2.2.1.1. Sơ đồ quy trình (Hình 2.1) 2.2.1.2. Giải thích quy trình
Để một sản phẩm chế biến có chất lượng tốt thì điều kiện cần là nguyên liệu phải đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật, nhưng yếu tố quyết định đến chất lượng cuối cùng của sản phẩm lại là công nghệ chế biến. Và mỗi công đoạn trên quy trình đều có ảnh hưởng nhất định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Điều đó có nghĩa mỗi công đoạn cần nghiên cứu phải đưa ra được thông số thích hợp sẽ cho sản phẩm có chất lượng tốt.
1. Lựa chọn nguyên liệu
Nguyên liệu chế biến phải thích hợp với quy trình công nghệ thì mới thu được sản phẩm có chất lượng cao, đồng thời sẽ giảm được hao phí nguyên vật liệu.
Đối với bắp cải trắng, chọn những bắp cuốn chặt, nặng (có khối lượng từ 1kg trở lên), nhìn chắc và tươi, bẹ lá dày, các lớp lá bóng, không bị bầm dập, sâu bệnh.
Thanh trùng
Làm nguội Bảo ôn Bảo quản Sản phẩm
Bã Syrup cơ bản Nước Chất ổn định Kali sorbat Tinh dầu Rót chai Ghép mí Chuẩn bị chai Xử lý cơ học
Ngâm nước muối
Phế liệu Rửa Chần Ép Lọc Phối chế Đồng hóa Gia nhiệt Lựa chọn
2. Xử lý cơ học
Mục đích:
Loại bỏ những phần không dùng được.
Tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn sau như công đoạn ngâm nước muối (các phân tử chất mùi dễ dàng hòa tan vào môi trường nước muối), công đoạn chần (tạo điều kiện tốt cho quá trình truyền nhiệt vào nguyên liệu làm cho tốc độ tăng nhiệt nhanh hơn, enzyme chóng bị tiêu diệt, giữ được tối đa màu sắc của nguyên liệu), công đoạn ép (vì kích thước của nguyên liệu có ảnh hưởng đến hiệu suất ép, khi cắt bắp cải với kích thước thích hợp thì phần lớn tế bào bị tác dụng, mất tính bán thẩm thấu làm cho dịch bào dễ thoát ra khỏi tế bào khi ép).
Tiến hành: dùng dao chẻ bắp cải trắng ra làm bốn phần, cắt bỏ phần lõi và những chỗ lá hơi bị thâm đen hoặc sâu (nếu có). Sau đó, cắt lá với kích thước 5x2cm.
3. Rửa
Mục đích:
Nhằm loại bỏ các tạp chất cơ học như đất, cát, bụi đồng thời cũng làm giảm đáng kể lượng vi sinh vật có ở bề mặt nguyên liệu (sau khi rửa số lượng vi sinh vật có thể giảm tới vài nghìn hay vài vạn lần so với lúc chưa rửa).
Rửa còn nhằm mục đích tẩy sạch một số chất hóa học gây độc hại vốn được dùng trong trồng trọt như phân bón, thuốc trừ sâu,...
Tiến hành: bắp cải trắng sau khi cắt được cho vào chậu nước rửa cho thật sạch.
4. Ngâm nước muối
Mục đích: làm giảm bớt mùi hăng của bắp cải trắng vì các phân tử chất mùi hòa tan trong môi trường nước muối. Chất gây mùi hăng chính cho bắp cải là hợp chất disulfua có công thức cấu tạo là R’ – S – S – R’’, dưới tác dụng của môi trường nước muối làm cho mật độ electron xung quanh nguyên tử lưu huỳnh thay đổi, từ đó làm giảm được mùi hăng của bắp cải trắng, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn xử lý mùi hăng sau này.
Tiến hành: bắp cải trắng sau khi rửa đem ngâm trong môi trường nước muối nồng độ 1% trong thời gian 5 phút.
5. Chần
Mục đích:
Giảm mùi hăng ngái khó chịu của bắp cải.
Cố định màu sắc nguyên liệu do vô hoạt enzyme làm thay đổi màu sắc, làm tăng giá trị cảm quan.
Làm mềm nguyên liệu do protopectin thủy phân thành pectin hòa tan, màng tế bào bị phá vỡ, protein của nguyên sinh chất bị đông tụ, mất khả năng giữ nước, tăng độ thẩm thấu của tế bào làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng khi ép.
Tiêu diệt một phần vi sinh vật: sau khi rửa nguyên liệu vẫn còn một lượng vi sinh vật nhất định, chần sẽ tiêu diệt được một phần vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu.
