2.2.1. Quy trình dự kiến
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến
Giải thích việc lựa chọn các công đoạn nghiên cứu: để sản phẩm chế
biến có chất lượng cao thì điều kiện cần là nguyên liệu phải đảm bảo yêu cầu
về mặt chất lượng, nhưng công nghệ chế biến vẫn giữ yếu tố quyết định. Mỗi công đoạn trong quy trình chế biến đều có ảnh hưởng nhất định đến sản phẩm
cuối cùng. Vì thế, trên mỗi công đoạn ta phải chọn thông số tối ưu. Với điều
kiện phòng thí nghiệm nên tôi chỉ tập trung ở một số công đoạn chính sau:
Xử lý sở bộ Xay Bao gói Sấy Sơ chế Sản phẩm Nguyên liệu
Nguyên liệu: muốn có chất lượng sản phẩm tốt thì nguyên liệu đầu vào phải bảo đảm chất lượng. Chọn mua bơ ở chợ Vĩnh Hải, Nha Trang, bơ được
chọn là giống bơ sáp có chất lượng cao, hàm lượng dầu và chất dinh dưỡng
cao nhất trong các giống bơ. Chọn bơ không sâu, úng, thối, mềm nhũn, bơ
vừa chín tới.
Xử lý sơ bộ: công đoạn xử lý làm sạch sơ bộ bơ, rửa sạch bóc vỏ bơ. Bóc
vỏ nhằm mục đích loại bỏ phần không ăn được, loại bỏ bụi bẩn bám bên ngoài mặt nguyên liệu. Ngoài ra nó còn có tác dụng loại bỏ vi sinh vật xâm nhập từ đất, không khí. Nước rửa cũng như nước dùng trong chế biến phải đảm bảo các chỉ tiêu của Bộ Y Tế quy định. Sau khi rửa gọt vỏ, ta không cần
rửa lại mà tiến hành công đoạn tiếp theo.
Sơ chế: bơ sau khi bóc vỏ, cắt thành khoanh mỏng. Đây cũng là một chỉ
số quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ sấy và chất lượng của sản phẩm
về sau. Nếu lát bơ dày quá thì thời gian sấy dài, ngoài bề mặt khô nhưng trong chưa khô được. Nhưng quá mỏng thì do bơ dễ bị oxy hóa nên sản phẩm bơ
sau này không tốt do bị biến màu. Qua các thí nghiệm khảo sát tôi chọn bề
dày của khoang bơ khoảng 0,5 mm.
Sấy: đây là công đoạn quyết định chính đến chất lượng thành phẩm của
bột bơ, sấy để đưa nguyên liệu về độ ẩm phù hợp nhằm tác dụng bảo quản,
vận chuyển, tiêu dùng. Vì vậy tôi nghiên cứu sấy bơ ở nhiệt độ dương thấp
khoảng từ 30oC đến 450C (bước nhảy 5oC) để giữ màu sắc cho sản phẩm, ít ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và vận tốc gió là khoảng 1m/s và 2m/s.
Do đây là sản phẩm mới chưa được nghiên cứu trong nước, nhưng cũng có
một số công ty ở nước ngoài ở Mexico, tên thương hiệu SIOSI có sản xuất
sản phẩm này độ ẩm yêu cầu của thành phẩm là 1 – 3%, nên tôi chọn độ ẩm
Xay: bơ sau khi sấy khô, tôi xay nhỏ bằng máy xay sinh tố để tạo bột bơ
có trạng thái mịn, đều. Khi xay chú ý đến độ biến màu của bột bơ, nếu xay lâu
quá do ma sát nên làm cho nhiệt độ khối bột tăng lên làm biến màu khối bột.
Vì vậy phải chú ý đến việc dừng nghỉ rồi xay tiếp để tránh làm ảnh hưởng đến
khối bột.
Bao gói, bảo quản: sản phẩm sau khi sấy đạt yêu cầu thì được bao gói
trong bao bì PA và được bảo quản ở điều kiện môi trường.
2.2.2. Bố trí thí nghiệm xác định các thông số trong quy trình 2.2.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy
Sấy để làm khô sản phẩm theo yêu cầu, tôi tiến hành nghiên cứu chọn
chế độ sấy. Thông thường có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy như đặc điểm nguyên liệu: hình dạng, kích thước, tốc độ gió, nhiệt độ không khí,
độ ẩm không khí, hướng dòng so với vật sấy, sự đồng đều của trường nhiệt độ và trường độ ẩm,… Thế nhưng rất khó để thực hiện một nghiên cứu với nhiều
yếu tố cùng lúc như vậy.
Sau khi tham khảo một số tài liệu và cân nhắc thời gian làm thí nghiệm,
cùng với thiết bị và điều kiện sấy của phòng thí nghiệm tôi chọn ra hai thông
số chính để làm thí nghiệm là nhiệt độ không khí và vận tốc gió. Nhiệt độ không khí buồng sấy là 30 – 45oC.
