3.2.1. Chọn lựa – phân loại:
Mục đích: chuẩn bị
Lựa chọn: loại trừ những nguyên liệu không đủ qui cách, sâu bệnh, men mốc, thối hỏng.
Phân loại: phân chia nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dáng, màu sắc, độ chín Biến đổi: Nguyên liệu đồng nhất về kích thước, màu sắc, độ chín. Loại bỏ được
trái hư hỏng, không đồng đều về kích thước. Thực hiện: thủ công
Nguyên liệu được đưa vào thùng chứa nguyên liệu, sau đó được đưa lên một băng chuyền, nguyên liệu được dàn mỏng để không lựa chọn sót, hai bên băng chuyền là các công nhân làm nhiệm vụ phân loại quả, ở đây là loại bỏ những quả có nghi ngờ bị hư hỏng (dập, nát, thối,…), trên băng chuyền này cũng loại ra những quả có kích thước không phù hợp cho quá trình sản xuất.
3.2.2. Rửa:
Mục đích: chuẩn bị
Biến đổi: sạch đất cát, bụi bẩn, loại bớt 1 số vi sinh vật ngoài vỏ quả
Phương pháp thực hiện: Quá trình rửa gồm hai giai đoạn: ngâm và rửa xối.
Đầu tiên quả sẽ được đưa vào bồn ngâm sau đó được băng chuyền chuyển vào hệ thống xối tưới của máy ngâm rửa xối tưới.
Dung dịch ngâm có thể là nước thường, nước nóng hay dung dịch kiềm. Có thể ngâm tĩnh hay ngâm động. Thời gian ngâm được rút ngắn để giảm tổn thất chất dinh dưỡng.
Rửa xối là dùng tác dụng chảy của dòng nước để kéo chất bẩn còn lại trên mặt nguyên liệu sau khi ngâm. Thường dùng tia nước phun (p = 2 ÷ 3atm) hay vòi hoa sen để xối. Tùy nguyên liệu và độ nhiễm bẩn của nguyên liệu mà ta có thể rửa một hoặc nhiều lần, với nhiều phương pháp rửa tương ứng.
3.2.3. Tách ruột quả:
Mục đích: chuẩn bị cho quá trình ủ enzyme, loại bỏ những phần quả không sử
dụng được như cuống, vỏ. Biến đổi:
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 34 - Hóa học: phần dịch ruột thoát ra, tổn thất vitamin C do bị oxy hóa, tổn thất các thành phần dinh dưỡng khác trong ruột quả.
Thực hiện: nguyên liệu được đưa vào thiết bị cắt. Sau đó vào thiết bị tách ruột quả.
3.2.4. Ủ enzyme:
Mục đích: Phân cắt chuỗi pectin trong thịt quả thành những đoạn có độ dài ngắn
hơn nhằm làm giảm độ nhớt, làm trong dịch quả, giúp tách hạt được dễ dàng, tăng năng suất thu nhận dịch quả trong quá trình chà.
Biến đổi: chủ yếu xảy ra các biến đổi về mặt hóa sinh
Enzym pectinase sẽ cắt đứt các liên kết -1.4-glycoside (giữa các acid galacturonic) và các liên kết este (giữa acid galacturonic và nhóm methyl), mạch pectin bị phân cắt thành các phân tử tự do như acid galacturonic, methanol và các mạch tương đối ngắn.
Biến đổi khối dịch quả sau khi thủy phân: khối dịch quả có sự phân lớp rõ ràng, phía dưới đáy là lớp hạt màu nâu đen, phía trên là lớp thịt quả màu vàng cam, trên cùng là lớp dịch trong màu vàng nhạt.
Phương pháp thực hiện:
Đầu tiên, dịch quả sẽ được nâng nhiệt độ lên nhiệt độ tối ưu cho enzyme hoạt động 40 – 45oC. Sau đó dịch quả được ủ trong 3 giờ.
Trong quá trình ủ thỉnh thoảng tiến hành khuấy trộn đều khối ruột quả để tăng khả năng tiếp xúc giữa enzym và cơ chất, để thúc đẩy quá trình tách hạt.
