III. Sử dụng phụ gia trong sản xuất các sản phẩm cụ thể
1. Sử dụng Kali sorbate trong quy trình sản xuất Mứt Jam Nho
1.1. Quy trình công nghệ
Hình 3.1. Quy trình công nghệ sản xuất mứt Jam Nho 1.2. Thuyết minh quy trình
a. Nguyên liệu nho
Nho
Phân loại tự động
Rửa
Chà
Phối trộn, gia nhiệt
Cô đặc Rót bao bì Tạo đông Mức Jam nho Phần không đạt chất lượng Bã chà Đường, acid Pectin Đường g Phối trộn Kali sorbate Chai
Sử dụng nho cho sản phẩm Jam không yêu cầu cao về hình thức bên ngoài, có thể sử dụng những trái bị dập vỡ hay hư hỏng một phần miễn sao phần đưa vào sản xuất đạt yêu cầu về chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm
Nho phải có màu đỏ tươi hoặc hơi đậm, có mùi thơm đặc trưng và có độ chín thích hợp
b. Phân loại tự động
- Mục đích: chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo, tách cuống loại trừ những quả bị sâu bênh, men mốc, thối hỏng.
- Cách thực hiện: Nho được đưa qua băng chuyền và công nhân sẽ tiến hành kiểm tra, lựa chọn ra những trái không đạt yêu cầu, loại bỏ rác và những vật lạ
- Thực hiện phân loại trên băng tải con lăn
c. Rửa
- Mục đích: loại bỏ bụi, đất cát, rác dính hoặc theo nguyên liệu vào dây chuyền, loại bỏ được một phần lớn vi sinh vật bám trên nguyên liệu và một số chất hóa học gậy độc hại như thuốc trừ sâu…
- Phương pháp thực hiện gồm 2 giai đoạn ngâm và rửa xối. dầu tiên quả sẽ được đua vào bồn ngâm sau đó được băng chuyền chuyển vào hệ thống xối tưới của máy ngâm rửa xối tưới
d. Chà
- Mục đích: làm nhỏ và đồng nhất nguyên liệu, thụ nhận bột chà chứa dịch quả và thịt quả mịn trên rây, loại bỏ những phần không có hoặc có giá trị dinh dưỡng thấp ra khỏi nguyên liệu.
- Thực hiện: nguyên liệu được xử lý bằng máy chà trong khi chà phải kiểm tra bã chà, bã chà nếu ướt sẽ làm giảm hiệu xuất chà, vì trong bã chà còn lại nhiều thịt quả, nhưng bã chà khô quá tức là còn phần sơ lẫn bột chà như vậy chất lượng Pure sẽ không đạt.
- Có thể sử dụng các chất chống ô xi hóa trong quá trình chà
- Mục đích: quá trình phối trộn sẽ điều chỉnh thành phần hóa học của sản phẩm. các nguyên liệu khác nhau sẽ được cho vào theo tỉ lệ xác định để tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu.
- Các biển đổi của nguyên liệu:
+ Vật lý: có sự tăng nhiệt độ do sự trao đổi nhiệt với nước bên ngoài lớp vỏ áo, đồng thời tỉ trọng và độ nhớt của hỗn hợp cũng sẽ tăng lên.
+ Hóa học: Nho được phối trộn với các nguyên liệu phụ theo tỉ lệ xác định do đó thành phần hóa học của hỗn hợp sau khi phối trộn sẽ thay đổi so với nguyên liệu ban đầu.
+ Hóa lý: sự hòa tan đường, acid citric dạng tinh thể vào dịch nho, ngoài ra không khí cũng thể bị hòa tan vào trong quá trình khuấy trộn.
+ Hóa sinh: lúc này các enzyme vẫn chưa bị vô hoạt, nên phản ứng hóa sinh vẫn còn có thể xảy ra.
+ Sinh học: việc tăng đột ngột nồng nồng độ chất khô sẽ làm giảm tốc độ phát triển của vi sinh vật.
