Công nghệ sản xuất cháo ăn liền

Các chỉ tiêu chất lượng của gạo trắng:Bảng 9: Phân loại các tiêu chuẩn của hạt gạo nguồn Jenníng et al., 1979 Kích thước Chiêu dài mm... Với mục tiêu đó, các phương pháp chế biến gạo tru

1. GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU

Nguyên liệu chính để sản xuất cháo ăn liền là gạo, nguyên liệu phụ là nước Bên cạnh đó còn có các phụ gia như: CMC (carboxyl metyl cellulose), natri polyphosphat, bột màu thực phẩm và muối ăn, dầu cọ tinh luyện, chất điều vị, hành, tiêu, ớt,

1.1 Nguyên liệu chính Nguyên liệu chính trong quy trinh sản xuất cháo ăn liền là gạo

tỷ lệ thành phẩm cao Ngược lại, nếu nội nhũ có độ trắng đục cao thì trong quá trình chế biến

sẽ bi gãy nát nhiều

- Phôi: ở góc dưới nội nhũ, thuộc loại đơn diệp tử, chiếm 2,25% khối lượng gạo Phôi

có cấu tạo xốp, chứa nhiều protein, lipid, vitamin (đặc biệt là vitamin B I n h ư n g thường

bị vụn nát trong quá trình xay xát, và chỉ còm sót lại một phần nhỏ trong hạt gạo Trong phôi

có gù liên kết với nội nhũ, và có rễ mềm, thân và lá Phôi gồm các tế bào sóng có khả năng phân chia, phát triển và tổng hợp các chất Trong thành phần của phôi có một phức hệ các chất thương có mặt trong tế bào sống

> Thành phần hóa học:

- Thành phàn của gạo đã xay xát chủ yếu là glucid,và một lượng nhỏ: protein,

cellulose, lipid, vitamin, khoáng vô cơ, các enzyme và nước

Bảng 1: Thành phần trung bình (% khối lượng) của gạo đã xay xát (mẫu có độ

ẩm 14%)

- Trong gạo, thành phàn glucid bao gồm tinh bột, đường, dextrin, cellulose và

hemincellulose Hàm lượng glucid ở các phần của hạt gạo thì rất khác nhau Tinh bột tập trung chủ yếu trong nội nhũ

Bảng 2 Ể Thành phần glucỉd (% khối lượng) của gạo đã xay xát (mẫu có độ ẩm

10|j.m

Bảng 3 : Tính chất hoá lý của tính bột gạo tẻ đã loại bỏ chất béo

Bảng 4 : Thành phần % các loại acỉd amỉn có trong gạo xát (% lượng proteỉn

Bảng l ệ Thành phần các chất khoáng trong gạo (% khối lượng chất khô)

Nguyên tô đa lượng (mg/g hạt 14%)

Bảng 8: Thành phần vỉtamỉn trong gạo trắng (có độ ẩm 14%) (đơn vị là % khối lượng hạt)

1.1.2 Các chỉ tiêu chất lượng của gạo trắng:

Bảng 9: Phân loại các tiêu chuẩn của hạt gạo (nguồn Jenníng et al., 1979)

Kích thước

Chiêu dài (mm)

45% 45 10 2.5 2.0 2.0 0.5 30 14.5 2.0 Bình

thường

Bảng 11 : Yêu cầu chất lượng đổi với gạo

1 Độ âm, % theo khôi lượng không lớn hom 14.0 14.0 14.5

Riêng các tinh miền nam và thành phố Hồ Chí

Minh

2 Tạp chât, % theo khôi lượng không lớn hom 2.0 3.0 5.0

3 Tỷ lệ lật sạch, % theo khôi lượng không lớn

hom

4 Hạt hư hỏng, % theo khôi lượng không lớn hom1.5 2.5 4.0

5 Hạt vàng, % theo khôi lượng không lớn hom 0.5 1.0 2.0

6 Hạt bạc phân, % theo khôi lượng không lớn

8 Hạt đỏ, % theo khôi lượng không lớn hom 2.0 4.0 7.0

9 Hạt rạn nứt, % theo khôi lượng không lớn

(Theo FAO/WHO1982)

Loại hóa chât

Liêu lượng hóa chât trộn vào gạo (ppm)