Vận tốc chuyển động của không khí trong buồng sấy là 1 – 2m/s.
Các khoảng được lựa chọn bằng cách làm các thí nghiệm khảo sát và
điều kiện thực tế của máy móc.
Ở mỗi chế độ sấy, tiến hành xác định ảnh hưởng của nhiệt độ, vận tốc gió đến sự biến đổi của hàm ẩm, tốc độ sấy, khả năng hút nước phục hồi và đánh
giá cảm quan của sản phẩm, từ đó chọn được nhiệt độ và vận tốc gió thích
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm để chọn chế độ sấy
2.2.2.2. Bố trí thí ngiệm xác định khả năng hút nước phục hồi của sản phẩm
Khả năng hút nước phục hồi là một trong những yêu cầu về kinh tế và thời gian chuẩn bị sản phẩm ăn liền.
Khả năng phục hồi cho ta biết khả năng của sản phẩm sấy khô tăng khối lượng lên bao nhiêu lần sau khi cho thêm nước. Đại lượng này là cơ sở cho phép tính toán với điều kiện cần thiết để trộn các thành phần khác khi bổ sung
vào sản phẩm.
Về phương diện sử dụng sản phẩm, thời gian ngâm nước là yếu tố quyết định, bởi vì biết được nó người ta có thể đề ra thời gian chuẩn bị để sử dụng
sản phẩm. Bán thành phẩm Sấy t= 30oC v= 1; 2m/s t= 35oC t= 40oC t= 45oC v= 1; 2m/s v= 1; 2m/s v= 1; 2m/s Xay Đánh giá chất lượng cảm quan
Do sản phẩm dạng bột và điều kiện phòng thí nghiệm nên để xác định
khả năng hút nước của sản phẩm, tôi chỉ đánh giá qua thời gian tạo trạng thái
hòa tan và độ hòa tan trương nở của khối bột.
Tiến hành thử trên tất cả các mẫu được bố thí làm thí nghiệm:
Mẫu 1 là mẫu sấy ở nhiệt độở 30oC với vận tốc gió 1m/s
Mẫu 2 là mẫu sấy ở nhiệt độ ở 30oC với vận tốc gió 2m/s Mẫu 3 là mẫu sấy ở nhiệt độ ở 35oC với vận tốc gió 1m/s
Mẫu 4 là mẫu sấy ở nhiệt độ ở 35oC với vận tốc gió 2m/s Mẫu 5 là mẫu sấy ở nhiệt độ ở 40oC với vận tốc gió 1m/s
Mẫu 6 là mẫu sấy ở nhiệt độ ở 40oC với vận tốc gió 2m/s Mẫu 7 là mẫu sấy ở nhiệt độ ở 45oC với vận tốc gió 1m/s
Mẫu 8 là mẫu sấy ở nhiệt độ ở 45oC với vận tốc gió 2m/s
Các mẫu thí nghiệm sẽ được tiến hành ngâm trong nước cất với tỉ lệ
5g/50ml nước. Sau đó ta để cùng thời gian ta nhận xét trạng thái của khối bột.
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khả năng hút nước phục hồi của
các mẫu
Sản phẩm sấy
Mẫu 1 Mẫu 2 Mẫu 3 Mẫu 4 Mẫu 5 Mẫu 6 Mẫu 7 Mẫu 8
Ngâm nước
Đánh giá khả năng hút nước
2.2.3. Các phương pháp kiểm tra chất lượng sản phẩm [5]
Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan: theo TCVN 3215 – 79 (Phụ lục 1).
Bảng 2.1. Bảng cho điểm chỉ tiêu cảm quan đối với sản phẩm bột bơ
Cơ sở đánh giá các chỉ tiêu Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng
Màu sắc Trạng thái Mùi Vị
1 5 Màu xanh tươi, đẹp tự nhiên, đồng đều.
Bột mịn, khô, mịn đồng đều.
Mùi thơm của các loại dầu có trong bơ, mùi thơm đặc trưng của bơ
Vị nhạt không đắng, không chát, vị béo của bơ 2 4 Màu xanh, nhưng không đều hơi vàng Bột mịn, khô tương đối
Mùi thơm béo của dầu, mùi thơm đặc trưng của bơ ít
Vị nhạt, không có vị đắng nhẹ, vị béo của bơ. 3 3 Màu xanh nhưng hơi vàng, không đồng đều có lấm tấm đen Bột ít mịn, bị vón cục tương đối ít
Mùi thơm của dầu bơ, không có mùi đặc trưng của bơ tươi nguyên liệu, có mùi khét thoảng do nhiệt độ
Vị đắng nhẹ, có vị chát, không còn vị béo của bơ nguyên liệu 4 2 Màu vàng ngà, lấm tấm đen và xanh. Bột không mịn, bị vón cục tương đối ít Mùi khét nhẹ, mất mùi thơm của bơ, không còn mùi béo của dầu.
