QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ THIẾT BỊ ĐỐI VỚI THÀNH PHẨM XOÀ
2.1.4.3 Gọt vỏ, bỏ hạt, cắt miếng
• Mục đích
Thu phần thịt xoài, loại bỏ những phần không có giá trị dinh dưỡng, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm và giảm khối lượng chế biến không cần thiết như vỏ, hạt … Đồng thời giúp cho quá trình chà được dễ hơn. Cắt miếng tạo điện cho chà đạt hiệu quả cao.
• Tiến hành
Dùng dao gọt bỏ vỏ, lấy phần thịt bỏ hạt và cắt miếng. Thường được thực hiện bằng thủ công.
• Yêu cầu
Thịt quả thu được không bị dập, không lẫn tạp chất.
• Biến đổi trong quá trình gọt vỏ, bỏ hạt
Mất lớp vỏ bảo vệ dịch bào chứa chất dinh dưỡng thoát ra trên bề mặt dễ bị oxy hóa vi sinh vật có điều kiện phát triển.
2.1.4.4 Chần
• Mục đích
- Ức chế hoạt động của enzyme nhất là enzyme oxy hóa gây ảnh hưởng bất lợi về màu sắc, thành phần dinh dưỡng.
- Loại trừ các vi sinh vật bám trên bề mặt quả
- Loại bớt một phần không khí kể cả oxy ra khỏi tế bào của nguyên liệu để bảo vệ các chất dễ bị oxy hóa và cả vitamin.
• Biến đổi trong quá trình chần
Làm giảm cấu trúc cứng của nguyên liệu, trái mềm ra do protein bị đông tụ, độ thẩm thấu của tế bào tăng. Nếu chần lâu quá sản phẩm sẽ có mùi nấu, mất màu, mùi vị. Nhiệt độ cao thì vitamin bị phân hủy, hàm lượng chất khô bị mất một phần. Thể tích và khối lượng bị thay đổi.Đình chỉ quá trình sinh hóa, diệt enzyme.
• Tiến hành
Chần bằng nước nóng, tùy theo độ chín mà có chế độ chần khác nhau. Với nguyên liệu chọn là quả đã chín hoàn toàn thì cho nguyên liệu đi qua máy chần băng tải với nhiệt độ 900C trong vòng 2 phút theo tỉ lệ khối lượng nước chần so với nguyên liệu 1.5-2 :1
Hình 24 . Máy chần băng tải Cấu tạo
1. Thùng chần 2. Băng tải
3. Ống hơi 4. Vòi nước rửa
• Nguyên tắc hoạt động
• Thiết bị làm việc liên tục ở áp suất khí quyển. Loại máy này có cấu tạo rất khác nhau với băng tải làm nhiệm vụ vận chuyển nguyên liệu, các miếng tôn, lưới sắt, gáo đựng nguyên liệu gắn trên hai dây xích chuyển động. Quá trình chần khay hấp được thực hiện ngay trên băng tải nhờ việc chuyển động của băng tải ngang qua phòng kín có ống phun hơi hoặc qua thùng kim loại có chứa nước hay dung dịch chần nóng. Nguyên liệu vừa ra khỏi băng tải chần thì được vòi phun nước phun lên nhằm ngăn cản tác dụng của nhiệt độ lên nguyên liệu.
• 2.1.4.5 Chà
• Mục đích
• Xoài được đem đi chà để lấy dịch puree chuẩn bị đem nấu. Loại bỏ phần xơ trong thành phần quả – các phần tử có kích thước lớn là nguyên nhân làm cho sản phẩm bị tách lớp. Do đó quá trình chà cũng làm cho nguyên liệu đồng nhất về trạng thái và thành phần để quá trình chế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng cũng như giá trị cảm quan của sản phẩm.
• Biến đổi trong quà trình chà
• - Vật lý:
• Giảm khối lượng khoảng 5%, tăng độ mịn.
• Thịt quả bị giảm kích thước đến khoảng 0.5 ÷ 0.75 mm, tế bào bị phá vỡ
triệt để mất tính thẩm thấu làm cho dịch bào còn sót lại thoát ra ngoài tế bào nguyên liệu.
• Nhiệt độ tăng nhẹ do ma sát.
• - Hóa lý: chuyển từ dạng rắn sang dạng paste.
• - Hóa học: Không có biến đổi nào sâu sắc.
• Trong quá trình chà, thịt quả tiếp xúc nhiều với không khí, có thể xảy ra các phản ứng oxy hóa làm biển màu nguyên liệu, nhưng nhờ nguyên liệu đã được qua chần, nên các enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa khử bị vô hoạt, do đó biến đổi hóa học là không đáng kể
• - Hóa sinh: giải phóng các enzyme oxy hóa khử (catalase, dehydrogenase, …), enzyme thủy phân ( pectinesterase, polymethylgalacturonase,…), enzyme ascorbinoxydase xúc tác quá trình oxy hóa acid ascorbic thành dạng khử hidro.