1.1.3 Yêu cầu của gạo dùng trong sản xuất cháo ăn liền:

- Hiện nay, công nghệ chế biển gạo của nước ta còn khá thô sơ và phương thức chế biến chủ yếu

là thủ công, quy mô nhỏ Do tình trạng sử dụng nguyên liệu và quy trình chế biến tùy tiện nên năng suất và chất lượng sản phẩm không ổn định, mẫu mã chưa hấp dẫn, thâm chí còn chưa đảm bảo vệ sinh nên khả năng canh tranh chưa cao Đe ngành sản xuất lúa gạo phát triển hơn nữa đáp ứng nhu càu ngày càng cao của thị trường việc chế biến lúa gạo thành các sản phẩm hàng hóa là rất càn thiết Với mục tiêu đó, các phương pháp chế biến gạo truyền thống của nước ta hiện nay càn được công nghiệp hóa, tiêu chuẩn hóa từ khâu lựa chọn nguyên liệu đến quy trình và dây chuyền công nghệ sản xuất Việc tìm hiểu các loại gạo, các đặc tính chất lượng sử dụng trong chế biến có ý nghĩa rất quan trọng

Bảng 13: Các loại gạo của nước ta hiện nay

Thời gian bảo quản từ thu hoạch đến chế biến

- Cần lựa chọn loại gạo tẻ tót và phải đảm bảo yêu càu sau: v' Gạo tẻ ngon

V Không có mùi mốc v' Không có sâu mọt v' Tỷ lệ tạp chất dưới 0,1%

- Tùy theo quy mô sản xuất và điều kiện bảo quản mà tính toán dự trữ một số lượng gạo vừa phải

1.1.4 Tính chất công nghệ của gạo dùng trong sản xuất cháo ăn liền:

từ 4.7 đến 5.6 Có 5 mẫu có điểm phá hủy kiềm là 5.2 Phân loại nhiệt độ hồ hóa theo Rìce havrest iechnoỉogy thì 100% số mẫu nghiên cứu có nhiệt độ hồ hóa ở mức trung bình, qua đó cho thấy

post-các loại gạo lựa chọn làm cháo khác nhau, tuy giống khác nhau nhưng có đặc điểm chung là có nhiệt

độ hồ hóa ở mức trung bình

Bảng 14: Nhiệt độ hồ hóa và độ bền gel của một sổ loại gạo

Tên mẫu Độ phá hủy kiêm Chiêu dài gel (mm)

- Hạt gạo được cấu tạo chủ yếu từ tinh bột, cellulose, protein có các nhóm hydroxyl háo nước,

nhóm -SH, -SCH3 có khả năng liên kết với các khí và hơi ẩm tạo hấp thụ hóa học và hấp thụ vật lý Mặt khác, trong hạt có nhiều mao quản kích thước từ 10-7-10-3 cm nên hơi nước và các chất khí dễ dàng hấp phụ và ngưng tụ trong mao quản hạt

- Độ ẩm còn gây ảnh hưởng tới các tính chất vật lý của hạt Hoạt độ của nước ảnh hưởng tới hoạt động của enzyme các vi sinh vật trong hạt làm giảm chất lượng của hạt Ngoài ra, hoạt độ nước càng cao, hạt càng hô hấp mạnh sẽ làm tổn thất chất khô càng nhiều, đồng thời nhiệt và hơi nước sinh

ra lại có khả năng làm tăng cường dộ hô hấp của nguyên liệu

- Các yếu tố ảnh hưởng đến ẩm cân bằng của hạt: nhiệt độ, độ ẩm tương đối của không khí và bản chất của từng loại hạt

1.2 Nguyên liệu phụ 1.2.1 Nước

- Nước dùng trong sản xuất cháo ăn liền phải đảm bảo đúng tiêu chuẩn của nước dùng trong thực phẩm Nghĩa là phải đạt các yêu càu cụ thể như sau:

Bảng 15: Chỉ tiêu chất lượng của nước (TCNV 5502 : 2003)

20 Hàm lượng nitrat, tính theo nitơ mg/1 0.5

21 Hàm lượng nitrit, tính theo nitơ mg/1 10.0

Chât hoạt động bê mặt tính theo

Linear ankyl benzen Suníònat

Hàm lượng thuôc trừ sâu clo hữu cơMPN/lOOml 0.1

32 E.Coli và coliíòrm chịu nhiệt pCi/I 0

STT Tên chỉ tiêu Yêu câu

1.3.1 Gia vị: v' Muối ăn: Các yêu càu kỹ thuật của muối

Bảng 17: Chỉ tiêu cảm quan của muốỉ(theo TCVN 3974 - 84):

Màu săc Trăng trong, trăng

Trăng, ánh xám, ánh vàng, ánh hồng

Trăng xám, trăng nâu

Dung dịch muối 5% có vị mặn thuần khiết, không có vị lạ

Dạng bên ngoài và cở

hạt

Khô ráo, sạch Cỡ hạt l-15mm

Bảng 18: Chỉ tiêu hoá lý của muối (theo TCVN 3974 - 84):