- Cách thực hiện: sử dụng thiết bị phối trộn nồi 2 vỏ, gia nhiệt bằng hơi nước, có cánh khuấy, xả liệu ở đáy nồi. các loại phụ gia được hòa tan thành dạng dung dịch rồi bơm định lượng vào thiết bị phối trộn.
f. Cô đặc
- Mục đích: làm tăng hàm lượng chất khô trong sản phẩm, chuẩn bị cho công đoạn tiếp theo.
- Các biến đổi của nguyên liệu: giảm khối lượng do bay hơi nước, màu của bán thành phẩm có thể bị sẫm, có thêm mùi của sản phẩm tạo thành do phản ứng Maillard. Các phản ứng hóa sinh bị đình chỉ hoàn toàn, Vinh sinh vật bị ức chế do nhiệt độ và do hàm lượng chất khô cao.
- Dịch pectin được bổ sung vào pure vào cuối giai đoạn cô đặc.
- Mục đích: tránh nhiễm vi sinh vật nhờ nhiệt độ cao, tạo độ chân không, giảm lượng không khí còn lại trong khoảng không của bao bì. Tăng giá trị thượng mại cho sản phẩm.
- Cách thực hiện: có thể sử dụng các loại bao bì khac nhau như lọ thủy tinh hoặc nhựa. trước lúc rót bao bì cần được rửa sạch khử trùng bằng hơi nước và đưa ngay đến bộ phận chiết rót sản phẩm tránh nhiễm bẩn lại. sau khi rót sản phẩm sẽ tiến hành đóng nắp và dán nhãn.Nhiệt đọ chiết rót trên 80 0C.
h. Tạo đông
- Mục đích: hoàn thiện, tạo cấu trúc gel cho sản phẩm.
- Biến đổi của nguyên liệu:
+ Vật lý: nhiệt độ sản phẩm giảm nhanh, thay đỏi cấu trúc sản phẩm sang dạng gel, thay đổi tỉ trọng sản phẩm
+ Hóa lý: hình thành cấu trúc gel bằng cách tạo các liên kết ngang giữa các sợi polysaccharide, các thành phần khác được nhốt trong mạng gel.
- Sản phẩm sau khi rót vào bao bì sẽ được chuyển vào phòng tạo đông và được giữ yên không dịch chuyển trong thời gian cần thiết.
1.3. Nguyên phụ liệu a. Đường a. Đường
– Công thức cấu tạo:
Hình 3.2. Công thức cấu tạo của đường Saccarose
– Mục đích: tăng hàm lượng dinh dưỡng, cảm quan cho sản phẩm, tăng khả năng bảo quản sản phẩm, tạo độ ngọt, nhằm điều chỉnh hài hòa độ ngọt và vị chua của mức jam. Ngoài ra, đường còn có tác dụng cung cấp năng lượng cho cơ thể (4.1kcal/1g đường).
– Đường sử dụng là đường tinh luyện RE ( đường saccarose được tinh chế và kết tinh có độ Pol trên 99.8%)
Bảng 3.1. Các tiêu chuẩn cảm quan của đường saccarose
Tên chỉ tiêu Yêu cầu
Trạng thái Tinh thể màu trắng, kích thước tương đối đồng đều, tới khô không vốn cục.
Mùi vị Tinh thể đường hoặc dung dịch đường trong nước có vị ngọt, không có mùi vị lạ.
Màu sắc Tinh thể trắng óng ánh. Khi pha vào nước cất cho dung dịch trong suốt.
Bảng 3.2. Chỉ tiêu hóa lý của đường saccarose
Tên chỉ tiêu Mức
Độ Pol ( 0z) ≥ 99.8
Hàm lượng đường khử, % khối lượng (m/m) ≤ 0.03
Tro dẫn điện, % khối lượng (m/m) ≤ 0.03
Sự giảm khối lượng khi sấy ở 1050C trong 3h, % khối lượng. ≤ 0.05
Độ màu, đơn vị ICUMSA. ≤ 30
b. Acid citric
- Công thức phân tử: C6H8O7 ( dạng khan)
C6H8O7.H2O ( monohydrat) - Công thức cấu tạo:
Hình 3.3. Công thức cấu tạo của acid citric
- Mã số C.A.S: Dạng khan: 77-92-9. Monohydrat: 5949-29-1. - Mã INS: E330.