Tiến hành: làm thí nghiệm thăm dò môi trường chần bắp cải trắng thích hợp để khử mùi hăng của bắp cải (môi trường nước, môi trường nước muối, môi trường acid acetic, môi trường nước gừng) để tìm môi trường chần bắp cải trắng phù hợp. Sau đó, bố trí thí nghiệm tìm nhiệt độ và thời gian chần thích hợp.
6. Ép, lọc
Mục đích: nhằm phá vỡ liên kết giữa các phần tử để dịch bào thoát ra dễ dàng, sau đó lọc để loại bỏ các chất xơ, những phần có kích thước phân tử lớn nhằm thu được dịch lọc không bị lắng cặn.
Tiến hành: bắp cải trắng sau khi chần được mang đi ép bằng máy ép trái cây gia đình, sau đó tiến hành lọc bằng 10 lớp vải lọc có kích thước rất mịn nhằm loại bỏ cặn bã và các phần tử có kích thước tương đối lớn để trong quá trình chế biến và bảo quản dịch lọc không bị lắng cặn.
7. Phối chế
Mục đích: là một công đoạn hết sức quan trọng nhằm tạo ra một sản phẩm hài hòa về màu sắc, mùi, vị, đạt cả giá trị về cảm quan, dinh dưỡng lẫn giá trị về kinh tế.
Tiến hành: phối chế dịch bắp cải với nước, syrup cơ bản, chất ổn định, chất bảo quản kali sorbat theo tỷ lệ thích hợp để tạo ra một sản phẩm đồ uống có chất lượng về cảm quan, dinh dưỡng và tính kinh tế.
8. Đồng hóa
Mục đích: là quá trình làm cho sản phẩm lỏng đồng nhất bằng cách làm cho các phần tử của hỗn hợp có kích thước rất nhỏ, giảm sự chênh lệch về khối lượng riêng. Sản phẩm sau đồng hoá sẽ tăng giá trị mùi vị, độ mịn, độ tiêu hoá và đồng thời làm giảm sự phân lớp sau này.
Tiến hành: ở điều kiện phòng thí nghiệm do không có máy đồng hóa nên tiến hành đồng hóa bằng máy xay sinh tố.
9. Rót chai, bài khí, ghép mí
Mục đích:
Giảm áp suất bên trong hộp khi thanh trùng để hộp khỏi bị biến dạng, bật nắp, nứt các mối hàn.
Hạn chế các quá trình oxy hoá làm cho chất dinh dưỡng ít bị tổn thất, hương vị, màu sắc của đồ hộp không bị thay đổi.
Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí tồn tại trong đồ hộp sau thanh trùng.
Tạo ra chân không trong đồ hộp sau khi làm nguội, tránh hiện tượng phồng hộp trong khi vận chuyển, bảo quản ở các điều kiện khác nhau.
Ghép mí nhằm cách ly thực phẩm với môi trường không khí và vi sinh vật bên ngoài.
Tiến hành: có nhiều phương pháp bài khí nhưng do điều kiện phòng thí nghiệm nên chỉ tiến hành bài khí bằng cách nâng nhiệt độ của dịch rót lên 900C. Tiến hành rót dịch vào chai và ghép mí ngay.
10. Thanh trùng
Mục đích: tiêu diệt đến mức tối đa các vi sinh vật gây hư hỏng có trong sản phẩm. Nhờ vậy, sản phẩm để được lâu hơn, không bị hư hỏng.
Tiến hành: nước bắp cải sau phối chế thuộc loại đồ uống có pH < 4,5. Trong điều kiện pH thấp thì các loài vi khuẩn ưa nóng không những không phát triển được mà tính chịu nhiệt của nó cũng bị giảm đi nên chúng dễ dàng bị tiêu diệt khi ta nâng nhiệt. Ngoài ra, các loài vi khuẩn khác có nha bào hay không có nha bào, các loài nấm men, nấm mốc tuy có thể phát triển trong môi trường acid nhưng hầu hết lại kém chịu nhiệt và bị tiêu diệt dễ dàng ở nhiệt độ thanh trùng Pasteur. Đi từ lẽ đó kết hợp với việc tham khảo một số tài liệu, chế độ thanh trùng được thiết lập cho sản phẩm nước bắp cải trắng đóng chai ở nhiệt độ là 90oC, thời gian nâng
nhiệt và hạ nhiệt đều 10 phút, còn thời gian giữ nhiệt xác định dựa trên kết quả kiểm tra vi sinh và đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm.
11. Làm nguội
Mục đích:
Gây xốc nhiệt, tiêu diệt các vi sinh vật còn sống sót.