Hàm lượng NaCl, tính % theo khôi lượng

khô, không nhỏ hom

Hàm lượng chât không tan trong nước, tính

% theo khối lượng khô, không lớn hơn

Hàm lượng các ion tính % theo khôi lượng

khô, không lớn hom

• Tinh thể rắn không màu, không mùi

• Có vị muối nhạt, vị umami (vị ngon)

• Nhiệt độ nóng chảy 232 °c

• Độ tan trong nước: 74 g/ml

Bảng 19: Chỉ tiêu chất lượng của bột ngọt (Tiêu chuẩn TCVN 1459-1996 QĐ 867/98 QQĐ-NYTJ

Hàm lượng Arsen (AS), mg/kg <5,00

6 Tông sô vi khuân hiêu khí/ g 104

> Tiêu:

- Chất lượng tiêu được quyết định bởi hai yếu tố :

• Hàm lượng piperine (5 -9%), thành phàn tạo vị cay nồng của tiêu Piperine được phân lập làn đàu tiên vào năm 1819 do Oersted ở dạng tinh thể màu vàng Đây là một alkaloid chủ đạo tạo nên vị cay nồng đặc trưng cho tiêu, nó có trong lớp ngoài thịt quả và bên trong hạt Công thức hoá học của piperine là C17H19O3N, nóng chảy ở 128 - 130°c Piperine là một base yếu, phản ứng thủy phân với acid nitrite tạo ra sản phẩm là một hợp chất bay hơi có tên gọi piperidine (C5H11N) và acid piperinic (Ci7Hig04)

• Cấu tạo hóa học của piperine: 5 (3,4-methyIene dioxyphenyỉ)-penta- 2,4-dìennìc

piperidine và acid chavinic C12H10O4

- Tinh dầu bay hơi (hàm lượng 1.5 — 2.2%), thành phần tạo hương thơm đặc trưng của tiêu Tinh dầu tập trung ở vỏ quả Tinh dầu màu vàng nhạt hay lục nhạt, là hỗn hợp của rất nhiều loại hợp chất bay hơi Tất cả đều góp phàn tạo hương thơm cho tiêu Tiêu mất mùi thơm do quá trình bốc hơi,

vì vậy bảo quản kín tiêu có thể giúp tiêu giữ được hương vị tự nhiên lâu hơn Tiêu cũng có thể bị mất

hương thơm khi tiếp xúc với ánh sáng, tác nhân biến các chất piperine sẽ bị chuyển hoá thành những chất không vị isochavicine Một khi nghiền, hương vị của tiêu có thể bay hơi nhanh chóng.

Bảng 20: Thành phần dinh dưỡng của tiêu đen (tính cho lOOg)

Thành phân Đơn vị USDA Handbook 8 - 2 1 ASTA

2 The Nutritional Composition of Spices, ASTA Research Committee, Feb 1977

- Tiêu chuẩn chất lượng của tiêu:

Bảng 21: Chỉ tiêu vật lí của hạt tiêu (TCVN 7036-2008)

Loại đặc biệt

Loại 1 Loại 2 Loại 3

Hạt tiêu đã qua chế biến

1 Tạp chât lạ, % khôi lượng,

4 Khôi lượng theo thê tích,

g/1, không nhỏ hom

Bảng 22: Chỉ tiêu hóa học của tiêu đen

Hạt tiêu đen

Hạt tiêu đã qua chế biến

3 Chât chiêt ete không bay

hơi, % chất khô, không nhỏ

hom

(ml/lOOg) tính theo chât khô,

không nhỏ hom

5 Piperin, % chât khô, không

nhỏ hom

6 Tro tông không tan trong

acid, % chất khô, không lớn

hơn

1.2

Xơ thô, chì sô không hòa tan,

% chất khô, không nhỏ hom

17.5

Bảng 23: Chỉ tiêu vỉ sinh vật đối với hạt tiêu đen đã qua chế biến

1 Coỉỉ/orm, sô vi khuân trong lmg sản phẩm10

2

2 E Coỉi, sô vi khuân trong lmg sản phẩm 3

3 Saỉmoneỉỉa, sô khuân lạc trong 25 mg sản

(80 Khi tỏi được thái mỏng hay băm nhuyễn nó sẽ tiết ra allicin C6H10OS2, một hợp chất sulfur

có tác dụng diệt khuẩn rất mạnh đối với vi trùng Staphyllococcus, thương hàn, phó thương hàn, lỵ,

vi trùng tả, trực khuẩn sinh bệnh bạch hàu, vi khuẩn thối Allicin bị mất hoạt tính dưới tác dụng của nhiệt, kiềm, tuy nhiên ít bị ảnh hưởng bởi acid yếu

Bảng 24: Thành phần hóa học chung của tỏi.

