1.3.3.1. Thành phần
Đa số các loại đồ hộp gồm có phần rắn chiếm từ 60 - 70 % và phần lỏng chiếm từ 30 - 40 %.
Tỉ lệ các thành phần nguyên liệu trong một loại đồ hộp có ý nghĩa rất quan trọng đến việc chế biến đồ hộp có chất lượng cao. Khi thành phần nước rót trong hộp dư nhiều sẽ làm giảm giá trị dinh dưỡng của đồ hộp và hàm lượng chất khô thấp. Nhưng nếu không đủ thành phần nước rót giảm giá trị cảm quan, làm cho một phần sản phẩm bị khô, khó thanh trùng.
Do đó phải đảm bảo đúng tỉ lệ phần rắn và phần lỏng trong hộp, tỉ lệ này còn gọi là tỉ lệ cái-nước, đây là chỉ tiêu phẩm chất quan trọng của đồ hộp. Khi đánh giá chỉ tiêu này, người ta xác định ở đồ hộp thành phẩm đã thanh trùng và để ổn định ít nhất 15 ngày. Vì trong thời gian thanh trùng và bảo quản, các thành phần chất khô trong sản phẩm sẽ khuếch tán, tiến tới ổn định ở phần rắn và lỏng. Nên tỉ lệ cái - nước khi bảo quản sẽ thay đổi. Thường tỉ lệ cái vào hộp phải cao hơn tỉ lệ
cái quy định trong thành phẩm từ 10 - 30 %, tùy theo loại nguyên liệu.
1.3.3.2. Trọng lượng tịnh
- Là tổng số trọng lượng sản phẩm chứa trong đồ hộp.
- Trong sản xuất ta phải đảm bảo trọng lượng tịnh của đồ hộp.
- Trọng lượng tịnh của từng cỡ hộp phụ thuộc vào từng loại mặt hàng, được phép sai số từ 1 - 3 %.
2.1. Cấp đông Cắt Thịt heo đông lạnh Trộn Rã đông Tiệt trùng
Xay hạt Xay nhuyễn
Nhồi định luợng Sản phẩm Nước đá vẩy Gia vị - Phụ gia Hấp Cắt lát Rót dịch Ghép mí Gia vị - Phụ gia Vô lon Bảo ôn Hoàn thiện Bảo ôn Nước sốt Lon
Việc sản xuất nguyên liệu lạnh đông không kinh tế vì tiêu hao năng lượng cho quá trình làm lạnh đông gấp 3 lần làm lạnh thường, mặt khác chất lượng thực phẩm giảm do những biến tính không thuận nghịch nhưng do phải đảm bảo ổn định nguồn nguyên liệu trong sản xuất nên thịt thường được đem trữ đông rồi sau đó mới đưa vào để chế biến.
- Nguyên tắc:
Nguyên liệu được làm lạnh đến nhiệt độ mà nước và Protein bị đóng băng. Ở nhiệt độ đông các enzym thủy phân hầu hết ngưng hoạt động, các vi sinh vật cũng không phát triển hoặc phát triển hầu như không đáng kể.
- Mục đích:
+ Bảo quản nguồn nguyên liệu.
+ Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật. + Ức chế các hoạt động sinh hóa.
+ Giúp cho quá trình bảo quản thịt được lâu.
+ Giúp cho việc sản xuất diễn ra liên tục, ổn định nguồn nguyên liệu. + Làm giảm lượng đá vảy bổ sung vào nguyên liệu trong giai đoạn xay.
- Những biến đổi xảy ra trong quá trình lạnh đông + Biến đổi về vật lý
Trong quá trình lạnh đông chủ yếu xảy ra quá trình biến đổi vật lý mà cụ thể là biến đổi về nhiệt độ. Khi cho nguyên liệu vào môi trường lạnh đông nhiệt độ của nguyên liệu biến thiên như sau: Nhiệt độ bắt đầu giảm đến nhiệt độ đóng băng (tđb). Sau đó nhiệt độ tiếp tục hạ một ít rồi tăng lên đến điểm C tại nhiệt độ đó nước trong sản phẩm bắt đầu kết tinh nhiệt độ trở nên không đổi. Khi nước trong sản phẩm đã đóng băng hết nhiệt độ tiếp tục giảm xuống đến nhiệt độ của môi trường lạnh đông.
Hình 2.1: Biến đổi trong xảy ra quá trình lạnh đông.
Do sự thay đổi nhiệt độ dẫn đến thay đổi hàm ẩm trong thịt nên khối lượng thịt thay đổi. Đây là yếu tố cần được quan tâm vì nó ảnh hưởng đến tính kinh tế của quá trình công nghệ.