Giảm sự biến đổi về màu sắc, chất lượng của sản phẩm dưới tác dụng của nhiệt độ cao.
Tiến hành : Sau khi thanh trùng, sản phẩm cần được làm nguội ngay đến nhiệt độ ≤ 40oC, có thể làm nguội ngay trong thiết bị thanh trùng hoặc làm nguội trong bể lạnh. Thời gian làm nguội được quy định trong công thức thanh trùng. Ở điều kiện phòng thí nghiệm có thể làm nguội bằng cách xả nước lạnh chảy tràn qua nồi sau khi thanh trùng xong.
12. Bảo ôn, bảo quản
Mục đích :
Để các hợp phần của đồ hộp tiếp tục ổn định tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.
Trong thời gian này ta sớm phát hiện được các hư hỏng của sản phẩm, từ đó điều chỉnh chế độ thanh trùng cho đạt yêu cầu.
Nhiệt lượng còn lại trong sản phẩm sau khi làm nguội có tác dụng tiếp tục làm bay hơi nước trên bề mặt bao bì. Bao bì khô sẽ tránh được quá trình hen gỉ thân hoặc nắp bao bì.
Tiến hành: sau khi làm nguội xong, lấy hộp ra để khô tự nhiên. Sau đó, xếp sản phẩm vào nơi quy định để tiến hành bảo ôn. Sau thời gian 7 – 10 ngày vào mùa hè hoặc 10 – 15 ngày vào mùa đông, sản phẩm được tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu về cảm quan, hóa học, vi sinh để sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm trước khi tung ra thị trường.
13. Dán nhãn, bao gói
Sau khi bảo quản và kiểm tra chất lượng, sản phẩm được dán nhãn hiệu và xếp vào thùng.
Nhãn dán trên bao bì phải ghi rõ địa chỉ sản xuất, tên đồ hộp, hạn sử dụng, ngày sản xuất…, đồng thời nhãn mác phải có khả năng quảng cáo cho sản phẩm.
2.2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Tiến hành thiết kế thí nghiệm theo phương pháp cổ điển: các thí nghiệm được bố trí bằng cách thay đổi từng thông số trong khi giữ nguyên các yếu tố còn lại.
2.2.2.1. Thí nghiệm 1: xác định thành phần khối lượng của bắp cải trắng
Mục đích: để biết được tỷ lệ phần dùng được và không dùng được của nguyên liệu. Từ đó, đánh giá giá trị của nguyên liệu, xem nguyên liệu có phù hợp để đưa vào sản xuất hay không vì ngoài việc tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt còn phải đảm bảo mang lại hiệu quả kinh tế cho nhà sản xuất. Thứ hai, nó là cơ sở cho việc lựa chọn, dự trù nguyên liệu, xây dựng định mức tiêu hao nguyên liệu và hạch toán giá thành trong sản xuất.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm (hình 2.2) Bắp cải trắng Cân Xử lý cơ học Tỷ lệ phần dùng được Tỷ lệ phần không dùng được Cân Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần khối lượng của bắp cải trắng
Cách tiến hành:
Bắp cải trắng sau khi thu mua từ chợ về, được mang về phòng thí nghiệm. Chỉ thu mua những bắp đạt khối lượng từ 1kg trở lên. Tiến hành xác định thành phần khối lượng của nguyên liệu theo trình tự các bước như sau:
Lấy mẫu đại diện.
Cân khối lượng.
Cắt bỏ phần lõi và phần lá bị hỏng (nếu có).
Cân phần bẹ lá thu được.
Tính tỷ lệ phần dùng được so với khối lượng cả bắp.
2.2.2.2. Thí nghiệm 2: sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ chần bắp cải trắng thích hợp
Tiến hành làm thí nghiệm thăm dò xác định tỷ lệ nước/nguyên liệu trong quá trình chần để tìm ra thông số thích hợp.
Cố định thông số tỷ lệ nước/nguyên liệu, tiến hành làm thí nghiệm thăm dò chần bắp cải trong môi trường nước, môi trường nước muối, môi trường acid acetic, môi trường nước gừng để tìm môi trường chần bắp cải trắng phù hợp.
Sau đó, cố định thông số tỷ lệ nước/nguyên liệu và môi trường chần để tìm ra thông số nhiệt độ và thời gian chần bắp cải trắng thích hợp.
Mục đích bố trí thí nghiệm xác định thông số nhiệt độ và thời gian ảnh hưởng đến công đoạn chần: vì nếu nhiệt độ cao quá, thời gian dài quá sẽ làm tăng tốc độ khuếch tán các chất tan ra ngoài và ảnh hưởng nhiều đến màu sắc, mùi vị của bắp cải, làm bắp cải mềm nhũn, xuất hiện mùi nấu, tổn thất nhiều chất dinh dưỡng. Còn nếu nhiệt độ thấp quá, thời gian không đủ thì sẽ không đạt được mục đích của công đoạn chần.
