trùng của đồ hộp thủy tinh lớn hơn nhiều so với đồ hộp kim loại. Đối với các loại đồ hộp thủy sản người ta sử dụng hộp làm bằng kim loại mà chủ yếu là hộp làm bằng sắt tây
CHƯƠNG 2:VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu 2.1.1. Măng tây
Măng tây sử dụng để chế biếnđược trồng ở Đà Lạt, Lâm Đồng, và được bán ở siêu thị tại Nha Trang. Sau khi mua về, nguyên liệu được sơ chế và tiến hành làm thí nghiệm ngay.
Măng tây sử dụng là măng xanh, thuộc giống F1 California 500, loại này cho
năng suất cao, dễ trồng, dễ thu hoạch. Chọn búp măng phải thẳng, bụ, không xơ hoặc ít xơ, không bị dập, héo. Đọt phải đạt yêu cầu lớn hơn 12mm, chiều dài măng đã được khống chế ở 20cm, phần búp dài 3 – 4 cm, búp càng ngắn càng tốt.
2.1.2. Gia vị 2.1.2.1. Giấm
Trong đề tài này dùng giấm gạo, có nồng độ axit axetic 8% vì nếu dùng acid acetic đậm đặc pha loãng thì sẽ cho sản phẩm có hương vị không ngon bằng acid acetic được điều chế bằng cách lên men từ gạo.
2.1.2.2. Đường kính trắng
Sử dụng đường tinh luyện. Đường cho vào nước rót dịch là đường tinh luyện (đạt chất lượng theo TCVN 1695 – 87), có độ tinh khiết (pol ≥ 99,5%), độ ẩm ≤ 0,05% và đạt chỉ tiêu cảm quan sau:
Hình dạng: dạng tinh thể tương đối đều, tơi khô, không vón cục. Mùi, vị: vị ngọt, không có mùi lạ.
Màu sắc: tất cả các tinh thể đều trắng óng ánh. Khi pha trong dung dịch nước cất thì dung dịch trong suốt.
2.1.2.3. Muối ăn
Muối cho trực tiếp vào nước dầm, do đó muối phải đảm bảo các yêu cầu sau: Hàm lượng NaCl > 90%
Hàm lượng Mg2+ < 0,1% Hàm lượng ion Ca2+ <0,6% Hàm lượng ion K+ < 0,1% Hàm lượng cát sạn < 0,5%
2.1.2.4. Nước :Nước dùng trong đề tài đạt tiêu chuẩn quy định của bộ y tế.
2.1.3. Bao bì: Bao bì được chọn để sản xuất là bao bì thủy tinh không màu, trong suốt để thấy được màu sắc, trạng thái bên trong của sản phẩm. bao bì có mối ghép nắp dạng đơn, có dung tích là 580ml.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Xác địnhmột số thành phần hoá học của nguyên liệu măng tây
Xây dựng sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm đồ hộp măng tây dầm giấm dự kiến
Nghiên cứu xác định tỷ lệ của các thành phần (đường, muối, giấm) trong nước dầm
Nghiên cứu xác định chế độ thanh trùng Xây dựng chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm
Nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng vitamin C của đồ hộp măng tây trong thời gian bảo quản
Sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu để sản xuất một đơn vị sản phẩm
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp phân tích hóa học
2.3.1.1. Phương pháp xác định một số thành phần cơ bản của măng tây
a. Xác định hàm lượng nước có trong nguyên liệu măng tây bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ cao [5].
b. Xác định hàm lượng protein của măng tây nguyên liệu bằng phương pháp Kjeldahl [5].
c. Xác định hàm lượng tro của măng tây bằng phương pháp nung[5].
d. Xác định hàm lượng vitamin C của măng tây nguyên liệu bằng phương pháp chuẩn độ [5].
e. Xác định hàm lượng đường tổng số theo phương pháp Bertrand [5].
2.3.1.2. Phương pháp xác định hàm lường vitamin C trong sản phẩm măng tây dầm dấm tây dầm dấm
Hàm lượng vitamin C trong măng tây sản phẩm được xác định tương tự như trong măng tây nguyên liệu.