Vitamin 0.015

Allyl propyl sulphite và diallyl sulphite 6% tinh dầu

1.3.2 Phụ gia:

> CMC (carboxyl methyl cellulose):

- Là chất rắn không màu, không mùi, không vị

- Vai trò: được pha vào trong dd trộn với bột gạo (thường pha với tỉ lệ 0.5 - 1% so với tổng lượng bột) nhằm:

v' Tăng độ dai cho sản phẩm cháo do làm tăng liên kết hydro v' Có tính keo dính, tác dụng ổn định

v' Là chất nhũ hóa

- Ngoài ra còn dùng một số phụ gia khác có chức năng tương tự như: Xanthan gum, Guar gum, Locust bean gum

> Hương liệu: bổ sung cho gói bột nêm hay gói soup tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm.

Sau đây là bảng tiêu chuẩn phụ gia thực phẩm được sử dụng trong khi chế biến cũng

như thêm vào gói gia vị của cháo ăn liền Bảng 25: Tiêu chuẩn phụ gia thực phẩm được sử dụng trong khỉ chế biến cũng

như thêm vào gói gia vị của cháo ăn liền (TCVN 7879:2008)

Chât điêu chỉnh độ axit

320 Hydroxyl đã butylat hóa

321 Hyđroxytoluen đã butylat hóa

Chât tạo màu

160f Axit-beta-apo-8’, metyl hoặc etyl este lOOOmg/kg

459 Beta-xyclodextrin lOOOmg/kgChất làm dày

1412

Ditarch phosphat đã esta hóa băng natri trimetaphosphat, esta hóa bằng phospho oxy clorua

GMP

1413 Ditarch phosphat đã phosphat hóa GMP

1414 Ditarch phosphat đã axetylat hóa GMP

1451 Tinh bột oxi hóa đã axetylat hóa GMP

Chât giữ âm

339(i) Mononatri octophosphat 2000mg/kg riêng lẻ hoặc339(ii) Dinatri octophosphat kêt hợp tính theo phospho339(iii) Trinatri octophosphat

340(i) Monokali octophosphat

340(ii) Dikali octophosphat

340(iii) Trikali octophosphat

450(i) Dinatri diphosphat

450(iii) Tetranatri diphosphat

450(v) Tetrakali diphosphat

450(vi) Dicanxi diphosphat

451(0 Pentannatri triphosphat

452(1) Natri polyphosphat

452(ii) Kali polyphosphat

452(iv) Canxi polyphosphat

452(v) Amoni polyphosphat

432 Polyoxietylen (20) sorbitan monolaurat

5000mg/kg riêng lẻ hoặc kêt hợp tính theo polyoxietylen (20) sorbitan este tổng số

433 Polyoxietylen (20) sorbitan monooleat

434

Polyoxietylen (20) sorbitan monopalmitat

435 Polyoxietylen (20) sorbitan monostearat

436 Polyoxietylen (20) sorbitan tristearat

471 Mono và di-glyxerit của các axit béo GMP

472e

Diaxetyltartaric và các este axit béo của glycerol

lOOOOmg/kg

475 Este polyglycerol của các axit béo 2000mg/kg

476

Este polyglycerol của các axit rixinoleic nội este hóa

500mg/kg

477 Propylen glycol este của các axit béo 500mg/kh (theo chât khô)

hợp tính theo axit sorbit

2.2 Giải thích quy trình công nghệ:

- Trong hai quy trình công nghệ, mỗi quá trình có mục đích công nghệ khác nhau, phànsau đây khảo sát các biến đổi của nguyên liệu khi thực hiện quá trình, các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình, thiết bị thực hiện và các thông số công nghệ liên quan

2.2.1 Rửa:

a Mục đích công nghệ:

- Chuẩn bị: loại tạp chất có trong nguyên liệu (bụi, đất, ), đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn vệ sinh cho nguyên liệu đưa vào sản xuất

b Các biến đổi của nguyên liệu: ệ Biếnđổivâtlí:

✓ Giảm lượng tạp chất (bụi, đất, ) có trong nguyên liệu, v' Nhiệt độ nguyên liệu giảm.v' Do có sự hút nước vào trong nguyên liệu nên làm thay đổi tỉ trọng của nguyên liệu

liệu: vitamin, khoáng, đồng thời có sự hút nước vào trong nguyên liệu.