- ADI: không giới hạn.
- Được sử dụng trong sản xuất mức đông có tác dụng điều chỉnh pH về phía acid để tạo điều kiện cho pectin gel hóa, điều chỉnh vị cho sản phẩm: tạo cho sản phẩm có vị chua dễ chịu, tăng cường khả năng tiệt trùng.
- Acid citric có nhiều trong rau quả tự nhiên. Trước đây acid citric ddupcjw sản xuất từ chanh, ngày nay, người ta sản xuất từ mật rỉ đường theo phương pháp lên men citric bằng chủng Aspergillus niger.
- Công thức phân tử: C6H8O7.H2O, có dạng tinh thể màu trắng, rất dễ tan trong nước hay cồn, khó tan trong etylen. Nó có vị chua dịu hơn nhiều so với các acid thực phẩm khác nên thường được dùng làm chất điều vị cho thực phẩm nói chung, cho mức nói riêng.
Bảng 3.3. Quy định về thành phần acid citric dùng trong thực phẩm (TCVN 5516-1991)
Chỉ tiêu (%) Yêu cầu chất lượng
Acid citric ( tính theo monohydrat) ≥ 99.5
Tro ≤ 0.01
H2SO4 tối đa ≤ 0.001
Asen ≤ 0.00007
c. Chất tạo đông pectin
Hình 3.4. Công thức cấu tạo của pectin
- Mã INS: E440.
- Tính chất: Pectin tinh chế có dạng chất bột trắng màu xám nhạt, không mùi vị, dễ tan trong nước tạo thành dung dịch keo có độ nhớt cao. Từ dung dịch với nước, pectin có thể bị kết tủa với rượu, aceton, ete hoặc benzen. Khi đun nóng trong nước pectin bị phá hủy.
Bảng 3.4. Tiêu chuẩn về độ tinh sạch của pectin sử dụng trong chế biến
Tiêu chuẩn FAO (Food and Nutrition Paper, 1992) FCC ( Food Chemical Codex) EEC ( Eropean Economic Community) Chất dễ bay hơi ≤ 12% ≤ 12% ≤ 12%
Tro không tan trong acid
≤ 1% ≤ 1% ≤ 1%
Sulfur dioxide ≤ 50 mg/kg ≤ 50 mg/kg ≤ 50 mg/kg Sodium methyl sulfate ≤ 0.1%
Methanol, ethanol and isopropanol ≤ 1% ≤ 1% ≤ 1% Hàm lượng nitrogen ≤ 2% ≤ 0.5% Galacturonic acid ≥ 65% ≥ 65% Tổng ≥ 65% Anhydrogalacturonides ≤ 25% ≤ 25% ≤ 25%
Mức độ amin hóa ≤ 3 ≤ 3 ≤ 3 Arsenic, ppm ≤ 10 ≤ 5 ≤ 10 Chì, ppm ≤ 50 Đồng, ppm ≤ 25 ≤ 25 Kẽm, ppm ≤ 25 Kim loại nặng, ppm
- Ứng dụng: là tác nhân tạo gel quan trọng nhất được sử dụng tạo cấu trúc gel cho thực phẩm, chủ yếu là những thực phẩm có nguồn gốc từ rau quả. Nhằm tạo cấu trúc cho mức đông và mức trái cây để những sản phẩm này khi vận chuyển không thay đổi cấu trúc và giảm tối đa sự phân rã. Trong quá trình sản xuất phải đảm bảo sự phân bố điều trong pha liên tục ngay từ khi quá trình phối trộn ngừng lại.
- Hàm lượng pectin sử dụng trong mức và mức đông thường trong khoảng 0.1-0.l4%.
