CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH SNACK
3.1. Quy trình công nghệ sản xuất bánh snack bắp
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
3.2.Thuyết minh quy trình
3.2.1.Giai đoạn phối trộn
Mục đích: Phối trộn đồng đều giữa các nguyên liệu, chuẩn bị nguyên liệu cho quá trình ép đùn, tạo cho nguyên liệu có các tính chất phù hợp với thiết bị ép đùn và yêu cầu của bán thành phẩm sau quá trình ép đùn.
Tiến hành
Bột bắp được cho vào thiết bị thùng quay với tốc độ 60 vòng/ phút sau đó phun dầu vào bột bắp. Kế tiếp phun nước vào hỗn hợp trên. Mục đích của việc này giúp các hạt bột được rời ra và hút nước từ đó tạo được một ẩm độ thích hợp từ 13-15%. Quay thùng khoảng 5 phút trong giai đoạn điều chỉnh ẩm này.
Phối trộn tiếp các nguyên liệu phụ như bột mì và phụ gia như silicon dioxide, bicarbonate, sodium pyrophosphate. Giữ thùng quay quay tiếp 20 phút cho các nguyên liệu được phối trộn đồng đều với nhau.
Bảng 5: tỉ lệ phối trộn các nguyên liệu
Thành phần nguyên liệu/phụ gia Tỉ lệ
Bột bắp 90,55% Bột mì 7,24% Sodium dicarbonat 0,72% Sodium pyrophosphate 0,36% Silicon Dioxide 0,72% Dầu ăn 0,36% Nước 0,05%
Các biến đổi của nguyên liệu: Các hạt tinh bột trong nguyên liệu sẽ hút ẩm và trương nở. Các nguyên liệu được phối trộn đồng đều với nhau.
Yêu cầu: Nguyên liệu đạt ẩm mong muốn và các thành phần phối trộn đồng đều nhau mà không vón cục.
3.2.2.Ép đùn áp lực cao
Mục đích: Làm chín sản phẩm, tạo cấu trúc phồng nở, giòn xốp cho sản phẩm.
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
Tiến hành: Cho nguyên liệu đã được phối trộn vào phễu chứa liệu của máy ép đùn.Vận hành máy và điều chỉnh các thông số thích hợp cho nguyên liệu để tạo ra sản phẩm đạt chất lượng mong muốn. Điều chỉnh nhiệt độ khoảng 134oC, tốc độ quay của trục vis khoảng 1629 vòng/ phút. Hai thông số này không cố định mà thường xuyên thay đổi trong suốt quá trình ép đùn.
Những biến đổi trong giai đoạn ép đùn
o Biến đổi hình thành cấu trúc sản phẩm
Khi nguyên liệu được nhập vào trong thiết bị, dọc theo chiều dài máy có thể trải qua 3 giai đoạn: giai đoạn phối trộn, giai đoạn nhào trộn và giai đoạn nấu-định hình. Mỗi giai đoạn có các biến đổi khác nhau của nguyên liệu, khi thoát ra khỏi thiết bị, nguyên liệu sẽ được định dạng thành sản phẩm cuối.
Hình 3: Những giai đoạn biến đổi của nguyên liệu trong máy ép đùn
- Giai đoạn phối trộn
Đây là giai đoạn đầu khi nguyên liệu mới nhập vào trong thiết bị. Tại vùng nạp nguyên liệu này, đường kính trục vis thường nhỏ hay bước vis thưa, tức là không gian
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
chứa nguyên liệu nhiều. Áp lực và nhiệt độ chưa cao nên cấu trúc của nguyên liệu ít có biến đổi. Tuy nhiên, các hạt nguyên liệu lúc này tách rời nhau, có thể làm chảy ra từ từ và vận tải vào trong buồng ép. Không khí được hạn chế vào trong nguyên liệu và hạt nguyên liệu. Nguyên liệu vừa vào được nén nhẹ trong khu vực này, không khí bị đuổi ra. Nước bắt đầu đi vào trong hạt nguyên liệu để phát triển cấu trúc, độ nhớt và tăng cường sự trao đổi nhiệt.
- Giai đoạn nhào trộn:
Trong giai đoạn này nhiệt độ và áp suất tăng dần, nguyên liệu sẽ tiếp tục được nén. Chất ép đùn bắt đầu mất đi một ít tính chất hạt, các cấu tử nhất là nước được trộn đều, khuyếch tán vào bên trong cấu trúc của nguyên liệu. Hình thành liên kết hydro giữa nước và các phân tử có chứa nhóm háo nước như: protein, amylose, amylose pectin, pentosane…. Nguyên liệu trương nở lên, bắt đầu hình thành mạng lưới cấu trúc như bột nhào, các phân tử dễ tan sẽ khuyếch tán vào trong môi trường lỏng. Khối nguyên liệu trở nên đặc hơn.