Các thông số:
Nồng độ chế phẩm enzyme pectinase sử dụng: 0.3% Thời gian ủ enzyme: 3h
Sau khi ủ được 3h, ta tiến hành gia nhiệt để vô hoạt enzyme ở 80o
C trong 15 phút. Thiết bị: sử dụng thiết bị hình trụ đáy nón, có lớp vỏ áo để gia nhiệt, ổn định nhiệt, bên trong thiết bị có gắn cánh khuấy.
3.2.5. Chà:
Mục đích:
+ Chuẩn bị: làm nhỏ và đồng nhất nguyên liệu chuẩn bị cho quá trình phối chế,
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 35
+ Khai thác: thu nhận bột chà chứa dịch quả và thịt quả mịn trên rây, loại bỏ những phần không có hoặc có giá trị dinh dưỡng kém ra khỏi khối nguyên liệu như hạt, xơ, thạch bào.
Các biến đổi của nguyên liệu: - Vật lý:
Thịt quả bị giảm kích thước đến khoảng 0.5-0.75mm, tế bào bị phá vỡ làm cho dịch bào thoát ra ngoài tế bào nguyên liệu.
Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát. - Hóa học:
Trong quá trình chà, thịt quả tiếp xúc nhiều với oxy không khí, có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa hóa học làm biến màu nguyên liệu
Phƣơng pháp thực hiện:
Thiết bị: sử dụng máy chà cánh đập 1 tầng lưới. Bộ phận chà gồm có: - Trục quay với vận tốc 700 rpm.
- Thanh đỡ.
- Cánh chà được làm bằng thép không gỉ, lắp nghiêng với đường sinh của trục chà 1 góc 1.5-2o, nhờ đó nguyên liệu được di chuyển theo đường xoắn ốc và bã được đưa ra ngoài ở cuối máy.
- Rây cố định được làm bằng đồng hoặc thép không gỉ để đảm bảo nguyên liệu chà không bị thâm đen. Khi chà cần thường xuyên kiểm tra bã chà, bã còn ướt chứa nhiều thịt quả làm giảm hiệu suất chà, ngược lại bã khô quá sẽ làm giảm chất lượng puree do bột chà có lẫn nhiều chất xơ.
Hoạt động:
- Thiết bị chà sử dụng cả lực ma sát lẫn lực ly tâm. Bộ phân chính là một trục vis và roi đập trong buồng chà nằm ngang. Bao quanh trục có lỗ rây có kích thước theo yêu cầu. Khi hoạt động trục quay tạo lực ly tâm trái sẽ văng ra ngoài đập vào lưới rây trục vis vừa đẩy vừa chà giúp phần thịt trái dễ lọt qua rây. Các cánh đập sẽ va đập làm vỡ trái và phần thịt trái sẽ sẽ đi qua rây.
Có thể điều chỉnh máy chà để đảm bảo năng suất và chất lượng puree bằng nhiều cách:
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 36 - Điều chỉnh số vòng quay của bộ phận chà: tăng số vòng quay thì năng suất và hiệu suất chà tăng. Các máy chà thường có số vòng quay cố định nên ta ít khi chỉnh thông số này để thay đổi năng suất.
- Điều chỉnh góc nghiêng của cánh chà: tăng góc nghiêng thì bã chà thoát ra nhanh hơn và bớt khô.
- Điều chỉnh khe hở giữa cánh chà và mặt rây: bã quá khô thì tăng khoảng cách khe hở, bã quá ướt thì giảm khoảng cách đó lại, thông thường ta chỉnh ở 0.5- 3mm.
- Để máy chà hoạt động tốt việc nhập liệu cần tiến hành liên tục và đồng đều, nhiệt độ nguyên liệu cố định và nhiệt độ mặt rây tốt, không bị tắc nghẽn.
3.2.6. Phối trộn:
Mục đích: chế biến
Biến đổi:
Vật lý: khối lượng thay đổi. Độ trong, độ khúc xạ ánh sáng thay đổi.Thay đổi các chỉ tiêu nhiệt lý.