Vị đắng tăng lên, không có vị chát. 5 1 Màu vàng, không có màu xanh, lấm tấm đen Bột không mịn, lớn, bị vón cục Mùi khét, không có các mùi khác. Vị đắng mạnh.
6 0 Bột màu đen Không say thành bột được.
Mùi khét mạnh do dầu trong bơ bị cháy, có mùi lạ
Vị đắng không ăn được, có vị lạ.
Bảng 2.2. Bảng hệ số quan trọng
Tên chỉ tiêu Màu sắc Trạng thái Mùi Vị
Hệ số quan trọng (HSQT) 1,2 1 1 0,8
Phương pháp hóa học:
Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy khô ở nhiệt độ 1050C (TCVN 5777 – 1994).
Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở nhiệt độ 550 – 6000C (TCVN 4588 – 1998). Phương pháp vi sinh: Tổng số vi sinh vật hiếu khí (TCVN 4884:2005). Coliforms (TCVN 6848:2007). E. coli (TCVN 6946:2007). Cl.perfringens (TCVN 4991:2005). B.cereus (TCVN 4992:2005). Tổng số bào tử nấm men – nấm mốc (TCVN 5166:1990). [2]
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả độ ẩm nguyên liệu trước khi đưa vào sấy
Xác định độ ẩm của nguyên liệu trước lúc đưa vào sấy nhằm mục đích xác định độ ẩm cuối cùng của sản phẩm, từ đó xác định được thời gian ngừng
sấy thích hợp nhất. Độ ẩm của sản phẩm được xác định bằng cách cân khối lượng định kỳ 45 phút/lần, và từ khối lượng đưa vào công thức dưới đây ta tính được độ ẩm:
(100 – W1)* G1
W2 = 100 -
G2
Trong đó:
W1: độ ẩm ban đầu của nguyên liệu trước lúc đưa vào sấy.
W2: độ ẩm cuối của sản phẩm.
G1: khối lượng ban đầu của nguyên liệu. G2: khối lượng cuối của sản phẩm.
Bảng 3.1. Độ ẩm của nguyên liệu trước lúc đưa vào sấy
Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu khá cao vì vậy thời gian sấy bơ ở các
nhiệt độ và vận tốc gió như phần bố trí thí nghiệm sẽ rất dài. Vì vậy để rút
ngắn thời gian sấy ta có thể tách ẩm trước khi đem nguyên liệu đi sấy. Nhưng do đặc tính của nguyên liệu rất khó để thực hiện các biến pháp làm giảm độ ẩm ban đầu.
Trong quá trình làm thí nghiệm, tôi đã thử áp dụng các phương pháp
tách ẩm như: làm đông trước khi sấy, ép, chần hay hấp qua nhưng không khả
Tình trạng nguyên liệu Trước lúc đưa sấy
thi. Vì bơ là loại nguyên liệu kén nhiệt, nhiệt độ cao làm bơ bị đắng. Ngoài ra các tế bào trong thịt bơ rất dễ tổn thương, khi nó tổn thương thì các chất trong
tế bào tiếp xúc với môi trường không khí nhiệt độ làm nguyên liệu bị thâm đen, biến màu. Vì vậy, tôi đã để nguyên hiện trạng độ ẩm ban đầu của nguyên liệu (87,07) để sấy.
3.2. Kết quả thực nghiệm chọn chế độ sấy
3.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và vận tốc gió đến độ biến đổi về độ ẩm và tốc độ sấy của bơ ẩm và tốc độ sấy của bơ
3.2.1.1. Biến đổi về độ ẩm của bơ sấy ở vận tốc gió v = 1m/s
Sau khi sấy bơ ở vận tốc gió v = 1m/s với các nhiệt độ 30 ÷ 45oC (bước
nhảy 5oC) thì biến đổi về độ ẩm của bơ được thể hiện trong biểu đồ hình 3.1
dưới đây: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Thời gian (giờ)
Đ ộ ẩ m ( % ) 30 độ C 35 độ C 40 độ C 45 độ C
Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi hàm ẩm theo thời gian sấy ở các
Dựa vào biều đồ hình 3.1 ta thấy rằng: khi tăng nhiệt độ sấy từ 30oC đến
45oC (bước nhảy 5oC) thì độ ẩm trong nguyên liệu sấy giảm dần và thời gian
sấy được rút ngắn. Ở nhiệt độ 30oC thì thời gian để bay hơi và đạt độ ẩm yêu cầu dài (14,25 giờ) và nhiệt độ sấy 40oC thì thời gian để ẩm bay hơi và đạt độ ẩm yêu cầu ngắn (9,75 giờ). Nhiệt độ sấy càng cao thì độ ẩm của nguyên liệu
càng giảm nhanh, nguyên nhân là do khi nhiệt độ sấy càng cao thì sự chênh lệch áp suất áp suất bay hơi trên bề mặt nguyên liệu và áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm là lớn nên lượng ẩm thoát ra lớn hơn, quá trình sấy được rút ngắn. Còn khi nhiệt độ sấy thấp thì sự chênh lệch này là thấp nên
lượng ẩm thoát ra chậm, thời gian sấy kéo dài.