- Giai đoạn nấu - định hình:
Vùng không gian dành cho nguyên liệu rất ít, nguyên liệu bị dồn nén tạo nên áp suất và nhiệt độ cao. Đây là giai đoạn nguyên liệu bị biến đổi một cách sâu sắc nhất. Dưới áp lực cao, các lực tác dụng lên nguyên liệu theo hai hướng ngược nhau có tác dụng phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột và xé rách bó sợi protein. Mức độ phá hủy này tùy thuộc vào độ lớn của lực cắt do trục vis tác dụng lên nguyên liệu. Nhiệt độ tăng cao làm tăng chuyển động nhiệt của các phân tử. Các chuyển động nhiệt hỗn loạn này có khuynh hướng phá vỡ cấu trúc bậc ba làm biến tính protein, hạt tinh bột bị hồ hóa và có thể bị cắt ngắn mạch hay thậm chí phá vỡ cấu trúc phân tử làm cho khối nguyên liệu thay đổi từ trạng thái chảy rời thành trạng thái chảy dẻo. Ở trạng thái này, các phân tử linh động hơn, có khuynh hướng duỗi mạch, liên kết hydro giữa các phân tử hình thành tạo thành khung mạng cho sản phẩm sau này. Các phân tử khí và hơi nước được phân bố đều giữa các khung mạng chính là mầm khí để tạo độ xốp cuối cho sản phẩm. Ở giai đoạn này CO2 sinh ra từ việc phân hủy của bicacbonat cũng đóng vai trò là mầm khí.
- Kết thúc giai đoạn nấu:
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
Nguyên liệu có dạng khối dẻo hay lỏng và chịu áp lực rất cao. Nhiệt độ bên trong dịch bột lỏng lúc này ở nhiệt độ khoảng 134-1400C, áp suất 40 - 50 áp suất khí quyển. Dòng lỏng chảy đi qua lổ khuôn dưới áp lực giảm đột ngột, các phân tử có kích thước nhỏ như khí, nước, chất mùi có năng lượng cao được giải phóng sẽ chuyển động rất nhanh hỗn loạn theo mọi hướng, các bong bóng khí được tạo ra và giản nở bên trong dịch để hình thành bọt và nở ra cho đến khi vách tế bào đạt đến giới hạn nở của thành tế bào và đứt gãy giải phóng khí. Các phân tử khí và hơi sẽ phá vỡ cấu trúc mạng và định hình.
Yếu tố ảnh hưởng đến việc nở ra của hạt tinh bột ở độ ẩm thấp này là sức chịu của thành tế bào và áp suất khí. Sau khi khí của tế bào giải phóng, sự nở ra xảy ra ở một nhiệt độ tức thời làm giảm độ nhớt, tăng sự bay hơi nước đến 6 - 7% ẩm. Cấu trúc cơ bản của snack được hình thành. Những nguyên liệu khác được phân tán bên trong tinh bột. Khi chuỗi mạch tinh bột bị cắt đứt và nhiệt giảm làm cho nguyên liệu biến đổi cấu trúc trở nên giòn. Điều này khác với nguyên liệu ở nhiệt độ 40-60oC và ẩm 5-8%.
Bột nhào được hình thành từ nguyên liệu nhờ hạt tinh bột bị tan chảy ra để lộ ra cấu trúc bên trong. Sự hình thành bột nhào của tinh bột được thể hiện như hình bên dưới.
Hình 4: Thể hiện sự hình thành bột nhào của tinh bột
Khi nguyên liệu tan chảy (Hình 4 - B) chúng sẽ hydrate hóa và hình thành khối bột nhão, có thể dễ dàng được phối trộn và cắt xén dưới tác dụng của trục vis để hình thành bột nhào ở dạng chuỗi mạch tinh bột hydrate hóa D, E, F. Quá trình này có thể tiến hành
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
ở nhiệt độ thấp cho những tinh bột đã hồ hóa hoặc ở nhiệt độ cao cho các tinh bột chưa được hồ hóa. Sau đó, tinh bột sẽ phá vở cấu trúc thành dòng chảy lỏng bên trong hệ thống ép đùn.
