QUY TRÌNH SẢN XUẤT HẠT NÊM

1. Giới thiệu sản phẩm hạt nêm

1.1. Định nghĩa hạt nêm

Hạt nêm là một loại gia vị dùng để nêm nếm trong quá trình chế biến món ăn góp phần tạo nên vị của món ăn. Hạt nêm không cung cấp chất dinh dưỡng như các thực phẩm dùng để nấu món ăn. Một số người cho rằng hạt nêm đóng góp giá trị dinh dưỡng chủ yếu cho món ăn là chưa hợp lý.

Thành phần và giá trị dinh dưỡng của một món ăn do các thực phẩm (nguyên liệu chính) dùng để chế biến món ăn đó cung cấp, ví dụ món ăn chế biến từ thịt/cá sẽ chứa nhiều chất đạm, dầu/mỡ cung cấp chất béo, rau xanh cho nhiều chất xơ và vitamin… Người nội trợ cần lưu ý đảm bảo đầy đủ dinh dưỡng cho mọi thành viên trong gia đình thông qua bữa ăn đa dạng, có đủ bốn nhóm thực phẩm cơ bản cung cấp các chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể như chất bột đường, chất đạm, chất béo, vitamin và khoáng chất; sử dụng các gia vị chỉ để giúp tăng thêm mùi, vị và giúp món ăn thêm thơm ngon, đậm đà.

1.2. Một số sản phẩm hạt nêm trên thị trường Việt Nam

 Hạt nêm maggi

Hình 1.2.3. Hạt nêm Aji ngon hương SenHình 1.2.4. Hạt nêm Aji ngon thịt Heo

Hình 1.2.5. Hạt nêm Knorr thịt thăn, xương ống, tủy

Hình 1.2.6. Hạt nêm Knorr từ nấm và rong biển

Hình 1.2.9. Hạt nêm Kooker Hình 1.2.10. Hạt nêm Happy

2. Quy trình sản xuất hạt nêm

2.1. Sơ đồ quy trình tổng quát

 Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất hạt nêm

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại hạt nêm khác nhau, nhưng chúng đều dựa vào một quy trình sản xuất hạt nêm chung và từ quy trình đó tạo ra các quy trình phức tạp hơn, dưới đây là quy trình tổng quát để sản xuất hạt nêm.

Nguyên liệu Xử lý nguyên liệu Phối trộn Tạo hạt Sấy khô Sàng Đóng gói Thành phẩm Phụ gia

Hình 1.3.1. Sơ đồ tổng quát quy trình sản xuất hạt nêm

2.2. Quy trình sản xuất hạt nêm từ thịt heo

2.2.2. Thuyết minh quy trình

2.2.2.1. Nguyên liệu và xử lý sơ bộ nguyên liệu

 Yêu cầu lựa chọn nguyên liệu

Chọn thịt heo vụn tươi hoặc thịt đông lạnh. Nguyên liệu đáp ứng các chỉ tiêu cảm quan của theo TCVN 7046:2002 về màu sắc, trạng thái bên ngoài, độ đàn hồi. không sử dụng thịt gia súc bị bệnh sẽ cho chất lượng kém.

 Một số bước xử lý thịt sơ bộ

• Rã đông

- Là quá trình phục hồi trạng thái thực phẩm như trước khi lạnh đông. Trong quá trình rã đông xảy ra các hiện tượng tan chảy của tinh thể nước đá và cấu trúc tế bào sản phẩm hút vào.

- Sản phẩm sau khi rã đông không thể có tính chất hoàn toàn giống như trước khi lạnh đông. Mức đọ phục hồi trạng thái phụ thuộc vào quá trình lạnh đông, bảo quản và rã đông.

Mục đích công nghệ:

Nhằm chuẩn bị: nâng nhiệt độ của khối thịt lên nhiệt độ theo yêu cầu cho quá trong chế biến tiếp theo, đông thời phục hồi những tính chất ban đầu của nguyên liệu như trước khi đem vảo quản lạnh đông.

Các biến đổi của nguyên liệu:

 Biến đổi vật lý: nhiệt độ thịt tăng dần

 Biến đổi hóa học

- Một số chất hòa tan mất đi như muối, peptid, amino acid, vitamin, protein tan trong nước.lượng nước tự do tăng và nước trong tế bào giảm.

- Các tinh thể đá tan ra dẫn đến những biến đổi trong cấu trúc thịt và làm cho thịt mềm hơn, thuận lợi cho quá trình say thô.

- Nước trong nguyên liệu thay đổi từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng.

- Khả năng hút nước của tế bào để khôi phục lại trạng thái ban đầu, nếu làm lạnh đông chậm thì khả năng hút nước của tế bào giảm. Nếu làm lạnh đông nhanh và đảm bảo các điều kiện bảo quản tốt thì tế bào vẫn có khả năng hút ẩm trở lại và giữ ẩm.

