A: Lạnh đụng chậm B: Lạnh đụng nhanh
3.3.2 Nguyờn vật liệu và những biến đổi trong quỏ trỡnh nướng
Hầu hết cỏc nguyờn liệu tham gia quỏ trỡnh nướng tồn tại ở dạng bột nhuyễn hoặc dạng rắn cú độ ẩm cao. Chỳng cú thể là hỗn hợp gồm nhiều thành phần nguyờn liệu khỏc nhau tựy theo thực đơn của sản phẩm. Vớ dụ: bột mỡ, muối, men trong bỏnh mỡ; thịt, cỏ, gia vị, muối,v.v... trong sản phẩm thịt, cỏ, hoặc chỉ cú một loại nguyờn liệu trong trường hợp nướng rau quả để búc vỏ.
Những biến đổi của nguyờn vật liệu trong quỏ trỡnh nướng. a, Biến đổi vật lớ:
- Sự thay đổi nhiệt độ. Do nhiệt độ của lũ nướng luụn luụn cao và hầu như khụng đổi trong suốt quỏ trỡnh, nhiệt độ của vật liệu nướng tăng dần. Tốc độ tăng nhiệt ở từng lớp giảm dần theo chiều dày của vật liệu: lớp ngoài cựng tăng nhanh, ở trung vật liệu thỡ chậm. Vớ dụ: chỉ trong vũng vài phỳt nhiệt độ lớp ngoài của miếng bỏnh bớch quy vuụng khi đem nướng đó tăng đến 1000C, Trong khi cú nhiệt độ ở trung tõm bỏnh mới chỉ đạt tới 700C (hỡnh 3-8).
89 Khi nướng bỏnh bớch quy gradien (chờnh lệch ) nhiệt độ ∆t giữa trung tõm và lớp ngoài tăng ở giai đoạn đầu, sau đú giảm dần và tiến tới thời kỡ khụng đổi. Vào thời kỳ (giai đoạn) cuối của quỏ trỡnh gradien nhiệt độ cú thể tăng vọt. Điều đú tương đương với tốc đo tăng nhiệt ở hai lớp núi trờn. ở giai đoạn đầu nhiệt độ lớp ngoài tăng nhanh trong lỳc ở trung tõm thỡ chậm chạp. Khi nhiệt lớp ngoài tiến đến khụng đổi (đến thời kỳ bốc hơi) thỡ nhiệt độ trung tõm tăng dần, do vậy gradien giảm đi. ở thời kỳ cuối, nhiệt độ bờn ngoài tăng do quỏ trỡnh bốc hơi kết thỳc trong khi nhiệt độ trung tõm thỡ tiến đến khụng đổi, điều dú dẫn tới sự tăng vọt của gradien nhiệt độ.
- Biến đổi về khối lượng. Khối lượng của sản phẩm (vật liệu) nướng giảm đi đỏng kể, nguyờn nhõn là do mất nước. Lượng ẩm ban đầu của vật liệu luụn cao (bột nhào bỏnh mỡ hoặc bỏnh quy cú độ ẩm 20 ữ 30%, sau khi nướng xong chỉ cũn khoảng 10% ).
- Biến đổi về thể tớch và khối lượng riờng: Tựy loại vật liệu tham gia quỏ trỡnh và cỏc thành phần của chỳng, mà trong quỏ trỡnh nướng thể tớch và khối lương riờng của chỳng cú thể giảm hoặc tăng. Trong cụng nghiệp sản xuất bỏnh mỡ, bỏnh bớch quy và cỏc sản phẩm từ bột khỏc, quỏ trỡnh nướng làm cho thể tớch sản phẩm tăng lờn do cú CO2 từ bột nở hoặc lờn men thoỏt ra. Do vậy khối lượng riờng giảm đỏng kể. Ngược lại khi nướng rau quả thịt, cỏ... thể tớch của chỳng sẽ giảm.