• Tiến hành: Cho nguyên liệu vào máy chà.
• Có thể tiến hành thủ công trên các rổ chà và muỗng chà.
• Để hạn chế sản phẩm bị oxy hóa biến màu có thể sử dụng các chất chống oxy hóa như vitamin C với tỷ lệ 0,1 % so với khối lượng thịt quả.
•
• Hình 25. Thiết bị chà cánh đập
• Cấu tạo
• 1. Máng xoắn tải nguyên liệu
• 2. Phễu nạp liệu
• 3. Bơi chèo chuyển nguyên liệu
• 4. Cánh đập
• 5. Trục quay
• 6. Mặt rây
• 7. Cửa tháo bã
• Ta sử dụng máy chà cánh đập 1 tầng lưới, năng suất 2 tấn/giờ. Gồm hai bộ phận chính:
• Bộ phận chà gồm có trục quay làm bằng thép không gỉ, gắn các cánh đập bằng gỗ có nẹp cao su, hoặc cánh đập thép. Cánh đập lắp nghiêng so với đường sinh của trục quay một góc 1÷30 để cánh chà vừa đập vừa dịch chuyển khối nguyên liệu ra khỏi máy, nguyên liệu dịch chuyển theo đường xoắn ốc và bã chà được đung ra ngoài ở cuối máy. Vận tốc của trục quay khoảng 700 vòng/phút. Rây tròn cố định bằng thép không gỉ có đục nhiều lỗ nhỏ có kích thước từ 0,5 ÷ 0,75 mm. Khoảng cách giữa lưới chà và cánh đập là : ø = 0,5 ÷ 3 mm.
• Năng suất và hiệu quả chà phụ thuộc không chỉ vào kích thước lỗ chà mà còn vào tốc độ, vị trí, khoảng cách giữa lưới chà và cánh đập. 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 của puree do bột chả có lẫn nhiều chất xơ.
•
• Nguyên tắc hoạt động
• Nguyên tắc của phương pháp này là cấp cho nguyên liệu một lực cơ học làm cho nó văng và ép mạnh vào thành rây có lỗ nhỏ theo ý muốn; phần nhỏ mềm sẽ chui qua lỗ ra ngoài còn phần cứng nằm lại bên trong và sau đó sẽ ra ngoài theo một đường khác rồi đi ra khỏi máy. Kích thước lỗ rây 1mm.
• 2.1.4.6 Phối chế
• Mục đích
• Để tăng hương vị, màu sắc, độ đặc cần thiết của sản phẩm và thời gian bảo quản, người ta thường pha chế nước đường hoặc trộn lẫn với một số loại phụ gia.
• Biến đổi trong qúa trình phối chế
• Đường tạo vị ngọt cho sản phẩm. Acid citric điều vị, chống mốc, tăng giá trị dinh dưỡng và ổn định màu sản phẩm.
• Tiến hành
• Đường nấu thành syrup sau đó cho vào puree xoài, bổ sung acid citric để sản phẩm purre cuối cùng có hàm lượng chất khô là 40-400 Brix và axit là 0,3-0,5%.
• Tỉ lệ phối trộn pure quả và dịch syrup để sản phẩm có hàm lượng chất khô là 18- 20%, độ axit là 0,2-0,4%
• Quá trình phối chế được thực hiện qua thiết bị phối trộn có cánh khuấy. Phối trộn trước tiên phải chẩn bị nước đường.
• Quy trình pha chế nước đường:
•
• - Chuẩn bị dung dịch syrup (đường nghịch đảo) nhằm làm tăng hàm lượng chất khô cho syrup, tăng độ ngọt cho syrup, ổn định chất lượng syrup , ngăn hiện tượng tái kết tinh đường, tăng cường khả năng ức chế hệ vi sinh vật có trong syrup.
• Nấu syrup: Dung dịch nấu bao gồm tinh thể đường saccharose, nước, acid citric ( 0,3-
0,5%) làm xúc tác cho phản ứng nghịch đảo đường, than hoạt tính. Thiết bị thường sử dụng là thiết bị nấu nồi 2 vỏ.
• Lọc syrup : Việc lọc dịch syrup sẽ loại bỏ được tạp chất có trong đường và làm trong
nước đường, nâng cao chất lượng sản phẩm.