Sự nở ra của bột nhào là do sự bốc hơi nước bên trong cấu trúc. Điều này đòi hỏi cần có một điều kiện đầy đủ để làm cho nước bay hơi trong bột nhào. Nước bên trong bột nhào được gia nhiệt trên điểm sôi của nước mà không có sự thoát hơi nước xảy ra cho đến khi nước sôi đến điểm sôi trong nguyên liệu. Thiết bị có thể giữ cho nước trong bột nhào được đun đến nhiệt độ 140oC mà không bị thất thoát. Khi nguyên liệu lỏng được đẩy đến lỗ ra của trục ép, do có sự chênh lệch áp suất rất lớn giữa bên trong trục ép và bên ngoài không khí. Nước bay hơi rất nhanh chỉ trong một phần nhỏ giây hình thành các bong bong khắp khối bột nhào. Điều này làm nở khá lớn bột nhào.
Hình 5: thể hiện sự phát triển của bong bóng khí và sự ổn định bọt khí, bọt nước tại lỗ khuôn.
Những biến đổi của các thành phần khác: Ngoài protein và tinh bột có vai trò tạo khung mạng, các chất khác cũng sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm cuối. Các chất xơ phân tử lớn như xenlulose và ligin khá bền hầu như không bị thay đổi về kích thước. Các phân tử này liên kết với khung mạng sẽ làm giảm độ nở xốp. Tuy nhiên, các chất xơ hòa tan như hemicelluloses và pectin có thể bị cắt mạch, giảm khối lượng phân tử và tham gia các liên kết với phân tử tinh bột thông qua liên kết hydro nên không ảnh hưởng lớn đến độ xốp.
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
Các chất béo do tác động của trục vis sẽ phá vỡ cấu trúc tế bào và giải phóng chất béo dưới dạng tự do. Chất béo sẽ nóng chảy, bôi trơn và làm nhiệt độ sản phẩm tăng cao hơn. Chất béo cũng liên kết với protein qua nhóm cầu béo và liên kết với tinh bột qua quá trình hấp thụ vào các vòng xoắn của amylose. Các liên kết này tạo thành màng chất béo nhốt các bóng khí và hơi nước làm cho sản phẩm phồng nở tốt hơn.
Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, muối và các khoáng chất hầu như không bị ảnh hưởng. Đường bị caramel hóa hay Maillard tạo mùi và màu sắc của sản phẩm ép đùn. Các vitamin: A, B1, C hầu như bị phân hủy bởi nhiệt. Các hợp chất tạo màu, hương có thể bị phân hủy bởi nhiệt và bay hơi. Các enzyme amylase và một số chất độc tự nhiên có trong nguyên liệu bị phân hủy. Trong suốt quá trình ép đùn nguyên liệu trải qua rất nhiều sự chuyển đổi hóa học và cấu trúc như là sự hồ hóa tinh bột , sự phá hủy protein, sự kết hợp giữa amylase và lipid, phân hủy vitamin và chất màu.
Một sự thay đổi nhỏ trong quá trình ép đùn ảnh hưởng đến tính chất mong muốn của sản phẩm cũng như là chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Sự chuyển đổi tính chất vật lý và hóa học trong quá trình ép đùn phụ thuộc vào loại tinh bột, sự có mặt của các thành phần như: đường, hàm lượng ẩm, tốc độ nạp nguyên liệu, thời gian nguyên liệu bên trong máy ép đùn, chiều hướng quay của trục, tốc độ quay của trục và nhiệt độ của trục được cài đặt. Hàm lượng ẩm là một trong những tham số quan trọng nhất trong quá trình ép đùn tinh bột.
Yêu cầu:
Bánh sau khi ra khỏi thiết bị ép đùn có khối lượng và hình dạng đạt yêu cầu, bánh giòn xốp không bị chai bề mặt. Cảm quan thử thấy bánh giòn xốp, bề mặt bánh khi quan sát có nhiều khe hở khí mịn .Chiều dài sau khi qua máy cắt là 11cm thì khối lượng trung bình của năm bánh khoảng từ 18-19g, độ ẩm của bánh khoảng 6-7% là đạt yêu cầu.
Sự cố: Sau một thời gian nhiệt độ và áp suất bên trong hệ thống đùn tăng cao vượt khỏi mức kiểm soát nên bánh bị thổi ra với tốc độ nhanh làm cho bánh bị đùn cong lại so băng tải tải không kịp. Lúc này ta phải điều chỉnh lại tốc độ quay của trục vis, tốc độ quay băng tải đến dao cắt, và tốc độ dao cắt để bánh có kích thước, hình dạng như mong muốn.