b) Biến đổi húa lớ:
- Sự biến đổi ẩm: Trong lũ nướng thường duy trỡ một lượng ẩm nhất định tựy thuộc vào giai đoạn nướng. Song song với sự biến đổi nhiệt độ, ẩm trong vật liệu cũng biến đổi do quỏ trỡnh trao đổi ẩm với mụi trường (lũ nướng). Đặc trưng của quỏ trỡnh trao đổi ẩm là quỏ trinh bốc hơi nước, tiến tới cõn bằng với độ ẩm mụi trường. Nghiờn cứu quỏ trỡnh nướng bớch quy thấy rằng quỏ trỡnh bốc hơi nước trải qua 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Khi mới cho nguyờn liệu (sản phẩm) vào lũ, do nhiệt độ sản phẩm cũn thấp (30 ữ 400C) hơi nước ngưng tụ trờn bề mặt sản phẩm, ngay sau đú nhiệt độ bờn ngoài tăng, gradien nhiệt độ giữa lớp ngoài và lớp trong tăng. Sự chờnh lệch nhiệt độ đú làm cho một phần ẩm chuyển động từ ngoài vào trung tõm dưới dạng hơi. Điều đú được chứng minh bắng sự tăng hàm ẩm ở trung tõm bỏnh bớch quy lờn 1 ữ 1,5%.
Hiện tượng di chuyển ẩm từ ngoài vào trong do sự chờnh lệch nhiệt độ cũn được gọi là sự
dẫn nhiệt - ẩm. Đồng thời với hiện tượng đú cũn cú sự dẫn ẩm từ trong ra ngoài do sự chờnh Nhiệt độ lớp vỏ Nhiệt độ tõm gđ 1 gđ 2 gđ 3 0 T° C T lũ ∆t1 ∆t2 ∆t3
kệch ẩm (gradien ẩm). Khi bị đốt núng một phần ẩm ở lớp ngoài của sản phẩm bốc hơi, làm giảm hàm ẩm, tạo ra sự chờnh lệch hàm ẩm với lớp bờn trong, mặc dự tồn tại đồng thời hai dũng ẩm, nhưng ở giai đoạn đầu khi gradien nhiệt độ cũn cao, dũng ẩm từ ngoài vào lớn hơn dũng ẩm từ trong ra khoảng 1,7 lần (nướng bỏnh quy) do đú cuối cựng hàm ẩm ở trung tõm cũng tăng. Hai dũng ẩm này dần dần tiến tới cõn bằng khi gradien nhiệt độ giảm dần và gradien ẩm thỡ tăng dần.
Giai đoạn 2: ở giai đoạn này nhiệt độ lớp ngoài cựng của vật liệu tăng lờn quỏ 1000C, sự bốc hơi xảy ra mónh liệt làm cho hàm ẩm trong vật liệu giảm với tốc độ khụng đổi. Hiện tượng bốc hơi nước càng tiến sõu vào trong do nhiệt độ ở cỏc lớp đú cũng đó tăng lờn cao. Như vậy ở giai đoạn này hướng chuyển ẩm chủ yếu từ trong ra ngoài.
Giai đoạn 3 : ở giai đoạn này cú sự dịch chuyển ẩm từ trong ra ngoài với tốc độ mất ẩm giảm hẳn so với giai đoạn 2. Sở dĩ như vậy là vỡ ở thời kỡ này lượng ẩm tự do trong sản phẩm đó bay hầu hết, cũn lại ẩm dạng liờn kết khú bay hơi hơn.
- Biến đổi hệ keo: Khi nướng cỏc loại bỏnh, tỏc dụng tương hỗ giữa protit, tinh bột với nước làm cho bột nhào tiến tới trạng thỏi mềm, dẻo. Protit trương nở ở nhiệt độ 300C, t0 cao hơn thỡ độ trương nở giảm dần, trờn 500C protit đụng tụ và tỏch nước. Nước đú sẽ được tinh bột thu hỳt trong quỏ trỡnh trương nở của nú. Nhiệt độ trương nở tốt nhất của tinh bột là 40 - 600C. Đồng thời với quỏ trỡnh trương nở là sự hồ húa. Quỏ trỡnh hồ húa của tinh bột xảy ra trong suốt quỏ trỡnh nướng, thu hỳt một lượng nước đỏng kể làm cho sản phẩm khụ hơn.