 Biến đổi sinh học: một số vi sinh vật chịu đựng tốt sẽ phát triển, sự hóa nhầy bề mặt, trích ly dịch bào.

 Cảm quan: thịt trở nên mềm hơn, xơ và thô.

Thiết bị và thông số công nghệ

- Thiết bị rã đông là căn phòng kín, người ta sẽ xếp thịt vào trong đó và cho vào luông không khí lạnh thổi vào với một vận tốc xác định.

- Nếu sử dụng nước để rã đông, thời gian rã đông giảm đáng kể nhưng sản phẩm sẽ bị ẩm với sự tổn thất chất hòa tan nhiều hơn.

• Xay thô

Mục đích công nghệ

- Chuẩn bị các quá trình xay nhuyễn

- Quá trình say thô nhằm làm giảm kích thước khối thịt tọa điều kiện cho quá trình xay nhuyễn, phối trộn tiếp theo

Các biến đổi của nguyên liệu

- Biến đổi vật lý: cắt đứt mô liên kết là giảm kích thước khối thịt, gia tăng nhiệt độ của khối thịt do ma sát

- Biến đổi hóa học: có sự thất thoát nước và chất dinh dưỡng trong mô thịt

• Xay nhuyễn

Mục đích công nghệ

Chuẩn bị: làm thay đổi trạng thái, cấu trúc của thịt, làm tăng diện tích tiếp xúc của chúng, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thủy phân sau này.

Các biến đổi của nguyên liệu

- Biến đổi vật lý: Cắt đứt mô liên kết làm giảm kích thước đáng kể của thịt, gia tăng nhiệt độ của khối thịt do ma sát

- Biến đổi hóa học: có sự thất thoát nước và chất dinh dưỡng trong mô thịt - Biến đổi hóa sinh: nhiễm một số vi sinh vật

Thiết bị và thông số công nghệ

- Xử dụng thiết bị xay nhuyễn Cutter

- Cho máy chạy không tải một thời gian để ổn định hoạt động của dao cắt. Sau đó cho thịt đã qua xay thô vào rồi cho máy hoạt động với tốc độ nhanh. Quá trình xay nhuyễn được tiến hành theo từng mẻ

Hình 1.3.2.2.1.1. Thiết bị xay nhuyễn Cutter

- Cho thêm đá vảy vào quy trình phối trộn nhằm giữ nhiệt độ của hỗn hợp xay từ 10 – 120C

]

2.2.2.2. Gia nhiệt

 Mục đích công nghệ

Chuẩn bị: Làm nóng khối nguyên liệu nhờ hiện tượng trao đổi nhiệt, tạo điều kiện tách chất béo ra khỏi nguyên liệu để thực hiện quá trình li tâm.

 Các biến đổi của nguyên liệu

• Biến đổi vật lý: nhiệt độ tăng do có sự truyền nhiệt

• Biến đổi hóa lý: trạng thái của khối thịt thay đổi, xảy ra phân tách chất béo và sự hòa tan của các chất tan có trong thịt

• Biến đổi hóa học: xảy ra sự oxi hóa và thủy phân một phần chất béo

• Biến đổi sinh học: 400C là nhiệt độ tối ưu để một số vi sinh vật phát triển. Vì vậy thiết bị gia nhiệt yêu cầu phải được vệ sinh kĩ để hạn chế tối thiểu sự phát triển của các vi sinh vật gây hại

• Biến đổi hóa sinh: nhiệt độ tăng làm tăng hoạt lực của một số enzyme có sẵn trong nguyên liệu

 Thiết bị và thông số công nghệ

 Thiết bị

Sử dụng thiết bị trao đổi nhiệt dạng một ống lồng trong một ống. Thiết bị gồm hai ống hình trụ đồng trục có đường kính khác nhau và được đặt lồng vào nhau. Người ta lắp đặt hệ thống trục đỡ có gắn các thanh khuấy tại trục chung của hai ống hình trụ trên. Trong

quá trình hoạt động, khối nguyên liệu được bơm vào ống hình trụ bên trong, còn tác nhận nhiệt sẽ đi vào khoảng không gian giữa hai ống. Khi trục đỡ xoay, các thanh khuấy hoạt động sẽ giúp đảo trộn khối nguyên liệu trong quá trình gia nhiệt

 Thông số công nghệ

 Nhiệt độ nguyên liệu trước khi vào thiết bị: 120C

 Nhiệt độ tác nhân gia nhiệt: 80 – 900C

 Thời gian lưu: 4 – 5 phút

 Nhiệt độ nguyên liệu sau khi ra khỏi thiết bị: 400C

2.2.2.3. Ly tâm lần 1

 Mục đích công nghệ

Khai thác: tách chất béo ra khỏi khối thịt, làm giảm đáng kể hàm lượng chất béo có trong khối thịt trước khi đem khối thịt đi thủy phân.