• - Tiến hành phối trộn
• Phối trộn nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm, làm cho nước ép có vị hài hòa hơn. Syrup sau khi được lọc sẽ được trộn chung với dịch quả xoài ở trên và bổ sung thêm một số chất phụ gia. Việc phối chế được thực hiện nhờ thiết bị phối trộn có cánh khuấy. Thời gian phối trộn thường là 15 phút.
• Chuẩn bị các thành phần pha chế ở điều kiện tối ưu nhất
- Chất màu, acid được pha thành dung dịch.
- Các chất phụ gia khác đều đưa về dạng dung dịch
• Phối trộn các nguyên liệu theo thứ tự nhất định: cấu tử nào có lượng nhiều nhất phối chế trước rồi cho các cấu tử có số lượng ít hơn. Sau mỗi lần cho một cấu tử cần khuấy đảo kỹ đến khi hòa tan hoàn toàn mới cho các cấu tử tiếp theo. Hương liệu cho vào sau cùng. • • Hình 26 . Thiết bị phối trộn • Cấu tạo 1- Thùng khuấy 2- Cánh khuấy 3- Nhiệt kế 4- Máy bơm 5- Lưu lượng kế • Nguyên lý hoạt động
• Chất lỏng được đưa vào thùng trộn cùng với hương liệu và phụ gia, cánh khuấy được gắn lên 1 trục, trục được nối với rôto hoạt động kéo theo cánh khuấy hoạt động quá trình đảo trộn.
• Nhiệt kế kiểm tra nhiệt độ thùng khuấy luôn ổn định. Nếu trong khoảng thời gian thích hợp thì máy bơm sẽ hút dịch xoài ra ngoài.
• 2.1.4.7 Đồng hóa
• Xé nhỏ các phần tử thịt quả đến kích thước yêu cầu, kích thước các phần tử càng nhỏ thì trạng thái nước quả càng ổn định, sản phẩm có độ đặc thích hợp, tăng khả năng phân tán, lơ lửng của thịt quả, tăng độ đồng nhất của sản phẩm, giảm thiểu hiện tượng phân lớp, phân tầng trong thời gian bảo quản. Đồng thời làm tăng mùi vị, độ mịn và khả năng tiêu hóa khi sử dụng.
• Biến đổi trong quá trình đồng hóa
• Nguyên liệu giảm kích thước tối đa, puree trở nên đồng nhất, kết hợp với các phụ gia tạo nên dạng lơ lửng, khi đồng hóa tạo nên nhiệt độ, có oxy nên xảy ra những phản ứng oxy hóa gây sẫm màu, thất thoát chất dinh dưỡng và gây biến tính protein.
• Tiến hành:
• Ta thực hiện quá trình đồng hóa trong thiết bị sử dụng áp lực cao.
•
•
• Hình 27. Thiết bị đồng hóa lực cao
• Cấu tạo
• 1. Motor chính
6. Hộp piston 7. Bơm 8. Van
• 2. Bộ truyền đai
• 3. Đồng hồ đo áp suất
• 4. Trục quay
• 5. Piston
• Nguyên tắc hoạt động
• Thiết bị đồng hóa áp suất cao có bộ phận làm việc chủ yếu là một bơm cao áp hoạt động ở áp suất 10000 – 70000.103 Pa và van đồng hóa. Nguyên liệu được bơm vào thiết bị qua khe hẹp (có thể điều chỉnh kích thước, thường không quá 30mm) ở giữa van và thân máy bao quanh van với tốc độ lớn (80 – 150m/s) nhờ áp suất cao đó và lập tức giảm vận tốc xuống rất thấp do va vào van. Dòng chảy của nguyên liệu ở điệu kiện như vậy tạo nên lực xé lớn và kết quả là các mảnh nguyên liệu bị phá vỡ thành hạt nhỏ.
• Chỉ tiêu cần kiểm soát:
• + Hàm lượng chất khô của nước xoài đặc, hàm lượng khô của nectar xoài. Chỉ tiêu này được kiểm soát băng chiết quang kế.
• 2.1.4.8 Thanh trùng
• Mục đích
• Tiêu diệt vi sinh vật và đình chỉ hoạt động của hệ enzyme để làm tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm.
• Giảm mức độ xảy ra của các phản ứng hóa học có thể ảnh hưởng không tốt đến chất lượng sản phẩm
• Yêu cầu
• Vừa đảm bảo tiêu diệt vi sinh vật có hại còn lại ít đến mức không thể phát triển để gây hư hỏng và không làm hại đến sức khỏe của người tiêu dùng, lại vừa đảm bảo cho lon có chất lượng tốt về giá trị cảm quan và dinh dưỡng.
• Tiến hành
• Sản phẩm được thanh trùng nhanh ở nhiệt độ cao trước khi cho vào hộp sau đó làm nguội ở điều kiện vô trùng và đóng vào hộp đã được vô trùng từ trước, cuối cùng ghép mí trong điều kiện vô trùng.