2.3.2. Phương pháp đánh giá cảm quan: phương pháp cho điểm theo TCVN 3215 – 79 3215 – 79
Bảng 2.1: Bảng mô tả thang điểm cảm quan của bán thành phẩm măng tây sau khi chần
Tên chỉ
tiêu Điểm Yêu cầu
5 Măng tây màu xanh đẹp mắt 4 Măng tây có màu xanh nhạt 3 Măng tây có màu xanh hơi vàng 2 Măng tây có màu vàng nhạt 1 Măng tây có vàng úa
Màu sắc
0 Măng tây có màu vàng nâu
5 Măng tây có mùi thơm rất đặc trưng của măng tây chần 4 Măng tây có mùi thơm đặc trưng của măng tây chần
3 Măng tây có mùi ít thơm, ít đặc trưng của măng tây chần
2 Măng tây có mùi ngái, không còn mùi thơm 1 Măng tây có mùi nấu
Mùi
0 Măng tây có mùi nấu hỏng. 5 Măng tây có vị ngọt
4 Măng tây có vị ngọt nhạt dần 3 Măng tây không còn vị ngọt Vị
1 Măng tây có vị đắng
0 Măng tây có vị hư hỏng, vị đắng 5 Măng tây dòn
4 Măng tây khá dòn 3 Măng tây ít dòn 2 Măng tây hơi mềm 1 Măng tây mềm Trạng
thái
0 Măng tây mềm nhũn
Bảng 2.2: Bảng hệ số quan trọng của các chỉ tiêu cảm quan của bán thành phẩm măng tây sau chần
Tên chỉ tiêu Hệ số quan trọng
1. Vị 1
2. Mùi 0,8
3. Màu sắc 1
4. Trạng thái 1,2
Bảng 2.3: Bảng mô tả thang điểm cảm quan của sản phẩm măng tây dầm dấm
Tên chỉ tiêu Điểm Yêu cầu
5 Măng tây có màu vàng hơi xanh 4 Măng tây có màu vàng
3 Măng tây có màu vàng nhạt hơi nâu 2 Măng tây có màu vàng nâu
1 Măng tây có màu nâu Màu sắc
0 Măng tây có màu nâu đen
5 Sản phẩm có mùi rất đặc trưng của măng tây dầm dấm.
4 Sản phẩm có mùi đặc trưng của măng tây dầm dấm.
3 Sản phẩm có mùi ít đặc trưng của măng tây dầm dấm, không có mùi lạ.
2 Sản phẩm không có mùi đặc trưng của măng tây dầm dấm, không có mùi lạ.
1 Sản phẩm không có mùi đặc trưng của măng tây dầm dấm, có mùi lạ.
Mùi
0 Sản phẩm có mùi hỏng.
5 Sản phẩm có vị chua, ngọt, mặn hài hoà. 4 Sản phẩm có vị chua, ngọt, mặn khá hài hoà. Vị
có vị lạ.