Hoá học: thay đổi thành phần hóa học của hỗn hợp
Hoá lý: nồng độ chất khô trong dịch quả tăng, sự tăng độ nhớt của dịch quả. Phương pháp thực hiện:
Thiết bị: bồn hình trụ, bên trong có lắp cánh khuấy, có vỏ áo để gia nhiệt, xả liệu ở
đáy nồi. Dùng bơm để vận chuyển dung dịch puree đến thiết bị phối trộn có cánh khuấy, rồi bơm syrup vào để thực hiện quá trình phối trộn. Các phụ gia trước khi phối trộn cũng được ngâm nước để chúng hút nước và trương nở và phân tán đều thành dung dịch rồi mới bơm vào thiết bị phối trộn.
Thông số: tỉ lệ dịch quả: syrup = 1:2 CMC : 0,3% so với dịch quả
Kali sorbat: 0,1 % so với dịch quả. Hàm lượng chất khô sản phẩm: 20%.
3.2.7. Đồng hóa:
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 37 Giảm kích thước phần thịt quả chanh dây, tăng khả năng phân tán, lơ lửng của thịt quả, giảm hiện tượng tách lớp. Tạo puree đồng nhất, kết hợp với phụ gia tạo nên dạng lơ lửng
Biến đổi:
- Vật lý: Phần thịt quả giảm kích thước tối đa, bị xé nhỏ.
- Hóa học: Quá trình đồng hóa tạo nhiệt độ, xảy ra phản ứng oxi hóa gây sẫm màu, làm thất thoát dinh dưỡng, gây biến tính protein.
Thiết bị: sử dụng thiết bị đồng hóa áp lực cao với áp suất dao động 200-250 bar.
3.2.8. Rót lon
Mục đích công nghệ :
Hoàn thiện:
Phân chia sản phẩm vào lon, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình vận chuyển và phân phối sản phẩm.
Giảm tối thiểu lượng oxy hòa tan, giảm sự nhiễm khuẩn từ môi trường vào sản phẩm. Tăng giá trị cảm quan, thẩm mỹ của sản phẩm.
Các biến đổi của nguyên liệu
Thiết bi : dùng dây chuyền rót tự động hóa. Tiến hành rót nóng ở nhiệt độ 80o
.
3.2.9. Ghép mí :
Mục đích:
+ Hoàn thiện: làm cho thực phẩm cách li hoàn toàn với môi trừơng không khí
và vi sinh vật bên ngoài.
+ Bảo quản: hạn chế sự tái nhiễm và phát triển của vi sinh vật, có tác dụng rất
quan trọng đến thời gian bảo quản thực phẩm và chất lượng của nó. Nguyên tắc thực hiện: máy ghép mí tự động
3.2.10.Thanh trùng :
Mục đích: Bảo quản
Các biến đổi của nguyên liệu:
+ Sinh học: tiêu diệt phần lớn vi sinh vật tồn tại trong sản phẩm nectar
+ Hóa học: nhiệt độ tăng cao có thể phá hủy một số hợp chất dinh dưỡng đặc
trưng như: vit C, vit A…, các chất màu, chất mùi và tạo điều kiện cho một số phản ứng Maillard, Caramen hóa.
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 38
+ Hóa lý:xảy ra sự bốc hơi nước và các chất dễ bay hơi
+ Hóa sinh: tốc độ các phản ứng hóa sinh bị chậm lại, hoạt tính các enzyme bị
vô hoạt
+ Cảm quan: màu sắc của nước có thể thay đổi do các phản ứng Maillard và
Caramen hóa, mùi đặc trưng của nước chanh dây giảm do sự thất thoát của các cấu tử hương dễ bay hơi.
Phƣơng pháp thực hiện:
Giai đoạn 1: gia nhiệt. Nâng nhiệt sơ bộ của nước quả mới bằng nhiệt toả ra của nước quả đã thanh trùng (từ t1 lên t2).