Ngoài ra còn có sự biến đổi về chất nước trong nguyên liệu sẽ chuyển pha. Nước tự do kết tinh trước sau đó đến nước liên kết.
Nước đá tồn tại ở dạng tinh thể, kích thước tinh thể phụ thuộc vào tốc độ làm lạnh đông. Tốc độ nhanh kích thước tinh thể sẽ nhỏ và ngược lại.
Ngoài ra còn một số những biến đổi khác như: Biến đổi hóa sinh, biến đổi cấu trúc tế bào dẫn đến những biến đổi về cảm quan như màu sắc, mùi vị…
+ Biến đổi về vi sinh
Khi làm lạnh đông vi sinh vật và enzym bị kìm hãm, tác dụng thẩm thấu của nguyên sinh chất ở vi sinh vật bị giảm, nước trong vi sinh vật bị đóng băng, màng tế bào có thể bị phá vỡ làm cho vi sinh vật chết.
Dung dịch keo sau khi làm lạnh đông thì không có khả năng phục hồi lại trạng thái ban đầu. Nước liên kết bị đóng băng làm cho Protein bị biến tính, tốc độ làm lạnh nhanh và thời gian ngắn thì biến tính giảm.
+ Biến đổi về màu sắc
Khi bảo quản lạnh màu của thịt thường bị sẫm hơn, do ở lớp bề mặt có sự bốc hơi nước làm tăng nồng độ chất màu, và do sự oxy hóa myoglobin thành metmioglobin, ngoài ra màu sắc của thịt có thể bị ảnh hưởng do hoạt động của vi sinh vật.
+ Phương pháp thực hiện
Nguyên liệu được làm lạnh trong khâu giết mổ, trước khi đưa vào hệ thống cấp đông, nhằm mục đích giữ được hầu như hoàn toàn giá trị dinh dưỡng của thịt sau khi giết mổ.
Ở đây ta thực hiện chế độ lạnh đông theo phương pháp gián tiếp và tiến hành lạnh đông nhanh trong môi trường có nhiệt độ khoảng (-30oC, thời gian cấp đông khoảng 30 phút, tốc độ không khí từ 3 – 4m/s).
Khi nhiệt độ tâm thịt đến -18oC thì cho vào phòng bảo quản, nhiệt độ môi trường trong phòng bảo quản là -15oC. Thời gian bảo quản có thể đến 6 tháng.
2.2. Quá trình rã đông
Thịt heo được rã đông trước khi cắt và chế biến, rã đông là quá trình ngược lại của quá trình lạnh đông. Rã đông (hay tan giá) là quá trình chuyển biến nước đang ở trạng thái rắn (tinh thể đá) trong sản phẩm đông lạnh sang dạng lỏng mà vẫn giữ nguyên thuộc tính của sản phẩm đã có trước khi làm lạnh đông. Thịt heo khi đông lạnh sẽ thành một khối rất cứng nên khó khăn trong khi đưa vào máy xay và thực hiện quá trình xay. Vì vậy cần phải thực hiện quá trình rã đông khối thịt.
- Mục đích
Quá trình rã đông nhằm mục đích chuẩn bị cho quá trình chế biến tiếp theo nâng cao nhiệt độ của thịt đến nhiệt độ theo yêu cầu trong quá trình chế biến. Quá
trình làm tan giá được coi là tốt nhất khi thịt heo khôi phục được trạng thái ban đầu của nó.
- Các biến đổi trong quá trình rã đông
+ Vật lý:
Thịt khi trữ đông thường có nhiệt độ tâm đạt -180C ÷ -200C. Khi tiến hành rã đông, nhiệt độ thịt tăng dần từ bề mặt đến tâm khối thịt, các tinh thể đá tan ra dẫn đến các biến đổi trong cấu trúc thịt và làm cho thịt mềm hơn, việc xay dễ dàng hơn.
Khối lượng giảm 1.5 - 2 % so với khối lượng ban đầu do nước trong dịch bào chảy ra.
+ Hóa học
Khi rã đông do các tinh thể nước đá trong các tổ chức thịt và tế bào chảy ra sẽ kéo theo một số chất dinh dưỡng (thường chứa các vitamin, các muối khoáng, các acid amin) hòa tan và làm giảm giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu.
+ Hóa lý:
Có sự chuyển pha trong quá trình rã đông, tinh thể đá trong sản phẩm tan ra. Khả năng hút nước của tế bào để khôi phục lại trạng thái ban đầu phụ thuộc vào điều kiện làm lạnh đông trước đó:
Nếu làm lạnh đông chậm 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.
+ Hóa sinh
Các enzym được hoạt hoá trở lại do nhiệt độ khối thịt tăng dần.