• Biếnđổihỏasinh: các biến đổi hóa sinh xảy ra không đáng kể

d Thiết bị và thông số công nghệ:

v' Nhiệt độ nước rửa: 20-25°C

v' Nước rửa gạo đạt tiêu chuẩn nước công nghệ

v' Nhiệt độ nguyên liệu thay đổi trong quá trình gia ẩm tùy theo nhiệt độ của nước

v' Sự thay đổi về khói lượng riêng của nguyên liệu

có trong nguyên liệu hòa tan vào nước Nhiệt độ trong quá trình cững góp phần làm bay hơi một số tạp chất mùi có trong nguyên liệu.

c Các yếu tố ảnh hưởng:

- Nhiệt độ và thời gian: nếu nhiệt độ quá cao và thời gian quá dài sẽ xảy ra các phản ứng hóa học không mong muốn, bên cạnh đó, sự tổn thất các cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ gia tăng, các giá trị liên quan đến cấu trúc, màu sắc và mùi vị của nguyên liệu sẽ bị biến đổi theo chiều hướng không mong muốn, đồng thời còn liên quan đến những vấn đề về chi phí năng lượng Neu thời gian và nhiệt độ thấp có thể không tạo được độ ẩm thích hợp cho quá trình ép đùn, không tạo được giá trị sản phẩm mong muốn

- Bản chất nguyên liệu: tùy vào cấu trúc và liên kết giữa các thành phàn tùy thuộc vào từng loại gạo nguyên liệu mà ảnh hưởng đến khả năng hút ẩm của chúng

d Thiết bị và thông số công nghệ:

b Các biến đổi của nguyên liệu:

Khi nguyên liệu được nhập vào thiết bị, dọc theo chiều dài máy trải qua năm giai đoạn:Giaiđoan phốitrôn:

Nguyên liệu được nhập liệu vào thiết bị ở độ ẩm từ 18 - 21% Vùng này có khoảng khônggian chứa nguyên liệu nhiều (do đường kính trục vis nhỏ và bước vis thưa), nên áp lực và

nhiệt độ vùng này không cao, nguyên liệu hàu như chỉ đảo trộn và không có biến đổi nào đáng kể.

Giaiđoarmhàotrôn:

Trong giai đoạn này, nhiệt độ và áp suất của buồng ép tăng dàn dẫn đến một số biến đổi trong nguyên liệu:

• Biếnđổivâtlí:

v' Nhiệt độ buồng ép tăng kéo theo sự tăng nhiệt độ trong nguyên liệu

v' Sự thay đổi của nhiệt độ và áp suất dẫn tới sự thay đổi cấu trúc và hình dạng

nguyên liệu: các hạt vật liệu rời (nguyên liệu) ban đàu trương nở lên, hình

• Biếnđồihóasinhvảsinhhoc:

Nhiệt độ và áp suất trong buồng ép ở giai đoạn này bắt đầu có tác dụng ức chế vi sinh vật

và các enzyme có trong nguyên liệu Các hoạt động sống trong nguyên liệu bắt đàu bị đình chỉ

Dưới áp lực cao, các lực cơ học bao gồm lực ma sát giữa thành buồng ép - nguyên liệu - trục vis và nguyên liệu - nguyên liệu tác dụng lên nguyên liệu theo hai hướng ngược nhau có tác dụng phá vỡ cấu trúc hạt tinh bột.

• Biếnđồihỏahoc:

Tinh bột: nhiệt độ nhiệt cao làm tăng chuyển động nhiệt của các phân tử tinh bột Khi có

sự có mặt của nước, chuyển động nhiệt nói trên có tác dụng tách rới các phân tử tinh bột và chuyển chứng thành dạng “dung dịch”, thực hiện quá trình hồ hóa tinh bột

Protein: tác động cơ học làm xé rách các bó sợi protein, phá vỡ cấu trúc bậc ba và làm biến tính các phân tử protein

Các chất khác: các chất xơ hòa tan như hemicellulose, pectin, có thể bị cắt mạch, giảm chiều dài phân tử và tham gia tạo liên kết Hydro với các phân tử tinh bột

Sự tổn thất các cấu tử hương, các hợp chất mùi do bị lôi cuốn theo hơi nước

• Biếnđồihỏalí: có sự bay hơi nước trong sản phẩm ra ngoài

• Bỉếnđổỉsỉnhhocvàhỏasinh: các biến đổi sinh học và hóa sinh trong giai đoạn này là