Giai đoạn 2: giữ nhiệt. Nâng nhiệt độ nước quả từ t2 lên nhiệt độ thanh trùng t3 ,duy trì ở nhiệt độ thanh trùng trong khoảng thời gian nhất định.
Giai đoạn 3: làm nguội. Làm nguội sơ bộ bằng cách truyền nhiệt cho nước quả mới vào thiết bị làm nguội hẳn bằng nước lạnh hay nước muối.
- Sử dụng thiết bị thanh trùng tunnel:
Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật được chia thành 5 khu vực liên tiếp: một khu vực có chức năng gia nhiệt, một khu vực có chức năng giữ nhiệt và 3 khu vực có chức năng làm nguội.
Các bao bì sản phẩm được đặt lên băng tải lưới và lần lượt đi qua 5 khu vực nói trên. Sử dụng nước nóng để gia nhiệt giữ nhiệt cho sản phẩm, sử dụng nước lạnh để làm nguội. Các tác nhân gia nhiệt,giữ nhiệt và làm nguội được phun từ các vòi phun gắn bên dưới trần của thiết bị. Khi được phun từ trên xuống các tác nhân này sẽ tiếp xúc với bao bì chứa sản phẩm rồi đi qua băng tải lưới và được thu hồi trong 5 bể chứa đặt bên dưới băng tải lưới.
3.3. Sản phẩm:
Một số hư hỏng thường gặp của nectar chanh dây: - Sản phẩm bị tách lớp.
+ Nguyên nhân: quá trình đồng hóa không tốt.
+ Khắc phục: bổ sung phụ gia hỗ trợ quá trình đồng hóa để hạn chế quá trình tách lớp.
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 39 + Nguyên nhân: không kiểm tra kỹ bao bì trước khi rót sản phẩm, sự phát triển của vi sinh vật.
+ Khắc phục: kiểm tra khâu bao bì và chế độ thanh trùng cùng môi trường rót sản phẩm.
- Sản phẩm bị nhớt, sủi bọt.
+ Nguyên nhân: sản phẩm bị nhiễm vi sinh vật. + Khắc phục: Kiểm tra chế độ thanh trùng và bao bì.
Bảng 3.1: Thành phần dinh dƣỡng của nectar chanh dây
Thành phần dinh dƣỡng Hàm lƣợng ( tính theo 100g dung dịch) Hàm lượng chất khô 17g Glucid 15.4g Protein 0.22g Lipid 0.07g Acid citric 1g Xơ 0,1g Vitamin A 70IU Vitamin C 3mg
Sản phẩm có màu sắc, mùi đặc trưng của chanh dây, vị ngọt hài hoà pha lẫn vị chua, có chỉ tiêu vi sinh trong mức cho phép.
- Chỉ tiêu hoá lý: TCVN 6299: 1997
Bảng 3.2: Chỉ tiêu kim loại nặng của nectar chanh dây
Chỉ tiêu Yêu cầu
Hàm lượng kim loại nặng Sn Pb Zn Cu Asen Fe
Tổng hàm lượng Cu, Fe, Zn SO2 Không lớn hơn 200ppm 0,3ppm 5ppm 5ppm 0,2ppm 15ppm 20ppm 10ppm - Chỉ tiêu vi sinh : TCVN 6299:1997
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 40
Bảng 3.3: Chỉ tiêu vi sinh của nectar chanh dây
Vi sinh vật Giới hạn cho phép
( cfu/1ml sản phẩm) Tồng số vi khuẩn hiếu khí Colifroms Escherichia coli Stapylococus aureus Streptocci Pseudomonas aeruginosa Clotridium perfringens Tổng số tế bào nấm men, nấm mốc 100 10 0 0 0 0 0 10
- Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm : TCVN 4042-82
Bảng 3.4: Chỉ tiêu cảm quan của nectar chanh dây
Chỉ tiêu Yêu cầu
Trạng thái