- Khả năng tạp gel nhanh có giá trị đặc biệt trong sản xuất mức, vì yêu cầu của sản phẩm phải được tạo gel, tạo đặc trước khi đóng hộp. Còn mức đông trái cây tốt nhất khi chúng không bị tác động trong quá trình tạo gel.
d. Kali sorbate
- Tên tiếng anh: Potassium sorbate - Công thức phân tử: C6H7KO2
- Khối lượng phân tủ: 150,22 g/mol - Điểm nóng chảy: 270 oC
- Khả năng tan trong nước 58,2% ở 20oC - Công thức cấu tạo:
Hình 3.5. Công thức cấu tạo của kali sorbate
- Mã INS: E202.
- C.A.S. number: 65-85-0
- So với acid benzoic và muối natri benzoate người ta thích dùng acid sorbic và muối sorbate để bảo quản sản phẩm rau quả vì chúng không gây mùi, vị lạ, acid sorbic và các muối sorbate được sử dụng với nồng độ cho phép là 0.05-0.1%.
- Kali sorbate là một màu trắng nhạt vảy màu vàng tinh thể, hạt tinh thể hoặc bột tinh thể, không mùi hoặc có mùi nhẹ, tiếp xúc lâu dài với không khí, dễ dàng hấp thụ độ ẩm, oxy hóa và phân hủy và sự đổi màu, chất bột trắng kết tinh, dễ tan trong nước, tan tốt trong nước.
Nên sử dụng phụ gia kali sorbate trong Mứt Jam Nho là tối ưu nhất. - Nguồn gốc: kali sorbate được sản xuất bởi trung hòa KOH với acid sorbic,
hoặc không bão hòa acid Cacboxyclic xảy ra tự nhiên trong một số quả. - Kali sorbate có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men, nấm mốc, tác
dụng rất yếu đối với các loại vi khuẩn khác nhau nên chúng thường được dùng trong các loại thực phẩm có môi trường acid. Nó còn hạn chế sự tăng trưởng và sinh sản của vi sinh vật gây hại oraganism như Pseudomonas, tụ cầu khuẩn Salmonella Ngoài ra Kali sorbate dùng trong các sản phẩm còn có tác dụng làm tăng thời hạn sử dụng sản phẩm. Hiệu quả bảo quản của Kali sorbate gấp 5 – 10 lần Sodium benzoate.
- Kỹ thuật sử dụng: kali sorbate
- Kali sorbate không độc đối với cơ thể người, khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây mùi vị lạ hay làm mất mùi tự nhiên của thực phẩm đây là một ưu điểm để lựa chọn kali sorbate
- Cơ chế kiềm hãm sự phát triển của vi sinh vật: sự ức chế của sorbate đối với nấm mốc do chúng là enzyme của vi sinh vật mất hoạt tính, đặc biệt là enzyme dehydrogenase. Sorbate ngăn cản sự phát triển của tế bào sinh dưỡng và ngăn chặn sự tạo thành bào tử. Sorbate ức chế sự phát triển của tế
bào theo cơ chế luật vận chuyển proton. Theo đó, ion hydrogen (proton) và ion hydroxyl thoát khỏi nguyên sinh chất làm pH ngoài của tế bào dịch chuyển sang trung tính, làm thay đổi điện năng ở màng và vận chuyển acid amin. Sau khi thẩm thấu qua màng, những phân tử khi phân ly sẽ ion hóa bên trong tế bào và làm giảm pH trong tế bào. Do đó làm thay đổi sự chuyển động của phenyllanin. Từ đó làm giảm sinh tỏng hợp protein, làm thay đổi sự tích lũy nucleotide (Ronnin I.E 1987, 1988).
Bảng 3.5. Chỉ tiêu lựa chọn kali sorbate
Trạng thái Bột tinh thể màu trắng
Độ tinh khiết ≥ 99% Acid sorbic ≤ 1% K2CO3 ≤ 1% Formaldehyde ≤ 0.1% Pb ≤ 5ppm Hg ≤ 1ppm As ≤ 3ppm
- Liều lượng sử dụng: Theo QĐ số 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31 tháng 8 năm 2001 của Bộ Y Tế, liều lượng sử dụng của Kali sorbate trong Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa quả là 500 mg/kg
- Chất độc học: Kali sorbate được coi là an toàn. Kali sorbate không khó chịu và không nhạy, phản ứng dị ứng hiếm gặp.