• Phương pháp thanh trùng
• Ta chọn phương pháp thanh trùng nhanh ở nhiệt độ cao HTST (high-temperature short-term). Sở dĩ ta chọn phương pháp này nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm đồng thời rút ngắn thời gian chế biến và tăng hiệu suất làm việc của thiết bị.
•
• Cấu tạo
•
• Thiết bị gồm 02 ống lồng vào nhau và thường được cuộn lại cho gọn. Nước chuyển động ở ống bên trong, môi chất lạnh chuyển động ngược lại ở phần không gian giữa các ống. Ống thường sử dụng là ống đồng (hệ thống frêôn) và có thể sử dụng ống thép.
• Nguyên lý hoạt động của thiết bị thanh trùng
• Thiết bị thanh trùng được thực hiện ở đây là thiết bị thanh trùng ống lồng ống. Puree sau khi được đồng nhất với phụ gia thì được bơm vào thiết bị thanh trùng hay còn gọi là thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống. Dịch quả chảy phía bên ngoài ống, được truyền nhiệt bởi dòng nóng chạy ngược chiều bên trong ống (tăng hiệu suất trao đổi nhiệt) đến nhiệt độ thanh trùng và ra khỏi thiết bị.
• Chỉ tiêu kiểm soát:
• + Nhiệt độ thanh trùng. Chỉ tiêu này được kiểm soát bằng nhiệt kế hoặc cài đặt nhiệt độ thanh trùng trên thiết bị thanh trùng.
• + Thời gian thanh trùng. Chỉ tiêu này được kiểm soát bằng đồng hồ hoặc cài đặt thời gian thanh trùng trên thiết bị thanh trùng.
• 2.1.4.9 Bài khí
• Mục đích
• Giảm áp suất bên trong lon khi thanh trùng
• Hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm. Oxy của không khí còn lại trong lon làm cho các quá trình oxy hóa xảy ra trong lon làm cho các quá trình oxy hóa xảy ra trong lon mạnh, làm cho các sinh tố, nhất là sinh tố C bị tổn thất, các chất hữu cơ bị oxy hóa làm thay đổi hương vị màu sắc của
• Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong lon Sau khi thanh trùng lon, trong số các loại vi sinh vật còn sống, tồn tại các vi sinh vật hiếu khí và nha bào của nó. Nếu trong môi trường còn nhiều Oxy, các vi sinh vật đó có điều kiện phát triển, gây hư hỏng lon. Khi bài khí, các vi sinh vật hiếu khí không có điều kiện phát triển, nên dù còn sống cũng không gây hư hỏng lon
• Hạn chế hiện tượng ăn mòn sắt tây. Hộp sắt tây, nếu trong môi trường acid yếu, các lỗ nhỏ không phủ thiếc trên bề mặt, sẽ tạo ra những cặp pin li ti, mà hai điện cực là sắt và thiếc. Khi dòng điện chạy từ cực dương sang cực âm, đẩy hydro thoát ra dung dịch đến bám vào cực âm, tạo thành một màng bảo vệ cực âm, hạn chế sự phân cực của pin và tiến tới làm ngừng quá trình ăn mòn. Nhưng nếu trong hộp còn oxy, oxy phản ứng ngay với hydro phá hủy màng bảo vệ, dòng điện tiếp tục chạy và diễn ra quá trình ăn mòn.
• Tạo độ chân không trong lon khi đã làm nguội.
• Tiến hành
• Nước quả theo đường ống vào thiết bị bài khí chân không. Ở đây ta sử dụng thiết bị bài khí kiểu phun. Nước quả được phun thành tia tạo thành các giọt rất nhỏ ở trong một thùng kín có hút chân không.
• Thiết bị
•
• Nguyên lý hoạt động
• Dịch quả đi vào thiết bị theo phương tiếp tuyến, dưới áp lực chân không thích hợp, các khí ở dạng phân tán, hòa tan và một phần hơi nước cùng các hợp chất dễ bay hơi khác thoát ra khỏi thiết bị. Các cấu tử sẽ được chuyển sang dạng lỏng rồi tự chảy xuống phía đáy thiết bị. Khí và các cấu tử không ngưng tụ sẽ được bơm chân không hút thải ra ngoài
• 2.1.4.10 Rót lon
• Mục đích
- Kéo dài thời gian bảo quản nhờ tránh tác động bên ngoài.
- Thuận lợi cho quá trình phân phối, vận chuyển sản phẩm.
- Hoàn thiện sản phẩm
• Yêu cầu
- Đảm bảo khối lượng tịnh và các thành phần của hộp theo tỷ lệ qui định