Thể lỏng, đục mịn đổng nhất. Cho phép không đáng kể chấm đen do mãnh hạt lẫn vào. Nếu đề lâu thịt trái có thể lắng xuống, song khi lắc mạnh thì phải phân tán đều, không vón cục. Không có tạp chất lạ Màu sắc Màu vàng đặc trưng cho nước chanh dây
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 41
CHƢƠNG 4:TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT-NĂNG LƢỢNG 4.1. Tính cân bằng vật chất: [5,8]
Thành phần cấu tạo trái chanh dây
Thành phần Tỉ lệ % Vỏ 49,2 Hạt 4,8 Dịch quả 46 Thành phần dịch chanh dây Thành phần Tỉ lệ % Nước 84 Tro 0,4 Đường tổng 13 Acid citric 2,5 Vitamin C 0,032 Bảng 4.1: Các thông số tính toán Quá trình Tổn thất (-), tăng (+) % Giải thích
Lựa chọn- Phân loại -1 Tổn thất do loại bỏ quả hư hỏng, sâu bệnh, không đúng theo chỉ tiêu
Rửa 0
Lấy ruột -1 Tổn thất trong quá trình lấy ruột
- 49,2 -Loại bỏ vỏ( vỏ chiếm 49,2%)
Ủ enzyme +0,3
- Bổ sung thêm enzyme 0,3% so với ruột quả
Chà
-9,4
- Loại bỏ hạt ( hạt chiếm 9,4% so với ruột quả sau khi ủ)
-3 - Tổn thất trong quá trình chà
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 42 -0,5% với đường, nước, acid citric
- Giảm do sản phẩm dính thiết bị: thành, cánh khuấy Đồng hoá -0,5 Tổn thất do sản phẩm dính vào đường ống,thành thiết bị. Rót sản phẩm -0,5% - Tổn thất do sản phẩm dính vào đường ống,thành thiết bị
- Sản phẩm rơi rớt bên ngoài
Ghép mí -0,2% - Tổn thất do ghép mí
4.1.1. Tính cân bằng vật chất cho 100 kg nguyên liệu:
Khối lượng nguyên liệu sau quá quá trình lựa chọn- phân loại
Ta có: M2 = M1 * (1 + T1) Trong đó:
M1 : khối lượng đầu vào của nguyên liệu ( 100g )
M2 : khối lượng nguyên liệu còn lại sau lựa chọn, phân loại ( kg ) T1 : tổn thất của quá trình lựa chọn- phân loại, Tlcpl = -0,01 Nên :
M2 = M1 * (1 + T1) = 100 *( 1 -0,01) = 99kg
Khối lƣợng nguyên liệu còn lại sau quá trình lấy ruột:
Ta có: M3 = M2* (1+ T2 ) Trong đó:
M3: khối lượng nguyên liệu còn lại sau quá trình lấy ruột, tức khối lượng ruột lấy được ( kg).
T2’: tổn thất quá trình lấy ruột, Tlr = - 0,01 T2’’ : lượng vỏ quả, T2’’ = 49,2%
SVTH: Hồ Hồng Tuyết Trang 43 M3 = M2 *(1+T2’)*(1+ T2’’ ) = 99 *(1-0,492)*(1 – 0,01) = 49,79kg
Khối lượng ruột quả sau quá trình ủ enzyme:
Ta có: M4 = M3 * ( 1 + T3 ) Trong đó:
M4: khối lượng ruột quả sau quá trình ủ enzyme ( kg) T3 : lượng ủ enzyme , Tu = 0,3%
Nên:
M4 = M3 * ( 1 + T3 ) = 48,3* ( 1+0,003 ) = 49,94 kg
Khối lượng dịch quả thu được sau khi chà:
Ta có: M5 = M4 * ( 1+ T4 ) Trong đó:
M5 : khối lượng dịch quả thu được sau khi chà (kg) T4 : tổn thất quá trình chà, Tc = -0,124
Nên:
M5 = M4 * ( 1+ T4 ) = 49,94 * ( 1 – 0,124 ) = 43,75 kg
Khối lượng sản phẩm thu được sau quá trình phối trộn:
Chọn tỉ lệ phối trộn dịch quả : nước là = 1:2