CHƯƠNG 3.1 PHÂN LOẠI LÀM SẠCH CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC HÓA LÝ CỦA RAU QUẢ

CHƯƠNG 3.1 PHÂN LOẠI LÀM SẠCH CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC HÓA LÝ CỦA RAU QUẢ

Chương III.1: CÁC QUÁ TRÌNH

CƠ BẢN TRONG CNCBRQ

1 Các quá trình vật lý - cơ học

 1 Lựa chọn: loại trừ các nguyên liệu không đủ quy

cách, sâu bệnh, meo mốc, thối hỏng

 2 Phân loại: phân chia nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dáng, màu sắc, độ chín

 3 Rửa: loại trừ tạp chất cơ học như đất, cát, bụi, giảm lượng VSV ngoài vỏ nguyên liệu; làm lộ ra những chổ

hư hỏng, dễ lựa chọn

 4 Loại bỏ các phần không sử dụng được: gọt vỏ - bỏ cuống, cùi - lấy hạt

Các quá trình vật lý - cơ học

 5 Cắt miếng: giảm kích thước nguyên liệu, tạo hình sản phẩm

 6 Xăm: tạo ra các mao quản có độ sâu vào giữa lòng nguyên liệu, hỗ trợ quá trình ngâm, tẩm

 7 Xay nghiền: cắt nhỏ thịt quả, hỗ trợ, làm tăng hiệu suất quá trình ép, chà

 8 Chà: phân chia nguyên liệu thành bột chà (puree) chứa dịch và thịt quả mịn, tách bỏ bã chà

Các quá trình vật lý - cơ học

 9 Ép: tách dịch bào ra khỏi nguyên liệu, tách bỏ bã ép

 10 Lắng: tách thịt quả kích thước lớn, hỗ trợ quá trình lọc

 11 Ly tâm: tách thịt quả mịn, hỗ trợ quá trình lọc

 12 Lọc: tách toàn bộ thịt quả ra khỏi dịch quả (lọc thô/tinh)

Các quá trình vật lý - cơ học

LỰA CHỌN- PHÂN LOẠI (SORTING)

 Bản chất: quá trình phân riêng các nguyên liệu dựa trên

sự khác nhau 1 hay 1 số tính chất đặc trưng

 Phân loại và phân hạng:

 Mục đích công nghệ:

 Chuẩn bị: chuẩn hóa NL, tách những NL không đạt yêu cầu, chất lượng NL đồng nhất…

 Hoàn thiện: chất lượng sp ổn định VD: nước táo ép

 Các biến đổi chính nguyên liệu:

 Phương pháp và thiết bị:

PHÂN LOẠI (SORTING)

PHÂN LOẠI (SORTING)

Phân loại dựa vào khối lượng: độ chính xác cao, thường dùng trong rau quả

- Qu đ c tách ra t i ải vận ược tách ra tại ại

nh ng v trí cân trên các ững vị trí cân trên các ị trí cân trên các

- 25 - 2000g

PHÂN LOẠI (SORTING)

Phân loại quít

PHÂN LOẠI (SORTING)

 Phương pháp và thiết bị:

Phân loại dựa vào kích thước:

Qu đ c v n chuy nải vận ược tách ra tại ận ển NLtrên băng chuy n, ền,

phíatrên băng chuy n đ tền, ặt

m t lo t tr c tròn ộ băng tải ại ục tròn

đ tặtcách nhau, t o raại

nh ng kho ng cáchững vị trí cân trên các ải vận khác nhau v i băngớc băng chuy n.ền,

PHÂN LOẠI (SORTING)

Sizing

lanes

Táo, cà chua,…

t, các lo i rau

Ớt, các loại rau ại

Khoai tây, hành tây…

PHÂN LOẠI (SORTING)

Phân loại theo khối lượng riêng

PHÂN LOẠI (SORTING)

Phân loại theo tính chất quang học: độ chín trái cây

PHÂN LOẠI (SORTING)

Phân loại bằng phân tích TPHH trái cây

H th ng phân tích ch t l ng ện trên ốc độ băng tải ất lượng ược tách ra tại

qu NIR – Near Infra Redải vận

PHÂN LOẠI (SORTING)

Phân tích chất lượng đo độ đặc bằng âm thanh

Tín hi u âm thanh ện trên  ch ỉ

s FI (Firmness index) ốc độ băng tải

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

 Mục đích: quá trình tách tạp chất,

loại bớt vi sinh vật bề mặt nguyên liệu

- Chuẩn bị:

 ƯD trong CBRQ: rửa sạch nguyên

liệu trái cây, rau cho sx

 Yêu cầu chung:

 Loại tạp chất nhiều nhất, tổn thất nguyên liệu thấp nhất

 Phương pháp và thiết bị:

 Làm sạch khô: ít sử dụng trong CBRQ

- Làm sạch bằng chà xát và khí động: củ hành, các loại dưa

- Làm sạch bằng từ trường, đầu dò: tách kim loại

- Làm sạch bằng tia gamma

- Làm sạch bằng tia X

 Làm sạch ướt: thường sử dụng trong CBRQ

- Ngâm: đơn giản, thường dùng trong rửa rau quả

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

- Ngâm: đơn giản, thường dùng trong rửa rau quả

 Để nước thấm ướt NL, làm chất bẩn mềm, bong ra

 Dùng cánh khuấy, cọ bàn chải, thổi khí…

 Tăng hiệu quả ngâm bằng: dung dịch soda loãng hoặc NaOH loãng

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

Ưu: pp đơn giảnNhược: nước thải nhiều, nguy cơ tái nhiễm bẫn

- K t h p cánh khu y ết hợp cánh khuấy ợc tách ra tại ất lượng

- K t h p th i khí: ết hợp cánh khuấy ợc tách ra tại ổi khí:

- K t h p ch t t y r a: dd hóa ch t có tính oxy hóa chorine, KMnO4 ết hợp cánh khuấy ợc tách ra tại ất lượng ẩy rửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4 ửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4 ất lượng

- Rửa xối: phổ biến, phun nước lên nguyên liệu với áp lực nhất định (băng tải, thùng quay)

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

- Rửa xối: phổ biến, phun nước lên nguyên liệu với áp lực nhất định (băng tải, thùng quay)

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

Máy r a băng chuy nửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4 ền,

u

Ưu : hi u qu h n ện trên ải vận ơn

nh n c áp l c ờ nước áp lực ước băng ực hiện trên

cao, ít n c th i ước băng ải vận

h n ơn

Nh c ược tách ra tại : chi phí

cao h n, t n ơn ổi khí:

th ng b m t ươn ền, ặt

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

Máy r a tang tr ngửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4 ốc độ băng tải

- Rửa tuyển nổi: phân riêng nhờ khác nhau về khả năng nổi trong nước của nguyên liệu và tạp chất

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

Nh c ược tách ra tại : không

tách đ c t p ược tách ra tại ại

ch t bám ch t ất lượng ặt

NL, các lo i ại

qu n ng ải vận ặt

- Rửa kết hợp sóng siêu âm:

Ultrasonic wave washer

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

u:

Ưu lo i vsv b m t NL, ại ền, ặt

gi m th i gian r a, h n ải vận ờ nước áp lực ửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4 ại

ch s d ng hóa ch t t y ết hợp cánh khuấy ửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4 ục tròn ất lượng ẩy rửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4

r a, không gây h h ng ửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4 ư ỏng để chọn lựa

t n th ng b m t RQổi khí: ươn ền, ặt

Nh cược tách ra tại : chi phí cao

 Làm sạch ướt: thường sử dụng trong CBRQ

Ưu điểm:

- Tách tạp chất bề mặt nguyên liệu hiệu quả

- Có thể kết hợp chất diệt khuẩn bề mặt như clorine

Nhược điểm:

- Cần lượng nước lạnh & sạch khá nhiều, nước thải nhiều, chi

phí sx & năng lượng tăng

- Bề mặt rau quả bị ướt hư hỏng nhanh, cần có công đoạn làm ráo  Thổi khô

LÀM SẠCH - NGÂM, RỬA (CLEANING)

 Làm sạch ướt: thường sử dụng trong CBRQ

 Mục đích công nghệ : quá trình loại bỏ vỏ hay phần không

ăn được của nguyên liệu, tăng chất lượng sp

 Các biến đổi chính nguyên liệu :

m mền,

- Tránh th t ất lượng thoát NL

- X lý nhanh, ửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4tránh các ph n ải vận

ng oxy hóa NLứng oxy hóa: hóa

 Phương pháp và thiết bị:

 PP dùng hơi nước và hóa chất:

- Dung dịch NaOH 2-4%: quả vỏ mỏng khó tách như mận, mơ

- Ngâm hóa chất sau khi cắt gọt:

 Hóa chất hạn chế oxy hóa: acid citric, acid ascorbic

 Dung dịch muối: ức chế vsv

 Dung dịch CaCl2: tăng độ chắc quả,

hạn chế oxy hóa chlorophyll

XỬ LÝ CƠ HỌC (TÁCH VỎ, CẮT GỌT)

xăm qu , tăng n ng đ dd ngâm, tăng nhi t đ ngâmải vận ồng độ dd ngâm, tăng nhiệt độ ngâm ộ băng tải ện trên ộ băng tải

NGHIỀN (MILLING)

 Mục đích công nghệ:

trích ly dịch quả nhằm tăng hiệu suất thu hồi  quá trình thu thịt

NGHIỀN (MILLING)

 Các biến đổi chính:

 Vật lý: kích thước giảm, S bề mặt nguyên liệu tăng, nhiệt độ tăng

 Hóa lý: giảm mùi sp, tăng tốc độ hút ẩm  do nhiệt độ tăng, S

bề mặt NL tăng tốc độ bay hơi cấu tử hương tăng

 Hóa sinh: phản ứng oxy hóa mạnh hơn  do nhiệt độ tăng và

NL tiếp xúc oxy nhiều hơn

 Sinh học: mật độ vsv tăng, mùi xấu  do S tx tăng, mật độ vsv tăng, tp dinh dưỡng thoát ra là môi trường vsv phát triển & gây mùi xấu

ÉP (PRESS)

 Bản chất: quá trình thu hồi các thành phần giá trị bên trong nguyên liệu

bằng cách dùng áp lực phá vỡ cấu trúc làm thoát dung dịch có chứa các cấu tử cần thu hồi ra ngoài  quá trình thu dịch quả

- Xử lý nhiệt: chần làm mềm cấu trúc quả trước ép

- Nghiền trước ép  giảm kích thước NL, tăng hiệu quả ép

- Ủ enzyme thủy phân pectinase

- VD: quả cấu trúc cứng như ổi

 ƯD trong CBRQ : nước ép trái cây, nước ép trái cây cô đặc…

ÉP (PRESS)

 Mục đích công nghệ:

 Khai thác: thu hồi dịch quả

 Các biến đổi chính nguyên liệu:

 Vật lý: thể tích giảm, kích thước giảm, nhiệt độ tăng

 Hóa học: vit, polyphenol dễ bị oxy hóa

 Sinh học: VSV

 PP-Thiết bị:

Ưu ết hợp cánh khuấy ị trí cân trên các ơn ải vận

d th c hi nễ thực hiện ực hiện trên ện trên

Nh c: ép gián đo n ược tách ra tại ại

t ng m , hi u qu ừng mẻ, hiệu quả ẻ, hiệu quả ện trên ải vận kém

ÉP (PRESS)

 Thiết bị:

Thi t b ép b ngết hợp cánh khuấy ị trí cân trên các ải vận

Ép NL v c ng, ít b ỏng để chọn lựa ứng oxy hóa: hóa ị trí cân trên các

d p b i tác đ ng c ận ởi tác động cơ ộ băng tải ơn

h c nh th m, d a ọn lựa ư ơn ưgang…

Thi t b ết hợp cánh khuấy ị trí cân trên các

ép tr cục tròn

ÉP (PRESS)

Ép NL c ng, ứng oxy hóa: hóa

có s i nh ợc tách ra tại ưmía, i, táo…ổi khí: u: NL vào

Ưu

và bã tháo ra liên t cục tròn

Nh c: th i ược tách ra tại ờ nước áp lực gian lâu, NL

d b oxy hóaễ thực hiện ị trí cân trên các

ÉP (PRESS)

Thi t b ép băng ết hợp cánh khuấy ị trí cân trên các

u: hđ liên t c, hi u qu cao

Ưu ục tròn ện trên ải vận

Nh c: h th ng v sinh băng t i liên ược tách ra tại ện trên ốc độ băng tải ện trên ải vận

t cục tròn

ÉP (PRESS)

- Khai thác: thu dịch quả và thịt quả dạng

nhuyễn, loại bỏ phần vỏ, hạt, cuống, cùi

Trái cây  puree + bã chà

Quả mềm: chà ngay – rây 0,5-0,75mm

Quả cứng: kết hợp quá trình chần, xay – rây 1-1,5mm

Bã tháogián

đo nại Rây

 Bảo quản: tách các chất nhầy trong

sx nước ép citrus, tránh lắng khi bảo quản

 Các biến đổi chính nguyên liệu :

 Ưu nhược

tr c khi l c ước băng ọn lựa D ch sau ị trí cân trên các

khi l c ọn lựa

B t tr l c ộ băng tải ợc tách ra tại ọn lựa

- Tăng hiệu suất lọc, ổn định

độ trong:

 Đun nóng 70-80oC/làm ngu i nhanh 15-20oC ộ băng tải

 Gelatin: tannin 10-12oC

 Pectinase và protease

th y phân pectin và ủ vỏ mỏng protein

 B o qu n chân không, ải vận ải vận khí tr gi m oxy hòa tan ơn ải vận

 Đ t sét tr l c: ất lượng ợc tách ra tại ọn lựa bentonite, diatomite (2- 3g/l) – l c tinh, ọn lựa

Cellulose –l c thô ọn lựa

 Yếu tố ảnh hưởng

nếu áp suất quá lớn  nén ép chặt  CLỏng không chui qua được lớp lọc hoặc làm rách vải lọc

 Tính chất cặn lọc:

Cặn xốp, độ nhớt   lọc nhanh

Cặn nhỏ, dẻo, độ nhớt cao  khó lọc

Trường hợp khó lọc có thể dùng chất trợ lọc (diatomit)

LỌC (FILTER)

 Động lực quá trình lọc:

 p thủy tĩnh của huyền phù trên vách ngăn:

 Bơm hoặc máy nén: lọc áp suất

 Bơm chân không: lọc chân không

 Các biến đổi chính nguyên liệu:

 Vật lý: tỷ trọng, độ trong dịch lọc thay đổi so với hp ban đầu

 Hóa học: ko biến đổi nhiều, nhưng nếu lọc ở t cao, có

tx oxy không khí thì cấu tử trong NL bị biến đổi

 Hóa lý: tổn thất cấu tử dễ bay hơi

 Sinh học: thời gian lọc kéo dài, VSV tronng NL và vsv môi trường nhiễm vào phát triển  lọc nhanh và kín

 PP – thiết bị

LỌC (FILTER)

L c h i ọn lựa ồng độ dd ngâm, tăng nhiệt độ ngâm

l u bã ư

 Lọc với áp suất không đổi: chiều dày lớp lọc tăng lên tốc độ giảm đi, quá trình lọc không ổn định.

 Lọc với tốc độ không đổi (lọc tĩnh): để giữ được tốc độ lọc không đổi, ta cần tăng áp suất lọc để thắng trở lực do lớp bã ngày càng tăng.

 Lọc ở nhiệt độ thấp VD: lọc bia ở nhiệt độ -4 o C.

 Lọc ở nhiệt độ thường: với những TP dễ lọc, độ nhớt không cao VD: lọc dầu độ nhớt không cao.

 Lọc ở nhiệt độ cao (lọc nóng): làm giảm độ nhớt của dd VD: lọc sirô đường (60-70 o C),

dd nước nha khi nấu đại mạch trong công nghệ bia (80-90 o C), lọc nóng dầu ăn ở

Thi t b ết hợp cánh khuấy ị trí cân trên các

l c khung ọn lựa

b nải vận

Thi t b ết hợp cánh khuấy ị trí cân trên các

l c khung ọn lựa

b nải vận

LỌC (FILTER)

Ly tâm l c ọn lựa - H tr quá trình loc các dung ỗ trợ quá trình loc các dung ợc tách ra tại

d ch đ nh t cao tr c khi l cị trí cân trên các ộ băng tải ớc băng ước băng ọn lựa

nh n c i, n c cà chua, ư ước băng ổi khí: ước băng syrup…

Rotary drum filter

LỌC (FILTER)

L c tr ng quay chân khôngọn lựa ốc độ băng tải

L c d ch qu đ nh t cao, khó l c p ọn lựa ị trí cân trên các ải vận ộ băng tải ớc băng ọn lựa ởi tác động cơ

th ng, NL d b oxy hóa ườ nước áp lực ễ thực hiện ị trí cân trên các

ĐỒNG HÓA (HOMOGENIZATION)

 Bản chất : quá trình làm giảm kích thước các hạt thuộc

pha phân tán và phân bố đều chúng trong pha liên tục

để hạn chế hiện tượng tách pha dưới tác dụng trọng lực Nguyên liệu Hỗn hợp đồng (nhũ tương, huyền phù) nhất, bền, ổn định

 Mục đích công nghệ :

 Bảo quản: giảm kích thước thịt quả, tăng khả năng phân tán, giảm hiện tượng tách lớp

ĐỒNG HÓA (HOMOGENIZATION)