Vậy khi sấy bơ với các chế độ sấy khác nhau ở cùng vận tốc gió 1m/s cho thấy ở nhiệt độ 40oC có thời gian sấy để đạt độ ẩm yêu cầu ngắn nhất là 9,75 giờ.
3.2.1.2. Biến đổi về tốc độ sấy của bơ sấy ở vận tốc gió v=1m/s Chú ý xem lại phần đồ thị kết quả chú ý đến giai đoạn sấy đẳng tốc
Sau khi sấy bơ ở vận tốc gió v=1m/s với các nhiệt độ từ 30oC đến 45oC
(bước nhảy 5oC) thì biến đổi về tốc độ sấy của bơ sấy được thể hiện trong
biểu đồ hình 3.2 dưới đây:
0 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 80 100 Độ ẩm (%) T ố c đ ộ s ấ y ( % /g iờ ) 30 độ C 35 độ C 40 độ C 45 độ C
Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi tốc độ sấy theo độ ẩm ở các nhiệt độ
Dựa vào biểu đồ hình 3.2 ta thấy rằng: đường cong sấy chỉ biểu diễn được giai đoạn làm nóng vật và giai đoạn sấy giảm tốc, còn giai đoạn sấy đẳng tốc thì khó nhìn thấy rõ được là do trong thực nghiệm giai đoạn sấy đẳng
tốc xảy ra rất nhanh trong một thời gian ngắn, do đó nó khó nhìn thấy rõ trên biểu đồ.
Ở nhiệt độ t=30oC, 35oC thì tốc độ sấy tăng dần theo thời gian, tuy nhiên do ở nhiệt độ thấp nên lượng ẩm thoát ra ít, tốc độ sấy chậm. Theo thời gian
thì lượng nước tự do bay hơi đã nhiều và lượng nước liên kết đã bay hơi một
phần nên hàm lượng nước còn lại trong sản phẩm ít, khó bay hơi, tốc độ sấy
giảm. Và nhiệt độ thấp, vận tốc nhỏ nên tốc độ sấy chậm, thời gian để đạt độ ẩm yêu cầu lâu.
Ở nhiệt độ t=40oC, 45oC thì tốc độ sấy nhanh hơn. Ở nhiệt độ cao hơn thì
lượng ẩm thoát ra nhiều hơn, mặt dù sau một thời gian lượng nước tự do và
nước liên kết đã bay hơi, hàm lượng nước còn lại trong sản phẩm ít nhưng ở
nhiệt độ cao nên động lực quá trình sấy vẫn diễn ra mạnh mẽ hơn ở nhiệt độ
thấp, vì vậy thời gian để đạt độ ẩm yêu cầu vẫn nhanh hơn, tốc độ sấy nhanh hơn. Tuy nhiên, ở nhiệt độ 45oC thì do nhiệt độ sấy cao nên khi sấy dần về
sau sản phẩm tạo lớp cứng bên ngoài bề mặt nên khó thoát hơi nước hơn so
với nguyên liệu sấy ở 40oC.
Vậy khi sấy bơ với các chế độ sấy khác nhau ở cùng vận tốc gió 1m/s
3.2.1.3. Biến đổi về độ ẩm của bơ sấy ở vận tốc v=2m/s
Sau khi sấy bơ ở vận tốc gió v=2m/s với các nhiệt độ từ 30oC đến 45oC
(bước nhảy 5oC) thì biến đổi về độ ẩm của bơ sấy được thể hiện trong biểu đồ
hình 3.3 dưới đây: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Thời gian (giờ)
Đ ộ ẩ m ( % ) 30 độ C 35 độ C 40 độ C 45 độ C
Hình 3.3. Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi hàm ẩm theo thời gian sấy ở các
nhiệt độ khác nhau với vận tốc gió v=2m/s
Dựa vào biều đồ hình 3.3 ta thấy rằng: khi tăng nhiệt độ sấy từ 30oC đến
45oC (bước nhảy 5oC) thì độ ẩm trong nguyên liệu sấy giảm dần và thời gian sấy được rút ngắn.
Khi nhiệt độ t= 30oC, t=35oC và t=40oC thì độ ẩm của nguyên liệu giảm