Phản ứng phân huỷ glycogen, tăng hàm lượng axít lactic làm giảm pH. + Sinh học:
Các vi sinh vật trong thịt heo được hoạt hoá trở lại do nhiệt độ khối thịt tăng dần đến nhiệt độ thích hợp cho hoạt động của các vi sinh vật phát triển.
+ Cảm quan : thịt trở nên mềm hơn, bề mặt có thể bị hóa nhầy, thịt có thể bị xơ và thô.
- Nguyên lý rã đông
Khi thực phẩm làm rã đông trong không khí hoặc nước, bề mặt đá chảy ra hình thành lớp nước. Nước có tính dẫn nhiệt thấp, vì vậy tốc độ dẫn nhiệt vào tâm đá giảm dần. Tác động cách li truyền nhiệt này càng tăng ở bề mặt thực phẩm rã đông càng dày. Quá trình rã đông về căn bản sẽ lâu hơn quá trình đông lạnh trong cùng điều kiện nhưng khác biệt nhiệt độ.
Trong suốt quá trình rã đông, ở thời kì đầu, nhiệt độ tăng nhanh. Giai đoạn này kéo dài đến khi nhiệt độ của thực phẩm gần đạt điểm tan đá. Trong suốt giai đoạn này, bất kì sự phá hủy tế bào gây ra bởi sự kết tinh chậm làm cho nó chảy nhỏ giọt. Điều này làm cho mất chất dinh dưỡng hòa tan trong nước. Ví dụ ở thịt bò mất 12% Thiamine, 10% Riboflavine, 14% Niacine, 32% Pyridoxine, và 8% axit folic. Thêm vào đó, sự chảy nhỏ giọt tạo chất nền cho hoạt động của enzyme và sự phát triển của vi sinh vật. Ở quy mô phòng thí nghiệm hay ở gia đình, thực phẩm được rã đông trong sự sai biệt về nhiệt độ rất nhỏ (ví dụ 25-400C, so với 50-800C trong sản xuất công nghiệp). Giai đoạn rã đông càng kéo dài càng làm tăng nguy cơ nhiễm vi sinh vật.
Trong sản xuất, thực phẩm thường được rã đông bằng cách từ từ nâng nhiệt độ, tránh sự chênh lệch nhiệt độ đột ngột so với điễm đông, để giữ cấu trúc chắc cho quá trình tiếp theo sau.
- Phương pháp thực hiện:
Có thể thực hiện một trong hai phương pháp sau:
+ Phương pháp 1: Rã đông tự nhiên trong không khí là quá trình để thịt lạnh đông tan trong môi trường không khí, có phòng rã đông. Nhiệt độ phòng khoảng 12-160C, thời gian tan giá 15-18h.
+ Phương pháp 2: Ngâm thịt trong nước ấm cho tới khi tinh thể đá tan hoàn toàn. Vận tốc của quá trình tan giá trong dung dịch cao hơn không khí vài lần, khi
đó thịt không bị hao hụt về trọng lượng mà có thể tăng từ 3 – 4% do hút ẩm ở lớp ngoài bề mặt. Hạn chế của phương pháp là màu sắc thịt thay đổi (thịt thường mất màu), hương vị giảm, thịt kém thơm, một phần chất dinh dưỡng bị hao hụt.
+ Yêu cầu kỹ thuật:
• Sau khi rã đông nguyên liệu phải đạt nhiệt độ từ 0-4oC. • Nếu thịt có mùi hôi, nhạt màu, rỉ dịch thì không sử dụng. • Màu sắc thịt tươi tự nhiên.
- Rửa
Nguyên liệu khi rã đông thường có lớp màng nhờn bao phủ bên ngoài, khi
gặp điều kiện thích hợp vi khuẩn sẽ phát triển mạnh. Vì thế ta phải rửa và làm sạch nguyên liệu để loại trừ vi khuẩn phát triển trong quá trình chế biến.
Quá trình này được thực hiện trong phòng chuẩn bị, rửa bằng vòi nước áp lực mạnh. Thịt sau khi rửa được làm ráo bằng cách thông gió tự nhiên hay nhân tạo.
2.3. Quá trình cắt nhỏ
- Mục đích công nghệ
Quá trình cắt nhỏ có mục đích làm giảm kích thước của khối thịt chuẩn bị cho các công đoạn xay hạt và xay nhuyễn.
- Biến đổi trong quá trình cắt
+ Trong quá trình cắt chủ yếu là biến đổi về vật lý:
Thịt thay đổi kích thước tuỳ thuộc vào loại máy sử dụng, thời gian cắt và vào bản chất của nguyên liệu…
Cắt đứt mô liên kết, làm giảm kích thước khối thịt.
Tăng nhiệt độ khối thịt do ma sát với dao cắt làm thương tổn các cấu trúc tế bào dẫn đến khả năng giữ nước giảm.