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
3.2.3.Cắt thanh
Mục đích: Cố định kích thước, chiều dài cho bánh để thuận tiện cho quá trình đóng gói, vận chuyển.
Tiến hành:
Vận hành máy cắt sao cho tốc độ của băng tải phù hợp với tốc độ của dao cắt để tạo được chiều dài thích hợp (l =11cm). Tốc độ băng tải 40 vòng/phút, tốc độ dao cắt 54 vòng/ phút thì đạt được kích thước mong muốn.
Yêu cầu: Bánh sau khi qua máy cắt không bị biến dạng về hình dạng đạt được chiều dài mong muốn là 11cm. Tại công đoạn này đôi khi bánh bị cong do băng tải tải không kịp bánh tới máy cắt thì yêu cầu công nhân phải quan sát và loại bỏ bánh cong trước khi đi vào lò nướng.
3.2.4.Nướng bánh
Mục đích: tăng độ giòn xốp và cố định tính chất của sản phẩm, giảm độ ẩm xuống còn 2-3% thuận tiện cho quá trình bảo quản về sau.
Tiến hành
Vận hành máy, điều chỉnh các thông số phù hợp gồm: nhiệt độ sấy là 200-2200C, thời gian bánh chạy trong lò nướng t = 2-2,5 phút.
Yêu cầu: Bánh sau khi nướng có cấu trúc giòn xốp, khối lượng của năm bánh m2= 17-17,5g, độ ẩm W2=2-3%.
3.2.5.Tẩm gia vị
Mục đích: Tạo hương vị đặc trưng cho dòng sản phẩm. Đối với năm dòng sản phẩm sẽ có năm loại bột hương khác nhau.
Tiến hành:
Vận hành thiết bị máy trộn hương với tốc độ quay V= 90 vòng/ phút và chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu bột hương.
Ở giai đoạn này dầu được gia nhiệt khoảng 550C được phun vào bánh trước. Dầu có tác dụng tạo độ béo cho sản phẩm. Dầu cũng chính là tác nhân ngăn ẩm giữa bánh và lớp
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
bột hương, đồng thời đó cũng là tác nhân làm có lớp bột hương được bám dính lên bề mặt ngoài của bánh.
Yêu cầu:
Khối lượng của năm bánh sau phun dầu m3= 36-38g. Khối lượng của năm bánh sau phun hương m4= 42-44g.
3.2.6.Đóng gói
Mục đích: Giúp cho sản phẩm không tiếp xúc với không khí và các tác nhân về nhiệt độ, ẩm độ, vi sinh bên ngoài làm cho bánh giữ được những tính chất đặc trưng. Bao bì giúp người tiêu dùng nhận dạng được sản phẩm cũng như có được những thông tin cơ bản về sản phẩm.
Tiến hành:
Vệ sinh băng tải bằng cồn, vệ sinh cá nhân của công nhân tốt, công nhân phải đảm bảo mang đầy đủ trang phụ kiện như khẩu trang, bao tay, tạp dề, nón bao tóc.
- Máy đóng gói cho một đơn vị sản phẩm nhỏ.
Vận hành và điều chỉnh các thông số về tốc độ, chiều dài bao bì (l=180cm, chiều rộng (r= 10,5cm), nhiệt độ mí ép dọc t0= 1800C, nhiệt độ mí ngang to= 170oC.
- Máy đóng gói cho 1 đơn vị sản phẩm lớn.
Sản phẩm sau khi được đóng gói thành từng đơn vị sẽ được chuyển qua máy đóng gói thành một đơn vị lớn gồm 10 đơn vị sản phẩm nhỏ.
Ta cũng tiến hành vận hành máy và điều chỉnh các thông số thích hợp cho bao bì. Chiều dài bao bì (l=192cm, chiều rộng r= 450cm), nhiệt độ mí ép dọc t0= 1400C, nhiệt độ mí ngang to= 130oC.
Đóng gói 20 gói lớn vào thùng carton để tránh va đập khi vận chuyển.
Yêu cầu:
Bao bì sau đóng gói không được hở mí, lệch mí, sản phẩm không bị biến dạng.
BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GVHD: Th.S HỒ XUÂN HƯƠNG
Sự cố: Tốc độ chạy của băng tải quá nhanh, công nhân không kịp bỏ bánh vào băng tải làm cho bánh bị đóng gói thiếu. Lúc này cần phải điều chỉnh lại tốc độ đóng