2 Sản phẩm không rõ vị chua, ngọt, mặn, không có vị lạ.
1 Sản phẩm không rõ vị chua, ngọt, mặn, có vị lạ. 0 Sản phẩm có vị chua hỏng.
5 Măng tây dòn, kích thước đồng đều. Nước dầm trong
4 Măng tây khá dòn, kích thước tương đối đồng đều. Nước dầm trong.
3 Măng tây ít dòn. Nước dầm ít trong, có lẫn mảnh vụn của măng tây
2 Măng tây ít dòn. Nước dầm ít trong, có lẫn mảnh vụn lớn của măng tây.
1 Măng tây hơi mềm, có đóng cặn ở đáy hộp, khi lắc tan làm nước dầm vẩn đục.
Trạng thái
0 Măng tây mềm. Nước dầm vẩn đục, nổi váng.
Các chỉ tiêu cảm quan có mức độ quan trọng khác nhau đối với sản phẩm. Do đó có hệ số quan trọng để biểu thị mức độ quan trọng của từng chỉ tiêu. Hệ số quan trọng của thực phẩm tùy thuộc vào thị hiếu của người tiêu dùng và do các chuyên gia đề nghị cho từng sản phẩm cụ thể. Đối với sản phẩm măng tây dầm dấm ta có hệ số quan trọng cho các chỉ tiêu như bảng sau :
Bảng 2.4: Bảng hệ số quan trọng của các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm măng tây dầm dấm
Tên chỉ tiêu Hệ số quan trọng
1.Vị 1,2
2. Mùi 1
3. Màu sắc 0,8
4. trạng thái 1
Tổng 4
2.3.3. Phương pháp phân tích vi sinh [4]
Căn cứ vào đặc tính của sản phẩm và đặc tính của một số loài vi sinh vật có khả năng xuất hiện trong sản phẩm để kiểm nghiệm chỉ tiêu vi sinh. Sản phẩm được đem đi kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật (theo Quyết định 46/2007/QĐ-BYT của Bộ trưởng Bộ y tế).
Xác định số lượng vi khuẩn Clostridium perfringens theo ISO 7937. Xác định Escheria coli theo NMKL 5287-1994.
Xác định số lượng vi khuẩn Staphylococcus aureus theo NMKL 66-1999 Xác định tổng số bào tử nấm men – nấm mốc theo ISO 7954
2.4. Bố trí thí nghiệm 2.4.1. Quy trình dự kiến 2.4.1. Quy trình dự kiến
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm măng tây dầm dấm.
Sản phẩm Lựa chọn, phân loại
Rửa Chần Làm nguội nhanh Xếp hộp Rót dịch dầm Thanh trùng Đun nóng Ghép nắp Làm nguội Bảo ôn cắt Măng tây Đường, muối, dấm, nước
2.4.2. Thuyết minh quy trình
Lựa chọn, phân loại
Sử dụng măng tây non, chưa già, búp chưa nở. Búp măng phải thẳng, không xơ hoặc ít xơ, giòn cũng như không bị dập, héo, thối.
Đọt chọn phải đạt yêu cầu lớn hơn 12cm. Chọn chiều dài măng đã ăn được khống chế ở 20cm, phần búp dài 3 – 4 cm, búp càng ngắn thì càng tốt. Không chọn đọt măng cong queo, quá mảnh.
Rửa.
Măng dễ bị dập, tổn thương nên phải nhẹ tay. Rửa măng trong chậu bằng vòi nước xối mạnh nhằm làm trôi sạch đất, cát, bụi bám ở gốc măng. Cắt tạo hình.
Măng được cắt khúc với chiều dài theo đúng yêu cầu kích cỡ lúc đóng hộp.
Chần.
Nhiệt độ chần trong khoảng 850C – 1000C, thời gian từ 10 – 50 giây. Mục đích: Bài khí trong gian bào, nhằm hạn chế tác dụng của O2 gây phồng hộp, làm oxy hóa vitamin C, … Chần còn loại trừ vị đắng trong măng tây.
Đình chỉ quá trình sinh hóa của nguyên liệu, làm cho màu sắc của nguyên liệu không bị xấu đi.
Tiêu diệt một phần vi sinh vật, chủ yếu là số vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu.
Làm lạnh nhanh.
Mục đích: hạn chế sự biến đổi quá mức của nguyên liệu bởi nhiệt độ như làm thất thoát chất dinh dưỡng, làm măng tây bị nhũn, gây biến đổi màu sắc không mong muốn cho sản phẩm.
Sau khi chần cho vào nước nhúng ngập nguyên liệu 5 – 7 giây rồi vớt ra.
Măng tây sau khi làm nguội, được để ráo và được đem xếp hộp.
Chuẩn bị bao bì: Sử dụng bao bì thủy tinh đã được lựa chọn không bị nứt, vở, sứt mẻ. Dùng xà phòng rửa sạch bao bì để loại bỏ bụi bẩn, tạp chất dính trên vỏ hộp, sau đó tráng lại 2 – 3 lần nước sạch, và tráng lại bằng nước nóng ở 600C.
Măng tây được xếp trong lọ thủy tinh trong suốt, không màu nên dễ