Gi m & đ ng nh t ải vận ồng độ dd ngâm, tăng nhiệt độ ngâm ất lượng kích th c th t qu ước băng ị trí cân trên các ải vận trong puree, sauce,

n c ép đ cước băng ục tròn

 Các biến đổi chính nguyên liệu:

 Vật lý: giảm kích thước các hạt phân tán, tăng nhiệt độ, p tăng 40 bar  tăng 1 độ C

 Hóa lý: tăng S tiếp xúc bề mặt pha phân tán và pha liên tục của

huyền phù, sức căng bề mặt pha phân tán tăng, chất nhũ hóa

 Hóa học, hóa sinh và sinh học: không đáng kể do thời gian đồng hóa nhanh

 PP- Thiết bị:

 TB đồng hóa bằng khuấy trộn: đơn giản nhất

 TB đồng hóa áp lực cao: thường dùng nhất (nước quả đục)

ĐỒNG HÓA (HOMOGENIZATION)

1-Bộ phận sinh lực; 2- Vòng đập; 3-

Bộ phận tạo khe; 4- Hệ thuỷ lực tạo đối áp; 5- Khe hẹp

2 Các quá trình vật lý - nhiệt

 4 Cô đặc: tăng hàm lượng chất khô, giảm hàm lượng

ẩm của dịch quả, puree quả

 5 Lạnh đông: bảo quản ở nhiệt độ thấp dưới nhiệt độ đóng băng của nước trong nguyên liệu và sản phẩm

2 Các quá trình vật lý - nhiệt

CHẦN (Blanching)

 Bản chất: xử lý nguyên liệu ở nhiệt độ cao bằng nước nóng (75-100oC) hoặc hơi nước,

CHẦN (Blanching)

 Mục đích công nghệ:

 Bảo quản:

 Vô hoạt enzyme:

Các enzyme gây biến đổi chất lượng cảm quan & dd lipoxygenase, polyphenoloxidase, polygalacturonase, chlorophyllase, peroxydase

 Giảm vi sinh vật trong nguyên liệu: kéo dài thời gian bq

 Cải thiện màu sắc: tránh biến đổi màu sắc sp trong quá

trình bq VD: kiểm tra hoạt tính peroxydase, hạn chế hóa nâu sp khoai tây

CHẦN (Blanching)

 Các biến đổi chính nguyên liệu:

 Vật lý:

 Hình dạng, thể tích: VD dứa tăng V, cà chua nứt vỏ…

 Cấu trúc: VD dứa sau chần độ mềm tăng

 Phụ gia: CaCl 2 , 1-2%  tăng độ cứng NL sau chần

 Khuếch tán, hòa tan: tổn thất tp dinh dưỡng, các cấu tử nhỏ,

dễ hòa tan như đường khử, vit, aa, khoáng

 Khả năng thẩm thấu: do các cấu tử NL thoát ra dịch chần  hàm lượng chất hòa tan giảm  khả năng thẩm thấu NL cao sau chần

CHẦN (Blanching)

 Các biến đổi chính nguyên liệu:

 Hóa lý:

 Thoát khí ở gian bào

 Biến đổi pha: hồ hóa tinh bột, đông tụ protein

CHẦN (Blanching)

LẠNH ĐÔNG (FREEZING)

 Bản chất: là phương pháp bảo quản, quá trình giảm nhiệt

độ tâm sản phẩm xuống thấp hơn nhiệt độ mà tại đó

nước trong sản phẩm kết tinh (-100C  -180C)

 ƯD trong CBRQ: trái cây nguyên quả, cắt miếng, puree, rau lạnh đông

LẠNH ĐÔNG (FREEZING)

 Nguyên lý:

Quá trình lđ n c t doước băng ực hiện trên

Quá trình lđ n c trong th c ph mước băng ực hiện trên ẩy rửa: dd hóa chất có tính oxy hóa chorine, KMnO4

LẠNH ĐÔNG (FREEZING)

 Mục đích công nghệ:

 Bảo quản: ổn định chất lượng, giảm tốc độ các phản ứng hóa sinh, làm chậm TĐC, giảm hoạt độ nước, tăng shelf-life sản phẩm

 Khai thác: cô đặc dịch trái cây bằng pp kết tinh

 Chuẩn bị: quá trình ép, sấy thăng hoa

LẠNH ĐÔNG (FREEZING)

 Các biến đổi nguyên liệu:

 Cấu trúc: biến đổi quan trọng nhất do hình thành tinh thể đá

- Ảnh hưởng của tốc độ lạnh đôngđến mức độ thay đổi cấu trúc:

 Lạnh đông chậm

 Lạnh đông nhanh