+ Biến đổi hoá lí:
Dưới tác dụng của dao cắt, mô cơ và mô mỡ bị phá huỷ các mối liên kết trong mô làm biến dạng cấu trúc. Việc kết nối giữa các hạt phân cắt chủ yếu nhờ vào những đặc tính chức năng của prôtêin hoà tan của khối thịt. Lượng prôtêin này phóng thích ít trong quá trình cắt thịt.
Hiện tượng chảy dịch xảy ra do thịt được cắt nhỏ ra dẫn đến tổn thất một số các hợp chất như: vitamin, khoáng, acid amin…
Các biến đổi khác không đáng kể.
- Thiết bị thực hiện
Hình 2.2 Máy cắt thịt Model J9-A - Yêu cầu của máy cắt thịt:
Dao phải cắt thịt mà không bứt xé chúng ra, không làm nước ép trong thịt chảy ra.
Lưỡi dao khi mài mịn phải đồng đều theo tất cả chiều dài của nó và dễ mài sắc.
Dao phải giữ được chất lượng của thịt ban đầu.
Một số máy cắt thịt có khả năng cắt thịt sau rã đông với các kích thước theo mong muốn nhờ vào sự linh hoạt của dao cắt thịt.
Thông số kỹ thuật:
+ Đường kính dao cắt dọc từ 4.8 đến 50.8 mm + Đường kính dao cắt ngang từ 3.2 đến 76.2 mm
2.4. Quá trình xay hạt
- Mục đích
Quá trình xay hạt nhằm giảm kích thước của thịt sau khi đã cắt lát, xay thịt thành những hạt có kích thước khoảng 5mm để tạo dạng hạt cho sản phẩm.
Yêu cầu: hạt phải đồng đều, không bị nhuyễn quá.
- Các biến đổi xảy ra: giống với công đoạn cắt nhỏ như là tiếp tục làm
giảm kích thước của thịt, làm biến dạng cấu trúc của thịt do các mô của thịt bị cắt đứt trong quá trình xay, nhiệt độ khối thịt xay tăng lên do ma sát giữa khối thịt với bề mặt thiết bị….
2.5. Quá trình xay nhuyễn
- Mục đích
Xay nhuyễn nhằm tạo cho sản phẩm dạng paste, chuẩn bị cho quá trình nhồi thịt, phối trộn với nguyên liệu phụ, làm đồng nhất khối nguyên liệu. Hỗn hợp được xay nhuyễn tới kích thước 0.1-1 mm.
- Phương pháp thực hiện
Thịt đem xay gồm: thịt heo đã cắt lát, mỡ heo đưa vào trong máy xay nhuyễn. Ở thời gian đầu (1- 3 vòng quay đầu tiên), cho máy hoạt động chậm đồng thời cho hỗn hợp các muối, nitrite, phosphat vào. Để Protein đạt tới mức hoạt động tốt, ta cho máy quay khô (không cho thêm nước đá vảy vào).
Sau khi máy quay được từ 3 – 4 vòng, cho thêm nước đá vảy vào. Nước đá vảy có vai trò rất quan trọng trong quá trình xay nhuyễn vì nó là thành phần của nước để tạo nhũ tương, hòa tan các muối và đặt biệt giữ hỗn hợp dưới 12oC, vì khi nhiệt độ hệ nhũ tương quá 120C thì hệ sẽ không bền và tạo nên hiện tượng tách lớp giữa mỡ, nước, Protein…và không tạo thành sản phẩm được.
- Biến đổi trong quá trình xay nhuyễn
+ Vật lý :
Từng thành phần trong khối nguyên liệu giảm kích thước, trở nên đồng nhất và thay đổi khối lượng riêng của hỗn hợp.
Tạo sự hình thành gel Protein trong khối thịt khi đã xay nhuyễn. Khi diễn ra quá trình xay làm cho Protein trong thịt bị biến tính, các cấu trúc Protein bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phân tử bị đứt các nhóm bên của acid amin trước ẩn ở phía trong thì bây giờ xuất hiện ra ngoài.
Các mạch Protein bị duỗi ra, gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết lại với nhau tạo thành một mạng lưới không gian ba chiều mà mỗi vị trí tiếp xúc của mạch là một nút hình thành sự tạo gel Protein trong thịt. Các nút mạng lưới có thể được tạo ra do những tương tác kỵ nước. Khi các nhóm này gần nhau tương tác với nhau hình thành ra những liên kết hydrophop, các phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra và chúng có khuynh hướng tụ lại. Tương tác ưa béo thường được ổn định và tăng cường khi tăng nhiệt độ, làm cho các mạch polypeptit sít lại với