 Các biến đổi của nguyên liệu

• Biến đổi vật lý: nhiệt độ tăng do ma sát trong quá trình chuyển động của nguyên liệu, độ nhớt, tỷ trọng thay đổi

• Biến đổi hóa lý: sự tách pha rắn ra khỏi pha lỏng (nước và chất lỏng)

• Biến đổi hóa học: có tổn thất một ít protein, vitamin, khoáng…theo dịch lọc

• Biến đổi sinh học: một số vi sinh vật bị loại bỏ theo dịch lọc

 Thiết bị và thông số công nghệ

 Thiết bị

Sử dụng thiết bị li tâm dạng trục vis. Cấu tạo thiết bị gồm có chén xoay hình trụ, có một đầu dạng côn. Bên trong có một trục vis. Cả chén xoay và trục vis đều xoay cùng chiều nhưng tốc độ của chén xoay phải lớn hơn tốc độ của trục vis. Khi hoạt động, phần chất rắn được đẩy ra thành của chén xoay và được trục vis đẩy về phía đầu côn và tháo ra ngoài. Trên chén xoay có thể khoét các lỗ để chất lỏng chảy ra từ đây

 Thông số công nghệ

 Phần trăm pha rắn theo khối lượng trước khi li tâm: 60 – 65%

 Nhiệt độ trong quá trình li tâm: 42 – 450C

2.2.2.4. Thủy phân

 Mục đích công nghệ

Chế biến: thủy phân protein để thu nhận dịch thủy phân là các amino acid, đảm bảo tính tan của viên bột nêm.

Hoàn thiện: ức chế hoạt động của enzyme khi kết thúc quá trình thủy phân bằng cách gia nhiệt để cho sản phẩm có chất lượng đồng đều.

 Phương pháp thực hiện

Quá trình thủy phân được thực hiện nhờ xúc tác của enzyme protease. Để hạn chế vị đắng của dịch thủy phân ta sử dụng kết hợp enzyme protease trung tính và kiềm.

Do đó, trước khi thực hiện quá trình thủy phân cần phải tiến hành điều chỉnh lại pH của nguyên liệu bằng dung dịch NaOH. Đồng thời, hỗn hợp nguyên liệu cần được khuấy đều trong quá trình thủy phân.

Kết thúc quá trình thủy phân, người ta gia nhiệt hỗn hợp dịch thủy phân đến nhiệt độ 900C trong 10 phút để bất hoạt enzyme.

 Các biến đổi của nguyên liệu

• Biến đổi vật lý: nhiệt độ của nguyên liệu tăng do ma sát trong quá trình khuấy, thay đổi tỷ trọng

• Biến đổi hóa học: protein bị thủy phân thành các amino acid, một phần chất béo cũng bị thủy phân tạo ra glycerol và các acid béo tự do

• Biến đổi hóa lý: nguyên liệu thịt từ dạng rắn chuyển sang dạng lỏng hòa tan trong nước

• Biến đổi sinh học và hóa sinh: nhiễm vi sinh vật từ môi trường

 Thiết bị và thông số công nghệ

 Thiết bị: được làm bằng thép không rỉ, có dạng hình trụ đứng đáy cầu. Bên ngoài phần đáy của thiết bị có vỏ áo để gia nhiệt. Bên trong thiết bị có cánh khuấy. Motor làm quay cánh khuấy được đặt trên đỉnh của thiết bị. Sản phẩm được tháo ra khỏi thiết bị qua cửa đáy. Cơ chất được cho vào thiết bị qua cửa đỉnh.

Người ta có thể đặt cảm biến nhiệt và pH bên trong thiết bị để theo dõi nhiệt độ và pH trong quá trình thủy phân.

Quá trình thủy phân được thực hiện trong thùng chứa có cánh khuấy, nhiệt độ thực hiện quá trình thủy phân không được vượt quá 550C để không làm vô hoạt các enzyme thủy phân, thời gian thực hiện quá trình thủy phân là 4 giờ, pH = 7 – 7.2.

 Hàm lượng protein trước khi thủy phân: 70% (theo khối lượng hỗn hợp)

 Lượng nước thêm vào bồn thủy phân: 40% tổng khối lượng protein

 Enzyme xúc tác: 1% khối lượng protein

2.2.2.5. Ly tâm lần 2

 Mục đích công nghệ

Khai thác: tách phần protein chưa bị thủy phân ra khỏi dịch thủy phân để tiếp tục hồi lưu vào thiết bị thủy phân thực hiện tiếp quá trình thủy phân.