- Biến đổi trạng thỏi: Dưới tỏc dụng của nhiệt độ cao, trạng thỏi của sản phẩm biến đổi đỏng kể. Đú là sự tạo thành cấu trỳc mao - xốp và sự tạo thành vỏ. Protit và tinh bột đúng vai trũ chủ yếu trong việc hỡnh thành cấu trỳc mao - xốp. ở nhiệt khoảng 50 - 700C protit đụng tụ giải phúng nước cũn tinh bột thỡ bị hồ hoỏ một phần. Protit bị mất nước cũn tinh bột bị hồ húa tạo thành khung xốp mà trờn bề mặt cú hấp phụ một lớp mỡ mỏng.
Lớp vỏ được hỡnh thành khi đốt núng vật liệu cú dạng mao - xốp - keo - ẩm, do sự trao đổi ẩm giũa mụi trường và sản phẩm nướng. Khi cường độ bay hơi ẩm trờn bề mặt xảy ra mạnh mẽ và tinh bột ở lớp ngoài đó bị hồ hoỏ phần nào, sự chuyển ẩm đến bề mặt sẽ khụng đủ bự đắp lượng ẩm mất đi, bề mặt sẽ khụ dần và tạo thành lớp vỏ cứng. Khi đó khụ, nhiệt độ lớp ngoài tăng dần, làm chỏy sộm sản phẩm tại đú. Sự tạo thành lớp vỏ cứng sẽ hạn chế sự tăng thể tớch và quỏ trỡnh tạo hơi ẩm khi nướng. Vỏ được tạo thành sớm hay muộn cú ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Nếu vỏ tạo thành quỏ sớm sẽ cản trở quỏ trỡnh truyền nhiệt làm cho sản khụng chớn đều hoặc hơi ẩm hay CO2 khú thoỏt ra hơn làm cho sản phẩm bị vỡ, nứt v.v... Do vậy việc điều chỉnh chế độ nướng thớch hợp thỡ chất lượng, trạng thỏi sản phẩm sẽ tốt hơn.
c, Biến đổi húa học:
Dưới tỏc dụng của nhiệt độ nướng cao, một số thành phần húa học cú sự thay đổi. Đường trong sản phẩm giảm do quỏ trỡnh caramel ở nhiệt độ cao tạo thành lớp vỏ ngoài cú màu vàng sộm. Màu vàng sộm của lớp vỏ cũn do sản phẩm của phản ứng melanoid là phản ứng giữa đường khử với cỏc axit amin, cỏc protit, pepton. Tinh bột khụng hũa tan trong sản phẩm giảm đỏng kể do hiện tượng thủy phõn một phần tinh bột để tạo thành tinh bột hũa tan và dextrin. Mức độ biến đổi của cỏc thành phần húa học tựy thuộc vào mức độ tiếp xỳc với nguồn nhiệt. Lớp ngoài cựng tiếp xỳc trực tiếp với nguồn nhiệt nờn ở đú cỏc thành phần húa học biến đổi mạnh hơn.
d, Biến đổi sinh học
Nguyờn nhõn cơ bản dẫn đến biến đổi sinh học là sự tăng nhiệt độ khi nướng. Ta biết rằng vật liệu tham gia quỏ trỡnh nướng là cỏc loại cú nguồn gốc động vật và thực vật, trong chỳng cú chứa enzim. Nguồn enzim cú thể được thờm vào vật liệu trước khi nướng như men bỏnh mỡ. Tốc độ tăng nhiệt trong khối vật liệu sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của cỏc loại enzim. Tại
91 những điểm mà tốc độ tăng nhiệt nhanh (phần vỏ), cỏc loại enzim hầu như bị vụ hoạt ngay. Cũn lại nhưng phần bờn trong của vật liệu nhiệt độ tăng chậm hơn, thời gian enzim được duy trỡ ở nhiệt độ tối thớch cho hoạt động của chỳng kộo dài hơn, do vậy chỳng hoạt động mạnh