1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chần bắp cải trắng thích hợp
Sơ đồ bố trí thí nghiệm: (hình 2.3)
Tỷ lệ phần dùng được = Khối lượng phần bẹ lá thu được × 100% Khối lượng cả bắp
Cách tiến hành: bắp cải trắng sau khi ngâm nước muối xong, tiến hành cân khối lượng mỗi mẫu là 300g, đem đi chần ở 5 mốc nhiệt độ là 80oC, 85oC, 90oC, 95oC và 100oC. Sau đó mang đi ép lọc để thu dịch lọc, cuối cùng đánh giá cảm quan mùi của bắp cải và xác định lượng dịch ép để chọn nhiệt độ chần bắp cải trắng thích hợp.
Rửa
Ngâm nước muối
Chần Xử lý cơ học Ép Lọc Bã Đánh giá cảm quan mùi của bắp cải và xác
định lượng dịch ép
Chọn nhiệt độ chần bắp cải trắng thích hợp
Nhiệt độ (0C) 80; 85; 90; 95; 100
Hình 2.3 : Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chần bắp cải trắng thích hợp
2.Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chần bắp cải trắng thích hợp
Sơ đồ bố trí thí nghiệm: (hình 2.4)
Rửa
Ngâm nước muối
Chần Xử lý cơ học Bắp cải trắng Ép Lọc Bã Đánh giá cảm quan mùi của bắp cải và xác
định lượng dịch ép
Chọn thời gian chần bắp cải trắng thích hợp
Thời gian (phút) 2; 3; 4; 5; 6
Hình 2.4 : Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian chần bắp cải trắng thích hợp
Cách tiến hành: bắp cải trắng sau khi ngâm nước muối xong, tiến hành cân khối lượng mỗi mẫu là 300g, đem đi chần ở 5 mốc thời gian là 2 phút, 3 phút, 4 phút, 5 phút và 6 phút với nhiệt độ chần đã được cố định. Sau đó mang đi ép lọc để thu dịch lọc, cuối cùng đánh giá cảm quan mùi của bắp cải và xác định lượng dịch ép để chọn thời gian chần bắp cải trắng thích hợp.
2.2.2.3. Thí nghiệm 3: sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối chế dịch bắp cải/nước
Mục đích: Tỷ lệ dịch bắp cải nguyên chất trong sản phẩm có ảnh hưởng rất lớn đến hương vị, màu sắc và trạng thái của sản phẩm. Nếu tỷ lệ dịch bắp cải nguyên chất có trong sản phẩm thấp sẽ làm cho sản phẩm có hương vị, màu sắc và trạng thái kém hấp dẫn. Ngược lại, nếu tỷ lệ này cao tạo sản phẩm có hương vị ngon, hấp dẫn, màu sắc đặc trưng nhưng lại làm tăng giá thành sản phẩm, đồng thời để lại hậu vị ngái của bắp cải, thị trường khó chấp nhận. Vì vậy, yêu cầu đầu tiên của loại hình đồ uống này là phải có hương vị đặc trưng của nguyên liệu, màu sắc và trạng thái thích hợp. Do đó, tỷ lệ phối chế dịch bắp cải nguyên chất có trong sản phẩm là vấn đề cần được nghiên cứu để tạo ra sản phẩm đạt được các chỉ tiêu yêu cầu về cảm quan mà giá thành của sản phẩm lại thấp, đáp ứng được thị hiếu của người tiêu dùng. Để đạt được mục đích đó cần tiến hành nghiên cứu tỷ lệ dịch bắp cải/nước với các tỷ lệ khác nhau.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm: (hình 2.5) Bắp cải trắng Xác định tỷ lệ phối chế dịch bắp cải/nước thích hợp Đánh giá cảm quan sản phẩm bằng phương pháp mô tả Phối chế Tỷ lệ dịch bắp cải/nước (1:1; 1:1,5; 1:2; 1:2,5; 1:3) Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối chế dịch bắp cải/nước
Cách tiến hành: dịch bắp cải nguyên chất sau khi ép được mang đi pha loãng với nước theo các tỷ lệ dịch bắp cải/nước là 1:1; 1:1,5; 1:2; 1:2,5 và 1:3, các thông số khác được tiến hành theo dự kiến. Sau đó đánh giá cảm quan bằng phương pháp mô tả để chọn tỷ lệ pha loãng thích hợp.