 Các biến đổi của nguyên liệu

• Biến đổi vật lý: nhiệt độ tăng do ma sát trong quá trình chuyển động của nguyên liệu, độ nhớt, tỷ trọng thay đổi

• Biến đổi hóa lý: Sự tách pha rắn (protein chưa thủy phân) ra khỏi pha lỏng

 Thiết bị và thông số công nghệ

 Thiết bị: sử dụng thiết bị ly tâm trục vis

 Thông số công nghệ

 Phần trăm pha rắn theo khối lượng trước ly tâm: 35 – 40%

 Nhiệt độ trong quá trình ly tâm: 55 – 750C

 Thời gian lưu: 2 phút

2.2.2.6. Cô đặc

 Mục đích công nghệ

Chuẩn bị: quá trình cô đặc nhằm mục đích chuẩn bị cho quá trình sấy, giúp làm giảm một lượng nước khá lớn trong dịch thủy phân trước khi đưa vào sấy, giảm chi phí năng lượng và thời gian sấy.

Khai thác: quá trình cô đặc sẽ tách bớt nước ra khỏi dịch thủy phân, nồng độ các acid amin trong dịch thủy phân tăng.

 Các biến đổi của nguyên liệu

• Biến đổi hóa học: dưới tác dụng của nhiệt trong quá trình cô đặc, các thành phần trong hỗn hợp có thể phản ứng với nhau hoặc bị phân hủy

• Biến đổi hóa lý: Có sự chuyển pha nước: nước tồn tại ở trạng thái lỏng trong nguyên liệu trước khi cô đặc chuyển sang trạng thái hơi và thoát ra môi trường bên ngoài

• Biến đổi hóa sinh và sinh học: nhiệt độ cao nòa các enzyme trong dịch thủy phân bị vô hoạt hoàn toàn

 Thiết bị và thông số công nghệ

 Thiết bị

Sử dụng thiết bị cô đặc dạng màng rời. Nguyên liệu được đưa vào buồng rời gia nhiệt sơ bộ, sau đó đi vào buồng cô đặc. Trong buồng cô đặc có các ống hình trụ đứng xếp song song nhau. Nguyên liệu sẽ chảy màng áp sát bên thân trong các ống hình trụ này theo hướng từ trên xuống. Hơi bão hòa được nạp vào khoảng không gian bên ngoài các ống hình trụ trong buồng cô đặc. Cuối cùng, nguyên liệu sẽ được đưa qua buồng tách hơi thứ ra khỏi sản phẩm. Thời gian lưu của nguyên liệu trong thiết bị khoảng 10 – 30 giây.

 Thông số công nghệ

 Nồng độ acid amin trước khi cô đặc: 10 – 12%

 Thời gian lưu: 20 giây

 Nồng độ acid amin sau cô đặc: 35 – 40%

2.2.2.7. Sấy phun

 Mục đích công nghệ

Chế biến: dịch thủy phân được phân tán thành dạng sương mù trong buồng sấy rồi tiếp xúc trực tiếp với tác nhân sấy. Do đó hơi nước sẽ được bốc hơi đi nhanh chóng, ta thu được bột thịt thủy phân hòa tan.

 Các biến đổi của nguyên liệu

• Biến đổi vật lý: Nhiệt độ tăng cao tại vùng bề mặt hỗn hợp và giảm dần tại vùng tâm. Sự khuếch tán ẩm sẽ xảy ra do sự chệnh lệch ẩm tại các vùng khác nhau ở bên trong mẫu hỗn hợp. Hình dạng, kích thước, khối lượng, tỷ trọng hỗn hợp thay đổi

• Biến đổi hóa học: vitamin nhóm B bị phân hủy, sự oxi hóa và thủy phân lipid còn lại trong hỗn hợp

• Biến đổi hóa lý: Sự bay hơi nước và những cấu tử dễ bay hơi ở nhiệt độ cao, sự chuyển pha của dịch thủy phân protein từ dung dịch lỏng thành dạng bột rắn

• Biến đổi sinh học và hóa sinh: không đáng kể

 Thiết bị và thông số công nghệ

 Thiết bị

Hệ thống thiết bị bao gồm:

 Cơ cấu phun sương: sử dụng cơ cấu phun sương một dòng

 Buồng sấy

 Caloriphe

 Quạt

 Bộ phận thu hồi sản phẩm

 Thông số công nghệ

 Nồng độ của dung dịch acid amin trước khi sấy phun: 35 – 40%

 Nhiệt độ tác nhân sấy đầu vào: 1800C

 Độ ẩm của bột thịt sau khi sấy: 3 – 4%

 Kích thước hạt: 30 – 80µ m

 Thời gian lưu: 5 giây

2.2.2.8. Phối trộn

 Mục đích công nghệ

Hoàn thiện: quá trình phối trộn nhằm mục đích tạo điều kiện cho các nguyên liệu phân bố đều vào nhau, tao hỗn hợp đồng nhât, chuẩn bị cho quá trình tạo hình.