+ Kali sorbate độc tính thấp với LD50 (chuột) là 4,92 g/kg tương tự như muối ăn. Tỉ lệ sử dụng tiêu biểu của Kali Sorbate là 0,025 % - 0,1 %, ma trong một 100g sản lượng tiêu thụ là 25mg – 100mg. Khẩu phần ăn hằng ngày chấp nhận được đối với con người là 12,5 mg/kg hoặc 875mg mỗi ngày cho 1 người trưởng thành bình thường(70kg) theo FAO/tổ chức Y tế thế giới Ủy ban chuyên gia về phụ gia thực phẩm
2. Sử dụng Natri benzoate trong quy trình sản xuất nước tương2.1. Quy trình công nghệ 2.1. Quy trình công nghệ
Nguyên Thủy phân Trung hòa Lọc 1 Phối trộn Thanh trùng Lọc mịn Nước tương Bã HCl Tàng trữ Đóng chai Nướ Soda Nước NaCl Caramen NaCl Natri benzonate Hương Lọc 2 Bã Nước Bã
2.2. Thuyết minh quy trình: a. Nguyên liệu: a. Nguyên liệu:
Trước khi đưa vào sản xuất sẽ được loại bỏ tạp chất, hạt bị hỏng, nhằm giúp cho quá trình sau thực hiễn dễ dàng, tăng chất lượng hạt nguyên liệu. Phương pháp thực hiện: có thể thực hiện bằng nhiều pương pháp khác nhau như cho đậu này qua hệ thống phân loại bằng tế bào quang điện, hệ thống sàng rây nhiều tầng,..
Sau đó sẽ được đem đi nghiền bằng máy nghiền búa đến kích thước 0.5-1mm (nhằm tăng diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu với HCl trong quá trình thủy phân.
b. Thủy phân:
Đây là công đoạn quan trọng trong quy trình sản xuất nước tương dưới tác dụng của HCl và ở nhiệt độ cao trong khoảng thời gian dài. Các trong trong nguyên liệu sẽ được thủy phân:
+ Protein Peptone Polypeptide Acid amin. + Tinh bột Maltose Glucoza
+ Cellulose Pentoza Fulfurol + Chất béo Acid béo + Glyceryl.
- Trong quá trình thủy phân cần quan tâm tới 4 yếu tố: + Nhiệt độ thủy phân:
Với thiết bị chịu áp lực, nhiệt độ thủy phân từ 125-1350C.
Với thiết bị thủ công như chum vại, nhiệt độ thủy phân là 105-1120C.
Nếu nhiệt độ quá cao sẽ gây cháy, phá hủy acid amin.
Nếu nhiệt độ tháp, thì thời gian thủy phân sẽ lâu. + Thời gian thủy phân:
Nếu thời gian thủy phân quá ngắn, quá trình thủy phân chưa xong hiệu suất thủy phân thấp.
Nếu thời gian thủy phân quá dài, sẽ gây cháy khét, phá hủy các acid amin, thay đổi mùi vị sản phẩm, tiêu tốn nhiên liệu.
Thiết bị chịu áp lực: 2.5kh/cm2, thời gian 6-12h.
Thiết bị chum, vại, thòi gian 18-24h.
Thời gian thủy phân phụ tuộc vào nguyên liêu, loại lò nấu, nồng độ acid.
Sử dụng giấy lọc Aniline acetat để thử: ta đem giấy lọc hơ trên chỗ khí bay ra, nếu giấy lọc chuyển sang màu đoe thẫm thì lúc đó fulfurol đã sinh ra đã thủy phân xong.
+ Nồng độ HCl:
Thường là 36-37%.
Qua thực nghiệm, người ta phati hạ nồng độ xuống 16-25% để tránh gây